鄉(xiāng)村振興背景下湖州市三林村的生態(tài)敏感性分析

張貴豪，李曉璐，吳佳杰，馬軍山

(浙江農(nóng)林大學(xué) 風(fēng)景園林與建筑學(xué)院，浙江 杭州 311300)

黨的十九大作出了鄉(xiāng)村振興的重大部署，鄉(xiāng)村是具有自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)特征的地域綜合體，承載著生活、生產(chǎn)、生態(tài)、文化等多種功能，在國(guó)家的發(fā)展進(jìn)程中鄉(xiāng)村的人居環(huán)境發(fā)展問(wèn)題不容忽視。生態(tài)敏感性是生態(tài)系統(tǒng)在特定時(shí)空尺度相對(duì)于外界干擾所具有的敏感反應(yīng)和自我恢復(fù)能力，是生態(tài)系統(tǒng)的一種固有屬性，反映了區(qū)域內(nèi)發(fā)生生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的可能性大小與難易度[1]。在相關(guān)研究中，生態(tài)敏感性的研究類(lèi)型涵蓋了水域[2]、濕地[3]、旱地[4]、林地[5]等方面；生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)也逐漸從土地荒漠化[6]、酸雨、區(qū)域的水土流失[7]、區(qū)域的土壤侵蝕[8]等單因子敏感性分析向綜合性的區(qū)域敏感性研究發(fā)展[9-11]；在研究尺度上，由較大尺度的研究(如國(guó)家、流域、省、市級(jí)的生態(tài)敏感性[11-12])逐漸發(fā)展到對(duì)小尺度研究(如公園[12]、風(fēng)景區(qū)[13]、城鎮(zhèn)[14]、鄉(xiāng)村[15-16]的生態(tài)敏感性)，但是在鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略背景下的鄉(xiāng)村生態(tài)敏感性相關(guān)的研究相對(duì)較少。

目前，三林村在鄉(xiāng)村旅游的大背景下，全力打造以“白鷺?biāo)l(xiāng)，國(guó)際慢村”為特色的區(qū)域性鄉(xiāng)村旅游示范區(qū)。筆者利用土地利用類(lèi)型、植被類(lèi)型、道路緩沖區(qū)、水體緩沖區(qū)、居民點(diǎn)緩沖區(qū)5個(gè)方面構(gòu)造鄉(xiāng)村生態(tài)敏感性分析模型，通過(guò)層次分析法確定各指標(biāo)因子的權(quán)重，并以三林村為例進(jìn)行實(shí)證分析，研究三林村的生態(tài)敏感性現(xiàn)狀，以期為決策者提供鄉(xiāng)村開(kāi)發(fā)建設(shè)的參考和借鑒。

1 三林村概況和研究方法

1.1 三林村概況

三林村位于浙江省湖州市德清縣禹越鎮(zhèn)，由三來(lái)村與茂林村合并而成，村莊東鄰天皇殿村、高橋集鎮(zhèn)，南靠夏冬村，西接西廟橋村，北與新市古鎮(zhèn)風(fēng)景區(qū)相望，村域總面積約605.70 hm2(圖1)。地處太湖流域杭嘉湖平原中部，屬東南沿海亞熱帶季風(fēng)氣候，氣候溫和，光照良好，氣候條件優(yōu)越[17]。因地處平原水鄉(xiāng)，村內(nèi)綠化基礎(chǔ)較好，村莊整體林木覆蓋率達(dá)6%，并在2019年入選為第二批“國(guó)家森林村莊”。隨著鄉(xiāng)村旅游開(kāi)發(fā)建設(shè)日益加快，目前三林村村內(nèi)基礎(chǔ)建設(shè)日臻完善，村民生活質(zhì)量得到了較大程度的提升，但與此同時(shí)村內(nèi)的生態(tài)環(huán)境也在不同程度遭到破壞。

圖1 三林村的區(qū)位

1.2 數(shù)據(jù)處理

本研究區(qū)域的數(shù)據(jù)包括2015年三林村1∶2 000航測(cè)標(biāo)準(zhǔn)AutoCAD地形圖(德清縣住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局)、1 m分辨率的衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)、村域行政邊界圖以及其他相關(guān)數(shù)據(jù)。依靠現(xiàn)有數(shù)據(jù)結(jié)合實(shí)地調(diào)研，獲取研究區(qū)域內(nèi)2019年現(xiàn)狀土地利用數(shù)據(jù)，將經(jīng)過(guò)提取的用地類(lèi)型、道路、居民點(diǎn)、水體、植被等信息導(dǎo)入到ArcGIS軟件中，建立相應(yīng)空間數(shù)據(jù)庫(kù)。

1.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取和敏感性程度分級(jí)

敏感性評(píng)價(jià)因子的選取是生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)的核心，但是由于研究區(qū)域和內(nèi)容不同，指標(biāo)的選取也會(huì)有所不同[15]。劉瀾等[16]選取地形、坡度、坡向、土地利用類(lèi)型、地質(zhì)災(zāi)害、交通通達(dá)性、水域距離7個(gè)因子對(duì)水鄉(xiāng)古村的生態(tài)敏感性進(jìn)行研究。王佳利等[12]選取高程、坡度、坡向、水體緩沖區(qū)、土壤、植被類(lèi)型、郁閉度、土地利用類(lèi)型、道路緩沖區(qū)、景觀資源等級(jí)10個(gè)因子對(duì)公園敏感性進(jìn)行研究，為公園的保護(hù)和規(guī)劃提供參考。鐘林生等[18]選取保護(hù)區(qū)級(jí)別、植被類(lèi)型、地形坡度、土地利用類(lèi)型4個(gè)敏感性因子進(jìn)行研究，為旅游區(qū)的規(guī)劃提供參考。

本研究通過(guò)實(shí)地調(diào)研，將與村莊發(fā)展中對(duì)環(huán)境影響較大的因子提取出來(lái)，再通過(guò)咨詢(xún)相關(guān)專(zhuān)家和文獻(xiàn)研究最終確定了土地用地類(lèi)型、植被類(lèi)型、道路緩沖區(qū)、水體緩沖區(qū)、居民點(diǎn)緩沖區(qū)5個(gè)指標(biāo)作為生態(tài)敏感性因子(表1)。根據(jù)研究區(qū)域的現(xiàn)狀條件和敏感性因子的自身特點(diǎn)，將生態(tài)敏感性分為高度敏感、中度敏感、低度敏感和不敏感4個(gè)等級(jí)，分別賦值為7、5、3、1(較高的數(shù)值對(duì)應(yīng)較高的生態(tài)敏感性)[19]。

表1 單因子生態(tài)敏感性等級(jí)分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)及權(quán)重

土地利用類(lèi)型。不同的用地類(lèi)型代表著人類(lèi)對(duì)土地利用程度的不同，代表著生態(tài)環(huán)境所受到的影響也各不相同，其敏感性程度也各有差異[20]。河流水域、濕地、林地等對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響程度較大，容易受到外界干擾，敏感性相對(duì)較高；農(nóng)田(旱地、水田)、魚(yú)塘、蝦塘等人工因素參與較多，敏感性程度稍次之；道路、居民點(diǎn)、公共服務(wù)用地等是人們生活活動(dòng)的空間，其生態(tài)敏感性程度最低。

植被類(lèi)型。植被在調(diào)節(jié)區(qū)域小氣候、減少水土流失、提高生物豐富度等方面有著重要作用。植被類(lèi)型的敏感度高低以植被受到破壞后可恢復(fù)的難易程度來(lái)確定，通過(guò)對(duì)村莊的植被現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查并結(jié)合文獻(xiàn)資料，最終確定喬木林地的敏感性最高，灌草地和農(nóng)田耕地次之，裸地的敏感性最低[12]。

水體緩沖區(qū)。三林村是典型的“魚(yú)米之鄉(xiāng)”，村內(nèi)河流成網(wǎng)狀分布，水鄉(xiāng)特征明顯。河流水域可以調(diào)節(jié)區(qū)域環(huán)境的溫度和濕度，對(duì)維系區(qū)域內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)平衡起著很大的作用。靠近水域的地方人為干擾因素較少，其生態(tài)敏感性相對(duì)較高，隨著距離的增加，敏感性逐漸降低。

居民點(diǎn)緩沖區(qū)和道路緩沖區(qū)。居民點(diǎn)是村民生活起居的場(chǎng)所，道路是主要的交通載體，道路和居民點(diǎn)都是人為活動(dòng)頻繁的區(qū)域，人類(lèi)活動(dòng)越頻繁，對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)的影響就會(huì)越大，該區(qū)域的生態(tài)敏感性就越低，并隨著距離的增大生態(tài)敏感度逐漸變高。

1.4 評(píng)價(jià)因子的權(quán)重確定

通過(guò)專(zhuān)家打分和文獻(xiàn)資料查閱構(gòu)建生態(tài)敏感性判斷矩陣，以?xún)蓛杀容^的方式計(jì)算敏感性因子的權(quán)重(表1)，并對(duì)求得的特征向量進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。結(jié)果表明，此判斷矩陣符合一致性檢驗(yàn)，可以進(jìn)行加權(quán)計(jì)算總權(quán)重。

1.5 GIS加權(quán)疊加

加權(quán)疊加法是最基本的GIS空間分析法，現(xiàn)廣泛用于生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)研究中[21]。在GIS軟件中調(diào)整統(tǒng)一的坐標(biāo)參數(shù)，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入到GIS 10.2軟件中，通過(guò)數(shù)據(jù)柵格化和重分類(lèi)操作，求得單因子生態(tài)敏感性分析圖。根據(jù)專(zhuān)家打分和層次分析法運(yùn)算得出的敏感因子權(quán)重?cái)?shù)值，對(duì)各個(gè)單因子的權(quán)重進(jìn)行加權(quán)疊加處理，最終得出研究區(qū)域的綜合性生態(tài)敏感性分析圖。綜合生態(tài)敏感性分析數(shù)學(xué)公式參考文獻(xiàn)[10]。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因子生態(tài)敏感性

由(圖2、表2)可知，在土地利用類(lèi)型上，村內(nèi)高度敏感區(qū)主要集中在河流水系的分布區(qū)域，面積為80.68 hm2，占總面積的13.3%。由于村內(nèi)人工活動(dòng)參與的用地類(lèi)型(耕地、水田、魚(yú)田、蝦田)占地面積眾多，村莊總體以低敏感區(qū)為主，占村莊總面積的66.8%。村內(nèi)植被敏感性較高區(qū)域位于沿道路和河流的喬木地帶，占總面積的7.2%。由于村內(nèi)主要經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)為魚(yú)蝦養(yǎng)殖，魚(yú)田、蝦塘數(shù)量眾多，以不敏感為主，面積為329.39 hm2，占比54.5%。由于整個(gè)村域的交通以生產(chǎn)生活需求進(jìn)行布局，道路通達(dá)度較高，敏感性主要以不敏感和低敏感區(qū)域?yàn)橹鳎娣e為376.11 hm2，占總面積的62.2%。水體的敏感性從自身向外逐級(jí)降低，高、中敏感區(qū)域主要分布在村內(nèi)的中部偏東地區(qū)，占比分別為25.2%、11.5%。水體是自然環(huán)境中維持環(huán)境健康較為重要的因素，在發(fā)展中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)水域及周邊環(huán)境的保護(hù)，建立河流水系的保護(hù)和緩沖區(qū)，避免人為活動(dòng)的干擾[14]。人為活動(dòng)是對(duì)生態(tài)敏感性影響的最大因素，距離居民點(diǎn)越遠(yuǎn)，敏感性程度就越高。關(guān)于居民點(diǎn)敏感性方面，村內(nèi)不敏感、低度敏感、中度和高度敏感區(qū)域面積相差不大，不敏感區(qū)域分布主要以居民點(diǎn)為中心，高敏感性區(qū)域分布在村莊中部偏西、東部和東南部東北部。

圖2 單因子生態(tài)敏感性的分析

表2 生態(tài)敏感性的分析

2.2 三林村景觀生態(tài)敏感性

通過(guò)ArcGIS10.2軟件，將各單因子敏感數(shù)據(jù)加權(quán)疊加，按照自然間斷點(diǎn)分類(lèi)法將敏感性區(qū)域劃分為不敏感、低度敏感、中度敏感、高度敏感4個(gè)敏感性等級(jí)，獲得村莊整體生態(tài)敏感性分析圖(圖3)[15]。

圖3 湖州市三林村生態(tài)敏感性的分析

根據(jù)綜合性生態(tài)敏感性分析(圖3、表2)可知，不敏感區(qū)占研究區(qū)域總面積的17.2%，以居住點(diǎn)聚集式和沿道路線(xiàn)性分布為特色，多為住宅用地、公共服務(wù)用地和村莊基礎(chǔ)設(shè)施用地，在這些區(qū)域人工參與程度高，對(duì)周?chē)母蓴_程度較強(qiáng)，在未來(lái)的開(kāi)發(fā)建設(shè)中適宜開(kāi)展商業(yè)等人為活動(dòng)較強(qiáng)的活動(dòng)。村莊整體以低敏感區(qū)為主，面積275.39 hm2，占總面積的45.5%，用地以耕地、水田、魚(yú)田、蝦田為主，作為村莊的主要產(chǎn)業(yè)類(lèi)型，未來(lái)在進(jìn)行相關(guān)農(nóng)事生產(chǎn)活動(dòng)的同時(shí)，可適時(shí)適地與鄉(xiāng)村旅游結(jié)合，開(kāi)發(fā)出鄉(xiāng)村旅游的特色旅游活動(dòng)。中度敏感和高度敏感區(qū)主要分布在村莊中部偏東的河流湖泊區(qū)域，分別占總面積的19.2%、18.1%，該區(qū)域主要以水體和河岸兩側(cè)的喬木樹(shù)林和灌木為主，具有良好的生態(tài)環(huán)境，容易受到外界的干擾，在未來(lái)的發(fā)展中要堅(jiān)持保護(hù)為主、適度開(kāi)發(fā)的原則。

3 討論

通過(guò)利用AHP和ArcGIS空間分析技術(shù)，選取土地利用類(lèi)型、植被類(lèi)型、道路緩沖區(qū)、居民點(diǎn)緩沖區(qū)、水體緩沖區(qū)5個(gè)因子對(duì)湖州市三林村的景觀生態(tài)敏感性進(jìn)行研究。結(jié)果表明：影響村莊生態(tài)敏感性最重要的因素為土地利用類(lèi)型，其次為水體緩沖區(qū)和植被類(lèi)型(水系和植被生長(zhǎng)區(qū)域的生態(tài)環(huán)境較好，一般人類(lèi)活動(dòng)的頻率低，不易受到外界的干擾)。對(duì)環(huán)境敏感性影響最小的因子是道路和居民點(diǎn)緩沖區(qū)，主要原因?yàn)樵搮^(qū)域的交通便利，人為活動(dòng)因素高。在整體敏感性的分布上，不敏感、低度敏感、中度敏感和高度敏感區(qū)分別占總面積的17.2%、45.5%、19.2%、18.1%。村莊整體以低生態(tài)敏感區(qū)為主，占總面積的45.5%，不敏感區(qū)主要分布在村莊西北部和南部的生活居住聚集區(qū)，高敏感區(qū)分布在村莊中部河流湖泊匯集區(qū)。在未來(lái)的開(kāi)發(fā)建設(shè)中，應(yīng)根據(jù)村莊敏感性分布的不同，合理制定對(duì)應(yīng)的發(fā)展策略。

在鄉(xiāng)村振興的時(shí)代背景下，湖州市三林村正處于村莊景區(qū)建設(shè)的重要階段，如何協(xié)調(diào)好村莊自然生態(tài)、歷史文脈與現(xiàn)代鄉(xiāng)村旅游的關(guān)系是當(dāng)下需要解決的問(wèn)題。通過(guò)對(duì)三林村生態(tài)敏感性的研究，剖析目前村莊的景觀生態(tài)現(xiàn)狀，在未來(lái)鄉(xiāng)村振興建設(shè)中為決策者提供參考和借鑒。本研究利用定量的方式對(duì)村莊的生態(tài)敏感性進(jìn)行分析，得到了較為準(zhǔn)確的生態(tài)敏感性分布圖，但是由于自身經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)資料的缺乏，在敏感性因子選擇上(如：水質(zhì)、土壤、氣候、生物、文化等)還需進(jìn)一步研究，在敏感性因子的打分和分級(jí)上不免存在誤差，這些需要在以后的研究中進(jìn)行完善，使相關(guān)研究更加準(zhǔn)確。