伍軍豪 韓樂坤

[摘 要] 近幾十年來，我國生產(chǎn)力水平不斷提高，人類的活動(dòng)區(qū)域日益擴(kuò)大，給人們的生活帶來便利的同時(shí)給環(huán)境帶來了巨大的影響，生態(tài)安全問題成為現(xiàn)代人不容忽視的問題。利用GIS技術(shù)對(duì)生態(tài)安全進(jìn)行科學(xué)系統(tǒng)的分析，是現(xiàn)如今比較主流的分析方法。本文以大別山核心區(qū)域（安徽省六安市金寨縣）為研究對(duì)象，通過建立生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)指標(biāo)系統(tǒng)來分析該區(qū)域的生態(tài)安全。根據(jù)大別山核心區(qū)域的實(shí)際情況建立評(píng)價(jià)指標(biāo)，選取高程、坡度、坡向、水體、道路距離、土地利用類型和植被覆蓋指數(shù)（NDVI）7個(gè)敏感性因子，利用層次分析法（AHP）確定敏感性因子的權(quán)重，結(jié)合GIS制作單因子圖，并且對(duì)各單因子圖進(jìn)行疊加分析。研究結(jié)果可以為金寨縣資源開發(fā)與保護(hù)提供依據(jù)。

[關(guān)鍵詞] 生態(tài)安全;敏感性評(píng)價(jià);AHP;疊加分析

[中圖分類號(hào)] TP79 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-7909（2020）17-120-3

我國政府高度重視生態(tài)文明建設(shè)，2018年政府報(bào)告提出的三大攻堅(jiān)戰(zhàn)中就有污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)，反映了國家對(duì)污染防治和建設(shè)綠色友好社會(huì)的決心。本文以大別山旅游核心區(qū)為研究對(duì)象，選取2010—2018年大別山旅游核心區(qū)遙感影像數(shù)據(jù)圖，提取土地利用數(shù)據(jù)，利用空間分析方法對(duì)大別山核心區(qū)旅游生態(tài)安全等級(jí)進(jìn)行劃分，提取對(duì)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)具有重要意義的旅游生態(tài)源地，研究成果有利于制定和實(shí)施一系列科學(xué)合理的政策，促進(jìn)區(qū)域一體化和協(xié)調(diào)發(fā)展。同時(shí)，通過空間分析方法和格局指數(shù)法，找到生態(tài)缺口，為大別山核心區(qū)旅游管理和規(guī)劃、生態(tài)安全建設(shè)提供一定的決策依據(jù)。

1 研究現(xiàn)狀

1.1 研究區(qū)域概況

金寨縣，隸屬于安徽省六安市，位于皖西邊陲、大別山腹地，地處115°22′19″E～116°11′52″E、31°06′41″N～31°48′51″N，西、南兩面與河南省、湖北省毗鄰，下轄12個(gè)鎮(zhèn)、11個(gè)鄉(xiāng)、1個(gè)開發(fā)區(qū)，總面積3 814 km2。金寨縣戶籍人口68.3萬，其中戶籍城鎮(zhèn)人口11.1萬，是安徽省面積最大、人口最多的山區(qū)縣和旅游資源大縣。

1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.2.1 國外研究現(xiàn)狀。最早將環(huán)境引入安全概念的學(xué)者是Lester R.Brown。他在1981年《建立一個(gè)持續(xù)發(fā)展的社會(huì)》中指出：“目前對(duì)安全的威脅，來自國與國間關(guān)系的較少，而來自人與自然間關(guān)系的可能較多?！盵1]2000年，“哈里森計(jì)劃”中正在進(jìn)行的主要研究之一就是“長期持續(xù)發(fā)展與生態(tài)安全研究”。

2001年以來，學(xué)者的研究已從以往對(duì)環(huán)境變化與安全關(guān)系的廣泛討論進(jìn)入其內(nèi)在關(guān)系的探討，并且深入到影響環(huán)境安全的具體因素，如全球環(huán)境變化的風(fēng)險(xiǎn)、脆弱性、全球化、人口、傳染病和資源等。

1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀。國內(nèi)對(duì)生態(tài)安全的研究從20世紀(jì)90年代起步，尤其是近年來已成為科學(xué)界和公眾討論的熱點(diǎn)問題。2000年12月29日，國務(wù)院發(fā)布了《全國生態(tài)環(huán)境保護(hù)綱要》，中國首次明確提出了“維護(hù)國家環(huán)境生態(tài)安全”的目標(biāo)。

對(duì)于“生態(tài)安全”的定義，不同學(xué)者從多學(xué)科、多層次出發(fā)，提出了許多不同的表述，比較有代表性的觀點(diǎn)如下：①曲格平提出生態(tài)安全一是防止由于生態(tài)環(huán)境的退化對(duì)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)構(gòu)成威脅，二是防止環(huán)境問題引發(fā)人民群眾的不滿，從而影響社會(huì)穩(wěn)定[2];②肖篤寧等把生態(tài)安全定義為人類在生產(chǎn)、生活和健康等方面不受生態(tài)破壞與環(huán)境污染等影響的保障程度[3];③余謀昌認(rèn)為，生態(tài)安全是指地球上良好的自然條件和豐富的自然資源，由一系列環(huán)境要素綜合表現(xiàn)的安全性表示[4]。

生態(tài)安全評(píng)價(jià)在自然領(lǐng)域方面，以農(nóng)業(yè)區(qū)域和城市區(qū)域?yàn)橹?，同時(shí)涉及部分生態(tài)脆弱區(qū)域。黃木易等以大別山核心區(qū)為研究區(qū)域，應(yīng)用空間數(shù)據(jù)探索分析方法、最小累積阻力模型和重力模型對(duì)生態(tài)安全進(jìn)行診斷和潛在生態(tài)廊道識(shí)別提取[5]。陳竹安等以江西省余江縣為研究對(duì)象，基于MSPA與MCR模型構(gòu)建了余江縣的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)[6]。以蒙吉軍為代表的學(xué)者將MCR引入土地利用生態(tài)安全格局的構(gòu)建過程中，并通過景觀格局指數(shù)分析了不同方法構(gòu)建的安全格局的適用條件[7]。趙筱青等對(duì)高原湖泊流域生態(tài)安全格局的構(gòu)建進(jìn)行了深入探索[8]。池源等采用最小阻力距離法和重力模型，對(duì)崇明島的景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了構(gòu)建，分析了生態(tài)斑塊和生態(tài)廊道之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系[9]。

2 研究方法

本文主要運(yùn)用的方法是AHP（層次分析法）、空間分析法、加權(quán)疊加法，GIS中的空間分析法主要有疊置分析、歐氏距離分析及網(wǎng)絡(luò)分析[10]。

2.1 生態(tài)因子的選擇

根據(jù)選取生態(tài)因子的科學(xué)原則、客觀原則、系統(tǒng)原則、可行性原則、代表性原則以及定性與定量結(jié)合的原則，結(jié)合大別山核心區(qū)域的生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)，在國內(nèi)外學(xué)者的研究基礎(chǔ)上，最終選取高程、坡度、坡向、水域、道路距離、土地利用現(xiàn)狀和植被覆蓋度指數(shù)（NDVI）7個(gè)指標(biāo)作為敏感性分析與評(píng)價(jià)的主要因子。給每個(gè)主要因子賦予敏感性等級(jí)，等級(jí)分別如下：1（不敏感）、2（輕度敏感）、3（中毒敏感）、4（高度敏感）、5（極敏感）。

2.2 利用AHP確定權(quán)重

采用層次分析法時(shí)，只構(gòu)建目標(biāo)層和指標(biāo)層，而不構(gòu)建中間層，這樣可以減少指標(biāo)之間的相關(guān)性。目標(biāo)層名稱為大別山核心區(qū)域生態(tài)敏感性分析，指標(biāo)層是根據(jù)區(qū)域的實(shí)際情況所選取的7個(gè)生態(tài)因子。筆者先對(duì)目標(biāo)層和指標(biāo)層進(jìn)行構(gòu)建，再利用專家打分構(gòu)造判斷矩陣，根據(jù)生態(tài)因子之間的重要性，將他們分別選取5個(gè)標(biāo)度，如表1所示，最后獲得了5個(gè)因子的權(quán)重。

3 數(shù)據(jù)處理

3.1 選擇生態(tài)因子并確定權(quán)重

金寨縣大部分地區(qū)都是山地，植被覆蓋比較廣泛，海拔較高，縣城繁華地帶位于最北部，較為集中?？h內(nèi)水域數(shù)量較少但面積集中，以梅山水庫和響洪甸水庫為主，其他水域?yàn)檩o，結(jié)合實(shí)際情況及參考相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，選取高程、坡度、坡向、水體、植被覆蓋指數(shù)（NDVI）、土地利用類型和離道路距離7個(gè)主要的生態(tài)因子。生態(tài)因子確定后，即可進(jìn)行生態(tài)因子重要性的選擇，最后確定權(quán)重如表2所示。

3.2 綜合生態(tài)敏感性分級(jí)

金寨縣綜合生態(tài)敏感性是由各單因子進(jìn)行加權(quán)綜合產(chǎn)生的，對(duì)各個(gè)單因子乘以其對(duì)應(yīng)的權(quán)重，進(jìn)行加權(quán)疊加。將每個(gè)圖層添加到表格中，輸入對(duì)應(yīng)的權(quán)重，得出綜合敏感性灰度圖，再對(duì)其進(jìn)行重分類，就得到了綜合敏感性等級(jí)圖。其中，綜合敏感性評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)參考了有關(guān)資料[11]。

4 研究結(jié)論和建議

4.1 綜合生態(tài)敏感性分析

綜合敏感性分析是把本文中選取的7個(gè)單因子進(jìn)行加權(quán)綜合之后再進(jìn)行評(píng)級(jí)，其能反映一個(gè)區(qū)域敏感性的總體情況，通過對(duì)比2008、2013、2018年的數(shù)據(jù)，能更加詳細(xì)地看出研究區(qū)域敏感性的變化趨勢。

從表3可以看出，2008—2013年，不敏感區(qū)域面積在研究區(qū)總面積中的占比從0.2%上升至0.5%，增長了11.6 km2，其增長主要分布在金寨縣北部的梅山鎮(zhèn)、南部的班竹園鎮(zhèn)和吳家店鎮(zhèn)。2013—2018年，不敏感區(qū)域面積快速增長至58.2 km2，約占金寨縣總面積的1.5%，增長主要分布在桃?guī)X鄉(xiāng)和眉山鎮(zhèn)。

2008—2018年，低敏感區(qū)域的面積呈遞增趨勢，從2008年的226.0 km2增長至2018年的826.0 km2，增長主要是發(fā)生在梅山鎮(zhèn)、吳家店鎮(zhèn)、雙河鎮(zhèn)、南溪鎮(zhèn)、古碑鎮(zhèn)以及果子園鄉(xiāng)和白塔畈鄉(xiāng)，這些鄉(xiāng)鎮(zhèn)的敏感性總體呈下降趨勢，對(duì)于這些低敏感區(qū)域可以著重進(jìn)行開發(fā)和建設(shè)。

2008—2018年，中敏感區(qū)域面積呈遞減趨勢，由2008年占地2 183.2 km2縮小至2013年的1 888.5 km2，2018年只有1 442.6 km2，占比從56.2%減少至37.2%。減少區(qū)域主要是全軍鄉(xiāng)、鐵沖鄉(xiāng)、雙河鎮(zhèn)、湯家匯鎮(zhèn)、銀山畈鄉(xiāng)、關(guān)廟鄉(xiāng)、沙河鄉(xiāng)、班竹園鎮(zhèn)和油坊店鄉(xiāng)鎮(zhèn)等區(qū)域。

2008—2018年，高敏感區(qū)域面積略有增長，增長了約279 km2，增長區(qū)域主要是青山鎮(zhèn)、槐樹灣鄉(xiāng)、燕子河鎮(zhèn)和水竹坪鄉(xiāng)。

2008—2018年，極度敏感區(qū)域面積略有增長，2008年占總面積的4.2%，2018年占總面積的5.0%，增長主要是在金寨縣銀山畈鄉(xiāng)、關(guān)廟鄉(xiāng)、天堂寨鎮(zhèn)和燕子河鎮(zhèn)。

4.2 建議

總體來看，金寨縣的敏感性呈下降趨勢，由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展、道路建設(shè)、城市擴(kuò)張的影響，不敏感區(qū)域面積逐年增加。極度敏感區(qū)面積增長與國家退耕還林、林區(qū)病蟲害防治、發(fā)展旅游區(qū)林業(yè)以及人民對(duì)植被愛惜程度的加深密不可分。為了進(jìn)一步促進(jìn)金寨縣發(fā)展，建議優(yōu)先開發(fā)不敏感區(qū)域，在環(huán)境允許的情況下著重開發(fā)這些區(qū)域，將經(jīng)濟(jì)建設(shè)從不敏感區(qū)域往外輻射（如梅山鎮(zhèn)等區(qū)域）;也可以對(duì)低敏感區(qū)域進(jìn)行一定的開發(fā)，這些區(qū)域生態(tài)結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定，在不影響生態(tài)系統(tǒng)安全的情況下，也可以作為開發(fā)的重點(diǎn)（如白塔畈鄉(xiāng)、南溪鎮(zhèn)和班竹園鎮(zhèn)等地）;中度敏感區(qū)域比較容易受人類活動(dòng)的影響，抗干擾能力較弱，適合環(huán)保型開發(fā)（如油坊店鄉(xiāng)和桃?guī)X鄉(xiāng)等）;高敏感和極高敏感區(qū)域納入國家生態(tài)紅線內(nèi)，禁止無根據(jù)的開發(fā)和人類頻繁活動(dòng)，以免這些區(qū)域的生態(tài)環(huán)境遭受破壞。

參考文獻(xiàn)

[1]Leister R. Brown. Building a society of sustainable development Beijing[J].Scientific and Technological Literature Press，1984（1）：122-123.

[2]曲格平.關(guān)注生態(tài)安全之一：生態(tài)環(huán)境問題己經(jīng)成為國家安全的熱門話題[J].環(huán)境保護(hù)，2002（5）：3-5.

[3]肖篤寧，陳文波.論生態(tài)安全的基本概念和研究內(nèi)容[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2002（3）：354-358.

[4]余謀昌.論生態(tài)安全的概念及其主要特點(diǎn)[J].清華大學(xué)學(xué)報(bào)（哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版），2004（2）：29-35.

[5]黃木易，岳文澤，馮少茹，等.基于MCR模型的大別山核心區(qū)生態(tài)安全格局異質(zhì)性及優(yōu)化[J].自然資源學(xué)報(bào)，2019（4）：771-784.

[6]陳竹安，況達(dá)，危小建，等.基于MSPA與MCR模型的余江縣生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建[J].長江流域資源與環(huán)境，2017（8）：1199-1207.

[7]蒙吉軍，燕群，向蕓蕓.鄂爾多斯土地利用生態(tài)安全格局優(yōu)化及方案評(píng)價(jià)[J].中國沙漠，2014（2）：590-596.

[8]趙筱青，譚琨，易琦，等.典型高原湖泊流域生態(tài)安全格局構(gòu)建：以杞麓湖流域?yàn)槔齕J].中國環(huán)境科學(xué)，2019（2）：768-777.

[9]池源，石洪華，豐愛平.典型海島景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建：以崇明島為例[J].海洋環(huán)境科學(xué)，2015（3）：433-440.

[10]王佳利，胡希軍，陳存友.基于GIS的上杭縣袍嶺山地公園生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)研究[J].林業(yè)資源管理，2019（1）：85-92.

[11]Adriaensen F，Chardon J P，Blust G D，et al. The application of ‘least-cost modeling as a function landscape model[J].Landscape and Urban Planing，2003（64）：233-247.