婁云
摘要:以長春蓮花山生態(tài)旅游度假區(qū)為研究對象。在GIS技術的支持下,結合該區(qū)的現(xiàn)狀選取了相應的影響因子;并在對單一敏感因子評價的基礎上,采用層次分析法確定了每個因子的權重,對該區(qū)生態(tài)景觀敏感性進行了綜合評價。劃分了生態(tài)景觀敏感性保護的三級區(qū)域。結果表明:該區(qū)所選擇的6個影響因子,植被、坡度、高程、土壤、水文及水源保護區(qū)的權重分剮為0.423、0.251、0.141、0.073、0.073、0.039。該研究區(qū)域整體生態(tài)敏感度較小,高敏感區(qū)只占區(qū)域的12.59%,中敏感區(qū)占71.05%,低敏感區(qū)占16.05%。且高敏感區(qū)主要集中分布在各個山峰以及兩側,對外界的干擾敏感性極強,屬于高度保護的地段;低敏感區(qū)分布蓮花山的平緩地帶,可以承受一定強度的人為干擾,適合進行旅游開發(fā)建設等活動。研究結果可為推進該區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護提供科學依據(jù)。
關鍵詞:生態(tài)敏感性;GIS技術;長春蓮花山;生態(tài)保護區(qū)
中圖分類號:F592.7 文獻標識碼:A 文章編號:1674-9944(2019)18-0043-05
1引言
生態(tài)敏感性分析是指在不損失或不降低環(huán)境質量情況下,生態(tài)因子對外界壓力或變化的適應能力。主要采用生態(tài)因子網(wǎng)格分析法和借助地理信息系統(tǒng)分析法進行分析與評價。目前,關于生態(tài)敏感性分析的研究較多屬于半定量研究,多采用數(shù)學建模、基于灰色系統(tǒng)理論和矢量投影原理的方法揭示研究對象的生態(tài)環(huán)境敏感性。近年來,隨著生態(tài)理論和計算機技術的日趨成熟,GIS和RS技術結合的方法在生態(tài)環(huán)境敏感性研究中逐漸增多,但多側重于單因子、大尺度范圍內的分析研究,關于風景區(qū)生態(tài)敏感性綜合分析評價方面的研究較少。
長春蓮花山旅游度假區(qū)地處長春市東部,東經(jīng)125°29~125°48、北緯43°53~43°56之間。該區(qū)東臨石頭口門水庫(蓮花湖);南接雙陽區(qū)、凈月經(jīng)濟開發(fā)區(qū);西與英俊工業(yè)集中區(qū)相連。年平均氣溫4.6℃,平均降雨595.3mm,長吉公路、雙九公路、東中公路在度假區(qū)交叉穿過,距龍嘉國際機場僅5km,鄰近長春中心城區(qū)、毗鄰機場,交通便利。然而,隨著二道區(qū)行政中心的東遷和長春城市格局的東擴,蓮花山生態(tài)旅游區(qū)作為長吉連接軸上的重要區(qū)域,如何實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護的和諧已成為人們關注的焦點。因此,在GIs技術支持下,結合蓮花山生態(tài)旅游度假區(qū)的現(xiàn)狀,利用層次分析法,進行單一敏感因子及生態(tài)景觀敏感性綜合評價,劃分生態(tài)景觀敏感性保護區(qū)域,其結果可為蓮花山地區(qū)的科學規(guī)劃與合理開發(fā)提供科學依據(jù),以便達到既滿足人們對生態(tài)景觀的需求又實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境破壞最小化及資源可持續(xù)發(fā)展的雙贏。
2材料與方法
2.1生態(tài)敏感度因子的選擇
通過對長春蓮花山生態(tài)旅游度假區(qū)的區(qū)域概況、自然地理環(huán)境和景觀資源等進行充分的調查研究,結合該區(qū)的區(qū)域特點、研究的重點與客觀條件(用地現(xiàn)狀、開發(fā)目標、開發(fā)性質等),在GIs技術的支持下,選取了對生該區(qū)態(tài)敏感度影響較大的6個因子:植被、坡度、高程、土壤、水文和水源保護區(qū)。
2.2各因子權重的確定
利用層次分析法,根據(jù)各個因子對生態(tài)敏感度的影響程度,結合專家意見和資料文獻,利用公式1得到長春蓮花山生態(tài)旅游度假區(qū)各影響因子的權重,見表1。
式(2)中i——土地利用方式編號;K——影響i種土地利用方式的生態(tài)因子編號;n——影響i種土地利用方式的生態(tài)因子總數(shù);Wk
K因子對i種土地利用方式的權值,且w1+W2+…+Wk=1;Bki——土地利用方式為i的第K個生態(tài)因子適宜度評價值;Si——土地利用方式為i時的綜合評價值。
3結果與分析
3.1單因子生態(tài)敏感性評價
3.1.1植被因子
由于不同類型的植被抗干擾能力和自我調節(jié)能力都不一樣,根據(jù)不同植被類型對生態(tài)敏感度的影響,將植被分為以下5類(表2),得到植被因子分級分布圖(圖1)和植被敏感度分級分布圖(圖2)。
3.1.2坡度
結合蓮花山的實地情況和一般坡度分類標準將坡度分為5個等級(表3),得到坡度因子的生態(tài)敏感度分級分布圖(圖3)。
研究表明,高敏感和較高敏感區(qū)的面積占研究區(qū)總面積的81.92%,可見該區(qū)域的植被因子生態(tài)敏感度比較高,要注重植被保護,較低敏感區(qū)和低敏感區(qū)面積較少,主要分布在山腳地勢平緩以及山體各地方零星的一年一熟糧食作物及耐寒經(jīng)濟作物田和溫帶落葉闊葉林等。
通過分析可得,地勢平緩的坡度低敏感區(qū)和較低敏感區(qū)兩者的面積分別占研究區(qū)域的79.73%和17.46%,而高敏感區(qū)和較高敏感區(qū)總共只占了森林公園約0.34%的面積,這是由于蓮花周圍的農(nóng)田和水域面積較大,山相對平緩決定的。敏感度高和較高的區(qū)域,主要是在山體的中上坡,這些地方坡地大,生態(tài)敏感性高,需要著重保護。
3.1.3高程
高程圖以建立的數(shù)字高程模型(DEM)為基礎,用來表示蓮花山的實際高程,可以看出蓮花山最低海拔為190m,最高海拔為410m。根據(jù)分析需要將高程分為5級(表4),得到高程因子的生態(tài)敏感度分級分布圖(圖4)。
分析發(fā)現(xiàn),較低敏感區(qū)所占的比例最大,為43.57,高敏感區(qū)和較高敏感區(qū)面積較小,分別占該區(qū)域的0.43%和3.57%,可見蓮花山在高程230~270m分布面積最大,高海拔分布較少。
3.1.4水文
蓮花山的水資源比較豐富,據(jù)實際情況,按水體的類型劃分為5個等級(表5),得到水文因子分級分布圖(圖5)和水文因子敏感性等級圖(圖6)。
分析結果表明,低敏感區(qū)占研究區(qū)域的93.58%,說明研究區(qū)內大部分區(qū)域的水文因子生態(tài)敏感度相對較低,在水系一定范圍內的區(qū)域才具有相應等級的敏感度。
3.1.5土壤
根據(jù)實地情況,將研究區(qū)域內的土壤因子類別分為暗棕土、黑土、草甸土、新積土及無土區(qū)5個部分(表6),根據(jù)其敏感性等級形成該因子的分級分布圖(圖7)生態(tài)敏感度分級分布圖(圖8)。
通過分析可知,該研究區(qū)域的土壤因子生態(tài)敏感度相對較高,因為高敏感區(qū)和較高敏感區(qū)占了研究區(qū)域的72.97%,面積大于一半以上,主要分布在山體的暗棕土和農(nóng)田的黑土區(qū)。
3.1.6水源保護
根據(jù)規(guī)劃的要求,為了保護水源區(qū),將研究區(qū)域分為非水源保護區(qū)、準水源保護區(qū)、二級水源保護區(qū)和一級水源保護區(qū)4個部分(表7),根據(jù)其敏感性等級形成該因子的分級分布圖(圖9)和生態(tài)敏感度分級分布圖(圖10)。
研究結果顯示,該研究區(qū)域的水源保護因子生態(tài)敏感度相對較低,因為高敏感區(qū)和較高敏感區(qū)只占了研究區(qū)域的24.兒%,面積在1/4左右,主要分布在蓮花山的主要水源地石頭門水庫。
3.2蓮花山景觀生態(tài)敏感度綜合分析
研究區(qū)域的生態(tài)敏感度是由各個單因子的綜合影響形成的,因此,在進行各單因子生態(tài)敏感性分析的基礎上,利用加權疊加法,在地理信息系統(tǒng)的平臺下采用公式2進行疊加計算。
通過計算,最終得出蓮花山規(guī)劃區(qū)中每個空間地塊的綜合得分值,綜合評得分值代表了該空間地塊的綜合生態(tài)敏感度,得分值越高,則生態(tài)敏感性越強(圖11)。再將疊加的敏感值分成3級,見表8。
由表8可知,該研究區(qū)域整體生態(tài)敏感度較小,高敏感區(qū)只占區(qū)域的12.59%,面積為50108200hm2,主要分布在蓮花山海拔較高和山坡比較陡峭地帶還包括相對容易受破壞的暗棕土溫、帶落葉闊葉林和一年一熟糧食作物及耐寒經(jīng)濟作物田區(qū)域。該區(qū)域海拔較高,坡度較大,該區(qū)域對外界的干擾敏感性極強,一旦受到外界的干擾,不僅僅會影響該區(qū)域,而且對整個景觀生態(tài)系統(tǒng)造成嚴重的影響,因此屬于高度保護的地段。所以在該區(qū)內盡量少或不要進行人為的開發(fā)活動,還是要以保護和生態(tài)恢復為主。
中敏感區(qū)占研究區(qū)域的71.05%,面積為284012800hm2,主要集中在一些村屯部分,由于其本身就處在一定的人為活動范圍內,主要包括一些農(nóng)田、部分苗圃和建設用地,所以該區(qū)域對人類建設有一定的同化和吸收能力。對外界的干擾活動具有一定的抵抗性,可承受輕度的人類干擾,但是要確保開發(fā)的范圍和強度對生態(tài)不會造成影響。
低敏感區(qū)占研究區(qū)域的16.05%,面積為63879000hm2。低敏感區(qū)主要包括水庫區(qū)域和較平坦的地帶。該區(qū)域生態(tài)敏感度較低,較不容易受到干擾且恢復較快,可以進行一定強度的人為開發(fā)建設,同時,該區(qū)與研究區(qū)域的自然景觀相伴相依,即不失風景又適合開發(fā),是中心旅游區(qū)的好位置。通過以上對蓮花山區(qū)域進行景觀生態(tài)敏感度分析,得出各級敏感區(qū)的分布和范圍,從而為區(qū)域內的各項規(guī)劃提供重要的依據(jù)。
4結語
(1)在GIS技術的支持,根據(jù)長春蓮花山生態(tài)旅游度假區(qū)的現(xiàn)狀選取了對生態(tài)敏感度影響較大的植被、坡度、高程、土壤、水文和水源保護區(qū)六個因子,對單一敏感因子進行了評價,并在此基礎上通過層次分析法確定各個因子的權重分別為:植被0.423、坡度0.251、高程0.141、土壤0.073、水文0.073和水源保護區(qū)0.039。
(2)利用GIS的疊加分析對該區(qū)生態(tài)景觀敏感性進行了綜合評價,將蓮花山的景觀生態(tài)敏感度劃分為低敏感區(qū)、中敏感區(qū)和高敏感區(qū)三個等級,三個等級的面積分別為63879000hm2、284012800hm2、50108200hm2,分別占研究區(qū)域總面積的16.05%、71.36%、和12.59%。
(3)研究結果顯示,高敏感區(qū)主要集中分布在各個山峰以及兩側,該區(qū)域對外界的干擾敏感性極強,屬于高度保護的地段;中敏感區(qū)對外界的干擾活動具有一定的抵抗性,可承受輕度的人類干擾,但是要確保開發(fā)的范圍和強度對生態(tài)系統(tǒng)不會造成影響;低敏感區(qū)分布蓮花山的平緩地帶,可以承受一定強度的人為干擾,適合進行旅游開發(fā)建設等活動。本研究結果可為該區(qū)的綜合保護規(guī)劃以及實現(xiàn)景觀保護和開發(fā)之間的協(xié)調發(fā)展提供科學依據(jù)。