海南省琼海县生态地质环境质量评价技术方法探讨
(海南地质调查院，海口570206)
本文论述了海南岛东北部生态地质环境质量评价体系，研究了生态适宜性评价体系，确定了评价原则和方法，探讨了如何评价技术标准和方法。
关键词:生态地质环境质量；评价指标；评价方法
海南省琼海县1: 25万生态环境地质调查项目是国土资源部2000年大型国土资源调查项目，由海南省地质调查院承担，2003年完成。在生态地质环境调查的基础上，从地质环境条件、地质灾害、地质资源和人类活动等环境因素，对海南岛东部生态地质环境质量进行了分析和评价，为海南“生态省”建设提供了科学依据。
1生态地质环境质量评价系统
根据琼海县研究区地质环境特征，主要环境因子为地质环境条件、地质灾害、地质资源和人类活动四个子系统七个环境因子。根据它们的主次和相关性，建立了如图1所示的评价系统网络。
图1生态地质环境质量综合评价系统网络图
2生态地质环境质量评价程序
根据以下程序进行评估(图2)。
(1)根据评价区地质环境条件划分评价单元。
(2)为每个评价因子指定相应的评价标准值及其权重，以表示每个环境因子在环境系统中的相对重要性。
(3)根据地质环境质量评价标准，计算各评价单元的质量指数。
图2生态地质环境质量综合评价程序框图
(4)各区按质量等级进行综合评价。
3生态地质环境质量评价单元划分
根据岩土类型和地貌因素，考虑地质构造、地质灾害和地下水因素的影响，按坐标网络划分评价单元。
4.确定选择生态适宜性评价因子的原则
一是所选生态因子对生态系统有显著影响，二是所选生态因子在各网格单元的分布有显著差异。
经过筛选，主要评价因子为地形坡度、覆盖层厚度、地层或岩石、人口密度、地下水埋深、地质灾害和土壤有益元素。
5.建立生态地质环境质量评价因子的评价标准和赋值原则。
根据各评价因子对生态的正负影响，建立评价标准。原则如下:一是评价因子对生态影响的作用；第二，根据评价因子在区域内的时空分布。作业背景、生态适宜性、作业范围为1、3、5、7、9***五个等级。1分为生态适宜，3分为生态适宜，5分为生态基本适宜，7分为生态极不适宜，9分为生态极不适宜。
5.1地质环境条件
5.1.1地形坡度评估系数(X1)
根据地形坡度对生态适宜性的影响程度，进行分级赋值。1 < x1 ≤ 5，得分赋为1；5 < x1 ≤ 15，分值赋3；15 < x1 ≤ 25，分值赋5；25 < x1 ≤ 35，得分赋7；X1 > 35，分数赋为9。
5.1.2覆盖层厚度(X2)
根据覆盖厚度对生态适宜性的影响程度，进行分级赋值。X2 > 5m，得分赋为1；3m < x2 ≤ 5m，分值赋3；1m < x2 ≤ 3m的得分赋为5；0.5m < x2 ≤ 1m，得分赋7；X2≤0.5m，分值为9分。
5.1.3地层或岩石(X3)
根据地层或岩石对生态适宜性的影响程度，分级赋值。花岗岩和变质岩的得分为3；火山岩评分赋5；沉积岩的得分为7分；松散层(砂)得分为9分。
5.1.4地下水深度(X4)
根据地下水埋深对生态适宜性的影响程度，进行分级赋值。1.5m < x4 ≤ 2.5m，得分赋为1；1m < x4 ≤ 1.5m或2.5m < x4 ≤ 3m，得分赋为3；0.5 < x4 ≤ 1.0m或3.0 < x4 ≤ 5.0m，得分赋为5；0m < x4 ≤ 0.5m或5m < x4 ≤ 10m，得分赋为7；X4≤0m或x4 > 10m，分值赋为9。
5.2地质灾害(灾害点或灾害面积X5)
研究区地质灾害主要有水土流失、土地沙化、滑坡、崩塌、海岸侵蚀、河岸冲淤、地下水淤积等。根据其分布特点和所在区域的生态环境条件，按以下标准赋值:X5≤0或X5≤0km2，得分为1；0 < X6 ≤ 2或0km2 < X6 ≤ 2.5km2，分值赋为3；2 < X6 ≤ 4或2.5km2 < X6 ≤ 5.0km2，分值赋为5分；4 < X6 ≤ 6或5.0km2 < X6 ≤ 9km2，分值赋为7；X5 > 6或X5 > 9km2，分值赋为9。
5.3人类活动(X6)
主要从人口密度考虑人类活动，X6 ≤ < 300人/km2，分值赋为1；300人/km2 < X6 ≤ 400人/km2，取值为3；400人/平方公里< X6 ≤ 500人/平方公里，取值为5；500人/km2 < X6 ≤ 1000人/km2，取值为7；X6 > 1000人/km2，取值为9。
5.4地质资源(X7)
地质资源主要考虑土壤元素因子，其中全钾、全磷、全氮是主要的生态因子，因此根据采样和测试浓度赋值。
总钾浓度(y1): y1 > 2.50%，赋分1；1.2% < Y1 ≤ 2.5%，赋分3；0.4% < y1 ≤ 1.2%，赋分5；0.2% < y1 ≤ 0.4%，赋值分7；Y1 ≤ 0.2%，赋分9。
总磷浓度(Y2): Y2 > 0.04%，赋值为1；0.03% < y2 ≤ 0.04%，赋分3；0.02% < y2 ≤ 0.03%，赋分5分；0.01% < y2 ≤ 0.02%，赋分7；Y2 ≤ 0.01%，赋分9。
总氮浓度(Y3): Y3 > 0.15%，赋值为1；0.10 < Y3 ≤ 0.15%，赋分3；0.05 < Y3 ≤ 0.10%，赋值分5；0.03% < Y3 ≤ 0.05%，赋分7分；Y3≤0.03%%，赋分9。
单因子生态适宜性分级赋值标准见表1。
表1单因子适宜性分级标准
6评价单元(网格内)评价因子的赋值和计算
(1)如果每个评价单元都有一个评价因子，则根据评价因子赋值标准直接赋值，其代表点在评价单元的中心。
(2)如果每个评价单元有多个评价因子，则按照评价因子赋值标准对面积进行加权平均，数学表达式如下:
华东地区地质调查成果汇编:1999~2005
其中:x为一个评价单元(网格)的计算值；
Xi——一个因子的得分；
AI-某一因素所占的面积。
7重量的测定
权重可以表示各环境评价因子在子系统中和在整个评价系统中的相对重要性，可分为一级子系统评价因子和二级子系统评价因子。一级子系统的评价因子包括地形坡度、覆盖层厚度、地层或岩石、人口密度、地下水埋深、地质灾害和土壤元素。
二级子系统(土壤元素下)的评价因子为全钾、全磷、全氮。
权重根据各种因素对生态适宜性的影响程度确定。地质灾害是破坏和造成生态地质环境恶化的主要因素，权重值较大，取X5为0.4；人类活动对生态环境影响很大，所以X6的值为0.2；地层或岩石(X3)和土壤有益元素(X7)的影响不明显，所以取值相对较小，即X3和X7取值为0.05，其他权重X1，X2和X4取值为0.1。每个因素的加权和等于1。单因子影响的生态适宜性权重见表2。
表2单因子影响下的生态适宜度权重表
8生态地质环境质量评价的数学模型
生态地质环境质量评价采用加权平均法，其数学模型为:
华东地区地质调查成果汇编:1999~2005
其中:b为第I格的综合评价值；
ws——影响生态适宜性的单个因子的权重；
Xi——第I个网格和单因子x的评价值
9生态地质环境质量评价分区标准
确定生态地质环境质量评价分区标准的依据是研究区单因子生态适宜性评价标准和生态适宜性综合评价值。
生态地质环境质量综合评价的每一级对应一个评价值区间，寻找每个区间的端点或上下界成为判断生态地质环境质量综合分级标准的关键。结合区内生态状况，拟定了生态地质环境质量分级边界(见表3)。
表3生态地质环境质量分类限值表分类结果:
华东地区地质调查成果汇编:1999~2005
根据生态地质环境分类界限和综合评价值(n)，将研究区生态地质环境质量划分为五个等级区间:1 < n ≤ 2，为优良区；2 < n ≤ 4，为好区；4 < n ≤ 6，为中等区域；6 < n ≤ 8，为差面积；8 < n ≤ 9是极限范围(见表4)。
表4生态地质环境质量综合评价分区标准
10评估步骤
根据评价体系，第一步根据研究区1: 25万地图上的坐标网划分评价单元，评价单元面积为5×5km2。* * *划分669个评价单元(网格)并编号，用网格中心坐标表示评价单元；第二步是给每个评价单元的九个评价因子赋值。数据来源为X1: 5万地形图，X2来自第四纪地质地貌图，X3来自地质图，X4来自海南图集，X4来自潜水水文地质图，X5来自生态地质环境图，Y1来自土壤元素等值线图(全k)，Y2来自土壤元素等值线图(全k)。第三步，计算二级评价因子的综合值作为因子值，再计算一级评价因子的综合评价值；第四步，通过综合评价值在电脑上进行分区和绘图。
11生态地质环境质量评价结果
评价结果表明，全区669个评价单元的综合评价值在1 ~ 6之间，缺乏> 6的综合评价值。因此，研究区缺少较差和极差的生态地质环境质量区，只有三个生态地质环境质量区，即优良生态地质环境质量区、良好生态地质环境质量区和中等生态地质环境质量区。
研究区生态地质环境质量总体良好，一级区(生态地质环境质量优良区)较为分散，面积为1358.5km2，占研究区面积的8.9%。ⅱ级区(生态地质环境质量良好区)分布于全区，面积12442.8km2，占绝大多数，占81.6%。ⅲ级区(生态地质环境质量中等的区域)主要包括人口密集区和地质灾害区，面积为1442.5km2，仅占9.5%，评价结果符合实际情况。
12生态地质环境质量控制因素
影响生态地质环境质量的主要因素是地质灾害和人类活动。海南地处热带，光、热、水资源丰富，土壤极其发育，富含岩石和土壤风化分解的矿物质，有利于植物的生长发育。
研究区生态地质环境质量大多在良好水平以上。但由于人类活动(围垦、采矿、地面建设)的影响，土地荒漠化等地质灾害的发展必然导致生态地质环境质量的下降。如东北海岸带受采矿影响，生态地质环境质量将持续下降，海岸侵蚀、崩塌等自然灾害也会导致海岸带生态地质环境质量下降，主要分布在文昌市东郊和澄迈。
控制地质灾害的发生和发展对生态地质环境质量起着关键作用。限制人为对地质环境的破坏，减少水土污染，控制水土流失、土地沙化、海岸侵蚀、滑坡等地质灾害，将有利于生态地质环境质量向好的方向发展。
13结论
(1)生态适宜性是指一定区域内环境因素对生态的影响程度，生态地质环境质量的评价是以生态适宜性为基础的。
(2)生态地质环境质量评价分为四个步骤:一是确定评价体系；二是确定生态因子，筛选确定评价因子；三是根据各评价因子对生态地质环境的影响程度，确定评价因子的赋值和权重；四是评价单元综合计算和地质环境质量分区评价。
(3)研究区大部分生态地质环境质量处于良好水平以上，全区生态地质环境质量分为三个区域，即优区、良区和中区。
参考
[1]周，蔡。地质环境质量评价的理论与应用。武汉:中国地质大学出版社，1998。
廖，，张本仁，等。琼东北地区土壤环境地球化学研究。地质与勘探，2004，39 (6): 68 ~ 70。
廖，，吴丹，等。琼海东北部土壤微量元素地球化学特征。中国农业通报(地球化学版)，2004，20: 64 ~ 67。
廖，冯亚生，，等。琼东北地区地质环境评价。吉林大学学报，2005，35 (5): 646 ~ 652。
[5]，廖，冯亚生等.海南省琼海县1: 25万生态地质环境调查报告. 2003
[6]，廖，冯亚生，等.海南岛热带地区生态地质环境质量评价的技术方法. 2003
海南琼海生态地质环境质量评价技术方法探讨
薛桂成、徐中生、夏长健
(海南地质调查院，海口570206)
文摘:探讨了海南岛东北部生态地质环境质量评价体系和适宜性评价体系，确定了评价的理论和方法。
关键词:生态地质环境质量；评价指标；评估方法