張貴豪,李曉璐,吳佳杰,馬軍山
(浙江農林大學 風景園林與建筑學院,浙江 杭州 311300)
黨的十九大作出了鄉村振興的重大部署,鄉村是具有自然、社會、經濟特征的地域綜合體,承載著生活、生產、生態、文化等多種功能,在國家的發展進程中鄉村的人居環境發展問題不容忽視。生態敏感性是生態系統在特定時空尺度相對于外界干擾所具有的敏感反應和自我恢復能力,是生態系統的一種固有屬性,反映了區域內發生生態環境問題的可能性大小與難易度[1]。在相關研究中,生態敏感性的研究類型涵蓋了水域[2]、濕地[3]、旱地[4]、林地[5]等方面;生態敏感性評價也逐漸從土地荒漠化[6]、酸雨、區域的水土流失[7]、區域的土壤侵蝕[8]等單因子敏感性分析向綜合性的區域敏感性研究發展[9-11];在研究尺度上,由較大尺度的研究(如國家、流域、省、市級的生態敏感性[11-12])逐漸發展到對小尺度研究(如公園[12]、風景區[13]、城鎮[14]、鄉村[15-16]的生態敏感性),但是在鄉村振興戰略背景下的鄉村生態敏感性相關的研究相對較少。
目前,三林村在鄉村旅游的大背景下,全力打造以“白鷺水鄉,國際慢村”為特色的區域性鄉村旅游示范區。筆者利用土地利用類型、植被類型、道路緩沖區、水體緩沖區、居民點緩沖區5個方面構造鄉村生態敏感性分析模型,通過層次分析法確定各指標因子的權重,并以三林村為例進行實證分析,研究三林村的生態敏感性現狀,以期為決策者提供鄉村開發建設的參考和借鑒。
三林村位于浙江省湖州市德清縣禹越鎮,由三來村與茂林村合并而成,村莊東鄰天皇殿村、高橋集鎮,南靠夏冬村,西接西廟橋村,北與新市古鎮風景區相望,村域總面積約605.70 hm2(圖1)。地處太湖流域杭嘉湖平原中部,屬東南沿海亞熱帶季風氣候,氣候溫和,光照良好,氣候條件優越[17]。因地處平原水鄉,村內綠化基礎較好,村莊整體林木覆蓋率達6%,并在2019年入選為第二批“國家森林村莊”。隨著鄉村旅游開發建設日益加快,目前三林村村內基礎建設日臻完善,村民生活質量得到了較大程度的提升,但與此同時村內的生態環境也在不同程度遭到破壞。

圖1 三林村的區位
本研究區域的數據包括2015年三林村1∶2 000航測標準AutoCAD地形圖(德清縣住房和城鄉建設局)、1 m分辨率的衛星影像數據、村域行政邊界圖以及其他相關數據。依靠現有數據結合實地調研,獲取研究區域內2019年現狀土地利用數據,將經過提取的用地類型、道路、居民點、水體、植被等信息導入到ArcGIS軟件中,建立相應空間數據庫。
敏感性評價因子的選取是生態敏感性評價的核心,但是由于研究區域和內容不同,指標的選取也會有所不同[15]。劉瀾等[16]選取地形、坡度、坡向、土地利用類型、地質災害、交通通達性、水域距離7個因子對水鄉古村的生態敏感性進行研究。王佳利等[12]選取高程、坡度、坡向、水體緩沖區、土壤、植被類型、郁閉度、土地利用類型、道路緩沖區、景觀資源等級10個因子對公園敏感性進行研究,為公園的保護和規劃提供參考。鐘林生等[18]選取保護區級別、植被類型、地形坡度、土地利用類型4個敏感性因子進行研究,為旅游區的規劃提供參考。
本研究通過實地調研,將與村莊發展中對環境影響較大的因子提取出來,再通過咨詢相關專家和文獻研究最終確定了土地用地類型、植被類型、道路緩沖區、水體緩沖區、居民點緩沖區5個指標作為生態敏感性因子(表1)。根據研究區域的現狀條件和敏感性因子的自身特點,將生態敏感性分為高度敏感、中度敏感、低度敏感和不敏感4個等級,分別賦值為7、5、3、1(較高的數值對應較高的生態敏感性)[19]。

表1 單因子生態敏感性等級分類標準及權重
土地利用類型。不同的用地類型代表著人類對土地利用程度的不同,代表著生態環境所受到的影響也各不相同,其敏感性程度也各有差異[20]。河流水域、濕地、林地等對生態環境的影響程度較大,容易受到外界干擾,敏感性相對較高;農田(旱地、水田)、魚塘、蝦塘等人工因素參與較多,敏感性程度稍次之;道路、居民點、公共服務用地等是人們生活活動的空間,其生態敏感性程度最低。
植被類型。植被在調節區域小氣候、減少水土流失、提高生物豐富度等方面有著重要作用。植被類型的敏感度高低以植被受到破壞后可恢復的難易程度來確定,通過對村莊的植被現狀進行調查并結合文獻資料,最終確定喬木林地的敏感性最高,灌草地和農田耕地次之,裸地的敏感性最低[12]。
水體緩沖區。三林村是典型的“魚米之鄉”,村內河流成網狀分布,水鄉特征明顯。河流水域可以調節區域環境的溫度和濕度,對維系區域內的生態系統平衡起著很大的作用。靠近水域的地方人為干擾因素較少,其生態敏感性相對較高,隨著距離的增加,敏感性逐漸降低。
居民點緩沖區和道路緩沖區。居民點是村民生活起居的場所,道路是主要的交通載體,道路和居民點都是人為活動頻繁的區域,人類活動越頻繁,對于生態系統的影響就會越大,該區域的生態敏感性就越低,并隨著距離的增大生態敏感度逐漸變高。
通過專家打分和文獻資料查閱構建生態敏感性判斷矩陣,以兩兩比較的方式計算敏感性因子的權重(表1),并對求得的特征向量進行一致性檢驗。結果表明,此判斷矩陣符合一致性檢驗,可以進行加權計算總權重。
加權疊加法是最基本的GIS空間分析法,現廣泛用于生態敏感性評價研究中[21]。在GIS軟件中調整統一的坐標參數,將數據導入到GIS 10.2軟件中,通過數據柵格化和重分類操作,求得單因子生態敏感性分析圖。根據專家打分和層次分析法運算得出的敏感因子權重數值,對各個單因子的權重進行加權疊加處理,最終得出研究區域的綜合性生態敏感性分析圖。綜合生態敏感性分析數學公式參考文獻[10]。
由(圖2、表2)可知,在土地利用類型上,村內高度敏感區主要集中在河流水系的分布區域,面積為80.68 hm2,占總面積的13.3%。由于村內人工活動參與的用地類型(耕地、水田、魚田、蝦田)占地面積眾多,村莊總體以低敏感區為主,占村莊總面積的66.8%。村內植被敏感性較高區域位于沿道路和河流的喬木地帶,占總面積的7.2%。由于村內主要經濟產業為魚蝦養殖,魚田、蝦塘數量眾多,以不敏感為主,面積為329.39 hm2,占比54.5%。由于整個村域的交通以生產生活需求進行布局,道路通達度較高,敏感性主要以不敏感和低敏感區域為主,面積為376.11 hm2,占總面積的62.2%。水體的敏感性從自身向外逐級降低,高、中敏感區域主要分布在村內的中部偏東地區,占比分別為25.2%、11.5%。水體是自然環境中維持環境健康較為重要的因素,在發展中應加強對水域及周邊環境的保護,建立河流水系的保護和緩沖區,避免人為活動的干擾[14]。人為活動是對生態敏感性影響的最大因素,距離居民點越遠,敏感性程度就越高。關于居民點敏感性方面,村內不敏感、低度敏感、中度和高度敏感區域面積相差不大,不敏感區域分布主要以居民點為中心,高敏感性區域分布在村莊中部偏西、東部和東南部東北部。

圖2 單因子生態敏感性的分析

表2 生態敏感性的分析
通過ArcGIS10.2軟件,將各單因子敏感數據加權疊加,按照自然間斷點分類法將敏感性區域劃分為不敏感、低度敏感、中度敏感、高度敏感4個敏感性等級,獲得村莊整體生態敏感性分析圖(圖3)[15]。

圖3 湖州市三林村生態敏感性的分析
根據綜合性生態敏感性分析(圖3、表2)可知,不敏感區占研究區域總面積的17.2%,以居住點聚集式和沿道路線性分布為特色,多為住宅用地、公共服務用地和村莊基礎設施用地,在這些區域人工參與程度高,對周圍的干擾程度較強,在未來的開發建設中適宜開展商業等人為活動較強的活動。村莊整體以低敏感區為主,面積275.39 hm2,占總面積的45.5%,用地以耕地、水田、魚田、蝦田為主,作為村莊的主要產業類型,未來在進行相關農事生產活動的同時,可適時適地與鄉村旅游結合,開發出鄉村旅游的特色旅游活動。中度敏感和高度敏感區主要分布在村莊中部偏東的河流湖泊區域,分別占總面積的19.2%、18.1%,該區域主要以水體和河岸兩側的喬木樹林和灌木為主,具有良好的生態環境,容易受到外界的干擾,在未來的發展中要堅持保護為主、適度開發的原則。
通過利用AHP和ArcGIS空間分析技術,選取土地利用類型、植被類型、道路緩沖區、居民點緩沖區、水體緩沖區5個因子對湖州市三林村的景觀生態敏感性進行研究。結果表明:影響村莊生態敏感性最重要的因素為土地利用類型,其次為水體緩沖區和植被類型(水系和植被生長區域的生態環境較好,一般人類活動的頻率低,不易受到外界的干擾)。對環境敏感性影響最小的因子是道路和居民點緩沖區,主要原因為該區域的交通便利,人為活動因素高。在整體敏感性的分布上,不敏感、低度敏感、中度敏感和高度敏感區分別占總面積的17.2%、45.5%、19.2%、18.1%。村莊整體以低生態敏感區為主,占總面積的45.5%,不敏感區主要分布在村莊西北部和南部的生活居住聚集區,高敏感區分布在村莊中部河流湖泊匯集區。在未來的開發建設中,應根據村莊敏感性分布的不同,合理制定對應的發展策略。
在鄉村振興的時代背景下,湖州市三林村正處于村莊景區建設的重要階段,如何協調好村莊自然生態、歷史文脈與現代鄉村旅游的關系是當下需要解決的問題。通過對三林村生態敏感性的研究,剖析目前村莊的景觀生態現狀,在未來鄉村振興建設中為決策者提供參考和借鑒。本研究利用定量的方式對村莊的生態敏感性進行分析,得到了較為準確的生態敏感性分布圖,但是由于自身經驗和相關資料的缺乏,在敏感性因子選擇上(如:水質、土壤、氣候、生物、文化等)還需進一步研究,在敏感性因子的打分和分級上不免存在誤差,這些需要在以后的研究中進行完善,使相關研究更加準確。