浙江省慈溪市附海鎮(zhèn)生態(tài)用地研究

呂淵，蔣文偉，過萍艷

（浙江農林大學風景園林與建筑學院，浙江臨安 311300）

浙江省慈溪市附海鎮(zhèn)生態(tài)用地研究

呂淵，蔣文偉，過萍艷

（浙江農林大學風景園林與建筑學院，浙江臨安 311300）

在浙江省附海鎮(zhèn)生態(tài)用地現(xiàn)狀調查的基礎上，應用生態(tài)敏感性評價方法和景觀生態(tài)安全理論，選取土地利用現(xiàn)狀、區(qū)域開發(fā)強度和距環(huán)境敏感區(qū)距離等生態(tài)敏感性因子，結合景觀格局指數(shù)，綜合評價了附海鎮(zhèn)生態(tài)敏感性程度及其空間分布狀況。結果表明：生態(tài)高度敏感區(qū)、中度敏感區(qū)、低度敏感區(qū)和非敏感區(qū)分別占研究區(qū)面積的7.16%，27.29%，30.46%和35.09%，并以此規(guī)劃出研究區(qū)生態(tài)安全的核心保護區(qū)、控制發(fā)展區(qū)和適宜發(fā)展區(qū)3種生態(tài)用地類型，進而提出了不同生態(tài)用地類型的管理措施，為附海鎮(zhèn)生態(tài)用地提供規(guī)劃依據(jù)和建設策略。圖3表5參23

景觀生態(tài)學；生態(tài)用地；生態(tài)敏感性評價；景觀生態(tài)安全；附海鎮(zhèn)

生態(tài)用地研究是景觀生態(tài)學重要的研究內容，其理論方法強調土地利用的合理性，目的在于闡明土地生態(tài)評價單元與其土地利用方式之間的協(xié)調程度和發(fā)展趨勢[1]。綜合考慮景觀生態(tài)和環(huán)境要素的生態(tài)用地研究是目前城市規(guī)劃、土地利用規(guī)劃以及環(huán)境影響評價等研究的熱點及難點問題[2-3]。景觀生態(tài)安全格局是判別和建立生態(tài)基礎設施的重要途徑，并以景觀生態(tài)學理論和方法為基礎，從生態(tài)過程與格局的功能關系研究出發(fā)，判別對這些生態(tài)過程的健康與安全有著關鍵意義的景觀格局[4]。多年來，景觀格局研究都是停留在景觀格局特征的描述方面[5-6]，由于未能深入反映生態(tài)過程研究而受到質疑。因此，應用生態(tài)敏感性評價方法與景觀生態(tài)安全理論相結合的途徑，必將在未來成為研究區(qū)域生態(tài)用地格局的發(fā)展趨勢。本研究以浙江省慈溪市附海鎮(zhèn)為研究對象，應用生態(tài)敏感性評價方法和景觀生態(tài)安全理論，借助地理信息空間分析技術，在研究各類生態(tài)用地合理配置及區(qū)域生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的基礎上，提出了基于生態(tài)用地評價的規(guī)劃和建設目標，并試圖為相關研究提供研究思路和方法。

1 研究地區(qū)與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

附海鎮(zhèn)位于慈溪市東南部，中心位于30°07＇N，121°03＇E，南與觀海衛(wèi)鎮(zhèn)、橋頭鎮(zhèn)接壤，西與新浦鎮(zhèn)交界，北枕杭州灣，距離慈溪市中心15 km，總面積約為22 km2。南北約為11 km，東西在中部寬約6 km，整個區(qū)域地勢平坦，呈長條狀，系海洋沉積平原。母質為海積物，由長江口涌入的海澤泥沙和錢塘江下沖泥沙在潮汐動力作用下堆積而成，南部地勢略高于北部。附海鎮(zhèn)屬亞熱帶南緣季風氣候區(qū)，全年以東南風為主。氣溫受冷暖氣團交替控制和杭州灣海水調節(jié)，氣候溫和濕潤，平均氣溫為17.9℃。轄區(qū)自然條件獨具特色，栽有大量的花卉植物，素有“花卉之鄉(xiāng)”美譽。隨著慈溪市交通干道中橫線和杭州灣跨海大橋南岸連接線的開通，附海鎮(zhèn)現(xiàn)已融入寧波“半小時”經(jīng)濟圈和上?！皟尚r”經(jīng)濟圈。

1.2 研究方法

1.2.1 數(shù)據(jù)來源與預處理本研究以附海鎮(zhèn)2009年高空間分辨率航空影像（1∶5 000）為主要數(shù)據(jù)源，結合土地利用現(xiàn)狀圖、城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃總圖及相關部門的現(xiàn)狀調查資料作為空間信息提取的基本信息源。首先利用ENVI 4.3圖像處理軟件對圖像進行幾何校正，轉換成Xian_1980坐標體系，并對圖像進行拼接裁剪處理，獲得研究區(qū)的影像圖[7]。利用ArcGIS 9.2進行人工目視解譯，結合實地調查對研究區(qū)土地利用類型分布進行矢量化，并將矢量文件通過空間分析模塊（conversion tools）轉換成大小為5m× 5m的柵格數(shù)據(jù)，最后利用ArcGIS 9.2軟件的數(shù)據(jù)管理功能，將屬性數(shù)據(jù)與圖層數(shù)據(jù)相結合進行管理。

1.2.2 景觀格局指數(shù)分析景觀格局指數(shù)是景觀空間分析的重要方法，使生態(tài)過程與空間格局相互關聯(lián)的度量成為可能，在景觀格局分析與功能評價、景觀規(guī)劃、設計與管理等領域都具有重要作用[8-10]。景觀分類是景觀格局定量分析的基礎，目前，有關城鎮(zhèn)景觀類型分類尚存在著不同的分類體系。本研究的景觀分類，主要參照GB 50137-2011《城市用地分類與規(guī)劃建設用地標準》，結合附海鎮(zhèn)的用地特點，將研究區(qū)分為建設用地、交通用地、農田、城鎮(zhèn)綠地、灘涂濕地、水域6種類型（表1），以此6種類型作為城鎮(zhèn)景觀類型的基本單元，研究城鎮(zhèn)景觀生態(tài)安全和可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)功能[11-13]。將處理過的航片柵格圖導入Fragstats 3.3軟件中進行景觀指數(shù)計算。根據(jù)本研究區(qū)域的特點，選擇的景觀格局指數(shù)有斑塊數(shù)（NP），斑塊類型面積（CA），斑塊面積比例（PLAND），斑塊密度（PD），邊緣密度（ED），最大斑塊指數(shù)（LPI），斑塊形狀指數(shù)（LSI），平均斑塊面積（AREA_MN），面積加權平均形狀指數(shù)（SHAPE_AM），面積加權平均分維數(shù)（FRAC_AM），景觀聚集度指數(shù)（AI）等[14-18]指標對研究區(qū)整體景觀格局進行初步分析。

表1 附海鎮(zhèn)景觀類型分類Table 1 Landscape types of Fuhai Town

1.2.3 生態(tài)敏感性評價生態(tài)敏感性指生態(tài)系統(tǒng)對人類活動干擾和自然環(huán)境變化的反應程度，可表征區(qū)域生態(tài)環(huán)境遇到干擾時產生生態(tài)環(huán)境問題的難易程度和可能性大小[19-20]。在生態(tài)敏感程度較高的區(qū)域，當受到人類不合理活動影響時，更易產生生態(tài)環(huán)境問題，應劃分區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護重點。生態(tài)敏感性評價中的指標選取是生態(tài)用地評價的核心[20]，指標體系的選取應反映研究區(qū)域最主要的生態(tài)問題。通過調查與研究區(qū)域生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀、主要生態(tài)問題，咨詢相關專家以及參考已有類似研究指標權重體系的基礎上[21-22]，本研究選取對研究區(qū)生態(tài)敏感性影響較大的生態(tài)因素，即土地利用類型、距環(huán)境敏感區(qū)距離和區(qū)域開發(fā)強度3大類進行生態(tài)敏感性分析（表2）。①土地利用類型評價因子。不同生態(tài)系統(tǒng)類型對區(qū)域生態(tài)環(huán)境的影響程度不同，其生態(tài)敏感性也有所差異。土地利用類型是不同生態(tài)系統(tǒng)的最直接表征[23]。因此，本研究選擇土地利用類型作為生態(tài)敏感性評價因子之一，結合航片高清影像解譯數(shù)據(jù)及區(qū)域土地利用特征，將附海鎮(zhèn)土地利用類型劃分為建設用地、交通用地、農田、城鎮(zhèn)綠地、灘涂濕地、水域6類，依據(jù)不同土地利用類型對生態(tài)敏感性的影響大小進行分類并賦值。②區(qū)域開發(fā)強度評價因子。人類的區(qū)域開發(fā)活動對當?shù)厣鷳B(tài)敏感性影響程度較大。工業(yè)區(qū)、居民點等建設用地，以及道路、交通等建設用地程度，是區(qū)域開發(fā)強度的主要表現(xiàn)。在空間距離上，越是靠近區(qū)域開發(fā)強度高的地區(qū)，則生態(tài)敏感度越低。因此，本研究將距建設用地的距離、距交通用地的距離作為生態(tài)敏感性評價因子。劃分距建設用地的距離大于200m為高度敏感區(qū)，大于100 m小于200 m為中度敏感區(qū)，大于50m小于100 m為低度敏感區(qū)，小于50m為非敏感區(qū)；劃分距交通用地距離大于300m為高度敏感區(qū)，大于100 m小于300m為中度敏感區(qū)，大于50m小于100m為低度敏感區(qū)、小于50m為非敏感區(qū)。③環(huán)境敏感區(qū)評價因子。環(huán)境敏感性指生態(tài)系統(tǒng)對人類活動反應的敏感程度，用來反映產生生態(tài)失衡與生態(tài)環(huán)境問題的可能性大小。根據(jù)附海鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境特征，其環(huán)境敏感區(qū)包括主要水域、濕地和灘涂等，上述環(huán)境敏感區(qū)對附海鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境保護具有重要意義。劃分距環(huán)境敏感區(qū)的距離小于100m為高度敏感區(qū)；大于100m小于200 m為中度敏感區(qū)；大于200m小于300m為低度敏感區(qū)，大于300 m為非敏感區(qū)。④綜合評價。通過ArcGIS 9.2軟件的空間分析（spatial analysis）功能，進行生態(tài)敏感性各因子評價以及加權綜合評價（表2）。各評價因子賦值、敏感性分級和權重分配反映了各評價因子內部以及總體權重的相對趨勢。根據(jù)各個評價因子權重及敏感性分級，計算附海鎮(zhèn)生態(tài)敏感性綜合評價值，并將生態(tài)敏感區(qū)分為高度敏感區(qū)、中度敏感區(qū)、低度敏感區(qū)和非敏感區(qū)4種等級。

表2 生態(tài)敏感性評價因子等級及權重Table 2 Grades and weightsof ecological sensibility factors

2 結果與分析

2.1 景觀格局指數(shù)分析

2.1.1 城鎮(zhèn)景觀斑塊組成結構從附海鎮(zhèn)景觀要素斑塊組成可以看出（圖1，表3），城鎮(zhèn)綠地的斑塊面積最大，達到767.31 hm2，面積所占比例也最高為35.27%；其次是建設用地和農田，兩類斑塊面積都處于中等水平，面積分別為591.29 hm2和497.83 hm2，占總面積的27.18%和22.88%；交通用地和灘涂濕地面積較小，分別為128.75 hm2和103.17 hm2，占總面積的5.92%和4.74%；斑塊總面積最小的為水域，僅為87.37 hm2，占總面積的4.02%。從附海鎮(zhèn)景觀格局分類圖（圖1）可以看出：附海鎮(zhèn)建設用地類型主要分布在中部成片的居住區(qū)以及南部工業(yè)園區(qū)；農田類型主要分布在鎮(zhèn)北部、西南以及東南區(qū)域；由于苗木產業(yè)發(fā)達，城鎮(zhèn)綠地類型所占比率最大，其生產綠地基本上為大型斑塊，連接成片，所占比率最高，主要分布在附海鎮(zhèn)北部和東南部的苗木栽植區(qū)。景觀類型斑塊數(shù)和平均斑塊面積，在一定意義上可揭示城鎮(zhèn)景觀破碎化程度。從附海鎮(zhèn)景觀類型斑塊組成上來看，灘涂濕地類型的斑塊數(shù)量最小，是以2個特大型斑塊形式存在，平均斑塊面積最大，受到人為活動的干擾最小，斑塊破碎化程度最低；交通用地與水域類型的斑塊數(shù)量最多，分別為495個和506個，其平均斑塊面積最小，斑塊破碎化程度最大；其原因在于附海鎮(zhèn)形成了較好的公路交通網(wǎng)，城鎮(zhèn)主要道路連通性及完整性較好。同時，鄉(xiāng)鎮(zhèn)村莊眾多，村級道路網(wǎng)絡復雜多樣，破碎化程度較高；另外，鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域三塘橫江、四塘橫江、蛟門浦、八塘橫江等水系通道顯著，河流水系分支較多，并大量被交通道路景觀要素分割，城鎮(zhèn)景觀總體呈現(xiàn)出“樹枝”狀形態(tài)，破碎化程度很高。

圖1 附海鎮(zhèn)景觀格局分類Figure 1 Landscape pattern classification of Fuhai Town

2.1.2 城鎮(zhèn)景觀類型尺度分析景觀類型的斑塊密度可揭示某一區(qū)域景觀被該類型斑塊分割的程度，其對境域生物物種保護、物質和能量分布具有重要影響。各個景觀組分的斑塊密度（PD）則直接地反映了斑塊組分的破碎化程度，而斑塊形狀指數(shù)（LSI）則反映斑塊聚合和離散程度。從表4可見：斑塊密度指數(shù)（PD）排序為水域＞交通用地＞城鎮(zhèn)綠地＞建設用地＞農田＞灘涂及濕地；斑塊形狀指數(shù)的排序為交通用地＞水域＞城鎮(zhèn)綠地＞建設用地＞農田＞灘涂及濕地。上述結果表明：交通用地和水域破碎化最為嚴重，景觀類型復雜，尤其是南部水域支流更為明顯；濕地及灘涂類型斑塊的形狀較規(guī)則，斑塊成片集中分布在鎮(zhèn)域北部，完整性較好。因此，其斑塊密度和斑塊形狀指數(shù)都最小。同樣從面積加權平均形狀指數(shù)（SHAPE_AM）和面積加權平均分維數(shù)（FRAC_AM）的數(shù)值上可見：交通用地和水域均為較高的數(shù)值，而農田及生態(tài)涵養(yǎng)用地景觀類型的面積加權形狀指數(shù)和面積加權平均分維數(shù)都比較低。從景觀聚集度指數(shù)上則也反映出，灘涂及濕地類型具有最高的景觀聚集度指數(shù)（AI），其次是城鎮(zhèn)綠地和農田，最小的是交通用地。同樣也表明濕地及灘涂景觀破碎化較低，而交通用地類型破碎化最為嚴重，受人為活動的影響最大。

表3 附海鎮(zhèn)不同景觀類型的斑塊組成Table 3 Patch structure of different landscape types in Fuhai Town

表4 附海鎮(zhèn)景觀類型特征Table 4 Characteristics of landscape types in Fuhai Town

2.2 生態(tài)敏感性評價

2.2.1 單因子評價在附海鎮(zhèn)生態(tài)敏感性評價的4個因子中，土地利用類型因子最為敏感，其高度敏感區(qū)和中度敏感區(qū)面積比例分別為8.68%和57.24%，其次為環(huán)境敏感區(qū)因子，其高度敏感區(qū)和中度敏感區(qū)面積比例分別為64.75%和24.53%（圖2）。在土地利用類型評價因子中，其結果顯示高度敏感區(qū)主要分布在七塘公路以北沿海灘涂濕地、三塘橫江和八塘橫江一帶；中度敏感區(qū)主要分布在鎮(zhèn)域北部苗圃地和農耕用地；低度敏感區(qū)和非敏感區(qū)主要集中于鎮(zhèn)區(qū)南部以及中部的建成區(qū)、村落和工業(yè)片區(qū)。附海鎮(zhèn)北部為沿海灘涂區(qū)，其良好的自然環(huán)境和豐富的食物生境已成為鳥類遷徙必經(jīng)的中轉站。同時，它在維護生態(tài)平衡、降解污染、調節(jié)氣候及控制土壤侵蝕等方面均起到重要作用，是鎮(zhèn)域環(huán)境敏感區(qū)的重要組成部分。環(huán)境敏感區(qū)影響因子分析結果表明：該因子高度敏感區(qū)主要分布在七塘公路以北沿海灘涂濕地，以及八塘橫江、三塘橫江、蛟門浦、四塘橫江等主干水系區(qū)域。區(qū)域開發(fā)強度因子的生態(tài)敏感度分析表明：距建筑的距離，以及距主要交通道路的距離越大，則該因子的生態(tài)敏感度越高，其結果顯示出低度敏感區(qū)主要集中在觀附公路、高速連接線、中橫線、韓家路、鄭家浦路、建附公路等鎮(zhèn)域主要交通道路以及鎮(zhèn)域中南部的居住、工業(yè)建筑片區(qū)。

2.2.2 綜合評價根據(jù)上述各評價因子權重及敏感性分級，綜合加權得到附海鎮(zhèn)生態(tài)敏感性綜合評價值為1.2～10.0，采用自然裂段法（natural breaks）將生態(tài)敏感區(qū)分為4類，即高度敏感區(qū)、中度敏感區(qū)、低度敏感區(qū)和非敏感區(qū)（表5）。由圖3綜合分析得出：附海鎮(zhèn)生態(tài)高度敏感區(qū)、中度敏感區(qū)、低度敏感區(qū)和非敏感區(qū)面積分別為155.78，593.75，662.73和763.46 hm2，分別占總面積的7.16%，27.29%，30.46%和35.09%。生態(tài)高度敏感區(qū)主要分布于北部沿海灘涂濕地，以及三塘橫江、八塘橫江、蛟門浦等河流水系等區(qū)域。該區(qū)域生態(tài)最為敏感，應加強濕地水體的保護，禁止在該區(qū)域內開發(fā)建設用地，鞏固和保護好現(xiàn)有的生態(tài)屏障。中度敏感區(qū)主要分布于鎮(zhèn)域北部經(jīng)濟林種植片區(qū)、農耕地，以及區(qū)域中部、南部居民點附近零星的農耕地片區(qū)，該區(qū)域處于濕地水體與道路建筑之間，具有一定的植被資源，屬于生態(tài)環(huán)境保護較好的區(qū)域。由于受周邊人類區(qū)域開發(fā)活動強度的影響，其生態(tài)敏感性綜合評價為中度，但考慮區(qū)域的生態(tài)安全，中度敏感區(qū)的開發(fā)建設活動應嚴格控制其規(guī)模和強度。低度敏感區(qū)主要分布于中部建成區(qū)以及南部工業(yè)建筑區(qū)域，該類區(qū)域受人類活動影響較大，其生態(tài)敏感度綜合評價較低，該區(qū)域的建設用地布局和規(guī)模，應該加強控制保護好周圍生態(tài)資源，減弱對周邊生態(tài)環(huán)境安全的影響。非敏感區(qū)主要集中于西部居民村落片區(qū)，以及中部居住、工業(yè)建筑片區(qū)。該片區(qū)距濕地水域等環(huán)境敏感區(qū)較遠，并且受到人類區(qū)域開發(fā)活動影響最大，因而生態(tài)敏感性最低。附海鎮(zhèn)區(qū)生態(tài)敏感度大體呈現(xiàn)從水體、灘涂濕地到居住、工業(yè)建設用地逐步降低的趨勢。

圖2 生態(tài)敏感性單因子評價結果Figure 2 Results of single factor ecological sensitivity assessment in Fuhai Town

表5 生態(tài)敏感性綜合評價結果Table 5 Results of ecological sensitivity comprehensive assessment

3 結論與討論

圖3 生態(tài)敏感性綜合評價結果Figure 3 Results of ecological sensitivity comprehensive assessment

本研究利用生態(tài)敏感性評價方法與景觀生態(tài)安全理論相結合的分析途徑，研究浙江省慈溪市附海鎮(zhèn)生態(tài)敏感性程度及其空間分布狀況。結果表明：從景觀生態(tài)安全格局評判可以發(fā)現(xiàn)，道路景觀的破碎化程度最高，受人為影響嚴重。灘涂濕地景觀破碎化程度較低，沒有受到大量的人為干擾影響。從生態(tài)敏感性評價可知，生態(tài)敏感性綜合評價結果與生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀基本一致，反映本研究所篩選的生態(tài)敏感性評價指標較為合理，其評價結果也具有客觀性。生態(tài)高度敏感區(qū)最集中于北部沿海灘涂濕地等區(qū)域，與景觀安全格局分析中破碎化程度越低，受到人為影響越小，生態(tài)敏感度越高的結果相符合。基于2種分析方法的融合研究，較以往單一研究方法所分析的結果更具有科學性。同時，還具有一定的客觀性和可操作性等特點，將為鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域建設規(guī)劃方案調整與優(yōu)化提供科學依據(jù)。通過上述研究，以此劃分出促進本地區(qū)景觀生態(tài)安全的核心保護區(qū)、控制發(fā)展區(qū)、適宜發(fā)展區(qū)3類區(qū)域利用類型，并提出相應的管護措施。

本研究選擇建設用地、交通用地和環(huán)境敏感區(qū)影響因子等指標，研究開發(fā)活動對鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域生態(tài)環(huán)境的影響程度，并結合土地利用類型影響因子，試圖深入探討鎮(zhèn)域土地資源合理利用時所表證的生態(tài)用地特征，可為同類型區(qū)域開發(fā)及生態(tài)評價提供借鑒和參考。當然，也應該根據(jù)不同地區(qū)的特點，選用適宜的評判方法，并結合時間動態(tài)變化，綜合分析城鎮(zhèn)生態(tài)用地的發(fā)展趨勢。

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Ecological land use in Fuhai Town，Cixi City

LüYuan，JIANGWenwei，GUO Pingyan
（School of Landscape Architecture，Zhejiang A&F University，Lin，an 311300，Zhejiang，China）

On the basis of the survey on ecological land use status in Fuhai Town，Cixi City，Zhejiang Province and applying the ecological sensitivity assessmentmethod and landscape ecological security theory，the ecological sensitivity factors including land use status，regional exploitation intensity and distance from the environmental sensitive area in combination of landscape pattern index were used to evaluate the ecological sensitive degree and its spatial distribution situation of Fuhai Town.The results showed that the ecological land use at high，medium，low sensitivity levels occupied 7.16 per cent，27.29 per centand 30.46 per cent of the total area respectively and the remained 35.09 per cent was not ecologically sensitive.According to the data above，this paper classified three types of ecological land such as core protection zone，limited development zone and suitable development zone from ecological security aspect and also proposed managementmeasures for different ecological land types to provide planning basis and construction strategy for ecological land use in Fuhai town.[Ch，3 fig.5 tab.23 ref.]

landscape ecology；land for ecological use；ecological sensitivity assessment；landscape ecological security；Fuhai Town

S731.2

A

2095-0756（2014）02-0196-08

2012-12-28；

2013-03-11

國家自然科學基金資助項目（30972342）

呂淵，從事風景園林規(guī)劃與設計研究。E-mail：279416884@qq.com。通信作者：蔣文偉，副教授，博士，從事城市生態(tài)學與景觀生態(tài)學研究。E-mail：wenweijiang@zafu.edu.cn