HJ 1174-2021 全国生态状况调查评估技术规范——生态问题评估.pdf

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1、中 华 人 民 共 和 国 国 家 生 态 环 境 标 准 HJ 1174 2021 全国生态 状况调查 评估技术 规范 生态 问题评估 Technical specification for investigation and assessment of national ecological status Ecosystem problems assessment 本电子 版为 正式 标准 文本 ，由生 态环 境部 环境 标准 研究所 审校 排版 。 2021-05-12 发布 2021-08-01 实施 生 态 环 境 部 发 布 HJ 1174 2021 i 目 次 前 言 . ii

2、1 适 用范 围 . 1 2 规 范性 引用 文件. 1 3 术 语和 定义 . 1 4 总则 . 2 5 技 术流 程 . 2 6 评 估指 标体 系. 3 7 评 估技 术方 法. 3 8 评 估结 果 . 4 附录 A （ 规范 性附 录） 生 态问题 评估 指标 计算 方法 . 5 HJ 1174 2021 ii 前 言 为贯彻中华人民共和国环境保护法及相关法律法规，以及 全国 生态状 况定期遥 感调 查评 估 方 案 （ 环办 生态 201945 号） ，制 定本 标准 。 本标准 规定 了生 态问 题评 估的总 则、 技术 流程 、指 标体系 和技 术方 法等 要求 。 本标准 的

3、附 录 A 为规范 性 附录。 本标准 为首 次发 布。 本标准 与以 下标 准同 属全 国生态 状况 调查 评估 技术 规范系 列标 准： 全国 生态 状况 调查 评估 技 术规范 生态 系统 遥感 解译与 野外 核查 （HJ 11662021）； 全国 生态 状况 调查 评估 技 术规范 森林 生态 系统 野外观 测 （HJ 1167 2021）； 全国 生态 状况 调查 评估 技 术规范 草地 生态 系统 野外观 测 （HJ 1168 2021）； 全国 生态 状况 调查 评估 技 术规范 湿 地 生 态 系 统 野 外 观 测 （HJ 1169 2021）； 全 国 生 态 状 况 调

4、 查 评 估 技 术 规 范 荒 漠生 态系 统野外 观测 （HJ 1170 2021）； 全国 生态 状况 调查 评估 技 术规范 生态 系统 格局 评估 （HJ 1171 2021）； 全国 生态 状况 调查 评估 技 术规范 生态 系统 质量 评估 （HJ 1172 2021）； 全国 生态 状况 调查 评估 技 术规范 生态 系统 服务 功能评 估 （HJ 1173 2021）； 全国 生态 状况 调查 评估 技 术规范 项 目 尺 度 生 态 影 响 评 估 （HJ 1175 2021）； 全 国 生 态 状 况 调 查 评 估 技 术 规 范 数 据质 量控 制与集 成 （HJ 1

5、176 2021）。 本标准 由生 态环 境部 自然 生态保 护司 、法 规与 标准 司组织 制订 。 本标准 主要 起草 单位 ：中 国科学 院生 态环 境研 究中 心、生 态环 境部 卫星 环境 应用中 心。 本标准 生态 环境 部 2021 年 5 月 12 日批 准。 本标准 自 2021 年 8 月 1 日 起实施 。 本标准 由生 态环 境部 解释 。 HJ 1174 2021 1 全 国生态 状况调查 评估技 术规范 生 态问题 评估 1 适用范围 本标准 规定 了生 态问 题评 估的总 则、 技术 流程 、指 标体系 和技 术方 法等 要求 。 本标准 适用 于全 国及 省级

6、行政区 域陆 域生 态问 题评 估，其 他地 理区 域可 参考 本标准 执行 。 2 规范性引用 文件 本标准 引用 了下 列文 件或 其中的 条款 。凡 是注 明日 期的引 用文 件， 仅注 日期 的版本 适用 于本 标 准 。 凡是未 注日 期的 引用 文件 ，其最 新版 本（ 包括 所有 的修改 单） 适用 于本 标准 。 GB 19377 天然草 地退 化、 沙化 与盐 渍化的 分级 指标 GB/T 24255 沙化土 地监 测技 术规 程 HJ 1173 全国生 态状 况调 查评 估技 术规范 生态 系统 服务 功能评 估 SL190 土壤侵 蚀分 类分 级标 准 3 术语和定义 下

7、列术 语和 定义 适用 于本 标准 。 3.1 生态问 题 ecological problem 由于人 类活 动和 自然 条件 变化引 起的 自然 生态 系统 退化及 由此 衍生 的不 良生 态环境 效应 ， 包 括 水 土 流失、 土地 沙化 、石 漠化 、生态 系统 退化 等。 3.2 水土流 失 water and soil loss 由水、 重力 和风 等外 营力 引起的 水、 土资 源的 破坏 和损失 。 3.3 土地沙 化 land desertification 在极端 干旱 、 干 旱与 半干 旱 和部分 半湿 润地 区的 沙质 地表条 件下 ， 由 于自 然因 素 或人为

8、活动 的影 响， 破坏了 自然 脆弱 的生 态系 统平衡 ， 出 现了 以风 沙活 动为主 要标 志并 逐步 形成 风蚀、 风积 地貌 结 构 景 观 的 土地退 化过 程。 3.4 石漠化 rocky desertification 在喀斯 特脆 弱生 态 环 境下 ， 由 于人 类不 合理 的社 会 经济活 动而 造成 人地 矛盾 突出 、 植 被破 坏 、 水 土 流失、 土地 生产 能力 衰退 或丧失 、地 表呈 现类 似荒 漠景观 的岩 石逐 渐裸 露的 演变过 程。 3.5 森林退 化 forest degradation 在不合 理利 用下 ， 森 林生 态系统 发生 逆行 演替

9、 、 生 产力不 断下 降的 过程 。 主 要表现 为森 林高 度 、 郁HJ 1174 2021 2 闭度、 物种 多样 性和 生产 力的下 降。 3.6 草地退 化 grassland degradation 在不合 理利 用下 ， 草 原生 态系统 逆行 演替 、 生 产力 下降的 过程 。 主 要表 现是 草地植 被的 高度 、 盖 度 、 产量和 质量 下降 ，土 壤生 境恶化 ，生 产能 力和 生态 功能衰 退。 3.7 湿地退 化 wetland degradation 由于自 然环 境的 变化 或人 类活动 的影 响造 成的 湿地 生态系 统的 结构 破坏 、 功 能衰退 、

10、生 物多 样 性 减 少、生 产力 下降 以及 湿地 生产潜 力衰 退、 湿地 资源 逐渐丧 失等 一系 列生 态环 境恶化 的现 象。 4 总则 4.1 原则 生态问 题评 估应 遵循 规范 性、可 操作 性、 先进 性和 经济与 技术 可行 性的 原则 。 4.2 目标和范围 明确评 估区 各类 主要 生态 问题的 严重 程度 、 空 间分 布特征 和变 化情 况； 辨识 评估区 各类 生态 问 题 严 重区域 以及 生态 问题 持续 加剧和 改善 的区 域 ； 在 此 基础上 ， 判断 评估 区 生 态 问题的 总体 变化 趋势 。 时 间 范围为 有数 据支 撑的 一年 或多年 ，空

11、间范 围为 评估 区。 5 技术流程 本标准 制定 了生 态问 题评 估技术 流程 ，见 图 1 。 图 1 生态问题 评估 总体 技术流 程 确定生态问题评估区空间范围 数据 准备 指标提取和模型运算 生态问题及变化评估结果 森林退化 程度 岩 性 生 物 量 通用土壤流 失方程 石漠化分 级方法 富营 养状 况指 数 生态 系统 分布 土壤 理化 性质 高 程 植被 覆盖 度 生态系统空 间分布数据 气象 数据 土壤 数据 地形 数据 植被覆 盖数据 生物量 数据 土地沙化 分级方法 坡 度 草地退化 程度 水土流失程 度 土地沙化 程度 石漠化程 度 地质 数据 水质 数据 湿地 面积

12、降雨 量 森林退化 分级方法 草地退化 分级方法 湿地退化 分级方法 湿地退化 程度 HJ 1174 2021 3 6 评估指标体 系 生态问 题评 估指 标体 系见 表 1 。 表 1 生态问题 评估 指标 体系 评估内容 评估指标 指标定义 水土流失 水土流失程度 是土壤或其他地面组成物质在水蚀作用下，被剥蚀、破坏、分离、搬运和沉积的过程， 评估结果分为无侵蚀、轻度、中度、强度和剧烈五个等级 土地沙化 土地沙化程度 在极端干旱、 干旱与半干旱和 部分半湿润地区的沙质地表条件下， 由于自然因素或人为 活动的影响， 破坏了自然脆弱 的生态系统平衡， 出现了以风 沙活动为主要标志并逐步形 成风蚀

13、、 风积地貌结构景观的土地退化过程， 评估结果包括无沙化、 轻度、 中度、 重度 与极重度五个级别 石漠化 石漠化程度 在喀斯特脆弱生态环境下， 由 于人类不合理的社会经济活动而造成人地矛盾突出、 植被 破坏、 水土流失、 土地生产能 力衰退或丧失、 地表呈现类似荒漠景观的岩石逐渐裸露的 演变过程，评估结果包括无石漠化、轻度、中度、强度与极强度五个等级 森林退化 森林退化程度 在不合理利用下， 森林生态系统发生逆行演替、 生产力不断下降的过程， 评估结果包括 无退化、轻度、中度、重度与极重度五个等级 草地退化 草地退化程度 在不合理利用下，草原生态系统逆行演替、生产力下降的过程。评估结果包括无

14、退化、 轻度、中度、重度与极重度五个等级 湿地退化 湿地退化程度 是指由于自然环境的变化或人 类活动的影响造成的湿地生态 系统的结构破坏、功能衰 退、 生物多样性减少、 生产力 下降以及湿地生产潜力衰退、 湿地资源逐渐丧失等一系列 生态环境恶化的现象，评估结果包括无退化、轻度、中度、重度与极重度五个等级 7 评估技术方 法 7.1 水土流失程 度 采用通 用土 壤流 失方 程计 算土壤 侵蚀 模数 并对 土壤 侵蚀模 数分 级， 具体 方法 详见附 录 A 。 7.2 土地沙化程 度 采用土 壤风 蚀调 查法 ， 结 合 植被覆 盖度 和沙 化土 地状 况来评 估土 地沙 化程 度， 具 体方

15、法 详见 附 录 A 。 7.3 石漠化程度 在喀斯 特地 区范 围内 ， 根 据地形 、 植被 覆盖 度和 岩 性等因 素的 综合 特征 进行 评估 ， 具 体方 法详 见附 录 A 。 7.4 森林退化程 度 根据森 林生 物量 来评 估森 林的退 化状 况， 具体 方法 详见附 录 A 。 7.5 草地退化程 度 根据草 地植 被覆 盖度 评估 草地的 退化 状况 ，具 体方 法详见附录 A 。 7.6 湿地退化程 度 通过湿 地萎 缩与 富营 养化 状况来 评估 湿地 退化 状况 ，具体 方法 详见 附 录 A 。 HJ 1174 2021 4 8 评估结果 以土地 退化 （水 土流

16、失、 土地沙 化和 石漠 化） 与生 态系统 退化 （森 林退 化、 草地退 化和 湿地 退 化 ） 的评估 结果 为基 础， 计算 不同等 级生 态问 题的 面积 及变化 情况 ， 分 析各 种生 态问题 的空 间特 征 及 变 化 情 况， 明确 各种 生态 问题 发 生和变 化的 关键 区域 ， 结 合生态 系统 野外 观测 指标 ， 综 合分 析生 态问 题成 因 及 驱动因 素， 为定 量评 估区 域生态 问题 及总 体变 化趋 势提供 依据 。 HJ 1174 2021 5 附 录 A （规范 性附 录） 生态问 题评 估指 标计 算方 法 A.1 水土流失 程度 分级标准依据水利

17、部发布 的 SL 190，将水土流失程 度分为微度、轻度、中度 、强度、极强度、 剧 烈六个 等级 ，分 级标 准如 下： 表 A.1 水土流 失程 度分 级标准 表 级别 平均侵蚀模数/t/ （km 2 a ） 西北黄土高原区 东北黑土区/ 北方土石山区 南方红壤丘陵区/ 西南土石山区 微度 1 000 200 500 轻度 1 000 2 500 200 2 500 500-2 500 中度 2 500 5 000 强度 5 000 8 000 极强度 8 000 15 000 剧烈 15 000 其中， 土壤 侵蚀 模数 采用 通用土 壤流 失方 程（USLE ）法而 估算 得到 。 U

18、SLE 的计 算公 式为 ： LS A R K C （A.1 ） 式中：A 土 壤侵 蚀量 ，t/ （hm 2 a ）； R 降雨 侵蚀 力因 子； K 土壤 可蚀 性因 子； LS 坡 长坡 度因 子； C 植被 覆盖 因子 。 土壤侵 蚀量 具体 计算 方法 及参数 设置 详 见 HJ 1173。 在上述 评估 的基 础上 ， 进 一步将 水土 流失 程度 合并 为五个 等级 ， 轻 度 ， 中度 ， 强度 （ 强度 、 极 强度 ） 与剧烈 ，微 度为 无侵 蚀区 。 A.2 土地沙化 程度 根据 GB/T 24255，采 用土 壤风蚀 调查法 ，结 合植 被 覆盖度 和沙化 土地 状况

19、 来 评估土 地沙化 程度 ， 沙化区 土地 沙化 程度 分为 轻度、 中度 、重 度与 极重 度级别 ，非 沙化 区沙 化等 级为无 ，具 体标 准如 下。 HJ 1174 2021 6 表 A.2 土地沙 化程 度分 级标准 沙化程度 主要特征 轻度 植被盖度50% ，基本无风沙流活动的沙化土地 中度 植被盖度 30% 50% ，风沙流活动不明显的沙化土地 重度 植被盖度 10% 30% ，风沙 流 活动明 显或流 沙纹 理明显 可见 的沙化 土地或 植被 盖度10% 的风蚀 残丘、 风蚀劣地及戈壁 极重度 植被盖度10% 的沙化土地 其中， 沙化 土地 参见 第 五次中 国荒 漠化 和沙

20、 化状 况公报 ， 明确 沙化 土地 的 范围。 植被覆 盖度 的计 算方 法如 下： 植被指 数与 植被 覆盖 度有 较好的 相关 性， 可以 用归 一化植 被指 数（normalized difference vegetation index ，NDVI ） 来 计算 植被 覆盖度 。 根 据像 元二 分模 型理论 ， 可 以认 为一 个像 元的 NDVI 值是由绿 色 植 被部分 贡献 的信 息与 无植 被覆盖 部分 贡献 的信 息组 合而成 ，植 被覆 盖度 可根 据公式 获得 ： soil c veg soil NDVI NDVI = NDVI NDVI F （A.2 ） 式中：F

21、c 植 被覆 盖度 ； NDVI 通过 遥感 影像 近 红外波 段与 红光 波段 的发 射率来 计算 ； veg NDVI 纯 植被 像元 的 NDVI 值； soil NDVI 完 全无 植被 覆盖 像元 的 NDVI 值。 A.3 石漠化程 度 在喀斯 特地 区范 围内 ， 根 据坡度 、 植被 覆盖 度和 岩 性等因 素的 综合 特征 进行 评估 ， 石 漠化 的程 度可 分为无 石漠 化、 轻度 、中 度、重 度、 极重 度 5 个等 级，分 级标 准见 表 A.3 。 表 A.3 石漠化 程度 等级 划分表 石漠化等级 坡度/ （） 植被覆盖/% 岩性 无石漠化 5 80 埋藏性碳酸

22、岩 轻度 5 15 6080 次不纯碳酸岩 中度 15 25 4060 不纯碳酸岩 重度 25 35 2040 白云岩 极重度 35 20 灰岩与白云岩 A.4 森林退化 程度 计算评 估区 森林 生物 量和 同一自 然地 理带 内未 退化 的同一 类型 最大 森林 生物 量的比 值： real max BD FDI 100% BD （A.3 ） 式中：FDI 森林 退化 指 数； real BD 森 林生 态系 统生 物量 ，通过 遥感 获得 ； max BD 森 林生 态系 统顶 级群 落的生 物量 ，运 用生 态系 统长期 定位 观测 数据 或样 地调 查 数 据 。 HJ 1174 2

23、021 7 自然地 理区 的划 分参 考中 国植被 分区 图及 其它 森林 分区的 成果 。 根据 FDI 值，可以 判断 森 林的退 化状 况， 分为 未退 化与退 化森 林， 退化 森林 进一步 分为 轻度 、 中 度、重 度与 极重 度 4 个等 级，具 体分 级标 准见 表 A.4 。 表 A.4 森林质 量程 度分 级标准 退化等级 FDI 值 未退化 FDI 90% 轻度 75% FDI 90% 中度 60% FDI 75% 重度 30% FDI 60% 极重度 FDI 30% A.5 草地退化 程度 计算评 估区 草地 植被 覆盖 度和同 一自 然地 理带 内未 退化的 最大 草

24、地 植被 覆盖 度的比 值， 如下 式： real max GCR GDI 100% GCR （A.4 ） 式中：GDI 评估 单元 草地退 化指 数； real GCR 为 评估 单元 内草 地植 被覆盖 度； max GCR 与评估单元处于同一自然地理带内未退化草地的理想指标覆盖度或者最大植被覆盖度。 自然地 理区 的划 分参 考中 国植被 分区 图及 其他 草地 分区的 成果 。 根据 GDI 值，参考 GB 19377 中 有 关 覆 盖 度 的 等 级 标 准 并 将 原 标 准 中 的 重 度 退 化 进 一 步 分 为 重 度 与 极重度 两个 等级 ，判 断草 地的退 化程 度

25、， 具体 见 表 A.5 。 表 A.5 草地退 化程 度分 级标准 草地退化等级 GDI 值 未退化 GDI 90% 轻度 80% GDI 90% 中度 70% GDI 80% 重度 50% GDI 70% 极重度 GDI 50% A.6 湿地退化 通过湿 地萎 缩与 富营 养化 状况来 评估 湿地 退化 状况 ，具体 评估 标准 见 表 A.6 。 表 A.6 湿地退 化评 估指 标 评估指标 未退化 轻度 中度 重度 极重度 湿地萎缩面积比例/% 5 5 15 1530 3050 50 富营养状况指数 30 30 50 5060 6070 70 其中湖 泊与 沼泽 湿地 的数 据来自 于

26、生 态系 统的 分类 结果， 通过 叠加 分析 来评 估湿地 退化 情况 。 湿 地 萎缩面 积比 例为 湿地 减少 面积占 评估 基准 年湿 地面 积的比 例。 HJ 1174 2021 8 富营养 化状 况指 数计 算方 法如下 。 TLI TLI j Wj （A.5 ） 式中： TLI 综合 营养 状态 指数； j W 第j 中参 数的 营养 状态 指数的 相关 权重 ； TLI j 第j 中参 数的 营养 状态 指数。 评估因 子营 养状 态指 数计 算公式 ： TLI Chla 10 2.5 1.086 lnChla （A.6 ） TLI TP 10 9.436 1.624 lnTP

27、 （A.7 ） TLI TN 10 5.453 1.694 lnTN （A.8 ） Mn Mn TLI COD 10 0.109 2.661 lnCOD （A.9 ） 式中：Chla 叶绿素 a ，mg/m 3 ； TP 总 磷，mg/L ； TN 总氮 ，mg/L ； COD Mn 高 锰酸 盐指 数 ，mg/L 。 湖泊（ 水库 ）营 养状 态分 级，采 用 0 100 的 一系 列 连续数 字对 湖泊 （水 库） 营养状 态进 行分 级： TLI （ ）30 贫营养 （oligotropher ） 30 TLI （ ）50 中营养 （mesotropher ） TLI （ ）50 富营养 （eutropher ） 50 TLI （ ）60 轻度富 营养 （light eutropher ） 60 TLI （ ）70 中度富 营养 （middle eutropher ） TLI （ ）70 重度富 营养 （hyper eutropher ） 在同一 营养 状态 下， 指数 值越高 ，其 营养 程度 越重 。