基于AHP-GIS的福清市生態(tài)敏感性空間格局分析

摘要：選取高程、坡度、坡向、水體緩沖區(qū)、歸一化植被指數(shù)（NDVI）、用地類型6個(gè)指標(biāo)，采用單因子分析及多因子加權(quán)疊加的方法，利用ArcGIS分析技術(shù)和層次分析法對(duì)福清市生態(tài)敏感性的空間格局進(jìn)行分析，得出各單因子及多因子綜合性評(píng)價(jià)圖。結(jié)果表明：福清市綜合生態(tài)敏感性強(qiáng)度整體上由西北向東南降低，研究區(qū)的極低敏感區(qū)、輕度敏感區(qū)、中度敏感區(qū)、高度敏感區(qū)和極高敏感區(qū)面積占研究區(qū)總土地面積的比重依次為13.74%、20.08%、24.92%、17.52%、23.75%。

關(guān)鍵詞：生態(tài)敏感性；空間格局；福清市；層次分析法

隨著城市化進(jìn)程加速，城市建設(shè)和人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響日益顯現(xiàn)。為實(shí)現(xiàn)人與自然和諧共生的美麗中國(guó)目標(biāo)，需避免過(guò)度破壞生態(tài)環(huán)境。生態(tài)敏感性分析能客觀評(píng)估環(huán)境問(wèn)題的嚴(yán)重程度和可能性，為預(yù)防和治理提供科學(xué)依據(jù)。生態(tài)敏感性分析用于客觀評(píng)估環(huán)境問(wèn)題的程度和可能性。國(guó)外學(xué)者主要通過(guò)模型構(gòu)建研究敏感性，而國(guó)內(nèi)學(xué)者近年來(lái)提出了“敏感性重要性連通性”的研究思路，并逐步完善相關(guān)理論體系［1］。2000年，歐陽(yáng)志云等首次提出生態(tài)敏感性的概念，并開(kāi)展了中國(guó)生態(tài)環(huán)境敏感性分區(qū)研究［2］。易玲運(yùn)用多學(xué)科方法評(píng)估土壤敏感性和侵蝕程度［3］；吳愛(ài)林建立了綜合指標(biāo)體系評(píng)估灘涂敏感性［4］；楊斌等采用生態(tài)單元法分析了廣西輝縣濕地的生態(tài)敏感性?；谶@些研究，本研究選擇了福清市具有代表性的生態(tài)因子，利用ArcGIS深入分析其生態(tài)敏感性，為環(huán)境管理、城市建設(shè)和政策制定提供科學(xué)依據(jù)。

1研究區(qū)概況

福清市位于福建省東南沿海，是福州市代管的縣級(jí)市，地勢(shì)自西北向東南傾斜，多為低山丘陵地貌。福清市的經(jīng)濟(jì)和科學(xué)發(fā)展指標(biāo)在福建省內(nèi)居前，且是國(guó)家級(jí)生態(tài)城市和環(huán)保模范城市。然而，近年來(lái)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展導(dǎo)致水土流失、水體污染和濕地退化等環(huán)境問(wèn)題加劇，對(duì)生態(tài)安全和可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成重大挑戰(zhàn)。因此，分析福清市的生態(tài)敏感空間格局，對(duì)融入生態(tài)文明示范區(qū)建設(shè)至關(guān)重要。

2研究方法

2.1生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)

生態(tài)敏感性是評(píng)估自然生態(tài)系統(tǒng)在自然演變和人為干擾下穩(wěn)定性的重要指標(biāo)。本研究通過(guò)分析高程、坡度、坡向、NDVI、水體緩沖區(qū)和用地類型等6個(gè)因子，評(píng)估了研究區(qū)的生態(tài)敏感性狀況。采用自然斷點(diǎn)法，將綜合指標(biāo)疊加結(jié)果分為5個(gè)等級(jí)，包括極低敏感、輕度敏感、中度敏感、高度敏感和極度敏感。

2.2層次分析法

AHP層次分析法需首先構(gòu)建兩兩因子之間的比較矩陣，根據(jù)影響因子的相對(duì)重要性賦值1～9的標(biāo)度，計(jì)算各因子的權(quán)重后經(jīng)過(guò)一致性檢驗(yàn)，公式如下：

計(jì)算得出高程、坡度、坡向、NDVI、水體緩沖區(qū)、用地類型的權(quán)重分別為16.034%、6.549%、4.344%、37.936%、10.244%、24.883%。

3結(jié)果與分析

3.1單因子生態(tài)敏感性分析

3.1.1高程敏感性分析

隨著海拔增加，氣溫和降水條件的變化，導(dǎo)致生物多樣性減少和生態(tài)系統(tǒng)敏感性增加。如圖1a，福清市高程生態(tài)敏感性自西北向東南降低。極低敏感區(qū)占總面積的54.45%，分布在東南部；輕度敏感區(qū)占13.64%；極高敏感區(qū)面積最小，占7.89%，主要在東南部丘陵。

3.1.2坡度敏感性分析

根據(jù)《生態(tài)保護(hù)紅線劃定技術(shù)指南》劃分福清市坡度生態(tài)敏感性等級(jí)。如圖1b，極高敏感區(qū)域占8.39%，中度和高度敏感區(qū)域分別占12.38%和11.64%，主要在西北和東南部。極低和輕度敏感區(qū)域占48.87%和13.33%，集中在中部。大部分區(qū)域適合城市化建設(shè)，但應(yīng)避免在敏感區(qū)建設(shè)。

3.1.3坡向敏感性分析

坡向會(huì)影響一個(gè)地區(qū)的局部小氣候，不同坡向?qū)μ?yáng)輻射強(qiáng)度以及日照時(shí)長(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生影響，從而引起植物和生態(tài)系統(tǒng)的變化。由圖1c可知，在福清市坡向生態(tài)敏感性中輕度、中度和高度敏感區(qū)呈梯度增長(zhǎng)，分別占福清市總面積16.30%、25.89%、35.42%；極低與極高敏感區(qū)面積較少，分別占福清市總面積的9.91%和12.47%。

3.1.4NDVI敏感性分析

植被覆蓋度影響水土流失和局部小氣候，是評(píng)估地表植被的重要指標(biāo)。如圖1d，福清市生態(tài)敏感性從西北和東南向中部逐漸降低。其中，極高和極低敏感區(qū)占大部分空間，輕度、中度和高度敏感區(qū)零散分布。極高敏感區(qū)占54.58%，輕度敏感區(qū)最少，占7.52%。

3.1.5水體緩沖區(qū)敏感性分析

水是生態(tài)之基，作為生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)環(huán)境非常敏感。通常距離水域越近，生態(tài)敏感性越高，抗干擾能力越弱。福清市極低敏感區(qū)域占比最高，約為75.55%；中度、高度和極高敏感區(qū)域占比分別為3.83%、3.94%和5.51%。因此，福清市在合理利用水資源的同時(shí)需防止濫用和污染。

3.1.6用地類型敏感性分析

福清市的用地類型包括水體、林地、耕地、草地、建設(shè)用地和未建設(shè)用地。其中，林地占52.83%，生態(tài)服務(wù)價(jià)值高。極高和中度敏感區(qū)分別占40.41%和37.78%，主要在中部、西北部森林和河流水系。林地、耕地和草地對(duì)改善生態(tài)環(huán)境和維護(hù)生態(tài)安全至關(guān)重要。

3.2單因子生態(tài)敏感性綜合分析

結(jié)合高程、坡度、坡向、水體緩沖區(qū)、NDVI和用地類型6個(gè)指標(biāo)，通過(guò)ArcGIS層次分析法生成福清市生態(tài)敏感性綜合分布圖，并統(tǒng)計(jì)其面積。結(jié)果顯示：極低敏感區(qū)占13.74%，輕度敏感區(qū)占20.08%，中度敏感區(qū)面積最大，占24.92%，高度敏感區(qū)占17.52%，極高敏感區(qū)占23.75%。見(jiàn)表2。

4結(jié)論

選取高程、坡度、坡向、水體緩沖區(qū)、NDVI和用地類型6個(gè)因子，構(gòu)建福清市生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)體系，通過(guò)層次分析法和GIS技術(shù)進(jìn)行單因子和綜合生態(tài)敏感性分析。

（1） 單因子生態(tài)敏感性分析結(jié)論：福清市東南區(qū)域海拔低、地勢(shì)平緩，適合城市化建設(shè)；水體緩沖區(qū)水資源豐富，適宜居住，但抗干擾能力弱，需保護(hù)；NDVI分析表明植被覆蓋度高，生態(tài)環(huán)境良好，城市化開(kāi)發(fā)中應(yīng)保護(hù)森林植被，避免過(guò)度開(kāi)發(fā)。

（2） 多因子生態(tài)敏感性分析結(jié)論：福清市中度敏感區(qū)域占比最高，為24.92%；極低敏感區(qū)域占比最低，僅為13.74%。?？阪?zhèn)等生態(tài)安全穩(wěn)定，綜合敏感性較低；城頭鎮(zhèn)、江陰鎮(zhèn)、新厝鎮(zhèn)的生態(tài)敏感性適中；一都鎮(zhèn)等區(qū)域植被覆蓋高、生態(tài)敏感性高，需要特別保護(hù)。

參考文獻(xiàn)：

［1］張文婷，任巧慧，胡泳茵.基于“敏感性重要性連通性”框架的神木市生態(tài)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃［J］.中國(guó)城市林業(yè)，2024，22（1）：53-61.

［2］歐陽(yáng)志云，王效科，苗鴻.中國(guó)生態(tài)環(huán)境敏感性及其區(qū)域差異規(guī)律研究［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，2000（1）：10-13.

［3］易玲.中國(guó)水力侵蝕風(fēng)險(xiǎn)研究［D］.合肥：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)（中國(guó)科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所），2017.

［4］吳愛(ài)林.長(zhǎng)江三角洲地區(qū)土地生態(tài)敏感性時(shí)空分析［D］.上海：東華大學(xué)，2017.

作者簡(jiǎn)介：陳嘉盈，女，福建泉州人，碩士在讀，研究方向：風(fēng)景園林規(guī)劃與設(shè)計(jì)。