伍軍豪 韓樂坤


[摘 要] 近幾十年來,我國生產力水平不斷提高,人類的活動區域日益擴大,給人們的生活帶來便利的同時給環境帶來了巨大的影響,生態安全問題成為現代人不容忽視的問題。利用GIS技術對生態安全進行科學系統的分析,是現如今比較主流的分析方法。本文以大別山核心區域(安徽省六安市金寨縣)為研究對象,通過建立生態敏感性評價指標系統來分析該區域的生態安全。根據大別山核心區域的實際情況建立評價指標,選取高程、坡度、坡向、水體、道路距離、土地利用類型和植被覆蓋指數(NDVI)7個敏感性因子,利用層次分析法(AHP)確定敏感性因子的權重,結合GIS制作單因子圖,并且對各單因子圖進行疊加分析。研究結果可以為金寨縣資源開發與保護提供依據。
[關鍵詞] 生態安全;敏感性評價;AHP;疊加分析
[中圖分類號] TP79 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-7909(2020)17-120-3
我國政府高度重視生態文明建設,2018年政府報告提出的三大攻堅戰中就有污染防治攻堅戰,反映了國家對污染防治和建設綠色友好社會的決心。本文以大別山旅游核心區為研究對象,選取2010—2018年大別山旅游核心區遙感影像數據圖,提取土地利用數據,利用空間分析方法對大別山核心區旅游生態安全等級進行劃分,提取對生態網絡具有重要意義的旅游生態源地,研究成果有利于制定和實施一系列科學合理的政策,促進區域一體化和協調發展。同時,通過空間分析方法和格局指數法,找到生態缺口,為大別山核心區旅游管理和規劃、生態安全建設提供一定的決策依據。
1 研究現狀
1.1 研究區域概況
金寨縣,隸屬于安徽省六安市,位于皖西邊陲、大別山腹地,地處115°22′19″E~116°11′52″E、31°06′41″N~31°48′51″N,西、南兩面與河南省、湖北省毗鄰,下轄12個鎮、11個鄉、1個開發區,總面積3 814 km2。金寨縣戶籍人口68.3萬,其中戶籍城鎮人口11.1萬,是安徽省面積最大、人口最多的山區縣和旅游資源大縣。
1.2 國內外研究現狀
1.2.1 國外研究現狀。最早將環境引入安全概念的學者是Lester R.Brown。他在1981年《建立一個持續發展的社會》中指出:“目前對安全的威脅,來自國與國間關系的較少,而來自人與自然間關系的可能較多。”[1]2000年,“哈里森計劃”中正在進行的主要研究之一就是“長期持續發展與生態安全研究”。
2001年以來,學者的研究已從以往對環境變化與安全關系的廣泛討論進入其內在關系的探討,并且深入到影響環境安全的具體因素,如全球環境變化的風險、脆弱性、全球化、人口、傳染病和資源等。
1.2.2 國內研究現狀。國內對生態安全的研究從20世紀90年代起步,尤其是近年來已成為科學界和公眾討論的熱點問題。2000年12月29日,國務院發布了《全國生態環境保護綱要》,中國首次明確提出了“維護國家環境生態安全”的目標。
對于“生態安全”的定義,不同學者從多學科、多層次出發,提出了許多不同的表述,比較有代表性的觀點如下:①曲格平提出生態安全一是防止由于生態環境的退化對經濟基礎構成威脅,二是防止環境問題引發人民群眾的不滿,從而影響社會穩定[2];②肖篤寧等把生態安全定義為人類在生產、生活和健康等方面不受生態破壞與環境污染等影響的保障程度[3];③余謀昌認為,生態安全是指地球上良好的自然條件和豐富的自然資源,由一系列環境要素綜合表現的安全性表示[4]。
生態安全評價在自然領域方面,以農業區域和城市區域為主,同時涉及部分生態脆弱區域。黃木易等以大別山核心區為研究區域,應用空間數據探索分析方法、最小累積阻力模型和重力模型對生態安全進行診斷和潛在生態廊道識別提取[5]。陳竹安等以江西省余江縣為研究對象,基于MSPA與MCR模型構建了余江縣的生態網絡[6]。以蒙吉軍為代表的學者將MCR引入土地利用生態安全格局的構建過程中,并通過景觀格局指數分析了不同方法構建的安全格局的適用條件[7]。趙筱青等對高原湖泊流域生態安全格局的構建進行了深入探索[8]。池源等采用最小阻力距離法和重力模型,對崇明島的景觀生態網絡進行了構建,分析了生態斑塊和生態廊道之間的動態關系[9]。
2 研究方法
本文主要運用的方法是AHP(層次分析法)、空間分析法、加權疊加法,GIS中的空間分析法主要有疊置分析、歐氏距離分析及網絡分析[10]。
2.1 生態因子的選擇
根據選取生態因子的科學原則、客觀原則、系統原則、可行性原則、代表性原則以及定性與定量結合的原則,結合大別山核心區域的生態環境特點,在國內外學者的研究基礎上,最終選取高程、坡度、坡向、水域、道路距離、土地利用現狀和植被覆蓋度指數(NDVI)7個指標作為敏感性分析與評價的主要因子。給每個主要因子賦予敏感性等級,等級分別如下:1(不敏感)、2(輕度敏感)、3(中毒敏感)、4(高度敏感)、5(極敏感)。
2.2 利用AHP確定權重
采用層次分析法時,只構建目標層和指標層,而不構建中間層,這樣可以減少指標之間的相關性。目標層名稱為大別山核心區域生態敏感性分析,指標層是根據區域的實際情況所選取的7個生態因子。筆者先對目標層和指標層進行構建,再利用專家打分構造判斷矩陣,根據生態因子之間的重要性,將他們分別選取5個標度,如表1所示,最后獲得了5個因子的權重。
3 數據處理
3.1 選擇生態因子并確定權重
金寨縣大部分地區都是山地,植被覆蓋比較廣泛,海拔較高,縣城繁華地帶位于最北部,較為集中。縣內水域數量較少但面積集中,以梅山水庫和響洪甸水庫為主,其他水域為輔,結合實際情況及參考相關研究的基礎上,選取高程、坡度、坡向、水體、植被覆蓋指數(NDVI)、土地利用類型和離道路距離7個主要的生態因子。生態因子確定后,即可進行生態因子重要性的選擇,最后確定權重如表2所示。
3.2 綜合生態敏感性分級
金寨縣綜合生態敏感性是由各單因子進行加權綜合產生的,對各個單因子乘以其對應的權重,進行加權疊加。將每個圖層添加到表格中,輸入對應的權重,得出綜合敏感性灰度圖,再對其進行重分類,就得到了綜合敏感性等級圖。其中,綜合敏感性評級標準參考了有關資料[11]。
4 研究結論和建議
4.1 綜合生態敏感性分析
綜合敏感性分析是把本文中選取的7個單因子進行加權綜合之后再進行評級,其能反映一個區域敏感性的總體情況,通過對比2008、2013、2018年的數據,能更加詳細地看出研究區域敏感性的變化趨勢。
從表3可以看出,2008—2013年,不敏感區域面積在研究區總面積中的占比從0.2%上升至0.5%,增長了11.6 km2,其增長主要分布在金寨縣北部的梅山鎮、南部的班竹園鎮和吳家店鎮。2013—2018年,不敏感區域面積快速增長至58.2 km2,約占金寨縣總面積的1.5%,增長主要分布在桃嶺鄉和眉山鎮。
2008—2018年,低敏感區域的面積呈遞增趨勢,從2008年的226.0 km2增長至2018年的826.0 km2,增長主要是發生在梅山鎮、吳家店鎮、雙河鎮、南溪鎮、古碑鎮以及果子園鄉和白塔畈鄉,這些鄉鎮的敏感性總體呈下降趨勢,對于這些低敏感區域可以著重進行開發和建設。
2008—2018年,中敏感區域面積呈遞減趨勢,由2008年占地2 183.2 km2縮小至2013年的1 888.5 km2,2018年只有1 442.6 km2,占比從56.2%減少至37.2%。減少區域主要是全軍鄉、鐵沖鄉、雙河鎮、湯家匯鎮、銀山畈鄉、關廟鄉、沙河鄉、班竹園鎮和油坊店鄉鎮等區域。
2008—2018年,高敏感區域面積略有增長,增長了約279 km2,增長區域主要是青山鎮、槐樹灣鄉、燕子河鎮和水竹坪鄉。
2008—2018年,極度敏感區域面積略有增長,2008年占總面積的4.2%,2018年占總面積的5.0%,增長主要是在金寨縣銀山畈鄉、關廟鄉、天堂寨鎮和燕子河鎮。
4.2 建議
總體來看,金寨縣的敏感性呈下降趨勢,由于經濟發展、道路建設、城市擴張的影響,不敏感區域面積逐年增加。極度敏感區面積增長與國家退耕還林、林區病蟲害防治、發展旅游區林業以及人民對植被愛惜程度的加深密不可分。為了進一步促進金寨縣發展,建議優先開發不敏感區域,在環境允許的情況下著重開發這些區域,將經濟建設從不敏感區域往外輻射(如梅山鎮等區域);也可以對低敏感區域進行一定的開發,這些區域生態結構較穩定,在不影響生態系統安全的情況下,也可以作為開發的重點(如白塔畈鄉、南溪鎮和班竹園鎮等地);中度敏感區域比較容易受人類活動的影響,抗干擾能力較弱,適合環保型開發(如油坊店鄉和桃嶺鄉等);高敏感和極高敏感區域納入國家生態紅線內,禁止無根據的開發和人類頻繁活動,以免這些區域的生態環境遭受破壞。
參考文獻
[1]Leister R. Brown. Building a society of sustainable development Beijing[J].Scientific and Technological Literature Press,1984(1):122-123.
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