基于遙感和GIS景觀尺度的福州新區(qū)生態(tài)格局研究

.福州市農(nóng)業(yè)局，福州市農(nóng)田建設(shè)與土壤肥料技術(shù)站 .福建省熱帶作物科學(xué)研究所.福建省環(huán)境科學(xué)研究院 .福建省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院 王智苑 鄭 雯 陳 錦 張惠光

生態(tài)空間格局分析決定著資源和環(huán)境的分布形式和組分，并制約著各種景觀生態(tài)過程[1-3]。遙感技術(shù)提供了豐富的數(shù)據(jù)源，使廉價、有效地獲取土地利用／覆蓋變化信息成為可能[4-8]，在土地變更調(diào)查和動態(tài)遙感監(jiān)測任務(wù)中發(fā)揮了極大的作用[9-10]。

加快福州新區(qū)發(fā)展進程，是福州市進一步發(fā)展的客觀選擇，不僅具有時代的必然性，而且具有現(xiàn)實的緊迫性。本文采用 2010年遙感影像數(shù)據(jù)對福州新區(qū)土地景觀格局進行研究，構(gòu)建適合福州新區(qū)發(fā)展的最佳景觀生態(tài)格局。

1 研究區(qū)概況

福州新區(qū)范圍包括馬尾新城(倉山區(qū)城門鎮(zhèn)、馬尾區(qū)全部、連江縣琯頭鎮(zhèn))，長樂市除羅聯(lián)鄉(xiāng)以外的其他地域，福清市除南嶺、鏡洋等鄉(xiāng)鎮(zhèn)以外的地域，連江縣東岱、浦口、曉澳、馬鼻等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，以及羅源縣松山等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，形成三大各具特色的功能組團。

圖1 福州新區(qū)地理位置示意圖

2 研究方法

2.1 遙感影像的預(yù)處理

本研究選用覆蓋福州新區(qū) 2010年的遙感影像作為數(shù)據(jù)源。以行政區(qū)矢量數(shù)據(jù)從遙感影像中剪裁出所需要的研究區(qū)域。所有影像投影坐標系均采用高斯—克呂格投影和北京坐標系。

2.2 土地利用景觀斑塊類型的選取

根據(jù)中國《土地利用現(xiàn)狀調(diào)查技術(shù)規(guī)程》，將土地利用類型劃分成耕地、林地、草地、水域、城鄉(xiāng)用地5種類型，見圖2。

圖2 2010年福州新區(qū)土地利用現(xiàn)狀圖

3 景觀生態(tài)格局分析

3.1 本底分析

以林地為景觀本底的趨勢在未來幾十年內(nèi)基本不會有大的改變，沿海防護林體系基本建成，海岸基干林帶基本連接，初步形成一道生態(tài)效益、經(jīng)濟效益、社會效益相統(tǒng)一的“綠色屏障”。為了繼續(xù)推進城市環(huán)境綠化，構(gòu)筑城市綠網(wǎng)和環(huán)城市綠色帶，應(yīng)進一步保護生態(tài)公益林，形成福州新區(qū)大尺度的綠色生態(tài)屏障。

3.2 廊道分析

以水網(wǎng)和路網(wǎng)構(gòu)成的廊道體系在福州新區(qū)內(nèi)分布基本均勻，324國道、104國道、福廈高速、溫福高速使得福州新區(qū)在經(jīng)濟上和資源上實現(xiàn)高效、快速的連接，而一系列水網(wǎng)實現(xiàn)了新區(qū)在水源、生態(tài)上的有效連接。為了進一步保護水體，根據(jù)發(fā)展需要，在環(huán)境允許的前提下，合理擴建路網(wǎng)，一方面需要保證景觀連通性，另一方面也要保護本底的完整性。

3.3 斑塊分析

福州新區(qū)自然保護區(qū)覆蓋率逐年穩(wěn)步提高，現(xiàn)已建成各類型自然保護區(qū)4個（不包括風(fēng)景名勝區(qū)、森林公園），面積23436.6公頃，自然保護區(qū)占福州新區(qū)國土面積的12.39%，為福州新區(qū)生物多樣性保護和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量改善發(fā)揮了重要作用。未來應(yīng)合理縮減未利用地，有效整合城市建設(shè)用地，進一步擴大自然保護區(qū)、森林公園、城市綠化用地范圍，減少斑塊數(shù)量，加大斑塊面積，減少景觀的破碎化程度。

4 生態(tài)安全格局構(gòu)建

為提高區(qū)域景觀生態(tài)系統(tǒng)健康水平，促進生態(tài)環(huán)境保護與經(jīng)濟發(fā)展協(xié)調(diào)發(fā)展，本研究基于生態(tài)環(huán)境條件和社會經(jīng)濟發(fā)展水平，結(jié)合生態(tài)敏感性分析和福州新區(qū)關(guān)鍵生態(tài)與環(huán)境問題的辨識，將區(qū)域重要生態(tài)要素分析與城市的社會、經(jīng)濟發(fā)展特征相結(jié)合，構(gòu)建福州新區(qū)“三核半月環(huán)加輻射點，一軸一帶加多廊道”的景觀生態(tài)格局，具體如下：

“三核”即新區(qū)內(nèi)長樂市轄區(qū)、福清市轄區(qū)、馬尾區(qū)，為福州新區(qū)政治和經(jīng)濟發(fā)展功能聚集區(qū)，是新區(qū)發(fā)展的重要依托，決定新區(qū)整體發(fā)展水平，同時也是生態(tài)環(huán)境建設(shè)的重點區(qū)域。

“半月環(huán)”即北部、西部兩側(cè)以林地為主體的森林生態(tài)保育區(qū)，主要包括國家自然保護區(qū)、水源涵養(yǎng)林、國家森林公園、生態(tài)保育區(qū)等，是福州新區(qū)的重要生態(tài)屏障，為新區(qū)提供重要的生態(tài)服務(wù)功能支持。

“一軸”即閩江流域生態(tài)軸。閩江是福州濕地分布最為密集的區(qū)域，也是福州新區(qū)重要的飲用水源所在的區(qū)域，具有生物多樣性保護、水質(zhì)凈化、生物生產(chǎn)、調(diào)節(jié)小氣候、航運和水利等多項功能，是福州新區(qū)重點保護的區(qū)域，也是橫切新區(qū)的一條重要生態(tài)軸線，對于維護城市生態(tài)系統(tǒng)的安全具有至關(guān)重要的作用。

“一帶”即濱海生態(tài)帶。主要包括福州新區(qū)東部的近海海域，環(huán)羅源灣海域、環(huán)福清灣海域等。濱海生態(tài)帶既是生態(tài)匯，又是生態(tài)源，是水域生態(tài)系統(tǒng)與陸域生態(tài)系統(tǒng)、自然生態(tài)系統(tǒng)與人文生態(tài)系統(tǒng)相互作用、相互影響的生態(tài)脆弱敏感地帶。受面積廣闊的海洋影響，福州新區(qū)海洋性氣候特點顯著，高空大氣對流運動強烈，污染物較容易向海域擴散。同時，漫長的岸線分布有大面積的灘涂濕地，對凈化水體、涵養(yǎng)水源、調(diào)節(jié)氣候等起到不可替代的生態(tài)保育作用，也是接連陸地和海洋的重要紐帶。

“多廊道”即福州新區(qū)內(nèi)的多條水系廊道，其中閩江、敖江、龍江、潘渡溪、烏龍江、橫溝港、龍嶼溪、虎溪、太城溪、三叉河等均為福州新區(qū)重要的水系廊道，在水源涵養(yǎng)、生物多樣性保育等方面具有重要生態(tài)價值，極大地促進了新區(qū)內(nèi)部能流、物流和信息流的交換，是區(qū)域發(fā)展、建設(shè)和景觀風(fēng)貌的主動脈。

“輻射點”即馬尾新城，是連接閩江口組團和未來濱海新城組團的主樞紐，其優(yōu)越的生態(tài)、環(huán)境、產(chǎn)業(yè)政策可以輻射整個福州新區(qū)。

圖3 福州新區(qū)生態(tài)安全格局分布圖

5 結(jié)論與建議

筆者認為，應(yīng)從福州新區(qū)自然環(huán)境和經(jīng)濟發(fā)展整體布局出發(fā)，統(tǒng)籌規(guī)劃區(qū)域景觀，實施生態(tài)同保共育，構(gòu)筑以西部環(huán)狀連綿山體、中部閩江干流為基礎(chǔ)的河流濕地廊道體系和東部沿海藍色岸線的濕地生態(tài)屏障，形成山海相連、縱橫交織、河海通暢的網(wǎng)狀生態(tài)保護格局。

[1]王智苑.基于GIS的福州、莆田、寧德、平潭綜合實驗區(qū)同城化景觀格局研究[J].海峽科學(xué)，2014(6)：21-23.

[2]王智苑.基于GIS的福建省備用水源地建設(shè)與管理研究[J].海峽科學(xué)，2014(7)：3-4.

[3]鄭雯，王智苑，張惠光.福州海岸帶防護林基干林帶景觀動態(tài)變化[J].海峽科學(xué)，2014(9)：28-30.

[4]張玉珍，鮑秋平，王智苑，等.敖江流域陸域生態(tài)系統(tǒng)健康評估研究[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2014(12)：489-492

[5]林增，劉金福，洪偉，等.泉州市洛江區(qū)土地利用的景觀格局分析[J].福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2009，38（1）：90-94.

[6]王兆杰，劉金福，洪偉，等.格氏栲自然保護區(qū)景觀格局分析及破碎化評價[J].福建林學(xué)院學(xué)報,2007，27（1）：30-34.

[7]王智苑，劉金福，洪偉，等.泉州市洛陽江水域變化的遙感動態(tài)監(jiān)測[J].福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）,2010，39（4）：413-416.

[8]王智苑，莆田東圳水庫周邊土地利用動態(tài)變化研究[J].化學(xué)工程與裝備，2012(6)：227-230.

[9]鄭雯，王智苑.福州海岸帶景生態(tài)安全評價[J].化學(xué)工程與裝備，2013(12)：218-224.

[10]王智苑，鄭雯.福建省閩南地區(qū)海岸帶景觀多樣性研究[J].化學(xué)工程與裝備，2013(11)：204-206.