基于生態(tài)敏感性評價的大同市域用地策略研究

武曉毅

(山西省生態(tài)環(huán)境研究中心，山西 太原 030027)

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基于生態(tài)敏感性評價的大同市域用地策略研究

武曉毅

(山西省生態(tài)環(huán)境研究中心，山西 太原 030027)

以大同市域為例，在GIS空間分析技術(shù)支持下，從地形、水源保護(hù)、地質(zhì)災(zāi)害、生物多樣性和土地利用5個方面，對大同市域生態(tài)敏感性進(jìn)行了單要素評價，并在單要素評價的基礎(chǔ)上進(jìn)行了綜合評價。結(jié)果表明，大同市生態(tài)敏感性區(qū)域差異比較明顯，一般敏感區(qū)域占市域面積比為16.16%，輕度敏感區(qū)為12.41%，中度敏感區(qū)為45.55%，重度敏感區(qū)為19.14%，極度敏感區(qū)為6.74%。依據(jù)評價結(jié)果，結(jié)合生態(tài)環(huán)境敏感性程度，提出了大同市域相應(yīng)的規(guī)劃用地措施，為大同市域生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供理論依據(jù)。

生態(tài)環(huán)境；生態(tài)敏感性評價；用地策略

生態(tài)環(huán)境敏感性是指在不損失或不降低環(huán)境質(zhì)量的情況下，生態(tài)因子對外界壓力或變化的適應(yīng)能力。生態(tài)環(huán)境敏感性越強，對外界的壓力和變化越敏感，調(diào)節(jié)自身狀況的速度越快。生態(tài)敏感區(qū)是對區(qū)域總體生態(tài)環(huán)境起決定作用的生態(tài)要素和生態(tài)實體，它的變化將波及相鄰其他區(qū)域，一旦遭受破壞將會給整個區(qū)域帶來不可挽回的損失。生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)是必須保護(hù)的生態(tài)環(huán)境區(qū)域或?qū)嶓w，對它們的保護(hù)及其生長、發(fā)育等程度決定了整個區(qū)域生態(tài)環(huán)境的狀況。

當(dāng)前，眾多學(xué)者從不同領(lǐng)域?qū)ι鷳B(tài)環(huán)境評價進(jìn)行了研究，已從生態(tài)學(xué)領(lǐng)域單一的生態(tài)敏感問題發(fā)展到多個生態(tài)因子敏感性的綜合評價[1-11]。徐廣才等[1]采用極大值法進(jìn)行生態(tài)敏感性綜合評價；李光娣等[5]運用主成分分析法對城市土地生態(tài)敏感性進(jìn)行評價；宋曉龍等[6]構(gòu)建評價模型，將生態(tài)環(huán)境適宜性評價及人為干擾分析結(jié)合起來進(jìn)行敏感性分析；劉曉南等[7]對區(qū)域水岸線生態(tài)敏感性進(jìn)行了評價。

大同市作為山西省重要城市，城市化進(jìn)程迅速，人口增長較快。大同市生態(tài)環(huán)境具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、類型多樣、變化性較強等特點，整體生態(tài)環(huán)境脆弱。大同市域內(nèi)生態(tài)環(huán)境問題形成原因多樣、區(qū)域差異很大，不同區(qū)域所面臨的主要生態(tài)環(huán)境問題不同，需要考慮如何合理利用土地資源，加快生態(tài)環(huán)境的建設(shè)和保護(hù)。因此，大同市城市規(guī)劃區(qū)生態(tài)敏感性綜合評價對于指導(dǎo)市域用地策略具有重要的現(xiàn)實意義。

1 研究區(qū)概況

大同市是山西省第二大城市，位于山西省北部，是晉、冀、蒙三省(區(qū))交匯地區(qū)的中心城市，國家重要的能源城市，國家級歷史文化名城，是連接我國東部與西部地區(qū)經(jīng)濟交流和商品集散的門戶性樞紐城市。市域，包括城區(qū)、礦區(qū)、南郊區(qū)、新榮區(qū)、左云縣、大同縣、陽高縣、天鎮(zhèn)縣、渾源縣、廣靈縣和靈丘縣共4區(qū)7縣，總面積14 176 km2；都市區(qū)，包括城區(qū)、礦區(qū)、南郊區(qū)、新榮區(qū)和大同縣，總面積3 708 km2。截止2014年末，全市常住人口為339.19萬人，比上年末增加1.7萬人。全年全市出生人口3.72萬人，人口出生率為1.1%；自然增長率為0.5%。

2006年—2015年，大同市原有老城區(qū)范圍變化不大，中心城區(qū)發(fā)展主要呈向東部、南部擴張的趨勢。周士莊鎮(zhèn)、倍加造鎮(zhèn)、水泊寺鄉(xiāng)附近，平旺鄉(xiāng)南部為近年來大同市城市建設(shè)的重點。隨著御東新區(qū)、大同經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)、裝備制造產(chǎn)業(yè)基地、塔山循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)基地等的建成，大同市中心城區(qū)規(guī)劃范圍內(nèi)建成區(qū)面積逐年增加。2006年，中心城區(qū)內(nèi)建成區(qū)面積為112.13 km2；2010年，建成區(qū)面積為125.7 km2；2015年，建成區(qū)面積為153 km2。

2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源及預(yù)處理

選取2015年1月覆蓋大同市Landsat8OLI_TRIS全色遙感影像數(shù)據(jù)和國際科學(xué)數(shù)據(jù)服務(wù)平臺提供的空間分辨率為30 m的DEM高程數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源，以大同市1∶50 000地形圖、土地利用現(xiàn)狀圖、土地利用類型圖、地質(zhì)災(zāi)害分布圖、森林公園分布圖和行政區(qū)劃圖以及各種社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源。借助ENVI5.0以及ArcGIS對獲得的遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行配準(zhǔn)、幾何糾正等預(yù)處理，然后進(jìn)行遙感數(shù)據(jù)裁剪、波段融合等，得到大同市的遙感影像圖，進(jìn)而通過遙感影像解譯以及空間疊置、柵格計算等空間分析，得到相應(yīng)的生態(tài)評價數(shù)據(jù)。

2.2 研究方法

2.2.1 評價因子的選取與等級劃分

由于生態(tài)環(huán)境具有綜合性和復(fù)雜性的特點，進(jìn)行生態(tài)敏感性評價時采用多因子綜合評價方法?？紤]到不同區(qū)域生態(tài)敏感性因子的不同，為減少因子之間的相關(guān)性，參考相關(guān)研究成果，從地形、水源保護(hù)、地質(zhì)災(zāi)害、生物多樣性、土地利用5個方面考慮，選取高程、坡度、水源保護(hù)區(qū)、地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)分區(qū)、自然保護(hù)區(qū)、生態(tài)公益林、土地利用類型、基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)8個因子作為大同市域生態(tài)敏感性分析的主要因子。依據(jù)國家生態(tài)功能區(qū)劃中生態(tài)敏感性指標(biāo)體系分級標(biāo)準(zhǔn)，并參照各級生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評分標(biāo)準(zhǔn)，將單因子敏感性用極度敏感、重度敏感、中度敏感、輕度敏感、一般敏感5個等級進(jìn)行表示，并分別賦值為9、7、5、3、1，具體分級賦值情況見表1。

2.2.2 評價因子權(quán)重的確定

采用徳爾菲法，征詢業(yè)內(nèi)不同領(lǐng)域的專家意見，經(jīng)過幾輪征詢，最后得出各項評價指標(biāo)的權(quán)重，見表2。

2.2.3 評價方法

在GIS軟件的支持下，結(jié)合研究區(qū)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，將量化賦值后的評價因子空間化在同一個地理坐標(biāo)系下，生成各單因子的生態(tài)敏感性分布圖。

表1 各生態(tài)敏感因素分級賦值情況

表2 各項評價指標(biāo)權(quán)重

運用GIS軟件在空間分析上的優(yōu)勢，對各單因子的生態(tài)敏感性分布圖，依據(jù)各因子的權(quán)重，進(jìn)行空間疊加運算，得到研究區(qū)生態(tài)敏感性評價綜合分布圖。

生態(tài)環(huán)境敏感性綜合評價指數(shù)計算方法如第116頁式(1)：

(1)

式中，A為生態(tài)環(huán)境敏感性綜合指數(shù)；wi為因子權(quán)重值；ci為因子無量綱化值。

3 結(jié)果與分析

如圖1～圖9和表3所示，市域極度敏感區(qū)和重度敏感區(qū)總面積3 668.63 km2，占市域總面積的25.88%。極度敏感區(qū)和重度敏感區(qū)適宜生態(tài)保護(hù)，主要分布在渾源縣南部和北部、廣靈縣西部和南部、靈丘縣南部、陽高縣南部、左云縣南部、南郊區(qū)西部。

圖1 高程敏感性圖

圖2 坡度敏感性圖

圖3 水源保護(hù)敏感性圖

圖4 地質(zhì)災(zāi)害敏感性圖

圖5 自然保護(hù)區(qū)敏感性圖

圖6 生態(tài)公益林敏感性圖

圖7 土地利用敏感性圖

圖8 基本農(nóng)田敏感性圖

圖9 生態(tài)敏感性綜合分布圖

中度敏感區(qū)總面積6 457.60 km2，占市域總面積的45.55%。中度敏感區(qū)較適宜生態(tài)保護(hù)，可以有限制條件的開展適度建設(shè)，在各區(qū)縣均有不同程度分布。

一般敏感區(qū)和輕度敏感區(qū)總面積4 049.76 km2，占市域總面積的28.57%。一般敏感區(qū)和輕度敏感區(qū)適宜進(jìn)行城市建設(shè)，主要分布在南郊區(qū)東部、大同縣中部和西部、陽高縣中部、天鎮(zhèn)縣北部。

表3 生態(tài)敏感性綜合統(tǒng)計表

4 不同生態(tài)敏感區(qū)建設(shè)用地策略

1) 極度敏感區(qū)和重度敏感區(qū)主要位于自然保護(hù)區(qū)、森林公園核心區(qū)、緩沖區(qū)，水源地一級保護(hù)區(qū)和地質(zhì)災(zāi)害較易發(fā)區(qū)，這類地區(qū)應(yīng)依據(jù)自然保護(hù)區(qū)、森林公園、水源地保護(hù)區(qū)的有關(guān)規(guī)定，切實保護(hù)具有重要水源涵養(yǎng)功能、防風(fēng)固沙功能的植被，限制或禁止各種不利于保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)功能的經(jīng)濟社會活動和生產(chǎn)方式，如，過度放牧、無序采礦、毀林開荒、開墾草地等。嚴(yán)禁在陡坡處開墾耕種。加快實施25°以上坡耕地退耕還林、還灌、還草工程，封山育林，提高植被覆蓋率，控制水土流失和地質(zhì)災(zāi)害，不斷改變自然條件和生態(tài)環(huán)境條件，恢復(fù)生態(tài)平衡。

2) 中度敏感區(qū)農(nóng)用地和綠地較多、基本農(nóng)田集中分布，城市化進(jìn)程相對緩慢，是大同市農(nóng)產(chǎn)品主要基地、城市休閑旅游的重要載體。該類地應(yīng)減少對農(nóng)田用地的開發(fā)占用，積極開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整，提高農(nóng)用地利用效率、優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)，不斷提高土地生產(chǎn)能力。

3) 輕度敏感區(qū)和一般敏感區(qū)主要位于中心城區(qū)和郊區(qū)(縣)及周邊地區(qū)，這兩類地區(qū)是全市域土地利用強度最大的區(qū)域，通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，限制和轉(zhuǎn)移高能耗、高污染的企業(yè)，加大舊區(qū)改造的步伐，改善居民生活環(huán)境，大力促進(jìn)節(jié)約集約用地，緩解土地供需矛盾，提高城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。

4) 對大同市現(xiàn)狀主城區(qū)而言，北部和西部受地形阻隔，坡度相對較大，生態(tài)公益林分布密集，北部還分布著城市重要的水源保護(hù)區(qū)，西部受煤礦開采影響，臨近主城區(qū)地區(qū)是地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)和煤炭采空區(qū)，因此主城區(qū)北部和西部用地拓展難度較大。主城區(qū)南部分布著較大面積基本農(nóng)田，還分布著云岡國家森林公園的森林游覽區(qū)，敏感性較強；東部和南部西敏感性較弱，城市用地拓展條件較為理想。

5 結(jié)語

本文對大同市域生態(tài)敏感性進(jìn)行研究，通過單要素評價和綜合評價，分析得出了該市生態(tài)敏感性的空間分布特征，總體上正確反映了大同市生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀、生態(tài)環(huán)境問題，為今后的區(qū)域規(guī)劃、土地資源的合理開發(fā)利用提供了科學(xué)依據(jù)。

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Research on Datong land use strategy based on ecological sensitivity evaluation

WU Xiaoyi

(Shanxi Research Center of Ecological Environment, Taiyuan Shanxi 030027, China)

Taking Datong as an example,with the aid of GIS software, five aspects were selected to analyze the land eco-environmental sensitivity of Datong,including terrain, water conservation, geological disasters, biological diversity and land use.Single factor assessment and comprehensive assessment were used for the study. Results showed that the regional differences of ecological sensitivity in Datong are obvious. The proportion was 16.16% in the general sensitivity area, 12.41% in the mild sensitivity area, 45.55% in the moderate sensitivity area, 19.14% in the severe sensitivity area and 6.74% in the extreme sensitive area.Based on the evaluation results, combined with the sensitivity of the ecological environment, the planning of land use in Datong region is proposed, providing theoretical basis for ecological environment protection in Datong.

ecological environment; ecological sensitivity evaluation; land use strategy

2016-07-21

武曉毅，女，1978年出生，2006年畢業(yè)于太原理工大學(xué)，碩士學(xué)位，工程師，從事環(huán)評、驗收、水環(huán)境保護(hù)工作。

環(huán)境保護(hù)

10.16525/j.cnki.cn14-1109/tq.2016.05.36

X171.1

A

1004-7050(2016)05-0114-04