崔艷琳
摘要:生態(tài)保護紅線已逐步上升至國家保護戰(zhàn)略高度,是我國探索生態(tài)保護及其管理制度的重要創(chuàng)新之一。本文以南京市浦口區(qū)湯泉街道為研究區(qū)域,選用2017年森林資源規(guī)劃設計調(diào)查矢量數(shù)據(jù)、2017年Landsat-8 OLI遙感影像、數(shù)字高程模型等數(shù)據(jù),將森林服務功能分級區(qū)域與生態(tài)敏感性分級區(qū)域疊加處理,得到湯泉街道的生態(tài)保護紅線。
關鍵詞:生態(tài)保護紅線;千層餅模式;森林生態(tài)功能;生態(tài)敏感性;湯泉街道
1.研究背景與意義
1.1研究背景
現(xiàn)如今,隨著科技的進步與發(fā)展,生態(tài)保護紅線的界定技術(shù)也不斷發(fā)展,而傳統(tǒng)劃定方法中借助區(qū)劃概念進行劃分得出的結(jié)果常常出現(xiàn)邊界錯誤、空間分辨率較低、勘測定界準確性和完整性不足等問題,導致不能為生態(tài)保護紅線劃定提供準確信息。
1.2研究意義
本文以南京市湯泉街道為例,基于森林生態(tài)功能評價和生態(tài)敏感性分析兩方面,探索生態(tài)保護紅線劃定的方法,為湯泉街道的生態(tài)保護紅線劃定及后續(xù)調(diào)整工作提供理論依據(jù)。改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量,維護生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和完整性,維持保護國家生態(tài)安全,促進社會經(jīng)濟全面可持續(xù)發(fā)展均需要以生態(tài)保護紅線為基準。
1.2國內(nèi)外研究進展
80年代我國開始大規(guī)模開展國土規(guī)劃,許多?。ㄊ校┲鸩介_始了國土規(guī)劃的編制工作。在市場經(jīng)濟主導的今天,國土規(guī)劃應能夠有效應對由于市場失靈導致的空間不平衡問題,所以在本質(zhì)上國土規(guī)劃屬于空間規(guī)劃。生態(tài)環(huán)境功能的區(qū)劃是以國家為編制主體的,生態(tài)保護紅線區(qū)域應該包括重要的生態(tài)服務功能區(qū)、生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)等。
針對省、市域范圍生態(tài)保護紅線劃定方面,周小丹、呂劍成以江蘇省為例,對永久基本農(nóng)田區(qū)域與生態(tài)保護紅線區(qū)域相重疊的問題進行了原因分析并對提出解決此類問題的對策。查東平、蔡海生、廖兵等從生態(tài)保護紅線區(qū)面積、覆蓋格局和質(zhì)量三個方面的保護成效入手,將2018年江西省印發(fā)的生態(tài)保護紅線成果作為本底評估的依據(jù),對江西省生態(tài)保護紅線保護成效評估進行了研究。胡夢姍,葉長盛等以南昌市為研究對象,分別選取重要性指標和敏感性指標,對研究區(qū)進行整體生態(tài)空間布局和生態(tài)保護紅線劃定的研究。
2.研究區(qū)域數(shù)據(jù)獲取與處理
2.1研究區(qū)概況
湯泉街道隸屬于南京市浦口區(qū),位于浦口區(qū)西北部,距南京城市中心約30 km,距江北新區(qū)中心區(qū)約15km。距南京祿口機場約70 km,距津浦鐵路永寧站約70 km,中心位置位于東經(jīng)180°26′、北緯32°40′,總面積10898.91hm。
2.2研究區(qū)數(shù)據(jù)獲取
本研究數(shù)據(jù)源主要有3個方面:(1)江蘇省南京市浦口區(qū)2017年森林資源規(guī)劃設計調(diào)查小班數(shù)據(jù)。浦口區(qū)湯泉街道2017年森林資源規(guī)劃設計調(diào)查矢量化小班的數(shù)量為4713個,包括地類、地形、林種、樹種、土壤、森林結(jié)構(gòu)、森林蓄積等60多個調(diào)查因子。(2)從大地圖數(shù)據(jù)公司(http://www.bigemap.com/)購買的研究區(qū)街道行政界線矢量圖層,空間分辨率為2m×2m的數(shù)字高程模型DEM。(3)地理空間數(shù)據(jù)云下載的 Landsat-8 OLI 遙感影像(條帶號:120,行編號:38),空間分辨率為30m×30m。選取 2017 年 10 月份秋季的 Landsat-8 衛(wèi)星數(shù)據(jù),云層較少,可以減小大氣校正誤差,對計算結(jié)果的準確性有關鍵性影響。
3.研究內(nèi)容
3.1森林生態(tài)功能評價
本研究基于浦口區(qū)湯泉街道2017年4713個森林矢量化小班,依據(jù)2012年江蘇省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局頒布的《森林資源規(guī)劃設計調(diào)查技術(shù)規(guī)程》(DB32/T 2168-2012),從60多個小班屬性中,選擇森林郁閉度、森林蓄積量、森林自然度、植被總蓋度、群落結(jié)構(gòu)、樹種結(jié)構(gòu)、林分平均樹高、枯枝落葉層厚度8個因子,按相對重要性通過加權(quán)平均的算法構(gòu)建森林生態(tài)功能指數(shù),從而綜合評定森林生態(tài)功能等級。
通過生態(tài)功能指數(shù)方法得到湯泉街道森林生態(tài)功能等級區(qū)域的分布情況,等級為好的區(qū)域面積為2199.53hm,占總面積的20.18%,等級為中區(qū)域為392.08hm,占比3.60%,等級為差區(qū)域為8307.30hm,占比75.32%。
3.2生態(tài)敏感性
基于數(shù)字高程模型提取研究區(qū)海拔因子與坡度因子,水文、植被與不透水狀況則是通過Landsat 8 遙感影像提取,運用ArcGIS的柵格計算器對所提取的因子進行歸一化處理后,通過主成分分析方法得到研究區(qū)生態(tài)環(huán)境狀況。通過對研究區(qū)進行生態(tài)敏感性分析,按照敏感度高低劃分為3個等級,即三級敏感度、二級敏感度、一級敏感度。本文使用ArcGIS 10.2進行生態(tài)敏感性分區(qū)圖的繪制。
3.3生態(tài)保護紅線劃定
將生態(tài)功能區(qū)與生態(tài)敏感區(qū)等重點生態(tài)保護區(qū)域,通過相關技術(shù)手段納入統(tǒng)一的空間區(qū)域內(nèi)進行一體化管理,是劃定生態(tài)保護紅線的目的,所以根據(jù)森林生態(tài)功能與生態(tài)敏感性評價結(jié)果得到的生態(tài)保護紅線邊界具有可靠性。本文首先得到森林生態(tài)功能評價分區(qū)與生態(tài)敏感性評價分區(qū),然后將依據(jù)兩者的分區(qū)結(jié)果與分區(qū)等級進行疊加處理,疊加后的結(jié)果則為生態(tài)保護紅線。
將森林生態(tài)功能等級為好的區(qū)域與生態(tài)敏感性評價結(jié)果為三級敏感區(qū)域矢量范圍導入ArcGIS中,使用空間分析功能進行疊加,得到最終的生態(tài)保護紅線面積2102.03hm,占湯泉街道總面積的19.28%。
其中,生態(tài)保護紅線區(qū)域主要分布在南京老山國家森林公園附近即湯泉街道東部地區(qū),此區(qū)域海拔高、坡度陡,以自然林地為主,整體植被覆蓋度比較高。
4.結(jié)論與展望
本文選取相關指標來進行森林生態(tài)功能評價和生態(tài)敏感性評價,并將兩方面的評價結(jié)果進行疊加處理后得到湯泉街道的生態(tài)保護紅線,并得到以下結(jié)論:
(1)選取森林自然度、森林蓄積量、森林群落結(jié)構(gòu)、植被總蓋度、郁閉度、林分樹中結(jié)構(gòu)、林分平均高度、枯枝落葉層厚度等8項因子評價森林生態(tài)功能,得到森林生態(tài)功能等級;提取海拔、坡度、歸一化植被指數(shù)、歸一化差異建筑指數(shù)、歸一化差異水體指數(shù)等因子構(gòu)建生態(tài)敏感性評價體系,得到生態(tài)敏感性分區(qū)。
(2)森林生態(tài)功能等級結(jié)果為好的區(qū)域面積為2199.53hm,占研究區(qū)總面積的20.18%,等級為中的區(qū)域面積為392.08hm,占研究區(qū)總面積的3.60%,等級為差的區(qū)域面積為8307.30hm,占研究區(qū)總面積的75.32%。
(3)在生態(tài)敏感性評價中,三級敏感區(qū)面積為1387.57hm,占研究區(qū)總面積的12.73%,二級敏感區(qū)面積為3365.92hm,占研究區(qū)總面積的30.88%,一級敏感區(qū)面積為6145.42hm,占研究區(qū)總面積的56.39%。
(4)森林生態(tài)功能為好的區(qū)域與生態(tài)敏感性為三級敏感的區(qū)域進行空間疊加劃定湯泉街道的生態(tài)保護紅線,并計算出湯泉街道生態(tài)保護紅線面積為2102.03hm,占總面積的19.28%。
(5)湯泉街道生態(tài)保護紅線區(qū)域主要分布在南京老山國家森林公園附近,即湯泉街道東部,此區(qū)域海拔高、坡度陡且森林覆蓋度較高。
結(jié)束語
本文從森林生態(tài)服務功能和生態(tài)敏感性兩方面入手,提取相關因子進行評價體系的構(gòu)建,探索生態(tài)保護紅線的劃定。在后期規(guī)劃時,應該優(yōu)先考慮生態(tài)保護紅線區(qū)域,從根源上杜絕不合理的開發(fā)建設。未來應當建立生態(tài)保護補償機制,落實用途管制制度,從而開展生態(tài)保護紅線配套的制度研究。對于生態(tài)保護紅線區(qū)域內(nèi)現(xiàn)狀較好的區(qū)域,應該實施保護策略,而對于生態(tài)功能受損或退化的生態(tài)保護紅線區(qū)域,為了防止它的進一步惡化,應該進行生態(tài)修復技術(shù)的研究,將山水林田湖草共同體的理念融入到生態(tài)系統(tǒng)全要素管理的生態(tài)保護紅線修復技術(shù)研究中來。
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