石 垚，張 微，任景明，張建平

1 中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心，環(huán)境評(píng)價(jià)部，北京 100085 2 環(huán)境保護(hù)部環(huán)境工程評(píng)估中心，戰(zhàn)略環(huán)境影響評(píng)價(jià)所，北京 100012 3 中冶東方工程技術(shù)有限公司，包頭 014010

生態(tài)敏感區(qū)旅游開發(fā)適宜性評(píng)價(jià)及生態(tài)制圖方法

石 垚1，*，張 微1，任景明2，張建平3

1 中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心，環(huán)境評(píng)價(jià)部，北京 100085 2 環(huán)境保護(hù)部環(huán)境工程評(píng)估中心，戰(zhàn)略環(huán)境影響評(píng)價(jià)所，北京 100012 3 中冶東方工程技術(shù)有限公司，包頭 014010

生態(tài)適宜性分析盡管在城市和區(qū)域生態(tài)規(guī)劃中得到了廣泛應(yīng)用，然而在自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)等涉及重要生態(tài)敏感區(qū)諸如旅游開發(fā)的空間布局和選址，以及規(guī)劃和項(xiàng)目生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià)問題上，由于缺少系統(tǒng)的評(píng)價(jià)技術(shù)方法體系，卻沒有得到較好的推廣。因此，提出了一種適用于山岳型生態(tài)敏感區(qū)旅游開發(fā)空間適宜性評(píng)價(jià)及生態(tài)制圖的方法體系，并以內(nèi)蒙古五當(dāng)召風(fēng)景旅游區(qū)為例，通過對(duì)地形地勢(shì)、坡度坡向、土壤環(huán)境、植被覆蓋、水文水系、地質(zhì)巖性等因子及其反映出的水土流失、地質(zhì)災(zāi)害、生物多樣性和防洪排澇4種典型生態(tài)敏感要素的分析，開展了該方法的案例研究。最后，在以上單因子和綜合因子的生態(tài)敏感性分析及空間適宜性制圖基礎(chǔ)上，通過與案例研究區(qū)各項(xiàng)旅游開發(fā)活動(dòng)的空間布局進(jìn)行疊合，針對(duì)性地提出了項(xiàng)目規(guī)劃布局的調(diào)整建議和具體的生態(tài)保護(hù)措施。此外，該方法由于系統(tǒng)綜合的考慮了影響山岳型生態(tài)敏感區(qū)開發(fā)建設(shè)活動(dòng)中的各種生態(tài)敏感因子，并通過生態(tài)制圖的方式在空間上得以顯示，將有助于涉及生態(tài)敏感區(qū)項(xiàng)目的決策和管理部門更加有效地開展生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的防治并制定相應(yīng)的監(jiān)管措施，同時(shí)也為涉及該類型區(qū)域的生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià)提供科學(xué)有效的技術(shù)方法。

生態(tài)敏感區(qū);生態(tài)適宜性分析;生態(tài)制圖;生態(tài)影響;環(huán)境影響評(píng)價(jià)

旅游資源開發(fā)和旅游發(fā)展與生態(tài)、自然環(huán)境之間的關(guān)系是相互的，一方面表現(xiàn)為旅游開發(fā)與發(fā)展對(duì)生態(tài)、自然環(huán)境的影響作用，另一方面也表現(xiàn)為生態(tài)、自然環(huán)境對(duì)旅游開發(fā)和發(fā)展的制約性[1]。而在自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)等涉及重要生態(tài)敏感區(qū)內(nèi)進(jìn)行旅游開發(fā)活動(dòng)，上述影響則更為突出。盡管政府相關(guān)部門相繼出臺(tái)了一系列的法律法規(guī)條文[2-4]，并從政策上對(duì)不合理的旅游開發(fā)活動(dòng)及其可能造成的重大生態(tài)環(huán)境影響進(jìn)行了約束，但由于缺乏系統(tǒng)科學(xué)的評(píng)價(jià)和管理機(jī)制，從目前全國(guó)的實(shí)際情況來看效果并不顯著，尤其是不合理的旅游規(guī)劃布局和項(xiàng)目選址，都對(duì)生態(tài)敏感區(qū)內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)的完整性造成很大破壞。

生態(tài)適宜度和生態(tài)適宜性評(píng)價(jià)是生態(tài)學(xué)領(lǐng)域中關(guān)于對(duì)各種土地利用方式適宜程度進(jìn)行對(duì)比時(shí)的評(píng)價(jià)性指標(biāo)概念和方法[5-8]，主要應(yīng)用于區(qū)域土地利用規(guī)劃[9-12]、城市生態(tài)規(guī)劃[13-14]和區(qū)域規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)[15-17]等領(lǐng)域，旅游景區(qū)建設(shè)影響評(píng)價(jià)中也有部分成功的運(yùn)用[1,18-19]。關(guān)于生態(tài)適宜性評(píng)價(jià)的方法研究，主要包括評(píng)價(jià)決策方法[20-22]和評(píng)價(jià)制圖[23-25]方法兩個(gè)方面，且近幾年都取得了較大進(jìn)展[26]。但是，在環(huán)境影響評(píng)價(jià)領(lǐng)域，尤其是涉及生態(tài)敏感區(qū)內(nèi)建設(shè)項(xiàng)目的生態(tài)影響評(píng)價(jià)中，該方法確未得到有效應(yīng)用。究其原因，主要在于針對(duì)生態(tài)敏感區(qū)內(nèi)的建設(shè)項(xiàng)目，缺少系統(tǒng)的生態(tài)評(píng)價(jià)技術(shù)方法體系。

因此，本研究提出了一種適用于山岳型生態(tài)敏感區(qū)旅游開發(fā)空間適宜性評(píng)價(jià)及生態(tài)制圖的方法體系，并以內(nèi)蒙古五當(dāng)召風(fēng)景旅游區(qū)為例，開展了該方法的案例研究。通過單因子和綜合因子的生態(tài)敏感性分析及空間適宜性制圖，以及與案例研究區(qū)各項(xiàng)旅游開發(fā)活動(dòng)的空間布局進(jìn)行疊合，針對(duì)性地提出了項(xiàng)目規(guī)劃布局的調(diào)整建議和具體的生態(tài)保護(hù)措施。由于本研究所提出的方法系統(tǒng)綜合的考慮了影響山岳型生態(tài)敏感區(qū)開發(fā)建設(shè)活動(dòng)中的各種生態(tài)敏感因子，并通過生態(tài)制圖的方式在空間上得以顯示，因此，它將有助于涉及生態(tài)敏感區(qū)項(xiàng)目的決策和管理部門更加有效地開展生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的防治并制定相應(yīng)的監(jiān)管措施，同時(shí)也為涉及該類型區(qū)域的生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià)提供科學(xué)有效的技術(shù)方法。

1 研究區(qū)域與研究方法

1.1 研究區(qū)域概況

五當(dāng)召風(fēng)景旅游區(qū)地處內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市東北的石拐區(qū)境內(nèi)，位于40° 45′43.22″—40°49′47.93″N，110°17′33.14″—110°19′35.59″E，總面積約22km2(圖1)。其所在區(qū)域?qū)儆谔焐?陰山緯向復(fù)雜構(gòu)造帶的一部分，經(jīng)長(zhǎng)期地殼構(gòu)造變化，地層形跡復(fù)雜，地勢(shì)北高南低；旅游區(qū)屬溫帶大陸干燥性氣候，四季溫差明顯，干旱少雨，年平均氣溫5.2℃，年平均降雨375.7mm；境內(nèi)河流屬季節(jié)性河流，主要有西溝、五當(dāng)召溝和庚毗溝3條河溝；高海拔地帶分布有小面積森林土和草甸土，其他大部分區(qū)域?yàn)榛液滞?；山地?yáng)坡巖石裸露，生長(zhǎng)有針?biāo)杉按袒h等灌木叢，陰坡平緩潮濕，生長(zhǎng)有針?biāo)?、?cè)柏、楊樹、柳樹、榆樹、白樺及其他灌草類，水土流失嚴(yán)重。1996年，五當(dāng)召被國(guó)務(wù)院列為全國(guó)重點(diǎn)文物保護(hù)單位；2001年，五當(dāng)召風(fēng)景旅游區(qū)又被國(guó)家旅游局公布為 4A 級(jí)風(fēng)景名勝區(qū)；同時(shí)，該風(fēng)景區(qū)又位于“大青山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)”實(shí)驗(yàn)區(qū)范圍內(nèi)，因此，旅游開發(fā)建設(shè)活動(dòng)勢(shì)必會(huì)對(duì)周邊區(qū)域的生態(tài)環(huán)境造成較大影響。

圖1 研究區(qū)域地理位置及旅游總體規(guī)劃圖Fig.1 Location and general tourism planning of the Wudangzhao Scenic Area

1.2 研究方法

本研究首先通過研究區(qū)水土流失敏感性分析、植被與生物多樣性重要生態(tài)功能保護(hù)分析、防洪排澇敏感性分析、以及地質(zhì)災(zāi)害敏感性分析，綜合得出五當(dāng)召風(fēng)景旅游區(qū)生態(tài)控制性方案，提出適宜建設(shè)區(qū)、限制建設(shè)區(qū)和禁止建設(shè)區(qū)的劃分原則與劃分結(jié)果，為其旅游建設(shè)項(xiàng)目的開發(fā)建設(shè)提出限制性條件，保障資源有序利用，避免破壞生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)象發(fā)生。其次，結(jié)合研究區(qū)內(nèi)各旅游項(xiàng)目工程建設(shè)內(nèi)容及其布置方案進(jìn)行綜合生態(tài)適宜性評(píng)價(jià)，對(duì)限制建設(shè)區(qū)和禁止建設(shè)區(qū)范圍內(nèi)的工程建設(shè)內(nèi)容提出相應(yīng)措施及調(diào)整方案。研究框架如圖2所示。

圖2 本研究總體框架圖Fig.2 Framework of the eco-suitability assessment and eco-mapping

1.2.1 數(shù)據(jù)來源及收集

研究區(qū)所需的原始數(shù)據(jù)主要來源于Landsat5 TM(2013年8月7日)遙感影像，在ENVI4.8平臺(tái)支持下經(jīng)幾何校正、大氣校正和配準(zhǔn)等預(yù)處理后作為下一步分析的空間數(shù)據(jù)；氣象資料主要來源于包頭市氣象局市區(qū)及下屬石拐、固陽(yáng)共3個(gè)站點(diǎn)近5年的氣象統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)；地形、地質(zhì)和水文資料主要來源于建設(shè)單位收集到的項(xiàng)目所在流域地形圖(1∶50000)、地質(zhì)圖(1∶10000)和水文地質(zhì)圖(1∶250000)等相關(guān)圖件，并在ArcGIS平臺(tái)上經(jīng)定標(biāo)和矢量化處理后用于進(jìn)一步分析。另外，本研究中水土流失敏感要素分析所需的土壤有機(jī)質(zhì)含量數(shù)據(jù)則通過現(xiàn)場(chǎng)采樣，實(shí)驗(yàn)室分析方法獲得，土壤樣本的采樣依據(jù)按照研究區(qū)不同土壤類型的空間分布特征，以多點(diǎn)采樣、混合均勻的方式進(jìn)行，共采集10個(gè)樣點(diǎn)，采樣深度為15—20cm。防洪排澇敏感要素分析所需的斷面水文水力數(shù)據(jù)則直接引用《五當(dāng)召風(fēng)景旅游區(qū)文物保護(hù)與旅游開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目防洪評(píng)價(jià)報(bào)告》(2012年12月)中的研究成果。

1.2.2 生態(tài)因子的選擇及權(quán)重賦值

本研究中水土流失敏感性分析所選擇的生態(tài)因子主要是結(jié)合通用水土流失USLE模型，選擇坡度、NDVI指數(shù)和土壤有機(jī)質(zhì)含量3個(gè)導(dǎo)致研究區(qū)水土流失的敏感要素做單因子分析后，應(yīng)用層次分析法結(jié)合地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，借助GIS平臺(tái)在以上單因子疊加基礎(chǔ)上對(duì)整個(gè)研究區(qū)水土流失敏感性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。在層次分析過程中，應(yīng)用AHP法對(duì)以上3個(gè)水土流失敏感因子影響權(quán)重分別賦值為0.7、0.2和0.1。各生態(tài)敏感因子等級(jí)賦值見表1所示。

表1 本研究各生態(tài)敏感因子等級(jí)賦值Table 1 Assignment of each eco-sensitive factors

生物多樣性和防洪排澇敏感性分析則采用單因子評(píng)價(jià)，前者主要分析研究區(qū)內(nèi)植被景觀的基本生態(tài)安全格局，尤其是要分析出具有重要生態(tài)價(jià)值與服務(wù)功能的古樹名木、天然原生植被和人工生態(tài)防護(hù)林等的空間分布特征，并分等級(jí)提取出研究區(qū)內(nèi)的重要生態(tài)斑塊和生態(tài)廊道，以此作為研究區(qū)生物多樣性敏感評(píng)價(jià)的因子。后者則主要分析研究區(qū)內(nèi)主要河道的洪峰流量、泄洪能力和洪水沖刷系數(shù)等水文因子，結(jié)合DEM和水文動(dòng)力學(xué)模型，分等級(jí)提出泄洪時(shí)主要排洪溝兩側(cè)的淹沒情況，并以距離河道中線的距離作為研究區(qū)防洪排澇敏感評(píng)價(jià)的因子。

地質(zhì)災(zāi)害敏感性分析則主要是通過坡度及坡向、地層巖性和溝壑切割三個(gè)可能導(dǎo)致項(xiàng)目區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的敏感要素單因子分析后，同樣應(yīng)用層次分析法結(jié)合地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，借助GIS平臺(tái)在以上單因子疊加基礎(chǔ)上對(duì)整個(gè)研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害敏感性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。在層次分析過程中，由于地層巖性因子和坡向因子在研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害誘發(fā)方面不具備較強(qiáng)的敏感性和空間異質(zhì)性，因此僅對(duì)坡度和溝壑密度這2個(gè)地質(zhì)災(zāi)害敏感因子影響權(quán)重分別賦值為0.6和0.4。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理及生態(tài)制圖

研究區(qū)單因子評(píng)價(jià)及生態(tài)制圖內(nèi)容主要包括坡度、坡向、NDVI指數(shù)、土壤有機(jī)質(zhì)含量、重要生態(tài)價(jià)值與服務(wù)功能的景觀斑塊、行洪通道、溝谷切割密度7個(gè)生態(tài)敏感因子。其中坡度、坡向因子的數(shù)據(jù)處理和生態(tài)制圖方法主要是通過研究區(qū)的原始等高線數(shù)據(jù)，借助ArcGIS軟件，在5m間隔等高線的基礎(chǔ)上得出相應(yīng)的DEM數(shù)據(jù)，以此分析出坡度和坡向信息，并完成生態(tài)制圖。

土壤有機(jī)質(zhì)含量因子主要是在研究區(qū)現(xiàn)場(chǎng)采樣實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，借助ArcGIS軟件平臺(tái)Spatial Analysis空間插值分析功能，得出相應(yīng)的土壤有機(jī)質(zhì)含量空間分布圖。

NDVI指數(shù)因子則首先借助研究區(qū)TM影像數(shù)據(jù)，通過ENVI軟件不同波段信息組合，自動(dòng)生成NDVI指數(shù)分布值，進(jìn)而將結(jié)果轉(zhuǎn)到ArcGIS平臺(tái)上進(jìn)一步完成相應(yīng)的生態(tài)制圖。

重要生態(tài)價(jià)值與服務(wù)功能的景觀斑塊分析同樣是借助研究區(qū)TM影像數(shù)據(jù)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，通過ENVI軟件監(jiān)督分類方法對(duì)具有重要生態(tài)服務(wù)功能的植被類型進(jìn)行空間定位，進(jìn)而完成相應(yīng)的重要生態(tài)功能區(qū)分布圖。

行洪通道因子和溝谷切割密度因子的數(shù)據(jù)處理和生態(tài)制圖方則是借助ArcGIS軟件平臺(tái)Spatial Analysis工具中的Hydrology分析功能，在完成研究區(qū)水流方向和匯流累積數(shù)據(jù)的空間分析基礎(chǔ)上，結(jié)合研究區(qū)DEM數(shù)據(jù)自動(dòng)生成溝壑密度指數(shù)分布圖。同時(shí)，結(jié)合洪水設(shè)計(jì)年流體動(dòng)力學(xué)模型模擬的數(shù)據(jù)，得出泄洪時(shí)各河道排洪溝兩側(cè)淹沒情況，并完成相應(yīng)的生態(tài)制圖。

2 結(jié)果

2.1 水土流失敏感性分析

研究區(qū)影響水土流失的地形及坡度因子敏感性分析及評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，在五當(dāng)召風(fēng)景旅游區(qū)范圍內(nèi)，坡度在0—30°、30—60°和60—90°的區(qū)域面積分別為10.85、10.85 km2和0.1km2；各占總面積的49.8%、49.8%和0.4%。從坡度單因子生態(tài)敏感性分析情況來看，適宜建設(shè)的區(qū)域主要分布在五當(dāng)溝及東溝溝谷和庚毗溝、西溝兩側(cè)坡度較緩的地區(qū)。

圖3 研究區(qū)水土流失敏感性評(píng)價(jià)圖Fig.3 Soil erosion sensitivity evaluation and eco-mapping of the research area

研究區(qū)影響水土流失的土壤有機(jī)質(zhì)因子敏感性分析及評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，在五當(dāng)召風(fēng)景旅游區(qū)范圍內(nèi)，土壤有機(jī)質(zhì)含量在17.6g/kg以上，即土壤有機(jī)質(zhì)含量相對(duì)較高的區(qū)域面積為3.14km2，占文物保護(hù)范圍總面積的14.4%，主要分布在項(xiàng)目區(qū)北部海拔較高的區(qū)域；土壤有機(jī)質(zhì)含量在15.5 g/kg以下，即土壤有機(jī)質(zhì)含量相對(duì)較低的區(qū)域面積為14.638km2，占文物保護(hù)范圍總面積的67%，主要分布在項(xiàng)目區(qū)西部的西溝和中部大部分區(qū)域。

研究區(qū)影響水土流失的植被覆蓋(NDVI)因子敏感性分析及評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，在五當(dāng)召風(fēng)景旅游區(qū)范圍內(nèi)，NDVI值在小于0.5和大于0.5的區(qū)域面積分別為18.81km2和2.99km2；各占文物保護(hù)范圍總面積的86.3%和13.7%。從植被覆蓋敏感性分析情況來看，適宜建設(shè)的區(qū)域主要分布在庚毗溝和西溝及五當(dāng)溝的腹地地區(qū)。

通過以上影響研究區(qū)水土流失的三個(gè)敏感因子綜合評(píng)價(jià)及工程建設(shè)生態(tài)適宜性分析得出，在五當(dāng)召風(fēng)景旅游區(qū)范圍內(nèi)，適宜建設(shè)區(qū)、限制建設(shè)區(qū)和禁止建設(shè)區(qū)的面積分別為5.92、10.31km2和5.57km2；各占27.2%、47.3%和25.5%(圖3和表2)。

表2 研究區(qū)水土流失因子生態(tài)適宜性分析結(jié)果Table 2 Eco-suitability evaluation of the soil erosion factor in research area

2.2 生物多樣性敏感性分析

通過分析五當(dāng)召風(fēng)景旅游區(qū)內(nèi)植被景觀的基本生態(tài)安全格局，尤其是要分析出具有重要生態(tài)價(jià)值與服務(wù)功能的古樹名木、天然原生植被和人工生態(tài)防護(hù)林、河道等敏感要素的空間分布特征，并以此提取出項(xiàng)目區(qū)內(nèi)的重要生態(tài)斑塊和生態(tài)廊道，來最終確定并劃分出研究區(qū)內(nèi)不同等級(jí)的生物多樣性敏感區(qū)。并將具有重要生態(tài)價(jià)值與服務(wù)功能的古樹名木和天然原生植被分布區(qū)確定為禁止建設(shè)區(qū)，將具有一般生態(tài)價(jià)值與服務(wù)功能的人工生態(tài)防護(hù)林確定為限制建設(shè)區(qū)，將其他區(qū)域確定為適宜建設(shè)區(qū)。

通過反映研究區(qū)植被與生物多樣性保護(hù)的重要生態(tài)功能區(qū)分析得出，在五當(dāng)召風(fēng)景旅游區(qū)范圍內(nèi)，適宜建設(shè)區(qū)、限制建設(shè)區(qū)和禁止建設(shè)區(qū)面積分別為4.62、14.37km2和2.81km2；各占總面積的21.2%、65.9%和12.9%。植被與生物多樣性不敏感區(qū)(適宜建設(shè)區(qū))內(nèi)工程建設(shè)內(nèi)容不需要采取任何植被修復(fù)與生物多樣性保護(hù)措施，較敏感區(qū)(限制建設(shè)區(qū))內(nèi)的工程建設(shè)內(nèi)容需要采取植被異地補(bǔ)償及生態(tài)修復(fù)措施后才能進(jìn)行建設(shè)，而敏感區(qū)(禁止建設(shè)區(qū))內(nèi)不允許有任何工程建設(shè)內(nèi)容(圖4和表3)。

實(shí)踐證明，在生動(dòng)活潑、師生互動(dòng)的課堂里、在豐富有趣的活動(dòng)中，三年級(jí)學(xué)生的知識(shí)、能力會(huì)喜獲“雙贏”，他們的情感會(huì)得到升華，語(yǔ)文學(xué)科的魅力才足以得到展現(xiàn)。

圖4 研究區(qū)生物多樣性敏感性評(píng)價(jià)圖 Fig.4 Biodiversity sensitivity evaluation and eco-mapping of the research area

2.3 洪澇風(fēng)險(xiǎn)敏感性分析

參考《五當(dāng)召風(fēng)景旅游區(qū)文物保護(hù)與旅游開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目防洪評(píng)價(jià)報(bào)告》(2012年12月)對(duì)研究區(qū)不同模型下設(shè)計(jì)洪峰流量、泄洪能力和洪水沖刷的計(jì)算及綜合評(píng)價(jià)成果，結(jié)合DEM模型，借助Arcmap Spatial Analysist工具中的Hydrology分析功能，完成研究區(qū)水流方向和匯流累積數(shù)據(jù)的空間分析，借助流體動(dòng)力學(xué)模型分析泄洪時(shí)五當(dāng)召西溝、庚毗溝和東溝(五當(dāng)召溝)三大主要排洪溝兩側(cè)水流的動(dòng)力學(xué)特征和淹沒情況。

依據(jù)以上50年一遇洪水設(shè)計(jì)年各模型模擬得出的結(jié)論顯示：庚毗溝洪水匯流范圍為河道中線兩側(cè)7m以內(nèi)區(qū)域、西溝防洪匯流范圍為河道中線兩側(cè)5.5m以內(nèi)區(qū)域、五當(dāng)召溝防洪匯流范圍為河道中線兩側(cè)20m以內(nèi)區(qū)域，以上3個(gè)區(qū)域范圍內(nèi)為五當(dāng)召風(fēng)景旅游區(qū)內(nèi)的行洪通道，禁止建設(shè)任何永久性建筑物；而3條河道兩側(cè)洪水匯流范圍再分別往外推7、5.5m、20m以內(nèi)的區(qū)域?yàn)槲瀹?dāng)召風(fēng)景旅游區(qū)內(nèi)可能需要的行洪區(qū)，只可建設(shè)旅游道路、簡(jiǎn)單的旅游基礎(chǔ)設(shè)施等不影響行洪的工程；其他區(qū)域內(nèi)可以適當(dāng)建設(shè)永久性建筑。以此保證五當(dāng)召風(fēng)景旅游區(qū)內(nèi)各河段防洪渠、防洪洞等措施的正常運(yùn)行。

圖5 研究區(qū)防洪排澇敏感性評(píng)價(jià)圖Fig.5 Flood control and drainage sensitivity evaluation and eco-mapping of the research area

因此，通過反映研究區(qū)防洪排澇敏感性分析及評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，在五當(dāng)召風(fēng)景旅游區(qū)范圍內(nèi)，適宜建設(shè)區(qū)、限制建設(shè)區(qū)和禁止建設(shè)區(qū)的面積分別為20.859、0.563 km2和0.378 km2；各占總面積的95.6%、2.6%和1.8%(圖5和表4)。

2.4 地質(zhì)災(zāi)害敏感性分析

表3 生物多樣性因子生態(tài)適宜性分析結(jié)果

Table 3 Eco-suitability evaluation of the biodiversity factor in research area

重要生態(tài)功能保護(hù)敏感區(qū)分類ClassificationoftheBiodiversitysensitiveareas面積/km2Area所占比例/%Proportion生態(tài)功能保護(hù)不敏感區(qū)(適宜建設(shè)區(qū))Biodiversityinsensitivearea(Suitableconstructionarea)4．6221．2生態(tài)功能保護(hù)較敏感區(qū)(限制建設(shè)區(qū))Biodiversitymoresensitivearea(Limitconstructionarea)14．3765．9生態(tài)功能保護(hù)敏感區(qū)(禁止建設(shè)區(qū))Biodiversitysensitivearea(Prohibitconstructionarea)2．8112．9

研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生和坡度、坡向有一定的相關(guān)關(guān)系，因此有必要借助地形信息分析出在開發(fā)建設(shè)過程中容易出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害，尤其是崩塌和滑坡的地區(qū)，禁止在該區(qū)域進(jìn)行項(xiàng)目的布局。由于影響地質(zhì)災(zāi)害的地形坡度因子在水土流失敏感性分析部分已經(jīng)完成，因此這里只對(duì)地形坡向因子進(jìn)行分析。結(jié)果顯示，在五當(dāng)召風(fēng)景旅游區(qū)范圍內(nèi)，無坡度和坡向的區(qū)域面積為3.25km2，占總面積的15%左右；其他4個(gè)坡向(依次按東北—東南—西南—西北順序)的區(qū)域面積分別為4.51、4.84、5.73 km2和2.66km2，各占總面積的21%、22%、26%和16%；可以看出，項(xiàng)目區(qū)的坡向以偏西南和東南方向?yàn)橹鳌?/p>

根據(jù)《包頭市石拐區(qū)水文地質(zhì)物探報(bào)告》及近60年因地層巖性因子造成的原生地質(zhì)災(zāi)害資料顯示，研究區(qū)地表裸露各巖層的巖性以粗砂巖、砂礫巖、沙礫石為主；對(duì)滑坡、崩塌和泥石流3類地質(zhì)災(zāi)害的誘發(fā)程度均較高；同時(shí)，整個(gè)研究區(qū)又遠(yuǎn)離前壩逆斷層斷裂帶；因此，研究區(qū)影響地質(zhì)災(zāi)害的地層巖性因子，其敏感程度不具有明顯的空間異質(zhì)性。

表4 研究區(qū)防洪排澇因子生態(tài)適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果Table 4 Eco-suitability evaluation of the flood control factor in research area

圖6 研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害敏感性評(píng)價(jià)圖Fig.6 Geo-disasters sensitivity evaluation and eco-mapping of the research area

2.5 研究區(qū)項(xiàng)目工程內(nèi)容建設(shè)生態(tài)適宜性評(píng)價(jià)

將以上影響研究區(qū)水土流失、生物多樣性保護(hù)、防洪排澇和地質(zhì)災(zāi)害4個(gè)敏感要素的空間分析結(jié)果分別與研究區(qū)含項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容的旅游規(guī)劃圖疊合后(圖7)，可以得出：

表5 研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害因子生態(tài)適宜性分析結(jié)果Table 5 Eco-suitability evaluation of the geological disasters factor in research area

圖7 研究區(qū)旅游項(xiàng)目開發(fā)四大生態(tài)敏感要素適宜性評(píng)價(jià)圖Fig.7 Suitability assessment and mapping of the 4 eco-sensitive factors for tourism program development in research area

從五當(dāng)召風(fēng)景旅游區(qū)水土流失生態(tài)適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果來看，整個(gè)評(píng)價(jià)范圍均屬于水土流失重點(diǎn)防護(hù)區(qū)；其中游客服務(wù)中心部分建設(shè)項(xiàng)目和吉忽倫圖敖包、藍(lán)毗尼園兩個(gè)景點(diǎn)位于水土流失敏感區(qū)；其他工程內(nèi)容均位于水土流失較敏感區(qū)。從生物多樣性保護(hù)生態(tài)適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果來看，菩提悟道、藍(lán)毗尼園兩個(gè)景點(diǎn)位于生物多樣性保護(hù)敏感區(qū)；十二因緣、廟前祈福廣場(chǎng)和經(jīng)幡廣場(chǎng)3個(gè)景點(diǎn)處于生物多樣性保護(hù)不敏感區(qū)；而其他景點(diǎn)和旅游設(shè)施工程建設(shè)則處于較敏感區(qū)。從防洪排澇生態(tài)適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果來看，廟前祈福廣場(chǎng)建設(shè)項(xiàng)目和十二因緣、藍(lán)毗尼園兩個(gè)景點(diǎn)位于防洪排澇較敏感區(qū)；其他項(xiàng)目工程內(nèi)容均處于防洪排澇不敏感區(qū)。從地質(zhì)災(zāi)害生態(tài)適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果來看，所有項(xiàng)目工程內(nèi)容均處于地質(zhì)災(zāi)害較敏感區(qū)范圍內(nèi)。

根據(jù)研究區(qū)內(nèi)各旅游項(xiàng)目的工程建設(shè)內(nèi)容及特點(diǎn)，不同的工程內(nèi)容對(duì)其所處區(qū)域的生態(tài)敏感程度亦不相同。如針對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的生態(tài)敏感性而言，除游客服務(wù)中心外，其他各景點(diǎn)工程，包括旅游基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)均對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的敏感程度要求不高。另外，景區(qū)道路系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)和供電系統(tǒng)的建設(shè)由于穿越整個(gè)景區(qū)的中部，部分路段或線路可能會(huì)處于以上4個(gè)生態(tài)因子的敏感區(qū)。因此，需要在施工和建設(shè)過程中針對(duì)不同工程內(nèi)容的生態(tài)敏感特征布置相應(yīng)的防范措施。

3 結(jié)論

生態(tài)適宜性分析與評(píng)價(jià)作為指導(dǎo)特定要素在空間上更加合理有序開發(fā)和布局的重要方法，在城市和區(qū)域生態(tài)規(guī)劃領(lǐng)域得到了很大發(fā)展；在環(huán)境影響評(píng)價(jià)領(lǐng)域，該方法也在城市或區(qū)域規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)中得到了較好的應(yīng)用；然而，針對(duì)在自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)等涉及重要生態(tài)敏感區(qū)的資源開發(fā)利用和項(xiàng)目建設(shè)規(guī)劃及環(huán)境影響評(píng)價(jià)中，確沒有得到有效應(yīng)用。針對(duì)這一問題，本研究提出了一種適用于山岳型生態(tài)敏感區(qū)旅游開發(fā)空間適宜性評(píng)價(jià)及生態(tài)制圖的方法體系，并以內(nèi)蒙古五當(dāng)召風(fēng)景旅游區(qū)為例，從水土流失、生物多樣性保護(hù)、防洪排澇和地質(zhì)災(zāi)害4個(gè)敏感要素出發(fā)進(jìn)行了實(shí)證研究。最后，針對(duì)研究區(qū)內(nèi)旅游資源開發(fā)和項(xiàng)目建設(shè)提出了相應(yīng)的生態(tài)防護(hù)措施。

(1)通過影響研究區(qū)水土流失的3個(gè)敏感因子綜合評(píng)價(jià)及工程建設(shè)生態(tài)適宜性分析得出，在五當(dāng)召風(fēng)景旅游區(qū)范圍內(nèi)，適宜建設(shè)區(qū)、限制建設(shè)區(qū)和禁止建設(shè)區(qū)的面積分別為5.92、10.31km2和5.57km2，各占27.2%、47.3%和25.5%；通過反映研究區(qū)植被與生物多樣性保護(hù)的重要生態(tài)功能區(qū)分析得出，適宜建設(shè)區(qū)、限制建設(shè)區(qū)和禁止建設(shè)區(qū)的面積分別為4.62、14.37km2和2.81km2，各占總面積的21.2%、65.9%和12.9%；通過反映研究區(qū)防洪排澇敏感性分析及評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，適宜建設(shè)區(qū)、限制建設(shè)區(qū)和禁止建設(shè)區(qū)的面積分別為20.859、0.563 km2和0.378 km2，各占總面積的95.6%、2.6%和1.8%；通過影響研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的兩個(gè)敏感因子綜合評(píng)價(jià)及工程建設(shè)生態(tài)適宜性分析得出，適宜建設(shè)區(qū)、限制建設(shè)區(qū)和禁止建設(shè)區(qū)的面積分別為6.98、14.07km2和0.75km2，各占32%、64.5%和3.5%。

(2)通過研究區(qū)水土流失、生物多樣性保護(hù)、防洪排澇和地質(zhì)災(zāi)害4個(gè)敏感要素空間分析結(jié)果與旅游建設(shè)項(xiàng)目規(guī)劃空間布局疊合分析后得出：

景點(diǎn)建設(shè)方案中的藍(lán)毗尼園項(xiàng)目處于水土流失、生物多樣性保護(hù)和防洪排澇三大生態(tài)敏感區(qū)，建議重新選址，避開因項(xiàng)目建設(shè)運(yùn)行而造成的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。

108團(tuán)結(jié)塔項(xiàng)目所處敖包山位置由于存在坡度大、巖石風(fēng)化嚴(yán)重等生態(tài)問題，具有較強(qiáng)的水土流失風(fēng)險(xiǎn)，建議該景點(diǎn)項(xiàng)目在設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)過程中必須著重加強(qiáng)水土流失防治措施的實(shí)施和管理。

廟前祈福廣場(chǎng)項(xiàng)目所處位置與五當(dāng)召溝防洪泄洪通道存在部分重疊，具有較強(qiáng)的防洪排澇風(fēng)險(xiǎn)，建議該景點(diǎn)項(xiàng)目在設(shè)計(jì)和施工過程中要加大防洪標(biāo)準(zhǔn)，在運(yùn)營(yíng)過程中必須強(qiáng)化防洪排澇措施的管理。

旅游服務(wù)設(shè)施中的游客服務(wù)中心項(xiàng)目所處位置部分區(qū)域存在較強(qiáng)的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，建議該服務(wù)設(shè)施項(xiàng)目在設(shè)計(jì)和施工過程中要加大地質(zhì)災(zāi)害防治的標(biāo)準(zhǔn)，在運(yùn)營(yíng)過程中必須強(qiáng)化地質(zhì)災(zāi)害防治措施的管理。

旅游者服務(wù)設(shè)施和旅游景區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施均屬于總體規(guī)劃中的重點(diǎn)建設(shè)內(nèi)容，建議項(xiàng)目除游客服務(wù)中心外，不再新建住宿、餐飲設(shè)施，同時(shí)垃圾收集點(diǎn)、免沖廁所等項(xiàng)目?jī)?nèi)容，建議按照規(guī)劃要求縮減數(shù)量和面積。

(3)本研究所提出的生態(tài)適宜性分析技術(shù)方法體系，由于系統(tǒng)綜合的考慮了影響山岳型生態(tài)敏感區(qū)開發(fā)建設(shè)活動(dòng)中的各種生態(tài)敏感因子，并通過生態(tài)制圖的方式在空間上得以顯示，將有助于涉及生態(tài)敏感區(qū)項(xiàng)目的決策和管理部門更加有效地開展生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的防治并制定相應(yīng)的監(jiān)管措施，同時(shí)也為涉及該類型區(qū)域的生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià)提供科學(xué)有效的技術(shù)方法。

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Ecological suitability assessment and eco-mapping for tourism development in an Eco-sensitive region

SHI Yao1,*, ZHANG Wei1, REN Jingming2, ZHANG Jianping3

1DepartmentofEnvironmentalImpactAssessment,ResearchCenterforEco-EnvironmentalSciences,ChineseAcademyofSciences,Beijing100085,China2InstituteofStrategicEnvironmentalAssessment,AppraisalCenterforEnvironmentandEngineering,MinistryofEnvironmentalProtection,Beijing100012,China3BERISEngineeringandResearchCorporation,Baotou014010,China

Ecological suitability analysis is an important method of applying ecological principles to guide rational spatial distribution and regional development for the planning of certain areas. This method has been widely applied in urban and regional ecological planning. However, due to the lack of systematic assessment methodologies, it has not been significantly promoted for spatial siting, ecological planning, or eco-environmental impact assessments of ecologically sensitive areas, such as nature reserve areas and tourism areas. This study proposes the use of an ecological suitability analysis method and a GIS-based mapping approach to develop an eco-tourism project in an ecologically sensitive montane area. We use the Wudangzhao Scenic Area in Inner Mongolia, China, as a case study for analyzing various ecological factors including topography, slope, aspect, soil organic environment, vegetation cover, river hydrology, geology and lithology. These factors reflect the four typical ecologically sensitive elements of erosion prevention, geological disasters prevention, biodiversity protection, and flood control. We first completed the ecological sensitivity assessment and spatial suitability mapping using both single and integrated eco-sensitive factors. We then superimposed the distribution of relevant tourism projects in the research area in relation to the eco-sensitive assessment results in the form of an eco-map. Finally, we suggest specific ecological risk prevention and protective measures for tourism development and spatial planning in the research area. In addition, this method provided a comprehensive overview of all ecologically sensitive characteristics for mountain based tourism projects currently being developed, spatially displaying them through ecological mapping. Therefore, this method contributes to a more effective decision-making process and helps decision makers develop more appropriate regulatory measures to prevent ecological risk. In conclusion, this method provides a scientific and effective technical tool to assess the ecological environmental impact of a project or planned projects in this type of eco-sensitive region.

ecological sensitive region; ecological suitability analysis; ecological mapping; ecological impact; environmental impact assessment

國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)資助項(xiàng)目(71033005)；環(huán)保公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(201309035-8)

2014- 05- 19; < class="emphasis_bold">網(wǎng)絡(luò)出版日期:

日期:2015- 05- 18

10.5846/stxb201405191022

*通訊作者Corresponding author.E-mail:yaoshi@rcees.ac.cn

石垚，張微，任景明，張建平.生態(tài)敏感區(qū)旅游開發(fā)適宜性評(píng)價(jià)及生態(tài)制圖方法.生態(tài)學(xué)報(bào),2015,35(23):7887- 7898.

Shi Y, Zhang W, Ren J M, Zhang J P.Ecological suitability assessment and eco-mapping for tourism development in an Eco-sensitive region.Acta Ecologica Sinica,2015,35(23):7887- 7898.