国外生境评价方法对我国生态导则修订的借鉴作用

赵琴，张乾，李茵，董博昶

(1.中路高科交通科技集团有限公司，北京 100088； 2.生态环境部环境工程评估中心，北京 100012)

1997年，我国发布《环境影响评价技术导则 非污染生态影响》( HJ/T 19—1997) ，2011年发布《环境影响评价技术导则 生态影响》( HJ 19—2011)(以下简称生态导则)，在水利、水电、采掘、交通运输、农业、林业、海岸带开发等以生态影响为主的项目环境影响评价中广泛应用，也把传统生态学理论和生态学发展的前沿成果推广到了应用领域。生态影响评价是预测和估计人类活动对自然生态系统的结构和功能所造成的影响，其关注的是确定和量化各种特定活动对生态系统组分或参数的影响，并评估后果。在生态环境影响评价实践中，预测是核心，但也经常是最薄弱的部分[1]。由于生态系统本身的复杂性，有关生态影响评价不同方法的有效性和正确性一直存在较多争论，评价结果的可靠性往往受到质疑。因此，本次生态导则修订的重点之一就是以维持生态系统服务功能、生境的连通性和完整性以及种群生存为目标建立生态影响评价方法和评价指标，提高评价方法的科学性和影响预测的可靠性。

现行生态导则附录C推荐了列表清单法、图形叠置法、生态机理分析法、景观生态学法、指数法与综合指数法、类比分析法、系统分析法、生物多样性评价法等生态影响评价和预测方法，上述方法中专门用于生态环境影响评价的相对较少。国内外的研究实践中，有多种生物学方法都可借用于生态环境影响评价，常用的有生境评价方法、河道内流量增量法、生物学上的完整性或生态系统健康评估方法、种群生存力分析方法等。生态导则修编课题组对国外常用的生态影响评价方法进行了总结，国外的生态影响评价大多是以物种或生境为基础进行的。由于每个物种与其生境密不可分，生境评价方法在生态影响评价中也更具重要性。

1 国外生态影响评价常用方法概述

作为较早开展生态影响评价的国家，为了建立生态影响预测和评价中的结构化方法，美国从20世纪70年代初就创建了一系列生境评价方法，如应用最广泛的生境评价程序(HEP-Habitat Evaluation Procedure)。美国环境质量委员会(Council on Environmental Quality, CEQ)于1993年颁布了《使用累积效应方法将生物多样性纳入EIA流程的准则》(Guidelines for Incorporating Biodiversity into the EIA Process Using a Cumulative Effects Approach)[2]，用于指导生态影响评价工作。其评价步骤主要包括：识别拟建项目或活动的生态影响，运用物种清单定性描述，运用结构化资料定性、定量描述，运用生境评价系统、生境评价程序等生境评价方法描述，以及运用能量系统图描述。

英国生态和环境管理特许研究所(Chartered Institute of Ecology and Environmental Management, CIEEM)于2018年发布了第三版《英国和爱尔兰陆地、淡水和沿海生态影响评价指南》(Guidelines for Ecological Impact Assessment in the UK and Ireland, Terrestrial, Freshwater and Coastal)[3]。这份指南涵盖了陆生、淡水和海洋生态系统，提供了生态影响因素识别、影响范围确定、生态背景值调查、重要生态因子筛选、影响分析和减缓措施等方面的具体指导(原则、方法、内容等)，还包括了2个案例(公路扩建对宽尾树莺种群影响分析、海上风电场对海洋栖息地和黑背海鸥影响分析)、生态影响评价报告模板和相关资料清单等4个附录。英国的研究机构还制定了生态背景值调查的指南，其中包括对调查深度的判定标准等内容，这些标准对用于评估生境适宜度的物种分布信息的可靠性提出了更高的要求。

澳大利亚和新西兰环境研究所(The Environment Institute of Australia and New Zealand Inc, EIANZ)于2018年发布了第二版适用于新西兰的生态影响评价指南《新西兰生态影响评估指南》(《Ecological Impact Assessment Guidelines for New Zealand》)[4]。这份指南详尽地提供了生态影响识别、现状调查、影响分析、减缓措施和管理等常用技术方法的说明，以及可用数据、地图、方法的资料链接。指南还包括相关立法清单、关键的生态数据库链接、确定评价范围和影响识别所需要的现场调查内容清单、受威胁的自然、稀有生态系统清单、评价因子和标准(案例)、受胁物种相关信息来源、可参考的潜在影响、生态补偿的原则等9个资料性附录。

总体来看，国外发布的有关生态影响评价的指南并不是约束性、强制性文件，但可以为生态影响评价提供一些适用技术方法、参考案例或基础生态数据来源。在评价内容上，则更加关注生态系统、物种和生境之间的关联以及多样性、丰富度等方面的影响评价。这些评价方法近年来也被国内学者引进和研究，如生境适宜度评价法就在国内的野生动植物评价领域得到了较多的研究和应用。

>>生态导则修订可借鉴国外生境评价方法，完善生态导则以生态环境质量为核心的生态影响评价方法和评价指标，提高评价方法的科学性和影响预测的可靠性。

2 生境适宜度评价方法

生境概念最早由美国生态学家格里耶(J.Grinnel)在1917年提出[5]，指动植物个体或种群的天然栖息场所, 又称栖息地，是生物生存空间和一切影响到生物生存的环境因子的总和[6]。生境适宜度评价是指通过分析目标物种的生境要求及其与当地自然环境的匹配关系，建立适合的生境评价模型，对某一区域的物种生境进行适宜度分析。生境适宜度模型主要立足于生境选择、生态位分化和限制因子等生态学理论，依据物种与生境变量间的函数关系构建，特别适于表达简单而又易于理解的主要环境因素对物种分布与丰富度的影响，因此成为经典的、广泛应用的定量评价方法[7]。

美国鱼类和野生动植物管理局(United States Fish and Wildlife Service，USFWS)在1980年正式颁布了生境评价程序(HEP-Habitat Evaluation Procedure ，HEP)，其最初是由密苏里州的丹尼尔斯(Daniels)和拉迈尔(Lamaire)在1974年研发的一种物种生境评价方法演变而来的，用于评价拟议的水和土地资源开发项目的环境影响[8]。这种方法可用于表征选定野生动植物物种可用栖息地的质量和数量。生境评价程序提供了两种一般类型的野生动植物栖息地比较的信息：同一时间点不同区域的相对价值和将来某个时间点相同区域的相对价值，通过将两种类型的比较结合起来，可以量化土地和水资源利用变化对野生动植物栖息地的影响。经过多年实践和模型开发改进后，已广泛应用于野生动植物的生境评价，全球超过90%的鱼类生境模型均采用此方法[9]。

生境评价程序基于生境单元评价物种的生境质量和数量，生境单元则通过生境适宜度指数(Habitat Suitability Index，HSI)和生境面积计算。生境评价程序包括4个关键步骤：(1)确定研究区域、获取生境资料、选择指示物种；(2)计算生境单位(HU-Habitat Units)，生境评价程序分析就是围绕研究区域中指示物种的生境单元计算展开的；(3)预测影响，拟建项目的净影响用未来有项目和无项目条件下的年均生境单位之差来表示；(4)制订补偿(减缓)计划[10]，生境评价程序的关键点和难点是生境状况和生境适宜度指数法的确定：由于生境状况与地形地貌、气候、水文条件、植被类型和覆盖率等因素均有一定的相关性，而不同指标物种的最优生境也有明显差异，因此最优生境状况的确定是难点；同时，生境适宜度指数法模型需要基于特定区域、特定物种进行建模，其验证往往需要收集大量野外数据。

目前，随着3S (GIS、RS、GPS)技术的发展，利用机理模型、回归模型和生态位模型对目标物种进行生境适宜性评价也越来越成熟，国外已开发出大量的野生动物生境适宜度指数法模型。国内研究人员也利用国外生境评价模型，针对多种濒危和保护物种如大熊猫、金丝猴、普氏原羚、藏羚羊、鹅喉羚、马鹿、东北虎、丹顶鹤、蒙古野驴、斑羚、胡杨以及水禽栖息地、迁徙鸟类栖息地等开展了大量生境适宜性评价的研究和应用。另外，研究人员对国外生境评价的程序和方法进行了改进和简化，这些都为生境评价在环评中的应用提供了基础。

3 生态导则修订中对生境评价方法的借鉴

通过梳理现行生态导则发布实施以来生态环境部审批的采掘类、水利水电类、交通运输类等重点行业共计512个环评项目，生态导则修编课题组筛选了168个典型项目为研究对象，分析、评估了生态导则在重点行业中的具体实施情况。从分析结果看，各行业在开展生态影响评价中基本选择导则推荐方法中的一种或几种，以定性描述和定量分析相结合的方式进行生态影响评价，总体上以定性为主。在环评实践工作中，生态影响评价方法和评价指标，尤其是定量化指标有所欠缺，如在水生生态影响预测与评价方面：水文情势预测、生物损失分析等方面的方法较为成熟，导则的可操作性及适用性强，但在生境变化判别，特别是一些对鱼类生境栖息地、珍稀保护水生物种的影响分析方面缺乏技术手段和方法，对生态影响程度、范围及时间跨度难以很好地表征。

近年来，国内建设项目涉及野生保护动植物的案例越来越多，尤其是铁路、公路、管道等线性工程。据统计，自2010年起至2018年，经原环境保护部审批的公路、铁路、管线中就有39个项目共穿越77个各级自然保护区。环评工作中对生境的评价要求越来越高，但尚没有形成统一、规范的调查和评价程序。目前，国内研究人员已就建设项目和规划对物种生境适宜性影响评价开展了多项研究，如高速公路对有蹄类野生动物生境适宜性的影响[11]、湿地建设项目对越冬水鸟生境的累积生态影响评价研究[12]、道路对朱鹮繁殖生境的影响研究[13]、用生境评价程序定量分析港区规划对指示物种觅食生境的影响[14]等应用于建设项目和规划对物种生境适宜性影响的评价研究，指导项目制定生境弥补计划和生态减缓措施。因此，在生态导则修订中，建议增加生境适宜度评价法作为推荐的生态现状与影响评价方法之一，用于完善现行生态导则中建设项目对野生动植物生境影响的定量化评价方法和指标。

结合美国生境评价程序的关键工作步骤和我国生态影响评价工作程序和内容，建议我国生境适宜度评价工作采取如下步骤：

(1)明确目标物种，如受拟建工程影响的珍稀濒危野生动物等。选择目标物种在确定评价区域范围后进行。目标物种可以是单一物种，也可以是种群，还可以是物种生命阶段或物种生命必需品。目标物种的选择可考虑如下类型：已知对特定土地使用行为敏感的物种，因其在营养循环或能量流动中的作用而在群落中扮演关键角色的物种，代表利用共同环境资源的物种群的物种。

(2)分析目标物种的生境条件，明确影响种群分布及行为的限制因素或主导因素。其中，影响物种潜在分布的环境因素一般包括：物理环境因素(如温度、光照、水分、海拔、坡度坡向等)、生物环境因素(如食物、植被类型、种内和种间竞争等)、人类活动干扰因素(如施工、交通、采伐等)等，需要根据实际情况选取对生境有重要影响的因子, 也需要把尽量多的影响因素包括进来，以便能准确反映生境状态。

(3)根据评价要素收集准备相应的地理数据，建立各项影响因素的评价准则。可以借助GIS技术完成数据的空间分析处理，进行各单项因素的适宜度评价。

(4)根据评价准则，借助GIS技术进行各单因素叠加分析。

(5)根据模型模拟结果，综合评价工程所在区域的生境现状。在评价模型选择上，根据模型所需物种活动痕迹点的不同，HSI模型主要有机理模型、回归模型、生态位模型等几类。其中，生态位模型是目前应用较广的模型。需注意的是，HSI模型的详细程度必须符合选定的影响评价目标。

(6)叠加拟建工程，对目标物种生境适宜度变化情况进行预测。

(7)根据预测结果进行分析，提出优化选址、选线方案以及恢复或保护生境的生态保护措施。

随着3S技术的发展，其空间数据获取能力强、分析数据速度快等特点为生境评价提供了强大的技术支持，使动物生境研究具有了快速、实时、准确、大尺度、可视化等优点，较好地弥补了传统生态调查方法中调查周期长、数据更新慢、由地理环境复杂导致的数据较难获得、人力物力财力损耗大等缺陷。同时，基于3S技术，利用机理模型、回归模型和生态位模型对目标物种进行生境适宜性评价也越来越成熟，为开展生境评价提供了更高的平台，对今后不断提高生态影响预测的客观性和科学性，有效指导建设项目的生态保护工作提供了更好的技术条件。另外，将该方法列入导则中也可以促进生境评价相关研究更加深入地开展，在生境适宜性影响因素、模型验证和应用等方面取得成效。