基于GIS的生態(tài)空間識別及建議

趙景松

【摘要】結(jié)合邯鄲市的情況，利用GIS將區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性和生態(tài)敏感性進行識別。綜合考慮兩種結(jié)果，明確生態(tài)空間分布，根據(jù)不同的等級提出相應(yīng)的建議。

【關(guān)鍵詞】GIS;生態(tài)功能重要性;生態(tài)敏感性;生態(tài)空間;邯鄲

隨著經(jīng)濟的持續(xù)增長，生態(tài)環(huán)境問題尤為突出，正確處理經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護的關(guān)系顯得尤為迫切。生態(tài)評價則是識別生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要、生態(tài)敏感或脆弱程度的區(qū)域。生態(tài)空間分級識別可為邯鄲市的生態(tài)保護修復(fù)及完善空間布局提供參考依據(jù)。

1、區(qū)域概況

邯鄲市地處河北省南端，是四省（晉冀魯豫）交界處僅有的特大城市，被環(huán)渤海、長三角和珠三角三大經(jīng)濟圈環(huán)繞。市域面積為12073.8km2。邯鄲境內(nèi)縱貫?zāi)媳苯煌ㄓ芯V鐵路、京廣高鐵、京深高速、大廣高速、太行山高速;橫跨東西的有邯長鐵路、邯濟鐵路青蘭高速、邯大高速。

邯鄲地勢西到東呈現(xiàn)階梯狀，地貌依次為山區(qū)、丘陵和盆地、平原。海拔最大可相差1866米。氣候為暖溫帶大陸性季風氣候，春秋季西部山區(qū)可能會出現(xiàn)強連陰降雨。境內(nèi)河流大致分為山地河流、平原河流和混合型河流。

2、生態(tài)空間識別

2.1數(shù)據(jù)來源

本研究數(shù)據(jù)收集情況：生態(tài)系統(tǒng)類型數(shù)據(jù)集與NPP數(shù)據(jù)集來自全國生態(tài)系統(tǒng)遙感調(diào)查與評估結(jié)果;氣象數(shù)據(jù)來自中國氣象科學數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng);蒸散發(fā)數(shù)據(jù)集來自國家生態(tài)系統(tǒng)觀測研究網(wǎng)絡(luò)科技資源服務(wù)系統(tǒng)網(wǎng)站;土壤數(shù)據(jù)來自1：100萬土壤數(shù)據(jù)庫。利用ARCGIS10.3中的插值方法和重采樣將得到相關(guān)因子的柵格圖，然后利用柵格計算器將相關(guān)因子疊加計算并歸一化。

2.2識別方法

結(jié)合邯鄲市具體情況并采用了《生態(tài)保護紅線劃定指南》中的指標及模型對研究區(qū)域進行識別。生態(tài)服務(wù)功能重要性評價內(nèi)容為水源涵養(yǎng)、水土保持和生物多樣性維護。生態(tài)系統(tǒng)敏感脆弱性評估內(nèi)容為水土流失和土地沙化。參考《河北省主體功能區(qū)劃》、《河北省生態(tài)功能區(qū)劃》、《京津冀戰(zhàn)略環(huán)評》等文件中明確的重點關(guān)注區(qū)域，結(jié)合本文研究方法提出生態(tài)空間分布情況。

2.2.1生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性評價

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性通過綜合考慮邯鄲市的水源涵養(yǎng)、水土保持和生物多樣性維護三種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的能力，根據(jù)單元計算數(shù)值分為極重要、重要和一般三個等級，明確區(qū)域上生態(tài)服務(wù)功能的分布規(guī)律。

1.生態(tài)服務(wù)功能評價方法

2.生態(tài)服務(wù)功能重要性分布

分布如下：極重要區(qū)域主要分布在太行山沿線，重要區(qū)域集中成片分布在涉縣、武安市、峰峰礦區(qū)、磁縣、復(fù)興區(qū)，以及永年、叢臺區(qū)、邯山區(qū)的西部區(qū)域。其余主要為一般區(qū)域。

2.2.2敏感脆弱性評價

生態(tài)環(huán)境敏感性在一定程度上反映了生態(tài)系統(tǒng)對干擾因素的敏感程度。可在生態(tài)敏感程度不同的范圍生產(chǎn)生活活動進行制定限制要求[1]。

1.生態(tài)敏感脆弱性評價方法

[敏感脆弱性評價]=Max（[水土流失敏感性]， [土地沙化敏感性]）

（1）水土流失敏感性評估

將反映各因素對水土流失敏感性的單因子評估數(shù)據(jù)，用地理信息系統(tǒng)技術(shù)進行乘積運算，公式如下：

式中：SSi為i空間單元水土流失敏感性指數(shù)，評估因子包括降雨侵蝕力（Ri）、土壤可蝕性（Ki）、坡長坡度（LSi）、地表植被覆蓋（Ci）。

（2）土地沙化敏感性評估

利用地理信息系統(tǒng)的空間分析功能，將各單因子敏感性影響分布圖進行乘積運算，得到評估區(qū)的土地沙化敏感性等級分布圖，公式如下：

式中：Di為i評估區(qū)域土地沙化敏感性指數(shù);Ii、Wi、Ki、Ci分別為評估區(qū)域干燥度指數(shù)、起沙風天數(shù)、土壤質(zhì)地和植被覆蓋的敏感性等級值。

2.生態(tài)敏感脆弱性分布

敏感脆弱性分布：極敏感占比較小，呈零星狀分布。主要在涉縣西部山區(qū)、峰峰礦區(qū)北部、磁縣北部。其主要土地類型為裸露地表。敏感區(qū)域在邯鄲市的北部和中部有成片的分布。

2.2.3生態(tài)空間識別

生態(tài)空間分布：極重要區(qū)域占邯鄲市的17.11%，主要分布在武安西部、涉縣、磁縣西部、峰峰礦區(qū)北部;重要區(qū)域占38.89%，武安市中部、東部，峰峰礦區(qū)中南部，磁縣東部，永年區(qū)西部，邯山西部臨漳縣;剩余區(qū)域皆為一般區(qū)域。

3、建議

為完善生態(tài)文明建設(shè)，協(xié)調(diào)“三生”（即生產(chǎn)、生態(tài)、生活）空間的保護與開發(fā)。結(jié)合邯鄲市生態(tài)空間的劃定情況，建議如下[2]：

（1）在生態(tài)保護的極重要區(qū)域建議參考生態(tài)保護紅線和禁止區(qū)域相應(yīng)的管控要求進行管理。阻止城市發(fā)展過程引發(fā)生態(tài)退化的活動，維持并提升此區(qū)域生態(tài)功能。

（2）在生態(tài)保護的重要區(qū)域建議按照限制區(qū)域進行管理。劃定生產(chǎn)空間，優(yōu)化用地布局，加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。

（3）在生態(tài)保護的一般區(qū)域結(jié)合當?shù)氐纳鷳B(tài)、資源和經(jīng)濟狀況進行適宜發(fā)展。

（4）利用地理國情成果對生態(tài)空間進行監(jiān)測，推進區(qū)域生態(tài)文明建設(shè)。

參考文獻

[1]楊偉州，邱碩，等.河北省生態(tài)功能區(qū)劃研究[J].水土保持研究，2016，23（4）：269-276.

[2]遲妍妍，許開鵬，等.京津冀地區(qū)生態(tài)空間識別研究[J].生態(tài)學，2018，38（23）：8555-8563.