基于GIS的生態空間識別及建議
——以邯鄲為例

文/趙景松 河北諾亞人力資源開發有限公司 河北石家莊 050031

隨著經濟的持續增長，生態環境問題尤為突出，正確處理經濟發展與生態環境保護的關系顯得尤為迫切。生態評價則是識別生態系統服務功能重要、生態敏感或脆弱程度的區域。生態空間分級識別可為邯鄲市的生態保護修復及完善空間布局提供參考依據。

1、區域概況

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，被環渤海、長三角和珠三角三大經濟圈環繞。市域面積為12073.8km2。邯鄲境內縱貫南北交通有京廣鐵路、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階梯狀，地貌依次為山區、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，春秋季西部山區可能會出現強連陰降雨。境內河流大致分為山地河流、平原河流和混合型河流。

2、生態空間識別

2.1 數據來源

本研究數據收集情況：生態系統類型數據集與NPP數據集來自全國生態系統遙感調查與評估結果；氣象數據來自中國氣象科學數據共享服務網；蒸散發數據集來自國家生態系統觀測研究網絡科技資源服務系統網站；土壤數據來自1:100萬土壤數據庫。利用ARCGIS10.3中的插值方法和重采樣將得到相關因子的柵格圖，然后利用柵格計算器將相關因子疊加計算并歸一化。

2.2 識別方法

結合邯鄲市具體情況并采用了《生態保護紅線劃定指南》中的指標及模型對研究區域進行識別。生態服務功能重要性評價內容為水源涵養、水土保持和生物多樣性維護。生態系統敏感脆弱性評估內容為水土流失和土地沙化。參考《河北省主體功能區劃》、《河北省生態功能區劃》、《京津冀戰略環評》等文件中明確的重點關注區域，結合本文研究方法提出生態空間分布情況。

2.2.1 生態系統服務功能重要性評價

生態系統服務功能重要性通過綜合考慮邯鄲市的水源涵養、水土保持和生物多樣性維護三種生態系統服務功能的能力，根據單元計算數值分為極重要、重要和一般三個等級，明確區域上生態服務功能的分布規律。

1.生態服務功能評價方法

[生態系統服務功能重要性]=Max([水源涵養重要性], [水土保持重要性],[生物多樣性維護重要性])

（1）水源涵養功能評價

本文采用水量平衡方程，公式為：

式中：TQ 為總水源涵養量，Pi為降雨量，Ri為地表徑流量（mm），ETi為蒸散發，Ai為i類生態系統面積，i為研究區第i類生態系統類型，j為研究區生態系統類型數。

（2）水土保持功能評價

水土保持服務模型公式如下：

式中，Ac為水土保持量；Ap為潛在土壤侵蝕量；Ar為實際土壤侵蝕量；R為降雨侵蝕力因子；K為土壤可蝕性因子；L表示坡長因子，S為坡度因子；C為植被覆蓋因子。

（3）生物多樣性維護功能評價

以生物多樣性維護服務能力指數作為評估指標，計算公式為：

式中：Sbio為生物多樣性維護服務能力指數，NPPmean為多年植被凈初級生產力平均值，Fpre為多年平均降水量，Ftem為多年平均氣溫，Falt為海拔因子。

2.生態服務功能重要性分布

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

2.2.2 敏感脆弱性評價

生態環境敏感性在一定程度上反映了生態系統對干擾因素的敏感程度?？稍谏鷳B敏感程度不同的范圍生產生活活動進行制定限制要求[1]。

1.生態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據，用地理信息系統技術進行乘積運算，公式如下：

式中：SSi為i空間單元水土流失敏感性指數，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評估區域土地沙化敏感性指數；Ii、Wi、Ki、Ci分別為評估區域干燥度指數、起沙風天數、土壤質地和植被覆蓋的敏感性等級值。

2.生態敏感脆弱性分布

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、峰峰礦區北部、磁縣北部。其主要土地類型為裸露地表。敏感區域在邯鄲市的北部和中部有成片的分布。

2.2.3 生態空間識別

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

3、建議

為完善生態文明建設，協調“三生”（即生產、生態、生活）空間的保護與開發。結合邯鄲市生態空間的劃定情況，建議如下[2]：

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

（2）在生態保護的重要區域建議按照限制區域進行管理。劃定生產空間，優化用地布局，加快產業結構調整。

（3）在生態保護的一般區域結合當地的生態、資源和經濟狀況進行適宜發展。

（4）利用地理國情成果對生態空間進行監測,推進區域生態文明建設。