长春莲花山生态旅游度假区生态景观敏感性评价

2019-11-22 14:33娄云
绿色科技 2019年18期
关键词:GIS技术

娄云

摘要:以长春莲花山生态旅游度假区为研究对象。在GIS技术的支持下,结合该区的现状选取了相应的影响因子;并在对单一敏感因子评价的基础上,采用层次分析法确定了每个因子的权重,对该区生态景观敏感性进行了综合评价。划分了生态景观敏感性保护的三级区域。结果表明:该区所选择的6个影响因子,植被、坡度、高程、土壤、水文及水源保护区的权重分剐为0.423、0.251、0.141、0.073、0.073、0.039。该研究区域整体生态敏感度较小,高敏感区只占区域的12.59%,中敏感区占71.05%,低敏感区占16.05%。且高敏感区主要集中分布在各个山峰以及两侧,对外界的干扰敏感性极强,属于高度保护的地段;低敏感区分布莲花山的平缓地带,可以承受一定强度的人为干扰,适合进行旅游开发建设等活动。研究结果可为推进该区域经济发展和生态环境保护提供科学依据。

关键词:生态敏感性;GIS技术;长春莲花山;生态保护区

中图分类号:F592.7 文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2019)18-0043-05

1引言

生态敏感性分析是指在不损失或不降低环境质量情况下,生态因子对外界压力或变化的适应能力。主要采用生态因子网格分析法和借助地理信息系统分析法进行分析与评价。目前,关于生态敏感性分析的研究較多属于半定量研究,多采用数学建模、基于灰色系统理论和矢量投影原理的方法揭示研究对象的生态环境敏感性。近年来,随着生态理论和计算机技术的日趋成熟,GIS和RS技术结合的方法在生态环境敏感性研究中逐渐增多,但多侧重于单因子、大尺度范围内的分析研究,关于风景区生态敏感性综合分析评价方面的研究较少。

长春莲花山旅游度假区地处长春市东部,东经125°29~125°48、北纬43°53~43°56之间。该区东临石头口门水库(莲花湖);南接双阳区、净月经济开发区;西与英俊工业集中区相连。年平均气温4.6℃,平均降雨595.3mm,长吉公路、双九公路、东中公路在度假区交叉穿过,距龙嘉国际机场仅5km,邻近长春中心城区、毗邻机场,交通便利。然而,随着二道区行政中心的东迁和长春城市格局的东扩,莲花山生态旅游区作为长吉连接轴上的重要区域,如何实现经济发展与环境保护的和谐已成为人们关注的焦点。因此,在GIs技术支持下,结合莲花山生态旅游度假区的现状,利用层次分析法,进行单一敏感因子及生态景观敏感性综合评价,划分生态景观敏感性保护区域,其结果可为莲花山地区的科学规划与合理开发提供科学依据,以便达到既满足人们对生态景观的需求又实现生态环境破坏最小化及资源可持续发展的双赢。

2材料与方法

2.1生态敏感度因子的选择

通过对长春莲花山生态旅游度假区的区域概况、自然地理环境和景观资源等进行充分的调查研究,结合该区的区域特点、研究的重点与客观条件(用地现状、开发目标、开发性质等),在GIs技术的支持下,选取了对生该区态敏感度影响较大的6个因子:植被、坡度、高程、土壤、水文和水源保护区。

2.2各因子权重的确定

利用层次分析法,根据各个因子对生态敏感度的影响程度,结合专家意见和资料文献,利用公式1得到长春莲花山生态旅游度假区各影响因子的权重,见表1。

式(2)中i——土地利用方式编号;K——影响i种土地利用方式的生态因子编号;n——影响i种土地利用方式的生态因子总数;Wk

K因子对i种土地利用方式的权值,且w1+W2+…+Wk=1;Bki——土地利用方式为i的第K个生态因子适宜度评价值;Si——土地利用方式为i时的综合评价值。

3结果与分析

3.1单因子生态敏感性评价

3.1.1植被因子

由于不同类型的植被抗干扰能力和自我调节能力都不一样,根据不同植被类型对生态敏感度的影响,将植被分为以下5类(表2),得到植被因子分级分布图(图1)和植被敏感度分级分布图(图2)。

3.1.2坡度

结合莲花山的实地情况和一般坡度分类标准将坡度分为5个等级(表3),得到坡度因子的生态敏感度分级分布图(图3)。

研究表明,高敏感和较高敏感区的面积占研究区总面积的81.92%,可见该区域的植被因子生态敏感度比较高,要注重植被保护,较低敏感区和低敏感区面积较少,主要分布在山脚地势平缓以及山体各地方零星的一年一熟粮食作物及耐寒经济作物田和温带落叶阔叶林等。

通过分析可得,地势平缓的坡度低敏感区和较低敏感区两者的面积分别占研究区域的79.73%和17.46%,而高敏感区和较高敏感区总共只占了森林公园约0.34%的面积,这是由于莲花周围的农田和水域面积较大,山相对平缓决定的。敏感度高和较高的区域,主要是在山体的中上坡,这些地方坡地大,生态敏感性高,需要着重保护。

3.1.3高程

高程图以建立的数字高程模型(DEM)为基础,用来表示莲花山的实际高程,可以看出莲花山最低海拔为190m,最高海拔为410m。根据分析需要将高程分为5级(表4),得到高程因子的生态敏感度分级分布图(图4)。

分析发现,较低敏感区所占的比例最大,为43.57,高敏感区和较高敏感区面积较小,分别占该区域的0.43%和3.57%,可见莲花山在高程230~270m分布面积最大,高海拔分布较少。

3.1.4水文

莲花山的水资源比较丰富,据实际情况,按水体的类型划分为5个等级(表5),得到水文因子分级分布图(图5)和水文因子敏感性等级图(图6)。

分析结果表明,低敏感区占研究区域的93.58%,说明研究区内大部分区域的水文因子生态敏感度相对较低,在水系一定范围内的区域才具有相应等级的敏感度。

3.1.5土壤

根据实地情况,将研究区域内的土壤因子类别分为暗棕土、黑土、草甸土、新积土及无土区5个部分(表6),根据其敏感性等级形成该因子的分级分布图(图7)生态敏感度分级分布图(图8)。

通过分析可知,该研究区域的土壤因子生态敏感度相对较高,因为高敏感区和较高敏感区占了研究区域的72.97%,面积大于一半以上,主要分布在山体的暗棕土和农田的黑土区。

3.1.6水源保护

根据规划的要求,为了保护水源区,将研究区域分为非水源保护区、准水源保护区、二级水源保护区和一级水源保护区4个部分(表7),根据其敏感性等级形成该因子的分级分布图(图9)和生态敏感度分级分布图(图10)。

研究结果显示,该研究区域的水源保护因子生态敏感度相对较低,因为高敏感区和较高敏感区只占了研究区域的24.儿%,面积在1/4左右,主要分布在莲花山的主要水源地石头门水库。

3.2莲花山景观生态敏感度綜合分析

研究区域的生态敏感度是由各个单因子的综合影响形成的,因此,在进行各单因子生态敏感性分析的基础上,利用加权叠加法,在地理信息系统的平台下采用公式2进行叠加计算。

通过计算,最终得出莲花山规划区中每个空间地块的综合得分值,综合评得分值代表了该空间地块的综合生态敏感度,得分值越高,则生态敏感性越强(图11)。再将叠加的敏感值分成3级,见表8。

由表8可知,该研究区域整体生态敏感度较小,高敏感区只占区域的12.59%,面积为50108200hm2,主要分布在莲花山海拔较高和山坡比较陡峭地带还包括相对容易受破坏的暗棕土温、带落叶阔叶林和一年一熟粮食作物及耐寒经济作物田区域。该区域海拔较高,坡度较大,该区域对外界的干扰敏感性极强,一旦受到外界的干扰,不仅仅会影响该区域,而且对整个景观生态系统造成严重的影响,因此属于高度保护的地段。所以在该区内尽量少或不要进行人为的开发活动,还是要以保护和生态恢复为主。

中敏感区占研究区域的71.05%,面积为284012800hm2,主要集中在一些村屯部分,由于其本身就处在一定的人为活动范围内,主要包括一些农田、部分苗圃和建设用地,所以该区域对人类建设有一定的同化和吸收能力。对外界的干扰活动具有一定的抵抗性,可承受轻度的人类干扰,但是要确保开发的范围和强度对生态不会造成影响。

低敏感区占研究区域的16.05%,面积为63879000hm2。低敏感区主要包括水库区域和较平坦的地带。该区域生态敏感度较低,较不容易受到干扰且恢复较快,可以进行一定强度的人为开发建设,同时,该区与研究区域的自然景观相伴相依,即不失风景又适合开发,是中心旅游区的好位置。通过以上对莲花山区域进行景观生态敏感度分析,得出各级敏感区的分布和范围,从而为区域内的各项规划提供重要的依据。

4结语

(1)在GIS技术的支持,根据长春莲花山生态旅游度假区的现状选取了对生态敏感度影响较大的植被、坡度、高程、土壤、水文和水源保护区六个因子,对单一敏感因子进行了评价,并在此基础上通过层次分析法确定各个因子的权重分别为:植被0.423、坡度0.251、高程0.141、土壤0.073、水文0.073和水源保护区0.039。

(2)利用GIS的叠加分析对该区生态景观敏感性进行了综合评价,将莲花山的景观生态敏感度划分为低敏感区、中敏感区和高敏感区三个等级,三个等级的面积分别为63879000hm2、284012800hm2、50108200hm2,分别占研究区域总面积的16.05%、71.36%、和12.59%。

(3)研究结果显示,高敏感区主要集中分布在各个山峰以及两侧,该区域对外界的干扰敏感性极强,属于高度保护的地段;中敏感区对外界的干扰活动具有一定的抵抗性,可承受轻度的人类干扰,但是要确保开发的范围和强度对生态系统不会造成影响;低敏感区分布莲花山的平缓地带,可以承受一定强度的人为干扰,适合进行旅游开发建设等活动。本研究结果可为该区的综合保护规划以及实现景观保护和开发之间的协调发展提供科学依据。

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