基于GIS的特色小鎮(zhèn)生態(tài)敏感性研究?——以山東營(yíng)丘鎮(zhèn)為例

王浩程， 王 琳， 衛(wèi)寶立

(1.中國(guó)海洋大學(xué)海洋環(huán)境與生態(tài)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 青島266100； 2.青島市勘察測(cè)繪研究院，山東 青島266011)

生態(tài)環(huán)境是人類(lèi)社會(huì)賴(lài)以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，也是實(shí)現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的重要條件[1]。在社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)，生態(tài)環(huán)境惡化，區(qū)域生態(tài)受到嚴(yán)重影響。對(duì)區(qū)域生態(tài)進(jìn)行生態(tài)敏感性分析，制定生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃，指導(dǎo)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外普遍采用的戰(zhàn)略[2]。通過(guò)生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定性分析，確定生態(tài)保護(hù)區(qū)、生態(tài)緩沖區(qū)和適度開(kāi)發(fā)區(qū)，為實(shí)現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[3]。

生態(tài)敏感性是指生態(tài)系統(tǒng)對(duì)由于人類(lèi)活動(dòng)和自然變化所產(chǎn)生的環(huán)境問(wèn)題的反應(yīng)程度，即區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)受干擾而出現(xiàn)生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的概率[4]。通常將所研究區(qū)域按敏感性程度分為非敏感區(qū)、低敏感區(qū)、中敏感區(qū)、高敏感區(qū)和極敏感區(qū)。高敏感區(qū)和極敏感區(qū)極易受到人為活動(dòng)影響，一旦破壞在短時(shí)間內(nèi)難以恢復(fù)，此類(lèi)用地不易開(kāi)發(fā)，禁止人為活動(dòng)，是需要進(jìn)行生態(tài)保護(hù)和恢復(fù)建設(shè)的重要區(qū)域。國(guó)外主要根據(jù)某一單一生態(tài)敏感性問(wèn)題展開(kāi)對(duì)生態(tài)敏感性的研究[5]。Eggermont等研究了湖泊對(duì)氣候變化的生態(tài)敏感性[6]，Horne等對(duì)澳大利亞雨林選擇性伐木生態(tài)敏感性的研究[5]。國(guó)內(nèi)研究已從單一生態(tài)敏感性問(wèn)題發(fā)展到生態(tài)敏感性綜合評(píng)價(jià)[7]，包括土壤侵蝕、酸沉降、土地荒漠化、土壤鹽漬化等生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的生態(tài)敏感性研究[2]，及對(duì)于國(guó)家[8]、省域[9-10]、流域[11-12]、市/縣域[13-14]和城市[15]等研究尺度的生態(tài)敏感性研究，評(píng)價(jià)方法多采用多因子加權(quán)疊加算法。研究方法已經(jīng)從定性發(fā)展到定量評(píng)價(jià)[16]。研究表明，通過(guò)建立生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用GIS技術(shù)與數(shù)學(xué)模型結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的定量研究和定位分析[16]。吳金華等采用ArcGIS區(qū)統(tǒng)計(jì)方法，以水土流失、地質(zhì)災(zāi)害、地形坡度、土地覆蓋等作為敏感因子，對(duì)延安市土地進(jìn)行生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)[17]；李建軍等基于GIS采用多因子綜合法，選取土壤侵蝕、生境、地質(zhì)災(zāi)害3個(gè)評(píng)價(jià)因子，以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為基本單元，利用遙感影像和GIS空間分析技術(shù)對(duì)地處黃土高原生態(tài)脆弱區(qū)的萬(wàn)榮縣進(jìn)行生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)[18]。但目前對(duì)于中小尺度領(lǐng)域——鎮(zhèn)域尺度的研究仍相對(duì)較少，研究方法仍在不斷探索發(fā)展階段[19-20]。

文章以營(yíng)丘鎮(zhèn)為研究對(duì)象，選取具有區(qū)域象征性的評(píng)價(jià)因子并進(jìn)行評(píng)價(jià)。由于層次分析法是將定性與定量相結(jié)合的多目標(biāo)決策分析方法，將定性因素定量化，該方法的核心是將專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)判斷給予量化。同時(shí)，AHP法相比較其他研究方法更加簡(jiǎn)單直觀，方便實(shí)用，適用于本研究目標(biāo)結(jié)構(gòu)復(fù)雜且缺乏必要數(shù)據(jù)的情況。因此采用層次分析法算出各敏感因子權(quán)重，利用GIS軟件的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和空間分析模型，將屬性數(shù)據(jù)與空間圖形數(shù)據(jù)相結(jié)合，得到該區(qū)域的綜合敏感性指數(shù)。建立的研究方法可充分劃定研究區(qū)敏感性的分布規(guī)律，為營(yíng)丘特色小鎮(zhèn)生態(tài)規(guī)劃提供基礎(chǔ)。

1 研究區(qū)概況

營(yíng)丘鎮(zhèn)位于昌樂(lè)縣東部，處于 118°43′E～119°10′E、36°19′N(xiāo)～36°46′N(xiāo)，西與喬官鎮(zhèn)相連，西北臨五圖街道辦事處，南接紅河鎮(zhèn)，北與濰城區(qū)接壤，東南與安丘市相接，鎮(zhèn)域東西長(zhǎng) 20.5 km，南北長(zhǎng)21.6 km，總面積218 km2，其中耕地11 790 hm2，林地814 hm2。地勢(shì)南高北低，西高東低。境內(nèi)平原丘陵俱全，南部、東部多屬丘陵，地形地貌較復(fù)雜，北部多為平原。境內(nèi)有白浪河與金釵河兩條重要河流，白浪河河水流向自南向北，流域面積1 237 km2。白浪河上游發(fā)源于昌樂(lè)縣打鼓山，流經(jīng)濰坊市坊子區(qū)、濰城區(qū)、奎文區(qū)和寒亭區(qū)，最后經(jīng)寒亭區(qū)央子鎮(zhèn)流入渤海萊州灣。金釵河發(fā)源于鎮(zhèn)域中西部，從鎮(zhèn)域中部穿過(guò)，在營(yíng)丘村南匯入白浪河。鎮(zhèn)域?qū)贉貛О霛駶?rùn)大陸性季風(fēng)氣候，春季空氣干燥，多風(fēng)少雨，夏季炎熱多雨，秋季涼爽多晴，冬季寒冷多風(fēng)，雨雪稀少。年平均氣溫12.5℃。降雨集中在7～8月份，平均降水量639.4 mm，雨季一般在6月底到7月初開(kāi)始，在8月中、下旬結(jié)束。

營(yíng)丘鎮(zhèn)境內(nèi)水資源豐富，但年際、時(shí)空分布不均，由于白浪河、金釵河與營(yíng)丘地勢(shì)的原因，以及氣候變化的影響，洪澇現(xiàn)象嚴(yán)重。因?qū)Τ青l(xiāng)布局缺乏合理有效的建設(shè)規(guī)劃，致使鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民布局散亂無(wú)章，生態(tài)環(huán)境以及水土等自然資源破壞嚴(yán)重。近年來(lái)，隨著城鎮(zhèn)化發(fā)展，各類(lèi)基礎(chǔ)設(shè)施的興建，區(qū)域景觀格局發(fā)生極大改變，生態(tài)環(huán)境惡化程度加劇，極大限制了營(yíng)丘的可持續(xù)發(fā)展。

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

研究基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要來(lái)源于遙感、規(guī)劃和統(tǒng)計(jì)3方面，包括：2014年Landsat-TM影像，分辨率30 m；高程模型GDEM 30 m數(shù)據(jù)；研究區(qū)營(yíng)丘鎮(zhèn)土地利用現(xiàn)狀圖(濰坊市昌樂(lè)縣國(guó)土資源局提供)等地理信息數(shù)據(jù)和《鄉(xiāng)鎮(zhèn)大事記》及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研數(shù)據(jù)。通過(guò)使用GIS技術(shù)處理營(yíng)丘鎮(zhèn)域土地利用現(xiàn)狀圖，得到營(yíng)丘鎮(zhèn)斑塊圖。同時(shí)還包括《營(yíng)丘鎮(zhèn)總體規(guī)劃(2014—2030)》、《昌樂(lè)縣統(tǒng)計(jì)年鑒》、《營(yíng)丘鎮(zhèn)志》、《鎮(zhèn)政府工作報(bào)告》等數(shù)據(jù)資料和社會(huì)經(jīng)濟(jì)資料。因獲得的數(shù)據(jù)類(lèi)型不同，使用ArcGIS進(jìn)行數(shù)據(jù)處理過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)投影信息丟失或無(wú)法匹配的問(wèn)題，需要通過(guò)GIS軟件對(duì)取得的數(shù)據(jù)及圖形進(jìn)行校準(zhǔn)、投影變換和矢量處理，使數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為同一投影坐標(biāo)下的shapefile格式類(lèi)型。

2.2 評(píng)價(jià)因子的選取及評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立

由于區(qū)域生態(tài)環(huán)境是人類(lèi)活動(dòng)與自然因素共同作用的結(jié)果，不同區(qū)域生態(tài)敏感性因子具有差異性。根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)系統(tǒng)性和差異性的特點(diǎn)，參照《生態(tài)功能區(qū)劃暫行規(guī)程》，綜合考慮所研究區(qū)域的環(huán)境現(xiàn)狀、土地利用情況及開(kāi)發(fā)情況等因素，依據(jù)科學(xué)性、定量與定性相結(jié)合、可操作性等原則[21-22]，同時(shí)，考慮到數(shù)據(jù)的可獲取性和為減小各指標(biāo)之間的相關(guān)性，采用AHP層次分析法構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。以綜合生態(tài)敏感性作為其目標(biāo)層；選取坡度、高程、水域、土地利用類(lèi)型和道路交通5個(gè)生態(tài)敏感因子作為AHP層次分析法的指標(biāo)層。坡度是區(qū)域地形土壤侵蝕和沙漠化的主要影響因子，對(duì)區(qū)域農(nóng)業(yè)和生態(tài)保護(hù)起關(guān)鍵作用；高程不同，則高度所對(duì)應(yīng)的地質(zhì)體穩(wěn)定性、溫度、氣候、降水量以及土壤條件都有一定差異；研究區(qū)域水域資源豐富，包括湖泊、河流、壩塘等，生物多樣性極豐富,不僅可以很好反映生態(tài)敏感性，還具有調(diào)節(jié)區(qū)域水循環(huán)、提升景觀質(zhì)量的功能，是生態(tài)系統(tǒng)不可或缺的自然元素，也是易被污染的環(huán)境因子，需要重點(diǎn)保護(hù)；土地是人類(lèi)活動(dòng)的載體，與生態(tài)環(huán)境聯(lián)系緊密，用地利用類(lèi)型不同表明人類(lèi)對(duì)土地和生態(tài)環(huán)境的利用程度也不同，從而導(dǎo)致生態(tài)敏感性的差異；人類(lèi)活動(dòng)對(duì)自然系統(tǒng)的影響基本都沿道路進(jìn)行，道路可以對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重影響[13]，距離道路越近越容易受到人類(lèi)活動(dòng)干擾，對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的作用越低，生態(tài)敏感性程度越低。宜以生態(tài)敏感性從道路中心向外由低到高變化為原則，劃分其不同等級(jí)所對(duì)應(yīng)的的緩沖區(qū)。因此，將以上5個(gè)敏感因子作為AHP的指標(biāo)層要素。

根據(jù)相關(guān)研究，將生態(tài)敏感因子按可能對(duì)環(huán)境造成影響的程度進(jìn)行分級(jí)，將單個(gè)敏感性因子分為極敏感、高度敏感、中度敏感、低敏感、不敏感5個(gè)等級(jí)，并賦值[14-23]。參考相關(guān)研究成果[17-21]確立了營(yíng)丘鎮(zhèn)生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(見(jiàn)表1)。

2.3 權(quán)重確定

各敏感因子對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境影響程度有很大差異，在進(jìn)行綜合生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)之前，首先要確定單個(gè)敏感因子在整個(gè)評(píng)價(jià)體系中的重要性，即各敏感因子權(quán)重。選擇合適的分級(jí)指標(biāo)和權(quán)重值可以保證區(qū)域敏感性評(píng)價(jià)結(jié)果的科學(xué)性及可靠性。

表1 營(yíng)丘鎮(zhèn)生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Table 1 Ecological sensitivity evaluation index system of yingqiu town

通過(guò)參考文獻(xiàn)[23-24]選擇GIS技術(shù)與層次分析法(AHP)結(jié)合的方式確定權(quán)重，步驟如下：

(1)建立層次結(jié)構(gòu)模型；(2)專(zhuān)家依據(jù)5分制原則，兩兩比較，用1～5及其倒數(shù)，按每個(gè)敏感因子重要性進(jìn)行賦值。極端重要：賦值5，相反賦值1/5；強(qiáng)烈重要：賦值4，相反賦值1/4；明顯重要賦值3，相反重要賦值1/3；稍重要賦值2，相反賦值1/2；同樣重要賦值1；(3)建立判斷矩陣并通過(guò)GIS技術(shù)計(jì)算各敏感因子權(quán)重值；(4)進(jìn)行檢驗(yàn)，確認(rèn)所得評(píng)價(jià)因子權(quán)重值的準(zhǔn)確性。營(yíng)丘鎮(zhèn)敏感因子判斷矩陣及其權(quán)重值如表2所示。

運(yùn)用MATLAB軟件求得該矩陣最大特征值λmax=5.189 9，通過(guò)公式CI= (λmax-n) / (n-1)，對(duì)該矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，求得CI=0.047 5，通過(guò)查RI值表(見(jiàn)表3)得：當(dāng)n= 5時(shí)，RI= 1.12。根據(jù)一致性比率公式CR=CI/RI，求得CR= 0.042 4。CR<0.1，則該矩陣一致性可接受。最后，將該特征值對(duì)應(yīng)的特征向量進(jìn)行歸一化處理，得到各敏感因子權(quán)重值分別為：0.059 4，0.157 4，0.404 0，0.296 5，0.082 7。

表2 營(yíng)丘鎮(zhèn)敏感因子判斷矩陣及其權(quán)重值Table 2 The sensitivity factor judgment matrix and its weight value of yingqiu town

Note:①Evaluation factors;②Elevation;③Slope;④Water area;⑤Land use;⑥Road transportation;⑦Weight

表3 判斷矩陣RI值Table 3 RI values of Judgment matrix

2.4 生態(tài)敏感性分析與評(píng)價(jià)

在上述評(píng)價(jià)體系基礎(chǔ)上，選取鎮(zhèn)域重要敏感區(qū)等信息，利用ArcGIS繪制各單因子生態(tài)敏感性分布圖，然后通過(guò)(AHP)層次分析法計(jì)算各敏感因子權(quán)重，最后利用GIS多因子加權(quán)疊加分析模型得到該區(qū)生態(tài)敏感性綜合指數(shù)，進(jìn)而得到綜合生態(tài)敏感性分布圖。計(jì)算綜合生態(tài)敏感性數(shù)學(xué)公式如下：

式中：i為評(píng)價(jià)因子編號(hào)；n為評(píng)價(jià)因子總數(shù);P為生態(tài)敏感性綜合值;ωi為第i個(gè)評(píng)價(jià)因子的權(quán)重；Ai為第i個(gè)評(píng)價(jià)單元的第i個(gè)評(píng)價(jià)因子敏感性評(píng)價(jià)值。

通過(guò)利用ArcGIS數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與空間分析功能，將計(jì)算與圖形變換緊密結(jié)合在一起，使評(píng)價(jià)精度和科學(xué)性得到極大提高。根據(jù)GIS準(zhǔn)確提取的關(guān)于研究區(qū)域生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)信息，使不同階段各種敏感因子的專(zhuān)題圖得到更新，更能及時(shí)了解區(qū)域生態(tài)環(huán)境的變化動(dòng)態(tài)，提高了生態(tài)環(huán)境管理效率。

3 結(jié)果與分析

3.1 單因子敏感性評(píng)價(jià)

3.1.1 高程敏感性分析 營(yíng)丘鎮(zhèn)高程生態(tài)敏感性分析圖見(jiàn)圖1。營(yíng)丘鎮(zhèn)域高程生態(tài)敏感性相對(duì)較敏感，極、高敏感區(qū)主要分布在其西南部，區(qū)域面積為5 995.71 hm2，占總面積的27.8%；中敏感區(qū)區(qū)域面積6 684.48 hm2，占總面積的31%，呈塊狀分布于鎮(zhèn)域西北部，中部以及南部；低、非敏感區(qū)區(qū)域面積8 909.37 hm2，占總面積的41.3%，在營(yíng)丘鎮(zhèn)東北部和東南部分布較廣泛。低、非敏感區(qū)域可做適當(dāng)建設(shè)和農(nóng)耕。境內(nèi)地貌呈多樣形態(tài)，整體地勢(shì)南高北低，西高東低。

圖1 高程生態(tài)敏感性分析圖Fig.1 Ecological sensitivity distribution of elevation

3.1.2 坡度敏感性分析 營(yíng)丘鎮(zhèn)地勢(shì)平緩，坡度敏感性總體較低，坡度生態(tài)敏感性分析圖見(jiàn)圖2。0°～2°之間的坡度區(qū)域面積為8 479.98 hm2，占總面積的39.7%，分布在營(yíng)丘鎮(zhèn)全境；2°～6°之間的坡度區(qū)域面積為11 991.06 hm2，占總面積的56.2%，在營(yíng)丘鎮(zhèn)全境均有分布；6°～15°之間的坡度區(qū)域面積為866.97 hm2，占總面積的4.1%，在營(yíng)丘鎮(zhèn)域內(nèi)呈散亂分布，15°之上的坡度區(qū)域面積為4.77 hm2，幾乎不存在，該鎮(zhèn)域坡度以低、非敏感區(qū)為主，利于農(nóng)業(yè)的發(fā)展生產(chǎn)，但仍需加強(qiáng)生態(tài)保護(hù)，預(yù)防因可能存在的水土流失等問(wèn)題而造成的地質(zhì)災(zāi)害。

圖2 坡度生態(tài)敏感性分析圖Fig.2 Ecological sensitivity distribution of slope

3.1.3 水域敏感性分析 水域作為自然環(huán)境中的基本元素，也是對(duì)人為干擾最為敏感的因子之一，可以很好的反映研究區(qū)生態(tài)敏感性，其生態(tài)敏感性分析圖見(jiàn)圖3。研究區(qū)域內(nèi)極、高敏感區(qū)的面積為5 867.64 hm2，占總面積的27.1%，主要是分布在境內(nèi)的白浪河、金釵河兩條重要河流，還有位于鎮(zhèn)域中部，鎮(zhèn)區(qū)的西北部的后備水源——馬宋水庫(kù),以及位于中、北部供應(yīng)農(nóng)業(yè)、居民、工業(yè)的地下水以及連通整個(gè)鎮(zhèn)域溝渠和坑塘；低、非敏感區(qū)面積為1 4743.8 hm2,占總面積的68.2%，分布在鎮(zhèn)域全境，中敏感區(qū)面積為1 022.4 hm2，占總面積的4.7%。距離水體越近，則其生態(tài)敏感性越高，需以設(shè)立緩沖區(qū)的方式加強(qiáng)對(duì)水域環(huán)境保護(hù)。

圖3 水域生態(tài)敏感性分布圖Fig.3 Ecological sensitivity distribution of water area

3.1.4 用地類(lèi)型敏感性分析 營(yíng)丘鎮(zhèn)的用地類(lèi)型主要包括耕地、建筑用地、水體、林地、園地、草地和未利用地，用地類(lèi)型生態(tài)敏感性分析圖見(jiàn)圖4。極、高敏感區(qū)域面積為15 210.18 hm2，占總面積的70.2%，主要因?yàn)樵跔I(yíng)丘鎮(zhèn)存在大量水域、耕地和林地；中敏感區(qū)面積為403.11 hm2，占總面積的1.9%，在區(qū)域全境呈零星分布，用地類(lèi)型主要為草地；低、非敏感區(qū)面積為6 041.25 hm2，占總面積的27.9%，低敏感區(qū)用地類(lèi)型主要包括園地和其他農(nóng)用地；非敏感區(qū)主要分布在道路，工商業(yè)用地和居住區(qū)，用地類(lèi)型為建設(shè)用地和未利用地。該鎮(zhèn)域土地類(lèi)型敏感性程度總體較高，開(kāi)發(fā)建設(shè)時(shí)需小心謹(jǐn)慎，務(wù)必進(jìn)行科學(xué)有效的生態(tài)規(guī)劃，保護(hù)營(yíng)丘鎮(zhèn)優(yōu)良的生態(tài)本底。

圖4 用地類(lèi)型生態(tài)敏感性分布圖Fig.4 Ecological sensitivity distribution of land use

3.1.5 道路交通敏感性分析 營(yíng)丘鎮(zhèn)道路交通四通八達(dá)，其規(guī)劃建設(shè)基本都沿道路線展開(kāi)。交通道路敏感性分析見(jiàn)圖5。其中，低、非敏感區(qū)面積分別為9 386.28和6 890.04 hm2,分別占總面積的43.4%、31.8%；中敏感區(qū)面積為3 660.12 hm2，占總面積的16.9%；極、高敏感區(qū)面積分別為326.16和1 371.24 hm2，占總面積的1.5%、6.3%。離道路越近的區(qū)域，敏感性越低，應(yīng)沿道路線進(jìn)行開(kāi)發(fā)建設(shè)；離道路兩邊越近，越適合作為建設(shè)用地，但不可破壞原有生態(tài)。鎮(zhèn)域道路交通敏感性總體不高，可沿道路線適當(dāng)提高開(kāi)發(fā)力度，極、高敏感區(qū)附近有農(nóng)田、林地存在，應(yīng)著重保護(hù)，不適合建設(shè)。

3.2 綜合敏感性評(píng)價(jià)

運(yùn)用GIS空間分析功能，利用已確定的評(píng)價(jià)因子權(quán)重對(duì)營(yíng)丘鎮(zhèn)單因子生態(tài)敏感性分布圖進(jìn)行疊加分析，計(jì)算出生態(tài)敏感性綜合得分，得到營(yíng)丘鎮(zhèn)綜合生態(tài)敏感性分布圖。該鎮(zhèn)域綜合生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)指數(shù)介于1.16～7.66之間，根據(jù)生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)指數(shù)空間分布情況，采用Nature Breaks法，將該指數(shù)區(qū)間劃分5個(gè)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，即營(yíng)丘鎮(zhèn)劃分為5類(lèi)敏感區(qū)，其中，1.16

圖5 交通道路生態(tài)敏感性分布圖Fig.5 Ecological sensitivity distribution of road transportation

營(yíng)丘鎮(zhèn)生態(tài)敏感性總體較高，分布規(guī)律為水域周?chē)舾行暂^高，鎮(zhèn)區(qū)周?chē)^低，鎮(zhèn)域西南區(qū)域較高，東北區(qū)域相對(duì)較低。極、高敏感區(qū)占研究區(qū)總面積的22.59%，主要分布在鎮(zhèn)域的南部、中部和西部，為面積較大的河流、溝渠、林地和農(nóng)田；營(yíng)丘鎮(zhèn)主要以低敏感區(qū)和中敏感區(qū)為主，兩者占總面積的57.81%，廣泛分布在鎮(zhèn)域內(nèi)，主要為道路周?chē)木G地、園地、其他農(nóng)用地，以及河流外圍的緩沖區(qū)域，區(qū)域地勢(shì)平緩，人類(lèi)活動(dòng)相對(duì)集中。由居住區(qū)、工業(yè)用地、道路、水工建筑、鹽堿地、未利用地等構(gòu)成的非敏感區(qū)占總面積的19.60%。整個(gè)鎮(zhèn)域東北部開(kāi)發(fā)力度較大，西南部生態(tài)敏感性相對(duì)較高，營(yíng)丘鎮(zhèn)城鎮(zhèn)化規(guī)劃建設(shè)也是向東北部發(fā)展，與生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)結(jié)果相吻合。營(yíng)丘鎮(zhèn)是農(nóng)業(yè)鎮(zhèn)，耕地面積廣闊，且土層深厚，土質(zhì)肥沃，其中，豐富的水資源，悠久的文化歷史和自然景觀使?fàn)I丘鎮(zhèn)具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，可依靠?jī)?yōu)越的自然景觀本底發(fā)展生態(tài)旅游等產(chǎn)業(yè)，這樣不僅能保護(hù)鎮(zhèn)域自然生態(tài)環(huán)境不受破壞，還能帶動(dòng)營(yíng)丘鎮(zhèn)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，從而實(shí)現(xiàn)區(qū)域環(huán)境與城鎮(zhèn)的可持續(xù)發(fā)展。

通過(guò)將營(yíng)丘鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀與得到的生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)比發(fā)現(xiàn)，營(yíng)丘鎮(zhèn)真實(shí)的生態(tài)環(huán)境狀況與評(píng)價(jià)結(jié)果基本相同，以此反映了采用AHP層次分析法和GIS多因子加權(quán)疊加法的科學(xué)性，準(zhǔn)確性和可實(shí)踐性。

表4 營(yíng)丘鎮(zhèn)5個(gè)生態(tài)敏感性因子及綜合生態(tài)敏感性Table 4 Five ecological sensitivity factors and comprehensive ecological sensitivity in yingqiu town

Note：①I(mǎi)nsensitive；②Low sensitive；③Moderate sensitive；④Highly sensitive；⑤Very sensitive；⑥Elevation；⑦Slope；⑧Water area；⑨Land use；⑩Road transportation；Comprehensive ecological sensitivity

圖6 營(yíng)丘鎮(zhèn)綜合生態(tài)敏感性分布圖Fig.6 Comprehensive ecological sensitivity distribution of Yingqiu town

3.3 生態(tài)分區(qū)

根據(jù)營(yíng)丘鎮(zhèn)實(shí)際情況和綜合生態(tài)敏感性分析結(jié)果，綜合考慮生態(tài)環(huán)境的脆弱程度，提取鎮(zhèn)生態(tài)框架，在生態(tài)框架下對(duì)營(yíng)丘鎮(zhèn)進(jìn)行分區(qū)，分為保護(hù)區(qū)、限建區(qū)和適建區(qū)，結(jié)果如圖7所示。

極敏感區(qū)和高敏感區(qū)屬于生態(tài)保護(hù)區(qū)，面積4 791.87 hm2，占總面積比例為22.59%；中敏感區(qū)劃分為限制建設(shè)區(qū)，面積5 424.21 hm2，占總面積的25.57%；低敏感區(qū)和非敏感區(qū)屬于適建區(qū)，面積10 997.19 hm2，占總面積的51.84%。

根據(jù)營(yíng)丘鎮(zhèn)的生態(tài)分區(qū)結(jié)果，營(yíng)丘鎮(zhèn)一半?yún)^(qū)域可以進(jìn)行合理生態(tài)規(guī)劃，建設(shè)同時(shí)宜與原有的生態(tài)景觀結(jié)合，合理發(fā)展旅游業(yè)與生態(tài)產(chǎn)業(yè)等，同時(shí)應(yīng)對(duì)鎮(zhèn)域西南部加強(qiáng)生態(tài)保護(hù)，實(shí)現(xiàn)鎮(zhèn)域經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

圖7 營(yíng)丘鎮(zhèn)生態(tài)分區(qū)圖Fig.7 Ecological zoning of Yingqiu town

4 結(jié)論與建議

研究通過(guò)對(duì)土地利用、道路交通、水域、高程和坡度5個(gè)生態(tài)因子的敏感性分析，運(yùn)用層次分析法計(jì)算各敏感因子權(quán)重，利用GIS多因子加權(quán)疊加法對(duì)該區(qū)生態(tài)敏感性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，揭示研究區(qū)域生態(tài)敏感性的空間格局分布規(guī)律。營(yíng)丘鎮(zhèn)生態(tài)敏感性的空間分布存在較大差異，營(yíng)丘鎮(zhèn)總體敏感程度較高，分布規(guī)律為水域周?chē)舾行暂^高，鎮(zhèn)區(qū)周?chē)^低，鎮(zhèn)域西南區(qū)域較高，東北區(qū)域相對(duì)較低。極、高敏感區(qū)占總面積的10.09%和12.50%；低敏感區(qū)和中敏感區(qū)占總面積的32.24%、25.57%；非敏感區(qū)占總面積的19.60%。

極、高敏感區(qū)生態(tài)環(huán)境極其脆弱，景觀用地多為水域、農(nóng)田、林地，極易受到人為因素干擾，并且一旦破壞很難在短時(shí)間恢復(fù)，此區(qū)域應(yīng)視為生態(tài)保護(hù)區(qū)，建立生態(tài)良性循環(huán)，用于涵養(yǎng)水資源和保護(hù)環(huán)境生態(tài)，禁止開(kāi)發(fā)利用，特殊情況下還需實(shí)施搶救性建設(shè)與保護(hù)。營(yíng)丘鎮(zhèn)內(nèi)的過(guò)境河流，宜建立河流緩沖區(qū)，合理規(guī)劃調(diào)整區(qū)域內(nèi)部水系河網(wǎng)，并通過(guò)河網(wǎng)搭建綠色生態(tài)廊道，避免對(duì)水域及其周邊環(huán)境造成破壞，保證原生生態(tài)系統(tǒng)完整性。中敏感區(qū)為控制開(kāi)發(fā)區(qū)，占總面積的25.57%，此類(lèi)區(qū)域生態(tài)環(huán)境較脆弱，較易受人類(lèi)活動(dòng)的影響，從而破壞自然生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，應(yīng)遵循開(kāi)發(fā)與保護(hù)應(yīng)同時(shí)進(jìn)行的理念，對(duì)于農(nóng)用地、園地、及河流等區(qū)域，應(yīng)作為重點(diǎn)保護(hù)區(qū)，禁止開(kāi)發(fā)。同時(shí)，應(yīng)提高此區(qū)域植被覆蓋率，保護(hù)天然草地資源，大力發(fā)展風(fēng)景林，針對(duì)城鎮(zhèn)防護(hù)林帶，宜結(jié)合人居和產(chǎn)業(yè)布局建設(shè)，適當(dāng)開(kāi)發(fā)生態(tài)旅游，如建設(shè)防護(hù)林公園、生態(tài)園等增加營(yíng)丘鎮(zhèn)景觀效果，同時(shí)為生物間的交流提供渠道。低敏感區(qū)和非敏感區(qū)，生物多樣性簡(jiǎn)單，植被覆蓋率低，可承受一定程度的開(kāi)發(fā)建設(shè)。對(duì)于低敏感區(qū)，土地可做多用途開(kāi)發(fā)，充分利用當(dāng)?shù)卦兴?、植被、歷史古跡等條件，搞好城鎮(zhèn)綠化建設(shè)，開(kāi)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，但必須嚴(yán)格控制“三廢”污染，鎮(zhèn)域內(nèi)應(yīng)引入環(huán)境影響評(píng)價(jià)制度，加強(qiáng)植物引種、育種研究，以此提高營(yíng)丘鎮(zhèn)生態(tài)效益和綠化率。對(duì)于非敏感區(qū)，在進(jìn)行城鎮(zhèn)化建設(shè)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行科學(xué)、合理的生態(tài)規(guī)劃，嚴(yán)格控制建設(shè)用地占地面積，利用營(yíng)丘鎮(zhèn)優(yōu)越的水資源條件和肥沃的土壤條件，大力發(fā)展城郊種植業(yè)；同時(shí)大力改善營(yíng)丘鎮(zhèn)土地不合理利用、環(huán)境破壞嚴(yán)重等生態(tài)現(xiàn)狀，創(chuàng)造優(yōu)美人居環(huán)境，建設(shè)生態(tài)城鎮(zhèn)，保證營(yíng)丘鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。