助力“一带一路”绿色发展:基础设施项目与生物多样性保护手册生物多样性概念及风险评估方法学--世界自然基金会VIP专享VIP免费

助力“一带一路”绿色发展:基础设施项目与生物多样性保护手册
生物多样性概念及风险评估方法学
01
© Silas Miotti / WWF-Brazil
助力“一带一路”绿基础
设施项目与生物多样性保护手册
生物多样性概念及风险评估方法学
关于本报告
疫情对全球经济造成剧烈冲击,许多“一带一路”沿线国家基础设施项目的规划、建
设、运行和管理也因疫情受到影响。当前,全球物种灭绝速度不断加快,生物多样性丧失
和生态系统退化对人类生存和发展构成重大风险。疫情引发了全社会对人类与自然关系的
再思考,疫后经济绿色复苏的呼声也为进一步推动生物多样性保护主流化提供了战略机遇。
基础设施项目的生物多样性风险的识别、评估与解决方案应引起政策制定者、投资者、项
目所有者、以及价值链上所有利益相关方的重视。
《基础设施项目与生物多样性保护手册》系列由世界自然基金会WWF)与生态环
境部南京环境科学研究所编制,从生物多样性的概念和内涵出发,梳理了国内外生物多样
性评价的方法学,并基于线性基础设施项目的特点,总结了生物多样性风险识别的维度及
方法,并给出针对相关风险的减缓案例,希望能够激发未来更多有效管理制基础设施项目
全生命周期的生物多样性风险的思考和实践。
本册报告关注生物多样性相关概念和风险评估方法学,介绍了生物多样性、生态系统
服务和自然资本等相关概念的内涵,系统梳理了目前国内外生物多样性评估方法与指标体
系,并从生态环境、生境丧失及破碎化、物种、生态系统服务和有害生物五个角度给出了
线性基础设施生物多样性风险识别的要点,旨在帮助利益相关方更好地理解和识别“一带
一路”基础设施项目潜在的生物多样性风险。
关于世界自然基金会
世界自然基金会(WWF)是在全球享有盛誉的、最大的独立性非政府环保组织之一。
自 1961 年在瑞士成立以来,已经在全世界拥有 500 多万的支持者和一个在 100 多个国家
和地区活跃着的全球网络。从本土到全球WWF 用基于科学的独特工作方式,提供满足
人与自然需求的创新解决方案。WWF 的使命是遏止地球自然环境的恶化,创造人类与自
然和谐相处的美好未来。
关于生态环境部南京环境科学研究所
生态环境部南京环境科学研究所成立于 1978 年,是生态环境部直属公益性科研机构,
也是中国最早开展环境保护科研的院所之一。作为生态环境部生物多样性保护和履约的主
要技术支撑机构,牵头编制了《中国生物多样性保护战略与行动计划》(2010-2030 年)
等政策规划,完成《生物多样性公约》及其议定书历次国家报告编制;牵头实施中国生物
多样性保护重大工程,建立全国生物多样性监测网络,组织开展全国生物多样性状况评估,
制定《生物多样性观测技术导则》等相关技术规范 20 余项。
编制单位 : 生态环境部南京环境科学研究所、世界自然基金会(瑞士)北京代表处
报告编写团队:马月、胡飞龙、刘立、卢晓强、陈晓婷、刘颖
报告出版支持及协调:王娜、许怡萱、田帝
目 录
引言...............................................................................................05
第一章 生物多样性相关概念以及方法学梳理 .......................09
1.1 重要概念的定义及内涵 ....................................................10
1.2 评价方法和指标体系研究................................................13
第二章 基础设施项目生物多样性风险的识别 ......................29
2.1 生态环境 ............................................................................30
2.2 生境丧失及破碎化 ............................................................33
2.3 物种 ....................................................................................34
2.4 生态系统服务 ....................................................................37
2.5 有害生物 ............................................................................38
2.6 风险梳理与归纳 ................................................................39
© Ola Jennersten / WWF
©SilasMiotti/WWF-Brazil助力“一带一路”绿色发展:基础设施项目与生物多样性保护手册生物多样性概念及风险评估方法学助力“一带一路”绿色发展:基础设施项目与生物多样性保护手册生物多样性概念及风险评估方法学01关于本报告疫情对全球经济造成剧烈冲击,许多“一带一路”沿线国家基础设施项目的规划、建设、运行和管理也因疫情受到影响。当前,全球物种灭绝速度不断加快,生物多样性丧失和生态系统退化对人类生存和发展构成重大风险。疫情引发了全社会对人类与自然关系的再思考,疫后经济绿色复苏的呼声也为进一步推动生物多样性保护主流化提供了战略机遇。基础设施项目的生物多样性风险的识别、评估与解决方案应引起政策制定者、投资者、项目所有者、以及价值链上所有利益相关方的重视。《基础设施项目与生物多样性保护手册》系列由世界自然基金会(WWF)与生态环境部南京环境科学研究所编制,从生物多样性的概念和内涵出发,梳理了国内外生物多样性评价的方法学,并基于线性基础设施项目的特点,总结了生物多样性风险识别的维度及方法,并给出针对相关风险的减缓案例,希望能够激发未来更多有效管理制基础设施项目全生命周期的生物多样性风险的思考和实践。本册报告关注生物多样性相关概念和风险评估方法学,介绍了生物多样性、生态系统服务和自然资本等相关概念的内涵,系统梳理了目前国内外生物多样性评估方法与指标体系,并从生态环境、生境丧失及破碎化、物种、生态系统服务和有害生物五个角度给出了线性基础设施生物多样性风险识别的要点,旨在帮助利益相关方更好地理解和识别“一带一路”基础设施项目潜在的生物多样性风险。关于世界自然基金会世界自然基金会(WWF)是在全球享有盛誉的、最大的独立性非政府环保组织之一。自1961年在瑞士成立以来,已经在全世界拥有500多万的支持者和一个在100多个国家和地区活跃着的全球网络。从本土到全球,WWF用基于科学的独特工作方式,提供满足人与自然需求的创新解决方案。WWF的使命是遏止地球自然环境的恶化,创造人类与自然和谐相处的美好未来。关于生态环境部南京环境科学研究所生态环境部南京环境科学研究所成立于1978年,是生态环境部直属公益性科研机构,也是中国最早开展环境保护科研的院所之一。作为生态环境部生物多样性保护和履约的主要技术支撑机构,牵头编制了《中国生物多样性保护战略与行动计划》(2010-2030年)等政策规划,完成《生物多样性公约》及其议定书历次国家报告编制;牵头实施中国生物多样性保护重大工程,建立全国生物多样性监测网络,组织开展全国生物多样性状况评估,制定《生物多样性观测技术导则》等相关技术规范20余项。编制单位:生态环境部南京环境科学研究所、世界自然基金会(瑞士)北京代表处报告编写团队:马月、胡飞龙、刘立、卢晓强、陈晓婷、刘颖报告出版支持及协调:王娜、许怡萱、田帝目录引言...............................................................................................05第一章生物多样性相关概念以及方法学梳理.......................091.1重要概念的定义及内涵....................................................101.2评价方法和指标体系研究................................................13第二章基础设施项目生物多样性风险的识别......................292.1生态环境............................................................................302.2生境丧失及破碎化............................................................332.3物种....................................................................................342.4生态系统服务....................................................................372.5有害生物............................................................................382.6风险梳理与归纳................................................................39©OlaJennersten/WWF©JustinJin/WWFFrance04引言引言《生物多样性公约》(以下简称《公约》)于1992年开放签字,于1993年12月29日正式生效,旨在推动保护和可持续利用生物多样性以及遗传资源利用惠益分享。《公约》缔约方大会第六次会议和第十次会议上分别制定了2010年和2020年全球生物多样性保护目标,尽管国际社会采取了积极行动,但实际进展却不尽人意,生态系统、物种和遗传多样性仍在不断丧失,生物多样性的压力并未减轻。生物多样性丧失是人类面临的重大风险和挑战。2020年,世界经济论坛发布《全球风险报告》指出,人类社会44万亿美元的经济价值产出(占全球GDP总值的一半以上)中度或高度依赖生物多样性及其服务。然而,仅占地球生物总重量的万分之一的76亿人口,却造成了83%的野生哺乳动物和半数植物的消失。如果按发生概率和影响力来衡量,生物多样性丧失和生态系统崩溃位列今后十年的最高的五大风险之一。2019年5月,在法国巴黎结束的生物多样性和生态系统服务政府间科学政策平台(IPBES)第七次会议,发布了《生物多样性和生态系统服务全球评估报告》。报告指出,自1970年以来,人类活动改变了75%的陆地表面,影响了66%的海洋环境,地球失去了1亿公顷的热带森林和85%的湿地;全球四分之一的陆生物种正遭受灭绝的威胁,三分之一的海洋鱼群被过度捕捞。这些将最终威胁人类的可持续发展。报告认为,“爱知目标”将无法实现,各国需要作出彻底的、全面的努力来进行转型变革。2013年,中国政府提出“一带一路”倡议,旨在推进“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”发展战略。“一带一路”倡议的提出,不仅有益于中国经济的持续发展,也契合沿线国家的共同需求,实现互利共赢、共同发展的目标。自“一带一路”倡议提出以来,截至2021年,同中国签署“一带一路”合作文件的伙伴国家已达到140个。中国与“一带一路”合作伙伴贸易额累计超过9.2万亿美元。沿线国家和地区投资与经贸互动快速增长,生态环境保护也开始受到广泛关注。由于沿线国家和地区的经济发展水平、生态环境特征、相关政策制度等存在差异,随着合作逐步扩展和深入,产生生态环境风险的可能性也随之增加。如不采取积极有效的应对措施,将可能导致生境丧失或破碎化、生物多样性水平降低,以及生态系统服务功能退化等问题,导致国家利益与形象受损。2016年,《公约》第十三次缔约方大会上,中国成功获得第十五次缔约方大会(CBDCOP15)主办权。COP15大会上,各方将共商“2020年后全球生物多样性框架”,为未来十年全球生物多样性保护描绘新的蓝图。2017年5月,中国生态环境部与中外合作伙伴共同发起设立“一带一路”绿色发展国际联盟05助力“一带一路”绿色发展:基础设施项目与生物多样性保护手册生物多样性概念及风险评估方法学(BRIGC),旨在促进“一带一路”相关国家和地区形成绿色发展共识,推动共建国家和地区可持续发展,实现联合国2030年可持续发展目标(SDGs)。在此背景下,开展基础设施建设对生物多样性的风险识别和评估,减缓和管控建设和运营过程中对生物多样性产生的负面影响,实现生态效益、经济效益和社会效益的相统一与最优化,具有重要的现实意义。一、“一带一路”倡议下生物多样性风险基础设施建设是“一带一路”战略的重要内容。通过现代化的设施建设,人们就会以新的方式协作、用新的方式连接,让一个国家从传统走向现代:一条铁路不单是一条铁路,它需要把当地人培养成合格的铁路管理人员,遵循现代化铁路的运行规律;一个手机通讯站,可以把一个国家的市场联系变得更加紧密、高效,人们将更加期待社会的稳定、团结;一条高速公路,将串联起整个国家的交通,人们将更加珍惜来自不易的便利生活。“一带一路”沿线,有数万亿美元投向线性基础设施建设,例如公路、铁路、桥涵和电力传输设施,以及电厂等附属设施。根据中国过去40年经济发展的经验,并基于众多多边机构(如世界银行、亚洲开发银行、联合国、亚投行)对基础设施差距的分析,中国有能力通过“一带一路”加强经济体之间的互联互通,增加贸易和改善民生,推动沿线国家经济发展与社会进步。然而,基础设施建设对自然生态系统而言是一种入侵,将导致景观和栖息地的碎裂化,以及其他负面效应,例如直接致死、环境污染、微气候变化、外来物种入侵等。二、生物多样性金融及其面临挑战金融在保护生物多样性、建设绿色“一带一路”等方面的作用不容低估。生物多样性金融可以被广泛理解为实现“爱知目标”和联合国可持续发展目标的金融工具。因此,生物多样性金融应该被理解为绿色金融的一部分。然而,目前大部分绿色金融被用于应对气候变化。根据国际开发性金融俱乐部(IDFC)的数据,2018年,在全球投向绿色金融领域的1340亿美元中,只有90亿美元进入了非气候金融专项投资。经合组织(OECD)2019年最新研究发现,生物多样性保护的总投资只有约800亿美元,相比之下,全球债券市场总规模为108万亿美元。生物多样性金融的发展面临着诸多挑战。从主体上看,主要可分为三大类:(1)对于投资者:投资回报不足、投资流动性差、投资风险不确定、项目数量有限、评价标准模糊、二级市场不充分、ESIA和监测费用高等。(2)对于投资对象/项目:没有商业案例、知识和能力有限、高尽职调查成本、难以满足抵押品/担保要求。06引言(3)对于监管者/政府:生物多样性保护相关法律不完善(例如设立奖励/保障措施)、生物多样性绩效评估能力有限(特别是在新兴经济体、“一带一路”沿线国家)、监测/评价项目能力有限。通过绿色金融来加快对生物多样性的保护,我们应该采取一系列应对措施。一方面需要研究“一带一路”投资对生物多样性的影响,并且根据国际金融公司环境与社会绩效标准(IFCPerformanceStandards,2012)和欧盟的可持续金融分类方案(EUSustainableFinanceTaxonomy,2019),采取相应措施。另一方面可以采用支持保护或恢复生物多样性的模式,如使用自然保护方式-环保基础设施等,同时充分利用国际平台和资源,包括自然资本联盟、生物多样性和生态系统服务网络、联合国开发计划署生物多样性供资倡议、自然资本金融联盟(NCFA)、《生物多样性公约》、经合组织及其生物多样性金融工具数据库、国际开发性金融俱乐部(IDFC)、私营投资保护联盟(CPIC)、大自然保护协会(TNC)、《全球生物多样性展望》等,以加强生物多样性保护,推动绿色“一带一路”建设。三、“一带一路”绿色发展国际联盟(BRIGC)中国在2016年提出了“做全球治理变革进程的参与者、推动者、引领者”的理念,将中国的成长与全球的发展密切联系起来。在这一理念的指引下,2017年以来,中国在对外投资方面,尤其是在“一带一路”倡议下,陆续出台了对外投资相关的绿色指引及可持续发展等相关政策,如2017年原环境保护部出台的《“一带一路”生态保护环境规划》,2017年财政部出台的《“一带一路”融资指导意见》等,这些均有利于中国政府采取强有力的措施,发挥在全球生物多样性保护中的引领作用。2019年4月25日举行的第二届“一带一路”国际合作高峰论坛绿色之路分论坛上,“一带一路”绿色发展国际联盟(BRIGC)正式成立,并启动“一带一路”生态环保大数据服务平台,发布绿色高效制冷行动倡议、绿色照明行动倡议和绿色“走出去”行动倡议。围绕促进绿色发展的目标,中国与“一带一路”共建国家开展了领域广泛、内容丰富、形式多样的交流与合作,取得了一系列丰硕成果。2019年9月23日,在纽约联合国总部举行联合国秘书长气候行动峰会上,中国和新西兰联牵头“基于自然的解决方案”(NBS)工作组,推广NBS在应对气候变化和保护生物多样性领域的影响力,为增强各方决心,加快执行《巴黎气候变化协定》奠定基础。此次会议上,各缔约方提出180多个案例,从中选取了15个精品案例,中国的生态保护红线和“一带一路”国际绿色发展联盟成功入选。07助力“一带一路”绿色发展:基础设施项目与生物多样性保护手册生物多样性概念及风险评估方法学考虑到生物多样性保护金融发展现状,我们认为,对投资者、政策制定者、供应商和项目所有者等所有利益相关方加强知识普及和意识提升工作,还有巨大的发展空间。因此,为推动绿色“一带一路”进程,建议加强中国与“一带一路”沿线国家相关政府部门如商务部、财政部等对生物多样性减少和生物多样性融资的了解和认识;提高投资者对生物多样性减少的威胁和实施生物多样性保护措施的意识;使COP15中“一带一路”沿线广泛利益相关者参与达成一致,从最高政策层面为COP15制定合理目标。作为一个促进合作和联结的参与平台,“一带一路”可以借鉴、支持并扩展不同国家现有的倡议,例如“不丹生命”或马来西亚的“中通森林脊梁”,对生物多样性保护也是一个潜在的机会,促进在那些跨国基础设施建设项目中,将跨境保育公园与跨境保护活动作为项目的内在组成部分。因此,我们有理由期待,“一带一路”能遵循环境规划的最佳实践,确保不会对生物多样性造成净损失,并实现生物多样性的保护收益,推动沿线国家的经济繁荣和持续发展。参考文献[1]AliceC.Hughes.UnderstandingandMinimizingEnvironmentalImpactsoftheBeltandRoadInitiative[J].ConservationBiology,2019,33(4):883–894.[2]世界经济论坛.2020年全球风险报告,https://www.marsh.com/cn/en/insights/research/global-risks-report-2020.html[3]IPBES.《生物多样性和生态系统服务全球评估报告》,2019.08助力“一带一路”绿色发展:基础设施项目与生物多样性保护手册生物多样性概念及风险评估方法学第一章生物多样性相关概念以及方法学梳理©Jean-BaptisteJacquel/WWF-Brazil09助力“一带一路”绿色发展:基础设施项目与生物多样性保护手册生物多样性概念及风险评估方法学第一章生物多样性相关概念以及方法学梳理1.1重要概念的定义及内涵1.1.1生物多样性(Biodiversity)生物多样性是地球上所有生命有机体及其赖以生存的生态复合体的多样性和变异性,以及与此相关的各种生态过程(傅伯杰等,2011)。广义的生物多样性包括遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性和景观多样性,狭义的生物多样性则包括前三类(图1-1)。遗传多样性是生物多样性的基础,是生物种内的遗传变异,表现在分子水平、细胞水平和个体水平;物种多样性是生物多样性的中心,也是生物多样性最主要的结构和功能单元,包括动物界、植物界、细菌界、色素界、真菌界、原生动物界、病毒等生物类群;生态系统多样性则包括森林、草原、荒漠、农田、湿地、海洋、城市等类型。遗传多样性物种多样性生态系统多样性动物界、植物界、细菌、草原、荒漠、灌丛、、湿地、、界、、真菌界、、、病毒图1-1生物多样性的构成1.1.2生态系统服务(Ecosystemservice)生态系统服务是生态系统及其物种所提供的服务功能,可以满足和维持人类生存、发展需要的条件和过程,是人类从生态系统中获得各种惠益,主要包括供给服务、调节服务、支持服务和文化服务四大类型(傅伯杰等,2017)。供给服务是指生态系统提供的产品,如食物、纤维、淡水、医药和原材料等;调节服务是指生态系统充当调节器所提供的服务,包括气候调节、水源涵养、水土保持、防风固沙、固碳释氧、净化环境等;支持服务是其他服务的基础,为生物提供生存空间,维持地球生命生存环境的养分循环,维持生物多样性;文化服务是指生态系统的非物质惠益,包括提供休闲旅游、满足精神需求、享受优美风景等(图1-2)。10第一章生物多样性相关概念以及方法学梳理供给服务·气候调节、水源涵养、·生物多样性维持、·休闲旅游、精神充实、调节服务水土保持、防风固沙、净初级生产力等思想启发、休憩、科研、·食物生产、水资源固碳释氧、洪水调蓄、教育、身心健康等供给、原材料供给、森林防护、消浪护岸、航运、电力供给等净化水质、净化大气环境、水资源调控、病虫害控制、地质灾害控制、积累营养物质等图1-2生态系统服务功能1.1.3自然资本(Naturecapital)自然资本是自然环境的产物,即所有自然资源有价值的产品及服务的存量,为人类提供资源流和生态系统服务(刘焱序等,2018)。世界银行(WB)界定的自然资本要素包括土地、水、森林、石油、煤、金属与非金属矿产等(霍婷洁等,2014)。自然资本既包括直接提供的产品,如水资源、木材、煤等,也包括间接提供的服务,如水土保持、防风固沙等(图1-3)。当自然资源不断被消耗,自然资本存量将随之减少,维持自然资本存量的基本恒定是维持可持续发展的基础,在人类经济发展消耗自然资源与自然资本存量之间达到动态平衡。直接提供间接提供的产品的服务图1-3自然资本的组成1.1.4生物多样性、生态系统服务及自然资本的重要意义生物多样性作为地球生命系统的物质基础,直接为人类和其他生物提供生活必需品,并通过发挥相关的生态功能,间接为地球生物提供适宜的栖息环境以及各种服务。生态系统服务不仅是提供物质产品、气候调节、水源涵养、水土保持、防风固沙等,优美风景还供休闲旅游、启迪灿烂文化、实现精神价值,对人类福祉产生直接惠益。自然资本存量一定程度上决定发展的可持续性,为人类提供资源流和生态系统服务,对支撑区域建设和发展至关重要。生物多样性、生态系统和自然资本相互依托、相辅相成(图1-4)。自然资本存量基本恒定,生物多样性高,生物过程复杂,生态系统就相对稳定。当人类活动不断加剧,自然资源过度消耗,可再生速度和可持续性不断下降,加速了自11助力“一带一路”绿色发展:基础设施项目与生物多样性保护手册生物多样性概念及风险评估方法学然资本的减损,生态系统维持生物多样性的能力降低,生态系统受威胁的风险增加。生物多样性加速丧失,通过影响生态系统的过程和功能,最终影响生态系统服务的发挥,导致经济、社会与环境间的矛盾日益增加。自然资本生物多样性生态系统结构生态系统生态系统服务人类福祉过程、功能直接提供的产品物种多样性组分结构供给功能供给服务社会需示水、森林生态系统类型原料淡水食物供应经济需求多样性淡水供应环境需求间接提供的服务丰富度调节功能水土保持遗传多样性......气候调节调节服务防风固沙水调节固土气候调节......时空结构水资源调控景观连通性支持功能水土保持片段化指数初级生产土壤形成支持服务......营养循环生物多样性维护营养结构营养转移效率文化功能初级生产力食物网复杂度景观文化功能......旅游教育精神图1-4“生物多样性-生态系统服务-自然资本”概念框架“一带一路”是“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的简称,倡议秉持共商共建共享原则,以深化政策沟通、设施联通、贸易畅通、资金融通、民心相通为主要内容。“一带一路”贯穿亚欧非大陆,一头是活跃的东亚经济圈,一头是发达的欧洲经济圈,中间是发展潜力巨大的腹地国家。从基础设施到民生改善,从贸易往来到文化交流,“以一带一路”惠及世界,“设施联通”标志性项目取得了重大进展(图1-5)。截至2021年,同中国签署“一带一路”合作文件的伙伴国家已达到140个。中国与“一带一路”合作伙伴贸易额累计超过9.2万亿美元。“一带一路”已经真正成为当今世界范围最广、规模最大的国际合作平台。中老铁路、中泰铁路、已与126个国家和地瓜达尔港、汉班托中俄原油管道、中雅万高铁、匈塞铁路等区签署了双边协定塔港、比雷埃夫斯国⸺中亚天然气港、哈利法港等管道保持稳定运营,铁路航空中缅油气管道全线港口管贯通能源图1-5“一带一路”基础设施标志性项目基础设施建设,特别是铁路、道路等建设,对于推动“一带一路”经济发展具有重要意义,但也在一定程度上改变了区域生态系统和生物多样性分布格局,如引起生境破碎化,对生物多样性、生态系统、自然资本和人民生产生活造成不利影响。此外,生物多样性风险与生态系统的稳定性、物种的抗逆性呈负相关,生态系统的生态阈值高、敏感性低、恢复力强,物种的抗逆性高,其生物多样性风险度就越低。12第一章生物多样性相关概念以及方法学梳理为降低基础设施建设项目对生物多样性的影响,我们通过识别生物多样性的威胁因素,评估生物多样性风险,并制定适当的保护措施来避免、缓解、最小化或补偿负面影响,保护生物多样性,维护生态系统功能和服务,保障人民福祉。1.2评价方法和指标体系研究1.2.1研究综述●生物多样性评价全球进展全球气候变化和不合理的人类活动引起了生物多样性丧失和生态系统退化,因此对生物多样性进行评价显得尤为必要(李昊民,2011;于谨凯等,2013)。1969—1980年代是生物多样性评价的萌芽阶段,1969年美国《国家环境政策法》(NEPA)在环境影响评价中开启了生物多样性影响评价的源头,但NEPA未提供生物多样性评价相关解决方案和标准。1980—1990年代是生物多样性评价的发展阶段,生物多样性评价指标体系随着可持续发展评价指标得到了一定发展。20世纪90年代开始,随着生物多样性问题的凸显,国际上逐步重视生物多样性评价指标的研究,此时是生物多样性评价的成熟阶段。联合国相关机构和组织、国际非政府组织、欧盟、各国政府愈加重视生物多样性问题,并纷纷投入到生物多样性评价研究中。1992年,《生物多样性公约》(CBD)的签订奠定了全球尺度生物多样性评价的基础。1998年,世界自然保护联盟(IUCN)编写了“生物多样性与影响评价”报告,总结了已有的评价研究。2004年,《生物多样性公约》第七次缔约方大会(COP7)初步确定了由7个方面18个指标组成的指标体系,以评价2010年全球生物多样性保护目标的实施进展。2005年,欧洲环境署启动了“整合欧洲2010年生物多样性指标”(SEBI2010)欧盟合作项目,发布了由26个指标组成的指标体系,以评价该项目的实施进展,随后英国、德国、比利时等国家先后创建了适于本国的生物多样性评价指标。随着CBD、联合国千年发展目标(MDGs)、千年生态系统评估(MA)等生态系统服务价值评估、示范和政策应用,以及2012年IPBES的成立(傅伯杰等,2017),国家合作层次、范围逐步提升,生物多样性影响评价的研究重点也从区域监测、单一工程评价,转向跨国联合计划、全球政策、气候变化、生物入侵、遗传资源惠宜分享等全球领域。●生物多样性评价指标及方法传统的生物多样性一般是基因、物种、生态系统、景观等水平上的多样性,主要表征物种丰富度、均匀度、优势度、多度等特征,应用较为广泛的有Simpson、Shannon-Wiener指数以及Pielou均匀度指数等。在国家、地区范围的生物多样性评估需要采用适应大尺度的评估方法(栗忠飞等,2018)。GAP分析主要基于区域内植被状况、物种分布及其丰富度等基础数据,是区域或国家尺度上生物多样性评估方法;热点地区生物多样性评估则是将物种特有性程度和受威胁程度作为指标;欧洲栖息地指令是基于物种和栖息地监测的生物多样性变化评估;遥感影像结合NDVI等像元尺度上的斑块信息可更精确的进行生物多样性评估。13助力“一带一路”绿色发展:基础设施项目与生物多样性保护手册生物多样性概念及风险评估方法学生物多样性评估涉及状态、压力、驱动力、影响与响应等方面因素,评估应更加重视环境变化对生物多样性的持续影响,构建多指标系统开展生物多样性综合分析评估。为此,IUCN构建了PSR模型的生物多样性综合评估指标体系;UNCSD提出了“驱动力—状态—响应(DSR)”模型,以及PSR和DSR相结合的“驱动力—压力—状态—影响—响应(DSPIR)”模型;CBD、欧盟等根据DSPIR模型建立了相应的生物多样性评估框架,包括生物多样性组成状况、变化趋势、可持续利用、威胁、生态系统完整性、服务、传统知识保护、遗传资源利用的获取与分享、资金与技术投入以及国际间协作等因素;欧盟成员国的建设项目环境影响评价(EIA)和战略环境影响评价(SEA)在涉及生物多样性影响评价时多采用“红绿灯(trafficlight)”法,通过指标值与基准值之间的定量比较,可以判断指标状态在一定时期内发生的变化。1.2.2国际组织关于生态系统及生物多样性评估方法●环境和社会影响评估(ESIA)ESIA适用于经环境和社会管理体系(ESMS)筛选确定为高风险或中等风险的项目,评估和预测潜在的社会和环境不利影响,并制定适当的缓解措施。风险评级基于两个要素:可能性和预期影响。可能性表示一个风险事件预计发生的可能性,应用以下5个等级:极不可能发生、不可能发生、可能发生、已知发生和常见发生;预期影响是指风险事件可能对环境或社会受体产生负面影响的程度,应用5个影响级别,包括极为严重的、严重的,中等的、轻微的、可忽略不计的(表1-1)。评级表1-1风险事件的影响评级极为严重的描述Severe对人类或环境产生非常大的不利影响:包括非常大规模或空间范围的(地理区域广阔、人口量巨大、严重的跨界影响)、累积的、长期的(永久的和不可逆转的);受影响对象被认为是高度敏感的;例如Major对生物多样性价值高的区域产生严重不利影响;对土著人民的土地、资源和领土产生严重不利影响;对人民生活造成长期不利影响:例如严重流离失所或重新安置;不利影响会导致严重且累积的社中等的会冲突,并产生长期后果。Medium轻微的对人类或环境产生巨大的不利影响:包括大规模或空间范围的(地理区域大、人口量大、越境影响),并持续一定时间的,但如果提供足够的缓解措施,影响是可逆的;受影响对象被认为是敏感的;Minor例如对生物多样性价值高的区域产生严重不利影响;对土著人民的土地、资源和领土产生不利影响;可忽略不计的严重的流离失所或重新安置,对人民的生计造成暂时性的影响;造成社会冲突,预计持续时间有限。Negligible中等规模、规模有限(如受影响面积小、受影响人数少)、持续时间有限(临时性);不利影响是相对可预测的,可以通过已有的解决方案和实施措施加以避免、管理和缓解。较小规模、很小规模(如受影响区域很小、受影响人数很少);持续时间很短;不利影响容易避免、管理和减轻。对社区、个人或环境的不利影响可忽略或无。14第一章生物多样性相关概念以及方法学梳理此外,通过结合风险事件的可能性和预期影响,利用矩阵可确定风险的重要程度(表1-2)。风险事件的重要性评级,表明风险事件在项目开发和实施过程中需确定关注以及采取控制措施的程度。表1-2风险事件的评级重要性影响极不可能发生不可能发生可能发生已知发生常见发生极为严重的MHLSHHH严重的LS中等的LMSSM轻微的LL可忽略不计的MMMLMMLLL评级重要性:L=Low,M=Moderate,S=Substantial,H=High●IUCN生物多样性保护和自然资源可持续利用标准(ESMS)环境和社会管理系统(ESMS)是IUCN项目周期的固有组成部分,其中《生物多样性保护和自然资源可持续利用标准》旨在保护各种尺度的生物多样性,包括遗传、物种、生态系统和景观尺度。ESMS筛选预先评估项目对生物多样性、生态系统服务和自然资源的潜在不利影响,对确定的潜在影响执行ESIA,分析已识别风险,让相关团体和社区、相关政府当局、相关民间社会组织、当地专家和传统知识持有者参与评估对生物多样性和生态系统的潜在影响,并探索规避和缓解方案。评估需考虑不同空间尺度的影响,并扩大项目评估区域(如邻近和其他生态系统、上游和下游区域)。本标准适用于识别和管理对生物多样性、生态系统服务和自然资源的潜在风险(表1-3),通过识别项目潜在风险来避免项目对生物多样性产生负面影响,保护生态系统服务效益,实现自然资源可持续利用。风险表1-3识别和管理IUCN项目有关领域的风险描述与保护区和其他对1.建立或扩大保护区项目:考虑保护区外自然资源管理的风险;2.改变保护区管理计划项目:考生物多样性保护具虑拟管理计划对保护区内外生物多样性的直接和间接影响;3.保护区管理或旅游开发的基础设施有重要意义的区域项目:考虑基础设施建设的影响,包括道路、望塔、住宿、游客中心等施工前后的影响;4.发展有关的风险生态旅游项目:考虑过度使用露营地、不适当处理废物/废水、干扰野生动物、入侵脆弱地区、斜坡侵蚀等对生态系统和生物的潜在干扰。对引入物种和管理1.筛选所有可能为入侵物种提供的关键途径,确定入侵可能性;2.考虑迁移外来物种或本地物种外来入侵物种有关存在的风险,有意转移物种均视为中等风险项目,引入自然范围外物种视为高风险项目;3.评估的风险应包括确定物种发展入侵特性的潜力以及野生物种感染疾病的风险,并严格权衡保护效益与转移和替代策略的成本和风险。如果风险很高或风险仍不确定,则不应继续转移。4.脆弱的生态系统,如湖泊、淡水生态系统、沿海、山地生境,因高度重视入侵物种的影响。15助力“一带一路”绿色发展:基础设施项目与生物多样性保护手册生物多样性概念及风险评估方法学风险描述与管理或恢复生态1.影响生计依赖的生态系统服务;2.生态系统恢复项目:考虑始终确保维持或加强生物多样性、系统和生态系统服生态系统功能和生态系统服务;3.干扰水动力、水文循环、河流联通性、上游和下游发挥其功能务有关的风险的项目:考虑确保河流系统、河口或湿地等流域的完整性;4.水资源供应和水质对环境影响至关重要,考虑水资源需求;5.考虑景观或流域的未来可持续性。生物自然资源不可1.考虑使用自然资源所产生更广泛的负面影响;2.考虑采集野生生物对生计、收入、粮食安全和持续利用的风险其他系统的影响;3.考虑有害生物管理技术对生物多样性产生的负面影响。结果●生物多样性影响评估标准(微小的)Minor(1)基于IUCN保护状况的影响评估示例(中度的)Moderate考虑物种和生态系统的不可替代性和脆弱性,评估项目建设前后的保护状况。(严重的)Serious评估生物多样性价值的影响后果应用以下5个标准,即轻微的、中度的、严重的、(极端的)Extreme极端的、灾难性的(表1-4)。(灾难性的)Catastrophic表1-4基于IUCN保护状况评估方法的影响评估标准描述生物多样性价值基无损失面临LC/NT/VU的损失面临EN的损失或EN的价值状态发生改变面临CR的损失或CR的价值状态发生改变状态变为EW(物种)或CO(生态系统)结果根据IUCN的定义,LC为无威胁的(LeastConcern),NT为邻近威胁的(Near(微小的)MinorThreatened),VU为易受伤害的(Vulnerable),EN为濒临灭绝的(Endangered),(中度的)ModerateCR为极度濒危的(CriticallyEndangered),EW为野外灭绝(Extinctinthe(严重的)SeriousWild),EX为灭绝(Extinct)。生态系统与之类似,除了用代替EW/WX的CO(极端的)Extreme表示崩溃(Collapse)。(灾难性的)Catastrophic(2)基于监管机构、贷方或公司标准的影响评估示例监管机构、放款人或公司标准可根据规模、栖息地退化类型或其他变量的影响来具体定义(表1-5)。表1-5基于生境判断的影响评估标准描述对自然生境产生偶然和局部的影响自然生境的小尺度流失自然生境的大尺度流失或关键生境的小尺度变化(如处于EN状态的物种)关键生境的大尺度流失(如EN状态)或关键生境的小尺度流失(如CR状态)关键生境的大尺度流失(如CR状态)16第一章生物多样性相关概念以及方法学梳理●IUCN生态系统红色名录评估标准针对生态系统红色名录评估,IUCN选取5个标准来评估生态系统受威胁的风险(表1-6):生境范围退化(标准A)、生境限制分布(标准B)、非生物环境退化(标准C)、生物过程退化(标准D)、威胁定量分析(标准E)。标准表1-6IUCN生态系统红色名录标准的目的目的A生境范围退化确定区域内正在退化的生态系统,通常是造成生态系统损失和破碎化的威胁。B生境限制分布确定分布范围小、易受空间上明显威胁和灾难影响的生态系统。C环境退化确定正在遭受环境退化的生态系统D生物过程或相互作用退化确定正在遭受关键生物过程或相互作用的损失或破坏的生态系统。E生态系统崩溃概率的定量分析允许对多种威胁、状况及其相互作用进行综合评估。生境范围退化(标准A)以生境面积在指定的时间框架下的退化率来表征;生境限制分布(标准B)描述生态系统空间分布的限制程度表征威胁因子在生境斑块间的传播能力以及生境的承载力,采用生境范围(EOO)、生境所占面积(AOO)和生境斑块数目表征;非生物环境退化(标准C)表征生态系统的环境要素对威胁的响应,用生态系统关键的非生物环境要素的退化程度来表征;生物过程退化(标准D)表征生物过程对威胁的响应,用表征生物间相互作用的关键变量的退化情况来描述;威胁定量分析(标准E)指用模型定量描述生态系统以及干扰过程,模拟生态系统对威胁的响应,并结合威胁的发展情景综合评估生态系统崩溃的风险。根据可获取的数据得到5个标准相关变量,结合评估体系中各个评估标准阈值确定生态系统受威胁程度等级,最终选取各标准中表征生态系统受威胁最高等级作为该生态系统最终威胁状况(最大风险原则),对无法恢复到原来生态系统状况的威胁程度定为崩溃。●IPBES评估生物多样性和生态系统服务政府间科学—政策平台(IPBES)强调不同尺度、部门和知识体系内生物多样性和生态系统服务间科学与衡策的互动。IPBES框架综合了生物多样性、生态系统服务功能及其与人类福祉的相互关系。主要包括:基本要素及其相关关系、随时间尺度的变化、在空间尺度上的相互关系。包含6个相互联系的基本要素:1.自然;2.自然对人类的福祉;3.好的生活质量;4.人类财产;5.直接驱动力;6.制度、治理和其他间接驱动力(表1-7)。IPBES通过开展全球、区域及专题等评估活动,确定已知和未知问题,通过评估识别有待加强的领域,对应不同的政策响应。17助力“一带一路”绿色发展:基础设施项目与生物多样性保护手册生物多样性概念及风险评估方法学表1-7IPBES概念框架基本要素描述自然生物多样性和生态系统自然对人类的福祉生态系统产品和服务:供给、调节、文化等自然的馈赠好的生活质量实现人民追求的生活:包括食物、水、能量、生活安全、健康、社会关系、平等、人类财产精神追求、文化认同等直接驱动力制度、治理和其他间接驱动力建筑、人、社会、金融等自然驱动力;人为驱动力:生境改变、开发、气候变化、污染,物种引进等社会政治、经济、技术、文化等1.2.3国内关于生态系统及生物多样性评估方法●生态环境状况评估生态环境状况评价利用综合指数反映区域生态环境的整体状态。(1)生态环境状况指数指标体系包括生物丰富指数、植被覆盖指数、水网密度指数、土地胁迫指数、污染负荷指数、环境限制指数(HJ192—2015),并赋予各评价指数特定的权重(表1-8)。表1-8评价指数的权重评价指标权重生物丰度指数0.35植被覆盖指数0.25水网密度指数0.15土地胁迫指数0.15污染负荷指数0.10环境限制指数约束性指标生态环境状况指数(EI)=0.35生物丰度指数+0.25植被覆盖指数+0.15水网密度指数+0.15(100-土地胁迫指数)+0.10(100-污染负荷指数)+环境限制指数。(2)生态环境状况分级根据生态环境状况指数,将生态环境分为5级,即优、良、一般、较差和差(表1-9)。18第一章生物多样性相关概念以及方法学梳理表1-9生态环境状况分级等级指数描述优良EI≥75植物覆盖度高,生物多样性丰富,生态系统稳定。一般较差55≤EI<75植物覆盖度高较,生物多样性较丰富,适合人类生活。差35≤EI<55植物覆盖度中等,生物多样性一般水平,较适合人类生活,但有不合适人类生活的制约性因子出现。20≤EI<35植被覆盖较差,严重干旱少雨,物种较少,存在着明显限制人类生活的因素。EI<20条件较恶劣,人类生活受限制。●生态系统服务评估生态系统服务评估指标体系比较复杂(表1-10),主要包括森林生态系统、湿地生态系统、荒漠生态系统、岩溶石漠生态系统(LY/T1721─2008;LY/T2899—2017;LY/T2006—2012;LY/T2902—2017)。表1-10生态系统服务评估指标体系生态系统指标类别评估指标森林生态系统调节服务1.涵养水源;2.保育土壤;3.固碳释1.调节水量、净化水质;2.固土、保肥;3.固碳、氧;4.积累营养物质;5.净化大气环释氧;4.林木营养积累;5.提供负离子、吸收污染物、支持服务境;6.森林防护。降低噪音、滞尘;6森林防护娱乐服务供给服务生物多样性保护物种保育森林游憩森林游憩1.食物生产;2.水资源供给;3.原材1.食用植物、动物;2.生活、工业、农业和生态环料供给;4.航运;5.电力供给境用水;3.原材料;4.客运、货运;5.水力发电。调节服务1.防洪蓄水;2.水质净化;3.补充地1.洪水调节、蓄水;2.污染物讲解;3.地下水补给量;湿地生态系统支持服务下水;4.保持土壤;5.消浪护岸;6.气4.土壤保持量;5.湿地植被面积;6.温度调节、增湿;候调节;7.固碳;8释氧。7.净碳交换;8.释放氧气。1.生物多样性维持;2.净初级生产力1.珍稀濒危物种、丰富度指数;2.淌水区、沿岸带净化初级生产。文化服务1.休闲旅游;2.科研;3.教育;4.身1.休闲旅游;2.相关出版物;3.宣教活动;4.康疗心健康。服务活动。调节服务1.防风固沙;2.土壤保育;3水资源1.固沙;2.土壤形成、土壤固定;3.凝结水、荒漠储水、调控;4.固碳;净化水质;4.植被固碳、土壤固碳。荒漠生态系统支持服务生物多样性保育物种保育娱乐服务供给服务景观游憩荒漠旅游、荒漠就业1.淡水;2.食品;3.木材;4.纤维;5.燃料;6药材;7.饲料岩溶石漠生态调节服务1.水分调节;2.气候调节;3.吸收有毒物质;4固土.系统物种保育支持服务文化服务1.旅游;2.科教基地19助力“一带一路”绿色发展:基础设施项目与生物多样性保护手册生物多样性概念及风险评估方法学(1)水源涵养功能水源涵养是生态系统通过其结构与水相互作用,对降水进行截留、渗透、蓄积,并通过蒸散发实现对水流、水循环的调控的作用。采用水量平衡方程来计算水源涵养量,计算公式为:TQ=Σij=1(Pi-Ri-ETi)×Ai×103式中:TQ为总水源涵养量(m3);Pi为降雨量(mm);Ri为地表径流量(mm);ETi为蒸散发(mm);Ai为i类生态系统面积(km2);i为研究区第i类生态系统类型;j为研究区生态系统类型数。(2)防风固沙功能防风固沙是生态系统通过其结构与过程减少由于风蚀所导致土壤侵蚀的作用。采用修正风蚀方程来计算防风固沙量,公式如下:SR=SL潜-SLSL=2S·2zQMAX·e-(z/s)2S=150.71·(WF×EF×SCF×K'×C)-0.3711Qmax=109.8[WF×EF×SCF×K'×C]SL=2·zQMAX·e-(z/s潜)2潜S潜2潜Qmax潜=109.8[WF×EF×SCF×K']S潜=150.71[WF×EF×SCF×K']-0.3711式中:SR为固沙量(tkm-2a-1);SL潜为潜在风力侵蚀量(tkm-2a-1);SL为实际风力侵蚀量(tkm-2a-1);QMAX为最大转移量(kg/m);Z为最大风蚀出现距离(m);WF为气候因子(kg/m);K'为地表糙度因子;EF为土壤可蚀因子;SCF为土壤结皮因子;C为植被覆盖因子。(3)水土保持功能水土保持是生态系统通过其结构和过程减少由于水蚀所导致土壤侵蚀的作用。采用修正通用水土流失方程(RUSLE)的水土保持服务模型开展评价,公式如下:20第一章生物多样性相关概念以及方法学梳理Ac=Ap-Ar=R×K×L×S×(1-C)式中:Ac为水土保持量(t/hm2˙a);Ap为潜在土壤侵蚀量;Ar为实际土壤侵蚀量;R为降雨侵蚀力因子(MJ˙mm/hm2˙h˙a);K为土壤可蚀性因子(t˙hm2˙h/hm2˙MJ˙mm);L、S为地形因子;L表示坡长因子;S表示坡度因子;C为植被覆盖因子。(4)固碳释氧功能固碳释氧是生态系统通过碳封过程,以捕获和封存的方式取代直接向大气排放CO2和碳排放物,并通过光合作用释放氧气。固碳:G植被固碳=1.63R碳AB年G土壤固碳=AF土壤释氧:G氧气=1.19AB年式中:G植被固碳为植被年固碳量,单位ta-1;R碳为CO2中碳的含量,为27.27%;A为林分面积,单位hm2;B年为林分净生产力,单位:thm-2a-1;G土壤固碳为土壤年固碳量,单位:ta-1;F土壤为单位面积林分土壤年固碳量,单位:thm-2a-1;G氧气为林分年释氧量,单位:ta-1。(5)洪水调蓄功能洪水调蓄是生态系统通过其结构发挥持水能力,调蓄洪水,同时植被起到缓滞水流和保护地面的作用。Cr=C湖泊+C水库+C沼泽式中:Cr为洪水调蓄能力(万m3);C湖泊为湖区洪水调蓄能力(万m3);C水库为水库防洪库容(万m3)。Cr1=365÷T×C×Ar式中:Cr1为湖泊洪水调蓄能力(m3);C为对应湖区的经验系数;A为对应湖区面积(km2)。C水库=0.35×Ct(N=460,R2=0.810)式中:C水库为水库防洪库容(万m3);Ct为总库容(万m3)。(6)生物多样性维护功能生物多样性维护功能是生态系统在维持基因、物种、生态系统多样性发挥的作用,是生态系统提供的最主要功能之一。以生物多样性维护服务能力指数作为评估指标,计算公式为:21助力“一带一路”绿色发展:基础设施项目与生物多样性保护手册生物多样性概念及风险评估方法学Sbio=NPPmean×Fpre×Ftem×(1-Falt)式中:Sbio为生物多样性维护服务能力指数;NPPmean为多年植被净初级生产力平均值;Fpre为多年平均降水量;Ftem为多年平均气温;Falt为海拔因子。●海洋生物多样性评价(1)海洋物多样性评价综合指数海洋物多样性评价指标包括5个一级指标和18个二级指标(HY/T215—2017)(表1-11)。海洋生物多样性综合指数(MBI):sn=ΣΣMBIWiYijWiji=1j=1式中:MBI为海洋生物多样性综合指数;Wi为第i个一级指标的权重;Yij为第i个一级指标中第j个二级指标的赋值得分;Wij为第i个一级指标中的第j个二级指标的权重。一级指标表1-11海洋生物多样性评价指标海洋营养级二级指标浮游植物物种多样性浮游动物物种多样性海洋营养级指数浮游植物总物种数、浮游植物平均单站物种数潮间带生物物种多样性浮游植物种类多样性指数浮游动物总物种数、浮游动物平均单站物种数浅海大型底栖生物物种多样性浮游动物丰度浮游动物生物量浮游动物种类丰富度指数浮游动物种类多样性指数潮间带生物总物种数、潮间带生物平均单条断面物种数潮间带生物栖息密度潮间带生物生物量潮间带生物种类丰富度指数潮间带生物种类多样性指数浅海大型底栖生物总物种数、浅海大型底栖生物平均单站物种数浅海大型底栖生物栖息密度浅海大型底栖生物生物量浅海大型底栖生物种类丰富度指数浅海大型底栖生物种类多样性指数22第一章生物多样性相关概念以及方法学梳理(2)海洋生物多样性现状分级根据海洋生物多样性综合指数(MBI),海洋生物多样性的现状划分为四个等级:高、中、一般、低(表1-12)。等级综合指标表1-12海洋生物多样性现状分级高MBI≥75~100描述中50≤MBI<75一般25≤MBI<50海洋生物多样性物种高度丰富,物种分布均匀,各生物群落的物种多样性高度丰富,生态系低MBI<25统类型丰富多彩海洋生物多样性物种较丰富,局部区域或部分生物群落的物种多样性高度丰富,局部地区生态系统类型高度丰富海洋生物物种较少,物种分布较不均匀,局部区域或个别生物群落的物种多样性较高,但生物多样性总体水平一般海洋生物物种贫乏,物种分布不均匀,生态系统类型单一,生物多样性总体低●自然保护区生物多样性评价(1)生物多样性影响指标建设项目对自然保护区生物多样性影响评价指标包括6个一级指标和26个二级指标(LY/T2242—2014)(表1-13)。生物多样性影响指数:n6ΣSi=(Nj×Wj)ΣBI=(Si×Wi)i=1j=1BI为建设项目对自然保护区生物多样性影响指数;Si为一级指标的分值;Nj为二级指标的分值;Wj为二级指标权重值;Wi为一级指标权重值。一级指标表1-13建设项目对自然保护区生物多样性影响评价指标体系景观/生态系统二级指标生物群落景观/生态系统类型及其特有程度景观类型面积景观片断化程度景观美学价值土壤侵蚀及地质灾害自然植被覆盖生物群落类型及其特有性生物群落面积栖息地连通性生物群落的重要类型(建群种、优势种和关键种)生物群落结构23助力“一带一路”绿色发展:基础设施项目与生物多样性保护手册生物多样性概念及风险评估方法学一级指标二级指标种群/物种特有物种主要保护对象保护物种生物安全特有物种、保护物种的食物网/食物链结构特有物种、保护物种的迁徙、散布和繁衍社会因素主要保护对象种群数量或面积主要保护对象生境面积病虫害爆发外来物种或有害生物入侵自然保护区重要遗传资源流失发生火灾、化学品泄漏等突发事件当地政府支持程度当地社区群众支持程度对自然保护区管理的直接投入对改善周边社区经济贡献对当地群众产生生活环境的危害及程度(2)生物多样性影响程度分级根据生物多样性影响指数(BI),将生物多样性影响程度分为三级,即中低度影响、中高度影响、严重影响(表1-14)。表1-14生物多样性影响程度分级级别中低度影响中高度影响严重影响生物多样性影响指数(BI)BI>80BI<6060≤BI<80●区域生物多样性评价(1)生物多样性指数评价指标包括野生维管植物丰富度、野生动物丰富度、生态系统类型多样性、物种特有性、受威胁物种的丰富度、外来物种的入侵度(HJ623—2011),并赋予各指标特定权重(表1-15)。表1-15评价指标的权重评价指标权重野生维管植物丰富度0.2野生动物丰富度0.2生态系统类型多样性0.2物种特有性0.2受威胁物种的丰富度0.1外来物种的入侵度0.124第一章生物多样性相关概念以及方法学梳理生物多样性指数(BI):BI=RV'×0.2+RP'×0.2+DE'×0.2+ED'×0.2+RT'×0.1+(100-EI')×0.1式中,BI为生物多样性指数;RV'为归一化后的野生动物丰富度;RP'为归一化后的野生维管植物丰富度;DE'为归一化后的生态系统类型多样性;ED'为归一化后的物种特有性;RT'为归一化后的物种特有性受威胁物种的丰富度;ET'为归一化后的外来物种的入侵度。(2)生物多样性状况的分级根据生物多样性指数(BI),将生物多样性状况分四级,高、中、一般、低(表1-16)。等级指数表1-16生物多样性状况的分级标准高EI≥60描述中30≤EI<60一般20≤EI<30物种高度丰富,特有属、种多,生态系统丰富多样性低EI<20物种较丰富,特有属、种较多,生态系统类型较多,局部地区生物多样性高度丰富物种较少,特有属、种不多,局部地区生物多样性较丰富,但生物多样性总体水平一般物种贫乏,生态系统类型单一、脆弱,生物多样性极低●景观多样性评价景观多样性主要研究景观的斑块在数量、大小、形状和景观的类型、分布及其斑块间的连接度、连通性等结构和功能上的多样性(傅伯杰等,2011)。景观格局对生物多样性的影响表现在斑块、廊道和基质上,其指标体系包括3个类别和22个评价指标(表1-17)。25助力“一带一路”绿色发展:基础设施项目与生物多样性保护手册生物多样性概念及风险评估方法学指标类别表1-17景观多样性评价指标体系景观组成评价指标景观结构斑块(生境)类型的比例和分布丰度景观功能复合斑块的景观类型种群分布的群体结构景观异质性景观连通性空间关联性缀块性孔隙性对比度景观粒级构造邻近度斑块大小、概率分布边长-面积比干扰过程(范围、频度或反馈周期、强调、可预测性、严重性、季节性)养分循环速率能流速率斑块稳定性和变化周期侵蚀速率地貌和水文过程土地利用方向26第一章生物多样性相关概念以及方法学梳理参考文献[1]IUCN生态系统红色名录评估标准.[2]IUCN生物多样性保护和自然资源可持续利用标准(ESMS).[3]范玉龙,胡楠,丁圣彦等.陆地生态系统服务于生物多样性研究进展[J].生态学报,2016,36(15):4583-4593.[4]傅伯杰,陈利顶,马克明等.景观生态学原理及应用[M].北京:科学出版社,2011:274-282.[5]傅伯杰,于丹丹,吕楠等.中国生物多样性与生态系统服务评估指标体系[J].生态学报,2017,37(2):341-348.[6]环境和社会影响评估(ESIA).[7]荒漠生态系统服务评估规范(LY/T2006—2012).[8]霍婷洁.渭河流域水资源自然资本价值评估[D].西北农林科技大学,2014.[9]GretchenC.Daily,欧阳志云,郑华等.保障自然自办与人类福祉:中国的创新与影响[J].生态学报,2013,33(3):679-685.[10]近岸海域海洋生物多样性评价技术指南(HY/T215—2017).[11]兰存子,田瑜,徐靖等.生物多样性和生态系统服务政府间科学—政策平台的概念框架和运作模式[J].2015,23(5):681-688.[12]李昊民.生物多样性评价动态指标体系与替代性评价方法研究[D].中国林业科学研究院,2011.[13]李奇,朱建华,肖文发.生物多样性与生态系统服务——关系、权衡与管理[J].生态学报,2019,39(8):2655-2666.[14]栗忠飞,高吉喜.生物多样性评估方法的综述与评价[J].中国发展,2018.18(2):1-13.[15]刘高慧,胡理乐,高晓奇等.自然资本的内涵及其核算研究[J].生态经济,2018,34(4):153-157.[16]刘焱序,傅伯杰,赵文武等.生态资产核算与生态系统服务评估:概念交汇于重点方向[J].生态学报,2018,38(23):8267-8276.[17]彭春良,祁承经,颜立红等.生物多样性与生态系统服务关系综评[J].世界林业研究,2020,33(2):1-8.[18]区域生物多样性评价标准(HJ623—2011).[19]森林生态系统服务功能评估规范(LY/T1721─2008).27助力“一带一路”绿色发展:基础设施项目与生物多样性保护手册生物多样性概念及风险评估方法学[20]生态保护红线划定指南〔环办生态〔2017〕48号〕.[21]生态环境状况评价技术规范(HJ192—2015).[22]生物多样性纳入影响评估和管理规划的良好做法.[23]湿地生态系统服务评估规范(LY/T2899—2017).[24]谭剑波,李爱农,雷光斌等.IUCN生态系统红色名录研究进展[J].生物多样性,2017,25(5):453-463.[25]文志,郑华,欧阳志云.生物多样性与生态系统服务关系研究进展[J].应用生态学报,2020,1(31):340-348.[26]岩溶石漠生态系统服务评估规范(LY/T2902—2017).[27]于丹丹,吕楠,傅伯杰.生物多样性与生态系统服务评估指标与方法[J].生态学报,2017,37(2):349:357.[28]于谨凯,刘世青.基于综合多样性指数的生物多样性安全评估及预警机制分析—以黄海近海海域为例[J].中国渔业经济,2013,31(4):153-160.[29]郑德凤,刘晓星,王燕燕等.基于三维生态足迹的中国资本利用时空演变及驱动力分析[J].地理科学进展,2018,10(37):1328-1339.[30]自然保护区建设项目生物多样性影响评价技术规范(LY/T2242—2014).28第一章生物多样性相关概念以及方法学梳理第二章基础设施项目生物多样性风险的识别©AndreDib/WWF-Brazil29助力“一带一路”绿色发展:基础设施项目与生物多样性保护手册生物多样性概念及风险评估方法学第二章基础设施项目生物多样性风险的识别公路、铁路、桥涵等线性交通工程是重要的基础设施,在经济社会发展中发挥着巨大作用。当公路、铁路、桥涵等交通设施为人类社会带来便利和巨大经济效益的同时,它们对自然景观和生态系统所产生的诸如生境退化和破碎化、环境污染、外来物种入侵等各种影响也在不断加大,增加了生物多样性丧失的风险,目前,这种影响已至少涉及全球陆地面积的15%-20%(李俊生等,2009)。对公路、铁路、桥梁等基础设施项目的生物多样性风险进行识别和评估,是基础设施管理和应对的基础,对建设环境友好型基础设施项目、促进绿色“一带一路”具有重要意义。2.1生态环境从机理上看,公路、铁路、桥涵等线性基础设施建设对生态环境的影响主要包括物理性影响和化学性影响。2.1.1物理性影响物理性影响主要包括土壤密度和水分含量改变,温度和光照强度增加,地表径流改变,噪音、空气污染及光污染等。由于施工过程中各种影响的密集型和不规律性,造成道路交通施工阶段的影响要高于运营阶段。铁路、公路修建过程中的路基夯实,以及火车、汽车的长期滚压,造成局部土壤密度明显增加,土壤孔隙度减小,土壤含水量下降,对土壤生物产生严重影响。夯实的路面使水分蒸发量减少,导致散热量减少,同时路面材料易吸收太阳能,加上车轮与路面或轨道的摩擦,导致路面温度升高,产生道路热岛效应。穿过森林的道路往往将导致路线周边的风速和光照强度的增加,使得空气湿度和温度发生改变,对喜阴生物影响较大,并产生明显的边缘效应,使物种组成发生明显的变化,改变道路沿线植被的演替。道路可能导致地表径流方式发生改变,增加水土流失和土壤侵蚀风险,甚至引发滑坡、泥石流、崩塌等灾害(李俊生等,2009)。路面开挖而使局部地表植被遭到破坏,如不采取必要的植被恢复、坡面坡脚防护等措施,一旦遇到雨水冲刷或侵蚀作用,裸地将不可避免会造成水土流失的后果,面积越大、坡度越陡,水土流失现象可能越严重。弃土和溶蚀土壤在30第二章基础设施项目生物多样性风险的识别雨水冲刷下随地表径流进入水体,降低下游水质,加剧河道淤塞。建设期和运营期的扬尘对植物影响较大,附着在植物表面后可能对叶细胞易造成物理性损伤,地衣苔藓类尤其敏感,扬尘还影响植物光合作用、呼吸作用及蒸腾作用,甚至改变植物群落结构(表2-1)。桥梁建设往往选择河宽相对较小的河段,这样更加缩窄卡口河段的行动断面,壅高河道水位,威胁防洪安全(韩剑桥等,2017)。由于桥梁压缩河道后,致使局部水体流畅改变,桥下流速梯度增大,泥沙运动增强,产生冲刷和淤积(杨泳鹏等,2010)。大桥桥墩建设中,桩基施工产生大量泥浆,混凝土搅拌产生大量悬浮物,造成附近河道水质浑浊(曹广华等,2014)。隧道是山区高等级公路建设中常见的工程类型。特长公路、铁路隧道工程在建设时伴随着大量的爆破、开挖和弃土弃碴工程,对地质、地表植被和土壤等产生一系列影响。弃土弃渣若处置不当,发生水土流失甚至塌滑,可能对河流和湖库造成严重的淤积影响(沈振武,2003)。埋藏在山体中的岩石或土体里分布着大量的空隙,是地下水的储存场所和转运通道,隧道开挖将不可避免的造成破坏,含水层和转移通道中所含的地下水可能减少甚至枯竭,导致隧道区域局部地下水位下降、地表植被枯萎甚至死亡(田劲杰,2004)。特长公路、铁路隧道建设期间具有显著地集水廊道效应,往往会改变隧址区地下水的赋存运移条件和水体质量,甚至诱发一系列的水文地质灾害(韩美清等,2011)。表2-1道路交通工程不同类型对生态系统的影响工程类型影响方式路基、站场工程路基和站场压占彻底破坏地表植被,植被盖度和植物物种多样性严重下降;路基工程对沿线生态系统和景观类型的线性切割造成生境破碎化取弃土场开挖取土或弃土彻底破坏地表植被和土壤结构,导致植物盖度和植物物种多样性下降,工程结束后地表植被和物种多样性可缓慢的自然恢复,恢复速度取决于原始土壤和植被受破坏的程度施工便道运输车辆碾压破坏地表植被和土壤结构,导致植被盖度和物种多样性下降,工程活动结束后地表植被和物种多样性开始缓慢的自然恢复,恢复速度取决于原始土壤和植被受破坏的程度桥涵工程地表土壤结构和植被受破坏的程度较小,工程活动结束后地表植被和物种多样性的自然恢复过程较快隧道工程扰动山体,产生大量弃土。地表土壤结构和植被受破坏的程度较小,仅隧道进出口处的土壤结构和植被受到破坏施工营地场地占用、机械碾压及人员活动等,地表植被和土壤结构受到一定程度的破坏,工程结束后地表植被和物种多样性自然恢复过程较快来源:邹长新等,2012;王孔敬,2009。31助力“一带一路”绿色发展:基础设施项目与生物多样性保护手册生物多样性概念及风险评估方法学2.1.2化学性影响化学性影响主要来自于建设和交通运输过程中释放的化学物质对空气、水和土壤的污染,进而对生物多样性产生影响。公路、铁路等道路交通对生态环境的这些化学物质主要包括重金属、盐和有机物。重金属污染主要来源于燃油及其添加剂中的铝(Al)、铅(Pd)、镉(Cd)、镍(Ni)、锌(Zn)等。盐污染主要源于防冻剂,包括氯化钠(NaCl)、氯化钙(CaCl2)、氯化钾(KC1)和氯化镁(MgCl2)等。道路交通产生的二氧(杂)芑、多氯化联二苯、碳氢化合物等有机物浓度随交通网络密度明显上升(表2-2)。化学性影响的范围和程度随公路、铁路等网络密度、交通密度以及环境因子(如风向、降水量、温度等)存在较大的差异(李俊生等,2009)。铁路桥、公路桥等桥梁建设涉及水体环境。路基和桥梁基础施工产生的废水、废渣、淤泥、废油及施工营地产生的生活污水如果处理排放不当,进入水体中将会造成水体污染。运营期内,桥梁对水环境的影响主要是路面径流量。尾气排放物、车辆油类以及散落在路面上的运载物及其他有害物质将会逐年增加,污染物随降水产生的地表径流进入水体,将会对水质产生一定的影响。另外,若桥面内发生危险品运输事故时,将会对水质带来严重影响。表2-2道路交通工程可能产生的污染类型产生途径污染类型大气污染施工便道运输车带来的扬尘;施工车辆和机械的尾气排放;材料堆放和作业生产造成的扬尘;食堂和取暖锅炉等造成的烟尘噪声污染施工机械、运输车辆、混凝土拌合设备等噪声;钢筋加工设备的噪声;冲击钻和反循环钻机施工的噪声固体废弃物污染施工弃土、弃渣、钻渣以及施工人员工作生活垃圾光污染夜晚施工时高亮度照明用灯具以及车辆、机械使用过程中的照明灯;钢筋制作的电弧焊水污染施工用机械、车辆、船舶的冲洗、冷却、保养或漏油;拌合站以及施工车辆机械清理用水给周围环境带来的污染;施工和生活废水。此外,桥梁施工过程中,桩基施工时排出的大量泥浆和钻渣;钢管桩、钢栈桥、围堰、钻机施工致使泥沙上浮。来源:陆鑫,2016;张颖,2017。32第二章基础设施项目生物多样性风险的识别2.2生境丧失及破碎化生境丧失是公路、铁路等道路交通对生态系统最直观的影响方式。道路交通建设需要直接占用大片的土地,用于满足公路、铁路等交通主体及其包括路基、路堑边坡、路堤护坡、排水沟渠、服务设施等配套基础设施的需要,土地占用导致自然生境的丧失。交通建设过程中不可避免地引起公路、铁路等周边的自然生境类型的改变,特别是建设过程中挖方填土、借土弃方、改移河道、清理表土、开采料场等施工活动,造成地表植被遭到破坏,地形发生改变,降低生态系统稳定性,导致生态环境恶化,许多生物迁徙甚至死亡。当这些施工活动涉及湿地等敏感生境时,产生的不利影响更大。此外,道路交通网络所产生新的生境界线,破坏了生境完整性和景观结构,可能使许多生物自然生境受到物理性破坏和适应性的改变,进而导致生物多样性降低(李俊生等,2009)。生境破碎化是导致异质种群、生物多样性下降的重要生态过程。Andrews(1990)论述了道路交通引起的生境破碎化对一些敏感物种和脆弱生态系统的影响,认为道路交通导致许多物种生境破碎化和岛屿化,进而造成栖息地面积减小、质量降低,种群数量下降,甚至造成一些物种在当地消失。道路密度以及道路网络的其他特征,如宽度、类型、交通密度、网络连接度等,常被作为评价道路网络对生境破碎化影响的重要参数。一般而言,道路密度越大、路面越宽、等级越高、交通密度越大,则道路占地越多,生境破碎化越严重,被分割成的岛屿状斑块面积越小,进而造成生态系统的结构和功能趋于简化,生态系统稳定性下降,生态环境的环境容量和自我恢复能力变小,物种的种群数量难以维持,最终导致某些物种种群数量下降或消失。对于不同地区环境因素的不同,或同一区域的不同物种的生态习性存在较大的差异,道路交通引起的生境破碎所产生的生态影响也是不同的。相对于道路本身,道路影响带对自然生境的影响范围更为广大。道路影响带是指道路及其载体交通流量而形成的空间生态效应影响带,为一个狭长的带状区域,它的边界是模糊的,并与周边的环境发生融合,是人工生态系统与自然生态系统的过渡区域(李斌等,2012)。ReijnenR等(1995)基于车辆噪音对栖息于林地内繁殖鸟类种群的影响,提出道路两侧存在宽度不等、边界形状复杂的生态影响带,其对生境的影响往往数十倍于道路本身的物理空间面积,影响带的宽度因道路或基础设施等级、所处的地理位置、周边环境因素(如地形地势、水文、气候条件、植被特征等)以及影响的对象不同。不过,在实践研究中,由于不同的生物物种对生境的敏感性不同以及生态因子相互作用过程的复杂性,并且道路往往是贯穿不同的景观、跨区域的,因此,目前很难量化一条道路或道路网的实际生态影响面积和范围。33助力“一带一路”绿色发展:基础设施项目与生物多样性保护手册生物多样性概念及风险评估方法学2.3物种2.3.1对植物的影响公路、铁路等交通工程的建设对植被的影响包括永久性影响和暂时性影响。永久性影响来自路基、车站、桥梁、隧道等永久性用地,以及因不合理施工造成的不可逆影响的部分临时用地;暂时性影响主要来自施工期汽车运输道路、材料场、基地、施工便道及施工场地等临时用地(王根绪等,2005)。临时性用地的影响可通过科学的生态措施和有效的管理减小到最小,而永久性占地的影响是不可逆的。工程建设时因路基施工、取弃土、临时占地、切削山体等使施工区域内的地表植被遭受损失或破坏,部分森林遭到砍伐。施工期间,大量的人流和车流的进入,对乔木层、灌木层和草本层的破坏尤为明显,使局部群落的生物多样性降低、层次缺失和群落垂直结构发生较大改变(项卫东等,2003)。乔木层由于缺乏下木及灌木的保护和促进作用,对环境的抵抗能力下降,易感染病害和遭受风折,导致生态系统对环境的适应、调节能力降低,群落的稳定性下降,并可能导致群落演替的停止甚至逆行演替,而森林的砍伐则使森林群落直接退化成灌丛或裸地(项卫东等,2003;涂美珍,2016)。同时,施工和取土工程可能造成地下水出露,改变表层土体的含水量,从而使山体植被类型发生变化(周正祥等,2008)。铁路、公路等道路交通工程建设中的林地征用和建筑用地,将在沿公路两侧形成林间空地,造成光照强度的增加以及温湿度的变化(项卫东等,2003;陈建业等,2010)。林内的常绿及耐阴植物将会从群落内消失,喜阳植物的种类将在公路、铁路两侧的林缘地带迅速生长,逐渐形成相当于“林窗”结构的植物群落结构(项卫东等,2003)。随着离公路距离的增加,呈现从喜阳植物到耐阴植物的变化(陈建业等,2010)。特别是对地带性的常绿阔叶林群落,由于喜光树种的大量进入,会改变群落的演替方向,使其停留甚至演替成为落叶阔叶林。在公路、铁路的永久征地范围内,零星分布的珍稀和濒危植物个体可能在施工中受损。施工期和运营期的扬尘以及尾气也会影响区域内植被的光合作用,减少其生态效率。交通尘埃对农田作物、草地、灌丛、森林、苔藓及地衣类植物和群落产生一定影响,尘埃降落植物表面后对叶细胞易造成物理性损伤,地衣苔藓类尤其敏感,尘埃还影响植物光合作用、呼吸作用及蒸腾作用,甚至改变植物群落结构,同时,灰尘沉积物还通过地表径流进入水体,使营养元素组成发生改变,造成水体污染,对水生生物乃至整个水生生态系统产生影响(Farmer,1993)。项目建设产生的污染物进入大气或渗入土壤和水体后相互作用,并可形成复合型污染,改变了大气、土壤和水体的pH和化学组成,可能对植物种子发芽、根系生长、光合蒸腾作用以及动植物的生理代谢产生影响,导致土壤和水生生物34©AaronGekoski/WWF-US第二章基础设施项目生物多样性风险的识别组成改变,甚至降低物种多样性和影响群落演替过程。此外,有关交通光源对动植物影响的研究很多,如道路路灯可延长鸟类繁殖时间,车辆灯光可增加趋光性动物的致死率,钠气路灯可影响路边植物的生长等(汪阳等,2011)。桥梁建设过程对水生植物的影响主要是施工区域内浮游生物和水生植物的扰动和破坏,以及局部区域悬浮物增加和水体透明度降低对光合作用的影响。浮游植物生物量减少将进一步导致浮游动物、底栖生物等生物量减少,鱼类饵料降低,鱼类种群数量降低(曹广华等,2014;郭月哲,2018)。2.3.2对动物的影响公路和铁路建设对野生动物的影响主要是来自于道路致死、通道阻隔、植被破坏、环境污染、施工噪声和营运灯光等。公路、铁路等道路交通对动物最直接的影响就是车辆导致的死亡。每年由于道路交通造成的动物死亡数量十分巨大,涉及的种类包括哺乳动物、鸟类、两栖爬行类以及昆虫等。随着道路密度和交通流量的增加,道路致死的动物数量仍呈逐年上升趋势,特别是近几十年,因道路致死的脊椎动物数量已远远超过人类猎取的陆栖动物数量。道路致死率一般与道路宽度和道路密度之间呈现正相关,并随着交通量的增加而增加。但也有研究表明,由于当车流量高于某一阈值后,车流噪音、灯光等影响的增加使动物试图穿过道路的概率降低,从而死亡率稳定在某一特定水平上。此外,道路致死率还受道路两侧的理化特性及景观类型、动物种类、种群密度、以及动物的生物学特征(包括动物的昼夜活动节律、繁殖方式、扩散、迁徙等)等影响。在湿地附近、开阔景观中林地斑块之间或自然斑块之间的道路,道路致死率相对较高;在动物繁殖期和迁移季节,能量需求加大,觅食、寻偶活动以及扩散行为加强,造成交通致死明显升高(李俊生等,2009)。道路致死可能造成动物种群数量下降,以及导致动物个体在同种种群间的交流或在互补性资源间的迁移降低。对于种群数量大、分布广、繁殖力强的物种,道路致死对种群的影响不明显,但对近危、濒危等受威胁物种而言,道路致死可能造成严重后果。公路、铁路等建设可对动物的扩散和流动产生阻隔效应。道路自身结构对许多动物都起到障碍和过滤作用,汽车、火车等通行会强化这种作用。局部的阻隔将影响动物的正常迁徙、繁殖和觅食活动。大范围的阻隔效应可阻碍动物的基因交流,从而形成异质种群,导致该种群显著的基因分化(项卫东等,2003)。小种群数量消长振幅大,对环境变化的适应能力减弱,一旦种群数量下降,重新定殖又受道路阻隔,严重影响种群的自然消长规律,导致种群灭绝率增加(李俊生等,2009)。对于珍稀物种来说,栖息地的阻隔和片段化将加剧该物种的灭绝(项卫东等,2003)。道路阻隔效应的大小受道路宽度、交通密度、道路两边植被特征以及道路位置的影响,但它们之间的关系又是一种复杂的非线性功能关系。一35助力“一带一路”绿色发展:基础设施项目与生物多样性保护手册生物多样性概念及风险评估方法学般说,道路越宽,交通密度越大,阻隔效应越大,但随着道路宽度和交通密度达到一定的程度,动物对道路交通产生明显的生境回避和巢区转移效应(李俊生等,2009)。阻隔效应大小还与动物的扩散力、活动节律以及生理状况等有关,对同一类群而言,活动能力强、喜动的物种道路阻隔作用小,反之则大。一般情况下,道路交通量白天高于晚上,高交通量正好与夜行性小型兽类的活动时间相错开,因而晚间阻隔效应较小。路旁的植被类型及覆盖度直接或间接影响道路阻隔效应,如两侧无植被覆盖或低覆盖率对动物阻隔效应大于高植被覆盖的道路。施工期施工便道和取弃土场等可能会破坏地表植被。在道路交通修建过程中为了保证路面的平稳,通常对施工区域内的低矮山地和丘陵进行开挖处理,对生境造成严重破坏(李斌等,2012)。植被被破坏成为裸地后,爬行类中喜荫物种可能被喜阳物种所替代,一些鸟类相应消失。人类活动可能使鼠类增多,以鼠类为食的黄鼬、豹猫等的种群数量也可能会增加(项卫东等,2003)。施工期的扬尘、运营期的车辆尾气中的有害气体,以及路线两侧局部小环境的变化(湿度、水体分布)等会使道路两侧一定范围内的空气质量及温湿度变差,引起带状区域的植被,尤其是林木的种类、数量发生变化,进而导致动物物种结构改变(周文强等,2019)。公路、铁路、桥梁、隧道等道路交通工程建设对当地野生动物的影响主要在施工期,主要是施工爆破和大型机械作业产生的噪声可能对其产生的惊吓和干扰(表2-3)。修建过程中需要使用许多大型施工机械和运输车辆,设备产生的噪声对野生动物的正常栖息将产生影响,特别是对兽类和雉鸡类等警觉性较高的野生动物的影响较大,但施工期噪声的影响有时段性,竣工即消失,属暂时性短期影响(郑进炬等,2017)。随着工程施工的开始,野生动物会离开施工区域,就近寻找栖息场所而相对集中而重新分布。此外,有些重金属和盐可在动植物体内积累,继而导致食物链和食物网上的生物受到影响。营运期的铁路噪声等级取决于列车运行过程中机车牵引噪声,机车、车辆与轨道相互作用产生的轮轨噪声,机车鸣笛噪声,机车、车辆制动噪声等因素(郑进炬等,2017)。公路噪声等级取决于车辆鸣笛,制动以及车辆与路面产生的噪声。公路和铁路运营后车流量增加,交通噪声惊扰程度加大,对动物正常活动造成影响。交通噪音对野生动物影响较大,是引起道路两侧鸟类数量减少的主要因素(Reijnenetal.,1995),靠近高速公路的雄性和柳莺繁殖失败的主要原因往往是交通噪音淹没了其求偶鸣叫声(Reijnenetal.,1994);食肉动物对人为活动较为敏感,营运期的噪声、灯光会直接干扰它们的正常活动,导致其避开道路两侧的噪声影响带;噪声和汽车尾气对水禽的觅食有明显影响;一般草食动物对噪声的忍受能力高于食肉动物,但不同草食动物之间的差异较大(董清福等,2007)。夜间通行车辆增多,由于动物的趋光性,车辆照明将导致鸟类等误撞致死致伤可能性增大。此外,因飞虫具有趋光性,夜间捕食的鸟类可能冲撞通行车辆(汪阳等,2011)。36第二章基础设施项目生物多样性风险的识别表2-3公路、铁路等道路交通工程对野生动物的影响不同时期的潜在风险两栖爬行鸟类兽类施工及人类活动直接伤害,直接伤害,噪声、废气噪声、灯光使其逃离噪声使其逃使其迁移等使其迁移离建蛇类种群减种群数量减种群数量减设人类捕食蛙类等减少少,鼠类增少少期加蛙类等减少蛇类减少,种群迁移种群迁移,甚至消失蜥蜴类可能种群数量减生境破坏增加少道路致死种群数量减种群数量减夜间误撞可种群数量减少少能性增大少短期影响较种群隔离基本无影响影响大型兽运生境阻隔大,长期影类的觅食和营响较小活动期灯光使蛾类可能造成繁大型兽类迁噪声、灯光等动物迁移等增多,并殖率降低,移,小型兽引起蜥蜴类种群迁移类增多增多来源:梁卫东等,2003;周正祥等,2008;李俊生等,2009。部分道路沿河流建设或架设的交通桥梁甚至改变了河流景观结构,阻截鱼类和其他水生动物洄游习性,从而对当地生态环境产生影响。施工过程会在一定程度上导致洄游阻隔,便桥的架设和桥梁基础施工,会对鱼类繁殖、索饵和越冬造成影响。若桥梁选址距离产卵场较近,施工期会产生振动、噪声和河水扰动等可能会导致鱼类繁殖回避以及繁殖失败或孵化失败。如鱼类在繁殖期因工程发生繁殖回避,可能会使鱼类的产卵和受精率受到影响(罗霄霞,2015)。施工造成的悬浮泥沙增加可能影响胚胎发育、堵塞鳃孔、刺激鳃丝和黏膜,甚至造成生物窒息或水体缺氧引起生物死亡。一些重金属、油污等进入水体,可能导致鱼卵、仔鱼死亡,影响鱼类的生存和繁殖,重点保护物种的鱼卵、仔鱼受到伤害将会导致种群数量进一步减少(曹广华等,2014)。多数鱼类繁殖在凌晨进行,施工场地的光线照射可能导致其繁殖性能降低,施工和运营期间的噪音可能使鱼类受到惊吓而提高警戒,影响生存和繁殖。2.4生态系统服务在施工期间,森林砍伐、地表植被破坏和土壤结构破坏将直接导致固碳释氧、气候调节和空气净化功能降低,同时消弱了生态系统土壤保持和防风固沙功能。施工期间会造成一定的水土流失,施工区域的原有生态系统造成破坏。施工弃土,尤其是隧道建设中的大量弃土,处置不当占用湿地和山谷,或在雨水冲刷下随地37助力“一带一路”绿色发展:基础设施项目与生物多样性保护手册生物多样性概念及风险评估方法学表径流进入水体,湖库和河道泥沙淤积,使得湖库和江河需水量的下降,导致水源涵养和防洪功能的降低。但通过土地整治、土方回填等一系列防治措施,能够将影响降低到最小。随着工程施工结束,对辅助控制性用地占地进行造林绿化,植被逐步恢复后,其生态系统服务将得到逐渐改善和恢复。施工时,路基、车站等永久性占地和材料场、基地、施工便道等临时性占地将导致所占区域的生态系统服务功能受到较大影响,原有生态系统服务几乎彻底被改变。施工产生的永久性影响,包括永久性用地以及因不合理施工造成的不可逆影响的部分临时用地,将导致生态系统服务功能无法恢复。临时性影响将随着施工结束以及生态环境逐步恢复后得到缓解和改善。地表土壤结构和植被受破坏的程度较小,工程活动结束后生态系统的自然恢复过程较快。2.5有害生物与前述区域或本地物种受项目影响不同,生物安全部分主要阐述项目建设产生的病虫害及外来物种入侵情况,这部分物种本质是外来的,进而对本地物种及生态系统产生不良影响。2.5.1病虫害项目建设期间,由于森林砍伐、植被破坏等,导致生态系统的稳定性、抗干扰性和复原力降低,生态系统比较脆弱。施工期人为活动增加和外来施工材料的大量进入,在一定程度上会增加引起病虫害爆发的可能性(陈勇等,2018)。特别是施工过程中引入的大量木质材料有可能携带松材线虫、半穿刺线虫等有害生物,带来病虫害爆发的风险。2.5.2外来物种入侵项目建设过程中,大量的施工人员、设备和建筑材料进入施工区,有引入外来物种或有害生物入侵的可能性(陈勇等,2018)。公路、铁路等能够为外来物种的扩散提供载体,新建公路、铁路沿线原始生态系统遭到破坏后形成的裸地可能成为外来物种的入侵通道,导致外来物种在公路、铁路两侧定居、扩散,在部分地段演变成优势种,并沿着公路、铁路扩散到偏远山区(高均昭等,2012)。许多外来物种,如北美车前、加拿大一枝黄花、加拿大蓬、皱果苋、刺苋等在公路、铁路两边大量繁殖。外来物种的入侵亦将进一步影响公路、铁路两旁植物的多样性和群落的变化(董清福等,2007)。38第二章基础设施项目生物多样性风险的识别2.6风险梳理与归纳铁路、公路等线性道路交通工程项目具有影响范围大、穿越距离长、建设工期长等特点。道路交通工程自建设开始的整个生命周期都可能对生态系统和生物多样性产生一系列影响。道路交通工程不同生命周期的生物多样性风险如图2-1所示。施工期产生的干扰和破坏往往是一次性的,而运营期的影响是持续的。施工期的影响分为永久性影响和暂时性影响,部分暂时性影响如噪声、光污染等竣工即消失,施工便道、施工基地等对土壤、植被等产生的暂时性影响将随着工期的结束以及生态环境的逐步恢复而逐步减弱。丧失道路交通主体及配套设施的永久性占地;植被盖度降低,植物群落层次和结构改变,动物迁不合理施工造成不可逆影响的临时占地徙甚至死亡,种群数量减少,生物多样性降低等生境栖息地面积减少、质量降低,物种生境破动物迁徙(洄游)、觅食、繁殖受阻,种群数量降低、破碎破坏碎化和岛屿化灭绝率增加,基因交流受阻,产生异质种群等退化地表植被破坏;土壤结构破坏;温度和湿土壤侵蚀和水土流失,道路热岛效应,土壤生物数度改变;地形地貌以、水文水质改变量和多样性降低,植物群落演替,物种组成改变等施工作业、堆场、运输车辆等扬尘;机械、影响植物光合、呼吸和蒸腾作用,影响动植物生气车辆等尾气;取暖锅炉等生活烟尘理代谢,植物群落组成改变甚至影响群落演替等地上施工作业废水,机械、车辆等废油、影响种子萌发和根系生长,动植物生存和繁衍,冲洗和冷却废水、漏油,生活废水等植物群落和动物物种组成改变等水涉水作业如桩基施工泥浆和钻渣,钢栈桥、影响水生生物生存和繁殖,浮游生物、底栖生物环境围堰等泥沙上浮等等生物量减少,鱼类种群数量下降等污染建固废弃土、弃渣、钻渣以及施工和生活垃圾土壤和水环境污染而影响动植物生存和繁衍,土设壤侵蚀和水土流失等期声爆破、钻爆;冲击钻、钢筋加工、混凝土动物受到惊吓和干扰而提高警戒,影响动物活动、搅拌等机械设备;车辆鸣笛、制动等觅食、繁衍,种群迁移,物种组成改变等光施工现场照明,机械、车辆照明,钢筋制趋光性动物致死率增加,影响动物活动、觅食、作电弧焊等繁衍,影响植物生长,种群迁移,群落演替等直接人为采挖和捕杀动植物数量减少,尤其是可食用和具有经济价值的动植物伤害施工和车辆致死植物受损甚至死亡,动物受伤甚至死亡,趋光性动物致死率增加,夜间误撞增加等生态系统土地占用,植被破坏,土壤结构破坏,直接导致固碳释氧、气候调节、空气净化、水土保持等功能降低,服务地形地貌水文水质改变等可能造成水源涵养、水质净化等功能降低人员、车辆、设备和材料进出外来物种和有害生物引入和扩散可能性增大生物生态系统稳定性降低,病虫害爆发和外来物种入侵可能性增加,裸安全地可能称为入侵和扩散通道植被破坏,生态系统受到干扰39助力“一带一路”绿色发展:基础设施项目与生物多样性保护手册生物多样性概念及风险评估方法学破碎道路本身阻隔,通行车辆阻隔生态系统稳定性下降,动物迁徙、觅食、繁殖受阻,种群数量降低和灭绝率增加,生境退化土壤结构破坏;温度湿度改变等产生异质种群等破坏道路热岛效应,土壤生物数量和多样性降直接低,植物群落演替,物种组成改变等伤害通行车辆致死动物受伤甚至死亡,趋光性动物致死率增加,夜间误撞增加等气车辆尾气和扬尘道路热岛效应,土壤生物数量和多样性降低,植物群落演替,物种组成改变等运水尾气排放物、油类、散落运载物等随影响植物光合、呼吸和蒸腾作用,影响动降水进入地表径流和水体植物生理代谢,植物群落组成改变甚至影营车辆鸣笛,火车牵引噪声,响群落演替等期环境声轮轨和制动噪声等影响种子萌发和根系生长,动植物生存和繁衍,植物群落演替,物种组成改变,水污染生生物数量减少等动物受到惊吓和干扰而提高警戒,影响动光车辆灯光、路灯等物活动、觅食、繁衍,种群迁移,物种组成改变等固废散落运载物、生活垃圾等趋光性动物致死率增加,影响动物活动、觅食、繁衍,影响植物生长,种群迁移,群落演替等生物通行车辆、运载材料、人员流动等外来物种和有害生物引入和扩散可能导致外来物种入侵安全和病虫害爆发,未恢复的裸地可能称为入侵和扩散通道图2-1不同生命周期道路交通工程对生物多样性的潜在风险公路、铁路、桥梁、隧道等不同项目类型的生物多样性风险如图2-2所示。公路和铁路建设和运营过程中带来的生物多样性主要风险相近。桥梁和隧道工程作为跨流域、跨山川的公路和铁路建设中的常见工程类型,除了公路铁路工程的共性风险外,由于涉及水体和山体,加上工程建设的特殊性,可能会对水环境、水生生物、水文和地质等产生一系列的影响。40第二章基础设施项目生物多样性风险的识别丧失道路交通主体及配套设施的永久性占地;植被盖度降低,植物群落层次和结构改变,动不合理施工造成不可逆影响的临时占地物迁徙甚至死亡,种群数量减少,生物多样性降低等生境破碎道路及通行车辆阻隔,栖息地面积减少、动物迁徙、觅食、繁殖受阻,种群数量降低、破坏质量降低,物种生境破碎化和岛屿化灭绝率增加,基因交流受阻,产生异质种群等退化地表植被破坏;土壤结构破坏;温度和土壤侵蚀和水土流失,道路热岛效应,土壤生气湿度改变;地形地貌改变物数量和多样性降低,植物群落演替,物种组水成改变等施工、堆场、运输车辆等扬尘;机械、车辆等尾气;生活烟尘影响植物光合、呼吸和蒸腾作用,影响动植物生理代谢,植物群落组成改变甚至影响群落演施工作业废水,机械、车辆等冲洗和替等冷却废水,废油,生活废水,尾气排放物、散落运载物等随降雨进入地表影响种子萌发和根系生长,动植物生存和繁衍,径流植物群落演替,物种组成改变,水生生物数量减少等固废弃土、弃渣、钻渣,施工和生活垃圾,土壤和水环境污染而影响动植物生存和繁衍,公散落运载物等土壤侵蚀和水土流失等路环境铁污染爆破、钻爆;冲击钻、钢筋加工、混动物受到惊吓和干扰而提高警戒,影响动物活动、觅食、繁衍,种群迁移,物种组成改变等路声凝土搅拌等机械设备;车辆鸣笛、制动、牵引等光施工现场照明,机械、车辆照明,钢趋光性动物致死率增加,影响动物活动、觅食、繁衍,影响植物生长,种群迁移,群落演替等筋制作电弧焊等直接人为采挖和捕杀动植物数量减少,尤其是可食用和具有经济价值的动植物伤害植物受损甚至死亡,动物受伤甚至死亡,趋光性动物致死率增加,夜间误施工和车辆致死撞增加等生态系统土地占用,植被破坏,土壤结构破坏,直接导致固碳释氧、气候调节、空气净化、水土保持等地形地貌水文水质改变等功能降低,可能造成水源涵养、水质净化等功能降低服务人员流动、通行车辆、施工设备和材料外来物种和有害生物引入和扩散可能性增大生物进出、车辆运载物等安全生态系统稳定性降低,病虫害爆发和外来物种入侵可能植被破坏,生态系统受到干扰性增加,裸地可能称为入侵和扩散通道生境山体结构破坏;水文地质改变;产生弃地下水储存场所和转移通道破坏,地下水位下降、地表植被破坏土弃渣等枯萎甚至死亡,水文地质灾害风险增加,水土流失和塌滑可能性增加隧直接爆破、开挖等施工伤害植物受损甚至死亡,动物受伤甚至死亡等道伤害生态河道占用和破坏,水文水质改变,泥沙水源涵养、水质净化等功能降低,防洪安全受威胁系统淤积等服务41助力“一带一路”绿色发展:基础设施项目与生物多样性保护手册生物多样性概念及风险评估方法学丧失桥梁桩基等永久占用河道;不合理施水生生物数量减少,种群迁移,生物多样性降低等工对河道造成的不可逆影响生境桩基、围堰、钻机等施工,以及施鱼类、水生哺乳动物等洄游、觅食、繁殖、破坏破碎工便桥架设等导致生境阻隔越冬受阻,种群数量降低、灭绝率增加等退化断面缩窄,河道水位雍高,流速改变,水生植物群落演替,动物物种组成改变等冲刷和淤积等桩基等施工排放的泥浆和钻渣,围堰、影响水生生物生理代谢,影响水生动植物生水等施工致使泥沙上浮等,施工机械、存和繁衍,群落演替,动物物种组成改变,船舶等废水、废油,扬尘、尾气排放物、水生生物数量减少和多样性降低等散落运载物等随降雨进入水体等桥环境钻机施工;冲击钻、钢筋加工、混凝水生动物受到惊吓和干扰而提高警戒,影响梁污染声土搅拌等机械设备;车辆鸣笛、制动、鱼类、水生哺乳动物、水禽等觅食、繁衍,牵引等种群迁移等施工现场照明,机械、车辆照明,钢影响鱼类、水生哺乳动物、水禽等觅食、光筋制作电弧焊等繁衍,影响水生植物生长,种群迁移等人为捕杀鱼类等可食用和具有经济价值的水生生物数量减少直接伤害施工伤害浮游和水生植物受损甚至死亡,水生动物受伤甚至死亡等生态系河道占用和破坏,水文水质改变,水源涵养、水质净化等功能降低,防洪安全受威胁统服务泥沙淤积等生物人员流动、车辆和船舶通行、施水生外来物种引入和入侵可能性可能性增大安全工设备和材料进出等图2-2不同道路交通工程类型对生物多样性的潜在风险一般而言,路面越宽、等级越高、交通密度越大、穿越距离越长、涉及区域的生态环境越脆弱,则对生态环境的影响越大。不同地区的生态环境因素差异,不同物种生态习性的差异,以及项目建设和运营中生态措施和有效管理的差异,导致道路交通项目对生态系统和生物多样性的影响也是不同的。对一些敏感、脆弱的生态系统,以及种群数量小、分布范围窄和对栖息环境要求较高的野生动植物而言,受道路交通工程的影响会更严重。42第二章基础设施项目生物多样性风险的识别©JustinJin/WWFFrance243WWF的使命是遏止地球自然环境的恶化,创造人类与自然和谐相处的美好未来。©RanjanRamchandani/WWF

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