永川区城市生态安全格局构建

冯义龙，成泽虎，艾丽皎

(1.重庆市风景园林科学研究院，重庆 401329；2.重庆市城市园林绿化工程技术研究中心，重庆 401329)

1 引言

城市生态空间为城市提供生态系统服务，是保障城市生态安全、提升居民生活质量不可或缺的城市空间。在快速城市化进程中，生态空间数量规模、空间结构、生态过程等特征受到严重影响，直接制约了生态系统为人类提供生命支持和福社的能力[1]。改革开放40年来，我国城市化率从1978年的17.9%迅速增加到2018年的59.6%，快速城市化进程对生态空间格局造成了巨大影响[2]。探究快速城市化进程中城市生态空间格局已经引起人们的关注。本研究在分析永川区当前的主要生态问题基础上，借用GIS技术，从水土流失、水文、地质灾害等角度构建永川区生态安全格局[3]，叠加区生态保护红线，进行生态区划划分，针对性提出生态安全格局策略，为永川区保护现有自然生态资源、产业科学布局、园林绿化建设及城市可持续发展提供技术支撑。

2 永川区概况

重庆市永川区位于重庆市西南部，地理位置东经105°38′～106°05′，北纬28°56′～29°34′之间。东与璧山、江津为邻，南与四川泸州、合江相连，西与荣昌、大足为界，北与铜梁县接壤，全区南北长约70.75 km，东西宽约44.45 km，行政辖区面积1576 km2。

永川区地貌形态类型多样，以低山和丘陵为主，属四川东南平行岭谷褶皱区，华蓥山向西南延伸地低山丘陵体系。区内有东面花果山，西面巴岳山、英山、箕山、黄瓜山五条山脉，海拔193～1016 m，多呈北东至西南走向分布。境内江河纵横，水系发达。除长江干流外，较大的河流有小安溪、临江河、大陆溪、九龙河、圣水河和龙溪河等11条河域横贯南北。属中亚热带偏湿性常绿针阔叶混交林亚带，物种资源丰富。

3 永川区主要生态问题

永川区林地比重较少，生态环境基底较差。林地面积占全域土地面积不足20%，坡度5°～15°的缓坡耕地面积较大，所占比重高达52.77%，存在潜在水土流失风险。地表水资源相对贫乏，人均水资源量仅465.18 m3，远低于全市1690.12 m3的人均水平，但过境水资源丰富。水库水质良好，市农业生产比较集中的地区如临江河茨坝、小安溪双河口、太平河漫水桥等河流水质不能稳定满足相应水域功能标准，存在一定程度的生活及农业面源对水质的影响。旅游资源以“茶、竹、石”三大特色为主，主要集中分布于中部箕山、黄瓜山一带；历史文化资源和人文景观资源相当丰富。地质灾害高易发区主要位于桃花山、北山、望城坡及箕山薄刀岭至猫儿梁，弱震地质环境，区域结构较稳定。近几年，永川区着力于经济建设，人类活动和工程建设较为频繁，建设用地比例持续增长，将会导致各种类型的水土流失和污染发生。

4 永川区生态安全格局构建

4.1 水土流失安全格局

选取坡度、土地利用和植被覆盖度3个指标进行水土流失敏感性评价，敏感度分级标准见表1。

表1 敏感性分级标准

利用ArcGIS的空间叠加功能，将坡度因子、土地利用因子、植被覆盖因子进行叠加分析，得到水土流失敏感性综合评价结果。由表2可知：永川区以中度、轻度敏感区为主，两者总面积占比达75%，成片状分布在研究区范围内。高度敏感、极敏感区超过全域面积的1/5，主要分布在云雾山、黄瓜山、阴山、箕山等地势起伏较大的山体周围。

表2 水土流失敏感性分级统计

根据实际情况，将需要保护的重要生态要素分为底限安全格局、满意安全格局和理想安全格局3个等级，获得永川区水土流失安全格局(表3和图1)。永川区水土流失安全格局以满意安全格局为主，广泛分布于区内各地，总面积748.63 km2，占比约47.62%。该区域内应做好水土保持建设，在达到国家有关水土流失防治标准的前提下，合理布局满足社会、文化等方面的需求，开展风景游赏、休憩娱乐活动；底线安全格局主要分布于山高坡陡、植被茂盛的云雾山、黄瓜山、阴山、箕山等山区，该区域内严格控制对原始地形地貌的破坏，有效保育区内植被及水系统；禁止城市开发和大规模村镇建设；理想安全格局主要集中分布于坡度平缓的建设用地、水域等区域，需有效控制高强度、大规模的开发建设对本区内的侵占和破坏。

表3 永川区水土流失安全格局等级统计

图1 永川区水土流失安全格局空间

4.2 水文安全格局

水文分析主要从保护水体不受污染、城市防洪安全、防土壤侵蚀等角度出发，将主要大中小水库、河流及支流周边不同距离范围内划为生态环境保护区，用于保护水生态安全。基于永川区实际情况，水文安全格局构建主要选择河流水体和水源保护两个方面，构建评价模型(表4)。

表4 水文安全格局评价模型

在ArcGIS平台中根据河流和湖泊的重要程度进行相应的缓冲区分析，从而确定其所处的综合水文安全格局等级，划分水文安全格局(图2)。在底限安全格局区域内，应禁止新建、扩建任何与水利、供水或水源保护无关的建设项目，特别是危险品设施；禁止任何有水源污染风险的行为活动，禁止开展旅游活动；严格控制区内人口的机械增长，并逐步实现区内常住人口外迁。在满意安全格局区域内应达到污染零排放的标准，不得直接或间接向水体排放污水，不得建设有水源水质污染风险的建设项目，如化工、造纸、制药、制革、印染、电镀、冶金等；不得使用有机氯农药。在理想安全格局区域内，应限制高污染行业和大用水量行业建设，污水排放应达到国家标准。

图2 水文安全格局

4.3 地质灾害安全格局

永川区境内以崩塌、泥石流、滑坡、地面塌陷等地质灾害为主要类型。依据专家意见和文献资料，通过对永川区地质灾害的类型、发育强度、分布状况、地形地质条件、降水条件等实际情况进行分析，最终选取坡度、地形起伏度、高程、人类活动强度、地灾易发区五个因子进行赋值，搭建地质灾害评价模型(表5)。

表5 地质灾害安全格局评价模型

通过ArcGIS叠加分析，确定地质灾害安全格局区域，得到地质灾害安全格局(图3)。其中，底限安全格局主要分布于研究区内的陡峭山体(巴岳山、箕山、阴山等)，属地质灾害较易发生的区域，是城镇建设不可逾越的生态底线，尤其是永久性居住设施(如已有的村镇建设)、生命线工程以及易产生火灾、爆炸等灾害的项目和对山体景观有影响的项目，建议逐步搬迁。满意安全格局主要分布于阴山中南部、黄瓜山及研究区西北部海拔较低区域，是地质灾害可能发生的区域，需要限制开发，限制建设永久性居住设施、生命线工程以及易产生火灾、爆炸等灾害的项目。理想安全格局主要分布于山脉间槽谷平地等坡度较低区域，属适宜建设地区，可依据当地情况进行一定的工程建设，同时也要采取有效的地质灾害防治措施。

图3 地质灾害安全格局

4.4 生态安全分区划定

基于ArcGIS平台，综合以上水土流失、水文、地质灾害等广义生态安全格局，加权叠加得出具有多种功能的综合生态安全格局，再利用自然断点法将永川区生态安全格局划分为底线安全格局、满意安全格局及理想安全格局，最后叠加永川区生态保护红线得出最终的生态分区：生态底线区、生态控制区、生态建设区(图4)。

图4 永川区综合生态安全格局

生态底线区327.87 km2，占比20.80%，集中于水土流失高敏感区域、区域陡峭山体(巴岳山、箕山、阴山等)地质灾害较易发生的区域、远离人类干扰的生态源地及核心游憩景区、游憩高适宜区等。该区域一旦遭受生态破坏，恢复非常困难，是生态环境保护的底线区域，对维护城市生态系统服务功能、保障城市生态安全具有关键作用，是生态修复的核心区域。对该区域的控制包括设定污水排放标准、加强河道驳岸治理、明确山体治理模式、构建城市廊道系统等。

生态建设区896.79 km2，占比56.88%，广泛分布于境内给乡镇，主要为较易发生水土流失区、地质灾害可能发生的区域、山脉间槽谷平地和水域周边区域、游憩中适宜区。紧邻生态底线区，对构建健康的城市发展格局具有重要作用。对该区域控制内容具体包括设定污水排放标准、设定环境容量控制标准、水系景观设计引导、城市设计理念及修复措施等。

生态控制区351.86 km2，占比22.32%，集中于不易发生水土流失地区、山脉间槽谷平地等地势平坦适宜建设区域、游憩低适宜区等。此类区域为已基本满足城市生态要求的区域，建设污染综合治理示范区，划定城市生态指标高标准，形成城市生态修复示范区，引领城市整体生态修复施行，对该区域的控制内容具体包括明确建设活动与开发项目、设定环境容量控制标准、调整用地结构并明确建设管控、制定节能减排标准等。

5 结语

永川区生态空间整体较安全，以满意安全格局为主。但在城市快速发展进程中，仍需要采取优化策略，提高城市生态安全：①落实各项生态保护政策，保护、完善生态关键节点，增大生态源地的面积，丰富物种种类，提高生境质量和适宜性；加强现有绿地的提升和改造，提高绿地质量，改善绿地分布不均等问题。②加快修复公路、高铁等建设产生的生态断裂点，沿区域主要道路和河流建设生态廊道，增加生态斑块,间的连通性，提升整个生态网络的连接度。③根据生态安全分区生态要素特性，针对性制订管控策略并贯彻落实。