管青春，郝晉珉※，王宏亮，李 牧，陳愛(ài)琪，謝保鵬

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經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型視角下礦產(chǎn)資源城市生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)

管青春1,2，郝晉珉1,2※，王宏亮1,2，李 牧1,2，陳愛(ài)琪1,2，謝保鵬3

（1. 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，北京 100193；2. 國(guó)土資源部農(nóng)用地質(zhì)量與監(jiān)控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193；3. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)管理學(xué)院，蘭州 730070）

為探究礦產(chǎn)資源型城市生態(tài)敏感性特征并對(duì)其進(jìn)行分區(qū)保護(hù)和管理，該文以大同市為例，從自然生態(tài)屬性、自然-社會(huì)生態(tài)復(fù)合屬性和社會(huì)生態(tài)屬性3個(gè)方面選取了地形地質(zhì)、覆被類型、水系防護(hù)、保護(hù)區(qū)4類指標(biāo)構(gòu)建了生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，考慮到轉(zhuǎn)型背景下礦產(chǎn)資源城市極易受人類干擾的農(nóng)田因素影響，該文探討了將農(nóng)田生態(tài)因子加入前和加入后的影響關(guān)系分析，并運(yùn)用要素空間疊置制圖法和極大值法對(duì)大同市2015年生態(tài)敏感性進(jìn)行了分類定量評(píng)價(jià)及分等定級(jí)。結(jié)果表明：1）大同市生態(tài)敏感性偏高，高敏感區(qū)域和低敏感區(qū)域占市域面積較大，在人類活動(dòng)影響下易導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)不穩(wěn)定；2）大同市生態(tài)敏感性空間分異明顯表現(xiàn)為：高敏感區(qū)主要分布在西北部、中部及西南部，低敏感區(qū)主要分布在東北部、西北部及南部，中敏感區(qū)主要沿西北-東南軸兩側(cè)分散分布；3）農(nóng)田因素對(duì)人類活動(dòng)干擾反應(yīng)較大，是影響大同市生態(tài)敏感性的重要因素，加入農(nóng)田因子后該區(qū)生態(tài)敏感性各等級(jí)面積比例變化差異較大，其中低敏感區(qū)面積減少了15.40%，中敏感區(qū)和高敏感區(qū)面積分別增加了10.80%和4.60%。研究結(jié)果可為資源型城市生態(tài)保護(hù)及土地空間整治提供重要的理論依據(jù)，以及對(duì)礦產(chǎn)資源城市更好的處理好區(qū)域經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)兩者關(guān)系提供科學(xué)借鑒。

生態(tài)敏感性；模型；農(nóng)田；分區(qū)保護(hù)；山西省大同市

0 引 言

隨著中國(guó)城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了巨大的破壞與沖擊，造成生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)受損和功能衰退[1]?；謴?fù)生態(tài)系統(tǒng)健康，將人類對(duì)自然資源的開(kāi)發(fā)與生態(tài)系統(tǒng)的經(jīng)營(yíng)管理進(jìn)行整合，已經(jīng)成為實(shí)現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。而對(duì)區(qū)域生態(tài)敏感性的認(rèn)識(shí)和綜合評(píng)價(jià)是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要前提[2]。生態(tài)敏感性是生態(tài)系統(tǒng)對(duì)人類活動(dòng)干擾和自然環(huán)境變化的反映程度，表征發(fā)生區(qū)域生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的難易程度和概率大小[1,3]；生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)實(shí)質(zhì)上是對(duì)現(xiàn)狀自然環(huán)境背景下的潛在生態(tài)問(wèn)題進(jìn)行明確識(shí)別的有效方法之一，能為預(yù)防和治理生態(tài)環(huán)境問(wèn)題提供有用信息[4]。中國(guó)礦產(chǎn)資源富集區(qū)多處于生態(tài)脆弱區(qū)，長(zhǎng)期以來(lái)，礦產(chǎn)資源開(kāi)采使自然生態(tài)系統(tǒng)受到強(qiáng)烈擾動(dòng)，生態(tài)系統(tǒng)不穩(wěn)定，嚴(yán)重制約著礦產(chǎn)資源型城市的可持續(xù)發(fā)展[5]。然而，礦產(chǎn)資源區(qū)生態(tài)敏感性分析的研究主體如何構(gòu)成，礦產(chǎn)資源區(qū)為什么敏感，礦產(chǎn)資源區(qū)敏感程度如何，是對(duì)該特定區(qū)域進(jìn)行生態(tài)敏感性研究需要解決的主要問(wèn)題。

目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)生態(tài)敏感性研究主要側(cè)重以下方面。1）基于特定的景觀區(qū)域的敏感性研究，主要對(duì)濱海濕地[6]、平原地下水[7]、環(huán)城林帶[8]、河流水域[9]等進(jìn)行研究；2）基于環(huán)境演變過(guò)程中生態(tài)問(wèn)題的敏感性研究，主要通過(guò)敏感性機(jī)制分析，對(duì)酸雨[10]、土壤侵蝕[11]、鹽漬化[12]、沙漠化[13]、水土流失[14]進(jìn)行研究；3）基于特定生態(tài)過(guò)程的敏感性研究，主要對(duì)作物光合作用[15]、碳循環(huán)[16]、作物生長(zhǎng)[17]等進(jìn)行研究；4）基于敏感性目的研究，主要采用敏感性評(píng)價(jià)進(jìn)行生態(tài)功能區(qū)劃分[2]、旅游區(qū)劃分[18]、城市選址[19]等。綜上看出學(xué)者們對(duì)上述研究取得了一些有益的研究成果，但是仍存在以下不足：1）研究區(qū)域全面性不足，造成生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)應(yīng)用的困難性增加。對(duì)特定區(qū)域開(kāi)展的生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)應(yīng)用分析較多，在生態(tài)敏感性典型的城市評(píng)價(jià)研究較少，如礦業(yè)資源型城市。2）評(píng)價(jià)指標(biāo)構(gòu)成主體單一，造成評(píng)價(jià)體系普適性不足。敏感性評(píng)價(jià)指標(biāo)主體側(cè)重自然因素的選擇，較少涉及對(duì)自然-社會(huì)復(fù)合系統(tǒng)因素的選取，評(píng)價(jià)分析不夠全面，綜合生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)仍顯不足。3）過(guò)多強(qiáng)調(diào)自然環(huán)境因素影響，缺少人類干擾因素研究，造成評(píng)價(jià)結(jié)果失真。對(duì)特殊區(qū)域的生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)研究中缺少對(duì)區(qū)域特殊性屬性特征的分析，如在以農(nóng)業(yè)為主的區(qū)域忽略對(duì)人類強(qiáng)干預(yù)的農(nóng)田因子的選取，使生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)結(jié)果準(zhǔn)確性降低。

針對(duì)上述問(wèn)題，本文以山西省大同市礦產(chǎn)資源型城市為例，從自然生態(tài)屬性、自然-社會(huì)復(fù)合生態(tài)屬性和社會(huì)生態(tài)屬性3個(gè)層面構(gòu)建生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并在區(qū)域經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展背景下考慮農(nóng)田因子的影響，探討加入前和加入后的影響關(guān)系，通過(guò)對(duì)生態(tài)敏感性進(jìn)行分類定量評(píng)價(jià)和分析，以及生態(tài)敏感性等級(jí)分區(qū)，以期為土地可持續(xù)利用及生態(tài)保護(hù)規(guī)劃決策提供理論參考和依據(jù)。

大同市是中國(guó)重要的資源和能源基地，被譽(yù)為“煤都”，煤炭出口量占全省煤炭量的80%，是典型的依托煤炭資源勘探與開(kāi)發(fā)發(fā)展起來(lái)的資源型城市。多年的能源建設(shè)及大規(guī)模的煤炭開(kāi)采，造成生態(tài)環(huán)境較為脆弱，大同作為262個(gè)資源型城市之一，根據(jù)《大同市城市總體規(guī)劃（2006-2020年）》要求，未來(lái)一段時(shí)期是推進(jìn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)由能源工業(yè)向生態(tài)農(nóng)業(yè)調(diào)整的重要階段，是改善能源用地結(jié)構(gòu)，恢復(fù)生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的重要時(shí)期。同時(shí)，農(nóng)田在資源城市轉(zhuǎn)型發(fā)展中不僅是極易受人類活動(dòng)干擾的關(guān)鍵生態(tài)因素，而且還具有支持農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和景觀生態(tài)功能[20-21]，對(duì)維護(hù)區(qū)域的生態(tài)穩(wěn)定和生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義[22]。鑒于此，以大同市作為案例研究區(qū)具有極好的代表性和典型性，一方面有助于協(xié)調(diào)該區(qū)域經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)問(wèn)題；另一方面，能對(duì)資源型區(qū)域更好的處理好二者關(guān)系提供科學(xué)借鑒。

1 研究區(qū)域概況

大同市位于山西省最北部（112°34￠~114°33￠E；39°03￠~40°44￠N）（圖1），處于黃土高原東緣和太行山山脈交接地帶，平均海拔在1~2 km之間，地貌類型復(fù)雜，主要包括山地、丘陵和平原3種類型。該市屬高原溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明。全年平均溫度為6.6 ℃，年平均降水量為376.90 mm。境內(nèi)的主要河流有桑干河、御河、十里河等。桑干河在大同境內(nèi)流長(zhǎng)58 km，流域面積1 575.90 km2，水資源總量為1.42億m3。全市土地總面積為14 064.49 km2，耕地面積為3 760.54 km2，占土地總面積的26.75%，林地面積為3 054.27 km2占土地總面積的21.73%。

截止到2015年全市常住人口為340.64萬(wàn)人，其中城鎮(zhèn)人口207.86萬(wàn)人，農(nóng)村人口132.78萬(wàn)人，城鎮(zhèn)化水平為61.02%。2015年地區(qū)生產(chǎn)總值1 052.90億元，其中，第一產(chǎn)業(yè)增加值占地區(qū)生產(chǎn)總值的比例為5.30%，第二產(chǎn)業(yè)增加值比例為41.80%，第三產(chǎn)業(yè)增加值比例為52.90%。大同市轄4區(qū)7縣，分別為：城區(qū)、礦區(qū)、南郊區(qū)、新榮區(qū)、陽(yáng)高縣、天鎮(zhèn)縣、廣靈縣、靈丘縣、渾源縣、左云縣和大同縣。

大同市礦產(chǎn)資源主要是煤炭資源和石墨資源，煤炭資源儲(chǔ)量已探明135.70億t。在地質(zhì)災(zāi)害方面，全市地面塌陷分巖溶塌陷與非巖溶塌陷，巖溶塌陷在全市危害較大的是礦區(qū)的陷落柱，而非巖溶塌陷包括采空塌陷、黃土濕陷、人工洞穴塌陷等。

圖1 山西省大同市區(qū)位圖

2 評(píng)價(jià)方法與數(shù)據(jù)

2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系與研究方法

2.1.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)選取

生態(tài)敏感性是指生態(tài)系統(tǒng)對(duì)自然環(huán)境變化和人類活動(dòng)干擾的反映程度，其敏感性程度高低受生態(tài)系統(tǒng)屬性影響強(qiáng)烈。生態(tài)系統(tǒng)屬性包含自然生態(tài)屬性、自然-社會(huì)生態(tài)復(fù)合屬性和社會(huì)生態(tài)屬性3個(gè)方面，三者共同存在于生態(tài)系統(tǒng)中[23]。因此，研究從影響生態(tài)敏感性的自然生態(tài)屬性、自然-社會(huì)復(fù)合生態(tài)屬性和社會(huì)生態(tài)屬性3個(gè)方面選取相關(guān)評(píng)價(jià)因子（表1）。其中，自然生態(tài)因子包括地形地質(zhì)（坡度、高程、地質(zhì)災(zāi)害）；自然-社會(huì)復(fù)合生態(tài)屬性包括水系防護(hù)（河流、湖泊和坑塘）和覆被類型（林地和未利用地）；社會(huì)生態(tài)屬性主要包括保護(hù)區(qū)（風(fēng)景旅游區(qū)、生態(tài)安全控制區(qū)、自然保護(hù)區(qū)和文化遺產(chǎn)保護(hù)區(qū)）。

1）地形地質(zhì)

自然地理環(huán)境的地形地質(zhì)條件決定了其本身生態(tài)環(huán)境的敏感性，直接或間接的對(duì)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和過(guò)程起到?jīng)Q定性作用，影響生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。①高程是影響生態(tài)敏感性的重要因子，隨著高程的升降，植被以及整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)隨之呈現(xiàn)明顯的垂直變化，導(dǎo)致生物多樣性和生態(tài)敏感性變化。②坡度是高程的變率，坡度越大，區(qū)域的生態(tài)環(huán)境承受能力越差。受采礦活動(dòng)干擾的影響越大，水土流失、環(huán)境破壞等問(wèn)題可能出現(xiàn)概率越大。③地質(zhì)災(zāi)害，由于地質(zhì)運(yùn)動(dòng)，從而導(dǎo)致地表形態(tài)等地理環(huán)境發(fā)生劇烈變化，進(jìn)而改變著敏感性生態(tài)環(huán)境的形成。同時(shí)由于礦區(qū)的采礦行為有可能形成地裂縫、地下漏斗區(qū)、采空塌陷、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，影響生態(tài)敏感性。因此選取地質(zhì)災(zāi)害、高程、坡度3個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2）水系防護(hù)

水系對(duì)支持和保護(hù)城市生態(tài)系統(tǒng)具有重要作用[24]，河流、湖泊和坑塘對(duì)動(dòng)植物的生長(zhǎng)和多樣性維持具有重要影響。水系在改善區(qū)域環(huán)境、調(diào)節(jié)區(qū)域溫度和濕度、維持正常的水循環(huán)等方面起著重要作用，能夠?yàn)槿祟愄峁┧枰纳鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)[25]。此外，煤炭開(kāi)采及其后續(xù)的產(chǎn)業(yè)會(huì)對(duì)水資源造成需求量增加、地下水位下降、湖泊干涸、河流斷流生態(tài)問(wèn)題，對(duì)生態(tài)敏感度有一定的干擾。因此選取河流、湖泊和坑塘3個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

3）覆被類型

植被的覆蓋狀況直接影響整個(gè)區(qū)域的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量[26]。覆被是自然的基底，是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，也是生境敏感性評(píng)價(jià)的重要因子。植被受自身演替和人為干擾的雙重影響，礦業(yè)開(kāi)發(fā)活動(dòng)不可避免的造成植被退化，破壞植被與各因子的平衡關(guān)系。不同植被類型對(duì)土壤侵蝕有重要影響，對(duì)保持水土、防風(fēng)固沙等保護(hù)和改善環(huán)境具有重要作用，在改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量方面、保護(hù)區(qū)域生物多樣性等方面表現(xiàn)的作用也不同，其生態(tài)敏感性也不同。①林地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值在植被類型中最高，具有涵養(yǎng)水源、調(diào)節(jié)氣候、水土保持的功能；②未利用地是灌木生長(zhǎng)、生物多樣性的重要生境，因此本文選取林地和未利用地2個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

4）保護(hù)區(qū)

人類在認(rèn)識(shí)自然環(huán)境的基礎(chǔ)上，按照需求及保護(hù)類別對(duì)大自然進(jìn)一步認(rèn)知而劃定的某些區(qū)域，能夠反映出區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的脆弱性及生態(tài)敏感性。這些區(qū)域是人為因素與自然因素的結(jié)合體，是保護(hù)珍稀野生動(dòng)植物資源、維護(hù)生物多樣性的基礎(chǔ)，具有較強(qiáng)的社會(huì)生態(tài)屬性，如自然遺產(chǎn)保護(hù)區(qū)、風(fēng)景旅游用地、生態(tài)安全控制區(qū)、自然保護(hù)區(qū)。因此，本文選擇自然遺產(chǎn)保護(hù)區(qū)、風(fēng)景 旅游用地、生態(tài)安全控制區(qū)、自然保護(hù)區(qū)5個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

表1 生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

注：考慮到農(nóng)田因素的重要性，研究對(duì)農(nóng)田因素單獨(dú)賦權(quán)重。

Note: Taking into account the importance of farmland factors, the study weighted the farmland factors separately.

2.1.2 模糊層次分析法確定權(quán)重

模糊層次分析法（fuzzy analytic hierarchy process, FAHP）是將層次分析法與模糊理論相結(jié)合，且考慮評(píng)價(jià)者主觀模糊性的一種方法。計(jì)算步驟如下：

1）判斷矩陣構(gòu)建?；诿舾行栽u(píng)價(jià)指標(biāo)體系（表1），研究選擇20位相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜液拖嚓P(guān)政府工作人員采用1~9標(biāo)度對(duì)生態(tài)敏感指標(biāo)評(píng)分。建立三角模糊數(shù)判斷矩陣=(r)×，其中r=(l,m,u)為三角模糊數(shù)，且l+u=m+m=1。

2）模糊權(quán)重計(jì)算。研究采用和行歸一法計(jì)算第層指標(biāo)C的模糊權(quán)重向量[27-29]。

式中S為層指標(biāo)C的綜合模糊值。

3）權(quán)重去模糊化。采用可能度方法將三角模糊數(shù)對(duì)應(yīng)的權(quán)重S去模糊化[27-28]。其中，1(1,1,1)和2(2,2,2)是三角模糊數(shù)，M≥M的可能度(12)用三角模糊函數(shù)計(jì)算公式為：

（3）

根據(jù)公式（3）得到排序向量，歸一化得到層指標(biāo)C權(quán)重。

4）權(quán)重確定。采用式（2）和式（3），得到下一層次指標(biāo)B的權(quán)重，利用公式（4）得到指標(biāo)A的總權(quán)重，結(jié)果見(jiàn)表1。

TW=′1,2 ,…,（4）

式中TW為指標(biāo)A的總權(quán)重；為指標(biāo)C的權(quán)重；為指標(biāo)B的權(quán)重。

2.1.3 生態(tài)敏性評(píng)價(jià)模型建立及等級(jí)劃分

1）評(píng)價(jià)模型

本文分別對(duì)地形地質(zhì)、覆被類型、水系防護(hù)和保護(hù)區(qū)4類因子進(jìn)行單因子評(píng)價(jià)和多因子綜合評(píng)價(jià)，參照生態(tài)敏感性等級(jí)的評(píng)價(jià)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[2,7,30]，將參評(píng)因子所對(duì)應(yīng)區(qū)域的低敏感等級(jí)、中敏感等級(jí)、高敏感等級(jí)依次賦值為1，3，5（表2），運(yùn)用空間疊置制圖法進(jìn)行評(píng)價(jià)，并采用極大值法對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行敏感性等級(jí)劃分（表3）。

①單因子敏感性評(píng)價(jià)。該方法是指以各因子為評(píng)價(jià)基礎(chǔ)，對(duì)各指標(biāo)所生成的等級(jí)柵格圖進(jìn)行運(yùn)算。

式中SS為空間單元生態(tài)環(huán)境敏感性指數(shù)；C為因素敏感性等級(jí)；為因子數(shù)。

②生態(tài)敏感性綜合評(píng)價(jià)。該方法采用多個(gè)指標(biāo)因子加權(quán)疊加法，對(duì)各指標(biāo)值進(jìn)行空間加權(quán)疊加分析。

式中為生態(tài)綜合敏感性評(píng)價(jià)結(jié)果；SS第個(gè)因子的敏感程度。

表2 生態(tài)敏感性等級(jí)賦分

注：—表示沒(méi)有涉及高敏感區(qū)；括號(hào)中的值為賦分。

Note: —indicates that there is no involvement of highly sensitive region；the value in parentheses is assignment.

2）等級(jí)劃分

農(nóng)用地是人類活動(dòng)最活躍的區(qū)域，生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)性和易損性受自然和人為活動(dòng)交叉影響。研究表明，農(nóng)用地具有較強(qiáng)的生態(tài)協(xié)調(diào)性，在保持區(qū)域生態(tài)平衡中，農(nóng)用地有著重要的作用。因此本文在進(jìn)行生態(tài)敏感綜合值計(jì)算時(shí)，分別計(jì)算加入農(nóng)田因素前和加入農(nóng)田因素后的生態(tài)敏感性綜合值，以探明農(nóng)田在區(qū)域生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)中的作用。

在ArcGIS10.1平臺(tái)下，通過(guò)地圖代數(shù)工具，將各要素層進(jìn)行空間疊加，計(jì)算生態(tài)敏感綜合值。由于生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)指標(biāo)較多，任意一個(gè)指標(biāo)因子受影響的程度超出閾值將對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生威脅。為凸顯單個(gè)指標(biāo)對(duì)某一類生態(tài)問(wèn)題的敏感性，故對(duì)多指標(biāo)產(chǎn)生的生態(tài)問(wèn)題進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)時(shí)，采用極大值法[30]，即取各因子敏感性評(píng)價(jià)結(jié)果中的最大值進(jìn)行生態(tài)敏感性程度劃分（表3）。

表3 生態(tài)敏感性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源、數(shù)據(jù)處理及評(píng)價(jià)流程

2.2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

研究數(shù)據(jù)主要來(lái)源有：1）2015年大同市1∶5 000土地利用現(xiàn)狀圖。水域類型包括河流水面、坑塘水面和水庫(kù)水面；林地類型包括林地；未利用地類型包括自然保留地和灘涂；保護(hù)區(qū)類型包括風(fēng)景旅游用地、生態(tài)安全控制區(qū)、自然與文化遺產(chǎn)保護(hù)區(qū)；農(nóng)田類型包括耕地、其他農(nóng)用地和園地，其中，農(nóng)田等級(jí)采用土地整治規(guī)劃數(shù)據(jù)中高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田表示高質(zhì)量農(nóng)田，其余普通農(nóng)田表示一般質(zhì)量農(nóng)田。2）DEM數(shù)據(jù)（30 m分辨率），來(lái)源于地理空間數(shù)據(jù)云平臺(tái)（http://www.gscloud.cn/ 數(shù)據(jù)時(shí)間：2015年）。3）保護(hù)區(qū)數(shù)據(jù)來(lái)源于2014年大同市四區(qū)一縣生態(tài)保護(hù)紅線區(qū)規(guī)劃，包括自然保護(hù)區(qū)，森林及郊野公園，風(fēng)景名勝區(qū)，地質(zhì)公園，生態(tài)脆弱區(qū)防風(fēng)固沙區(qū)、生態(tài)綠地、水庫(kù)及濕地、水源涵養(yǎng)區(qū)、主干河流、飲用水源保護(hù)區(qū)域和生態(tài)安全控制區(qū)。4）地質(zhì)數(shù)據(jù)來(lái)源于2014年大同市地質(zhì)分區(qū)規(guī)劃，包括地質(zhì)災(zāi)害重點(diǎn)防治區(qū)和次重點(diǎn)防治區(qū)；其中重點(diǎn)防治區(qū)內(nèi)發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害類型主要為采礦地面塌陷、地裂縫，其次為崩塌和不穩(wěn)定斜坡；次重點(diǎn)防治區(qū)內(nèi)主要為地質(zhì)崩塌、滑坡、泥石流等。

2.2.2 數(shù)據(jù)處理

研究數(shù)據(jù)的處理主要為：1）為便于將不同評(píng)價(jià)因子進(jìn)行空間疊加分析，研究將各因子統(tǒng)一到WGS-84坐標(biāo)系和Gauss-Kruger投影系統(tǒng)，并將其統(tǒng)一為30 m×30 m柵格；2）將該市內(nèi)的主要水系（如：桑干河、御河、十里河等）和水域（湖泊和坑塘等）利用ArcGIS的Spatial analyst模塊生成河流及水域緩沖區(qū)柵格模型，已確定評(píng)價(jià)因子距離的敏感性等級(jí)；3）通過(guò)對(duì)2015年大同市土地利用現(xiàn)狀圖對(duì)林地和未利用地進(jìn)行地類提??；4）根據(jù)大同市生態(tài)紅線保護(hù)規(guī)劃對(duì)保護(hù)區(qū)圖件進(jìn)行矢量化處理，利用ArcGIS的Spatial analyst模塊的直線距離模型生成保護(hù)區(qū)緩沖區(qū)柵格模型，以距生態(tài)保護(hù)區(qū)的距離劃定敏感性等級(jí)。

2.2.3 評(píng)價(jià)流程

大同市生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)具體過(guò)程為：1）將各評(píng)價(jià)因子進(jìn)行柵格化處理，生成標(biāo)準(zhǔn)柵格數(shù)據(jù)集；2）利用ArcGIS的自然斷點(diǎn)法（natural break），將各因子生態(tài)敏感性程度分為高度敏感、中度敏感和低敏感，并分別賦值為5，3和1；3）根據(jù)構(gòu)建的大同市生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，采用模糊層次分析法確定各評(píng)價(jià)因子的權(quán)重；4）根據(jù)得到的因子數(shù)據(jù)集采用標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行重分類；5）根據(jù)重分類結(jié)果對(duì)不同生態(tài)因子數(shù)據(jù)（加入農(nóng)田因子和不加入農(nóng)田因子）分別進(jìn)行空間疊加運(yùn)算得到大同市不同生態(tài)敏感性綜合評(píng)價(jià)圖。

3 結(jié)果分析

3.1 單因子生態(tài)敏感度指標(biāo)結(jié)果分析

1）地形地質(zhì)

從地形地質(zhì)方面來(lái)看生態(tài)敏感性分布范圍較廣，主要集中在大同市的西部和南部。其中高敏感區(qū)主要集中在高程和坡度較高的區(qū)域以及地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)，包括南郊區(qū)、新榮區(qū)和渾源縣。該區(qū)域?yàn)橹饕拿旱V基地，以礦區(qū)及礦物加工產(chǎn)業(yè)為主，人類活動(dòng)劇烈，土地受損嚴(yán)重，是地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)的重點(diǎn)防治區(qū)；中敏感區(qū)主要分布在大同市的北部區(qū)域，包括天鎮(zhèn)縣和陽(yáng)高縣，主要以草地為主，由于長(zhǎng)期的放牧，導(dǎo)致植被覆蓋度降低，沙化嚴(yán)重，易發(fā)生水土侵蝕災(zāi)害；低敏感區(qū)主要分布在高程低及坡度緩的區(qū)域，包括大同縣、廣靈縣和靈丘縣，這些區(qū)域主要以農(nóng)田、濕地為主，植被覆蓋度較好，土壤侵蝕敏感性較低（圖2a－2c）。

圖2 大同市生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)圖

2）水系防護(hù)

水域高敏感區(qū)域分布主要受水域及水利設(shè)施用地分布影響，呈線性帶狀分布，主要集中在西北部區(qū)域，包括大同縣、南郊區(qū)、新榮區(qū)、天鎮(zhèn)縣和渾源縣，區(qū)域內(nèi)的桑干河及冊(cè)田水庫(kù)是研究區(qū)域主要的水源涵養(yǎng)區(qū)；低敏感區(qū)主要分布在南部區(qū)域，包括廣靈縣和靈丘縣（圖 2d）。

3）覆被類型

植被敏感度受植被的覆蓋度及質(zhì)量狀況影響，植被豐富的區(qū)域生態(tài)敏感性較高。林地敏感性較高的區(qū)域主要集中在左云縣、新榮區(qū)、天鎮(zhèn)縣、渾源縣、靈丘縣等區(qū)縣，主要原因?yàn)樯鲜鰠^(qū)縣林地面積較大，占該區(qū)林地總面積的70.24%（圖2e）；未利用地高敏感區(qū)主要集中在北部的天鎮(zhèn)縣、陽(yáng)高縣，南部的渾源縣和靈丘縣（圖 2f），主要原因是受裸地和沙地的分布影響，該區(qū)北部位于內(nèi)蒙古高原區(qū)，植被稀疏，由于過(guò)度放牧、開(kāi)墾及耕作粗放，導(dǎo)致植被退化嚴(yán)重，引發(fā)水土流失，土地沙化嚴(yán)重，面積達(dá)3 327 hm2；南部區(qū)域位于太行山山脈北部邊緣，由于受地質(zhì)條件影響以及毀林開(kāi)荒、礦區(qū)開(kāi)發(fā)導(dǎo)致地表裸露面積較大。

4）保護(hù)區(qū)

保護(hù)區(qū)高敏感區(qū)主要分在研究區(qū)域的西部，包括南郊區(qū)，新榮區(qū)，大同縣和渾源縣。該區(qū)域是各類保護(hù)區(qū)的集中區(qū)域，包括生態(tài)安全控制區(qū)、自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景旅游區(qū)、文化遺產(chǎn)保護(hù)區(qū)。其中高敏感區(qū)域主要包括大同火山群自然保護(hù)區(qū)，恒山風(fēng)景旅游保護(hù)區(qū)等具有自然生態(tài)景觀和人文景觀的區(qū)域，需要對(duì)其進(jìn)行生態(tài)保護(hù)。低敏感區(qū)主要分布在東北部和東南部區(qū)域，包括天鎮(zhèn)縣和靈丘縣（圖2g）。

5）農(nóng)田

考慮到農(nóng)田因子在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型下對(duì)大同市生態(tài)敏感性影響的重要性，故對(duì)其權(quán)重設(shè)定為1。根據(jù)農(nóng)整治規(guī)劃數(shù)據(jù)中高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田的劃分標(biāo)準(zhǔn)，將農(nóng)田分為高質(zhì)量農(nóng)田和一般質(zhì)量農(nóng)田區(qū)域。高質(zhì)量農(nóng)田區(qū)域，自然人為條件優(yōu)越，生態(tài)環(huán)境良好，能夠發(fā)揮較高的生態(tài)服務(wù)功能，但其風(fēng)險(xiǎn)性和敏感性較大。結(jié)合大同市農(nóng)田敏感性評(píng)價(jià)結(jié)果，農(nóng)田高敏感區(qū)分散分布在大同市東北部、西北部和東南部，其中在天鎮(zhèn)縣和廣靈縣農(nóng)田高敏感區(qū)最集中；低敏感區(qū)主要分布在該市的北部和西南部，其中陽(yáng)高縣和渾源縣農(nóng)田低敏感區(qū)為最集中縣（圖2h）。

3.2 生態(tài)敏感性綜合評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)比分析

通過(guò)生態(tài)敏感性綜合評(píng)價(jià)空間分布圖可以看出（圖3），加入農(nóng)田因素后，低敏感區(qū)域明顯減少，中敏感區(qū)明顯增加，高敏感區(qū)變化較小。從空間分布特征分析，不加入農(nóng)田因素時(shí)，低敏感區(qū)主要分布在東北翼的陽(yáng)高縣、天鎮(zhèn)縣，西北翼的左云縣，中部的大同縣、廣靈縣，以及南部的靈丘縣中部；高值區(qū)域主要分布在西北部的新榮區(qū)、南郊區(qū)，中部的大同縣與渾源縣交界地帶，渾源縣南部地區(qū)，以及西南部廣靈縣與靈丘縣的交界地帶。加入農(nóng)田因素后，該市生態(tài)敏感性空間特征發(fā)生較大變化。高敏感區(qū)在該市北部出現(xiàn)擴(kuò)散，新榮區(qū)和南郊區(qū)面積擴(kuò)散最大；中敏感區(qū)在中部和北部增加最多，集中出現(xiàn)在天鎮(zhèn)縣、陽(yáng)高縣和大同縣；低敏感區(qū)在全市出現(xiàn)減少趨勢(shì)。

圖3 加入農(nóng)田因素和不加入農(nóng)田因素生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)

受農(nóng)田因素的影響，生態(tài)敏感性特征變化差異較大，主要反映在各縣的中敏感區(qū)均有所增加，尤其是影響生態(tài)中敏感地區(qū)和低敏感地區(qū)的比例關(guān)系。從生態(tài)敏感性各等級(jí)的面積數(shù)量和比例可以得到加入農(nóng)田因素前后的大同市生態(tài)敏感性變化情況（表4）。1）不將農(nóng)田作為生態(tài)因子，則生態(tài)高敏感區(qū)占市域面積的20.6%，生態(tài)中敏感區(qū)占市域面積的36.3%，生態(tài)低敏感區(qū)占市域面積的43.1%。2）將農(nóng)田作為生態(tài)因子，則生態(tài)高敏感區(qū)占市域面積的25.2%，生態(tài)中敏感區(qū)占市域面積的47.1%，生態(tài)低敏感區(qū)占市域面積的27.7%。通過(guò)上述分析得到農(nóng)田因素加入與否對(duì)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型下的大同市生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)結(jié)果影響較大，這表明農(nóng)田因素在礦產(chǎn)資源城市生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)中的重要性。

表4 生態(tài)敏感區(qū)比例

3.3 生態(tài)敏感級(jí)定量分區(qū)對(duì)比分析

以縣級(jí)行政區(qū)為單元，分別統(tǒng)計(jì)不加入農(nóng)田和加入農(nóng)田的生態(tài)敏感評(píng)價(jià)單元面積數(shù)量（表5）。不加入農(nóng)田因素時(shí)，從各縣所占的比例可以看出，高敏感區(qū)占比例較大的主要集中在渾源縣（47.75%）、南郊區(qū)（38.39%）、新榮區(qū)（25.32%）；中敏感區(qū)占比例較大的區(qū)縣主要是城區(qū)（91.89%）、新榮區(qū)（47.67%）、靈丘縣（44.78%）；低敏感區(qū)占比例較大的區(qū)縣主要是陽(yáng)高縣（62.12%）、左云縣（59.69%）、天鎮(zhèn)縣（54.80%）、廣靈縣（42.88%）。

在加入農(nóng)田因素時(shí)，敏感性3個(gè)等級(jí)在各區(qū)縣所占的比例變化差異較大。高敏感區(qū)占比例較大的區(qū)縣主要集中在渾源縣（52.93%）、南郊區(qū)（47.66%）、新榮區(qū)（35.29%）。中敏感區(qū)占比例較大的區(qū)縣主要集中在城區(qū)（89.04%）、左云縣（57.27%）、大同縣（56.49%）；此外，中敏感區(qū)占比例超過(guò)50%的區(qū)縣還包括廣靈縣、靈丘縣、天鎮(zhèn)縣、新榮區(qū)。低敏感區(qū)占比例較大的區(qū)縣主要集中在天鎮(zhèn)縣（39.65%）、左云縣（36.93%）、陽(yáng)高縣（36.34%）。

對(duì)3個(gè)敏感等級(jí)在各區(qū)縣中的數(shù)量進(jìn)行農(nóng)田因素加入前后的變化幅度進(jìn)行計(jì)算結(jié)果如下（圖4）。各區(qū)縣低敏感區(qū)均處于減少趨勢(shì)，中敏感區(qū)與高敏感區(qū)均增加，但增幅差異較大，說(shuō)明由于農(nóng)田因素所引起的生態(tài)敏感級(jí)別差異大。增減幅度最大的縣區(qū)主要集中在陽(yáng)高縣、左云縣、廣靈縣、新榮區(qū)等，其中陽(yáng)高縣增減幅度最大，低敏感區(qū)減少了25.78%，中敏感區(qū)增加了24.02%、高敏感區(qū)增加了1.76%；左云縣增減幅度位居第2，低敏感區(qū)減少了22.76%，中敏感區(qū)增加了19.46%，高敏感區(qū)增加了3.29%，增減幅度位居第3的為廣靈縣，低敏感區(qū)減少了19.67%，中敏感區(qū)增加了10.03%，高敏感區(qū)增加了9.64%，這是由陽(yáng)高縣、左云縣、廣靈縣農(nóng)田面積占全區(qū)面積較大所引起。在高敏感區(qū)增加幅度中，增幅較大的區(qū)縣主要是新榮區(qū)（9.97%）、廣靈縣（9.64%）、南郊區(qū)（9.27%）等，該結(jié)果是由這些區(qū)縣高質(zhì)量農(nóng)田分布較多所引起。

表5 農(nóng)田因素加入前后的生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)結(jié)果

圖4 大同市生態(tài)敏感性面積變化

4 討 論

1）大同市生態(tài)敏感性空間分異顯著，潛在生態(tài)環(huán)境問(wèn)題需引起重視。本文以大同市礦產(chǎn)資源型城市為研究對(duì)象，構(gòu)建生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系對(duì)該市生態(tài)敏感性進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)。從研究結(jié)果來(lái)看，礦產(chǎn)資源城市在長(zhǎng)期的采礦活動(dòng)影響下，其地貌變化顯著，生態(tài)景觀趨于減少，導(dǎo)致高敏感區(qū)占比較高，生態(tài)系統(tǒng)脆弱。研究結(jié)果證明了農(nóng)田因素在生態(tài)敏感性中的重要性，在資源轉(zhuǎn)型結(jié)構(gòu)調(diào)整過(guò)程中，要對(duì)其生態(tài)功能給予足夠的重視，合理調(diào)整農(nóng)田利用方式，充分發(fā)揮農(nóng)田的生態(tài)功能[20-21]。

2）大同市生態(tài)敏感性受自然和人類干擾影響較大，對(duì)其發(fā)展轉(zhuǎn)型需分類管理。大同市生態(tài)敏感性受礦區(qū)開(kāi)發(fā)影響較大。煤礦開(kāi)發(fā)對(duì)生態(tài)敏感性的影響主要表現(xiàn)在礦井建設(shè)期、開(kāi)采過(guò)程期、礦坑廢棄期[5]。大同市自1943年被作為煤炭資源基地進(jìn)行大規(guī)模開(kāi)發(fā)后，是伴隨著計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)期和傳統(tǒng)的粗放型經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式中發(fā)展起來(lái)的，因此在為區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)做出貢獻(xiàn)的同時(shí)，資源浪費(fèi)、環(huán)境污染等問(wèn)題加劇了區(qū)域生態(tài)環(huán)境的敏感性和脆弱性，制約著生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。首先，礦井開(kāi)發(fā)和建設(shè)會(huì)引起地貌形態(tài)的改變，例如大量土石方的開(kāi)采，使地表原有的土石結(jié)構(gòu)平衡遭到破壞，地下掏空，土地?fù)p毀；礦區(qū)的生產(chǎn)加工配套設(shè)施建設(shè)、運(yùn)輸公路建設(shè)等占用耕地，破壞了原有的景觀類型。其次，煤礦開(kāi)采及附帶的產(chǎn)業(yè)，如火電、煉焦、煤化工等產(chǎn)生的大氣污染和水污染，以及煤炭開(kāi)采及其后續(xù)產(chǎn)業(yè)對(duì)水資源的大量消耗，造成地下水位下降、湖泊干涸、河流斷流、天然植被覆蓋度降低。再次，當(dāng)后期煤礦開(kāi)采結(jié)束后，礦區(qū)遺留的礦坑 和地面塌陷區(qū)造成環(huán)境的二次破壞與污染，煤矸石和粉煤灰堆放以及其他廢棄物堆存對(duì)生態(tài)環(huán)境造成負(fù)面的影響[30]。

研究針對(duì)大同市不同生態(tài)敏感區(qū)提出相對(duì)應(yīng)的管理措施：①針對(duì)高敏感區(qū)，應(yīng)以保護(hù)和治理為主。大同市生態(tài)高敏感區(qū)主要集中在地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)、生態(tài)水源涵養(yǎng)區(qū)及水土保持區(qū)、自然保護(hù)區(qū)、高質(zhì)量農(nóng)田所在的區(qū)域。地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)主要集中在采礦嚴(yán)重的區(qū)域以及滑坡、泥石流、崩塌頻發(fā)的區(qū)域，主要在南郊區(qū)、新榮區(qū)、渾源區(qū)、靈丘縣、廣靈縣等區(qū)縣，針對(duì)這些區(qū)域應(yīng)開(kāi)展地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)生區(qū)整治和礦區(qū)綜合治理，對(duì)其進(jìn)行整體改造，發(fā)展景觀生態(tài)公園，通過(guò)生態(tài)環(huán)境建設(shè)實(shí)現(xiàn)資源經(jīng)濟(jì)利用的轉(zhuǎn)型。對(duì)生態(tài)水源涵養(yǎng)區(qū)、水土保持區(qū)、自然保護(hù)區(qū)、高質(zhì)量農(nóng)田區(qū)等，需構(gòu)建生態(tài)網(wǎng)絡(luò)體系，重建生態(tài)系統(tǒng)；強(qiáng)化生態(tài)景觀廊道和緩沖帶在控制水土流失、土地污染等方面提供的有效生態(tài)服務(wù)[23]。②針對(duì)中敏感區(qū)，應(yīng)限制和預(yù)防為主。中敏感區(qū)域分布在距高敏感區(qū)一定范圍內(nèi)，這些區(qū)域在高低敏感區(qū)之間起著天然屏障的作用，是過(guò)渡區(qū)域，主要集中在城區(qū)、新榮區(qū)、靈丘縣、左云縣、大同縣等區(qū)縣。針對(duì)這些區(qū)域，應(yīng)加強(qiáng)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)和治理，采取自然恢復(fù)與人工恢復(fù)結(jié)合的方法，擴(kuò)大土地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)面積。③針對(duì)低敏感區(qū)，應(yīng)堅(jiān)持集約、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)開(kāi)發(fā)。引導(dǎo)人口相對(duì)集中分布、經(jīng)濟(jì)相對(duì)集中布局，堅(jiān)持空間集約發(fā)展道路，嚴(yán)格保護(hù)耕地特別是基本農(nóng)田，提高土地、水、生態(tài)、礦產(chǎn)等資源的利用效率，增強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展能力。促進(jìn)人口、經(jīng)濟(jì)、資源環(huán)境的空間均衡[18]。

3）應(yīng)高度關(guān)注農(nóng)田因子對(duì)礦產(chǎn)資源城市生態(tài)敏感性的影響。對(duì)于由農(nóng)田引起的生態(tài)敏感性增強(qiáng)的區(qū)縣，應(yīng)嚴(yán)格保護(hù)農(nóng)田，將合理開(kāi)發(fā)和適時(shí)整治結(jié)合，強(qiáng)化監(jiān)管和引導(dǎo)，禁止農(nóng)田閑置和撂荒等行為。對(duì)于高質(zhì)量農(nóng)田區(qū)縣，嚴(yán)格保護(hù)農(nóng)田區(qū)域不受污染和城建開(kāi)發(fā)占領(lǐng)，確?；巨r(nóng)田區(qū)域生態(tài)不破壞、面積不減少、質(zhì)量不降低[22]。

本文基于生態(tài)系統(tǒng)屬性構(gòu)建的生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)指標(biāo)僅是對(duì)礦產(chǎn)資源城市敏感性評(píng)價(jià)的初步探索，對(duì)于敏感性各要素指標(biāo)的選取仍有待一步完善與改進(jìn)，特別是社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素，如城鎮(zhèn)化擴(kuò)張，農(nóng)戶生計(jì)的轉(zhuǎn)型、產(chǎn)業(yè)調(diào)整等，都對(duì)生態(tài)敏感性的變化具有較大的影響，今后將對(duì)上述因素開(kāi)展深入研究；農(nóng)田因素的加入與否對(duì)區(qū)域生態(tài)敏感性具有重要的影響，但是研究對(duì)其權(quán)重進(jìn)行單獨(dú)賦權(quán)重，一定程度影響了評(píng)價(jià)的精度，今后將對(duì)農(nóng)田因素的權(quán)重設(shè)定進(jìn)行更加科學(xué)的研究；由于數(shù)據(jù)獲取性限制，未能關(guān)注研究區(qū)時(shí)間維度上的敏感性變化；此外，就案例區(qū)而言，大同市生態(tài)敏感性具有典型性，對(duì)于其他礦業(yè)資源型城市此方法是否適用，還需要進(jìn)一步的開(kāi)展對(duì)比研究。

5 結(jié) 論

本文從自然生態(tài)屬性、自然-社會(huì)生態(tài)復(fù)合屬性和社會(huì)生態(tài)屬性3個(gè)方面選取了地形地質(zhì)、覆被類型、水系防護(hù)、保護(hù)區(qū)4類指標(biāo)因素構(gòu)建了生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，考慮到轉(zhuǎn)型背景下礦產(chǎn)資源城市極易受人類干擾的農(nóng)田因素影響，本文探討了將農(nóng)田生態(tài)因子加入前和加入后的影響關(guān)系分析，并運(yùn)用要素空間疊置制圖法和極大值法對(duì)大同市生態(tài)敏感性進(jìn)行了分類定量評(píng)價(jià)及分等定級(jí)，得到以下結(jié)論：

1）大同市生態(tài)敏感性偏高，空間分異明顯。生態(tài)高敏感區(qū)域和低敏感區(qū)域占比較高，中敏感區(qū)域占比較低；且生態(tài)敏感性空間差異顯著：高敏感區(qū)主要分布在西北部、中部以及西南部；低敏感區(qū)主要分布在東北部、中部和南部區(qū)域；

2）以生態(tài)系統(tǒng)屬性為基礎(chǔ)構(gòu)建的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系能較好評(píng)價(jià)礦產(chǎn)資源區(qū)的生態(tài)敏感性。地質(zhì)災(zāi)害、水系防護(hù)、覆被類型、保護(hù)區(qū)4類因子對(duì)大同市生態(tài)敏感性影響較大。其中地質(zhì)災(zāi)害高敏感區(qū)空間分布范圍較廣，與研究區(qū)域的采礦塌陷區(qū)及水土流失區(qū)分布相一致；水系防護(hù)高敏感性區(qū)域分布主要受水域及水利設(shè)施用地分布影響，呈線性帶狀分布，主要集中在西北部區(qū)域，低敏感區(qū)主要分布在南部區(qū)域；植被覆蓋敏感度受植被的覆蓋度及質(zhì)量狀況影響，植被豐富的區(qū)域生態(tài)敏感性較高；保護(hù)區(qū)高敏感區(qū)主要分在研究區(qū)域的西部，低敏感區(qū)主要分布在該市的東北部和東南部區(qū)域，保護(hù)區(qū)的建立與劃定對(duì)生態(tài)敏感度有一定的抵抗能力；

3）農(nóng)田因素是影響礦產(chǎn)資源城市生態(tài)敏感性的重要因素。通過(guò)對(duì)農(nóng)田因素加入前后的3個(gè)敏感等級(jí)面積變化幅度分析得到，加入農(nóng)田因素后，低敏感區(qū)面積減少15.40%，中敏感區(qū)面積增加10.80%，高敏感區(qū)面積增加4.60%。各區(qū)縣考慮農(nóng)田因素前后的增減幅度變化也存在明顯差異，表現(xiàn)為低敏感區(qū)均處于減少趨勢(shì)，中敏感區(qū)與高敏感區(qū)均增加，但增幅差異較大。

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Evaluation of ecological sensitivity of mineral resources city under economic transformation

Guan Qingchun1,2, Hao Jinmin1,2※, Wang Hongliang1,2, Li Mu1,2, Chen Aiqi1,2, Xie Baopeng3

(1.100193,; 2.100193,; 3.730070,)

In order to explore the ecological sensitivity characteristics of mineral resource cities and to protect and manage them in different areas, taking Datong city of Shanxi province as an example, in this paper, we selected topographic geology, cover type and water system protection from 3 aspects: natural ecological attribute, natural and social-ecological compound attribute and social-ecological attribute. The index system of ecological sensitivity evaluation was constructed by 4 types of index, considering the influence of farmland factors which were easily affected by human disturbance in mineral resource cities under the background of transition. We discussed the influence of farmland ecological factors before and after adding, and made a classification and quantitative evaluation and grading study on ecological sensitivity of Datong city of Shanxi province by means of factor space overlay mapping method and maximum method in 2015. The results showed that：1) The ecological sensitivity of Datong city was relatively high. The area of high sensitive area and low sensitive area was larger, and it was easy to cause ecosystem instability under the influence of human activity intensity or external force. The high sensitive area, ecological sensitive area and ecological low sensitive area of the urban area accounted for 25.20%, 47.10% and 27.70%, respectively. Without farmland factor, ecological high sensitive area, ecological sensitive area and ecological low sensitive area of urban area accounted for 20.60%, 36.30%, 43.10%, respectively. 2) The ecological sensitivity of Datong city was different in space, and the distribution pattern was as follows: the high sensitive area mainly distributes in the northwest, including the Xinrong district, Nanjiao district; The middle part, including the border area between Datong district and Hunyuan county, the south area of Hunyuan county; The southwest, including the border area between Guangling county and Lingqiu county. The low sensitive areas were mainly distributed in the northeast, including Yanggao county, Tianzhen county; Northwest, including Zuoyun county; the middle part, including Datong county, Guangling county; and the south part, including the central area of Lingqiu county. The middle sensitive area distributes mainly along the northwest of the terrain to the two sides of the southeast axis. 3) Farmland ecosystem had a strong response to human activities and was an important factor affecting ecological sensitivity evaluation. Adding farmland factors would affect the proportion of sensitive areas and low sensitive areas in ecology. Through the spatial distribution map of ecological sensitivity evaluation, it could be seen that the spatial distribution of ecological sensitivity changes, the low sensitive area decreases obviously, the middle sensitive area increased obviously, and the high sensitive area changed little after adding farmland factors. After adding farmland factors, there was a great difference in the proportion of ecological sensitivity area in this region, in which the lowly sensitive area decreased by 15.40%, and the moderately sensitive area and highly sensitive area increased by 10.80% and 4.60%, respectively. The results can provide important theoretical basis for ecological protection and land spatial renovation in resource-based cities, and provide scientific reference for mineral resources cities to better handle the relationship between regional economic transformation and ecological environment protection.

ecological sensitivity; models; farmland; zonal protection; Datong city in Shanxi province

10.11975/j.issn.1002-6819.2018.21.032

F301.2

A

1002-6819(2018)-21-0253-10

2018-05-24

2018-06-10

國(guó)家科技支撐計(jì)劃（2015BAD06B01）

管青春，博士生，研究方向?yàn)橥恋乩靡?guī)劃和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。Email：qingchunguan@cau.edu.cn

郝晉珉，教授，博士，博士生導(dǎo)師，主要研究方向?yàn)橥恋乩靡?guī)劃與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展。Email：jmhao@cau.edu.cn

管青春，郝晉珉，王宏亮，李 牧，陳愛(ài)琪，謝保鵬. 經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型視角下礦產(chǎn)資源城市生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2018，34(21)：253－262. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2018.21.032 http://www.tcsae.org

Guan Qingchun, Hao Jinmin, Wang Hongliang, Li Mu, Chen Aiqi, Xie Baopeng. Evaluation of ecological sensitivity of mineral resources city under economic transformation[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2018, 34(21): 253－262. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2018.21.032 http://www.tcsae.org