生态需水在输水工程生态影响评价中的应用

以南水北调工程为例的输水管道工程在解决我国水资源供需矛盾和地域分配不均的问题中发挥着重要作用,输水管道工程的建设在产生巨大社会、经济、生态效益的同时,也给工程建设区域、调水相关区域脆弱的生态环境带来新的问题。工程建设的环境影响评价往往关心工程建设、运行时期对相关区域内主要环境要素的影响、响应及评价,而对工程建设相关的关键生态系统的影响关注较小。而南水北调等输水管道工程是与水密切相关的国家级大型工程,对工程建设区域、影响区域的水生生态系统产生较大的影响,如何科学、定量地评价输水工程对关键生态系统的影响是输水工程建设管理人员关注的热点之一。基于对生态需水评价理论与方法的总结及输水工程生态影响定量评价难点的分析,对生态需水与水生生态系统健康之间相辅相成的关系进行研究,提出了将生态需水引入输水工程生态影响评价的技术路径与评价模型。以南水北调中线工程为例,对其影响范围内的生态需水量进行评价,进而判断工程建设运行对相关区域关键生态系统的影响。     

A Comparative Screening-Level Ecological and Human Health Risk Assessment for Dredged Material Management Alternatives in New York/New Jersey Harbor

Managers of New York and New Jersey Harbor dredging projects are developing strategies to dispose and manage the large volumes of sediment that must be dredged to maintain passable waterways. The various management alternatives include aquatic containment facilities, upland containment, and treatment with beneficial reuse. An important consideration in the selection of an appropriate alternative is the evaluation of potential risks to ecological and human receptors. This study presents a framework for a screening-level ecological and human health risk assessment that compares risks associated with management alternatives for contaminated dredged materials. The major objectives of the work were to identify exposure routes that show the potential for risk and develop a framework that can be used to compare relative potential risks among eight management alternatives. Managers can use this framework to: ? identify characteristics of the placement/treatment alternatives that contribute to potential risk, ? choose one alternative over another for sediments with high concentrations of contaminants, ? implement controls that mitigate risk, or ? identify the need for a more comprehensive site-specific risk assessment.     

An Ecological Risk Assessment of Ammonia in the Aquatic Environment

Ammonia is released in the environment by many industries and other human activities. The major quantifiable sources of ammonia released to aquatic ecosystems across Canada are municipal wastewater treatment plants, at an estimated total quantity of 62,000 tonnes per year. Given the sources of ammonia releases in the environment and the properties of the substance, terrestrial plants and aquatic organisms are potential risk targets. A tiered assessment approach has been used to determine the ecological risk in the aquatic environment from ammonia released in municipal wastewater effluents. The results obtained for two case studies with the probabilistic risk analysis used in the highest tier support the conclusion that the conditions encountered in these two locations can lead to ammonia concentrations capable of producing an adverse ecological impact.     

A Framework for Assessment of Ecological Risks from Multiple Activities

The standard framework for ecological risk assessment does not explicitly address multiple activities. Although this has not prevented its use for assessments of risks from multiple agents, the routine assessment of complex programs or of multiple agents acting on a site, watershed or region would be aided by use of a framework that is designed for that purpose. The framework proposed in this paper is modular with respect to the individual activities which makes the assessment more manageable and more efficient when the same activities are addressed in multiple programs or at multiple sites. It explicitly allows for analysis of indirect effects in terms of causal chains. It includes links to other risk assessments for which changes in ecological conditions are the hazardous agent. For example, changes in ecological condition may create risks to agricultural economies or to the cultural resource values of a site. Finally, the framework includes a standard approach to estimating the combined effects of the multiple agents acting on a receptor.     

Regional Ecological Risk Assessment of a Near Shore Marine Environment: Cherry Point,WA

We conducted a regional ecological risk assessment for a near shore marine environment in northwestern Washington State using the Relative Risk Model. The objectives of this study were threefold: (1) to analyze cumulative impacts from multiple sources of chemical and non-chemical stressors in the near shore region and upland watersheds of Cherry Point (2) to determine the utility of Monte Carlo type uncertainty analysis in a rank-based regional risk assessment and (3) to investigate the effects of model habitat characterization on risk estimates. We used geographic information systems to compile and compare spatial data to determine ranks for sub-regions within the study area. By quantitatively combining ranks with exposure and effects filters, we estimated total relative risk between sub-regions and relative contributions of stressors. Finally, we used Monte Carlo analysis and an alternative ranking scheme to evaluate the effects of model and parameter uncertainty on risk predictions. The regional risk assessment results suggest the major contributors of risk are vessel traffic, upland urban and agricultural land use and shoreline recreational activities. This assessment demonstrated the applicability of regional risk assessment to marine near shore regions and the benefit of Monte Carlo analysis in describing uncertainty in a Relative Risk Model regional risk assessment.     

C9泄漏事故对海湾生态系统服务的影响评估——以x海湾为例

海湾是海洋中最易受人类活动干扰的区域,构建C9泄漏造成的海湾生态系统服务损失评估框架并进行定量评估对维护海湾生态安全具有重要意义。本研究以x海湾C9泄漏事故为例,基于生态系统服务损失视角,综合应用市场价值法、替代成本法、碳税法及能值分析法,结合海湾生态过程,针对C9泄漏事故造成的关键生态系统服务(食品生产、气体调节、气候调节、废物处理、人体健康、养分循环、物种多样性维持、休闲娱乐)损失建立货币价值评估模式,分析了x海湾生态系统服务损失情况。结果表明: C9泄漏造成的x海湾关键生态系统服务损失总价值为1.93亿元,单位面积损失的货币价值达1.19亿元·km^-2,是一般海洋溢油事件的2800余倍。其中,食品生产服务损失占总损失价值的77.1%,远高于一般近海溢油事故对人类的生产生活的影响。研究结果可为C9等有毒物质泄漏造成的海湾生态系统服务损失评估提供参考,为政府决策和国土空间规划提供依据。     

多尺度滑坡灾害生态风险评价与风险管理——以三峡库区万州-巫山段为例

进行生态风险多尺度综合评价,对环境管理及风险决策具有重要意义。以三峡库区滑坡重点监测县域为例,基于“危险性-脆弱性-潜在损失”三维模型,以随机森林模型评估滑坡危险性,采用景观格局指数表征生态脆弱性,利用生境质量核算潜在生态损失,进行格网、行政、子流域多尺度下的滑坡灾害生态风险评价,提出适合各尺度的风险管理措施,在此基础上选择最适宜尺度并结合研究区实际情况进行验证。结果表明,生态风险等级较高区域集中于长江两岸沿线,三峡库区建设对研究区滑坡生态风险产生较大影响;两两尺度风险分布结果具有一定相似性,而三种尺度共同作用结果又存在一定差异;子流域尺度在保证生态结构完整性的前提下评价结果好于其他两种尺度,更适合三峡库区县域的生态风险评价;研究区东部风险防范类型相对单一,而西部风险防范类型较多,需做到精细化管理。研究增加了多尺度综合评价实例,对今后开展整个三峡库区滑坡生态风险研究奠定一定理论和实践基础。     

中国外来植物入侵风险评估研究

对外来植物开展入侵风险评估是防止外来植物入侵最经济有效的措施,能够极大的节约外来种管理的经济和时间成本。研究简述了国内外入侵风险评估系统,从外来物种基础信息缺乏、外来植物的适生区分析不完善、风险评估体系构建不客观、对新近外来种的关注度不够4个方面阐述了我国外来植物风险评估存在的主要问题。并针对存在的问题提出了以下建议：（1）构建外来植物基础信息数据库是风险评估的基础,加强外来植物本底资料的调查与考证,并将外来植物表型数据的积累和分析纳入数据库,使得风险评估有据可依。（2）运用生态位模型进行生态风险分析是风险评估的重点,并将人类活动指标纳入预测模型,揭示人类活动对入侵植物分布格局的影响。（3）建立科学的风险评估系统是核心,包括通过选择风险指标和设置权重来提高评估系统的科学性、构建特定区域或特定生态类型的风险评估体系、根据评估对象的生物学与生态学特征建立符合实际要求的评估标准,实行差别化的风险评估等。（4）加强新近外来植物的管理是关键,应定期野外监测新近外来种的种群动态,定期审查风险评估结果,对高风险的新近外来种进行预警研究将为中国外来植物风险评估体系构建提供重要参考,为入侵植物防控措施的制定提供理论依据。     

区域生态风险评价的关键问题与展望

区域生态风险评价具有多风险因子、多风险受体、多评价终点、强调不确定性因素以及空间异质性的特点,它与传统的生态风险评价在风险源、胁迫因子和评价尺度上具有明显区别。尝试建立了一个基于陆地生态系统的区域生态风险评价框架,同时针对目前区域生态风险评价的研究现状,指出不确定性分析、尺度外推难、评价指标不统一、评价标准不统一、风险因子筛选及优先排序、区域内污染物复合、水生过渡到陆生生态系统风险评价、特殊的人为因素等是目前区域生态风险评价存在的关键问题及难点所在,并提出解决这些问题可能所需的工具、手段和理论方法突破。最后指出区域生态风险观测与数据采集加工、区域生态风险指标体系的统一与整合、区域生态风险评价方法论、区域生态风险的空间分布特征与表达以及区域生态风险评价反馈与管理机制5个方面是区域生态风险评价未来的研究重点。     

厦门湾中华白海豚潜在生态廊道识别及人类活动干扰评估

生态廊道具有维持或恢复生态连通性的功能,对于连接生物栖息地、保护物种多样性具有重要意义。现有的生态廊道研究主要集中于陆地,而海洋生态系统具有水体广泛连通、缺乏直观的景观斑块等特点,导致海洋生态廊道的研究成为长期以来的科学难题。以栖息地位于厦门湾的国家一级保护动物中华白海豚(Sousa chinensis)为对象,尝试基于物种分布模型和最小成本路径分析法建立海洋生态廊道的识别方法。研究采用物种分布模型识别厦门湾内中华白海豚的适宜生境分布区和节点,并利用模型产出的生境适宜性结果生成海洋中的阻力表面,模拟计算节点与节点间在阻力表面上的最小成本路径,从而生成物种扩散网络。研究结果显示,厦门湾中华白海豚的分布主要受到航道距离、到岸线距离和叶绿素浓度三项因素的影响,主要适宜生境位于西海域至九龙江口和大嶝海域。潜在的核心生态廊道面积93.19km²,次级生态廊道面积170.41km²,九龙江口-鼓浪屿南侧-黄厝-大小嶝岛沿线可能是厦门湾中华白海豚的主要迁移路线。在此基础上,从用海空间重叠和桥梁影响两方面开展了人类活动对廊道的干扰评估。评估结果显示旅游活动和...     

生态保护红线区干扰退化风险评价——以安徽省为例

评估生态保护红线斑块受人类干扰的潜在退化风险,可为差异化、精细化的红线监管方案拟定提供科学依据。以安徽省域为例,基于InVEST模型,定量分析了2017年农田、城镇、矿区、交通干线等风险源对红线内各生境受体的干扰退化风险度。结论如下:全省和红线内受人类干扰退化风险由高到低的生境类型依次是农田、草地、湿地和林地。生态保护红线内人类干扰退化风险较全省平均水平更低。全省整体干扰退化风险指数呈现"北高南低"的格局。高风险区集中在合肥城区、芜马城区、淮蚌城区周边,两淮矿区及周边,低风险区则主要分布在皖西和皖南山区、巢湖湖区、沿江沿淮湖区等。干扰退化风险较高的红线斑块主要为合肥北部淠河——滁河干渠和董大水库水源地红线,铜陵市郊区棋盘山红线,长江干流芜马段自然岸线红线,淮河干流淮蚌段水体及岸线红线,阜阳城区颍河及周边湿地红线,皇藏峪西部宿淮交界处山体红线,宿州市砀山县城区东南部红线等,建议重点监管,防控人类干扰导致的生态风险。     

云南边境山区景观生态风险时空演变及其影响因素

探究边境山区景观生态风险时空演变特征,揭示自然与人类活动对景观生态风险的影响,对维护国际生态安全和保障区域生态系统的稳定性具有重要意义。以云南25个边境县为例,采用2000、2010、2020年三期土地利用数据,基于景观格局指数构建了景观生态风险评价模型,并分析了风险的时空演变特征,利用地理探测器测度了自然、可达性和社会经济因素对景观生态风险的影响程度。结果表明：2000—2020年研究区景观类型以林地和耕地为主,林地、草地、湿地、冰川和永久积雪面积减少,耕地、灌木地、裸地、人造地表、水体面积增加。景观生态风险平均值持续上升,在空间上表现出显著的自相关性。研究区以较低生态风险、中等生态风险为主,低生态风险、较低生态风险、高生态风险区面积减少,中等生态风险、较高生态风险区面积增加。年降水量、年均气温、距城镇距离、人口地理集中度指数、人口经济地理集中度不一致指数是影响区域景观生态风险的主要因素,在交互探测中年降水量与年均气温、人口地理集中度指数与人口经济地理集中度不一致指数、年降水量与人口地理集中度指数交互作用对景观生态风险的影响较大。     

生态风险评价研究进展

20多年来,生态风险评价研究经历了从环境风险到生态风险到区域生态风险评价的发展历程,风险源由单一风险源扩展到多风险源,风险受体由单一受体发展到多受体,评价范围由局地扩展到区域景观水平.区域生态风险评价就是大尺度上研究复杂环境背景下包含多风险源、多风险受体的综合风险研究.目前,区域生态风险评价的理论框架已经搭建起来,统计方法多采用相对评价法.区域生态风险评价未来的发展方向为继续加强实验和野外调查,进一步减小不确定性,逐步解决尺度推移问题.区域生态风险评价必须与经济、社会、文化相结合,才能充分发挥它在管理决策中的作用.     

城市生态风险评价研究进展

随着城市化发展和城市人居环境的恶化,城市生态风险越来越受到关注,但尚缺乏有关城市生态风险评价的深入系统研究.本文依据城市生态学原理及生态风险评价框架从驱动力、风险源、风险受体与评价终点,以及生态风险综合评价方法等方面对城市生态风险评价研究进行综述.指出城市经济社会活动类型与程度是城市生态风险产生的主要驱动力;城市生态系统不同等级功能实体和城市整体是城市生态风险评价中的风险受体;城市生态风险评价终点包括城市生态系统结构、过程、功能要素,以及城市整体水平的性质和功能变化;耦合了社会经济需求的生态系统模型是城市生态风险评价方法的发展方向.未来城市生态风险评价研究应明确生态风险管理具体目标,确定综合性评价终点,建立多指标评价体系和综合评价方法.     

土壤污染生态毒性效应评价研究进展

随着社会经济的高度发展,人类活动加剧,我国土壤污染问题突出,不仅威胁人体健康,同时也严重威胁动植物及微生物的安全,生态安全问题不容忽视。但是我国土壤污染风险管控目前主要关注人体健康,对生态系统的关注较少,缺乏土壤污染生态风险评估技术指南及基于生态风险的土壤环境质量基准及标准。准确评价土壤污染生态毒性效应,是制定土壤环境质量标准、实现生态风险评估及预警与管控的重要基础。针对土壤污染生态毒性效应评价问题,分别对土壤污染生态毒性效应特征、评价方法、评价终点、暴露-效应关系构建、生态毒性效应外推,以及群落水平与复合污染生态毒性效应评价等方面的关键问题展开了讨论,指出目前土壤污染生态毒性效应评价主要是基于单物种的急性毒性测试,利用个体和亚个体水平的指示物作为评价终点,缺乏针对群落及生态系统高水平评价终点的生态毒性效应评价方法,定量评价污染物尤其是复合污染物对土壤生物群落及生态系统的影响,是土壤污染生态毒性效应评价的关键问题和难点问题。建议今后重点开展以下3方面的工作1)群落及生态系统水平评价终点的筛选;2)土壤污染生态毒性效应环境影响因子识别及影响机制研究;3)土壤复合污染联合毒性效应定量评价及...     

矿区生态风险评价研究述评

作为世界上矿产资源最丰富的国家之一,我国的矿山开采活动在给经济发展注入强大拉动力的同时,也给矿区生态环境带来了巨大的生态风险。总结前人相关研究,在对比分析了矿区生态风险及其评价与区域生态风险评价异同的基础上,初步明晰矿区生态风险具有风险源的多样性、空间影响边界的模糊性、随空间距离的衰减性及时间累积的延续性等特性。目前矿区生态风险评价的矿区类型过多集中于金属矿区的重金属污染等单项风险,对综合生态风险评价的重视不充分,多基于景观格局、生态环境问题视角,结果多对斑块或生态系统风险评价进行拼接,欠缺基于空间异质性的整体综合;风险度量模型、指标体系法和空间分析法则是较为常用的矿区生态风险评价方法,但在模型模拟方面略显不足。基于现有研究进展,预期矿区独特性的体现、空间格局的关注、"3S"技术的综合应用、生态安全阈值的设定、不确定性表征、基于评价结果的风险规避等将有望成为未来研究的重点。     

基于土地破坏的矿区生态风险评价:理论与方法

矿区生态风险评价已成为区域生态风险研究的热点领域。如何合理选择和表征区域生态风险源和风险受体,量化多风险源和多风险受体的交互作用,是目前区域生态风险评价研究的焦点。为此,在总结矿区生态风险评价研究成果的基础上,构建了矿区生态风险源、风险受体及作用对象与过程的因果链模型,结合矿区生态环境问题产生过程的独特性,将土地挖损、占用及塌陷等土地破坏作为矿区的直接生态风险源。基于土地破坏类型提出了适宜矿区的区域生态风险评价流程、指标体系与计算方法;并专门在定量化多风险源与多风险受体交互作用上做出探讨,构建了生态系统单元暴露指数和土地破坏累积作用指数来评价矿区土地破坏与生态系统单元间的暴露与危害作用关系。为矿区生态风险评价的实证研究提出了理论基础与方法框架,未来可结合实证研究对此方法及相关指标参数做出完善与改进,为矿区生态环境管理与生态安全建设提供科学的参考依据。     

基于景观格局的甘肃白龙江流域生态风险评价与管理

流域生态风险评价是流域生态保护与环境管理的重要研究内容.开展以人类活动为风险源的生态风险评价,揭示流域生态风险的空间变化规律,对于促进流域生态保护和环境管理及社会发展具有重要的指导意义.本文基于景观格局指数和生态环境脆弱度构建了流域生态风险综合指数,以甘肃白龙江流域2010年土地利用数据为基础,以ArcGIS和Fragstats软件为平台,通过空间采样和地统计空间插值得到白龙江流域生态风险的空间分布规律.结果表明：白龙江流域生态风险空间分布差异明显,总体而言,白龙江流域西北部和北部的生态风险高于流域的西部和南部山区;在白龙江流域各县区中,武都和宕昌县的生态风险较高,迭部县和文县的生态风险较低.今后应加强流域土地利用综合管理和人类活动调控,开展植被恢复和生态重建,降低不合理人为干扰的生态风险和危害,实现流域经济、社会与生态保护的“多赢”,促进区域可持续发展.     

外来植物的入侵机制及其生态风险评价

外来植物入侵已成为严重威胁生态系统健康发展的全球性问题,预防优于治理,对外来植物进行生态风险评价可有效地防御和降低入侵风险。本文基于生态风险评价理论,通过对外来植物入侵特性和过程的分析,探讨了外来植物入侵生态风险的评价方法。将评价程序分为风险源分析、风险受体评价、暴露与危害评价、风险综合评价和风险管理对策5部分,初步建立了风险源评价指标体系,以及度量生态损失和生态风险的指标和公式,进而得出外来植物入侵综合生态风险评价的方法。     

A Bayesian Approach to Landscape Ecological Risk Assessment Applied to the Upper Grande Ronde Watershed,Oregon

We present a Bayesian network model based on the ecological risk assessment framework to evaluate potential impacts to habitats and resources resulting from wildfire, grazing, forest management activities, and insect outbreaks in a forested landscape in northeastern Oregon. The Bayesian network structure consisted of three tiers of nodes: landscape disturbances, habitats, and the ecological resources or endpoints of interest to land managers. Nodes at each tier were linked to lower nodes if ecological and spatial relationships existed between them. All parameters had four potential discrete states: zero, low, medium, and high. Our model reliably predicted probable risk to habitats and endpoints from natural and anthropogenic disturbances. The disturbances most likely to transform habitats and effect ecological resources were forest management and wildfire. Of the six habitats, moist forest (characterized by Douglas fir and grand fir) was found to be at greatest risk of ecological impacts. The management endpoint with the highest likelihood of impact was historical range of variability (HRV) for salmon habitat, followed by recreation (hunting native ungulates) and HRV wildfire. We found that the Bayesian approach to ecological risk assessment was a useful method to assess potential impacts to ecological resources resulting from forest management and natural disturbances.