扈幸偉 周健 王俊莉
生態(tài)敏感性是指生態(tài)系統(tǒng)對(duì)自然環(huán)境變化、人類活動(dòng)干擾的敏感程度[1]。在自然狀況下,生態(tài)系統(tǒng)相對(duì)穩(wěn)定,各生態(tài)過程間維持著相對(duì)穩(wěn)定的藕合關(guān)系,而當(dāng)外界干擾超過一定程度時(shí),某些生態(tài)過程將過度膨脹,進(jìn)而導(dǎo)致嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題(水土流失、土地沙漠化、土壤鹽漬化等),并破壞各生態(tài)過程之間相對(duì)穩(wěn)定的藕合關(guān)系以及生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定[2]。生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)的實(shí)質(zhì)就是在明確辨識(shí)潛在生態(tài)環(huán)境問題的基礎(chǔ)上,對(duì)其進(jìn)行空間分析[3]。
《廣東省市域碧道建設(shè)總體規(guī)劃編制指南》中對(duì)碧道給出的定義是:以水為主線,統(tǒng)籌山水林田湖草各種生態(tài)要素,兼顧生態(tài)、安全、文化、景觀、經(jīng)濟(jì)等功能,通過系統(tǒng)思維共建共治,優(yōu)化生態(tài)、生產(chǎn)、生活空間格局,打造“水清岸綠,魚翔淺底,水草豐美,白鷺成群”的生態(tài)廊道,成為老百姓美好生活的好去處,“綠水青山就是金山銀山”的好樣板,踐行習(xí)近平生態(tài)文明思想的好窗口。
本文以深圳市寶安區(qū)碧道建設(shè)工程為例,借助GIS 分析技術(shù),結(jié)合土地利用類型數(shù)據(jù),構(gòu)建生態(tài)敏感性分析指標(biāo)體系,采用層次分析法確定要素指標(biāo)權(quán)重,綜合分析和評(píng)價(jià)了寶安區(qū)碧道的生態(tài)敏感性、生態(tài)適宜性及其空間分布狀況。研究結(jié)果對(duì)于寶安區(qū)生態(tài)敏感性、區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性,確定生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)的重點(diǎn),維護(hù)區(qū)域生態(tài)安全都具有重要的意義。
深圳市山水相連,生態(tài)資源較豐富,主要包括自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、森林公園、郊野公園、地質(zhì)公園、海岸公園、河湖水系和濕地等,基本形成了由“區(qū)域綠地、大型城市綠廊、藍(lán)綠生態(tài)景觀通廊、大型城市綠地”構(gòu)成的生態(tài)安全格局。
寶安區(qū)河流密布,是連通海、城、山的重要生態(tài)通廊,是區(qū)域內(nèi)物質(zhì)能量上由東向西,由城市向海洋傳輸運(yùn)動(dòng)的重要通道,承擔(dān)著物質(zhì)能量輸送、污染物降解,生態(tài)資源保護(hù)等多種重要功能,是多種生態(tài)要素的交匯處,是寶安區(qū)生態(tài)安全體系中的重要節(jié)點(diǎn),要求其在生態(tài)廊道中發(fā)揮更重要的生態(tài)功能,對(duì)接區(qū)域廣闊的生態(tài)本底。
生態(tài)敏感性的空間特征識(shí)別和分析是進(jìn)行功能區(qū)劃分,明確不同區(qū)域發(fā)展方向的基礎(chǔ)之一。在研究區(qū)范圍內(nèi)進(jìn)行生態(tài)敏感性評(píng)價(jià),要分析、識(shí)別出影響規(guī)劃范圍內(nèi)生態(tài)敏感性的關(guān)鍵因子,采用了地理信息系統(tǒng)空間分析與權(quán)重賦值相結(jié)合的方法對(duì)寶安區(qū)的自然、生態(tài)、人文復(fù)合系統(tǒng)進(jìn)行生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)。綜合評(píng)價(jià)技術(shù)路線如圖1 所示。
2.1.1 權(quán)重的確定
基于層次分析法(AHP),邀請(qǐng)相關(guān)專家對(duì)各評(píng)價(jià)因子的相對(duì)重要性做出評(píng)價(jià),再得出各評(píng)價(jià)因子的權(quán)重,從而建立生態(tài)敏感性綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。
通過實(shí)地調(diào)研、遙感影像的判讀和現(xiàn)有資料的收集,針對(duì)寶安區(qū)的生態(tài)特性,選取水系廊道、土地利用情況、植被覆蓋情況(NDVI)、和地形因素4 指標(biāo)對(duì)規(guī)劃區(qū)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),根據(jù)各單因子屬性對(duì)生態(tài)敏感性結(jié)果的影響進(jìn)行歸一化處理并賦值,按重要程度和影響能力大小,根據(jù)層次分析法確定各級(jí)因子的權(quán)重值。
2.1.2 評(píng)價(jià)因子的選取
2.1.2.1 水系廊道
對(duì)規(guī)劃區(qū)內(nèi)水系進(jìn)行梳理,并分析水系兩側(cè)廊道。對(duì)水面賦予最高值,其他根據(jù)距離水面的距離分別賦予相應(yīng)的值。敏感值越高,對(duì)外界的壓力和變化越敏感,生態(tài)保護(hù)和修復(fù)的價(jià)值越高(下同),權(quán)重值設(shè)定為0.35。
2.1.2.2 土地利用情況
對(duì)規(guī)劃區(qū)內(nèi)土地利用類型進(jìn)行歸類分析。對(duì)水域等生態(tài)敏感性極高區(qū)域賦予最高值,林地賦值為較高,草地、耕地為中等,未利用地為較低,建設(shè)用地為極低,權(quán)重值設(shè)定為0.25。
2.1.2.3 植被覆蓋情況(NDVI)
基于遙感數(shù)據(jù)解譯,對(duì)規(guī)劃區(qū)內(nèi)植被覆蓋情況進(jìn)行歸類分析。植被覆蓋最高(NDVI 值最高)的區(qū)域賦予最高值,其他區(qū)域根據(jù)NDVl 值的高低,賦予相對(duì)較低的值,權(quán)重值設(shè)定為0.25。
2.1.2.4 地形因素
以高程數(shù)字模型(Digital Elevation Model)DEM50米分辨率的地形圖為基礎(chǔ),基于Arcgis 的高程分析,進(jìn)行分類,其中地形低洼地區(qū)由于有雨水和洪水積蓄可能,且相對(duì)更適于濕地等生態(tài)空間的營(yíng)造,賦予相對(duì)較高值,其他地區(qū)根據(jù)高程不同賦予相對(duì)較低值,權(quán)重值設(shè)定為0.15。
2.1.3 綜合評(píng)價(jià)
利用ArcGIS 的加權(quán)疊加工具,測(cè)算水系廊道、土地利用情況、植被覆蓋情況(NDVI)、水安全、和地形因素5 個(gè)特征值的綜合評(píng)價(jià)值。并利用自然斷點(diǎn)法能夠?qū)⒏鱾€(gè)類之間的差異最大化,更清晰地展示各評(píng)價(jià)值在空間上演變特征的優(yōu)勢(shì),將各評(píng)價(jià)值劃分成對(duì)應(yīng)的等級(jí),最終得到對(duì)應(yīng)的空間分布圖。如圖1 所示。其計(jì)算公式如下:
圖1 綜合評(píng)價(jià)技術(shù)路線示意圖
式中P——評(píng)價(jià)對(duì)象的復(fù)合評(píng)價(jià)值;
N——評(píng)價(jià)因子的個(gè)數(shù);
Wj——評(píng)價(jià)因子j所占的權(quán)重值;
Xj——第j個(gè)評(píng)價(jià)因子的得分值。
2.2.1 疊加成果及綜合評(píng)價(jià)
依據(jù)生態(tài)要素的重要性、敏感性和脆弱性,結(jié)合水系廊道、土地利用情況、植被覆蓋情況、水安全情況、地形因素等因子,對(duì)寶安區(qū)的生態(tài)敏感性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。經(jīng)過GIS 系統(tǒng)分析和多要素疊加分析,將寶安區(qū)空間生態(tài)敏感性劃分為5 類:最低敏感性、低敏感性、中等敏感性、高敏感性和最高敏感性。寶安區(qū)生態(tài)敏感性分析圖如圖2 所示。
圖2 寶安區(qū)生態(tài)敏感性分析圖
最高敏感性和高敏感性區(qū)域主要位于水系廊道兩側(cè)及部分植被覆蓋較好區(qū)域,該區(qū)生態(tài)敏感且脆弱,最易受到外界環(huán)境的影響而發(fā)生變化,導(dǎo)致生態(tài)價(jià)值發(fā)生較大下降。
2.2.2 根據(jù)現(xiàn)狀生態(tài)敏感性分析,劃定生態(tài)核心區(qū)
及協(xié)調(diào)控制區(qū)
2.2.2.1 生態(tài)核心區(qū)
以寶安區(qū)水系為中心,在整個(gè)范圍內(nèi)屬于生態(tài)敏感性最高的區(qū)域,在建設(shè)過程中應(yīng)以水安全防護(hù)、水環(huán)境清潔、水生態(tài)保護(hù)為主。
2.2.2.2 協(xié)調(diào)控制區(qū)
在生態(tài)核心區(qū)外圍區(qū)域?yàn)橹械让舾袇^(qū),將水系兩側(cè)集中的綠色斑塊聯(lián)接形成協(xié)調(diào)控制區(qū),建設(shè)過程中應(yīng)注重生態(tài)價(jià)值的恢復(fù)與提升,盡可能減少干擾與破壞,進(jìn)行低影響開發(fā),并結(jié)合棲息地設(shè)置要求進(jìn)行生態(tài)保育。
通過對(duì)寶安區(qū)生態(tài)敏感性分析,劃定生態(tài)核心區(qū)及協(xié)調(diào)控制區(qū):
(1)生態(tài)核心區(qū):以寶安區(qū)水系為中心,沿河流水系范圍內(nèi)屬于生態(tài)敏感性最高的區(qū)域,在建設(shè)過程中應(yīng)以水安全防護(hù)、水環(huán)境清潔、水生態(tài)保護(hù)為主。
(2)協(xié)調(diào)控制區(qū):在生態(tài)核心區(qū)外圍區(qū)域?yàn)橹械让舾袇^(qū),將水系兩側(cè)集中的綠色斑塊聯(lián)接形成協(xié)調(diào)控制區(qū),建設(shè)過程中應(yīng)注重生態(tài)價(jià)值的恢復(fù)與提升,盡可能減少干擾與破壞,進(jìn)行低影響開發(fā),并結(jié)合棲息地設(shè)置要求進(jìn)行生態(tài)保育。
本文創(chuàng)新性地從生態(tài)敏感性的角度出發(fā),構(gòu)建了一套不包含重復(fù)影響因子的生態(tài)分析指標(biāo)體系,從而為深圳市碧道建設(shè)提供支撐。