山地型县城的生态敏感性评价

摘要[目的]探究长汀县生态敏感性。[方法]以DEM数字高程数据和Landsat遥感影像数据为基础，选用高程、坡度、坡向、水系、植被5个因子构建生态敏感性评价的指标体系，对长汀县的单因子及综合生态敏感性进行评价。[结果]长汀县整体生态敏感性状态一般，不敏感区及低敏感区占研究区的58%，中度以上敏感区占研究区的42%。长汀县综合生态敏感性分布规律为中部高、四周低。区域中部、北部和东部为主要高敏感区，不敏感区、低敏感区主要分布在研究区西部四都镇、古城镇、管前镇、宣城乡等地区;大同镇等区域大部分为中敏感区;红山乡、铁长乡等地区大部分为高敏感区、极高敏感区。[结论]该研究为长汀县以及类似的山地型县城的可持续发展提供理论参考。

关键词生态敏感性;评价;指标体系;生态建设;长汀县

中图分类号X171.1文献标识码A

文章编号0517-6611（2022）13-0072-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.13.020

Ecological Sensitivity Evaluation of Mountainous County—Taking Changting County as an Example

WU Lin-ying， LU Xiao-lv， AI Xin et al（College of Landscape Architecture， Fujian Agriculture and Forestry University ， Fuzhou，Fujian 350000）

Abstract[Objective]To explore the ecological sensitivity of Changting County.[Method]Based on DEM digital elevation data and Landsat remote sensing image data， the index system of ecological sensitivity evaluation was constructed with five factors， namely elevation， slope， aspect， water system and vegetation， and the single factor and comprehensive ecological sensitivity of Changting County were evaluated.[Result]The ecological sensitivity of Changting County was general， with insensitive and low sensitive areas accounting for 58% and moderately sensitive areas accounting for 42%. The distribution law of comprehensive ecological sensitivity in Changting County was high in the middle and low around. The central， northern and eastern parts of the region were the main high sensitive areas， while the low sensitive areas were mainly distributed in Sidu Town， Ancient Town， Guanqian Town and Xuancheng Township in the west of the study area Datong Town and other areas were mostly sensitive areas.Hongshan Township and Tiechang Township were mostly high and extremely sensitive areas.[Conclusion]This study provides a theoretical reference for the sustainable development of Changting County and similar mountainous counties.

Key wordsEcological sensitivity;Evaluation;Index system;Ecological construction;Changting County

社会经济的飞速发展提升了居民的消费水平，导致人类的需求与生态环境品质之间的矛盾愈发尖锐。由于城镇化速度过于迅猛，随之产生的生态环境与经济发展的矛盾冲突已经成为当前社会的重点议题[1]。我国地域辽阔，生态环境的区域异质性明显，因此环境与经济的矛盾也有明显的地域差异。在生态学研究领域中，土地生态敏感性代表生态系统在外界活动的影响下维持良好状态的敏感水平，通常用来反映环境生态平衡状态与产生环境急剧变化的概率高低。生态敏感性评价实际上是对现有的天然生境背景进行明确分析，将容易发生生态问题的区域落实在详细区域的评价[1-2]。由此可以根据生态环境敏感程度来确定地域开发的合理强度，制订可行的规划方针及划定具有维护价值的区域，为区域的绿色生态建设提供指导和借鉴。

国内对于生态敏感性的研究已有不少案例，主要是针对不同地区开展的土地生态敏感性研究及相关成果展示，其研究通常基于地区的自然灾害即主要生态问题的形成机制，分析其区域内的主要干扰来源及规律，明确其发生的频率范围，从而进行生态敏感性指标评价这一相关步骤，应用定性和定量方法对多种生态环境的敏感程度进行分级评价、全面分析等。生态敏感性研究涉及范围较广、跨度较大，在生态资源、经济社会、国土空间规划、地质地貌等研究领域均有应用，研究尺度也逐渐由宏观转向微观，且主要研究区域集中于生态保护区、生态功能区、自然流域、特殊生态敏感区等具有明确指向区域，研究县镇及以下尺度案例的较少，这方面的小尺度生态敏感性分析仍有待增补。

福建省长汀县是一座典型的山地型县城，其作为新型生态建设实践创新基地，生态资源维护的必要性不言而喻。一方面，长汀县曾是我国南方红壤区水土流失最严重的县，生态环境一度极为恶化;另一方面，长汀县发展迅猛，致使绿色生态环境与国民经济发展的利害摩擦日益加深，生态敏感性程度持续增大。因此，开展长汀县生态敏感性研究，识别土地敏感性布局，为该区域的国土空间规划和生态环境保护奠定基础。笔者运用GIS技术手段，在构建适应长汀生态敏感性评估指标体系的基础上，分析长汀县的高程敏感性、坡度敏感性、坡向敏感性、河流敏感性、植被因子敏感性和综合生态敏感性，以期为长汀县以及类似的山地型县城的可持续发展提供理论参考[3]。

1资料与方法

1.1研究区概况长汀县总面积约3 106 km²，人口约40.2万，地理空间方位为116°00′45″～116°39′20″E、25°18′40″～26°02′05″N，地处福建、广东、江西三省彼此接壤的省域边界[3]。长汀县县域内绝大部分是山地且山地多跌宕起伏，支脉交错纵横，造成北高南低的地形趋势。长汀县属于亚热带季风性湿润气候，每年平均气温达到18.3 ℃，年降雨量1 685.6 mm[3]。县域内水网系统丰富，分别属于闽、韩、赣水系，各水系主要呈南北走向，县域内南部河网密度高于北部，河流类型主要为地表径流和浅层地下水构成。长汀县土地分类中林地占比较大，森林覆盖率超过70%。近年来，由于城镇的发展，部分林地转变成为其他用地类型，生态环境面临较大的压力。

1.2研究方法

1.2.1生态敏感因子选取。由于研究区地形条件较复杂，生态敏感性容易遭受地域特征的相关影响[4]，因此为了详细分析长汀县生态敏感地带，应进行多种生态敏感因子选择，并利用不同的生态敏感因子对各区域进行生态敏感性单因子分析。生态敏感性受多种生态因素的影响，如河流水量水质、地质灾害、植被、道路等。此外，不同地区主要因子功能占比也具有差异[4]。

长汀县土地利用类型以林地为主，植被繁茂，主要水系为汀江，还有汀江国家湿地公园这一重要生态功能保护区。由于长汀县易发生滑坡和坍塌等生态问题，考虑到长汀生态环境要素，该研究选取了高程、坡度、坡向、水系、植被这5类要素区构建长汀县生态敏感性分析的指标体系[4]。

1.2.2数据来源与处理。

（1）基于地理空间数据云30 m分辨率的DEM数字高程数据为影像基础，选择长汀县2017年云层量≤10%的高质量影像提取高程、坡度和坡向数据。

（2）归一化植被指数（NDVI）数据及归一化水指数（NDWI）数据由Landsat8的2017年12月遥感影像处理后，经波段合成后得到。其中NDWI值大于0为水系，利用欧氏距离计算后重分类得出水系敏感性评价。

（3）根据长汀生态系统的特点和当地实际，选用高程、坡向、坡度、河流水系和植被这5个生态因子，并根据各因子对长汀生态环境影响程度的空间差异，对其赋予不同的评估值（不、低、中、高和极高，分别对应的属性值为1、2、3、4、5）[4]。长汀县生态敏感性可表示为[5]：

长汀县综合敏感性空间分布图通过GIS空间叠加分析功能得出[6]。依据敏感值划分等级：>3.4～4.0为极高度敏感，>2.8～3.4为高度敏感，>2.2～2.8为中度敏感，>1.6～22为低度敏感，1.0～1.6为不敏感。

1.2.3生态因子汇总量。应用层次分析法，构建指标评价体系，将专家意见引入到层次分析法中。结合长汀县自然生态实际情况、各因子对研究区生态意义及空间分布情况，借助Yaahp软件实现计算，得到各因子指标权重（表1）。各因子权重大小排序依次为植被覆盖率=河流水系>坡度>高程=坡向。

2结果与分析

2.1单因子生态敏感性分析

2.1.1高程因子。长汀县地形以山地为主，区域内最高海拔为1 443 m，基于高程因子的生态敏感性总体适中。从表2和图1可以看出，长汀县中度及以上敏感区占研究区的447%，主要分布在县域边界海拔较高的山脉地带，尤其以铁长乡内的汀江北部山脉带及童坊镇东部海拔较高的乡镇建设区为主;低敏感区和不敏感区占研究区的55.3%，主要分布在中部河谷地带及南部城镇发展地带，这里地势较为平坦，人类活动较多，适合城市开发建设[3]。长汀县边界山脉众多，总体地势为东、西、北部三面较高，中部较低，整体呈现北高南低的特点，高程等级由长汀县中心区域向边缘递增，由不敏感区逐渐转变为极高敏感区。

2.1.2坡度因子。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[7]。从图2和表3可以看出，长汀县地形虽以山地为主，但其山体坡度较缓，基于坡度因子的生态敏感性总体较低。其中，低敏感区和不敏感区占研究区的79.8%，集中在中部谷地及坡度较缓的乡镇建设地;中度及以上敏感区较少，分布零星，占研究区的20.2%，为禁止开发或不可成片开发区，主要分布于长汀县东部及北部坡度较大的山脉地带。

2.1.3坡向因子。太阳直射的时数及太阳辐射强度与山体坡向有必然联系，其中正南方向光线最好，正北方向光线最差，其余次之。光线强度会影响植被生长情况和土壤质量，进而影响其生态敏感性的不一致。将8个方位分成5组：第1组为正南，第2组为东南、西南，第3组为正东、正西，第4组为东北、西北，第5组为正北;第1组为不敏感区，第2组为低敏感区，第3组为中敏感区，第4组为高敏感区，第5组为极高敏感区[7]。从图3和表4可以看出，由于长汀县山地丘陵较多，受坡向因子影响的区域面积较大，中度以上敏感区占研究区的62.4%。中部城区为中低敏感区，高敏感区较少;研究区西部及东部山体众多，且北坡呈现极高敏感状态，南坡呈不敏感状态。