婁云
摘要:以長(zhǎng)春蓮花山生態(tài)旅游度假區(qū)為研究對(duì)象。在GIS技術(shù)的支持下,結(jié)合該區(qū)的現(xiàn)狀選取了相應(yīng)的影響因子;并在對(duì)單一敏感因子評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上,采用層次分析法確定了每個(gè)因子的權(quán)重,對(duì)該區(qū)生態(tài)景觀敏感性進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)。劃分了生態(tài)景觀敏感性保護(hù)的三級(jí)區(qū)域。結(jié)果表明:該區(qū)所選擇的6個(gè)影響因子,植被、坡度、高程、土壤、水文及水源保護(hù)區(qū)的權(quán)重分剮為0.423、0.251、0.141、0.073、0.073、0.039。該研究區(qū)域整體生態(tài)敏感度較小,高敏感區(qū)只占區(qū)域的12.59%,中敏感區(qū)占71.05%,低敏感區(qū)占16.05%。且高敏感區(qū)主要集中分布在各個(gè)山峰以及兩側(cè),對(duì)外界的干擾敏感性極強(qiáng),屬于高度保護(hù)的地段;低敏感區(qū)分布蓮花山的平緩地帶,可以承受一定強(qiáng)度的人為干擾,適合進(jìn)行旅游開(kāi)發(fā)建設(shè)等活動(dòng)。研究結(jié)果可為推進(jìn)該區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。
關(guān)鍵詞:生態(tài)敏感性;GIS技術(shù);長(zhǎng)春蓮花山;生態(tài)保護(hù)區(qū)
中圖分類(lèi)號(hào):F592.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-9944(2019)18-0043-05
1引言
生態(tài)敏感性分析是指在不損失或不降低環(huán)境質(zhì)量情況下,生態(tài)因子對(duì)外界壓力或變化的適應(yīng)能力。主要采用生態(tài)因子網(wǎng)格分析法和借助地理信息系統(tǒng)分析法進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)。目前,關(guān)于生態(tài)敏感性分析的研究較多屬于半定量研究,多采用數(shù)學(xué)建模、基于灰色系統(tǒng)理論和矢量投影原理的方法揭示研究對(duì)象的生態(tài)環(huán)境敏感性。近年來(lái),隨著生態(tài)理論和計(jì)算機(jī)技術(shù)的日趨成熟,GIS和RS技術(shù)結(jié)合的方法在生態(tài)環(huán)境敏感性研究中逐漸增多,但多側(cè)重于單因子、大尺度范圍內(nèi)的分析研究,關(guān)于風(fēng)景區(qū)生態(tài)敏感性綜合分析評(píng)價(jià)方面的研究較少。
長(zhǎng)春蓮花山旅游度假區(qū)地處長(zhǎng)春市東部,東經(jīng)125°29~125°48、北緯43°53~43°56之間。該區(qū)東臨石頭口門(mén)水庫(kù)(蓮花湖);南接雙陽(yáng)區(qū)、凈月經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū);西與英俊工業(yè)集中區(qū)相連。年平均氣溫4.6℃,平均降雨595.3mm,長(zhǎng)吉公路、雙九公路、東中公路在度假區(qū)交叉穿過(guò),距龍嘉國(guó)際機(jī)場(chǎng)僅5km,鄰近長(zhǎng)春中心城區(qū)、毗鄰機(jī)場(chǎng),交通便利。然而,隨著二道區(qū)行政中心的東遷和長(zhǎng)春城市格局的東擴(kuò),蓮花山生態(tài)旅游區(qū)作為長(zhǎng)吉連接軸上的重要區(qū)域,如何實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的和諧已成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。因此,在GIs技術(shù)支持下,結(jié)合蓮花山生態(tài)旅游度假區(qū)的現(xiàn)狀,利用層次分析法,進(jìn)行單一敏感因子及生態(tài)景觀敏感性綜合評(píng)價(jià),劃分生態(tài)景觀敏感性保護(hù)區(qū)域,其結(jié)果可為蓮花山地區(qū)的科學(xué)規(guī)劃與合理開(kāi)發(fā)提供科學(xué)依據(jù),以便達(dá)到既滿足人們對(duì)生態(tài)景觀的需求又實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境破壞最小化及資源可持續(xù)發(fā)展的雙贏。
2材料與方法
2.1生態(tài)敏感度因子的選擇
通過(guò)對(duì)長(zhǎng)春蓮花山生態(tài)旅游度假區(qū)的區(qū)域概況、自然地理環(huán)境和景觀資源等進(jìn)行充分的調(diào)查研究,結(jié)合該區(qū)的區(qū)域特點(diǎn)、研究的重點(diǎn)與客觀條件(用地現(xiàn)狀、開(kāi)發(fā)目標(biāo)、開(kāi)發(fā)性質(zhì)等),在GIs技術(shù)的支持下,選取了對(duì)生該區(qū)態(tài)敏感度影響較大的6個(gè)因子:植被、坡度、高程、土壤、水文和水源保護(hù)區(qū)。
2.2各因子權(quán)重的確定
利用層次分析法,根據(jù)各個(gè)因子對(duì)生態(tài)敏感度的影響程度,結(jié)合專(zhuān)家意見(jiàn)和資料文獻(xiàn),利用公式1得到長(zhǎng)春蓮花山生態(tài)旅游度假區(qū)各影響因子的權(quán)重,見(jiàn)表1。
式(2)中i——土地利用方式編號(hào);K——影響i種土地利用方式的生態(tài)因子編號(hào);n——影響i種土地利用方式的生態(tài)因子總數(shù);Wk
K因子對(duì)i種土地利用方式的權(quán)值,且w1+W2+…+Wk=1;Bki——土地利用方式為i的第K個(gè)生態(tài)因子適宜度評(píng)價(jià)值;Si——土地利用方式為i時(shí)的綜合評(píng)價(jià)值。
3結(jié)果與分析
3.1單因子生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)
3.1.1植被因子
由于不同類(lèi)型的植被抗干擾能力和自我調(diào)節(jié)能力都不一樣,根據(jù)不同植被類(lèi)型對(duì)生態(tài)敏感度的影響,將植被分為以下5類(lèi)(表2),得到植被因子分級(jí)分布圖(圖1)和植被敏感度分級(jí)分布圖(圖2)。
3.1.2坡度
結(jié)合蓮花山的實(shí)地情況和一般坡度分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)將坡度分為5個(gè)等級(jí)(表3),得到坡度因子的生態(tài)敏感度分級(jí)分布圖(圖3)。
研究表明,高敏感和較高敏感區(qū)的面積占研究區(qū)總面積的81.92%,可見(jiàn)該區(qū)域的植被因子生態(tài)敏感度比較高,要注重植被保護(hù),較低敏感區(qū)和低敏感區(qū)面積較少,主要分布在山腳地勢(shì)平緩以及山體各地方零星的一年一熟糧食作物及耐寒經(jīng)濟(jì)作物田和溫帶落葉闊葉林等。
通過(guò)分析可得,地勢(shì)平緩的坡度低敏感區(qū)和較低敏感區(qū)兩者的面積分別占研究區(qū)域的79.73%和17.46%,而高敏感區(qū)和較高敏感區(qū)總共只占了森林公園約0.34%的面積,這是由于蓮花周?chē)霓r(nóng)田和水域面積較大,山相對(duì)平緩決定的。敏感度高和較高的區(qū)域,主要是在山體的中上坡,這些地方坡地大,生態(tài)敏感性高,需要著重保護(hù)。
3.1.3高程
高程圖以建立的數(shù)字高程模型(DEM)為基礎(chǔ),用來(lái)表示蓮花山的實(shí)際高程,可以看出蓮花山最低海拔為190m,最高海拔為410m。根據(jù)分析需要將高程分為5級(jí)(表4),得到高程因子的生態(tài)敏感度分級(jí)分布圖(圖4)。
分析發(fā)現(xiàn),較低敏感區(qū)所占的比例最大,為43.57,高敏感區(qū)和較高敏感區(qū)面積較小,分別占該區(qū)域的0.43%和3.57%,可見(jiàn)蓮花山在高程230~270m分布面積最大,高海拔分布較少。
3.1.4水文
蓮花山的水資源比較豐富,據(jù)實(shí)際情況,按水體的類(lèi)型劃分為5個(gè)等級(jí)(表5),得到水文因子分級(jí)分布圖(圖5)和水文因子敏感性等級(jí)圖(圖6)。
分析結(jié)果表明,低敏感區(qū)占研究區(qū)域的93.58%,說(shuō)明研究區(qū)內(nèi)大部分區(qū)域的水文因子生態(tài)敏感度相對(duì)較低,在水系一定范圍內(nèi)的區(qū)域才具有相應(yīng)等級(jí)的敏感度。
3.1.5土壤
根據(jù)實(shí)地情況,將研究區(qū)域內(nèi)的土壤因子類(lèi)別分為暗棕土、黑土、草甸土、新積土及無(wú)土區(qū)5個(gè)部分(表6),根據(jù)其敏感性等級(jí)形成該因子的分級(jí)分布圖(圖7)生態(tài)敏感度分級(jí)分布圖(圖8)。
通過(guò)分析可知,該研究區(qū)域的土壤因子生態(tài)敏感度相對(duì)較高,因?yàn)楦呙舾袇^(qū)和較高敏感區(qū)占了研究區(qū)域的72.97%,面積大于一半以上,主要分布在山體的暗棕土和農(nóng)田的黑土區(qū)。
3.1.6水源保護(hù)
根據(jù)規(guī)劃的要求,為了保護(hù)水源區(qū),將研究區(qū)域分為非水源保護(hù)區(qū)、準(zhǔn)水源保護(hù)區(qū)、二級(jí)水源保護(hù)區(qū)和一級(jí)水源保護(hù)區(qū)4個(gè)部分(表7),根據(jù)其敏感性等級(jí)形成該因子的分級(jí)分布圖(圖9)和生態(tài)敏感度分級(jí)分布圖(圖10)。
研究結(jié)果顯示,該研究區(qū)域的水源保護(hù)因子生態(tài)敏感度相對(duì)較低,因?yàn)楦呙舾袇^(qū)和較高敏感區(qū)只占了研究區(qū)域的24.兒%,面積在1/4左右,主要分布在蓮花山的主要水源地石頭門(mén)水庫(kù)。
3.2蓮花山景觀生態(tài)敏感度綜合分析
研究區(qū)域的生態(tài)敏感度是由各個(gè)單因子的綜合影響形成的,因此,在進(jìn)行各單因子生態(tài)敏感性分析的基礎(chǔ)上,利用加權(quán)疊加法,在地理信息系統(tǒng)的平臺(tái)下采用公式2進(jìn)行疊加計(jì)算。
通過(guò)計(jì)算,最終得出蓮花山規(guī)劃區(qū)中每個(gè)空間地塊的綜合得分值,綜合評(píng)得分值代表了該空間地塊的綜合生態(tài)敏感度,得分值越高,則生態(tài)敏感性越強(qiáng)(圖11)。再將疊加的敏感值分成3級(jí),見(jiàn)表8。
由表8可知,該研究區(qū)域整體生態(tài)敏感度較小,高敏感區(qū)只占區(qū)域的12.59%,面積為50108200hm2,主要分布在蓮花山海拔較高和山坡比較陡峭地帶還包括相對(duì)容易受破壞的暗棕土溫、帶落葉闊葉林和一年一熟糧食作物及耐寒經(jīng)濟(jì)作物田區(qū)域。該區(qū)域海拔較高,坡度較大,該區(qū)域?qū)ν饨绲母蓴_敏感性極強(qiáng),一旦受到外界的干擾,不僅僅會(huì)影響該區(qū)域,而且對(duì)整個(gè)景觀生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重的影響,因此屬于高度保護(hù)的地段。所以在該區(qū)內(nèi)盡量少或不要進(jìn)行人為的開(kāi)發(fā)活動(dòng),還是要以保護(hù)和生態(tài)恢復(fù)為主。
中敏感區(qū)占研究區(qū)域的71.05%,面積為284012800hm2,主要集中在一些村屯部分,由于其本身就處在一定的人為活動(dòng)范圍內(nèi),主要包括一些農(nóng)田、部分苗圃和建設(shè)用地,所以該區(qū)域?qū)θ祟?lèi)建設(shè)有一定的同化和吸收能力。對(duì)外界的干擾活動(dòng)具有一定的抵抗性,可承受輕度的人類(lèi)干擾,但是要確保開(kāi)發(fā)的范圍和強(qiáng)度對(duì)生態(tài)不會(huì)造成影響。
低敏感區(qū)占研究區(qū)域的16.05%,面積為63879000hm2。低敏感區(qū)主要包括水庫(kù)區(qū)域和較平坦的地帶。該區(qū)域生態(tài)敏感度較低,較不容易受到干擾且恢復(fù)較快,可以進(jìn)行一定強(qiáng)度的人為開(kāi)發(fā)建設(shè),同時(shí),該區(qū)與研究區(qū)域的自然景觀相伴相依,即不失風(fēng)景又適合開(kāi)發(fā),是中心旅游區(qū)的好位置。通過(guò)以上對(duì)蓮花山區(qū)域進(jìn)行景觀生態(tài)敏感度分析,得出各級(jí)敏感區(qū)的分布和范圍,從而為區(qū)域內(nèi)的各項(xiàng)規(guī)劃提供重要的依據(jù)。
4結(jié)語(yǔ)
(1)在GIS技術(shù)的支持,根據(jù)長(zhǎng)春蓮花山生態(tài)旅游度假區(qū)的現(xiàn)狀選取了對(duì)生態(tài)敏感度影響較大的植被、坡度、高程、土壤、水文和水源保護(hù)區(qū)六個(gè)因子,對(duì)單一敏感因子進(jìn)行了評(píng)價(jià),并在此基礎(chǔ)上通過(guò)層次分析法確定各個(gè)因子的權(quán)重分別為:植被0.423、坡度0.251、高程0.141、土壤0.073、水文0.073和水源保護(hù)區(qū)0.039。
(2)利用GIS的疊加分析對(duì)該區(qū)生態(tài)景觀敏感性進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià),將蓮花山的景觀生態(tài)敏感度劃分為低敏感區(qū)、中敏感區(qū)和高敏感區(qū)三個(gè)等級(jí),三個(gè)等級(jí)的面積分別為63879000hm2、284012800hm2、50108200hm2,分別占研究區(qū)域總面積的16.05%、71.36%、和12.59%。
(3)研究結(jié)果顯示,高敏感區(qū)主要集中分布在各個(gè)山峰以及兩側(cè),該區(qū)域?qū)ν饨绲母蓴_敏感性極強(qiáng),屬于高度保護(hù)的地段;中敏感區(qū)對(duì)外界的干擾活動(dòng)具有一定的抵抗性,可承受輕度的人類(lèi)干擾,但是要確保開(kāi)發(fā)的范圍和強(qiáng)度對(duì)生態(tài)系統(tǒng)不會(huì)造成影響;低敏感區(qū)分布蓮花山的平緩地帶,可以承受一定強(qiáng)度的人為干擾,適合進(jìn)行旅游開(kāi)發(fā)建設(shè)等活動(dòng)。本研究結(jié)果可為該區(qū)的綜合保護(hù)規(guī)劃以及實(shí)現(xiàn)景觀保護(hù)和開(kāi)發(fā)之間的協(xié)調(diào)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。