國外生境評價方法對我國生態導則修訂的借鑒作用

趙琴，張乾，李茵，董博昶

(1.中路高科交通科技集團有限公司，北京 100088； 2.生態環境部環境工程評估中心，北京 100012)

1997年，我國發布《環境影響評價技術導則 非污染生態影響》( HJ/T 19—1997) ，2011年發布《環境影響評價技術導則 生態影響》( HJ 19—2011)(以下簡稱生態導則)，在水利、水電、采掘、交通運輸、農業、林業、海岸帶開發等以生態影響為主的項目環境影響評價中廣泛應用，也把傳統生態學理論和生態學發展的前沿成果推廣到了應用領域。生態影響評價是預測和估計人類活動對自然生態系統的結構和功能所造成的影響，其關注的是確定和量化各種特定活動對生態系統組分或參數的影響，并評估后果。在生態環境影響評價實踐中，預測是核心，但也經常是最薄弱的部分[1]。由于生態系統本身的復雜性，有關生態影響評價不同方法的有效性和正確性一直存在較多爭論，評價結果的可靠性往往受到質疑。因此，本次生態導則修訂的重點之一就是以維持生態系統服務功能、生境的連通性和完整性以及種群生存為目標建立生態影響評價方法和評價指標，提高評價方法的科學性和影響預測的可靠性。

現行生態導則附錄C推薦了列表清單法、圖形疊置法、生態機理分析法、景觀生態學法、指數法與綜合指數法、類比分析法、系統分析法、生物多樣性評價法等生態影響評價和預測方法，上述方法中專門用于生態環境影響評價的相對較少。國內外的研究實踐中，有多種生物學方法都可借用于生態環境影響評價，常用的有生境評價方法、河道內流量增量法、生物學上的完整性或生態系統健康評估方法、種群生存力分析方法等。生態導則修編課題組對國外常用的生態影響評價方法進行了總結，國外的生態影響評價大多是以物種或生境為基礎進行的。由于每個物種與其生境密不可分，生境評價方法在生態影響評價中也更具重要性。

1 國外生態影響評價常用方法概述

作為較早開展生態影響評價的國家，為了建立生態影響預測和評價中的結構化方法，美國從20世紀70年代初就創建了一系列生境評價方法，如應用最廣泛的生境評價程序(HEP-Habitat Evaluation Procedure)。美國環境質量委員會(Council on Environmental Quality, CEQ)于1993年頒布了《使用累積效應方法將生物多樣性納入EIA流程的準則》(Guidelines for Incorporating Biodiversity into the EIA Process Using a Cumulative Effects Approach)[2]，用于指導生態影響評價工作。其評價步驟主要包括：識別擬建項目或活動的生態影響，運用物種清單定性描述，運用結構化資料定性、定量描述，運用生境評價系統、生境評價程序等生境評價方法描述，以及運用能量系統圖描述。

英國生態和環境管理特許研究所(Chartered Institute of Ecology and Environmental Management, CIEEM)于2018年發布了第三版《英國和愛爾蘭陸地、淡水和沿海生態影響評價指南》(Guidelines for Ecological Impact Assessment in the UK and Ireland, Terrestrial, Freshwater and Coastal)[3]。這份指南涵蓋了陸生、淡水和海洋生態系統，提供了生態影響因素識別、影響范圍確定、生態背景值調查、重要生態因子篩選、影響分析和減緩措施等方面的具體指導(原則、方法、內容等)，還包括了2個案例(公路擴建對寬尾樹鶯種群影響分析、海上風電場對海洋棲息地和黑背海鷗影響分析)、生態影響評價報告模板和相關資料清單等4個附錄。英國的研究機構還制定了生態背景值調查的指南，其中包括對調查深度的判定標準等內容，這些標準對用于評估生境適宜度的物種分布信息的可靠性提出了更高的要求。

澳大利亞和新西蘭環境研究所(The Environment Institute of Australia and New Zealand Inc, EIANZ)于2018年發布了第二版適用于新西蘭的生態影響評價指南《新西蘭生態影響評估指南》(《Ecological Impact Assessment Guidelines for New Zealand》)[4]。這份指南詳盡地提供了生態影響識別、現狀調查、影響分析、減緩措施和管理等常用技術方法的說明，以及可用數據、地圖、方法的資料鏈接。指南還包括相關立法清單、關鍵的生態數據庫鏈接、確定評價范圍和影響識別所需要的現場調查內容清單、受威脅的自然、稀有生態系統清單、評價因子和標準(案例)、受脅物種相關信息來源、可參考的潛在影響、生態補償的原則等9個資料性附錄。

總體來看，國外發布的有關生態影響評價的指南并不是約束性、強制性文件，但可以為生態影響評價提供一些適用技術方法、參考案例或基礎生態數據來源。在評價內容上，則更加關注生態系統、物種和生境之間的關聯以及多樣性、豐富度等方面的影響評價。這些評價方法近年來也被國內學者引進和研究，如生境適宜度評價法就在國內的野生動植物評價領域得到了較多的研究和應用。

>>生態導則修訂可借鑒國外生境評價方法，完善生態導則以生態環境質量為核心的生態影響評價方法和評價指標，提高評價方法的科學性和影響預測的可靠性。

2 生境適宜度評價方法

生境概念最早由美國生態學家格里耶(J.Grinnel)在1917年提出[5]，指動植物個體或種群的天然棲息場所, 又稱棲息地，是生物生存空間和一切影響到生物生存的環境因子的總和[6]。生境適宜度評價是指通過分析目標物種的生境要求及其與當地自然環境的匹配關系，建立適合的生境評價模型，對某一區域的物種生境進行適宜度分析。生境適宜度模型主要立足于生境選擇、生態位分化和限制因子等生態學理論，依據物種與生境變量間的函數關系構建，特別適于表達簡單而又易于理解的主要環境因素對物種分布與豐富度的影響，因此成為經典的、廣泛應用的定量評價方法[7]。

美國魚類和野生動植物管理局(United States Fish and Wildlife Service，USFWS)在1980年正式頒布了生境評價程序(HEP-Habitat Evaluation Procedure ，HEP)，其最初是由密蘇里州的丹尼爾斯(Daniels)和拉邁爾(Lamaire)在1974年研發的一種物種生境評價方法演變而來的，用于評價擬議的水和土地資源開發項目的環境影響[8]。這種方法可用于表征選定野生動植物物種可用棲息地的質量和數量。生境評價程序提供了兩種一般類型的野生動植物棲息地比較的信息：同一時間點不同區域的相對價值和將來某個時間點相同區域的相對價值，通過將兩種類型的比較結合起來，可以量化土地和水資源利用變化對野生動植物棲息地的影響。經過多年實踐和模型開發改進后，已廣泛應用于野生動植物的生境評價，全球超過90%的魚類生境模型均采用此方法[9]。

生境評價程序基于生境單元評價物種的生境質量和數量，生境單元則通過生境適宜度指數(Habitat Suitability Index，HSI)和生境面積計算。生境評價程序包括4個關鍵步驟：(1)確定研究區域、獲取生境資料、選擇指示物種；(2)計算生境單位(HU-Habitat Units)，生境評價程序分析就是圍繞研究區域中指示物種的生境單元計算展開的；(3)預測影響，擬建項目的凈影響用未來有項目和無項目條件下的年均生境單位之差來表示；(4)制訂補償(減緩)計劃[10]，生境評價程序的關鍵點和難點是生境狀況和生境適宜度指數法的確定：由于生境狀況與地形地貌、氣候、水文條件、植被類型和覆蓋率等因素均有一定的相關性，而不同指標物種的最優生境也有明顯差異，因此最優生境狀況的確定是難點；同時，生境適宜度指數法模型需要基于特定區域、特定物種進行建模，其驗證往往需要收集大量野外數據。

目前，隨著3S (GIS、RS、GPS)技術的發展，利用機理模型、回歸模型和生態位模型對目標物種進行生境適宜性評價也越來越成熟，國外已開發出大量的野生動物生境適宜度指數法模型。國內研究人員也利用國外生境評價模型，針對多種瀕危和保護物種如大熊貓、金絲猴、普氏原羚、藏羚羊、鵝喉羚、馬鹿、東北虎、丹頂鶴、蒙古野驢、斑羚、胡楊以及水禽棲息地、遷徙鳥類棲息地等開展了大量生境適宜性評價的研究和應用。另外，研究人員對國外生境評價的程序和方法進行了改進和簡化，這些都為生境評價在環評中的應用提供了基礎。

3 生態導則修訂中對生境評價方法的借鑒

通過梳理現行生態導則發布實施以來生態環境部審批的采掘類、水利水電類、交通運輸類等重點行業共計512個環評項目，生態導則修編課題組篩選了168個典型項目為研究對象，分析、評估了生態導則在重點行業中的具體實施情況。從分析結果看，各行業在開展生態影響評價中基本選擇導則推薦方法中的一種或幾種，以定性描述和定量分析相結合的方式進行生態影響評價，總體上以定性為主。在環評實踐工作中，生態影響評價方法和評價指標，尤其是定量化指標有所欠缺，如在水生生態影響預測與評價方面：水文情勢預測、生物損失分析等方面的方法較為成熟，導則的可操作性及適用性強，但在生境變化判別，特別是一些對魚類生境棲息地、珍稀保護水生物種的影響分析方面缺乏技術手段和方法，對生態影響程度、范圍及時間跨度難以很好地表征。

近年來，國內建設項目涉及野生保護動植物的案例越來越多，尤其是鐵路、公路、管道等線性工程。據統計，自2010年起至2018年，經原環境保護部審批的公路、鐵路、管線中就有39個項目共穿越77個各級自然保護區。環評工作中對生境的評價要求越來越高，但尚沒有形成統一、規范的調查和評價程序。目前，國內研究人員已就建設項目和規劃對物種生境適宜性影響評價開展了多項研究，如高速公路對有蹄類野生動物生境適宜性的影響[11]、濕地建設項目對越冬水鳥生境的累積生態影響評價研究[12]、道路對朱鹮繁殖生境的影響研究[13]、用生境評價程序定量分析港區規劃對指示物種覓食生境的影響[14]等應用于建設項目和規劃對物種生境適宜性影響的評價研究，指導項目制定生境彌補計劃和生態減緩措施。因此，在生態導則修訂中，建議增加生境適宜度評價法作為推薦的生態現狀與影響評價方法之一，用于完善現行生態導則中建設項目對野生動植物生境影響的定量化評價方法和指標。

結合美國生境評價程序的關鍵工作步驟和我國生態影響評價工作程序和內容，建議我國生境適宜度評價工作采取如下步驟：

(1)明確目標物種，如受擬建工程影響的珍稀瀕危野生動物等。選擇目標物種在確定評價區域范圍后進行。目標物種可以是單一物種，也可以是種群，還可以是物種生命階段或物種生命必需品。目標物種的選擇可考慮如下類型：已知對特定土地使用行為敏感的物種，因其在營養循環或能量流動中的作用而在群落中扮演關鍵角色的物種，代表利用共同環境資源的物種群的物種。

(2)分析目標物種的生境條件，明確影響種群分布及行為的限制因素或主導因素。其中，影響物種潛在分布的環境因素一般包括：物理環境因素(如溫度、光照、水分、海拔、坡度坡向等)、生物環境因素(如食物、植被類型、種內和種間競爭等)、人類活動干擾因素(如施工、交通、采伐等)等，需要根據實際情況選取對生境有重要影響的因子, 也需要把盡量多的影響因素包括進來，以便能準確反映生境狀態。

(3)根據評價要素收集準備相應的地理數據，建立各項影響因素的評價準則。可以借助GIS技術完成數據的空間分析處理，進行各單項因素的適宜度評價。

(4)根據評價準則，借助GIS技術進行各單因素疊加分析。

(5)根據模型模擬結果，綜合評價工程所在區域的生境現狀。在評價模型選擇上，根據模型所需物種活動痕跡點的不同，HSI模型主要有機理模型、回歸模型、生態位模型等幾類。其中，生態位模型是目前應用較廣的模型。需注意的是，HSI模型的詳細程度必須符合選定的影響評價目標。

(6)疊加擬建工程，對目標物種生境適宜度變化情況進行預測。

(7)根據預測結果進行分析，提出優化選址、選線方案以及恢復或保護生境的生態保護措施。

隨著3S技術的發展，其空間數據獲取能力強、分析數據速度快等特點為生境評價提供了強大的技術支持，使動物生境研究具有了快速、實時、準確、大尺度、可視化等優點，較好地彌補了傳統生態調查方法中調查周期長、數據更新慢、由地理環境復雜導致的數據較難獲得、人力物力財力損耗大等缺陷。同時，基于3S技術，利用機理模型、回歸模型和生態位模型對目標物種進行生境適宜性評價也越來越成熟，為開展生境評價提供了更高的平臺，對今后不斷提高生態影響預測的客觀性和科學性，有效指導建設項目的生態保護工作提供了更好的技術條件。另外，將該方法列入導則中也可以促進生境評價相關研究更加深入地開展，在生境適宜性影響因素、模型驗證和應用等方面取得成效。