吳德文,劉 剛,常 樂
(1.十堰市環(huán)境保護監(jiān)測站,湖北 十堰 442000;2.南水北調中線渠首環(huán)境監(jiān)測應急中心,河南 南陽 473000)
丹江口水庫作為國家南水北調中線工程的重要水源地,是我國戰(zhàn)略意義的生態(tài)屏障地區(qū),其生態(tài)環(huán)境狀況和水質水量安全關系到庫區(qū)的社會經濟以及受水區(qū)的水質安全[1]。本文在綜合考慮丹江口庫區(qū)流域地形地貌、生態(tài)環(huán)境狀態(tài)和土地利用現(xiàn)狀的基礎上,綜合采用GIS空間分析技術、生態(tài)多因子加權綜合法,探求流域生態(tài)敏感性評估和生態(tài)分區(qū),為流域生態(tài)環(huán)境保護提供技術支撐。
丹江口水庫流域在北緯 32°14′~33°48′,東經 109°25′~111°49′之間,本次研究主要涉丹江口庫區(qū)部分,主要包括湖北省十堰市城區(qū)、丹江口市、鄖縣、鄖西縣、竹山縣、竹溪縣、房縣以及河南省境內淅川縣、西峽縣和內鄉(xiāng)縣,面積共計26 495.71 km2,如圖1所示。
生態(tài)敏感性評價是一個涉及多準則、多層次、多要素的復雜決策過程,是識別不同地域生態(tài)敏感程度而展開分區(qū)的重要支撐[2]。此次研究選擇多因子權重疊加法,基于GIS技術方法[3-5],選取符合區(qū)域實際情況的要素因子,計算丹江口庫區(qū)的綜合生態(tài)敏感指數值,公式如下:
式(1)中:ESI為生態(tài)敏感性綜合指數;Wi為各單要素評價的權重值;ESi為各單要素生態(tài)敏感性指數。
利用GIS軟件的空間分析功能和柵格計算工具,按照土地生態(tài)敏感性評價標準,并結合庫區(qū)土地本身的自然環(huán)境特征和社會經濟發(fā)展需要,對不同敏感程度區(qū)域進行土地劃分,形成丹江口庫區(qū)生態(tài)敏感性綜合評價結果,如圖2所示。
圖2 多要素評價結果
結果表明,丹江口庫區(qū)52.65%為高敏感和極高敏感區(qū)域,38.48%為中敏感區(qū)域,8.97%為低敏感區(qū)域。高敏感區(qū)域主要集中在庫區(qū)水域、水源地和自然保護區(qū)、南部、北部山高坡陡及植被覆蓋率較高的區(qū)域。此區(qū)域生態(tài)環(huán)境脆弱,易受到外界因素的干擾[6],急需管理,禁止開發(fā)。中敏感區(qū)域主要分布在竹溪—竹山的丘陵地區(qū)、丹江口水庫周邊區(qū)域以及淅川—西峽的南部平原、丘陵地區(qū)。此區(qū)域內應注重生態(tài)環(huán)境建設和耕地保護,可以適當增加中心城市建設用地。低敏感區(qū)域主要包括區(qū)縣、經濟開發(fā)區(qū)等人口密度高、交通便利的城鎮(zhèn)密集區(qū)。此區(qū)域內應優(yōu)化建設土地,但要避免對自然生態(tài)環(huán)境的破壞。
此次研究對丹江口庫區(qū)土地利用結構和土地利用布局進行優(yōu)化配置,劃分為三片區(qū)紅線保護區(qū)、黃線控制區(qū)和藍線優(yōu)化開發(fā)區(qū),如圖3所示。
圖3 庫區(qū)土地生態(tài)敏感性評價分區(qū)
紅線保護區(qū)是指對庫區(qū)生態(tài)環(huán)境有重要“骨架”意義的水域保護區(qū)、濕地保護區(qū)、自然保護區(qū)等生態(tài)質量優(yōu)越且受人為干擾少的“生態(tài)優(yōu)質區(qū)”[7]。此次研究主要包括丹江口庫區(qū)土地生態(tài)高敏感區(qū)域、極高敏感區(qū)域,由水源保護的核心區(qū)和水源涵養(yǎng)保護區(qū)組成。水源保護核心區(qū)主要包括丹江口水庫172 m移民線以下的水域(含消落帶)、172 m水位線沿陸域向上1 km的庫濱緩沖帶、庫區(qū)重要水源地一級保護區(qū);水源涵養(yǎng)保護區(qū)主要包括國家級和省級自然保護區(qū)、風景名勝區(qū)、森林公園、地質公園以及坡度25o以上且面積超過2 km2的山地,面積總共為14 859.53 km2。
黃線控制區(qū)是指受到一定人為干擾的“生態(tài)管控區(qū)”的過度區(qū)域。此次研究主要包括丹江口庫區(qū)生態(tài)評估中度敏感性區(qū)域,由入庫河流及其水濱保護地帶、耕地、草地以及未劃入紅線保護區(qū)的林地、灌木地組成,主要分布在竹溪—竹山的丘陵地區(qū)、丹江口水庫周邊區(qū)域以及淅川—西峽的南部平原、丘陵地區(qū),面積總共為9 448.20 km2。
藍線優(yōu)化開發(fā)區(qū)是指研究區(qū)中心城市的規(guī)劃建設區(qū)以及依法設立的開發(fā)區(qū)和產業(yè)集聚區(qū)等區(qū)域。此次研究主要包括丹江口庫區(qū)土地生態(tài)低敏感區(qū)域,由十堰市張灣區(qū)、茅箭區(qū)、十堰經濟技術開發(fā)區(qū)、武當山經濟技術開發(fā)區(qū)、鄖縣縣城、鄖西縣縣城、竹山縣城、竹溪縣城、淅川縣城和西峽縣城組成,主要分布在竹溪—竹山城市城鎮(zhèn)帶、沿江城鎮(zhèn)帶以及西(峽)—淅(川)城鎮(zhèn)帶,面積總共2 188.01 km2。
經過相關研究,得出以下結論:①丹江口庫區(qū)52.65%屬于高敏感和極高敏感區(qū)域,38.48%屬于中敏感區(qū)域,8.97%屬于低敏感區(qū)域。②丹江口庫區(qū)劃分為紅線保護區(qū)、黃線控制區(qū)和藍線優(yōu)化開發(fā)區(qū),其面積分別為14 859.50 km2、9 448.20 km2、2 188.01 km2,分別占庫區(qū)總面積的56.08%,35.66%,8.26%.③紅線保護區(qū)主要是以水域保護區(qū)、濕地保護區(qū)、自然保護區(qū)為主的生態(tài)優(yōu)質區(qū),此區(qū)域需嚴格保護,禁止與生態(tài)保護無關的開發(fā)。黃線控制區(qū)主要分布在丘陵、水源保護緩沖區(qū)和水源涵養(yǎng)限制區(qū),此區(qū)域內應注重生態(tài)環(huán)境建設和基本農田保護,同時,應加強農村面源整治和污染源控制。藍線優(yōu)化建設區(qū)主要是庫區(qū)縣城、經濟開發(fā)區(qū)等人口密度高、交通便利的城鎮(zhèn)密集區(qū),此區(qū)域應優(yōu)化發(fā)展建設。