基于GIS的广东省生态敏感性分析

甘梓莹

（广州大学地理科学与遥感学院，广州 510006）

生态敏感性表示生态系统对人类行为干扰和环境条件变化的反映程度，说明区域产生生态环境问题的可能性大小，它是指在不危及环境质量的基础上，生态因子对外界变化或者压力的适应能力。在城市建设发展中，土地利用规划和资源开发过程需要重视生态系统的功能与效益，为了更好地促进城市生态环境与经济社会协调发展，要对其进行生态敏感性分析。

生态敏感性分析和评价是目前我国的研究热点，不少学者都做了相关研究。目前主要方向有3 个。一是针对某种生态环境问题的生态敏感性研究。莫建飞等对广西进行洪涝灾害敏感性分析，为防灾减灾提供对策。王效科等对国内水土流失敏感性区域进行分析，提出区划方案。二是针对人文景观生态价值进行生态敏感性分析。钟林生等对青海省旅游景观进行生态敏感性分析，为生态旅游的可持续发展提供参考。李德旺等从空间格局角度对长江上游进行生态敏感性分析。三是针对城市生态敏感性进行分析，该类研究目前在我国较少。颜磊等采用水土流失、河流水量水质等指标作为评价因子，对北京进行生态敏感性分析。甘琳等对粤港澳大湾区近20年来的生态敏感性变化趋势进行分析，为粤港澳大湾区绿色可持续发展和环境管理提供科学依据。在城市化进程加快，生态环境要求日益严格的背景下，要加强区域生态敏感性分析和评价，促进区域可持续发展。本文对广东省进行生态敏感性分析，探究其空间布局，为研究区域发展方向和土地利用规划，促进区域可持续发展提供决策依据。

1 研究区概况

广东省下辖21个地级市，地理位置为20°13′N～25°31′N，109°39′E～117°19′E，面积为17.977 万km，其中，宜农地为434 万hm，宜林地为1 100 万hm。广东省水资源时空分布不均，境内主要水系为珠江水系（西江、东江、北江和珠江三角洲河网）和韩江水系。地势北高南低，北部为以南岭为主构成的山地，东西皆以丘陵为主，南部为珠江三角洲平原。

2 研究方法

2.1 研究数据

本研究采用的基础数据包括研究区的行政边界图、数字高程模型（DEM）数据（30 m×30 m）、广东省三级河流水系数据、2020年中国土地利用遥感监测数据、2020年中国生长季1 km 归一化植被指数（）空间分布数据集（由地理空间数据云与国家地球系统科学数据中心提供）。基于ArcGIS 平台对数据进行掩膜和裁剪，利用ArcGIS 软件对DEM 进行坡度分析，提取坡度因子和地形起伏因子，统一坐标系和投影系统，并通过栅格数据重采样将格式统一为30 m×30 m。

2.2 指标体系构建

研究区城镇空间扩展迅速，综合考虑自然与社会环境因素，选取土地利用类型、高程、坡度、临水距离、归一化植被指数和地形起伏度作为评价因子。本研究运用层次分析法（AHP）确定指标权重，其技术路线如图1所示。

图1 技术路线

根据《全国生态功能区划》及《广东省环境保护规划纲要（2006—2020年）》的指标分级和评分标准，将每个生态敏感性因子按影响程度划分为极敏感、敏感、低敏感、不敏感，并分别赋值（9、7、5、3）。评价体系如表1所示。

表1 生态敏感性因子评价分级

从内涵来看，土地利用类型不可避免会对生态环境产生影响，与生态系统结构、景观安全等有密切关系；高程影响植被垂直分布、地质状况和降水径流分配等；坡度影响径流分布和土壤稳定性，影响农业活动和工程建设等，从而影响生态敏感性；临水距离会影响生态敏感性，以三级河流为对象设置缓冲区，距河流的距离不同，生态敏感性不同；归一化植被指数是反映植被生长状态及植被覆盖度的最佳指标；地形起伏度可以反映区域的地形特征。

3 结果分析

3.1 单因子生态敏感性分析

经计算，各单因子生态敏感性分析结果如表2所示。广东省中部及沿海地区城市（广州、佛山、深圳、东莞等）的土地利用类型敏感性较低，敏感性由中部向四周增加，高敏感地区主要分布于广东省东北部和西北部。其中，极敏感地区面积占研究区的比重为59.90%，敏感区占比为8.94%，低敏感区占比为23.55%，不敏感区占比为7.61%。高程的不敏感区主要分布在广东省中部和沿海地区，西北、东北部的敏感性较高。其中，极敏感区面积占研究区的比重为24.52%，主要分布在韶关、清远和河源的西北部；敏感区占比为34.46%，主要分布在梅州中部和河源中部；不敏感区占比为32.68%，主要分布在广东省中部及沿海的地势平坦地区。

表2 单因子生态敏感性分析

研究区的生态敏感性程度与临水距离成反比，距离河流越近的地区生态结构越稳定，敏感性高，以三级河流的缓冲区作为对象，极敏感区面积占研究区的比重为3.18%，敏感区占比为2.11%，低敏感区占比为2.00%，不敏感区占比为92.71%。低敏感区主要分布在距离河流3 000 m 的缓冲区内。从生态敏感性分布来看，植被覆盖率高的地区生态结构稳定，生物多样性丰富，生态敏感性高。其中，敏感区主要分布在湛江和河源中部，其面积占研究区的比重为76.05%，低敏感区占比为13.37%，不敏感区占比为10.58%。地形起伏度与高程的敏感性相似，敏感区主要分布在广东省北部及西北部，不敏感区主要分布在广东省中部和沿海的地势平坦地区。极敏感区面积占研究区的比重为8.81%，敏感区占比为17.18%，低敏感区占比为25.92%，不敏感区占比为48.09%。

3.2 综合生态敏感性分析

将以上单因子生态敏感性分布进行加权叠加，获得广东省综合生态敏感性分布。低敏感区占比最大，敏感区次之。极敏感区主要分布在河源、梅州；敏感区主要分布在肇庆、清远和韶关；低敏感区主要分布在湛江、茂名、阳江、江门和汕尾；不敏感区主要分布在广东中部地区（广州、佛山、中山、东莞、深圳）和东部地区（潮州和揭阳）。各生态敏感性分区面积和占比如表3所示。

表3 不同生态敏感性分区面积及占比

3.2.1 极敏感区

极敏感区生态环境脆弱，自我恢复能力差，极易受到人类活动的干扰，生态多样性容易受到破坏。必须严格保护自然生态环境，城市建设不得随意占用土地，同时要做好生态修复。有计划地建设自然保护区和森林公园，在不影响环境的前提下建立自然教育基地和环境教育基地。

3.2.2 敏感区

敏感区不宜进行高强度开发，应在保护自然生态环境的前提下严格控制城市建设用地规模，采用相对集中而整体分散的发展模式。要控制大型污染性企业的选址，以防过度开发而破坏环境。可以建设自然保护区，合理地开发生态旅游，同时要注意生产空间、生活空间和生态空间的耦合协调发展。

3.2.3 低敏感区

低敏感区可以承受一定的人类活动干扰，可适度开发，在城市发展的同时要注重生态建设，保证人均绿地率。临近山体地区严禁开挖，应在山脚、陡坡附近进行重点绿化，入海河流周边禁止建设高污染设施。应加强自然资源保护，打造城市建设与生态环境耦合协调的发展格局。

3.2.4 不敏感区

不敏感区生态系统较为稳定，对人类活动的干扰包容性大，可以进行城市建设与开发利用。应该在保证生态体系安全的基础上大力开展经济建设，同时注重生产空间、生活空间和生态空间的合理布局。要以人与自然和谐相处为导向，注意营造绿色空间，注重生态效益，打造宜居宜业的现代化城市，促进城市的可持续发展。

4 结论

从生态敏感性来看，极敏感区主要分布在河源、梅州，必须严格保护自然生态环境，不得随意占用；敏感区主要分布在肇庆、清远和韶关，可以建设自然保护区，合理地开发生态旅游；低敏感区主要分布在湛江、茂名、阳江、江门和汕尾，可适度开发，但需要加强自然资源保护；不敏感区主要分布广东省中部地区（广州、佛山、中山、东莞、深圳）和东部地区（潮州和揭阳），该地区生态结构稳定，抗干扰能力强，可以在保护生态的基础上，合理地进行开发建设。城市生态脆弱性评价有助于了解城市生态安全状况及城市发展潜力，可引导城市规划，促进生态系统稳定，优化生态格局，打造宜居宜业的现代化城市。