主管:中华人民共和国住房部和城乡建设部主管
主办:中国房地产业协会主办
国际标准刊号:ISSN 1002-8536
国内统一刊号:CN11-5936/F
邮发代号:82-510

    期刊目录查询



    当前位置: 首页>期刊目录>

    地产研究

      基于生态敏感性分析的城市湿地保护规划

      发布时间:2015-09-14 10:04:22 浏览次数: 640次

        基于生态敏感性分析的城市湿地保护规划

        —以孝感市孝南区为例

        王杰明  曾为刚

        孝感市城乡规划建筑设计研究院 湖北 孝感 432100

         

        【摘  要】通过引入生态敏感性评价体系,利用ARCGIS空间分析模块,对孝感市孝南区的湿地保护生态敏感性进行综合评价,划定保护与开发范围。研究认为,需将研究区45.75% 左右的区域作为湿地核心保护区和生态缓冲区,并对应的制定分级管控措施,以利于区域湿地资源的可持续发展。

        【关键词】生态敏感性;ARCGIS;城市湿地;保护;适度利用;孝南区

         

        城市湿地作为城市中一个特殊的生态系统,具有重要的生态环境和社会服务功能。城市湿地对于城市的环境调节、资源供应、灾害防治以及人居环境的美化等方面都起到了不可或缺的作用,合理开发和利用湿地资源是确保城市可持续发展的重要前提。本文在湿地资源调查基础上,对研究区范围内湿地进行分类,并辨识出湿地现状生态环境问题,确定生态敏感性评价因子;基于文献研究、专家经验及实地情况,确定各生态敏感性评价因子的敏感性分级标准;在湿地生态敏感性评价基础上,根据国家、省、市相关湿地保护政策和规划,制定研究区湿地保护功能区划,并相应的提出分级管控措施,以利于区域湿地资源的可持续发展

         

        1 研究区概况 

        孝感市地处湖北省中东部偏北,位于江汉平原北部,大别山、桐柏山脉以南,与武汉市黄陂、东西湖区唇齿相依。孝感市属亚热带大陆性季风气候,四季分明,雨量充沛,年均气温在15.5-16.5°C之间,年降雨量为1040mm-1230mm,70%降水集中在4月-9月。

        研究区在孝南区行政边界范围以内,面积约467.8011 km2 ,向北以《孝感市城市总体规划(2013-2030年)》规划北环路道路红线为边界,向东、西、南以孝南区行政边界线为界。研究区范围内共有河流、湖泊、沼泽、人工等4类湿地,面积共计9984.89 hm2 ,占研究区总面积的21.34%。其中河流湿地主要有澴河、府河、老澴河、滚子河、邓家河、二道河、沦河等,其面积为3242.26 hm2 ;湖泊湿地主要为王母湖、野猪湖、白水湖等,其面积为4421.00 hm2 ;沼泽湿地和人工湿地面积共计2321.63 hm2 。

        2 生态敏感性分析

        2.1 评价指标选取与分级标准

        本研究结合孝感市城市湿地实际情况,从地形地貌、植被生境、生物多样性、水体保护和人为干扰等多方面建立了评价指标体系,选择了坡度、NDVI 、生物多样性、地表水系、距主要道路距离等5个因子作为生态敏感性评价的主要方面。为便于理解和体现结果的明显区别,将每个单方面生态因子敏感性按其本身的发展变化规律并结合所在区域现状情况、对环境影响的大小、已经公认的分级标准以及人类对人文环境的影响大小四方面分为五个不同层次,即极敏感、高度敏感、中度敏感、轻度敏感和不敏感。

        (1)坡度

        坡度是高程的变率,表示区域的陡峭状况,对人类居住和农业耕作、生产用地有很大的影响。坡度越大,区域的生态环境承受能力越差,敏感性越高。同时,坡度对水土流失的影响也最大,一般适宜的坡度为<15度。本次评价将规划区土地坡度按0-5、5-8、8-15、15-25、大于25度共5个等级进行分类。坡度值越高,敏感性分值越高。

        (2)NDVI

        植被是生物资源重要组成部分之一,在保护生物多样性、改善生态环境质量方面具有重要作用,植被归一化指数越高,其保护价值越大,生态敏感性越高。

        (3)生物多样性

        由于生物多样性的调查统计工作量浩大,短时间内难以直接获取研究区生物多样性指标,故在本次城市湿地生态敏感性评价时根据文献资料及以往调查资料经验判断生物多样性等级:城郊水体 > 城市其他水体 > 城市建设区水体周边片林、草地 >城郊农田 > 城镇建设用地。

        (4)地表水系

        水对动植物的生存、生长有重要影响,也是最容易受人为干扰的因子之一。对于湿地保护,距水源越近,生态系统受威胁和干扰的程度则越大,生态敏感性越高。

        (5)距主要道路距离

        道路联系着工厂、乡镇等主要经济活动单元,带来了巨大的人流、物流和经济流,会直接影响湿地生态系统。一般而言,道路网越密集,距离道路越近,人类活动越强烈,该区域的保护价值越低,生态敏感程度也越低。

        2.2 评价指标权重的确定

        本研究中采用层次分析法来确定各敏感因子的权重。

        1、构建判断矩阵(表1)

        表1生态敏感性因子判断矩阵

         

        坡度

        NDVI

        生物多样性

        地表水系

        距主要道路距离

        坡度(o

        1

        2

        1/6

        1/8

        1/4

        NDVI

        1/2

        1

        1/7

        1/9

        1/5

        生物多样性

        6

        7

        1

        1

        2

        地表水系

        8

        9

        1

        1

        2

        距主要道路距离(m)

        4

        5

        1/2

        1/2

        1

         

        2、计算权重

        生态敏感性因子判断矩阵的最大特征根max为5.0493 ,生态敏感性因子的一致性比例(CR)为0.0110,小于0.1,其结果都是可以接受的。

        由以上计算获得了孝感市城市湿地生态敏感性评价因子的权重(表2)。

        表2生态敏感性评价因子权重

        生态敏感性因子

        权重

        坡度

        0.0571

        NDVI

        0.0391

        生物多样性

        0.3375

        地表水系

        0.3747

        距主要道路距离(m)

        0.1915

         

        2.3 数据来源与处理及精度说明

        本规划数据主要来自以下五方面:

        (1)高分辨率遥感影像及Landsat 8多波段卫星影像,(2013年7月16日)。

        数据来源于地理空间数据云网站http://www.gscloud.cn/ ,数据分辨率为30m。

        (2)DEM数字高程模型

        数据来源于地理空间数据云网站http://www.gscloud.cn/ ,数据分辨率为30m。

        (3)现状地类分布CAD数据

        主要收集到的cad数据为1:10000地形图。

        (4)实地调查及部门访谈

        2015年4月上旬至中旬多次深入孝感市城市湿地实地踏勘调查,并赴孝感市园林局、水利局、国土局、规划局、林业局等部门进行访谈及收集湿地相关资料。

        (5)其他相关资料,包括现有规划图件、扫描图件、统计数据、文本等。

        3 研究区生态敏感性分析结果

        通过生态敏感性单因子指数与权重的加权求和,利用ARCGIS的空间分析模块(Spatial Analyst)中栅格计算工具,将各单因子敏感性分级图层进行加权叠加,计算研究区城市湿地保护生态敏感性综合指数。计算公式如下:

        Si=[坡度]*0.0571+[NDVI]*0.0391+[生物多样性]*0.3375+[地表水系]*0.3747 +[距主要道路距离]* 0.1915;式中Si为城市湿地保护生态敏感性综合得分。经计算,城市湿地保护生态敏感性综合分值在1-9之间,依据敏感性因子加权总分分布规律对城市湿地保护综合敏感性空间分布图进行重分类(Reclassify),将综合敏感性等级分为低、较低、中、较高、高5个等级。如表3城市湿地保护综合敏感性分级表,图1城市湿地保护综合敏感性分级图。

        表3城市湿地保护综合敏感性分级结果

        分级标准

        敏感性等级

        面积/公顷

        面积百分比

        0-2.474262

        9680.16

        20.69%

        2.474262-3.6663

        较低

        15696.34

        33.55%

        3.6663-5.109293

        8387.94

        17.93%

        5.109293-7.054196

        较高

        4517.34

        9.66%

        7.054196-8.9991

        8498.33

        18.17%

        合计

        -

        46780.11

        100%

         

        1 孝感市城市湿地保护综合敏感性分级图

         

        研究区综合敏感性等级所占面积比例从高到低依次为较低敏感区(33.55%)> 低敏感区(20.69%)> 高敏感区(18.17%)> 中度敏感区(17.93%)> 较高敏感区(9.66%)。

         

        4 湿地功能区划及重点湿地规划指引

        4.1 湿地功能区划

        (1)划分依据

        本规划针对研究区范围内湿地保护,以孝感市城市湿地生态敏感性评价为基础,基于实现空间的集约紧凑发展和促进城市空间和自然湿地空间相融合的原则,遵循对湿地实行“保护优先、科学修复、合理利用、持续发展”的方针,在相关上位规划指导下,将研究区划分为湿地核心保护区、湿地生态缓冲区、适宜发展区共三大主体功能区。

        (2)划分内容

        表4研究区湿地保护功能区划

        敏感性等级

        面积/ hm2

        占研究区比重

        功能分区

        面积/hm2

        占研究区比重

        9680.16

        20.69%

        适宜发展区

        25376.50

        54.25%

        较低

        15696.34

        33.55%

        8387.94

        17.93%

        湿地生态缓冲区

        8387.94

        17.93%

        较高

        4517.34

        9.66%

        湿地核心保护区

        13015.67

        27.82%

        8498.33

        18.17%

        合计

        46780.11

        100%

        -

        46780.11

        100%

         

        ①湿地核心保护区

        湿地核心保护区以湿地高生态敏感区为主,较高敏感区为辅,并包含城区景观水体公园湿地,面积共计13015.67hm2 ,占研究区面积比例为27.82%。主要分布在城区以南朱湖湿地、沦河、二道河、府河等河道、湖泊、集中坑塘等水体区域,以及与城市建设紧密联系的卧龙河渠、滚子河支流;城西澴河、澴川郊野湿地公园;城东王母湖、野猪湖及其周边区域;城区老澴河、滚子河、邓家河及后湖湿地公园等区域水体及部分林带、绿地。

        ②湿地生态缓冲区

        湿地生态缓冲区以湿地中度生态敏感区为主,面积共计8387.94hm2 ,占研究区面积比例为17.93%。主要分布在湿地核心保护区四周约50-100m范围,城区部分景观水体区域及人工渠系周边林带、公园绿地及其影响区域。

        ③适宜发展区

        适宜发展区以湿地较低敏感区、低敏感区为主,面积共计25376.50hm2 ,占研究区面积比例为54.25%。主要分布在孝感市中心城区建设区、主要城市道路轴线两侧及远离水体、人为活动频繁的区域。

        4.2 分级管控措施

        (1)湿地保护核心区管控措施

        必须加强该功能区的生态保护,严格控制人为因素对该区域自然生态的干扰,严禁任何有悖于保护目的的各项湿地利用活动,严格保持其自然本底。在该区域内实施国家和省政府批准的建设项目的确需要占用湿地的,要组织论证评估,尽量减小占用湿地规模,禁止其他项目占用核心保护区湿地。

        加强水生态系统治理与修复,改善湿地生态系统从而改善自然环境,统筹山水林田湖系统治理,构筑湿地生态屏障,逐步增加湿地率。

        (2)湿地保护缓冲区管控措施

        该区为生态中度敏感区和水体的缓冲地带,开发过程中应推行低冲击、低影响、低碳的开发模式,避免影响水体和生态高敏感区的湿地保护、生物多样性保护及生态安全。适度支持环境友好型的特殊产业、服务产业、公益性建设及资源环境承载能力较强的区域建设使用湿地;禁止可能威胁生态系统稳定、生态功能正常发挥和生物多样性保护的各类湿地利用方式和资源开发活动。

        (3)适宜发展区管控措施

        该区可依据城市总体规划及其他法定规划进行开发建设,但要加强对生态环境容量的研究,在不破坏生态网络结构前提下,对区域内具有重要作用的生境踏脚石(如小树林、池塘等)予以保护,并结合现状和环境承载力,注重环境品质的营建,走可持续城市发展之路。

         

        5 讨论

        深入分析和评价区域生态敏感性,了解其空间分布状况,能为预防和治理生态环境问题的区域政策提供科学依据。生态敏感性评价已广泛应用于土地生态敏感性评价、自然保护区生态敏感性评价、景区生态规划等领域。

        本文将GIS栅格叠加技术应用于区域尺度的生态敏感性分析,使生态敏感性因子空间叠加分析高效、准确。然而,对于研究区湿地保护来说,影响其生态敏感性的因子很多,因子选择不同,敏感性分析结果亦有所不同。文章限于数据资料的收集情况,仅选择了有代表性的5个因子,这可能会在一定程度上影响到生态敏感性区划的结果。在今后的研究中应基于保护目的,从多方面考虑敏感性评价因子的选择和分级标准,以得出更加科学的敏感性等级分布结果,为下一步的研究提供支撑。

         

        参考文献

        [1]孙广友,王海霞,于少鹏.城市湿地研究进展[J].2004(05)

        [2]吴丰林,周德民,胡金明.基于景观格局演变的城市湿地景观生态规划途径[J].长江流域资源与环境.2007(03)

        [3]王建华,吕宪国.城市湿地概念和功能及中国城市湿地保护[J].生态学杂志.2007(04)

        [4]赵义华等.基于生态敏感性分析的湿地保护开发利用规划--以常州市宋剑湖地区为例[J].城市规划.2009(04)