武曉毅
(山西省生態環境研究中心,山西 太原 030027)
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基于生態敏感性評價的大同市域用地策略研究
武曉毅
(山西省生態環境研究中心,山西 太原 030027)
以大同市域為例,在GIS空間分析技術支持下,從地形、水源保護、地質災害、生物多樣性和土地利用5個方面,對大同市域生態敏感性進行了單要素評價,并在單要素評價的基礎上進行了綜合評價。結果表明,大同市生態敏感性區域差異比較明顯,一般敏感區域占市域面積比為16.16%,輕度敏感區為12.41%,中度敏感區為45.55%,重度敏感區為19.14%,極度敏感區為6.74%。依據評價結果,結合生態環境敏感性程度,提出了大同市域相應的規劃用地措施,為大同市域生態環境保護提供理論依據。
生態環境;生態敏感性評價;用地策略
生態環境敏感性是指在不損失或不降低環境質量的情況下,生態因子對外界壓力或變化的適應能力。生態環境敏感性越強,對外界的壓力和變化越敏感,調節自身狀況的速度越快。生態敏感區是對區域總體生態環境起決定作用的生態要素和生態實體,它的變化將波及相鄰其他區域,一旦遭受破壞將會給整個區域帶來不可挽回的損失。生態環境敏感區是必須保護的生態環境區域或實體,對它們的保護及其生長、發育等程度決定了整個區域生態環境的狀況。
當前,眾多學者從不同領域對生態環境評價進行了研究,已從生態學領域單一的生態敏感問題發展到多個生態因子敏感性的綜合評價[1-11]。徐廣才等[1]采用極大值法進行生態敏感性綜合評價;李光娣等[5]運用主成分分析法對城市土地生態敏感性進行評價;宋曉龍等[6]構建評價模型,將生態環境適宜性評價及人為干擾分析結合起來進行敏感性分析;劉曉南等[7]對區域水岸線生態敏感性進行了評價。
大同市作為山西省重要城市,城市化進程迅速,人口增長較快。大同市生態環境具有結構復雜、類型多樣、變化性較強等特點,整體生態環境脆弱。大同市域內生態環境問題形成原因多樣、區域差異很大,不同區域所面臨的主要生態環境問題不同,需要考慮如何合理利用土地資源,加快生態環境的建設和保護。因此,大同市城市規劃區生態敏感性綜合評價對于指導市域用地策略具有重要的現實意義。
大同市是山西省第二大城市,位于山西省北部,是晉、冀、蒙三省(區)交匯地區的中心城市,國家重要的能源城市,國家級歷史文化名城,是連接我國東部與西部地區經濟交流和商品集散的門戶性樞紐城市。市域,包括城區、礦區、南郊區、新榮區、左云縣、大同縣、陽高縣、天鎮縣、渾源縣、廣靈縣和靈丘縣共4區7縣,總面積14 176 km2;都市區,包括城區、礦區、南郊區、新榮區和大同縣,總面積3 708 km2。截止2014年末,全市常住人口為339.19萬人,比上年末增加1.7萬人。全年全市出生人口3.72萬人,人口出生率為1.1%;自然增長率為0.5%。
2006年—2015年,大同市原有老城區范圍變化不大,中心城區發展主要呈向東部、南部擴張的趨勢。周士莊鎮、倍加造鎮、水泊寺鄉附近,平旺鄉南部為近年來大同市城市建設的重點。隨著御東新區、大同經濟技術開發區、裝備制造產業基地、塔山循環經濟產業基地等的建成,大同市中心城區規劃范圍內建成區面積逐年增加。2006年,中心城區內建成區面積為112.13 km2;2010年,建成區面積為125.7 km2;2015年,建成區面積為153 km2。
2.1 數據來源及預處理
選取2015年1月覆蓋大同市Landsat8OLI_TRIS全色遙感影像數據和國際科學數據服務平臺提供的空間分辨率為30 m的DEM高程數據作為基礎數據源,以大同市1∶50 000地形圖、土地利用現狀圖、土地利用類型圖、地質災害分布圖、森林公園分布圖和行政區劃圖以及各種社會經濟數據作為基礎數據源。借助ENVI5.0以及ArcGIS對獲得的遙感影像數據進行配準、幾何糾正等預處理,然后進行遙感數據裁剪、波段融合等,得到大同市的遙感影像圖,進而通過遙感影像解譯以及空間疊置、柵格計算等空間分析,得到相應的生態評價數據。
2.2 研究方法
2.2.1 評價因子的選取與等級劃分
由于生態環境具有綜合性和復雜性的特點,進行生態敏感性評價時采用多因子綜合評價方法。考慮到不同區域生態敏感性因子的不同,為減少因子之間的相關性,參考相關研究成果,從地形、水源保護、地質災害、生物多樣性、土地利用5個方面考慮,選取高程、坡度、水源保護區、地質災害易發分區、自然保護區、生態公益林、土地利用類型、基本農田保護區8個因子作為大同市域生態敏感性分析的主要因子。依據國家生態功能區劃中生態敏感性指標體系分級標準,并參照各級生態環境質量評分標準,將單因子敏感性用極度敏感、重度敏感、中度敏感、輕度敏感、一般敏感5個等級進行表示,并分別賦值為9、7、5、3、1,具體分級賦值情況見表1。
2.2.2 評價因子權重的確定
采用徳爾菲法,征詢業內不同領域的專家意見,經過幾輪征詢,最后得出各項評價指標的權重,見表2。
2.2.3 評價方法
在GIS軟件的支持下,結合研究區基礎地理信息數據,將量化賦值后的評價因子空間化在同一個地理坐標系下,生成各單因子的生態敏感性分布圖。

表1 各生態敏感因素分級賦值情況

表2 各項評價指標權重
運用GIS軟件在空間分析上的優勢,對各單因子的生態敏感性分布圖,依據各因子的權重,進行空間疊加運算,得到研究區生態敏感性評價綜合分布圖。
生態環境敏感性綜合評價指數計算方法如第116頁式(1):
(1)
式中,A為生態環境敏感性綜合指數;wi為因子權重值;ci為因子無量綱化值。
如圖1~圖9和表3所示,市域極度敏感區和重度敏感區總面積3 668.63 km2,占市域總面積的25.88%。極度敏感區和重度敏感區適宜生態保護,主要分布在渾源縣南部和北部、廣靈縣西部和南部、靈丘縣南部、陽高縣南部、左云縣南部、南郊區西部。

圖1 高程敏感性圖

圖2 坡度敏感性圖

圖3 水源保護敏感性圖

圖4 地質災害敏感性圖

圖5 自然保護區敏感性圖

圖6 生態公益林敏感性圖

圖7 土地利用敏感性圖

圖8 基本農田敏感性圖

圖9 生態敏感性綜合分布圖
中度敏感區總面積6 457.60 km2,占市域總面積的45.55%。中度敏感區較適宜生態保護,可以有限制條件的開展適度建設,在各區縣均有不同程度分布。
一般敏感區和輕度敏感區總面積4 049.76 km2,占市域總面積的28.57%。一般敏感區和輕度敏感區適宜進行城市建設,主要分布在南郊區東部、大同縣中部和西部、陽高縣中部、天鎮縣北部。

表3 生態敏感性綜合統計表
1) 極度敏感區和重度敏感區主要位于自然保護區、森林公園核心區、緩沖區,水源地一級保護區和地質災害較易發區,這類地區應依據自然保護區、森林公園、水源地保護區的有關規定,切實保護具有重要水源涵養功能、防風固沙功能的植被,限制或禁止各種不利于保護生態系統水源涵養功能的經濟社會活動和生產方式,如,過度放牧、無序采礦、毀林開荒、開墾草地等。嚴禁在陡坡處開墾耕種。加快實施25°以上坡耕地退耕還林、還灌、還草工程,封山育林,提高植被覆蓋率,控制水土流失和地質災害,不斷改變自然條件和生態環境條件,恢復生態平衡。
2) 中度敏感區農用地和綠地較多、基本農田集中分布,城市化進程相對緩慢,是大同市農產品主要基地、城市休閑旅游的重要載體。該類地應減少對農田用地的開發占用,積極開展農業生產結構調整,提高農用地利用效率、優化土地利用結構,不斷提高土地生產能力。
3) 輕度敏感區和一般敏感區主要位于中心城區和郊區(縣)及周邊地區,這兩類地區是全市域土地利用強度最大的區域,通過產業結構調整,限制和轉移高能耗、高污染的企業,加大舊區改造的步伐,改善居民生活環境,大力促進節約集約用地,緩解土地供需矛盾,提高城市生態環境質量。
4) 對大同市現狀主城區而言,北部和西部受地形阻隔,坡度相對較大,生態公益林分布密集,北部還分布著城市重要的水源保護區,西部受煤礦開采影響,臨近主城區地區是地質災害易發區和煤炭采空區,因此主城區北部和西部用地拓展難度較大。主城區南部分布著較大面積基本農田,還分布著云岡國家森林公園的森林游覽區,敏感性較強;東部和南部西敏感性較弱,城市用地拓展條件較為理想。
本文對大同市域生態敏感性進行研究,通過單要素評價和綜合評價,分析得出了該市生態敏感性的空間分布特征,總體上正確反映了大同市生態環境現狀、生態環境問題,為今后的區域規劃、土地資源的合理開發利用提供了科學依據。
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[5] 李廣娣,馮長春,曹敏政.基于土地生態敏感性評價的城市空間增長策略研究——以銅陵市為例[J].城市發展研究,2013,11(20):69-73.
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Research on Datong land use strategy based on ecological sensitivity evaluation
WU Xiaoyi
(Shanxi Research Center of Ecological Environment, Taiyuan Shanxi 030027, China)
Taking Datong as an example,with the aid of GIS software, five aspects were selected to analyze the land eco-environmental sensitivity of Datong,including terrain, water conservation, geological disasters, biological diversity and land use.Single factor assessment and comprehensive assessment were used for the study. Results showed that the regional differences of ecological sensitivity in Datong are obvious. The proportion was 16.16% in the general sensitivity area, 12.41% in the mild sensitivity area, 45.55% in the moderate sensitivity area, 19.14% in the severe sensitivity area and 6.74% in the extreme sensitive area.Based on the evaluation results, combined with the sensitivity of the ecological environment, the planning of land use in Datong region is proposed, providing theoretical basis for ecological environment protection in Datong.
ecological environment; ecological sensitivity evaluation; land use strategy
2016-07-21
武曉毅,女,1978年出生,2006年畢業于太原理工大學,碩士學位,工程師,從事環評、驗收、水環境保護工作。
環境保護
10.16525/j.cnki.cn14-1109/tq.2016.05.36
X171.1
A
1004-7050(2016)05-0114-04