基于 GIS的延安市城郊區(qū)土地生態(tài)重要性分析

姜寧寧,龐 莎

(西北大學城市與環(huán)境學院,陜西 西安 710127)

基于 GIS的延安市城郊區(qū)土地生態(tài)重要性分析

姜寧寧,龐 莎

(西北大學城市與環(huán)境學院,陜西 西安 710127)

:以延安市城郊區(qū)高坡到三十里鋪為研究區(qū)域,對其進行生態(tài)服務功能重要性分區(qū),辨別出不同生態(tài)重要區(qū)域存在的潛在生態(tài)問題,從而為城郊生態(tài)保育和生態(tài)建設提供參考。運用A rcGIS空間分析功能,在單因子分析的基礎上進行多因子綜合分析。將研究區(qū)域劃分為極重要區(qū)、較重要區(qū)和一般重要區(qū)三類,其中極重要區(qū)總面積為 13.58 km2,占研究區(qū)總面積的 66.55%。延安市城郊區(qū)生態(tài)服務功能重要性極強,城市建設受到的限制較大,不適宜進行過度開發(fā)建設活動,而應該以生態(tài)保護和建設為主。

生態(tài)重要性;GIS;延安市

土地是人類懶以生存的環(huán)境,是一切生命生活活動的載體。土地利用作為人類最基本的實踐活動,與土地生態(tài)系統(tǒng)及其功能密切相關[1]。生態(tài)服務功能是人類生存與現(xiàn)代文明的基礎,由于人類對生態(tài)系統(tǒng)的服務功能及其重要性的不了解,導致了生態(tài)環(huán)境的破壞,從而對生態(tài)系統(tǒng)服務功能造成了明顯損害,威脅著人類賴以生存的環(huán)境。生態(tài)重要性評價即是針對區(qū)域內典型生態(tài)系統(tǒng)所提供服務功能的類型及其對區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的作用與重要性進行評估和分級,并明確其空間分布[2]。土地利用進程中對環(huán)境產生的影響越來越大,在構建協(xié)調社會過程中對土地生態(tài)環(huán)境的維護治理和評價也越來越重要。

1 研究區(qū)域概況

研究區(qū)位于延安市南部地區(qū),是延安的南大門。北起高坡立交,南至三十里鋪,東西至《延安市總體規(guī)劃(2007-2020)》規(guī)劃區(qū)東西邊界,面積約為 20.40 km2。該區(qū)域地形復雜,海拔 986～1 425m。氣候屬暖溫帶半濕潤氣候向半干旱氣候過渡帶,溫差較大,四季分明,年平均氣溫 9.4℃,最高 39.7℃,極端最低溫度零下 25.4℃。年降水量 547.4 mm,全年無霜期平均 150天左右,常年主導風向為西南風,頻率占 24%,年平均風速為 1.5m/s。土地利用中水域與耕地較少,占土地總面積的 1.10%、4.69%,林地比重偏大,占土地總面積的 66.55%。植被多旱生,表現(xiàn)為稀樹灌叢、暖溫帶落葉闊葉林植被等。土壤以黃綿土、新積土為主,土壤機械成分粗、結構松散、風蝕、水蝕均較嚴重。研究區(qū)內水土流失、植被退化等系列生態(tài)環(huán)境問題較突出,生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)穩(wěn)定性差、抗逆性弱、敏感性強,具有明顯的脆弱性。

2 研究方法

影響規(guī)劃區(qū)土地生態(tài)重要性的因子很多,根據(jù)規(guī)劃區(qū)生態(tài)系統(tǒng)特征,選擇了水土流失控制、水源涵養(yǎng)、產品供給、生態(tài)服務價值量等評價因子[3,4](表 1),依據(jù)各要素屬性特征對于生態(tài)重要性的影響程度進行重分類并賦以相應的屬性分值和權重。其中用 5,3,1表示評價因子對研究區(qū)生態(tài)重要性影響的分值高低,并采用層次分析法(AHP)確定指標權重。采用加權因子法對單因子評價,然后將評價結果進行疊加分析。疊加計算公式[5]如下:

式中:S為評定單元綜合評定分值;n為評價因子數(shù);Wk為第 k個評價因子的權重;Vk為第 k個評價因子的量化分值,取 5,3,1。在上述分項評價基礎上運用 GIS的 Spatial Analyst模塊對區(qū)域生態(tài)重要性進行綜合評價,計算出各柵格的區(qū)域生態(tài)重要性評價指數(shù)。各生態(tài)因子分級標準和權重見表 1。

表1 生態(tài)服務功能重要性評價因子分級標準及權重

3 結果分析與討論

高坡到三十里鋪生態(tài)重要性評價結果見圖 1和表 2。本次規(guī)劃將生態(tài)服務功能重要性劃分為三類:極重要區(qū)Ⅰ、較重要區(qū)Ⅱ和一般重要區(qū)Ⅲ。

規(guī)劃區(qū)土地生態(tài)極重要的區(qū)域占規(guī)劃區(qū)總面積比例較大,占 66.55%,主要是分布于規(guī)劃區(qū)兩側山體的林地生長處以及川道中的河流所在地,以自然生態(tài)系統(tǒng)為主,為整個區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)提供了豐富的自然資源,自然生態(tài)系統(tǒng)及其物種對維持人類生存與發(fā)展起了極其重要的作用,主導生態(tài)服務功能有水源涵養(yǎng)、水土保持等。因此該區(qū)建設應注重林地的恢復和建設,為整個區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展提供生態(tài)補償。

土地生態(tài)較重要區(qū)占規(guī)劃區(qū)面積的 11.48%,主要分布于規(guī)劃區(qū)西北部,其余地方分布零散,以園地所在的山體坡度較緩處以及人工梯田上為主,是產品供給為主的區(qū)域,是以人工復合生態(tài)系統(tǒng)為主,能為區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)平衡提供了一定的協(xié)調功能,主導生態(tài)服務功能為產品供給和水源涵養(yǎng)。

土地生態(tài)一般重要區(qū)占規(guī)劃區(qū)面積的 21.97%,主要分布于以建設用地,耕地為主的規(guī)劃區(qū)地勢比較平坦的地方,是以城鎮(zhèn)人工生態(tài)系統(tǒng)為主的區(qū)域,為區(qū)域生態(tài)環(huán)境提供生態(tài)服務功能較少,主導生態(tài)服務功能為城市景觀和人居環(huán)境。因此該區(qū)建設應重視和強調城鎮(zhèn)景觀與自然環(huán)境的合理布局,加強濱水地帶綠化建設,人居生態(tài)環(huán)境的改善。

表2 研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性評價結果

4 結論與討論

(1)本研究在生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀調查資料和相關研究成果的基礎上,選擇有區(qū)域代表性的生態(tài)因子,在 GIS技術支持下,以 5 m×5m的柵格數(shù)據(jù)為基本評價單元進行空間因子的疊加,使其變的準確、高效,實現(xiàn)了研究成果的數(shù)字化和可視化,為土地生態(tài)重要性評價提供了一種實用的途徑。

(2)研究區(qū)內生態(tài)極重要區(qū)域面積為 13.58 km2,占到總面積的 66.55%。因此,總體上來看研究區(qū)生態(tài)服務功能是相當重要的,城市建設受到的限制較大,不適宜進行過度開發(fā)建設活動,而應該以生態(tài)保護和建設為主。

(3)文章限于數(shù)據(jù)資料的收集情況,僅選擇了易獲取、有代表性的 4個因子,這可能會在一定程度上影響到區(qū)劃的結果,但影響程度不大。同時在因子選擇、分等定級、權重確定、疊加過程等具體方法上還可以進一步探討。

[1]Semwal R L,Naytiyal S,Senk K,et al.Patterns and eco-logical implications of agricultural land-use changes:A case study from central Himalaya,India[J].Agriculture Ecosystems＆Environment,2004,102:81-92.

[2]高旺盛,陳源泉,董孝斌.黃土高原生態(tài)系統(tǒng)服務功能的重要性與恢復對策探討[J].水土保持學報,2003,17(2):59-61.

[3]李魯欣,鄧祥征,戰(zhàn)金艷,等.鄱陽湖流域生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性評價[J].安徽農業(yè)科學,2008,36(20):8786-8787.

[4]陳源泉,高旺盛.農牧交錯帶農業(yè)生態(tài)服務功能的作用及其保護途徑[J].中國人口·資源與環(huán)境,2005,15(4):110-115.

[5]劉康,歐陽志云,王效科,等.甘肅省生態(tài)環(huán)境敏感性評價及其空間分布[J].生態(tài)學報,2003,23(12):2711-2718.

Analysis on Signification of Land Ecosystem in Suburb of Yan'an City Based on GIS

JIANG Ning-ning,PANG Sha
(Department of Urban and Resources,Northwestern University,Xi'an 710127,Shaanxi)

The article takes the studied area from Gaopo to Sanshilipu in the urban of Yan'an city as an example,divides the area by the ecological signification,finds out the potentialecological problem,so thatprovide consults in ecological protection and construc tion of the suburb.By using the ArcGIS technology,itmakes a comp lex analysis on themultiple factors based on the single-factor analysis.The studied area is divided into three categories including the highly-significantareas,moderately-significant areas and common significantareas.The total area ofhighly-significant areas is 13.58 km2,accounted for 66.55%of the total studied area.Ecological signification in the Suburb of Yan'an city is very high,the city's construction is limited and couldn'tbe exploited largely,on the contrary,the studied area should strengthen the ecological p rotection and construction.

ecological signification;GIS and Yan'an city

X 171.1

A

1004-1184(2011)01-0152-02

2010-09-25

西北大學研究生創(chuàng)新基金資助項目(09YJC15)

姜寧寧(1986-),男,吉林白城人,在讀碩士研究生,主要從事區(qū)域經濟、土地利用規(guī)劃、房地產估價研究。