增城区基于GIS的生态环境敏感性分析 为规划管理和保护提供基础数据

根据增城生态本底环境, 选取研究区水土流失、地质灾害、自然保护区与森林公园、河流湖泊和土地利用等敏感性因子, 基于gis空间分析技术, 将单因子的敏感性依次分为高、中、低和不敏感性4个等级, 并根据其敏感度赋予相应等级值, 然后运用多因子叠加最大值法, 对增城生态环境敏感性定量分析。结果表明:增城生态环境敏感性总体适中, 高敏感区、中敏感区、低敏感区和非敏感区的比重分别为区域面积的13.45%、23.32%、25.65%和37.58%。

随着我国社会经济的高速发展, 城市建设用地不断外延扩张, 人类活动对生态环境的影响也越来越深刻, 综合分析区域生态敏感性, 是合理评价人与自然和谐发展的综合性指标, 是区域生态环境规划、管理和保护的基础[1]。生态敏感性是指在不损失或不降低环境质量的情况下, 内在和外在因素综合作用引起环境变化的响应的强弱程度, 即生态敏感性是生态因子对外界压力或变化的适应能力[2]。

为了协调开发与保护自然资源的关系, 实现自然资源的永续利用和可持续发展, 在选择城镇建设用地发展方向和进行土地利用之前, 首先应做好区域生态规划, 对规划区域的生态敏感性进行研究, 避免破坏城市生态廊道与自然本底, 营造生态良好、环境优美的区域生态环境[3]。

增城位于广州市东部, 处于113°32'~114°0'e、23°5'~23°37'n, 总面积1614.8km2, 占整个广州市域面积的1/5, 2016年末常住人口为114.53万人。增城拥有完善的轨道交通, 一个小时可到达白云和宝安两大国际机场。增城区位优势明显, 毗邻港澳地区, 地处珠三角东岸经济带“黄金走廊”, 同时是穗莞深科技走廊的重要连接区。2015年5月, 随着广州市增城“撤市设区”的挂牌成立, “现代化中等规模生态之城”成为了增城新的城市定位, 代表着增城未来的发展方向。增城新的城市定位把生态放在了更加突出的位置, 建设宜居宜业、绿色发展、幸福之城是增城城市发展的重要目标。

增城位于珠江流域东江下游, 地势较为低平, 高山不多, 各山脉之间隔着较多山坳, 成为天然交通通道, 根据地形可分为北部低山谷地、中部丘陵河谷平原、南部珠江三角洲平原。增城拥有林地面积66117 hm2, 占总用地的40.94%, 主要分布在北部派潭、小楼、正果三镇, 以及中新镇和朱村街道北部。增城拥有众多森林公园, 包括太子森林公园、高滩森林公园、南香山森林公园等17个, 生态公益林面积36305 hm2, 占林地面积的54.91%, 派潭镇、正果镇山区是增城重要的育林基地。

研究所用数据主要包括遥感和规划两大类 (表1) 。研究所运用的这两类数据来自于国土规划和林业等部门, 由于数据类型不同, 规划数据需要先进行格式转换, 利用arc gis软件对其进行重新配准、投影变换和矢量化等处理[4], 统一为gauss-kruger投影下xi’an 80的shapefile数据格式, 并统一比例尺;遥感数据则统一使用2016年数据, 进行土地利用现状解译、生态要素识别。

3.1 影响因子的选取

水土流失是地形、降雨、植被覆盖和人为因素共同作用的结果, 增城地貌类型丰富, 地势北高南低, 水能资源丰富, 雨量充沛, 多年平均降雨量超过2000 mm, 易造成洪涝灾害和水土流失;增城4—9月为雨季, 其降雨量占年降雨量的85%, 汛期多大雨、暴雨、特大暴雨, 易造成洪涝灾害, 诱发滑坡、泥石流、崩塌等地质灾害, 受此影响增城仍分布有地质灾害隐患点75处。

增城的地貌环境决定了在内外力的作用下, 产生的地质灾害对生态环境具有很高的敏感性;自然保护区与森林公园是重要的生态涵养区, 其范围内的自然环境和自然资源具有游憩、疗养、避暑、文化娱乐和科学研究的功能, 是生态敏感的地区之一;同时, 增城拥有国家水产资源保护区、珍稀水生动植物保护区以及众多省级和市级森林公园, 在广州占有很重要的生态地位;

水体能够很好地反映生态敏感性, 增城河流湖泊密布, 流域面积超过500 km2的河流有东江、增江、西福河等, 超过50 hm2的水库有联安水库、增塘水库、白洞水库、百花林水库等;另外, 增城土地利用类型主要有耕地、林地、园地、水体和其他建设用地等, 不同的土地利用方式对生态环境也有不同的影响。综合以上分析, 选取水土流失、地质灾害、自然保护区与森林公园、河流湖泊和土地利用5个影响因子研究增城生态敏感程度。

3.2 因子敏感性等级划分

生态敏感性高的区域, 生态系统很容易受损, 是生态环境保护的重点地区, 也是人为活动受限的地区, 生态敏感性分析的重要内容是进行生态敏感性分级。根据各因子作用于生态敏感度的不同, 对其分别赋予不同的等级值 (非、低、中和高) 。为了便于在gis空间分析中迅速获取计算结果, 描述性的等级信息需转换成生态敏感性指数并建立等级评价体系[5,6,8] (表2) , 较高的等级指数值表示该因子对生态敏感性具有较高的影响程度, 确定增城生态因子类别及等级体系。

4.1 单因子分析

由于数据源不一致, 需对各生态评价因子的原始信息进行数量化和标准化处理。在gis空间分析的支持下, 将水土流失、地质灾害、自然保护区与森林公园、河流湖泊、土地利用分别赋予相应的等级指数值, 进行生态敏感性单因子分析  。