基于生態敏感性分析的濕地保護與開發

摘要：在研究永年洼濕地現狀的基礎上，采用定性與定量相結合的方法，對永年洼濕地的生態敏感性進行分析。以影響因子和脅迫因子為綜合評價層，以9個單項生態評價因子為指標層，建立永年洼濕地生態敏感性評價指標體系，利用層次分析法確定指標權重，利用綜合指數法計算出不同用地類型的脆弱度，再運用ArcGIS空間分析模塊，得到各類生態敏感性分區的面積，從而劃定保護與開發的濕地范圍，并針對不同程度的敏感區域提出了相應的保護發展策略。

關鍵詞：生態敏感性；指標體系；濕地保護；永年洼濕地

中圖分類號：X37 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）12-2784-04

Conservation and Development of Wetland Based on Ecological Sensitivity Analysis： A Case Study of Yongnianwa Wetland of Handan City

WANG Li-zhi1，GAO Wen-jie2，XING Chen-yu1，ZHOU Qian1

（1.College of Resource and Environment Sciences， Hebei Normal University，Shijiazhuang 050024，China；

2.Academy of Urban and Rural Planning and Design of Hebei Province，Shijiazhuang 050021， China）

Abstract： The actuality of the Yongnianwa wetland was introduced， and the ecological sensitivity of the wetlands was analyzed using the methods of qualitative analysis and quantitative analysis. The ecological sensitivity evaluation index system of Yongnianwa wetland was established using the impact factors and stress factors as comprehensive evaluation layer and using nine individual ecological evaluation factors as index layer. And the index weights were established using the analytic hierarchy process. The frangibility degrees of different types of wetlands were computed using the synthesized index method. The area of all kinds of ecological sensitivity divisions were acquired using ArcGIS spatial analysis module， thus the scope of protection and development was delineated. And some protection and development strategies for different sensitive areas were put forward.

Key words： ecological sensitivity； index system； wetland protection； Yongnianwa wetland

濕地生態系統是陸地生態系統和水域生態系統間的過渡地帶，既是自然環境中寶貴的自然資源，又是生物多樣性豐富的地區之一，被譽為“自然之腎”[1]。濕地的結構和功能十分獨特，在保護生物多樣性、蓄洪防旱、調節氣候、科考旅游等方面發揮著十分重要的作用。近年來由于人類對自然環境干擾范圍和強度的不斷加大，濕地的區域生態環境問題日益嚴重，哪些區域需要確定為優先或重點開發、保護的對象，對其進行生態敏感性評價是一種有效的方法[2]。生態敏感性分析是目前國內外研究的熱點，其研究對象主要集中于單一生態環境問題；研究尺度分為國家尺度、區域或流域尺度和省級尺度[3]，但對小尺度的生態敏感性研究還較少；研究方法主要通過選擇評價因子、劃分評價單元，進而得出評價結果[4]。本研究以邯鄲市永年洼濕地為研究對象，通過生態敏感性分析，確定保護和開發的濕地范圍，為今后區域的發展規劃、合理布局以及產業結構調整提供科學依據。

1 永年洼濕地概況

永年洼濕地位于邯鄲市永年縣廣府鎮，距邯鄲市中心、永年縣城約20 km（圖1），屬于典型的溫帶半濕潤大陸性季風氣候，全年降水量70%集中于6～9月，降水年際變化大。永年洼濕地面積達18.5 km2，常年積水，現有積水區面積4.5 km2，水源、水質優良，是河北省第三大洼淀，也是河北省南部惟一的內陸淡水型濕地，被人們贊譽為“冀南明珠”、北國“魚米之鄉”。永年洼濕地在涵養水源、調節氣候、維系生物多樣性方面都發揮著巨大作用，具有重要的生態環境價值和觀賞價值。

從永年洼濕地生態環境的演化特征來看，環境的敏感性一直伴隨于濕地演化的過程中。由于其自然脆弱性以及人為干擾等觸發性因子，濕地面積從20世紀50年代的30多km2減小到現在的18.5 km2，永年洼濕地生態環境相對于從前的自穩定狀態發生了較大的變化。濕地面積萎縮，生物資源減少，生產力降低，抗干擾能力減弱，恢復力下降，最終形成了一個明顯的脆弱系統。

為防止濕地生態環境的破壞和生態功能的退化，保護濕地生態系統的特殊性、典型性和生物多樣性，發揮濕地資源的生態、社會和經濟價值，對永年洼濕地的保護與開發已逐步引起了人們的重視。在對永年洼濕地保護的專項規劃中，通過對該地區的生態敏感性進行綜合評價，劃定該地區的保護與開發范圍，進而對其土地使用和開發建設提出控制指標和控制原則，指導區域可持續發展。研究范圍東至滏陽河，北、西、南以永年洼三大堤為界。

2 生態敏感性分析

生態敏感性是指生態系統或環境在各種自然和人類干擾下的變異程度，用來反映區域生態環境遇到干擾時偏離平衡態的概率，以及產生生態退化征兆的難易程度或可能性[5]。在規劃中進行生態敏感性分析，可避免“建設性破壞”，保證自然資源的永續利用、協調開發與保護，實現區域可持續發展。此次評價采取定性與定量相結合的方法，通過野外實地調查和查閱文獻資料，對永年洼濕地生態敏感性進行了全面分析。

2.1 指標體系構建

依據永年洼濕地用地類型現狀，將評價單元劃分為荷花淀、魚塘、葦塘、河流水域、林地、灌溉地、農用設施用地、建設用地八類。遵循區域特殊性、綜合性、代表性與可操作性原則[6]，從濕地生態敏感性的影響因子、脅迫因子兩方面建立評價指標體系。該指標體系分3個層次（圖2），目標層A：永年洼濕地生態敏感性等級；準則層B：由影響因子和脅迫因子組成；指標層P：具體反映準則層的多項指標，是對準則層下繼續分支出來的進行評價的諸多指標，這些指標分別從不同角度描述目標層，在更深層次上反映評價目標。

2.2 指標選取說明

評價指標的影響因子中蒸降比（P1）是制約濕地發育和水鹽運動的重要因素，能夠表征區域氣候的適宜性[7]。在一定目標下滿足濕地生態功能正常發揮所消耗的水量包括蒸發和滲漏兩部分[8]，而永年洼濕地年均降水量550 mm，年均蒸發量1 191.9 mm，永年洼濕地內的蓄水位與岸邊地下水位相近。土壤結構（P2）是影響濕地生態系統穩定性的直接而重要條件。永年洼濕地土壤為草甸沼澤土和腐殖質沼澤土兩類，草甸沼澤土主要分布在永年洼周邊、堤壩內圈，所處地形部位較高，地面積水時間較短；腐殖質沼澤土主要分布在永年洼濕地中心，有常年積水或半年以上季節性積水。植被指數（P3）是反映植被覆蓋度的指標，植被指數值越低，敏感性越大；生物種類及數量（P4）影響生態系統內部的競爭、適應和生態系統的自穩定性并反映濕地資源變化動態[9]。永年洼濕地植被類型豐富，主要有金魚藻、蒲草、水燭、蘆葦、蘆草、菖蒲、車前子等47科102種之多。鳥類動物主要有貓頭鷹、葦鶯、杜鵑、鸕鶿、蒼鷺等，在候鳥遷徙時可見天鵝、雁等。水源補給條件（P5）為濕地的形成和平衡提供重要條件。永年洼濕地的主要水源為滏陽河，雨水積存次之，但由于滏陽河上游屬于人工控制河道，使濕地來水受人為控制。水質污染程度（P6）為影響濕地生態系統健康發展的重要指標，水質污染程度越高，敏感性也越高。滏陽河入境水質較差，其中蘇里站、蓮花口監測斷面水質為劣V類水，永年洼濕地水污染源主要是生活污水，其次是農業面源污染。

評價指標的脅迫因子中人類活動強度（P7）反映人類活動對濕地生態系統的干擾作用，對濕地生態系統結構、功能、服務功能等生態過程的影響更為深遠。在短時空尺度的約束條件下，人類活動的強度、規模及其分布都控制著區域濕地生態系統演化的基本態勢[10]。圍墾造地強度（P8）反映人類活動對濕地環境的強烈干擾影響，對濕地的生態結構和功能產生較大的影響。灘涂養殖強度（P9）對候鳥的取食、遷徙、繁衍產生影響。永年洼濕地已經受到人類活動不同強度的影響，濕地面積逐年縮小。

2.3 指標權重確定

層次分析法是一種定性和定量相結合的、系統化、層次化的分析方法[11]。其可將問題決策分解為不同的要素，并將這些要素歸并為不同的層次，成多層次結構，并按照一定的規則量化這些因素的重要性、影響力，建立判斷矩陣，得出該層要素對于上一層的權重。

評價因子權重的確定采用層次分析法，將目標層劃分為多個有序的層次，并將各層之間各因子的聯系標出，分層構建判斷矩陣（表1、表2）。

矩陣由每一對因子的相對重要性比值構成，該值根據各因子在濕地生態系統發展演化中的作用和各因子之間的相關性，結合專家評判來確定。各層次中權重的計算采用方根法求出[12]，將判斷矩陣進行正交化，得正交化向量，整理并檢驗得出每層因子的權重（表3）。

2.4 生態敏感性分級

以德爾菲法確定單項指標的適宜性評價值，評價值越高，敏感性越強。敏感指數及其代表意義如表4。

3 生態敏感性評價結果及分區發展策略

3.1 評價結果

通過以上過程和方法，并利用綜合指數法計算濕地不同用地類型的敏感性。敏感度R由各因子的權重Wi與因子得分Vi確定。

式中Vi的賦值可依據研究區域濕地生態狀況，將各項指標的本底值或理想值劃分出5個敏感等級，敏感指數越大表示敏感性越強[13]。最后，將所得結果進行最大值標準化，計算結果見表5。

同時運用ArcGIS，將結果進行聚類分級，并與計算得到的不同土地類型的敏感性評價結果相結合，得到各類生態敏感性分區的面積（圖3、表6）。從圖3、表6可以看出，可作較大強度利用的土地為2.4 km2（非敏感區），占規劃區域的12.98%；可在指導下進行適度開發利用的土地（低敏感區和中敏感區）為14.7 km2，占規劃區域的79.46%；而需要嚴格保護，不宜作為人類活動頻繁的區域（高敏感區和極高敏感區）為1.4 km2，占規劃區域的7.56%。約有87%的區域為生態敏感區，需作為濕地的生態保護區和控制開發區，主要為荷花淀、葦塘、河流水域等生態系統。

3.2 分區保護發展策略

3.2.1 極高敏感區 極高敏感區包括南部現有荷花淀的部分，自然生態與原生生態環境最好、水域面積較大、受干擾破壞程度最小，是野生動植物最為集中的棲息地，也是自然生態系統保存最完整的區域。該區屬于極高生態環境脆弱區，極易受到人為破壞，所以需要嚴格保護，嚴禁包括旅游觀光在內的一切人為活動，禁止任何建筑物或構筑物建設，使濕地能夠得到最佳保護，生物多樣性得到保持，濕地功能得到極大程度地發揮，野生動植物在自然狀態下進行更新換代和繁衍。

3.2.2 高敏感區 高敏感區包括鎮區外的護城河和現有葦塘部分，在該區內盡量保持原生生態系統不受人為活動的干擾。防止護城河受到污染，開展旅游活動需占用護城河水面面積應嚴格控制在10%以內，游客數量限制在180人/d以內；葦塘地區可視具體情況按照固定水道適量開展生態旅游、科學研究和科普教育活動，但由于該區域濕地環境具有較強的敏感性，因此應科學調控游人數量、船只數量和季節分布，保障該區生態系統平衡。

3.2.3 中敏感區 中敏感區包括次生生態系統及部分人工生態系統，具有緩沖作用，防止或減少外界對高敏感區的干擾和影響，從而使其得到嚴格的保護和管理。該區域包括鎮區內的眾多池塘、護城河外的魚塘、林地（主要為水上森林部分）以及規劃區內溜壘河段。護城河內的池塘應保持綠化狀態，適當深挖、擴大水面，治理環境衛生，以田園綠化和景觀營造為主，可以建成休閑娛樂性質的郊野公園；對于護城河外的魚塘，應引入水質凈化和底泥處理技術，減少其對濕地水環境的污染；對林地的保護，重點保護水上森林現有野生花卉，引種部分多年生觀賞花卉，培育水生、沼生的野生植被，創造完善的水生植物保護地，并應防止外來物種的入侵。

3.2.4 低敏感區 低敏感區包括中敏感區外圍的灌溉地和設施農用用地。該區可以最大程度上緩解濕地外界施加給高敏感區的壓力，屬于人工生態系統，也是人為活動較為頻繁的區域。其發展策略：農業生產要逐漸改變單一種植結構，發展花卉、觀賞性蔬菜、水果及有機農業；在自然環境和自然資源得到有效保護的前提下，對自然資源進行適度利用，在區內可建設珍稀物種繁育基地、科普宣傳教育中心、人工飼養鳥類觀賞園、濕地環境質量監測分析站等，并配合基礎設施建設積極開展休閑度假、觀光游覽等旅游服務及生態景觀農業。

3.2.5 非敏感區 非敏感區為適宜發展區，主要分布于鎮區內部，可作較大強度的建設開發利用。適當開發旅游服務設施，完善基礎設施，優化用地結構，提升鎮區內生態居住環境，控制建設用地的開發強度；引入環境影響評價制度，在開發過程中注重走可持續發展之路[14]。

4 結論

用以上方法對永年洼濕地作生態敏感性的評價，比較客觀、全面，評價結果也比較符合研究區生態現狀，具有科學性和可行性[15]。永年洼濕地的生態敏感性區域占87%，其中生態敏感性強的區域主要分布于鎮區外圍，包括荷花淀、蘆葦蕩、魚塘等水生環境區域。生態敏感性評價使用的德爾菲法具有操作簡單、直觀易懂的優點，適用于區域性的生態敏感性分析，但目前還僅屬于半定量的研究，帶有一定的人為主觀因素。由于研究資料大多來源于當地有關部門多年統計和野外實地考察，因而一定程度上減少了主觀性帶來的偏差。該評價總體上能客觀反映當地生態環境的現狀，并在此基礎上提出永年洼濕地保護的對策，為有關政府部門進行合理有效的區域開發與環境整治提供了科學依據。

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