1.3 本书的主要内容

在可行性研究决策阶段,高速铁路环评是整个高速铁路项目生态环境保护的关键环节,其准确与否直接关系到生态环境保护的成败。高速铁路同其他建设项目一样,对生态环境的影响程度具有短期可测和中长期不可预测性,即在建设过程中可视可见的植被森林破坏、动物通道阻断、水土流失、开挖爆破震动等短期影响可以测定和评价,这也是现行评价方法的重点部分,但对于中长期造成的区域或地区的生态环境失衡状态如生物灭绝、滑坡泥石流、地震、湿地水源枯竭等的破坏影响却具有随机和不可测性,现行评价方法对其评价基本处于空白。本书运用恢复生态学、基础生态学、系统动力学和国际前沿的战略环境评价SEA、环境影响评价EIA理论及方法,结合国内高速铁路生态恢复、评价现状和动态,吸取我国青藏铁路,京沪、京津和国外高速铁路等生态环境评价和保护经验,从以下几个方面展开论述。

1.3.1 高速铁路路域区域生态原貌指标评价理论和方法

高速铁路路域区域生态原貌指标评价是高速铁路环评的基础。高速铁路建设项目具有规模庞大、封闭狭长、点(区域)多线长、建设和运营(80年以上)时间长、一次性或单件性的特点,高速铁路路域(宽15~20m,长数百或数千公里)区域(线路中心两侧300m或更宽,边界是灰色模糊的)生态环境系统具有动态性、不确定性、非平衡性、突变性等典型的复杂系统非线性特点,本书拟在“3S”集成技术调查和实地样地深入调查基础上,获取路域区域不同环境生态原貌信息资料,应用复合生态系统原理、生态学、环境科学、系统科学等理论和方法对原始数据进行分类整理分析,根据所收集数据的性质、质量和数量等,探讨运用主成分、聚类分析、加权复合评价法等非线性统计分析方法,对路域原生态系统、区域生态环境的生态原貌(本底)和退化程度进行多目标、多属性、多层次复杂系统综合评价分析,建立路域区域生态本底评价指标体系,在国内外同类型正常区域生态指标体系分析比较基础上,确定该路域区域正常生态指标目标体系,以生态适宜度为依据,提出最优的路域区域生态本底目标体系(如为退化或严重退化,应制定生态本底重建目标体系;如为恶化,应提出否定或绕行方案)。

1.3.2 高速铁路路域区域短中长期生态环境影响因素评价理论与方法

本书拟首先通过对高速铁路工程的短期可测数据的检测、统计和分析,在对现行评价方法如单多途径因子分析法、模糊评价、层次分析、主因素分析等不足和缺陷深化研究基础上,探讨运用显著性理论、神经网络、混沌理论等复杂系统理论方法,对高速铁路建设运营主要影响因素如水土流失、噪声、振动、电磁波污染、自然植被及生物多样性损失、动物及其栖息地的破坏、自然景观破坏、地质地貌扰动、地面地下水系破坏等短期可测的主要影响程度进行深入评价分析研究,针对高速铁路特点,深化环评方法标准和规范法规研究,提出修正和创新短期可测影响因素评价方法体系。其次,重点加强和深化对高速铁路生态环境累积、拉动效应及中长期影响评价理论方法研究和创新,新建项目的累积、拉动效应和中长期影响是导致全球气候环境极端变化的罪魁祸首,大量、过量的项目建设和运营(同区域和不同区域项目之间短、中、长期影响的交叉、平行积聚及突变)导致全球各地区、各区域生态环境系统处于退化、严重、恶化的失稳状态(正如多米诺骨牌,每个都处于暂时稳定状态),在这种状态下,只要某区域的一个生态影响因子产生变化,就会引发蝴蝶效应,扣动引爆整个地区甚至全球生态气候环境的多米诺骨牌连锁效应。

本书在对高速铁路路域区域已完、正在、将要和规划的建设项目规模、占用空间、影响程度等统计分析基础上,探讨运用因果关系、矩阵法、“3S”集成、黄金分割、幕景法、系统动力学等理论对区域建设项目规模、自然生态和生态退化等平衡机理规律进行研究,提出区域建设项目规模和生态退化临界阀值,深化高速铁路新建项目区域内累积效应,以及对不同区域项目如所需主要材料生产和生态链、地质板块和气候的连锁拉动效应的时间、空间、阀值、协同等影响评价理论方法研究。然后,通过收集整理大量已完高速铁路工程建设运营后的中长期生态环境恢复程度的实际监测数据,运用神经网络、数据挖掘、数据库知识发现等方法进行数据挖掘分析,提出拟建高速铁路中长期环评新理论、新方法,为填补中长期环评理论和方法空白提供建设性依据。

1.3.3 高速铁路全生命生态环境保护目标规划和监测评价体系

在上述基础上,建立高速铁路路域区域退化生态系统诊断评价指标体系,并与生态本底目标体系进行比较分析,建立合理的高速铁路全生命内短、中、长期路域区域环境保护目标规划和环境影响后评价及动态监测体系,形成高速铁路区域战略环境评价、项目环境影响评价、环境影响后评价等完善的评价和动态监测体系。

1.3.4 高速铁路工程全生命环境成本估算方法

在准确环评基础上,深入研究探讨环保投资显著性造价、神经网络、混沌等非线性估算理论方法体系,为环评、选线、设计方案优化提供决策依据。