基于ArcGIS與GAP分析的長株潭城市群水安全格局構(gòu)建

李 博，甘恬靜

(中南大學(xué)建筑與藝術(shù)學(xué)院，湖南 長沙 410083)

我國水安全問題十分突出，已經(jīng)成為影響經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和人民安居樂業(yè)的瓶頸制約[1]。現(xiàn)有水安全研究成果主要聚焦在水質(zhì)安全評價與利用[2-5]、水生境安全評價[6-7]、水災(zāi)害風(fēng)險評價[8-9]和綜合水生態(tài)安全評價[10-11]等方面。在水安全格局方面仍然需要深入研究，建立以水為核心生態(tài)要素的區(qū)域生態(tài)空間管制機(jī)制，從而實(shí)現(xiàn)區(qū)域水安全目標(biāo)[12]。單一型水安全格局常作為國土尺度[13]、市域尺度[14]、區(qū)域尺度[15-16]生態(tài)安全格局中的組成部分。綜合型水安全格局研究集中在水資源保護(hù)、水生物保護(hù)、水災(zāi)害規(guī)避、水污染防控和海綿城市建設(shè)等方面，利用景觀生態(tài)學(xué)的格局與過程互饋理論和地方知識，構(gòu)建能綜合解決水安全問題的整體格局[17-19]。相關(guān)研究成果主要采用最小累積阻力模型(minimal cumulative resistance，MCR)來構(gòu)建生物保護(hù)安全格局，利用數(shù)字高程模型(digital elevation model，DEM)來分析不同級別的洪澇水位的無源淹沒范圍，應(yīng)用“源-匯”理論和生態(tài)因子疊置法分析非點(diǎn)源污染的格局識別與優(yōu)化[20-21]。

水安全格局本質(zhì)上是能夠維護(hù)區(qū)域水安全的關(guān)鍵要素和空間位置，是最優(yōu)配置的理想景觀格局，但是并沒有說明有哪些關(guān)鍵性的空間位置已被破壞或者沒有得到較好保護(hù)，難以有針對性地開展生態(tài)修復(fù)和設(shè)置保護(hù)優(yōu)先權(quán)。GAP分析正好能解決這一問題。GAP既指保護(hù)空缺區(qū)，又是一種評估物種、群系、生態(tài)系統(tǒng)至景觀區(qū)域尺度生態(tài)多樣性受保護(hù)程度的地理學(xué)方法[22-23]，本文主要基于第一種含義展開研究。GAP分析步驟一般包括土地覆蓋制圖、物種分布制圖、土地利用制圖和這3個圖層的疊加[24]。GAP分析可用于生態(tài)安全格局的分析與評價[25]，但是目前僅應(yīng)用于辨識生態(tài)安全格局的生態(tài)源地[26]，較少見針對水安全格局的GAP分析和實(shí)證研究。本研究將GAP分析應(yīng)用于識別水安全格局的保護(hù)與修復(fù)空白點(diǎn)，據(jù)此找到應(yīng)該優(yōu)先開展生態(tài)建設(shè)的位置，有助于提升區(qū)域水環(huán)境的整體安全水平。

2007年國務(wù)院批準(zhǔn)長株潭城市群成為“兩型社會”配套改革試驗(yàn)區(qū)，探索一條資源利用與環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào)的城市群可持續(xù)發(fā)展道路。然而區(qū)域內(nèi)洪澇災(zāi)害頻發(fā)[27]，水體污染較為嚴(yán)重[28]，濕地生境退化[29]，水安全問題突出[30]，亟須構(gòu)建科學(xué)合理的水安全格局來為保障長株潭城市群的生態(tài)安全提供技術(shù)支持。本研究在ArcGIS平臺上開展長株潭城市群核心區(qū)水安全格局的分析，從防洪排澇、防治地下水污染以及保護(hù)濕地生物多樣性3個維度辨析水生態(tài)敏感格局，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建由水生態(tài)保護(hù)區(qū)和水生態(tài)廊道組成的城市群核心區(qū)綜合水安全格局，然后將其與現(xiàn)狀和規(guī)劃的土地利用圖疊加分析，識別出兩類GAP點(diǎn)，以高效保護(hù)濕地生境、地下水資源和規(guī)避水災(zāi)害風(fēng)險。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源

長株潭城市群位于湖南省東北部，地理坐標(biāo)為27°45′N～28°55′N，112°59′E～133°35′E，是中部崛起的重要增長極，依據(jù)《長株潭城市群區(qū)域規(guī)劃提升(2008—2020年)》(2014年調(diào)整)，其核心區(qū)范圍包括長沙市、株洲市、湘潭市的市區(qū)以及長沙縣、瀏陽市、寧鄉(xiāng)縣、醴陵市、株洲縣、湘潭縣、湘鄉(xiāng)市的部分地區(qū)，總面積約6 162.06 km2(圖1)。研究區(qū)域地勢東北高西南低，地貌類型多樣，丘陵與盆地交錯，盆地周邊高低植被覆蓋率高，林、水、田比例約為6∶1∶3。氣候?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，年均氣溫約為16～18℃，年均降水量約為1 814 mm[31]，降水集中在夏季，水系主要有湘江干流和瀏陽河、靳江河、涓水、漣水、淥水等支流。

研究采用的遙感影像和DEM數(shù)據(jù)主要來自地理空間數(shù)據(jù)云(www.gscloud.cn)的資源庫，采用的城市建設(shè)用地規(guī)劃數(shù)據(jù)來自2013—2016年修訂的長株潭三市城市總體規(guī)劃資料。根據(jù)研究范圍遙感影像的清晰程度，選用空間分辨率30 m的1993年Landsat4-5 TM遙感影像、2013年Landsat8 OLI_TIRS遙感影像以及空間分辨率為30 m×30 m的DEM數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，每期均包括軌道ID號為123-40和123-41的2景影像。利用ArcGIS9.2和ERDAS9.2軟件進(jìn)行遙感影像的人機(jī)交互解譯，結(jié)合1993年的谷歌地圖與野外采樣開展精度檢驗(yàn)和校核修正，參考《我國土地利用現(xiàn)狀分類》(GB/T21010—2007)，將核心區(qū)的土地類型分為農(nóng)田、林地、水域、灘涂、城鄉(xiāng)建設(shè)用地以及旱地與裸地共6類。城市規(guī)劃建設(shè)用地?cái)?shù)據(jù)統(tǒng)一在WGS1984的坐標(biāo)系統(tǒng)內(nèi)與遙感解譯數(shù)據(jù)圖層配準(zhǔn)，所有數(shù)據(jù)均轉(zhuǎn)化為30 m精度的柵格文件。

(a)研究區(qū)位置

(b)2013年土地利用情況

圖1 長株潭城市群核心區(qū)區(qū)位和2013年土地利用情況

2 研究方法

2.1 水生態(tài)敏感格局識別

水生態(tài)敏感格局可以理解為對城市群水環(huán)境產(chǎn)生重要影響，且抗外界干擾能力較差，最易出現(xiàn)水生態(tài)問題，需要進(jìn)行保護(hù)與綜合整治的關(guān)鍵區(qū)域[32]，其識別是構(gòu)建水安全格局的基礎(chǔ)。水污染風(fēng)險、水災(zāi)害風(fēng)險和水生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)是水生態(tài)安全的核心問題[33]，因此水生態(tài)敏感格局包括保障水生態(tài)系統(tǒng)供給服務(wù)的地下水質(zhì)敏感格局、具有水生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)功能的洪災(zāi)敏感格局與澇災(zāi)敏感格局、具有生命支撐作用的水生境敏感格局。

2.1.1地下水質(zhì)敏感格局

根據(jù)2015年湖南省地質(zhì)調(diào)查研究院的長株潭城市群地質(zhì)環(huán)境調(diào)查相關(guān)研究成果[34]，綜合考慮地下水污染分布、土壤污染分布和地下水應(yīng)急水源分布情況，將保障城市群供水安全的應(yīng)急水源地劃為一級敏感區(qū)，將地下水污染區(qū)劃為二級敏感區(qū)，將工業(yè)、生活和礦山污染造成的土壤污染區(qū)劃為三級敏感區(qū)，可以得到地下水質(zhì)敏感格局，其中一級敏感區(qū)占水生態(tài)保護(hù)區(qū)總面積的68.27%(圖2)。

2.1.2洪災(zāi)敏感格局

長株潭城市群核心區(qū)的防洪工程建設(shè)較為完備，大部分防洪堤按照百年一遇標(biāo)準(zhǔn)修建，因此主要考慮發(fā)生特大洪災(zāi)時，超出防護(hù)堤的洪水淹沒情況。利用DEM數(shù)據(jù)分析無源淹沒范圍，可以識別出水系、濕地、湖泊、水庫、低洼地等滿足洪水宣泄的空間，辨識這些行洪空間格局可以有效降低洪災(zāi)風(fēng)險[35]。選用撈刀河堤頂高程40 m、長沙城區(qū)河西堤頂高程42 m、湘潭水文站堤頂高程44.9 m分別作為一級、二級、三級敏感區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)[36]，與河湖濕地一起構(gòu)成區(qū)域洪災(zāi)敏感格局，其中洪災(zāi)一級敏感區(qū)在水生態(tài)保護(hù)區(qū)總面積中的占比達(dá)96.17%(圖3)。

2.1.3澇災(zāi)敏感格局

一些地勢較低的城市建成區(qū)填埋了原有的洼地、河灘、濕地，導(dǎo)致城市雨洪調(diào)蓄能力下降，暴雨期間易發(fā)澇災(zāi)。以1993—2013年建成區(qū)內(nèi)消失的水域濕地作為澇災(zāi)生態(tài)敏感格局的分析對象，用2013年研究區(qū)域的城鄉(xiāng)建設(shè)用地作為遮罩，提取1993年的水域范圍，再轉(zhuǎn)換為shapefile格式的點(diǎn)數(shù)據(jù)，應(yīng)用ArcGIS的點(diǎn)密度空間分析命令計(jì)算點(diǎn)密度的空間分布數(shù)據(jù)，采用自然斷點(diǎn)(natural break)分類法將研究區(qū)分為9個等級，取前3級作為澇災(zāi)敏感格局的一、二、三級敏感區(qū)(圖4)。

圖2 地下水質(zhì)敏感格局

圖3 洪災(zāi)敏感格局

2.1.4水生境敏感格局

選用池鷺、黑斑蛙作為鳥類和兩棲類濕地生境的指示物種，從垂直棲居過程與水平活動過程出發(fā)識別水生境敏感格局?；诖怪边^程可以評價池鷺與黑斑蛙的棲息地適宜性。池鷺常棲息于稻田、池塘、湖泊、水庫和沼澤濕地等水域，不喜公路噪音[37]；黑斑蛙喜溫濕有遮陽的水草生境，常棲息于海拔500～1 000 m的水域及附近的草叢中[38]。由此確定棲息地適宜性的評價因子，再采用Delphi與層次分析法(analytic hierarchy process，AHP)[39]，選定11名專家對各指標(biāo)因子相對重要性進(jìn)行兩兩比較，運(yùn)用Yaahp v7.5軟件建立判斷矩陣，啟用群決策功能對專家打分進(jìn)行加權(quán)幾何平均計(jì)算，通過一致性檢驗(yàn)后，得到因子權(quán)重(表1)。利用ArcGIS軟件計(jì)算池鷺與黑斑蛙棲息地適宜性指數(shù)的空間分布。

圖4 澇災(zāi)敏感格局

黑斑蛙以垂直棲居過程為主，可以直接將其適宜性指數(shù)按照自然斷點(diǎn)9級分類，取前3級獲得黑斑蛙敏感格局(圖5(a))。池鷺在濕地和林地之間水平遷徙，先以適宜性分析辨識的棲息地作為“源”，再以土地利用類型為阻力因子，構(gòu)建“源-匯”水平過程的MCR模型，分析判別池鷺的敏感格局[40](圖5(b))。

表1 黑斑蛙與池鷺棲息地適宜性評價指標(biāo)體系及其權(quán)重

2.2 綜合水安全格局構(gòu)建

2.2.1水生態(tài)保護(hù)區(qū)識別

將上述單因子水生態(tài)敏感格局的9個等級，從低到高分別賦予1～9的標(biāo)準(zhǔn)值，再用Delphi與AHP方法，計(jì)算出長株潭城市群核心區(qū)綜合水生態(tài)敏感格局評價指標(biāo)權(quán)重(表2)。將所有單因子水生態(tài)敏感格局的標(biāo)準(zhǔn)化指數(shù)加權(quán)疊加得到綜合水生態(tài)敏感格局，再用自然斷點(diǎn)法重分類為9級，把敏感程度最高的一級劃分為水生態(tài)保護(hù)區(qū)。

2.2.2水生態(tài)廊道識別

水生態(tài)廊道包括兩類：一是作為主要行洪走廊、保障魚類與兩棲類動物遷徙的水生態(tài)藍(lán)線廊道，二是既能保障水鳥遷徙又能凈化水質(zhì)與滯留雨洪的水生態(tài)綠線廊道。構(gòu)建水生態(tài)藍(lán)線廊道要建立地表徑流模型，首先在無洼地DEM上利用ArcGIS流向工具，憑借傳統(tǒng)的D8算法[41]計(jì)算地表徑流離開每一個柵格單元的水流方向，然后利用水流方向柵格數(shù)據(jù)計(jì)算每個柵格的匯流累計(jì)量，當(dāng)匯流量達(dá)到一定值時就會產(chǎn)生地表徑流，所有匯流量大于閾值的柵格就是潛在的水流路徑，由這些水流路徑構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)即為水生態(tài)藍(lán)線廊道網(wǎng)絡(luò)。構(gòu)建水生態(tài)綠線廊道要同時使用MCR模型與地表徑流模型。首先以池鷺的MCR模型計(jì)算出最小累積阻力面作為虛擬的DEM，再利用地表徑流模型來識別低阻力聯(lián)通道和低阻力輻射道。這些通道是池鷺?biāo)竭w徙活動的潛在路徑，需要作為生態(tài)廊道加以保護(hù)。

(a)黑斑蛙 (b)池鷺

圖5 黑斑蛙和池鷺敏感格局

2.3 水安全格局的GAP分析

2.3.1水生態(tài)保護(hù)區(qū)的GAP分析

池鷺與黑斑蛙生境敏感格局是經(jīng)過疊加分析的生物棲息地和活動范圍，即物種分布圖層。將其和土地利用規(guī)劃圖中的水系與綠地保護(hù)區(qū)疊加，可以辨識沒有被保護(hù)的GAP；將其和現(xiàn)有城鄉(xiāng)建設(shè)用地圖疊加，可得到需要生態(tài)修復(fù)的GAP。

2.3.2水生態(tài)廊道的GAP分析

水生態(tài)廊道的連通性是保障親水物種棲息活動的關(guān)鍵要素，因此廊道GAP將嚴(yán)重威脅濕地物種多樣性。將水生態(tài)藍(lán)線廊道與現(xiàn)有水系濕地圖層相疊加，找到水體中斷或缺失的位置，以及有水壩阻斷魚類洄游線路的河段，即水生態(tài)藍(lán)線廊道的GAP。水生態(tài)綠線廊道穿越大面積城鎮(zhèn)建設(shè)用地，其中工業(yè)倉儲用地和道路與交通設(shè)施在一定程度上對濕地鳥類的遷徙活動造成了干擾和阻礙作用，因此將水生態(tài)綠線廊道分別與現(xiàn)狀和規(guī)劃的工業(yè)倉儲用地、道路與交通設(shè)施用地圖層相疊加，可以辨識濕地鳥類遷徙通道上生境質(zhì)量較差的地段，即水生態(tài)綠線廊道的GAP。

3 結(jié)果分析

3.1 綜合水安全格局

長株潭城市群核心區(qū)的綜合水安全格局由水生態(tài)保護(hù)區(qū)、水生態(tài)綠線廊道和水生態(tài)藍(lán)線廊道組成，占核心區(qū)總面積的16.12%(圖6)。

圖6 綜合水安全格局與GAP分布

3.1.1水生態(tài)保護(hù)區(qū)

水生態(tài)保護(hù)區(qū)一般沿水系分布，主要包括位于望城區(qū)北部、開福區(qū)與長沙縣的撈刀河沿線、湘潭縣東北部的漣水與涓水沿線的3個水生態(tài)保護(hù)區(qū)，總面積約為256 km2，占水安全格局總面積的25.77%。其中望城區(qū)北部保護(hù)區(qū)面積為117 km2，撈刀河保護(hù)區(qū)面積為74 km2，湘潭縣東北部保護(hù)區(qū)面積為65 km2。水生態(tài)保護(hù)區(qū)的土地利用類型主要是農(nóng)田、林地和水體(分別占總面積的34.28%、22.69%和17.75%)，還有少部分城鄉(xiāng)建設(shè)用地、旱地裸地和河漫灘(分別占總面積的11.50%、8.98%和4.80%)。

表3為水生態(tài)保護(hù)區(qū)包含的一級生態(tài)敏感區(qū)面積?？梢钥闯觯菂^(qū)北部保護(hù)區(qū)有較大面積的土地存在洪災(zāi)風(fēng)險與水質(zhì)污染風(fēng)險，還是池鷺的主要棲息地；該區(qū)域是城市群核心區(qū)的主要應(yīng)急水源地，但是存在面源污染問題，亟須開展專項(xiàng)環(huán)境整治工程；該區(qū)域位于湘江下游且水系豐富，當(dāng)超防洪標(biāo)準(zhǔn)的洪峰入境時有漫水和潰堤風(fēng)險，需要連通溝渠湖垸與河網(wǎng)，建立海綿濕地系統(tǒng)來消納洪水；長期的圍湖造田和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動也威脅到濕地鳥類的生境安全，應(yīng)設(shè)立濕地生態(tài)保護(hù)區(qū)進(jìn)行控制管理。撈刀河保護(hù)區(qū)的洪澇災(zāi)害風(fēng)險突出，這里屬于長沙盆地，低洼的地勢容易積澇，城市建設(shè)活動導(dǎo)致湖蕩坑塘濕地嚴(yán)重萎縮，雨季洪澇調(diào)蓄能力減弱，需要修復(fù)濕地生態(tài)系統(tǒng)，提升區(qū)域的抗洪排澇能力。湘潭縣東北部保護(hù)區(qū)需要重點(diǎn)保護(hù)境內(nèi)的漣水與涓水的河道與周邊濕地的生態(tài)系統(tǒng)，兼顧防洪減災(zāi)、保護(hù)地下水源安全、保護(hù)濕地生境等生態(tài)建設(shè)要求。

表3 水生態(tài)保護(hù)區(qū)包含的一級生態(tài)敏感區(qū)面積 km2

3.1.2水生態(tài)廊道

水生態(tài)藍(lán)線廊道是水安全格局的骨架，范圍包括河流水域及其兩側(cè)的緩沖區(qū)，總長度約為654 km，根據(jù)水系等級可分為兩個級別。一級藍(lán)線廊道長度約445 km，占藍(lán)線廊道總長度的68%，包括湘江干流和撈刀河、瀏陽河、溈水等湘江一級支流的水域和兩側(cè)400 m緩沖區(qū)；它既是最重要的濕地生態(tài)系統(tǒng)和魚類遷徙路徑，又是泄洪和排澇的主要通道，還是城市群主要的水源和游憩帶。二級藍(lán)線廊道總長度約209 km，占藍(lán)線廊道總長度的32%，包括二與三級支流、湖泊、濕地水體及其兩側(cè)200 m緩沖區(qū)；它是一級廊道水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的延伸和擴(kuò)展，對一級廊道的水質(zhì)優(yōu)劣、泄洪能力和水生物多樣性有重要影響。

水生態(tài)綠線廊道是水安全格局的經(jīng)脈，是山林地到水系濕地之間的有機(jī)連接通路，總長度約為516 km。將銜接3個水生態(tài)保護(hù)區(qū)的低阻力連通道列為一級綠道，其他為二級綠道。由表4可知，一級綠線廊道長度約222 km，占綠線廊道總長度的43%，廊道控制范圍應(yīng)達(dá)到100～200 m，穿越的林地比重較大，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量較高，是池鷺在棲息地和覓食地之間安全遷移的主要路線。二級綠線廊道長度約294 km，占綠線廊道總長度的57%，廊道控制范圍應(yīng)達(dá)到50～100 m，穿越的建設(shè)用地與林地比重較大，是連接城鎮(zhèn)綠地與城郊林地與濕地的綠色通廊和歇腳石。應(yīng)嚴(yán)格控制綠線廊道內(nèi)的建設(shè)工程，采用鄉(xiāng)土植物綠化裸地，提高廊道的綠地面積。

3.2 水安全格局的GAP保護(hù)與修復(fù)

3.2.1水生態(tài)保護(hù)區(qū)的GAP保護(hù)與修復(fù)

水生態(tài)保護(hù)區(qū)有3個保護(hù)空缺的GAP點(diǎn)，分別位于長沙市松雅湖濕地東側(cè)、撈刀河鎮(zhèn)向陽坡和湘潭市雨湖區(qū)毛家屋場，其現(xiàn)狀土地利用形式主要是農(nóng)田、林地和水域，是黑斑蛙和池鷺的棲息地，也位于洪災(zāi)風(fēng)險區(qū)和地下水應(yīng)急水源地。但是在城市規(guī)劃中，這些生態(tài)空間將被開發(fā)為居住用地與商業(yè)用地，其生態(tài)價值沒有受到保護(hù)。建議在城市規(guī)劃修編的過程中應(yīng)優(yōu)先考慮保護(hù)GAP點(diǎn)位置的自然生態(tài)系統(tǒng)，降低開發(fā)建設(shè)強(qiáng)度，提高防洪標(biāo)準(zhǔn)和海綿城市建設(shè)要求，保護(hù)地下水源。

水生態(tài)保護(hù)區(qū)還有2個修復(fù)空缺的GAP點(diǎn)，分別位于長沙縣舒家灣和湘潭縣三聯(lián)村，都是水鳥的主要覓食區(qū)域，其現(xiàn)狀土地利用形式主要是村鎮(zhèn)建設(shè)用地。集中分布的村鎮(zhèn)建筑群將原本較為完整的農(nóng)田和濕地斑塊分割成破碎的小斑塊，干擾了池鷺的生存活動。需要增加村鎮(zhèn)生態(tài)綠地面積，并建設(shè)綠道連通周邊濕地、農(nóng)田和林地，以增加生態(tài)斑塊的連通性。

3.2.2水生態(tài)廊道的GAP保護(hù)與修復(fù)

a. 水生態(tài)藍(lán)線廊道。水生態(tài)藍(lán)線廊道上共有7個修復(fù)空缺的GAP點(diǎn)，其中因分隔水域而形成的GAP點(diǎn)位于長沙望城區(qū)雷鋒北大道一線；因水庫水壩攔截魚道而形成的GAP點(diǎn)分別位于長沙湘江航電樞紐、茶亭水庫、關(guān)山水庫、順塘水庫、湘潭向東渠水庫、株洲大京水庫。根據(jù)潛在水流路徑模擬分析，望城區(qū)雷鋒北大道沿線的張家湖、史家湖、斑馬湖與東湖本是一片完整的濕地，現(xiàn)在被堤垸分割為多個僅有涵閘連接的魚塘水池，存在養(yǎng)殖業(yè)污染水體和侵占兩棲物種生境的問題?？梢越Y(jié)合城市規(guī)劃中計(jì)劃新建的濕地公園，修復(fù)濕地生態(tài)系統(tǒng)，恢復(fù)濕地完整性和連通性。藍(lán)線水系上的水庫水壩是傳統(tǒng)的土石壩或鋼筋混凝土大壩，僅考慮防洪和蓄水功能，阻隔了水生物洄游通道，破壞了原有淺水濕地生態(tài)系統(tǒng)。對此，一方面需要在附近增建小型淺水濕地，另一方面增建水壩的魚道、魚梯設(shè)施，確保洄游道路通暢[42]。

b. 水生態(tài)綠線廊道。水生態(tài)綠線廊道有2個保護(hù)空缺的GAP點(diǎn)，分別位于一級綠線廊道與規(guī)劃的長沙星沙聯(lián)絡(luò)道交界處以及二級綠線廊道與規(guī)劃的株洲武廣大道交界處；還有10個修復(fù)空缺的GAP點(diǎn)，其中4個位于高速公路和城市快速路截?cái)嗑G線廊道之處，6個在城市工業(yè)倉儲用地與綠道的交匯處。城市道路用地既降低了綠線廊道的景觀連通度，又會直接干擾水鳥的水平遷徙活動。GAP位置的道路兩側(cè)需要種植冠幅大、分支點(diǎn)高的喬木形成連續(xù)的綠化帶，弱化道路噪聲與燈光的影響，也為水鳥提供休憩的踏腳石，同時需要采用限速、禁鳴等措施來降低干擾[43]。工業(yè)倉儲用地易污染地下水和空氣，尤其是部分二類工業(yè)用地截?cái)嗑G線廊道，威脅到水鳥的生存。必須外遷有嚴(yán)重污染的項(xiàng)目，在廊道控制范圍內(nèi)的工業(yè)用地應(yīng)布置辦公和生活區(qū)，并適當(dāng)增加綠地面積。

表4 水生態(tài)綠線廊道的土地利用類型構(gòu)成 %

4 結(jié) 論

a. 長株潭城市群核心區(qū)的水安全格局由水生態(tài)保護(hù)區(qū)斑塊和水生態(tài)廊道構(gòu)成，占核心區(qū)總面積的16.12%。其中水生態(tài)保護(hù)區(qū)占水安全格局總面積的25.77%，集中分布在望城區(qū)北部、撈刀河沿線、湘潭縣東北部的3個斑塊；水生態(tài)藍(lán)線廊道總長度約為654 km，湘江干流及其一級支流是區(qū)域最重要的水生態(tài)屏障，作為一級藍(lán)線廊道，占總長度的68%；水生態(tài)綠線廊道總長度約為516 km，其一級綠線廊道占總長度的43%。

b. 洪災(zāi)風(fēng)險和地下水資源被破壞的風(fēng)險是長株潭城市群核心區(qū)最為突出的水安全問題，其次是濕地生物多樣性保護(hù)問題。洪災(zāi)一級敏感區(qū)占水生態(tài)保護(hù)區(qū)總面積的96.17%，雖然有防洪堤保護(hù)，但是一旦發(fā)生超百年一遇洪水位，都面臨洪水漫堤和內(nèi)部積澇的風(fēng)險，需要控制建設(shè)強(qiáng)度和構(gòu)建生態(tài)防洪設(shè)施，以彌補(bǔ)防洪工程的不足。地下水應(yīng)急水源地占水生態(tài)保護(hù)區(qū)總面積的68.27%，應(yīng)大力整治建設(shè)用地和農(nóng)業(yè)用地的面源污染問題，確保應(yīng)急水源安全。望城區(qū)北部是水鳥和蛙類的主要棲息地，需要結(jié)合生態(tài)廊道同步保護(hù)，形成能滿足濕地物種生存活動空間需求的藍(lán)、綠生態(tài)網(wǎng)絡(luò)。

c. 水生態(tài)保護(hù)區(qū)有3個保護(hù)空缺GAP和2個修復(fù)空缺GAP，水生態(tài)藍(lán)線廊道有7個修復(fù)空缺GAP，水生態(tài)綠線廊道有2個保護(hù)空缺GAP和10個修復(fù)空缺GAP。GAP區(qū)域決定了長株潭城市群核心區(qū)水安全格局的整體安全水平，必須作為亟須保護(hù)或修復(fù)的關(guān)鍵性戰(zhàn)略位置，在水安全格局的建設(shè)實(shí)施過程中優(yōu)先考慮。