GIS支持下西毛里湖流域生态敏感性分析

曾泽南，沈守云

摘要：应用ArcGIS技术，对西毛里湖流域进行生态敏感性评价分析。生态敏感性综合评价将研究区划分为了5个等级。研究结果表明：根据生态敏感性评价结果，西毛里湖流域极、高敏感区占总流域面积的25.54%，中敏感区占21.15%，轻敏感区占38.52%，不敏感区占14.8%。GIS技术不仅使得生态敏感性评价过程变得简洁，也更加符合了客观事实的要求。

关键词：毛里湖；敏感性评价；生态敏感性；ArcGIS

基金项目：湖南省教育厅“十二五”重点学科资助项目（2011-76）；国家林业局重点按学科（林人发〔2016〕21号）

中图分类号： S757.2 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2018.14.070

1 研究背景

生态敏感性是生态学中的一个综合的概念，具体是指生态系统对外界干扰的适应能力及其遭到破坏后生态系统恢复能力的强弱。它反映区域生态系统在遇到干扰时，发生生态环境问题的难易程度和可能性的大小，并用来表示外界干扰可能造成的后果。

西毛里湖位于湖南省津市市，距津市市区25km。西毛里湖为湖南省第二大内天然淡水湖。其作为周边乡镇直接饮用水源地，直接关系着周边地区数十万人民群众的饮水安全。因此对该区域进行生态敏感性评价分析对未来生态保护工作有着重要的参考价值。

2 研究方法和资料

研究区采用评价的基础资料主要有毛里湖及西毛里湖电子版地形图（林业局）；研究区1：50000TIFF卫星影像图。利用ArcGIS的空间地理数据处理功能及分析能力，提取地形图中的高程、坡度、土地利用现状、水域缓冲区及土壤类型数据进行栅格化、叠加分析等操作。整个生态敏感性评价的构成模块如下图。

3 西毛里湖流域生态敏感性分析

3.1 评价因子选择

根据研究区客观条件，本研究需要选出与研究地区生态系统及未来规划相关的生态因子。包括高程、坡度、水域缓冲区、土壤类型及土地利用现状，5个生态因子作为生态敏感性分析的主要因子。各生态因子按等级生态极敏感区、生态高敏感区、生态中敏感区、生态轻敏感区、生态不敏感区赋值9、7、5、3、1（见表1）。

3.2 高程因子分析

由于不同高度有着不同的气候土壤条件，一般会相应出现不同类型的植被覆盖，区域内海拔高程从8.5米到154.4米左右，高差较大。区域内不敏感区域所占面积为247410平方米，占流域总面积的41.26%，其主要是流域内的湖面、溪流面及水域周边区域。区域内轻敏感区域所占面积为235415平方米，占流域总面积的39.26%主要分布在流域中下游部分。区域内中敏感区域所占面积为91893平方米，占流域总面积的15.33%，主要分布在流域中上游及西南部分。区域内高敏感区域所占面积为22499平方米，占流域总面积的3.75%，主要集中在流域西南部分。区域内极敏感区域所占面积为2369平方米，占流域总面积的0.4%主要集中在流域西南部分（见图1）。

3.3 坡度因子分析

坡度对流域内的生态环境有着重大的影响。坡度越大，水土流失就越严重，也更加不利于植被的保护。区域内不敏感区域所占面积为351147平方米，占流域总面积的58.56%，主要集中在水域范围内。区域内轻敏感区所占面积为116354平方米，占流域总面积的19.41%，主要分布在流域周边与西北部区域。区域内中敏感区所占面积为84642平方米，占流域总面积的14.12%，主要集中在西北部与西南部区域。区域内高敏感区所占面积为42835平方米，占流域总面积的7.14%，主要集中在西南角。区域内极敏感区所占面积为4608平方米，占流域总面积的0.77%，主要集中在西南角部分区域（见图2）。

3.4水域缓冲区因子分析

水域是最容易受到外界干扰的区域。区域内不敏感区所占面积为296542平方米，占流域总面积的49.46%。区域内轻敏感区所占面积为49603平方米，占流域總面积的8.27%。区域内中敏感区所占面积为53290平方米，占流域总面积的8.89%。区域内高敏感区所占面积为56800平方米，占流域总面积的9.47%。区域内极敏感区所占面积为153788平方米，占流域总面积的23.91%（见图3）。

3.5土壤类型因子分析

西毛里湖流域内土壤类型以红壤及水稻土为主，属于典型的南方典型的水域土壤类型。区域内不敏感区所占面积为20868平方米，占流域总面积的3.59%，主要分布在最南端区域。区域内轻敏感区所占面积为246563平方米，占流域总面积的42.39%，主要集中在流域周边。区域内中敏感区所占面积为212487平方米，占流域总面积的36.53%。区域内高敏感区所占面积为31555平方米，占流域总面积的5.43%，主要分布在北部区域。区域内极敏感区所占面积为70170平方米，占流域总面积的12.06%，为区域内的水域（见图4）。

3.6土地利用类型因子分析

土地利用现状是自然因素和社会因素的综合结果。该因子除了受到自然客观条件的影响也深受人类社会经济活动的影响。区域内不敏感区所占面积为109536平方米，占流域总面积的18.84%。区域内轻敏感区所占面积为21730平方米，占流域总面积的3.74%。区域内中敏感区所占面积为348582平方米，占流域总面积的59.95%。区域内高敏感区所占面积为37630平方米，占流域总面积的6.47%。区域内极敏感区所占面积为63993平方米，占流域总面积的11.00%（见图5）。

3.7叠加分析

通过层次分析法以及专家打分法确定5个单生态因子的权重（见表2）。在GIS技术的支持下，将5个单生态因子的敏感性分析图结合各因子权重值进行加权叠加，最终叠加后得到生态敏感性分级图（见图6），此图可以直观地表达流域内的生态敏感性差异。

4 结论

西毛里湖流域高敏感区与极敏感区面积约为147553平方米，约占流域总面积的25.54%，主要是水域部分与离水域50米以内的区域、地面部分主要集中在角度较大、地势较高，土地利用类型多为植被茂盛的林地与灌木林地。该类型区域极易受到人为影响，并且一旦遭到污染破坏很难在短期内恢复，此类区域在未来的规划中可以划分为保护区，通过技术手段进一步提高生态系统的多样性和稳定性。

中敏感区域面积约122177平方米，约占流域总面积的21.15%，分布在水域周边100～200米处。

轻敏感区面积约222552平方米，约占流域总面积的38.52%，广泛分布在整个西毛里湖流域内，该区域内主要是农田等区域，坡度较缓、海拔较低，人工干预强度较高，生态环境基本稳定。

不敏感区面积约为8499平方米，约占流域总面积的14.80%，该区域生态环境基本稳定，不易受到自然和人类的干扰。

参考文献

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作者简介：曾泽南，在读研究生，研究方向：风景园林规划与设计；沈守云，教授，博士生导师，研究方向：景观恢复工程、园林规划设计与园林历史及理论研究。