馮義龍，成澤虎，艾麗皎

(1.重慶市風景園林科學(xué)研究院，重慶 401329；2.重慶市城市園林綠化工程技術(shù)研究中心，重慶 401329)

1 引言

城市生態(tài)空間為城市提供生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，是保障城市生態(tài)安全、提升居民生活質(zhì)量不可或缺的城市空間。在快速城市化進程中，生態(tài)空間數(shù)量規(guī)模、空間結(jié)構(gòu)、生態(tài)過程等特征受到嚴重影響，直接制約了生態(tài)系統(tǒng)為人類提供生命支持和福社的能力[1]。改革開放40年來，我國城市化率從1978年的17.9%迅速增加到2018年的59.6%，快速城市化進程對生態(tài)空間格局造成了巨大影響[2]。探究快速城市化進程中城市生態(tài)空間格局已經(jīng)引起人們的關(guān)注。本研究在分析永川區(qū)當前的主要生態(tài)問題基礎(chǔ)上，借用GIS技術(shù)，從水土流失、水文、地質(zhì)災(zāi)害等角度構(gòu)建永川區(qū)生態(tài)安全格局[3]，疊加區(qū)生態(tài)保護紅線，進行生態(tài)區(qū)劃劃分，針對性提出生態(tài)安全格局策略，為永川區(qū)保護現(xiàn)有自然生態(tài)資源、產(chǎn)業(yè)科學(xué)布局、園林綠化建設(shè)及城市可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支撐。

2 永川區(qū)概況

重慶市永川區(qū)位于重慶市西南部，地理位置東經(jīng)105°38′～106°05′，北緯28°56′～29°34′之間。東與璧山、江津為鄰，南與四川瀘州、合江相連，西與榮昌、大足為界，北與銅梁縣接壤，全區(qū)南北長約70.75 km，東西寬約44.45 km，行政轄區(qū)面積1576 km2。

永川區(qū)地貌形態(tài)類型多樣，以低山和丘陵為主，屬四川東南平行嶺谷褶皺區(qū)，華鎣山向西南延伸地低山丘陵體系。區(qū)內(nèi)有東面花果山，西面巴岳山、英山、箕山、黃瓜山五條山脈，海拔193～1016 m，多呈北東至西南走向分布。境內(nèi)江河縱橫，水系發(fā)達。除長江干流外，較大的河流有小安溪、臨江河、大陸溪、九龍河、圣水河和龍溪河等11條河域橫貫?zāi)媳?。屬中亞熱帶偏濕性常綠針闊葉混交林亞帶，物種資源豐富。

3 永川區(qū)主要生態(tài)問題

永川區(qū)林地比重較少，生態(tài)環(huán)境基底較差。林地面積占全域土地面積不足20%，坡度5°～15°的緩坡耕地面積較大，所占比重高達52.77%，存在潛在水土流失風險。地表水資源相對貧乏，人均水資源量僅465.18 m3，遠低于全市1690.12 m3的人均水平，但過境水資源豐富。水庫水質(zhì)良好，市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)比較集中的地區(qū)如臨江河茨壩、小安溪雙河口、太平河漫水橋等河流水質(zhì)不能穩(wěn)定滿足相應(yīng)水域功能標準，存在一定程度的生活及農(nóng)業(yè)面源對水質(zhì)的影響。旅游資源以“茶、竹、石”三大特色為主，主要集中分布于中部箕山、黃瓜山一帶；歷史文化資源和人文景觀資源相當豐富。地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)主要位于桃花山、北山、望城坡及箕山薄刀嶺至貓兒梁，弱震地質(zhì)環(huán)境，區(qū)域結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定。近幾年，永川區(qū)著力于經(jīng)濟建設(shè)，人類活動和工程建設(shè)較為頻繁，建設(shè)用地比例持續(xù)增長，將會導(dǎo)致各種類型的水土流失和污染發(fā)生。

4 永川區(qū)生態(tài)安全格局構(gòu)建

4.1 水土流失安全格局

選取坡度、土地利用和植被覆蓋度3個指標進行水土流失敏感性評價，敏感度分級標準見表1。

表1 敏感性分級標準

利用ArcGIS的空間疊加功能，將坡度因子、土地利用因子、植被覆蓋因子進行疊加分析，得到水土流失敏感性綜合評價結(jié)果。由表2可知：永川區(qū)以中度、輕度敏感區(qū)為主，兩者總面積占比達75%，成片狀分布在研究區(qū)范圍內(nèi)。高度敏感、極敏感區(qū)超過全域面積的1/5，主要分布在云霧山、黃瓜山、陰山、箕山等地勢起伏較大的山體周圍。

表2 水土流失敏感性分級統(tǒng)計

根據(jù)實際情況，將需要保護的重要生態(tài)要素分為底限安全格局、滿意安全格局和理想安全格局3個等級，獲得永川區(qū)水土流失安全格局(表3和圖1)。永川區(qū)水土流失安全格局以滿意安全格局為主，廣泛分布于區(qū)內(nèi)各地，總面積748.63 km2，占比約47.62%。該區(qū)域內(nèi)應(yīng)做好水土保持建設(shè)，在達到國家有關(guān)水土流失防治標準的前提下，合理布局滿足社會、文化等方面的需求，開展風景游賞、休憩娛樂活動；底線安全格局主要分布于山高坡陡、植被茂盛的云霧山、黃瓜山、陰山、箕山等山區(qū)，該區(qū)域內(nèi)嚴格控制對原始地形地貌的破壞，有效保育區(qū)內(nèi)植被及水系統(tǒng)；禁止城市開發(fā)和大規(guī)模村鎮(zhèn)建設(shè)；理想安全格局主要集中分布于坡度平緩的建設(shè)用地、水域等區(qū)域，需有效控制高強度、大規(guī)模的開發(fā)建設(shè)對本區(qū)內(nèi)的侵占和破壞。

表3 永川區(qū)水土流失安全格局等級統(tǒng)計

圖1 永川區(qū)水土流失安全格局空間

4.2 水文安全格局

水文分析主要從保護水體不受污染、城市防洪安全、防土壤侵蝕等角度出發(fā)，將主要大中小水庫、河流及支流周邊不同距離范圍內(nèi)劃為生態(tài)環(huán)境保護區(qū)，用于保護水生態(tài)安全?；谟来▍^(qū)實際情況，水文安全格局構(gòu)建主要選擇河流水體和水源保護兩個方面，構(gòu)建評價模型(表4)。

表4 水文安全格局評價模型

在ArcGIS平臺中根據(jù)河流和湖泊的重要程度進行相應(yīng)的緩沖區(qū)分析，從而確定其所處的綜合水文安全格局等級，劃分水文安全格局(圖2)。在底限安全格局區(qū)域內(nèi)，應(yīng)禁止新建、擴建任何與水利、供水或水源保護無關(guān)的建設(shè)項目，特別是危險品設(shè)施；禁止任何有水源污染風險的行為活動，禁止開展旅游活動；嚴格控制區(qū)內(nèi)人口的機械增長，并逐步實現(xiàn)區(qū)內(nèi)常住人口外遷。在滿意安全格局區(qū)域內(nèi)應(yīng)達到污染零排放的標準，不得直接或間接向水體排放污水，不得建設(shè)有水源水質(zhì)污染風險的建設(shè)項目，如化工、造紙、制藥、制革、印染、電鍍、冶金等；不得使用有機氯農(nóng)藥。在理想安全格局區(qū)域內(nèi)，應(yīng)限制高污染行業(yè)和大用水量行業(yè)建設(shè)，污水排放應(yīng)達到國家標準。

圖2 水文安全格局

4.3 地質(zhì)災(zāi)害安全格局

永川區(qū)境內(nèi)以崩塌、泥石流、滑坡、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害為主要類型。依據(jù)專家意見和文獻資料，通過對永川區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的類型、發(fā)育強度、分布狀況、地形地質(zhì)條件、降水條件等實際情況進行分析，最終選取坡度、地形起伏度、高程、人類活動強度、地災(zāi)易發(fā)區(qū)五個因子進行賦值，搭建地質(zhì)災(zāi)害評價模型(表5)。

表5 地質(zhì)災(zāi)害安全格局評價模型

通過ArcGIS疊加分析，確定地質(zhì)災(zāi)害安全格局區(qū)域，得到地質(zhì)災(zāi)害安全格局(圖3)。其中，底限安全格局主要分布于研究區(qū)內(nèi)的陡峭山體(巴岳山、箕山、陰山等)，屬地質(zhì)災(zāi)害較易發(fā)生的區(qū)域，是城鎮(zhèn)建設(shè)不可逾越的生態(tài)底線，尤其是永久性居住設(shè)施(如已有的村鎮(zhèn)建設(shè))、生命線工程以及易產(chǎn)生火災(zāi)、爆炸等災(zāi)害的項目和對山體景觀有影響的項目，建議逐步搬遷。滿意安全格局主要分布于陰山中南部、黃瓜山及研究區(qū)西北部海拔較低區(qū)域，是地質(zhì)災(zāi)害可能發(fā)生的區(qū)域，需要限制開發(fā)，限制建設(shè)永久性居住設(shè)施、生命線工程以及易產(chǎn)生火災(zāi)、爆炸等災(zāi)害的項目。理想安全格局主要分布于山脈間槽谷平地等坡度較低區(qū)域，屬適宜建設(shè)地區(qū)，可依據(jù)當?shù)厍闆r進行一定的工程建設(shè)，同時也要采取有效的地質(zhì)災(zāi)害防治措施。

圖3 地質(zhì)災(zāi)害安全格局

4.4 生態(tài)安全分區(qū)劃定

基于ArcGIS平臺，綜合以上水土流失、水文、地質(zhì)災(zāi)害等廣義生態(tài)安全格局，加權(quán)疊加得出具有多種功能的綜合生態(tài)安全格局，再利用自然斷點法將永川區(qū)生態(tài)安全格局劃分為底線安全格局、滿意安全格局及理想安全格局，最后疊加永川區(qū)生態(tài)保護紅線得出最終的生態(tài)分區(qū)：生態(tài)底線區(qū)、生態(tài)控制區(qū)、生態(tài)建設(shè)區(qū)(圖4)。

圖4 永川區(qū)綜合生態(tài)安全格局

生態(tài)底線區(qū)327.87 km2，占比20.80%，集中于水土流失高敏感區(qū)域、區(qū)域陡峭山體(巴岳山、箕山、陰山等)地質(zhì)災(zāi)害較易發(fā)生的區(qū)域、遠離人類干擾的生態(tài)源地及核心游憩景區(qū)、游憩高適宜區(qū)等。該區(qū)域一旦遭受生態(tài)破壞，恢復(fù)非常困難，是生態(tài)環(huán)境保護的底線區(qū)域，對維護城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能、保障城市生態(tài)安全具有關(guān)鍵作用，是生態(tài)修復(fù)的核心區(qū)域。對該區(qū)域的控制包括設(shè)定污水排放標準、加強河道駁岸治理、明確山體治理模式、構(gòu)建城市廊道系統(tǒng)等。

生態(tài)建設(shè)區(qū)896.79 km2，占比56.88%，廣泛分布于境內(nèi)給鄉(xiāng)鎮(zhèn)，主要為較易發(fā)生水土流失區(qū)、地質(zhì)災(zāi)害可能發(fā)生的區(qū)域、山脈間槽谷平地和水域周邊區(qū)域、游憩中適宜區(qū)。緊鄰生態(tài)底線區(qū)，對構(gòu)建健康的城市發(fā)展格局具有重要作用。對該區(qū)域控制內(nèi)容具體包括設(shè)定污水排放標準、設(shè)定環(huán)境容量控制標準、水系景觀設(shè)計引導(dǎo)、城市設(shè)計理念及修復(fù)措施等。

生態(tài)控制區(qū)351.86 km2，占比22.32%，集中于不易發(fā)生水土流失地區(qū)、山脈間槽谷平地等地勢平坦適宜建設(shè)區(qū)域、游憩低適宜區(qū)等。此類區(qū)域為已基本滿足城市生態(tài)要求的區(qū)域，建設(shè)污染綜合治理示范區(qū)，劃定城市生態(tài)指標高標準，形成城市生態(tài)修復(fù)示范區(qū)，引領(lǐng)城市整體生態(tài)修復(fù)施行，對該區(qū)域的控制內(nèi)容具體包括明確建設(shè)活動與開發(fā)項目、設(shè)定環(huán)境容量控制標準、調(diào)整用地結(jié)構(gòu)并明確建設(shè)管控、制定節(jié)能減排標準等。

5 結(jié)語

永川區(qū)生態(tài)空間整體較安全，以滿意安全格局為主。但在城市快速發(fā)展進程中，仍需要采取優(yōu)化策略，提高城市生態(tài)安全：①落實各項生態(tài)保護政策，保護、完善生態(tài)關(guān)鍵節(jié)點，增大生態(tài)源地的面積，豐富物種種類，提高生境質(zhì)量和適宜性；加強現(xiàn)有綠地的提升和改造，提高綠地質(zhì)量，改善綠地分布不均等問題。②加快修復(fù)公路、高鐵等建設(shè)產(chǎn)生的生態(tài)斷裂點，沿區(qū)域主要道路和河流建設(shè)生態(tài)廊道，增加生態(tài)斑塊,間的連通性，提升整個生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的連接度。③根據(jù)生態(tài)安全分區(qū)生態(tài)要素特性，針對性制訂管控策略并貫徹落實。