基于GIS的西丰县生态敏感性评价

基于GIS的西丰县生态敏感性评价

张,萌

沈阳建筑大学  辽宁 沈阳  110168

摘要：本文选取辽宁省铁岭市西丰县作为研究对象，根据县域的特征，选取高程、坡度、坡向、植被、水系共5个评价因子，基于层次分析法计算出各评价因子的具体权重，最后权叠加得出综合生态敏感性评价结果，对西丰县生态敏感性进行总体评价。研究结果可对西丰县生态功能区划及后续生态空间保护实施等提供参考。

关键词：生态敏感性评价；层次分析法；西丰县

1 引言

自十八大以来，生态文明理念不断深入发展，对于规划分析方法有了根本转变：从过去30年里经济优先到经济、社会、环境并列，再到当今的生态优先并包含社会、经济关系，充分体现了国家治理方向的重大转变。生态文明理念下的空间规划体系思路逐步清晰，要把认识当前城镇中生态安全及环境中的突出问题放到规划的首要位置，把生态修复与空间资源有限合理利用放在突出位置，实现生态本底的整体保护，从而做到自然资源环境的合理可持续利用与管理[[1]]。因此，基于当前政策背景，本文针对西丰县丘陵地形复杂且脆弱的生态特征进行生态敏感性评价，以实现地区生态建设可持续发展。

2 研究区概况

西丰县位于位于铁岭市东北部，地处辽宁、吉林两省交界处，背靠长白山脉，面向松辽平原。西丰县地貌类型复杂，主要以山地、丘陵为主，是个“七山半水二分田，半分道路和庄园”的山区农业县。西丰县处于北温带边缘，属于典型的温带大陆性季风气候，春暖夏热，秋凉东寒，四季分明。西丰境内溪流密布，沟壑纵横，大小河流180余条；生态优良，森林覆盖率高，负氧离子含量丰富，被誉为“天然氧吧”。

3 研究方法

3.1生态敏感因子选取

西丰县属于丘陵地形由于其地形及生态环境的特殊性，在受到同等程度的人类活动或外部环境变化的外力作用下，各生态系统会有不同概率产生生态环境问题，例如水土流失、生物多样性降低等。生态系统是层次丰富、要素多样的复合型系统，生态系统中改变敏感性的要素数量巨大并且关系复杂，凭借单一指标不能够体现区域生态系统敏感性的总体表现。如果将生态系统中的所有指标都作为生态敏感性考虑因素，会因为指标过多缺乏可行性。合理的指标体系构建是在考虑建模、运算的可能性和数据的可获取性基础上，建立有区域针对性的指标体系。

因此，本文结合相关文献分析，基于西丰县生态本底，从地形、植被、水文三方面入手，选择高程、坡度、坡向、植被、水系共五个评价因子[[2]]。并利用层次分析法计算各因子权重，进行综合评价。

3.2因子权重确定

研究基于层次分析法，结合已有生态安全格局构建研究与生态敏感性评价研究，对各评价因子的相对重要性作出评价。构建判断矩阵，依据判断矩阵通过计算得到每个评价因子的权重，高程因子植被覆盖因子权重最高权重皆为0.27，其次为水系因子为0.25，坡度与坡向因子权重为0.10。

4 评价结果与分析

4.1高程分析

西丰县地形以低山丘陵为主，区域高程位于118-861米之间，其中最高海拔为861米，基于高程因子的生态敏感性总体偏高。 西丰县中度及以上敏感区占研究区的一半以上，主要分布在县域中海拔较高的山脉地带，尤其以冰砬山、城子山山脉带及西北部部海拔较高的乡镇建设区为主；低敏感区主要分布在中部河谷沿岸地带及中部城镇发展地带，这里地势较为平坦，人类活动较多，适合城市开发建设。西丰县边界低山众多，总体地势为东南、西、部三面较高，中部较为平缓，整体呈现南高北低的特点，高程等级由西丰县东部区域向西部区域递减，由高敏感区逐渐转变为低敏感区。

4.2坡度分析

    坡度是衡量用地开发建设的主要因素之一，坡度越大，建设适宜性越低，生态敏感性也越高。西丰县地形为低山丘陵，山体陡峭，整体坡度位于15度左右，基于坡度因子的生态敏感性总体适中。其中，低敏感区占研究区的六成以上，集中在北部谷地及坡度较缓的乡镇建设地；中度及以上敏感区在西丰县东南部及西部，主要分布于西丰县县东南部及西部坡度较大的连续山脉地带。

4.3坡向分析

太阳直射的时间长短及太阳辐射强度与山体坡向之间有必然联系，光线照射强度会影响土质及植被生长速度等情况，进而使其生态敏感性发生变化。根据评价结果，西丰县中部城区为中低敏感区，高敏感区较少；研究区东南部及西部山体众多，且北坡呈现极高敏感状态，南坡呈不敏感状态。

4.4植被分析

植被对维持当地生物多样性、生态功能及生态系统结构起到重要作用。植被能够极大程度地削弱外界对某一地区的影响程度，一个地区天然植被密度大、生物多样性稳定，则受外界环境和人类活动影响而发生环境变化的可能性较低。一旦植被被破坏，将会造成水土流失、土地沙化等环境问题。研究区自然生态资源丰富，天然植被密度高，分布广，中敏感区主要分布在县域西部冰砬山山脉及东南部天然植被林区，内部生态系统稳定；低敏感区主要为人工植被林区，如农作物、经济树种等以及城建工业用地；高敏感区主要为城建范围内裸露的荒地及部分工业用地，需要长期维护。

4.5水系分析

    河流水生态系统对维持当地生物多样性、进行气候调节、地下水补给有着至关重要的作用，一旦河流水生态功能失调，将会对整个生态系统等造成严重影响。研究区主要水系分布贯穿全域，主要有三大水系在中部及北部，呈东西走向，支流较少。中度以上敏感区主要在天然河道及其周边800米范围内的，类型为湿地，滩涂等生物多样性丰富且性质不稳定地类。

4.6综合分析

根据各个单因子的生态敏感性空间分布数据，将各个单因子的权重在ArcGis中进行加权叠加处理，参照西丰县综合生态敏感性评价标准对综合生态敏感性图进行重新分类，得出 5个敏感等级。从图中可以看出，西丰县综合敏感性状态一般，总的分布规律为中部沿河区域高、东南部北部低。高敏感区和极高敏感区主要分布在县域中部、东部及北部，主要为和隆满族乡、金星满族乡、振兴镇等乡镇内面积较大的山地，河流周边，靠近城建范围的林地丘陵等。中敏感区分布分散，低敏感区主要分布在县域西部郜家店镇、房木镇及北部天通镇。

整体来说，西丰县的生态建设工作应遵循绿色环保理念，统筹兼顾经济发展与生态文明建设。在社会方面，政府应重视环保事业，积极举办宣传低碳专题教育和学习活动；在政策方面，应充分把握西丰县生态敏感性特点结合环境承载力不断优化土地利用结构，做到人与自然和谐发展[[3]]；在经济方面，根据现有的研究基础和生态规划，降低能耗与环境污染，推动经济与生态的可持续发展。

图1 综合生态敏感性空间分布

参考文献

[1]康秀亮,刘艳红.生态系统敏感性评价方法研究[J].安徽农业科学,2007(33):10569-10571+10574.DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2007.33.085.

[2]张伟,王家卓,任希岩,高均海,何舸.基于GIS的山地城市生态敏感性分析研究[J].水土保持研究,2013,20(03):44-47+54.

[3]郑晓非,张志全,胡远满,李秀珍.辽宁省土地利用与生态环境协调发展研究[J].水土保持研究,2008(04):212-215+219.