三峡库区消落带生态修复成效评估方法与流程

1.本发明涉及生态修复技术领域，具体涉及一种三峡库区消落带生态修复成效评估方法。


背景技术：

2.三峡水库是全国最大的淡水资源战略性储备库，维系全国35％淡水资源涵养和长江中下游3亿多人饮水安全。三峡工程运行后，在水位反季节涨落作用下，库区干支流两岸145m 至175m之间形成了“冬淹夏露”的水陆过渡区，即三峡库区消落带。与国内其他大型水库消落带相比，三峡库区消落带具有形成时间较短(十余年)、面积(约344km2)和水位涨落幅度(30m)最大、库岸带涉及范围广(重庆市和湖北省26个区县)、生态环境和生态系统尚不稳定的典型特征。
3.三峡库区重庆段消落带面积约298.055km2、涉及岸线长度约4881.43km，占整个三峡库区消落带总面积的86.59％、岸线总长的87.5％，主要分布开州、涪陵、云阳、忠县、万州、巫山、奉节、丰都等8个区县，面积达到约250.7km2(占比84.1％)。干流消落带和支流消落带面积大致相当，消落带面积分布随着海拔高程增加而增加，随坡度增加而逐渐减少，其中 155m高程以上的面积占比超过80％，坡度25
°
及以下的平缓坡消落带面积达83.86％。由于周期性的水位涨落，水文条件交替变化，三峡库区消落带生态环境较为脆弱，生态环境功能不稳定，出现了植被群落退化、土壤侵蚀和水土流失加剧等一系列生态环境问题。因此，三峡水库消落带作为保护三峡水库水环境的最后一道天然防线和生态屏障，其生态系统的健康程度直接关系到库周区县人民生活安全和库区社会经济的可持续稳定发展。
4.目前，三峡办、水利、科技、林业、生态环境等国家部委和地方各级政府部门组织开展了岸线治理、生态屏障带建设、地质灾害防治和两江四岸综合整治等保护和修复工作，分别于云阳县小江流域、开州区汉丰湖与彭溪河、万州大周镇、忠县石宝镇、涪陵区南沱镇等区域建设了消落带植被生态恢复示范和工程(部分示范工程情况见表1)，并在植被覆盖度、滞留降解地表径流污染物、减少水土流失等方面取得了一定成效，但由于缺乏统一、科学的评估体系，示范区的生态系统修复成效难以客观评判。
5.表1三峡库区消落带生态修复工程(部分)情况
6.7.[0008][0009]
随着国内外学者对湿地生态系统的不断重视，众多学者对湿地生态系统价值评估开展了研究。1997年，costanza等将全球生态系统划分为16种类型，总结了17项生态服务功能，并对美国、印度尼西亚等国家的湿地生态系统的经济价值进行了估算。2014年，pzorrilla-miras 等从土地开发利用程度对西班牙尼亚湿地的生态服务功能和价值进行了评价。2015年，patton 等以美国野生保护区湿地为研究对象，对湿地固碳释氧的生态服务价值进行了评估。国内关于湿地生态系统相关研究起步相对较晚，关于三峡库区消落带生态效益评价的相对缺乏。2002 年崔保山等提出了湿地生态系统健康评价体系。2006年，袁辉等从消落带生态功能特征和环境质量等方面对三峡库区消落带保护利用模式及生态健康进行了评价。2010年，周永娟等针对消落带崩塌滑坡脆弱性、水利侵蚀脆弱性、污染脆弱性和景观脆弱性进行了评价，探讨了三峡库区消落带这一地理区域三生态脆弱性的高低
分布规律及其空间分布特征。2012年，周谐等利用遥感影像解译与调研数据，基于压力-状态-响应(psr)模型构建了三峡库区消落带生态环境评价体系。2016年，吴胜军从三峡库区消落带内部生态特征、功能性指标和外部环境特征建立了消落带生态系统综合评价指标体系。
[0010]
从前期研究来看，国内外关于湿地生态系统的评估多以湿地健康评价、水库水质健康评价、消落带生态环境脆弱性评价为主，且多以全区域大面积为主。关于消落带生态修复示范工程小尺度区域的成效评估相对缺乏，且大多评估体系存在指标不全面、数据获取难度大、可操作性较差等问题。水库消落带是一个复杂而特殊的湿地生态系统，在空间结构上具有很强的二维特性，在横向上，它是水陆交错地带，上部受到陆地生态系统的影响，下缘收到水库生态系统的影响；在垂向上，它是地表水与地下水交换的媒介。生态系统的健康和长期稳定性是近年来国内的研究热点问题之一，与生态修复密切相关，其修复成效更是反映生态系统健康稳定的直接指标。因此，有必要结合现有重庆市三峡库区消落带示范工程建设情况，按照人类活动影响程度，分类型(城镇型和农村型)对三峡库区消落带生态修复示范工程开展成效评估，以期建立科学统一、操作性强的综合评价体系，同时为整个三峡库区消落带生态修复提供方向与指导。


技术实现要素：

[0011]
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种三峡库区消落带生态修复示范工程成效评估方法，根据该方法建立了一套科学统一、操作性强的综合评估体系，为客观评判三峡库区消落带示范区的生态系统修复成效提供了的量化标准。
[0012]
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0013]
1、一种三峡库区消落带生态修复成效评估方法，包含如下步骤：
[0014]
(1)通过查阅文献、实地调查的方式，结合三峡库区消落带生态服务功能，选取可直接或间接反映三峡库区消落带生态修复成效的指标，分城镇型、农村型两种类型搭建评估体系框架；初步选择生态效益、经济效益、安全效益和社会效益4个一级指标和25个二级指标；其中，生态效益二级指标17个，经济效益二级指标4个，安全效益二级指标1个，社会效益二级指标3个；
[0015]
(2)以步骤(1)所述指标为基础，设计第一轮专家调查问卷，选取30-50个相关专业或具有相关实践经验的专家发放问卷，对指标的必要性和重要性进行咨询，依据专家积极系数、专家权威程度、专家意见集中程度、专家意见协调程度，完成评价指标增减和调整；
[0016]
(3)以步骤(2)调整后的评估体系为基础，按照第一轮专家意见中专家所选选项对应分值，通过加权平均的方式进行初步权重计算，并将结果整理成问卷，选取10-15个专家进行第二轮专家问卷调查与咨询，完成指标调整和指标权重修正；
[0017]
(4)构建三峡库区消落带生态修复成效评估体系，最终确定评价体系确定为3个一级指标和21个二级指标，评估体系指标及权重见表12；
[0018]
(5)制定评估标准
[0019]
采用分等级赋值法对各指标进行赋值，各个二级指标按照5分值划分为优、良、中、低、差5个评定级别，评估指标等级标准见表11；
[0020]
(6)消落带生态修复成效评估
[0021]
选取评估对象，获取评估对象各个指标的原始数据，根据指标等级赋分标准得出各个单项指标评价分值ii，各个单项指标评价分值与指标的综合权重wi的乘积之和，即为综合评价指数cei，计算公式如下：
[0022][0023]
根据综合评价指数的大小比较各个评估对象的生态修复效果，数值越大，表明修复效果越好。
[0024]
本发明优选的，步骤(1)中，城镇型消落带为分布在长江三峡干支流库岸带的区、市、县、集镇等驻地附近，人口较为密集，相关产业相对发达的消落带段；农村型消落带为三峡水库建库前库岸土地利用以农业为主的消落带区域。
[0025]
本发明优选的，步骤(1)中，17个生态效益二级指标为植被覆盖率、土壤饱和导水率、枯落物层厚度、土壤侵蚀强度、土壤有机质、土壤全碳、土壤团聚体、土壤紧实度、有效土壤厚度、植物固碳量、植物释氧量、地表径流氨氮削减率、地表径流总氮削减率、地表径流总磷削减率、化学需氧量、水体悬浮物、生物多样性指数；4个经济效益二级指标为产品价值、示范工程造价、日常维护管理费用、游憩价值；1个安全效益二级指标为滑坡、崩塌等地质灾害发生率；3个社会效益二级指标为景观多样性指数、解决周边居民就业问题、居民生活满意度。
[0026]
本发明优选的，步骤(2)中，用到的数据统计分析方法为：
[0027]
(1)专家积极系数
[0028]
专家积极系数即专家咨询表的回收率，可以反映专家对研究的关心程度和对该内容的重视程度，影响数据统计的准确性，公式如下：
[0029]
e＝m/m
[0030]
式中：e为咨询表回收率，即问卷调查回收率；m为实际回收问卷的专家人数；m表示全部专家人数；当e＞70％时，表示专家积极性高；
[0031]
(2)专家权威程度
[0032]
专家权威程度可反映调查问卷的可靠性和准确性，主要有专家对指标的熟悉程度和判断依据决定，公式如下：
[0033]
cr＝(ca cs)/2
[0034]
式中：cr为专家权威程度；ca为专家的判断依据分为“实践经验”、“理论分析”、“参考国内外数据”、“直观感觉”为4个维度，每个维度按照对专家的影响程度分为大、中、小三个等级；cs为专家对指标的熟悉程度，分为很熟悉、比较熟悉、一般熟悉、较不熟悉和很不熟悉5个等级，分别赋值1.0，0.8，0.6，0.4，0.2；当cr＞0.7时，表示调查结果可靠；见表2。
[0035]
(3)专家意见集中程度
[0036]
专家意见集中程度即专家对调查问卷中各参评因子相对重要性的意见集中程度，采用均数、等级和、不重要百分比三个指标来表示。均数、等级和的分值越大，则表示该参评因子在相应部分中的地位越重要，专家意见越集中；不重要百分比越大则表示该参评因子在相应部分中的不必要性越大，重要性就越小，可作为参评因子删除的依据；
[0037]
①
等级和
[0038]
等级和是指专家对某参评因子的总得分，代表该参评因子的重要性；s小于满分
(最高分值与回收问卷数量的乘积)的50％，可作为参评因子的删除依据，具体公式如下：
[0039]
si＝∑i
[0040]
式中：si为i参评因子的等级和；
[0041]
②
均数
[0042]
均数指专家对某一参评因子评分的平均值；一级指标数量较少，均数以6为界值；二级指标较多，均数的界值用均数减去标准差计算而得；
[0043][0044]
式中：si为i参评因子的等级和，n为参评专家总人数；
[0045]
③
不重要百分比
[0046]
不重要百分比是指该参评因子的不必要性所占比例，当该值大于50％时，表示该参评因子的不必要性较大，可作为参评因子删除依据；
[0047]
r＝mi/n
[0048]
式中：mi为认为该参评因子“不必要”的专家人数，n为参评专家总人数；
[0049]
(4)专家意见协调程度
[0050]
专家意见协调程度用变异系数表示；变异系数越小，说明专家意见越一致，协调性程度越高；变异系数的界值等于均数加标准差；当变异系数大于界值，表明专家对该参评因子的意见不一，协调度较差，可作为删除该参评因子的依据；
[0051][0052]
式中：cvi为i参评因子的变异系数，σi为参评因子的标准差，为均数。
[0053]
本发明优选的，步骤(6)中，获取评估对象各个指标的原始数据方式为：
[0054]
采用rs、无人机技术和实地样方调查相结合的方式获取植被覆盖率、植物固碳量、植物释氧量的数据；土壤侵蚀强度通过实地定点标记法的方式来测量土壤侵蚀或沉积厚度；通过水现场采集水样，测定地表径流氨氮、总氮、总磷的削减率，化学需氧量、水体悬浮物；通过土壤状况调查和分析，测定有效土壤厚度、土壤有机质含量、土壤团聚体含量；通过样方调查测定生物多样性指数，通过样线调查和遥感监测技术结合的方式获取景观多样性指数。通过实地调查监测、问卷走访、部门座谈等方式，获取滑坡、崩塌等地质灾害发生频次，示范工程造价，日常维护管理费用，游憩价值，社会保障价值，居民生活满意度、科教宣传的数据和信息。
[0055]
本发明的有益效果在于：本发明在结合文献资料和实地调研，综合考虑生态、经济和社会三方面综合效益，分城镇型、农村型两种不同类型构建了三峡水库消落带生态修复示范工程成效评估体系，体系包括3个一级指标和21个二级指标；同时划分优、良、中、低、差5 级评估标准；结合德尔菲法和专家咨询法，通过问卷调查的方式，确定一级指标和二级指标的权重，形成综合评价指数。
[0056]
本发明在分析城镇型、农村型两种不同类型消落带生态修复示范工程现状的基础上，以生态功能为主导，构建一套适宜消落带生态修复示范工程的成效评估体系。同时选取已建成的典型消落带示范工程进行成效评估，为明确消落带保护思路、制定规划和全面开展修复工作提供科学依据，为三峡库区生态环境恢复治理提供决策参考。
附图说明
[0057]
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
[0058]
图1为本发明的研究技术路线；
[0059]
图2为消落带生态修复示范工程评估指标体系。
具体实施方式
[0060]
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
[0061]
本发明中，城镇型消落带主要指分布在长江三峡干支流库岸带的区、市、县、集镇等驻地附近，人口较为密集，相关产业相对发达的消落带段。农村型消落带主要是三峡水库建库前库岸土地利用以农业为主的消落带区域。
[0062]
一、研究方法与内容
[0063]
1、技术路线
[0064]
本发明的研究技术路线如图1所示。
[0065]
2、评估体系研究方法
[0066]
本研究选取delphi法，也称专家调查法或专家评价法。德尔菲法产生于20世纪50年代， 60年代被美国兰德公司的赫尔墨和戈登运用于技术预测中。德尔菲法以专家意见为基础，可用于各种主题的预测和评价，也可以用来进行指标权重的确定。德尔菲法的优势在于能够充分发挥专家组的作用，博取众长，集思广益，保障评价结果的科学性、客观性和公正性。
[0067]
3、评估体系构建原则
[0068]
(1)科学系统性原则
[0069]
结合国内外研究和相关理论，更加注重系统性、整体性、稳定性指标的选择，建立的指标体系要层次分明、简明易懂。
[0070]
(2)全面性原则
[0071]
要综合考虑不同消落带的功能作用，综合考虑功能的全面性和差异性，从而反映不同类型消落带生态功能的特点和功能变化规律。
[0072]
(3)可操作性原则
[0073]
从数据的可获取性和消落带的实际情况出发，在保证指标体系全面系统化的前提下，指标应具有可测性和可行性，尽量选取较易获得且具有社会公认度的数据，或者能够简单高效的被测量或运算的指标。
[0074]
(4)规范性原则
[0075]
示范工程的生态环境状况评价是一项长期性工作，所获取的数据和资料无论在时间上还是空间上，都应具有可比性，因而所采用指标的其内容和方法都必须做到统一和规范。
[0076]
4、数据统计分析方法
[0077]
(1)专家积极系数
[0078]
专家积极系数即专家咨询表的回收率，可以反映专家对研究的关心程度和对该内
容的重视程度，影响数据统计的准确性，公式如下：
[0079]
e＝m/m
[0080]
式中：e为咨询表回收率，即问卷调查回收率；m为实际回收问卷的专家人数；m表示全部专家人数。当e＞70％时，表示专家积极性高。
[0081]
(2)专家权威程度
[0082]
专家权威程度可反映调查问卷的可靠性和准确性，主要有专家对指标的熟悉程度和判断依据决定，公式如下：
[0083]
cr＝(ca cs)/2
[0084]
式中：cr为专家权威程度；ca为专家的判断依据分为“实践经验”、“理论分析”、“参考国内外数据”、“直观感觉”为4个维度，每个维度按照对专家的影响程度分为大、中、小三个等级(表2)；cs为专家对指标的熟悉程度，分为很熟悉、比较熟悉、一般熟悉、较不熟悉和很不熟悉5个等级，分别赋值1.0，0.8，0.6，0.4，0.2。当cr＞0.7时，表示调查结果可靠。
[0085]
表2专家判断依据影响程度量化表
[0086][0087]
(3)专家意见集中程度
[0088]
专家意见集中程度即专家对调查问卷中各参评因子相对重要性的意见集中程度，采用均数、等级和、不重要百分比三个指标来表示。均数、等级和的分值越大，则表示该参评因子在相应部分中的地位越重要，专家意见越集中；不重要百分比越大则表示该参评因子在相应部分中的不必要性越大，重要性就越小，可作为参评因子删除的依据。
[0089]
①
等级和
[0090]
等级和是指专家对某参评因子的总得分，代表该参评因子的重要性。s小于满分(最高分值与回收问卷数量的乘积)的50％，可作为参评因子的删除依据，具体公式如下：
[0091]
si＝∑i
[0092]
式中：si为i参评因子的等级和。
[0093]
②
均数
[0094]
均数指专家对某一参评因子评分的平均值。一级指标数量较少，均数以6为界值。二级指标较多，均数的界值用均数减去标准差计算而得。
[0095][0096]
式中：si为i参评因子的等级和，n为参评专家总人数。
[0097]
③
不重要百分比
[0098]
不重要百分比是指该参评因子的不必要性所占比例，当该值大于50％时，表示该参评因子的不必要性较大，可作为参评因子删除依据。r＝mi/n
[0099]
式中：mi为认为该参评因子“不必要”的专家人数，n为参评专家总人数。
[0100]
(4)专家意见协调程度
[0101]
专家意见协调程度用变异系数表示。变异系数越小，说明专家意见越一致，协调性程度越高。变异系数的界值等于均数加标准差。当变异系数大于界值，表明专家对该参评因子的意见不一，协调度较差，可作为删除该参评因子的依据。
[0102][0103]
式中：cvi为i参评因子的变异系数，σi为参评因子的标准差，为均数。
[0104]
(5)综合评价指数
[0105]
综合评价结果由综合评价指数(cei)反映。
[0106][0107]
式中：ii为单项指标评价分值，wi为评价指标的权重，n为评价指标个数。
[0108]
二、消落带生态修复示范工程成效评估体系构建
[0109]
1、评估指标体系构建过程
[0110]
三峡库区消落带生态修复示范工程成效评估体系构建主要分为四个阶段：一是通过查阅文献、实地调查等方式，初步选取可直接或间接反映出消落带生态修复示范工程成效的指标，搭建评估体系框架。二是以上述指标为基础，设计第一轮专家调查问卷，选取30-50个相关专业或具有大量相关实践经验的专家发放问卷，对指标的必要性和重要性进行咨询，完成评价指标增减和调整。三是以调整后的评估体系为基础，按照第一轮专家意见进行初步权重计算，并将结果整理成问卷，选取10-15个专家进行咨询，完成指标权重修正。四是完成三峡库区消落带生态修复示范工程成效评估体系构建。
[0111]
2、评估指标初步筛选
[0112]
三峡水库消落带是水库经人为调度运行所形成的人工湿地，是自然-经济-社会三者互相作用的复合生态系统。通过查阅文献、实地调查等方式，结合三峡库区消落带生态服务功能，初步选择生态效益、经济效益、安全效益和社会效益4个一级指标和25个二级指标。其中，生态效益二级指标17个，经济效益二级指标4个，安全效益二级指标1个，社会效益二级指标3个。具体指标参见图2。
[0113]
(1)一级指标说明
[0114]
①
生态效益：消落带是库区泥沙和各类有机物、污染物进入水库的最后一道生态屏障，具有较强的净化水体、稳定库岸、涵养水源、减轻水库淤积和降低库水富营养化程度等生态功能，并在维护库区的生物多样性、提高生态系统生产力以及维持生态系统动态平衡等方面也发挥着重要作用。
[0115]
②
经济效益：主要包括正向效益和反向输出。正向效益主要是指示范工程带来的游憩价值以及修复模式带来的一些附加产物，具有一定的经济价值。反向输出主要是指示范工程的建设成本、管护费用等。
[0116]
③
安全效益：消落带生态修复示范工程建设后，会改善土壤结构，减少水土流失和
土壤侵蚀，从而减少滑坡、坍塌等地质灾害，维护库区人民的安全。
[0117]
④
社会效益：消落带拥有独特的自然景观，示范工程可利用其线性的自然结构和植被分布，将自然资源与景观设计相结合，美化库区环境、提高库区景观价值，为科研教育提供丰富的素材。同时示范工程的维护也可为周边居民提供创造一些就业机会。
[0118]
(2)生态效益的二级指标说明
[0119]
①
植被覆盖率：是指在单位面积内植被的垂直投影面积所占百分比。它是描述植被群落及生态系统的重要参数，是植物群落覆盖地表状况的一个综合量化，反映消落带的植被状况。植被覆盖度越高，消落带植被恢复状况越好，对维护消落带生态系统健康越有利。以植被覆盖指数表征，可通过无人机、遥感影像等方式进行测定。
[0120]
②
土壤饱和导水率(ks)：是指当土壤所有孔隙处于饱和状态时，在单位水势梯度下，单位时间内垂直通过单位饱和土壤横截面的水流通，是地球表层系统科学研究中常用的物理参数之一，可为评估生态系统水源涵养能力提供依据，对预防和控制水土流失具有指导意义。可通过saturo双水头渗透计、野外土壤饱和导水率测定仪、定水头饱和导水率测定法等进行测定。
[0121]
③
枯落物层厚度：枯枝落叶层对改善土壤性质、增加降水入渗、保持水土、涵养水源具有明显促进作用，其吸收的水量可达到自身总量的2～4倍。一般来说，枯落物层厚度达0.5cm 时可阻延径流速度，达0.5-1cm时能防止土壤溅蚀，达1-2cm时能抑制土壤水分蒸发和提高表土抗冲刷性。可通过实地测定法进行测定。
[0122]
④
土壤侵蚀强度：是指在地壳土壤在自然营力和人类活动等作用下，单位面积单位时间内被剥蚀并发生位移的土壤侵蚀量，采用单位时段内的土壤侵蚀厚度(mm/a)，用于评价单元或地块上发生的土壤侵蚀的高低程度。可通过实地定点标记法来测定土壤侵蚀厚度。
[0123]
⑤
土壤有机质：是土壤中各种营养元素特别是氮、磷的重要来源，且含有刺激植物生长的胡敏酸类等物质，又是土壤中异养型微生物的必不可少的碳源和能源物质。由于它具有胶体特性，能吸附较多的阳离子，因而使土壤具有保肥力和缓冲性，它还能使土壤疏松和形成团粒结构，从而改善土壤的物理性。一般来说，土壤有机质含量的多少，是土壤肥力高低的一个重要指标，所以测定有机质含量对于了解土壤肥力状况有着重要的意义。通常在其他条件相同或相近的情况下，在一定含量范围内，有机质的含量与土壤肥力水平呈正相关。土壤有机质通常用重铬酸钾氧化-外加热法进行测定，也可用土壤肥料养分检测仪直接在野外测定。
[0124]
⑥
土壤全碳：是衡量土壤肥力状况的重要指标，主要来源于动植物、微生物残体及根系分泌物等，是维持陆地生态系统碳平衡与碳循环系统的主要因子，可通过碳氮元素分析仪测定。
[0125]
⑦
土壤团聚体：是土粒经各种作用形成的直径为10～0.25mm的结构单位，它是土壤中各种物理，化学和生物作用的结果。土壤团聚体是土壤结构构成的基础，影响土壤的各种理化性质，团聚体的稳定性直接影响土壤表层的水、土界面行为，特别是与降雨入渗和土壤侵蚀关系十分密切。土壤团聚体可通过采样-湿筛法、土壤团聚体分析仪等方式进行测定。
[0126]
⑧
土壤紧实度：又叫土壤硬度或土壤坚实度或土壤穿透阻力，是指土壤抵抗外力
的压实和破碎的能力，是土壤性质的其中一个方面。一般用金属柱塞或探针压入土壤时的阻力表示 (单位为pa)，可用土壤紧实度仪测定，也可能通过土壤容重、孔隙度和机械阻力等指标来评价。
[0127]
⑨
有效土壤厚度：指土壤层和松散母质层之和，包括土壤发生学上的淋溶层、淀积层和母质层。一般以耕作层以上活土层厚度衡量，实地测定即可。
[0128]
⑩
植物固碳量：是指植物通过吸收大气中的二氧化碳合成有机质并将碳固定在植物中的数量，可通过实地长期监测或用遥感、gis技术进行测算。
[0129]
植物释氧量：是指植物在光合作用过程中释放出的氧气，可通过实地长期监测或用遥感、gis技术进行测算。
[0130]
地表径流氨氮削减率：指通过示范工程拦截径流和泥沙，植物滞留和吸收氮，实现生态拦截氮、吸收转化氨氮的功能。
[0131]
地表径流总氮削减率：指通过示范工程拦截径流和泥沙，植物滞留和吸收氮，实现生态拦截氮、削减总氮的功能。
[0132]
地表径流总磷削减率：指通过示范工程拦截径流和泥沙，植物滞留和吸收氮，实现生态拦截氮、削减总氮的功能。
[0133]
化学需氧量(cod)：用于反映水中受还原性物质污染的程度，多采用重铬酸盐法、高锰酸钾法进行测定。
[0134]
水体悬浮物(ss)：指悬浮在水中的固体物质，包括不溶于水中的无机物、有机物及泥砂、黏土、微生物等。水中悬浮物含量是衡量水污染程度的指标之一，可通过便携式悬浮物ss测定仪来测定。
[0135]
生物多样性指数：用于表示群落内种类多样性的程度，是用来判断群落或生态系统的稳定性指标，主要通过实地调查、监测的方式来获取数据。
[0136]
(3)经济效益的二级指标说明
[0137]
产品价值：是指示范工程生态修复过程中的附加产物，如荷塘湿地修复的副产物莲藕、莲子等，多用市场价值法测算。
[0138]
示范工程造价：是指示范工程建设完工的成本。
[0139]
日常维护管理费用：指示范工程后期维护的费用，包括补植苗木等。
[0140]
游憩价值：指示范工程在游乐休憩方面的作用和效益，可用年度参观人数来表征。
[0141]
(4)安全效益的二级指标说明
[0142]
滑坡、崩塌等地质灾害发生率：指示范区地质灾害发生频次，反映生态地质安全的情况。
[0143]
(5)社会效益的二级指标说明
[0144]
景观多样性指数：反映景观要素的多少和各景观要素所占比例的变化，是景观美学的重要指标。
[0145]
解决周边居民就业问题：指示范工程建成后，会雇佣周边居民进行日常管理和巡护，从而创造一些就业机会。
[0146]
居民生活满意度：指周边居民对示范区建设的满意程度，多采用问卷调查法。
[0147]
3、第一轮专家问卷调查
[0148]
(1)专家积极程度
[0149]
第一轮专家问卷调查共计发放50份，全部采用问卷星软件填写，回收有效问卷46份，问卷回收率92％，专家积极程度较好。
[0150]
(2)专家意见权威程度
[0151]
按照专家自评信息，第一轮专家意见权威程度达0.86，高于0.7，专家可信度和权威度较高。
[0152]
(3)评估体系一级指标
[0153]
按照专家意见(表3、表4)，各指标等级和、均数、不重要百分比、变异系数如下。经计算，镇型、农村型消落带生态修复示范工程一级指标变异系数界值分别为0.198和0.200，城镇型、农村型一级指标变异系数均位于该范围内，专家意见协调度较高。同时，城镇型、农村型消落带生态修复示范工程一级指标的等级和均大于满分的50％，不重要百分比均低于 50％，专家意见集中程度较高，因此，可予以保留。
[0154]
表3城镇型消落带生态修复示范工程一级指标
[0155]
一级指标等级和均数不重要百分比变异系数生态效益3848.3500.152经济效益2826.1300.198安全效益3768.1700.151社会效益3527.6500.191
[0156]
表4农村型消落带生态修复示范工程一级指标
[0157][0158][0159]
(4)评估体系二级指标
[0160]
经计算(表5、表6)，城镇型、农村型消落带生态修复示范工程二级指标的等级和均大于满分的50％，不重要百分比均低于50％，专家意见集中程度较高。城镇型、农村型消落带生态修复示范工程二级指标变异系数界值分别为0.309和0.260，城镇型、农村型消落带生态修复示范工程均有3个二级指标变异系数超过该界值，表明该指标的专家意见协调度较差。以专家意见为主导，结合文献、相关法律文件和示范工程实际情况，将一级指标合并为生态效益、经济效益和社会效益3个纬度；二级指标中删减3个，新增1个，具体如下：
[0161]
①
将安全效益合并到生态效益：安全效益只有1个二级指标，指标较少，且地质安全多与生态环境情况相关，因此一级指标删除安全效益，并将“滑坡、崩塌等地质灾害发生率”调整到生态效益下的二级指标。
[0162]
②
生态效益删除枯落物层厚度：城镇型枯落物层厚度专家意见变异系数0.36、农村型变异系数0.31，均高于界值，专家意见协调度较低。
[0163]
③
生态效益删除土壤全碳：城镇型土壤全碳专家意见变异系数0.37、农村型变异系数 0.27，均高于界值，专家意见协调度较低；同时二级指标中保留了土壤有机质含量，能够反应土壤肥力等状况。
[0164]
④
经济效益删除产品价值：城镇型产品价值专家意见变异系数0.35、农村型变异系数 0.27，均高于界值，专家意见协调度较低；根据《重庆市三峡水库消落带管理暂行办法》：“限制开展农业种植行为。”且根据修复工程实际情况来看，仅有少量的修复副产物具有产品价值和经济效益，如荷花产生的莲藕等。
[0165]
⑤
社会效益增加科教宣传：按照专家意见，参照其他相似评估体系，大多设置科教宣传指标；同时结合示范工程实际情况，大多示范工程均通过新闻媒体或宣传画报等方式开展了科普宣传，因此增设。
[0166]
表5城镇型消落带生态修复示范工程二级指标
[0167]
[0168][0169]
表6农村型消落带生态修复示范工程二级指标
[0170]
[0171][0172]
(5)评估指标权重计算
[0173]
以上述增减调整后的指标为基础，按照专家所选选项对应分值，通过加权平均的方式进行权重计算，结果如下(表7、表8)。
[0174]
表7城镇型消落带生态修复示范工程评价体系指标权重
[0175][0176]
表8农村型消落带生态修复示范工程评价体系指标权重
[0177]
[0178][0179]
4、第二轮专家问卷调查
[0180]
(1)专家积极程度
[0181]
第二轮专家问卷共计发放15份，回收有效问卷11份，回收率73.3％，专家积极程度较高。
[0182]
(2)专家意见权威程度
[0183]
按照专家自评信息，第二轮专家意见权威程度达0.914，高于0.7，专家可信度和权威度较高。
[0184]
(3)指标调整
[0185]
20％专家认为可删除生态效益中的“土壤饱和导水率”、30％专家认为可删除生态效益中的“土壤紧实度”。在与专家沟通和文献查阅的基础上，结合实际操作，删除以上两项指标，主要是因为不同土壤类型、不同植被结构、不同土壤深度的土壤饱和导水率和土壤紧实度大小不一，且目前国内外无相关分级标准，无法客观评定。因此，最终三峡库区消落带生态修复示范工程评估体系选取生态效益指标14个，经济指标3个，社会效益4个。
[0186]
(4)指标权重确认
[0187]
按照第二轮专家意见，进行权重调整，确定最终权重，具体如下(表9、表10)。
[0188]
表9城镇型消落带生态修复示范工程评价体系指标权重
[0189]
[0190][0191]
表10农村型消落带生态修复示范工程评价体系指标权重
[0192]
[0193][0194]
5、评估指标标准化与评估标准
[0195]
在多指标综合评价中，不仅存在定性和定量双重指标，同时不同指标的量纲也存在着差异，无法直接比较来进行评价。因此，本研究在参考相关文献的基础上，结合实际需求和实地调研等因素，采用分等级赋值法对各指标进行赋值，各二级指标按照5分值分为5个级别评定，具体评估标准见表11。
[0196]
表11三峡库区消落带生态示范工程成效评估指标等级标准
[0197]
[0198]
[0199][0200]
6、评估体系构建
[0201]
表12三峡库区消落带生态示范工程成效评估体系指标权重
[0202]
[0203][0204]
三、典型消落带生态修复示范工程成效评估
[0205]
1、评估示范区选择
[0206]
已建成的三峡水库消落带生态修复及示范工程项目主要从植被恢复和湿地多样性保护两个方面进行消落带生态修复，其中植被恢复是在筛选和试植耐冬淹植物种类的同时，根据高程的环境和水文特征，针对性地开展适应性植物群落恢复试点，从示范项目的种植结构来看，基本上采取乔-灌-草的组合方式，物种选择上原则以乡土植物为主,外来物种为辅的方式，并且具备良好地耐淹和耐旱等特性,乔木以竹柳、饲料桑、中山杉、落羽杉、池杉等为主，草本植物以狗牙根、牛鞭草、香根草等为主；湿地多样性保护是在农村缓坡、中缓坡消落区，选择面积大、地貌类型多样、条件适宜的区段，采用必要的工程与保护管理措施，维持消落区湿地环境类型的多样性，减缓消落区生境均质化的不利影响。
[0207]
从三峡库区现已实施的生态修复项目中选择在典型性、示范面积、影响力等方面都较为突出示范区，最终选择以下三峡库区消落带典型生态修复示范工程进行评估：(1)城镇型：万州沱口消落带生态修复示范区，开州汉丰湖消落带生态修复示范区；(2)农村型：开州大浪坝消落带生态修复示范区，忠县石宝寨消落带生态修复示范区，涪陵南沱镇消落带生态修复示范区。
[0208]
万州沱口消落带生态修复示范区：万州区位于三峡库区腹心地带，长江纵贯全区，幅员面积3457km2，水库面积100km2，库岸线长度334km，长江消落带面积达23.435km2，占重庆市消落带面积的8.08％，位居全市第6。2009年，万州区启动三峡库区消落带植被恢复中山杉示范项目，在当地沱口长江边的消落带170～175m范围内，栽种了208株苗高3～4m、米径(树苗离地面一米处的直径)3～5cm的中山杉。2012年，在沱口、新田镇、瀼渡乡等5个区域进行推广应用，在库区消落带160～175米水位段扩大种植，栽种面积超过1200亩、10 万余
株，长势良好，存活率达到85％以上。
[0209]
开州汉丰湖消落带生态修复示范区：开州区消落带面积共42.78km2，占全库区消落带总面积的12.3％，占重庆市库区消落带总面积的13.79％，位居全市第1。汉丰湖位于三峡库区腹心地带一级支流澎溪河的上游，是三峡水库成库后形成的人工湖，常年水面14.8km2，蓄水量达8.0
×
107m3。2015年，开州大力实施生境修复工程、植被群落构建工程、基塘工程等，并开展了汉丰湖湿地多样保护试点。基塘工程主要是在消落带150米至165米区域挖泥成塘，种植荷花、美人蕉、茨菇、菱角等耐水淹水生植物，打造库湾基塘、河岸基塘、半岛基塘、城市景观基塘四种模式，从而改善消落带单一景观、净化水质、提升河库岸人居环境。林泽工程主要是在165米至175米区域种植耐水淹且具有经济价值的湿生林木，恢复消落带“乔
‑ꢀ
灌-草”结构。小微湿地工程主要是通过生物沟、生物塘、生物洼地、生命景观墙和生物塔等形式种植美人蕉、鸢尾、肾蕨等湿地植物。消落带生境修复工程主要是进行多样性生境斑块构建、微地貌和底质改造以及湿地植物群落配置等。
[0210]
开州大浪坝消落带生态修复示范区：重庆开州渠口镇大浪坝，从三峡水利工程建成蓄水运行后，原来适宜耕种的平坝土地变成了“冬水夏陆”的消落带区域。开州实施“沧海桑田生态经济建设工程”，建设试验示范基地，选择优良的饲料桑，在消落带及库岸山地营造生态经济兼用的饲料桑林，以人工桑林取代无序种植，消除无序种植施肥用药和秸秆腐烂造成的污染，消除因自然生长的杂草腐烂对水体的污染，达到“秋冬水盈则海、春夏水退则桑"的效果。
[0211]
忠县石宝寨消落带生态修复示范区：忠县消落带位于三峡库区长江干流中段，消落带面积较大(仅次于开县、涪陵及云阳消落带面积)，大部分处在155-175m之间，多为中缓坡类型。三峡水库蓄水至175m后，水位正好淹至石宝寨寨门，石宝寨四面环水形成孤岛。石宝寨消落区，特别是从寨门至石宝寨旅游码头之间的临江区段，正处于长江弯道回水沱，且有坡度平缓的古镇残留废墟和成片耕地逾300余亩，加之寨楼背江面有神溪河，污染物、垃圾、漂浮物、淤泥易沉积滞留，滋生细菌，影响居民健康。对此，忠县积极开展生态环境建设项目，开展植被恢复试点，种植落羽杉、水杉、芦苇、秋花柳、中华蚊母等。
[0212]
涪陵南沱镇消落带生态修复示范区：三峡水库建成后，涪陵区境内三峡库区消落带涉及长江沿岸等13个乡镇街道，消落带面积5.91万亩。涪陵区在南沱镇建设了100亩消落带植被重建和生态修复试点示范，实施库岸清理整治、植物配置种植、植被优抚和管护等工程，广泛种植竹柳、桑树等，从而发挥保持水土、稳定库岸、消减污染的作用。
[0213]
2、评估数据获取
[0214]
采用rs、无人机技术和实地样方调查相结合的方式获取植被覆盖率、植物固碳量、植物释氧量等数据。土壤侵蚀强度通过实地定点标记法的方式来测量土壤侵蚀或沉积厚度。通过水现场采集水样，测定地表径流氨氮、总氮、总磷的削减率，化学需氧量、水体悬浮物等。通过土壤状况调查和分析，测定有效土壤厚度、土壤有机质含量、土壤团聚体含量等。通过样方调查测定生物多样性指数，通过样线调查和遥感监测技术结合的方式获取景观多样性指数。通过实地调查监测、问卷走访、部门座谈等方式，获取滑坡、崩塌等地质灾害发生频次，示范工程造价，日常维护管理费用，游憩价值，社会保障价值，居民生活满意度、科教宣传等数据和信息，具体见表13。
[0215]
表13典型消落带生态修复示范工程相关数据
[0216]
[0217][0218]
3、示范工程成效评估结果
[0219]
结合三峡库区消落带生态示范工程成效评估指标等级标准，计算上述5个典型消落带生态修复示范工程成效的综合评价指数(cei)，其中开州汉丰湖生态修复成效最好，涪陵南沱镇较差(表14)。
[0220]
表14三峡库区消落带生态修复示范工程成效综合评价指数
[0221][0222]
四、结论
[0223]
结合文献资料和实地调研，综合考虑生态、经济和社会三方面综合效益，分类型构建三峡水库消落带生态修复示范工程成效评估体系，体系包括3个一级指标和21个二级指标；同时划分优、良、中、低、差5级评估标准。
[0224]
结合德尔菲法和专家咨询法，通过问卷调查的方式，确定一级指标和二级指标的权重，形成综合评价指数。
[0225]
选取典型消落带生态修复示范工程开展生态修复成效评估，经评估，其中，开州汉丰湖生态修复示范项目成效最好，其次是开州大浪坝生态修复示范工程、忠县石宝寨生态修复示范工程和万州沱口镇生态修复示范工程，而涪陵南沱镇生态修复示范工程效果最差。
[0226]
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。