孫林林,徐德蘭,劉保國

(1.河南農(nóng)業(yè)大學 風景園林與藝術(shù)學院,鄭州 450000；2.淮陰工學院管理工程學院,江蘇 淮安 541004)

風景名勝區(qū)在建設生態(tài)文明和美麗中國等方面發(fā)揮了重要作用[1]。應用生態(tài)敏感性去分析、評價人類活動干擾和自然環(huán)境變化的程度,反映發(fā)生區(qū)域生態(tài)環(huán)境問題的難易程度和可能性大小是提高風景資源保護利用科學性的有效手段,也備受研究者關(guān)注[2-5]。研究表明:生態(tài)敏感程度的高低與生態(tài)環(huán)境問題大小成正比[6-10],是風景名勝區(qū)保護與發(fā)展的參考依據(jù)。余焱[11]分析金佛山風景名勝區(qū)生態(tài)敏感性,研究出較適合保護和開發(fā)區(qū)域；徐曉偉[12]對鏡泊湖風景名勝區(qū)進行生態(tài)敏感性分析,明晰生態(tài)環(huán)境存在的主要問題,指明風景資源開發(fā)與保護方向；張德順等[13]評述分析國內(nèi)外風景名勝區(qū)生態(tài)資源及生態(tài)敏感性研究現(xiàn)狀,構(gòu)建生態(tài)敏感性分析方法,對風景名勝區(qū)生態(tài)保育提供策略依據(jù)；朱霞等[14]以武漢市木蘭山風景名勝區(qū)為例,構(gòu)建適用于山岳型風景名勝區(qū)的生態(tài)敏感性評價體系,探索山岳型風景名勝區(qū)分區(qū)、分級保護策略；張蜜等[15]對玉蒼山風景名勝區(qū)生態(tài)敏感性進行評價分析，提出研究區(qū)三級保護建議。

鄭州黃河風景名勝區(qū)以奇險壯觀的黃河風光和源遠流長的黃河歷史文化為特色,成為旅游發(fā)展重點區(qū)域,也是推動沿黃流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵地帶。目前,該風景區(qū)面臨地形破碎、水土流失、植被稀疏、人口眾多等一系列問題,但較少有學者從生態(tài)敏感性評價角度分析區(qū)域生態(tài)環(huán)境問題。本文以鄭州黃河風景名勝區(qū)為研究對象,基于相關(guān)文獻研究和調(diào)研現(xiàn)狀,從地形地貌、自然條件、風景資源、人類活動4個方面構(gòu)建10個評價因子,利用AHP層次分析法與GIS空間分析法,確定指標權(quán)重,綜合評價研究區(qū)生態(tài)敏感性現(xiàn)狀,并依據(jù)評價結(jié)果提出分級保護策略,以期為鄭州黃河風景名勝區(qū)生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展提供依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

鄭州黃河風景名勝區(qū)是國家級風景名勝區(qū),位于鄭州市惠濟區(qū)以北黃河之濱,地理位置為34°55′05″～34°57′59″N,113°26′36″～113°32′06"E,距鄭州市區(qū)28km,面積25.13km2。研究區(qū)屬溫帶大陸性季風氣候,平均氣溫約14℃,年均降雨量653mm,黃土地質(zhì)地貌特征明顯。風景區(qū)內(nèi)具有良好的資源稟賦與區(qū)域代表性,北部為黃河濕地景觀帶、南部為黃土地質(zhì)地貌展示區(qū)、西部為漢霸二王城景區(qū)、東部為五龍峰景區(qū)、西南部為桃花峪景區(qū)。隨著風景區(qū)旅游建設與發(fā)展,研究區(qū)內(nèi)游人容量上升,生態(tài)綠地不斷減少,生境質(zhì)量不斷下降,生態(tài)環(huán)境問題突出。

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

研究區(qū)數(shù)據(jù)主要包括地形地貌數(shù)據(jù)、水文數(shù)據(jù)、植被數(shù)據(jù)、風景資源數(shù)據(jù)、土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、道路交通數(shù)據(jù)和人口密度數(shù)據(jù)。地形地貌數(shù)據(jù)來源于美國航空航天局(http://search.asf.alaska.edu)12.5m數(shù)字高程模型；植被數(shù)據(jù)來源于地理空間數(shù)據(jù)云(http://www.gscloud.cn)。選取2021年10月Landsat8遙感影像圖,該時間段云量少、植被狀況良好,利用 ENVI 對遙感影像數(shù)據(jù)進行預處理,得到植被 NDVI 來科學反映植被覆蓋度。水文、景觀資源、土地利用、道路交通和人口密度數(shù)據(jù)來自《鄭州黃河風景名勝區(qū)總體規(guī)劃》(2017—2035年)(1)河南省林業(yè)局.鄭州黃河風景名勝區(qū)總體規(guī)劃.2021.。將以上獲取的數(shù)據(jù)導入ArcGIS 10.4軟件,通過GIS空間分析的表面分析、空間查詢分析、統(tǒng)計分析、緩沖區(qū)分析、疊加分析功能得出生態(tài)敏感性綜合評價結(jié)果。

2.2 生態(tài)敏感性評價體系構(gòu)建

基于鄭州黃河風景名勝區(qū)的實際調(diào)研情況,選取地形地貌(高程、坡度、坡向)、自然條件(水體緩沖區(qū)、植被覆蓋度)、風景資源(自然景源、人文景源)、人類活動(用地條件、道路交通、人口數(shù)量)4個方面作為準則層,從準則層中選取10個單因子作為指標層,構(gòu)建鄭州黃河風景名勝區(qū)生態(tài)敏感性評價體系(表1)。

表1 研究區(qū)生態(tài)敏感性評價體系Tab.1 Evaluation system of ecological sensitivity in the study area

2.3 指標權(quán)重確定

AHP層次分析法作為相對客觀、科學、成熟的評價標準,被廣泛運用于指標權(quán)重計算中[16-18]。因此,研究采用AHP層次分析法借助yaahp 10.3軟件,運用1-9標度法[19],兩兩比較同一層級指標間的相對重要性,以此構(gòu)建判斷矩陣,使評價結(jié)果通過一致性檢驗,計算得到研究區(qū)單因子評價指標權(quán)重(表2)。

2.4 生態(tài)敏感性單因子與多因子評價

依據(jù)單因子分級標準(表3),在ArcGIS 10.4軟件中量化其生態(tài)敏感性單因子評價指標。利用加權(quán)疊加法對生態(tài)敏感性單因子指數(shù)與權(quán)重加權(quán)求和,通過ArcGIS 10.4柵格計算器計算鄭州黃河風景名勝區(qū)生態(tài)敏感性綜合得分,繪制綜合評價圖。

表2 研究區(qū)生態(tài)敏感性單因子評價指標權(quán)重Tab.2 Weights of one-factor evaluation indexes for ecological sensitivity in the study area

表3 研究區(qū)生態(tài)敏感性單因子分級標準Tab.3 One-factor grading criteria for ecological sensitivity in the study area

3 結(jié)果與分析

3.1 單因子分析

利用ArcGIS 10.4軟件,導入相關(guān)研究數(shù)據(jù),依據(jù)單因子分級標準,得出研究區(qū)單因子生態(tài)敏感性評價結(jié)果(圖1),通過重分類賦值柵格數(shù)據(jù),求得研究區(qū)生態(tài)敏感性不同評價等級的面積占比(表4)。

1) 地形地貌?；诟叱谭治龅纳鷳B(tài)敏感性,占比最高的是不敏感區(qū)為33.1%,主要分布在研究區(qū)北部、西部和東部外圍；極敏感區(qū)占比最低為4.6%,主要分布在西部漢霸二王城景區(qū)和西南部桃花峪景區(qū)中間地帶?；谄露确治錾鷳B(tài)敏感性,占比最多的是不敏感區(qū)為38.8%,而極敏感區(qū)占比最低為3.8%,主要跨越研究區(qū)東西兩側(cè),分布在中間呈弧形?；谄孪蚍治龅纳鷳B(tài)敏感性,占比最高的是極敏感區(qū)為25.8%,則主要分布在研究區(qū)北部黃河濕地景觀帶,其余地方分布較為分散。

2) 自然條件?；谒w緩沖區(qū)分析的生態(tài)敏感性,評價結(jié)果一半以上為不敏感區(qū),極敏感區(qū)為21.1%,分布在北部黃河濕地景觀帶和南部玉指湖周邊；基于植被覆蓋度分析的生態(tài)敏感性,占比最高的是極敏感區(qū)為39%,分布在黃河濕地景觀帶意外區(qū)域。

圖1 研究區(qū)生態(tài)敏感性單因子評價Fig.1 One-factor evaluation of ecological sensitivity in the study area

表4 研究區(qū)生態(tài)敏感性單因子分級面積統(tǒng)計Tab.4 Ecologically sensitive one-factor grading area statistics of the study area

3) 風景資源?；谧匀痪霸春腿宋木霸捶治龅纳鷳B(tài)敏感性,評價結(jié)果主要是不敏感區(qū)為主,其敏感程度以景源點為中心,依據(jù)景源等級向外圍分散。自然景源主要聚集在北部黃河濕地景觀帶和西南部桃花峪斷層,南部黃土地貌展示和西部漢王二王城景區(qū)較為稀疏。人文景源聚集在東部五龍峰景區(qū)和西部漢霸二王城景區(qū),人文景源密集度高于自然景源,故區(qū)域極敏感性程度高于自然景源。

4) 人類活動?；谟玫貤l件分析的生態(tài)敏感性,評價結(jié)果主要是極敏感占比31.8%,分布在研究區(qū)黃河濕地景觀帶意外?；诘缆方煌ǚ治龅纳鷳B(tài)敏感性,也是極敏感區(qū)域最多占比30.4%,分布在研究區(qū)道路周邊,緩沖距離與敏感性程度呈正比。人口數(shù)量則依據(jù)研究區(qū)漢王城村、霸王城村、王頂村、桃花峪村、張垌村、張定邦村共6個村落的常住人口數(shù)量劃分,評價結(jié)果主要以低敏感區(qū)為主占比66.1%,極敏感區(qū)域位于人口數(shù)量最多的張定邦村。

3.2 綜合分析

將10個生態(tài)敏感性評價單因子依據(jù)層次分析法所得權(quán)重,加權(quán)疊加分析,計算得出研究區(qū)生態(tài)敏感性綜合評價現(xiàn)狀(圖2)。將評價結(jié)果按照自然斷代法分類區(qū)間重分類,得出研究區(qū)生態(tài)敏感性不同評價等級的面積占比(表5)。鄭州風景名勝區(qū)生態(tài)敏感性主要以中、高為主,占比52.3%,不敏感區(qū)占比最少為8.7%。生態(tài)敏感性程度整體上分布較為破碎,呈中部敏感程度高于四周的區(qū)域現(xiàn)狀。

1) 極敏感區(qū)。面積為3.697km2,占比14.7%,主要橫跨研究區(qū)東西方向,集中在中間地帶。此區(qū)域為海拔最高、坡度最大、光照最少的背陽區(qū)域,水文與植被最為豐富,一級自然景源、人文景源集中區(qū),且人口數(shù)量最多,對生態(tài)環(huán)境干擾力度最大。此區(qū)域為生態(tài)保護核心區(qū),應嚴格控制游人容量,加強景源保護,降低生態(tài)敏感程度,避免生態(tài)環(huán)境破壞。

2) 高敏感區(qū)。面積為6.175km2,占比24.6%,主要分布在極敏感區(qū)域的外圍緩沖地帶。區(qū)域分布相對比較零碎,地形起伏相對較大、水文與植被相對豐富,含有大量的二級景源,人類活動頻繁。此區(qū)域生態(tài)敏感性高,生態(tài)環(huán)境容易破壞,不適合進行大規(guī)模建設活動。

3) 中敏感區(qū)。面積為6.959 km2,占比27.7%,主要分布在高敏感區(qū)域的外圍緩沖地帶。即耕地、地形起伏變化較小區(qū)域、植被覆蓋度較高、三級景源聚集區(qū)、人類活動程度一般。此區(qū)域所占面積最大,生態(tài)環(huán)境基本穩(wěn)定,應注意人類活動影響,適當控制開發(fā)力度。

4) 低敏感區(qū)。面積為6.104 km2,占比24.3%,區(qū)域分布較為廣泛,集中在北部。分布在園地、林地附近、植被較少、四級景源集聚地、人類活動較少。此區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)較為穩(wěn)定,可進性適度開發(fā),需注意與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。

5) 不敏感區(qū)。面積為2.195 km2,占比8.7%,主要分布北部黃河濕地景觀帶。區(qū)域水資源豐沛,水生態(tài)環(huán)境良好,但是植被類型單一、幾乎沒有景源點、人類活動干擾力度小。此區(qū)域生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定,有一定抗外界干擾能力,可進行相對強度的開發(fā)活動,需注意保護水環(huán)境,遵循可持續(xù)發(fā)展原則。

圖2 研究區(qū)生態(tài)敏感性綜合評價Fig.2 Comprehensive assessment of ecological sensitivity in the study area

表5 研究區(qū)生態(tài)敏感性綜合評價結(jié)果Tab.5Comprehensive evaluation results of ecological sensitivity in the study area

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

鄭州黃河風景名勝區(qū)生態(tài)敏感性不敏感區(qū)面積為2.195 km2,占比8.7%；低敏感區(qū)面積為6.104 km2,占比24.3%；中敏感區(qū)面積為6.959 km2,占比27.7%；高敏感區(qū)面積為6.175km2,占比24.6%；極敏感區(qū)面積為3.697km2,占比14.7%。整體上以中、高敏感區(qū)為主,從中部向四周,由高及低分布。

4.2 建議

1) 將極敏感區(qū)與高敏感區(qū)劃分為一級保護區(qū),以嚴格保護為主。嚴格保護地形地貌,尤其是黃土地貌區(qū),溝壑縱橫、土質(zhì)疏松,要加強山區(qū)植樹造林與養(yǎng)護管理工作,避免泥石流、坍塌等地質(zhì)災害發(fā)生。禁止破壞植被與水體生態(tài)環(huán)境破,保護生物多樣性。對自然景源和人文景源要定期維護和修復,增設保護標識,加強保護力度。嚴格控制游人容量,并在生態(tài)核心區(qū)設置動態(tài)檢測,實時檢測關(guān)注區(qū)域內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)變化,保護生態(tài)環(huán)境。

2) 將中敏感區(qū)與低敏感區(qū)劃分為二級保護區(qū),以保護為主、開發(fā)為輔?？山⑸鷳B(tài)補償機制,調(diào)動群眾積極參與性,合理保護地形地貌與植被、水文的生態(tài)環(huán)境。保護好現(xiàn)有的優(yōu)質(zhì)景源,盡量避免過多開發(fā)建設,適宜進行系列觀賞性活動豐富游覽體驗。

3) 將不敏感區(qū)劃分為三級保護區(qū),可有序引導開發(fā)建設。該區(qū)域生態(tài)環(huán)境抗干擾能力強,地形較平坦,居民點少,可充分利用地勢適當進行基礎設施建設活動,結(jié)合研究區(qū)濕地景觀、黃河文化景觀、黃土地貌景觀等特點,作為導向性旅游宣傳點,充分發(fā)揮資源優(yōu)勢。同時需要注意風景區(qū)的發(fā)展要與空間環(huán)境、土地利用相適應,尊重居民日常生活習慣和民俗風情,保護生態(tài)環(huán)境的同時推動風景區(qū)高質(zhì)量發(fā)展。