三峽庫(kù)區(qū)巫山—奉節(jié)段生態(tài)環(huán)境敏感性分析

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(中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢) 地球物理與空間信息學(xué)院，武漢 430074)

三峽庫(kù)區(qū)巫山—奉節(jié)段生態(tài)環(huán)境敏感性分析

吳翠，牛瑞卿，孫平

(中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢) 地球物理與空間信息學(xué)院，武漢 430074)

隨著社會(huì)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，自然環(huán)境受到來(lái)自人類影響的范圍和強(qiáng)度都在不斷加大，由此引起的生態(tài)環(huán)境問題日益嚴(yán)重。區(qū)域生態(tài)環(huán)境敏感性分析對(duì)于制定生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃和指導(dǎo)區(qū)域生態(tài)建設(shè)等工作具有重要意義。在RS與GIS 技術(shù)的支持下，以三峽庫(kù)區(qū)巫山—奉節(jié)段為研究對(duì)象，結(jié)合研究區(qū)實(shí)際情況，選取地質(zhì)災(zāi)害、石漠化、土壤侵蝕3個(gè)生態(tài)因素作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，建立各單因素生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)模型，然后運(yùn)用層次分析法確定各單因素在整個(gè)指標(biāo)體系中的權(quán)重，通過加權(quán)求和得到該區(qū)域生態(tài)敏感性綜合評(píng)價(jià)結(jié)果，并將生態(tài)敏感性空間分布圖與研究區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政區(qū)劃圖進(jìn)行空間疊加及統(tǒng)計(jì)分析。研究結(jié)果表明:研究區(qū)域內(nèi)不敏感區(qū)、輕度敏感區(qū)、中度敏感區(qū)、高度敏感區(qū)和極敏感區(qū)分別占巫山—奉節(jié)段區(qū)域總面積的7.55%，40.75%，45.21%，6.31%，0.18%，其中高度敏感區(qū)和極敏感區(qū)主要分布在康坪鄉(xiāng)、永安鎮(zhèn)、巫峽鎮(zhèn)、康樂鎮(zhèn)、大溪鄉(xiāng)、朱衣鎮(zhèn)和鶴峰鄉(xiāng)。這些鄉(xiāng)鎮(zhèn)生態(tài)敏感性高，當(dāng)受到人類不合理活動(dòng)影響時(shí)，容易產(chǎn)生生態(tài)環(huán)境問題，應(yīng)該是生態(tài)環(huán)境保護(hù)和恢復(fù)建設(shè)的重點(diǎn)。

三峽庫(kù)區(qū)；生態(tài)環(huán)境；敏感性評(píng)價(jià)；土壤侵蝕；石漠化；地質(zhì)災(zāi)害；遙感

1 研究背景

進(jìn)入20 世紀(jì)以來(lái)，隨著人類社會(huì)的飛速發(fā)展，環(huán)境污染、植被退化、水土流失、石漠化等各種各樣的生態(tài)問題不斷出現(xiàn)[1]。三峽庫(kù)區(qū)處于長(zhǎng)江中下游平原與四川盆地的結(jié)合部，是長(zhǎng)江水系重要的生態(tài)屏障區(qū)，它的生態(tài)環(huán)境狀況與三峽工程的安全運(yùn)行以及長(zhǎng)江中下游生態(tài)安全息息相關(guān)，是典型的生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)。庫(kù)區(qū)內(nèi)地形地勢(shì)條件較差，同時(shí)由于人類活動(dòng)的加劇，土地利用強(qiáng)度的不斷增大，嚴(yán)重的水土流失等問題，進(jìn)一步激化了庫(kù)區(qū)生態(tài)環(huán)境問題。深入研究庫(kù)區(qū)生態(tài)環(huán)境問題對(duì)于整個(gè)三峽水利樞紐工程、長(zhǎng)江上下游沿岸地區(qū)以及國(guó)家的生態(tài)安全都具有重大的意義。

生態(tài)環(huán)境敏感性是指生態(tài)系統(tǒng)對(duì)自然和人類活動(dòng)反應(yīng)的敏感程度，它反映了生態(tài)系統(tǒng)遇到干擾時(shí)產(chǎn)生生態(tài)失衡與生態(tài)環(huán)境破壞問題的可能性大小[2]。早期在國(guó)內(nèi)，學(xué)者們針對(duì)諸如土地沙漠化敏感性、土壤侵蝕敏感性和酸雨敏感性等單一性的生態(tài)敏感性問題有大量的研究和分析。如劉康等[3]以甘肅省為研究對(duì)象對(duì)其進(jìn)行土地沙漠化敏感性評(píng)價(jià)以及空間格局分析；陳建軍等[4]以通用水土流失方程為理論基礎(chǔ)對(duì)吉林省的土壤侵蝕敏感性以及空間分布情況進(jìn)行研究；張征云等[5]在GIS技術(shù)的支持下，對(duì)天津市土壤鹽漬化敏感性進(jìn)行了研究。同時(shí)近年來(lái)，國(guó)內(nèi)一些學(xué)者越來(lái)越重視多因子綜合生態(tài)敏感性的研究，如顏磊等[6]從自然和人文2大類因子出發(fā)，選取了7個(gè)相關(guān)生態(tài)指標(biāo)對(duì)北京市生態(tài)敏感性空間分布進(jìn)行了綜合分析；劉軍會(huì)等[7]通過構(gòu)建土壤侵蝕、土地沙漠化、土壤鹽漬化等評(píng)價(jià)指標(biāo),綜合分析了內(nèi)蒙古生態(tài)環(huán)境敏感性。國(guó)外學(xué)者們關(guān)于生態(tài)敏感性的研究主要是大尺度、大范圍地區(qū)單一生態(tài)要素敏感性的特征以及變化規(guī)律，以及生態(tài)環(huán)境因子的變化對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的影響。如Brimblecombe等[8]從生態(tài)史的角度分析了從1750—1950年環(huán)境敏感性的變化規(guī)律；Ren等[9]利用2種不同的水文模型對(duì)土壤侵蝕敏感性進(jìn)行研究并比較評(píng)價(jià)結(jié)果；Hornung等[10]研究了英國(guó)的酸雨敏感性特征；Majumder等[11]研究了氣候變化對(duì)濕地生態(tài)敏感性的影響。還有其他一些生態(tài)環(huán)境敏感性研究成果。

以上這些研究成果對(duì)今后學(xué)者研究生態(tài)環(huán)境敏感性以及區(qū)域生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要的參考價(jià)值。但同時(shí)也存在一些局限性：①目前生態(tài)環(huán)境敏感性評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系是基于國(guó)家尺度或省級(jí)尺度等大尺度下建立的，地市級(jí)或者縣級(jí)等小尺度的生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)方法正處于研究探索階段，相關(guān)研究較少；②三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害頻繁，對(duì)于考慮地質(zhì)災(zāi)害這一生態(tài)因素的生態(tài)敏感性綜合評(píng)價(jià)研究較少。

因此，本文基于GIS與RS技術(shù)，選取三峽庫(kù)區(qū)巫山—奉節(jié)段作為研究對(duì)象，結(jié)合研究區(qū)域?qū)嵡?，選擇研究區(qū)域內(nèi)問題比較突出的土壤侵蝕、石漠化和地質(zhì)災(zāi)害3個(gè)生態(tài)因素，建立各單因素敏感性評(píng)價(jià)模型與方法。其中，土壤侵蝕和石漠化敏感性評(píng)價(jià)可按照《生態(tài)功能紅線劃定技術(shù)指南》(環(huán)境保護(hù)部辦公廳2015年5月8日印發(fā))中提供的指標(biāo)和方法進(jìn)行研究；地質(zhì)災(zāi)害敏感性以歷史災(zāi)害點(diǎn)作為樣本數(shù)據(jù)，應(yīng)用信息量模型進(jìn)行反演計(jì)算，得到研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害敏感性的空間分布。在各單因素敏感性評(píng)價(jià)結(jié)果的基礎(chǔ)上再進(jìn)行研究區(qū)多因素生態(tài)敏感性綜合評(píng)價(jià)，并將評(píng)價(jià)結(jié)果與研究區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政區(qū)劃圖進(jìn)行空間疊加，統(tǒng)計(jì)分析出生態(tài)敏感性較高的鄉(xiāng)鎮(zhèn)。以期為地方政府決策提供科學(xué)參考,為區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)提供技術(shù)支撐與依據(jù)。

2 研究區(qū)概況和數(shù)據(jù)來(lái)源

2.1 研究區(qū)概況

三峽庫(kù)區(qū)巫山—奉節(jié)段是長(zhǎng)江三峽庫(kù)區(qū)腹部核心地帶(圖1)，位于109°1′E—110°11′E， 30°29′N—31°28′N。該區(qū)地處渝東褶皺帶、渝鄂湘黔隆起褶皺帶、大巴山弧結(jié)合部，強(qiáng)烈的造山運(yùn)動(dòng)引起海陸變遷和江水下切，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜。在地表則形成峽谷幽深、侵蝕強(qiáng)烈、山勢(shì)陡峭和巖溶發(fā)育的獨(dú)特峽谷地貌；區(qū)域土壤類型則以水稻土、潮土、紫色土、黃壤土、石灰?guī)r土、山地黃棕壤土、山地棕壤7大土壤類型為主。氣候?qū)儆谥衼啛釒駶?rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，立體氣候特征明顯，年平均氣溫18 ℃，雨量充盈，年平均降雨量達(dá)約1 800 mm。研究區(qū)包括巫山縣以及奉節(jié)縣的55個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，面積總計(jì)7 051.63 km2。2014年底，研究區(qū)的巫山和奉節(jié)兩縣戶籍人口總數(shù)為171.91萬(wàn)人，其中非農(nóng)業(yè)人口達(dá)38.6萬(wàn)人，占總?cè)丝跀?shù)量的20%有余。

圖1 研究區(qū)區(qū)位圖Fig.1 Map of the study area

2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文采用的主要數(shù)據(jù)源包括：覆蓋三峽庫(kù)區(qū)巫山—奉節(jié)段的兩景Landsat8影像(參數(shù)分別為軌道號(hào)126/38，太陽(yáng)高度角55.823 940 9°；軌道號(hào)126/39，太陽(yáng)高度角50.960 747°，時(shí)間都為2014-03-17，第1—第7波段和第9波段分辨率為30 m，第8波段分辨為15 m)，主要用于提取土地利用類型、植被覆蓋度等地表覆蓋因子；1∶200 000數(shù)字化地質(zhì)圖，主要用于提取區(qū)域內(nèi)斷層和工程巖組等信息；DEM數(shù)據(jù)則主要用于提取地形地貌和水文特征等信息；三峽庫(kù)區(qū)歷史災(zāi)害點(diǎn)存檔資料由三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治工作指揮部提供，主要用于災(zāi)害點(diǎn)的空間分布與定位；三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治工作指揮部提供的三峽庫(kù)區(qū)23個(gè)氣象站點(diǎn)的月均降雨量數(shù)據(jù)(2003—2013年)，用來(lái)計(jì)算降雨侵蝕力R值；研究區(qū)人口資源及行政區(qū)劃等數(shù)據(jù)來(lái)源于2014年巫山縣和奉節(jié)縣的統(tǒng)計(jì)年鑒。

3 原理和方法

通常情況下，生態(tài)環(huán)境問題是由多個(gè)生態(tài)單因子綜合作用而形成的，各種生態(tài)環(huán)境因子之間互相制約、聯(lián)系，從而形成多樣的結(jié)構(gòu)和復(fù)雜的生態(tài)過程，并構(gòu)成區(qū)域生態(tài)環(huán)境綜合體[12-14]。

3.1 生態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立

生態(tài)敏感性因子的選取因不同的研究尺度和研究區(qū)域會(huì)呈現(xiàn)出很大的差異。本文在RS和GIS技術(shù)支持下，結(jié)合三峽庫(kù)區(qū)巫山—奉節(jié)段的實(shí)際情況，選擇研究區(qū)域生態(tài)問題較突出的土壤侵蝕、石漠化和地質(zhì)災(zāi)害3個(gè)生態(tài)要素建立研究區(qū)生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)模型(表1)。所有因子數(shù)據(jù)均統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為WGS-84大地坐標(biāo)系和UTM投影，且柵格單元大小一致為30 m×30 m。

表1 三峽庫(kù)區(qū)巫山—奉節(jié)段生態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)因子Table 1 Evaluation indexes of Wushan-Fengjiesegment in Three Gorges Reservoir Area

3.2 土壤侵蝕敏感性評(píng)價(jià)方法

土壤侵蝕敏感性是指自然環(huán)境條件下，土壤侵蝕發(fā)生的可能性大小。根據(jù)通用土壤流失方程研究以水動(dòng)力為主的水土流失敏感性[15]，并參照國(guó)家環(huán)保部頒發(fā)的《生態(tài)功能紅線劃定技術(shù)指南》，選取降雨侵蝕力、土壤可蝕性、坡長(zhǎng)坡度和地表植被覆蓋作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，利用地理信息系統(tǒng)技術(shù)對(duì)各小指標(biāo)影響分布圖進(jìn)行乘積計(jì)算，公式為

(1)

式中：SSj為j空間單元水土流失敏感性指數(shù)；R為降雨侵蝕力；K為土壤質(zhì)地因子；LS為坡長(zhǎng)坡度因子；C為地表植被覆蓋因子。

其中，降雨侵蝕力(R)采用周伏建等[16]提出的普遍適合我國(guó)南方地區(qū)降雨侵蝕力的計(jì)算公式，即

(2)

式中Pk為k月份多年月平均降雨量。

土壤質(zhì)地因子(K)以土壤類型圖為底圖，繪制土壤侵蝕對(duì)土壤可蝕性因子的敏感性分級(jí)圖[17]。

坡長(zhǎng)坡度因子(LS)以地形起伏度大小，即地面一定距離范圍內(nèi)最大高差作為區(qū)域土壤侵蝕評(píng)價(jià)的地形指標(biāo)。

地表植被覆蓋(C)主要根據(jù)像元二分植被覆蓋度反演模型計(jì)算而得[18]，公式為

(3)

式中：fc為植被覆蓋度；NDVI為植被覆蓋指數(shù)；NDVIsoil為無(wú)植被覆蓋區(qū)域的NDVI值；NDVIveg為完全被植被覆蓋的NDVI值。

結(jié)合研究區(qū)實(shí)際情況對(duì)各因子進(jìn)行分級(jí)賦值(表2)， 并根據(jù)以上模型原理， 由三峽庫(kù)區(qū)23個(gè)氣象站點(diǎn)的月均降雨量、 三峽庫(kù)區(qū)巫山—奉節(jié)段土壤分布圖、 研究區(qū)遙感影像以及DEM數(shù)據(jù)得到研究區(qū)土壤侵蝕敏感性指數(shù)圖,并采用自然斷點(diǎn)法和定性分析相結(jié)合的方法將指數(shù)圖分為5級(jí)(圖2)。

表2 土壤侵蝕敏感性評(píng)價(jià)指標(biāo)及分級(jí)賦值Table 2 Indexes and grading assignments for evaluatingsoil erosion sensitivity

圖2 三峽庫(kù)區(qū)巫山—奉節(jié)段土壤侵蝕敏感性空間分布Fig.2 Spatial distribution of soil erosion sensitivity of Wushan-Fengjie segment in Three Gorges Reservoir Area

3.3 石漠化敏感性評(píng)價(jià)方法

石漠化敏感性是指特定時(shí)空尺度下，生態(tài)環(huán)境脆弱的巖溶地區(qū)，其生態(tài)系統(tǒng)在人類活動(dòng)的影響下產(chǎn)生生態(tài)失衡而發(fā)生石漠化的概率大小[19-20]。結(jié)合國(guó)家環(huán)保部發(fā)布的《生態(tài)功能紅線劃定技術(shù)指南》和對(duì)石漠化敏感性已有的研究(表3)，選擇喀斯特地貌、植被覆蓋度和坡度3個(gè)指標(biāo)評(píng)價(jià)研究區(qū)石漠化敏感性。通過分析由三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治工作指揮部提供的監(jiān)測(cè)成果資料確定研究區(qū)巖溶地貌區(qū)和非巖溶地貌區(qū)范圍，最終形成該區(qū)喀斯特地形分布圖。研究區(qū)巖溶范圍主要分布在巫峽段、瞿塘峽段、巫山段和奉節(jié)段，長(zhǎng)約100 km；坡度根據(jù)研究區(qū)DEM 數(shù)據(jù)直接生成與分級(jí)。然后將提取到的植被覆蓋度因子與坡度因子進(jìn)行空間疊加，并劃去非喀斯特地貌的區(qū)域，從而得到研究區(qū)的石漠化敏感性空間分布圖(圖3)。

表3 石漠化敏感性評(píng)價(jià)指標(biāo)及分級(jí)Table 3 Indexes and grading assignments for evaluatingdesertification sensitivity

圖3 三峽庫(kù)區(qū)巫山—奉節(jié)段石漠化敏感性空間分布Fig.3 Spatial distribution of desertification sensitivity of Wushan-Fengjie segment in Three Gorges Reservoir Area

3.4 地質(zhì)災(zāi)害敏感性評(píng)價(jià)方法

地質(zhì)災(zāi)害的敏感性是指孕育地質(zhì)災(zāi)害的巖土體在內(nèi)外動(dòng)力地質(zhì)作用以及人類活動(dòng)影響下地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性大小。本文采用信息量模型來(lái)進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害敏感性的評(píng)價(jià)，信息量模型是一個(gè)反演計(jì)算模型，采用地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生過程中熵的減少來(lái)表示地質(zhì)災(zāi)害事件產(chǎn)生的可能性[21]。其公式為

(4)

式中：I表示信息量；P(xi/A)為地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生條件下因素xi出現(xiàn)的概率，P(xi)為研究區(qū)因素xi出現(xiàn)的概率。

研究區(qū)主要有滑坡、崩塌、塌岸、泥石流及高切坡等地質(zhì)災(zāi)害，其中滑坡與崩塌的發(fā)生數(shù)量最多，并且具有分布廣、規(guī)模大、危害性大等特點(diǎn)?；屡c崩塌產(chǎn)生于相同或相似的地質(zhì)環(huán)境中，有著共同的觸發(fā)因素，常常相伴而生，是研究區(qū)內(nèi)最突出的地質(zhì)災(zāi)害類型。結(jié)合研究區(qū)實(shí)際情況，選取土地利用類型、高程、坡度、坡向、斷層、斜坡形態(tài)、水系距離和植被指數(shù)作為地質(zhì)災(zāi)害敏感性評(píng)價(jià)指標(biāo)。而根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示研究區(qū)災(zāi)害點(diǎn)共633處，多分布于河流兩岸。本文以全區(qū)633個(gè)災(zāi)害點(diǎn)為樣本數(shù)據(jù)，采用信息量模型對(duì)研究區(qū)進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評(píng)價(jià)，最后將自然斷點(diǎn)法和定性分析法相結(jié)合，將地質(zhì)災(zāi)害敏感性指數(shù)圖分為5級(jí)(圖4)。

圖4 三峽庫(kù)區(qū)巫山—奉節(jié)段地質(zhì)災(zāi)害敏感性空間分布Fig.4 Spatial distribution of geological disasters sensitivity of Wushan to Fengjiein segment in Three Gorges Reservoir Area

3.5 生態(tài)環(huán)境敏感性綜合評(píng)價(jià)方法

本文采用綜合指數(shù)法對(duì)研究區(qū)進(jìn)行生態(tài)環(huán)境敏感性評(píng)價(jià)，即先求得各單因素敏感性指數(shù)，再利用多因子加權(quán)求和的計(jì)算方法得到生態(tài)敏感性綜合指數(shù)。公式為

(5)

式中：CSj為j空間單元生態(tài)環(huán)境敏感性指數(shù)；Wi為i生態(tài)環(huán)境因子的權(quán)重；Fi為i生態(tài)環(huán)境因子敏感性等級(jí)值；n為生態(tài)環(huán)境因子的個(gè)數(shù)(n=1,2,3,…)。

其中權(quán)重的確定采用層次分析法，層次分析法是一種定性和定量相結(jié)合的、系統(tǒng)化的、層次化的分析方法[22]。該方法的基本原理是對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行兩兩比較建立判斷矩陣A,然后計(jì)算判斷矩陣的最大特征值以及對(duì)應(yīng)的特征向量，求得不同方案重要性程度的權(quán)重[23]。其中計(jì)算特征向量可采用方根法。

(6)

(7)

再規(guī)范化得到權(quán)重值Wi，即

(8)

式中：A為判斷矩陣；aij表示第i個(gè)因素相對(duì)于第j個(gè)因素的比較結(jié)果；Wi為指標(biāo)權(quán)重。

本文利用層次分析軟件Yaahp求得土壤侵蝕、石漠化和地質(zhì)災(zāi)害要素的權(quán)重(如表4)，并判斷矩陣的一致性比率CR為0.003 6，具有滿意的一致性，故通過檢驗(yàn)；最后根據(jù)生態(tài)環(huán)境敏感性評(píng)價(jià)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(表5)將生態(tài)環(huán)境敏感性綜合指數(shù)圖分為5級(jí)，得到三峽庫(kù)區(qū)巫山—奉節(jié)段生態(tài)環(huán)境敏感性綜合評(píng)價(jià)圖(圖5)。

表4 三峽庫(kù)區(qū)巫山—奉節(jié)段生態(tài)敏感性各生態(tài)要素權(quán)重Table 4 Weights of ecological factors in evaluatingecological sensitivity

表5 生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)Table 5 Rating standard for evaluating ecologicalsensitivity

圖5 三峽庫(kù)區(qū)巫山—奉節(jié)段生態(tài)環(huán)境敏感性、綜合評(píng)價(jià)Fig.5 Result of comprehensive evaluation on the ecological environment sensitivity of Wushan- Fengjie segment in Three Gorges Reservoir Area

表6 三峽庫(kù)區(qū)巫山—奉節(jié)段鄉(xiāng)鎮(zhèn)高敏感性及敏感性區(qū)域面積統(tǒng)計(jì)Table 6 Statistics of highly sensitive and sensitive areas of towns in Wushan-Fengjie segment ofthe Three Gorges Reservoir area

4 結(jié)果分析

將各單因素敏感性分級(jí)圖以及綜合敏感性分級(jí)圖與三峽庫(kù)區(qū)巫山—奉節(jié)段鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政區(qū)劃圖疊加(圖6)，統(tǒng)計(jì)出各鄉(xiāng)鎮(zhèn)高敏感性與極敏感性區(qū)域所占面積較高的10個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)(表6)。

圖6 三峽庫(kù)區(qū)巫山—奉節(jié)段生態(tài)敏感性分布Fig.6 Distribution of ecological sensitivity of Wushan-Fengjie segment in Three Gorges Reservoir Area

(1) 研究區(qū)土壤侵蝕敏感性以中度敏感為主，占研究區(qū)總面積的40.86%。高敏感區(qū)以及極敏感區(qū)主要集中在奉節(jié)縣的西北部，主要鄉(xiāng)鎮(zhèn)有：新政鄉(xiāng)、石崗鄉(xiāng)、汾河鎮(zhèn)、巖灣鄉(xiāng)、康樂鎮(zhèn)、大樹鎮(zhèn)、公平鎮(zhèn)、紅土鄉(xiāng)、永安鎮(zhèn)和康坪鄉(xiāng)等。這些鄉(xiāng)鎮(zhèn)的土壤主要為紫色土、黃棕壤和黃壤，土壤可蝕性較強(qiáng)，又因?yàn)檫@些地區(qū)普遍降雨量大，降雨侵蝕性較強(qiáng)，因此，這些鄉(xiāng)鎮(zhèn)的土壤侵蝕敏感性比較高。

(2) 石漠化敏感性主要以不敏感為主，占全區(qū)總面積的87.89%。高敏感區(qū)以及極敏感區(qū)主要分布在研究區(qū)的中部地區(qū)，占全區(qū)總面積的12.11%，主要有巫峽鎮(zhèn)、永安鎮(zhèn)、曲尺鄉(xiāng)和大溪鄉(xiāng)等喀斯特地形發(fā)育地區(qū)，且地形坡度較大，導(dǎo)致這些鄉(xiāng)鎮(zhèn)的石漠化敏感性比較高。

(3) 地質(zhì)災(zāi)害敏感性主要以中度敏感為主，占全區(qū)總面積的31.64%。高敏感區(qū)以及極敏感區(qū)主要分布在河流兩岸，主要鄉(xiāng)鎮(zhèn)有：朱衣鎮(zhèn)、康坪鄉(xiāng)、巫峽鎮(zhèn)、白帝鎮(zhèn)、培石鄉(xiāng)、永安鎮(zhèn)、永樂鎮(zhèn)、鶴峰鄉(xiāng)、龍井鄉(xiāng)和大溪鄉(xiāng)等。這些鄉(xiāng)鎮(zhèn)主要分布在長(zhǎng)江及其支流沿岸附近，居民的生產(chǎn)活動(dòng)以農(nóng)業(yè)耕作為主，但受三峽水庫(kù)蓄水及庫(kù)區(qū)大規(guī)模移民進(jìn)行城鎮(zhèn)建設(shè)活動(dòng)的影響，出現(xiàn)地少人多、人均土地資源緊張等問題，導(dǎo)致地質(zhì)環(huán)境條件日益惡化。因此，這些鄉(xiāng)鎮(zhèn)的地質(zhì)災(zāi)害敏感性比較高。

(4) 綜合生態(tài)敏感性主要以中度敏感以及輕度敏感為主，占全區(qū)總面積的85.96%,其中中度敏感性區(qū)域占全區(qū)總面積的45.21%，輕度敏感的區(qū)域占40.75%，不敏感區(qū)占全區(qū)總面積的7.55%；此外，高敏感區(qū)占全區(qū)面積的6.31%，極高敏感區(qū)占0.18%。高敏感區(qū)以及極敏感區(qū)主要分布在奉節(jié)縣中北部地區(qū)，主要有:康坪鄉(xiāng)、永安鎮(zhèn)、巫峽鎮(zhèn)、康樂鎮(zhèn)、大溪鄉(xiāng)、朱衣鎮(zhèn)和鶴峰鄉(xiāng)等。這些鄉(xiāng)鎮(zhèn)主要分布在長(zhǎng)江及支流沿岸附近以及喀斯特地形發(fā)育地區(qū)，坡耕地開墾嚴(yán)重，地形地貌在垂直方向上差異大，水土流失嚴(yán)重，地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育導(dǎo)致抗地質(zhì)災(zāi)害能力差，故生態(tài)環(huán)境敏感性較強(qiáng)。

5 結(jié)論和展望

本文以三峽庫(kù)區(qū)腹地巫山—奉節(jié)段為例，結(jié)合RS和GIS技術(shù)，選擇土壤侵蝕、石漠化和地質(zhì)災(zāi)害3個(gè)單因素指標(biāo)，利用層次分析法計(jì)算各單因素權(quán)重，通過空間矢量疊加法得到研究區(qū)綜合生態(tài)敏感性空間分布圖。

(1) 三峽庫(kù)區(qū)巫山—奉節(jié)段生態(tài)環(huán)境敏感性主要以中度敏感與輕度敏感為主，高敏感區(qū)與極敏感區(qū)主要分布在奉節(jié)縣中北部的康樂鎮(zhèn)、鶴峰鄉(xiāng)、永安鎮(zhèn)、朱衣鎮(zhèn)、康坪鄉(xiāng)、巖灣鄉(xiāng)、白帝鎮(zhèn)以及巫山縣中部的曲尺鄉(xiāng)、巫峽鎮(zhèn)、大溪鄉(xiāng)。

(2) 研究區(qū)位于三峽庫(kù)區(qū)核心區(qū)域，是長(zhǎng)江中上游的交匯處，同時(shí)也是我國(guó)西南、西北和華中3大區(qū)域的結(jié)合部。對(duì)三峽庫(kù)區(qū)巫山—奉節(jié)段綜合生態(tài)敏感性的研究和分析，一定程度上反映了研究區(qū)內(nèi)自然環(huán)境變化和人為活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響狀況，為地方政府的決策和開發(fā)提供了科學(xué)依據(jù)。

(3) 由于相關(guān)數(shù)據(jù)資料的限制以及數(shù)據(jù)處理過程中存在的誤差會(huì)影響分析結(jié)果的精確性，但仍然能充分反映研究區(qū)內(nèi)各不同生態(tài)敏感性區(qū)域在地理空間上的分布特征。同時(shí),以上對(duì)于各生態(tài)敏感性指標(biāo)的量化以定性分析為主,主要依靠經(jīng)驗(yàn)獲得。因此，如何科學(xué)、有效地分析生態(tài)敏感性等級(jí)與各指標(biāo)之間的關(guān)系以及驅(qū)動(dòng)因子的提取是下一步的研究重點(diǎn)。

致謝：感謝牛瑞卿老師以及同門師兄妹在論文修改過程中提供的建議和幫助！同時(shí)非常感謝為本論文提供數(shù)據(jù)支持的三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治工作指揮部！

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(編輯：姜小蘭)

Eco-environmental Sensitivity from Wushan to Fengjie inThree Gorges Reservoir Area

WU Cui, NIU Rui-qing, SUN Ping
(Institute of Geophysics and Geomatics, China University of Geosciences, Wuhan 430074, China)

As society and technology develop, the impact of human activity on natural environment has widened and intensified, resulting in severe eco-environmental problems. Sensitivity analysis for regional eco-environment is of significance to planning eco-environmental protection and guiding regional ecological construction work. With the segment from Wushan to Fengjie in Three Gorges Reservoir Area as study area, the sensitivity evaluation models of single factor, namely geological disaster, rocky desertification, and soil erosion, were established. The weight of each factor was determined through analytic hierarchical process, and the comprehensive evaluation results of ecological sensitivity were further obtained through weighted summation. With the support of RS and GIS technology, the spatial distribution of ecological sensitivity was superposed on the administrative map of the study area for statistical analysis. Results revealed that insensitive areas, slightly sensitive areas, moderately sensitive areas, highly sensitive areas and extremely sensitive areas comprise 7.55%, 40.75%, 45.21%, 6.31% and 0.18% of the whole research region, respectively. Highly sensitive areas and extremely sensitive areas mainly distributed in Kangping town, Yong’an town, Wuxia town, Kangle town, Daxi town, Zhuyi town and Hefeng town. These towns are easily subjected to eco-environmental problems when affected by improper human activities, and hence should be the focuses of eco-environmental protection and restoration.

Three gorges reservoir area; ecological environment; sensitivity evaluation; soil erosion; rocky desertification; geological disasters; remote sensing

2016-06-03；

：2016-07-18

吳 翠(1991-)，女，安徽銅陵人，碩士研究生，主要從事遙感地質(zhì)、生態(tài)環(huán)境、3S與地質(zhì)災(zāi)害信息化研究，(電話)13659289812(電子信箱) lucky_wucui@163.com。

10.11988/ckyyb.20160562

2017,34(9):29-35

X82

：A

：1001-5485(2017)09-0029-07