吳少鋒 周君佐 朱珍芳
[摘要]在對(duì)廣州市白云區(qū)實(shí)地調(diào)研的基礎(chǔ)上,本文選取地形地貌、生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人口情況5個(gè)方面13個(gè)指標(biāo)構(gòu)建白云區(qū)生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,并運(yùn)用主成分分析法確定各生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)因子的權(quán)重。在A(yíng)rcGlS支持下,對(duì)廣州市白云區(qū)生態(tài)敏感性進(jìn)行評(píng)價(jià)與分區(qū)。結(jié)果表明:白云區(qū)分為極敏感區(qū)、高度敏感區(qū)、中度敏感區(qū)、輕度敏感區(qū)和不敏感區(qū)五個(gè)區(qū)域,分別占白云區(qū)總面積的5.88%、9.28%、19.77%、30.26%、34.81%。白云區(qū)總體生態(tài)敏感性較低,以不敏感區(qū)和輕度敏感區(qū)為主。從總的空間分布來(lái)看,白云區(qū)生態(tài)敏感性分布呈現(xiàn)出自北向南的逐漸過(guò)渡的趨勢(shì),且南部地區(qū)整體比北部地區(qū)敏感。結(jié)合白云區(qū)生態(tài)敏感性綜合評(píng)價(jià)結(jié)果和實(shí)際情況,本文將白云區(qū)分為保護(hù)提升區(qū)、優(yōu)化保護(hù)區(qū)和保護(hù)防治區(qū)。最后,本文提出了提升白云區(qū)生態(tài)環(huán)境的政策建議。
[關(guān)鍵詞]都市圈;城鄉(xiāng)交錯(cuò)區(qū);生態(tài)敏感性:ArcGlS
隨著我國(guó)工業(yè)化和城市化的快速推進(jìn),大量人口涌入城市,造成城市規(guī)模不斷擴(kuò)張,大量農(nóng)地轉(zhuǎn)變?yōu)榉寝r(nóng)用地,給生態(tài)造成極大的壓力。城鄉(xiāng)交錯(cuò)區(qū)作為既不同于城市,也不同于農(nóng)村的獨(dú)特區(qū)域,土地過(guò)度開(kāi)發(fā)、生態(tài)破壞嚴(yán)重、人口急劇膨脹等問(wèn)題逐漸凸顯,城鄉(xiāng)交區(qū)生態(tài)環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越受到關(guān)注。
生態(tài)敏感性是指生態(tài)系統(tǒng)對(duì)外界自然環(huán)境變化和人類(lèi)行為的敏感程度,反映了區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生生態(tài)問(wèn)題的難易程度和可能性大小。生態(tài)敏感性不僅取決于生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu),也取決于生態(tài)系統(tǒng)外部受到的脅迫程度。生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)越不穩(wěn)定,對(duì)外部環(huán)境反應(yīng)就越敏感。生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)是診斷區(qū)域發(fā)生潛在生態(tài)問(wèn)題,識(shí)別生態(tài)敏感性因子的重要手段,也是生態(tài)環(huán)境整治的必要環(huán)節(jié)之一。生態(tài)敏感性的研究最早見(jiàn)于美國(guó)學(xué)者麥克哈格1967年在《設(shè)計(jì)結(jié)合自然》一書(shū)中對(duì)紐約斯塔騰島生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)的研究。隨后大量學(xué)者對(duì)生態(tài)敏感性做了廣泛研究,但是大多集中于某一具體的生態(tài)問(wèn)題。在研究方法上比較成熟,而且廣泛運(yùn)用遙感、地理信息系統(tǒng)GlS、全球定位系統(tǒng)GPS等技術(shù)手段。國(guó)內(nèi)對(duì)生態(tài)敏感性研究興起于1999年左右,這個(gè)時(shí)段主要研究某一生態(tài)問(wèn)題的生態(tài)敏感性,例如土壤鹽漬化、地質(zhì)環(huán)境敏感性等。2007年開(kāi)始,相關(guān)研究開(kāi)始增多。通過(guò)中國(guó)學(xué)術(shù)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)(CNKI)能夠搜到16篇以生態(tài)敏感性為關(guān)鍵字的核心期刊論文,研究對(duì)象擴(kuò)展到某一流域、某一城市和某一地類(lèi)特征區(qū)域等。2010對(duì)生態(tài)敏感性的研究達(dá)到頂峰,之后一直保持著較高的水平。
廣州市作為國(guó)際化的大都市,隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展和區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化的加速,大量人口涌入、城市邊界不斷擴(kuò)張,城鄉(xiāng)交錯(cuò)區(qū)生態(tài)環(huán)境問(wèn)題也越來(lái)越受到關(guān)注。但是,以往學(xué)者對(duì)生態(tài)敏感性的研究大多針對(duì)某一場(chǎng)地,如某一濕地、某一流域、某一生態(tài)保護(hù)區(qū)或者針對(duì)某一生態(tài)問(wèn)題區(qū)域,如水土流失、土地沙化等。在研究尺度上,主要集中在國(guó)家級(jí)、省級(jí)、市級(jí)層面,縣(區(qū))級(jí)、鎮(zhèn)級(jí)尺度的研究較少,而都市圈城鄉(xiāng)交錨區(qū)的研究更尚不多見(jiàn)。同時(shí),在評(píng)價(jià)因子的選擇上,以往的研究對(duì)自然因素關(guān)注較多,對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展因素關(guān)注較少。白云區(qū)是一個(gè)典型的都市圈城鄉(xiāng)交錯(cuò)區(qū),對(duì)該地區(qū)的生態(tài)敏感性進(jìn)行研究,既可為該地區(qū)生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供依據(jù),也可為也可以為該地區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供指導(dǎo)。
1、研究區(qū)域概況
白云區(qū)位于廣州市中心城區(qū)的北面,北接花都、從化,東鄰增城,西接南海,面積795.79平方公里,南連黃埔區(qū)、天河區(qū)、越秀區(qū)、荔灣區(qū),下轄4個(gè)中心鎮(zhèn)、118個(gè)村民委員會(huì)和247個(gè)居民委員會(huì)。2010年全區(qū)完成生產(chǎn)總值930.36億元,同比增長(zhǎng)13%。201 0年白云區(qū)外來(lái)流動(dòng)人口和外來(lái)常住人口均超過(guò)百萬(wàn),給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)極大的壓力。白云區(qū)主要以平原和丘陵為主,北部和東北部的地勢(shì)較高,低山丘陵地區(qū)主要分布在廣從斷裂帶以東和瘦狗嶺斷裂帶以北。白云區(qū)的平原主要為流溪河沖積形成的平原和珠江三角洲本身固有平原,多處位于廣從斷裂帶以西。東北部及北部的基巖是堅(jiān)硬的、塊狀變質(zhì)巖和花崗巖,以低山為主,谷深,坡陡。丘陵因?yàn)榛鶐r是中粗?;◢弾r,抗風(fēng)化能力較弱,常年風(fēng)蝕情況下,容易形成山坡平緩,而且山頂渾園的地勢(shì)。白云區(qū)肩負(fù)著廣州的生態(tài)環(huán)境修復(fù)重任,計(jì)劃將其作為中心城區(qū)北部的重要生態(tài)核心區(qū),中央綠色休閑區(qū)和廣州市生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)。
2、評(píng)價(jià)過(guò)程
2.1評(píng)價(jià)因子選擇
對(duì)生態(tài)敏感性評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)因子的選擇至關(guān)重要。由于所評(píng)估的是都市圈城鄉(xiāng)交錯(cuò)區(qū)生態(tài)敏感性,在選擇評(píng)價(jià)因子的時(shí)候要充分考慮到社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)生態(tài)敏感性的影響。通過(guò)參考相關(guān)文獻(xiàn)和實(shí)地調(diào)研,選取地形地貌、生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人口情況5個(gè)評(píng)價(jià)因子共13個(gè)指標(biāo)構(gòu)成白云區(qū)生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。具體如表1所示:
2.2評(píng)價(jià)單元?jiǎng)澐?/p>
評(píng)價(jià)尺度的選擇是生態(tài)敏感性評(píng)價(jià),包括單因子評(píng)價(jià)和多因子評(píng)價(jià)的前提條件。評(píng)價(jià)尺度的確定通常要求最低精確到米的級(jí)別,在此基礎(chǔ)上結(jié)合實(shí)際評(píng)價(jià)要求進(jìn)行選擇。本文對(duì)白云區(qū)進(jìn)行評(píng)價(jià)的過(guò)程中選擇行政邊界和柵格兩種選擇方式。行政邊界,顧名思義就是以行政區(qū)劃為導(dǎo)向進(jìn)行生態(tài)敏感區(qū)域的分級(jí)劃分,本論文研究當(dāng)中結(jié)合白云區(qū)的行政區(qū)劃情況,再依據(jù)白云區(qū)的統(tǒng)計(jì)年鑒資料,把鎮(zhèn)級(jí)和街道看成同一個(gè)級(jí)別。白云區(qū)總共有14個(gè)街道和4個(gè)鎮(zhèn),本文根據(jù)行政邊界的劃分,對(duì)白云區(qū)的流動(dòng)人口,常住人口,耕地面積,林業(yè)種植,農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值,人口自然增長(zhǎng)率,產(chǎn)業(yè)布局現(xiàn)狀,發(fā)展戰(zhàn)略等八個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)生態(tài)因子進(jìn)行生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)。柵格是遙感地圖的最小組成單元,而且在地理信息系統(tǒng)軟件中,每個(gè)柵格都有自身獨(dú)特的代碼,這樣的話(huà),柵格的選擇具有自身獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),容易在軟件中進(jìn)行計(jì)算和規(guī)劃。本文結(jié)合白云區(qū)內(nèi)的實(shí)際地理情況和現(xiàn)有的遙感地圖數(shù)據(jù),最后選136.7m×136.7m柵格尺度為最小格式進(jìn)行后期評(píng)價(jià),主要運(yùn)用于高程,坡度,植被,生態(tài)多樣性,功能區(qū)劃,共五個(gè)生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)因子的評(píng)價(jià)過(guò)程。
2.3數(shù)據(jù)處理
本研究所收集的有關(guān)數(shù)據(jù)和參考文獻(xiàn)主要有:《2010年廣州市白云區(qū)的土地運(yùn)用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)》、《2010年白云區(qū)高程坡度數(shù)據(jù)》、《廣州市白云區(qū)風(fēng)景名勝區(qū)總體規(guī)劃(2009-2025)》,《白云區(qū)臨空產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》、《2010年廣州市白云區(qū)統(tǒng)計(jì)年鑒》。研究過(guò)程中主要使用的軟件:ARCGIS9、ERDAS8.9、YAAHP0.5.2。采用的遙感圖像是從OuickBird(快鳥(niǎo))衛(wèi)星上面獲得的,OuickBird作為全球領(lǐng)先的遙感數(shù)據(jù)傳送衛(wèi)星,其提供的遙感數(shù)據(jù)往往比其他一般的商業(yè)衛(wèi)星的分辨率更高,相對(duì)也更能反映白云區(qū)的實(shí)際情況。為保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,本文對(duì)遙感數(shù)據(jù)主要采用輻射校正和幾何校正。結(jié)合白云區(qū)土地運(yùn)用的實(shí)際情況,參考國(guó)家土地分類(lèi)系統(tǒng),對(duì)遙感影像進(jìn)行細(xì)化分割后,將土地運(yùn)用類(lèi)型分類(lèi)為:水庫(kù)水、湖泊水、河流水、坑塘水、農(nóng)田水、灘涂、水澆地、水田、水工建筑用地、鐵路用地、采礦用地、設(shè)施農(nóng)用地、自然修復(fù)區(qū)、灌木林、民用機(jī)場(chǎng)、林地、旱地、城鎮(zhèn)用地、園地、農(nóng)村道路、農(nóng)村居民地、其他林地、其他建設(shè)用地、公路用地等。
2.4評(píng)價(jià)方法
生態(tài)系統(tǒng)的對(duì)外界反應(yīng)的敏感程度往往是多個(gè)影響因子共同作用形成的,既取決于各個(gè)單因子的分布狀況和各個(gè)單因子的影響強(qiáng)度,也取決于各個(gè)單因子結(jié)合形成的對(duì)外界干擾的綜合反應(yīng)情況。所以,在進(jìn)行生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)的時(shí)候多采用生態(tài)敏感性單因子評(píng)價(jià)和多因子評(píng)價(jià)相結(jié)合的綜合評(píng)價(jià)方法。生態(tài)敏感綜合性評(píng)分公式如下:
2.5評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重確定
確定評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的方法很多,但經(jīng)驗(yàn)法等等方法為主觀(guān)權(quán)重賦值方法。本文運(yùn)用主成分分析法確定各生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)因子的權(quán)重,相對(duì)于其他主觀(guān)權(quán)重賦值法具有更強(qiáng)的客觀(guān)性。最終確定各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重如表1所示:
3、評(píng)價(jià)結(jié)果
根據(jù)各個(gè)單因子生態(tài)敏感性指數(shù)和權(quán)重,在A(yíng)rcGlS中進(jìn)行疊加處理,得到白云區(qū)綜合生態(tài)敏感性分布圖如圖1所示:
通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析可知,白云區(qū)內(nèi)生態(tài)敏感性可以分為不敏感,輕度敏感,中度敏感,高度敏感和極敏感五種類(lèi)型,其中不敏感區(qū)和輕度敏感區(qū)主要位于白云區(qū)的西北部,兩者相互交替混雜,沒(méi)有明顯規(guī)律。而中度敏感區(qū),高度敏感區(qū)和極敏感區(qū)主要位于白云區(qū)的東南部,三者也是相互交替,沒(méi)有明顯規(guī)律,占地面積相對(duì)小于不敏感區(qū)和輕度敏感區(qū)。不敏感區(qū)占地面積為277平方千米,占整個(gè)白云區(qū)面積的34.81%,輕度敏感區(qū)占地面積為240.8平方千米,占整個(gè)白云區(qū)面積的30.26%,中度敏感區(qū)占地面積為157.3平方千米,占整個(gè)白云區(qū)面積的19.77%,高度敏感區(qū)占地面積為73.8平方千米,占整個(gè)白云區(qū)面積的9.28%,極敏感區(qū)占地面積為46.89平方千米,占整個(gè)白云區(qū)面積的5.88%。
4、生態(tài)保護(hù)策略
經(jīng)濟(jì)發(fā)展要同生態(tài)環(huán)境相適應(yīng),生態(tài)越敏感的區(qū)域越需要在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)注重生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。結(jié)合上述對(duì)白云區(qū)生態(tài)敏感性分析結(jié)果和白云區(qū)實(shí)際情況,本文將白云區(qū)劃分為生態(tài)保護(hù)提升區(qū)、生態(tài)優(yōu)化保護(hù)區(qū)和生態(tài)保護(hù)防治區(qū)。
4.1生態(tài)保護(hù)提升區(qū)
生態(tài)極敏感區(qū)和高度敏感區(qū)屬于保護(hù)提升區(qū),主要位于白云區(qū)的東南部。生態(tài)保護(hù)提升區(qū)易受到人為干擾,而且一旦破壞很難短期恢復(fù)。生態(tài)保護(hù)提升區(qū)應(yīng)嚴(yán)格保護(hù)現(xiàn)有生態(tài)用地,盡量壓縮建設(shè)用地空間,增加生態(tài)用地比例,禁止一切破壞生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的開(kāi)發(fā)活動(dòng)。同時(shí)要提高森林覆蓋率,改善土地利用模式,適度開(kāi)拓水體、森林等,增強(qiáng)水源涵養(yǎng)、水土保持等功能,全面保障生態(tài)安全。
4.2生態(tài)優(yōu)化保護(hù)區(qū)
中度生態(tài)敏感區(qū)屬于優(yōu)化保護(hù)區(qū),主要位于白云區(qū)的東南部和西南部。這部分地區(qū)可適度進(jìn)行建設(shè)用地與生態(tài)用地的空間置換,優(yōu)化生態(tài)空間布局和城市規(guī)劃。在建設(shè)用地開(kāi)發(fā)過(guò)程中應(yīng)仍以“保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境為指導(dǎo)原則進(jìn)行適度開(kāi)發(fā)”,保證景觀(guān)生態(tài)用地在土地利用結(jié)構(gòu)中比例不下降。對(duì)于人類(lèi)行為活動(dòng)過(guò)度的區(qū)域應(yīng)當(dāng)安排專(zhuān)職人員進(jìn)行限制。加大環(huán)境保護(hù)執(zhí)法力度,對(duì)違規(guī)違法建筑堅(jiān)決拆除。
4.3生態(tài)保護(hù)防治區(qū)
輕度生態(tài)敏感區(qū)和不敏感區(qū)屬于生態(tài)保護(hù)防治區(qū),主要位于白云區(qū)的西北部,兩者相互交替混雜。這部分地區(qū)可適當(dāng)鼓勵(lì)建設(shè)用地開(kāi)發(fā)利用,但必須嚴(yán)格控制“三廢”的排放。在土地開(kāi)發(fā)過(guò)程中,需要加強(qiáng)土地開(kāi)發(fā)過(guò)程中及開(kāi)發(fā)后對(duì)生態(tài)空間的污染預(yù)警及其防治,統(tǒng)籌優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)和布局,注重人與自然環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。要重點(diǎn)關(guān)注生態(tài)保護(hù)防治區(qū)的綠地修復(fù)情況,盡可能的提高植被覆蓋率,在提高植被覆蓋率的基礎(chǔ)上,建設(shè)防護(hù)綠地。發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí),通過(guò)建設(shè)生態(tài)示范區(qū)、完善城市可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施等途徑努力改善人居環(huán)境。結(jié)論:
本文選取地形地貌、生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人口情況5個(gè)方面13個(gè)指標(biāo)構(gòu)建白云區(qū)生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,并運(yùn)用主成分分析法確定各生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)因子的權(quán)重。在A(yíng)rcGlS支持下,對(duì)廣州市白云區(qū)生態(tài)敏感性進(jìn)行評(píng)價(jià)與分區(qū)。白云區(qū)總體生態(tài)敏感性較低,以不敏感區(qū)和輕度敏感區(qū)為主。從總的空間分布來(lái)看,白云區(qū)生態(tài)敏感性分布呈現(xiàn)出自北向南的逐漸過(guò)渡的趨勢(shì),且南部地區(qū)整體比北部地區(qū)敏感。依據(jù)白云區(qū)生態(tài)敏感性綜合評(píng)價(jià)結(jié)果,結(jié)合白云區(qū)實(shí)際情況,將白云區(qū)分為主要修復(fù)區(qū)、次要修復(fù)護(hù)區(qū)、修復(fù)過(guò)渡區(qū)和經(jīng)濟(jì)修復(fù)區(qū)四個(gè)分區(qū)。
白云區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展要與生態(tài)環(huán)境保護(hù)相結(jié)合,要在經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)上有新的作為和新的突破,堅(jiān)決杜絕那些對(duì)生態(tài)環(huán)境構(gòu)成威脅的企業(yè)落戶(hù)白云區(qū)。同時(shí),要發(fā)揮區(qū)位優(yōu)勢(shì)和豐富的資源稟賦優(yōu)勢(shì),積極發(fā)展觀(guān)生態(tài)產(chǎn)業(yè)。加大生態(tài)環(huán)境保護(hù)和修復(fù)力度,推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè),促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。