生態(tài)敏感區(qū)評(píng)價(jià)的幾個(gè)問題

生態(tài)敏感區(qū)評(píng)價(jià)的幾個(gè)問題

隨著城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口的增加，城市化生態(tài)環(huán)境惡化的加劇，直接影響到城市的健康發(fā)展。城市生態(tài)敏感區(qū)是城市生態(tài)服務(wù)功能的重要載體,也是城市發(fā)展的生態(tài)本底,對(duì)城市生態(tài)敏感區(qū)進(jìn)行評(píng)價(jià)并據(jù)此進(jìn)行空間劃定,是對(duì)其進(jìn)行有力保護(hù)的基礎(chǔ),在當(dāng)前城市化高速發(fā)展時(shí)期具有重要意義。國內(nèi)外諸多學(xué)者針對(duì)生態(tài)敏感區(qū)展開了一系列的研究和探索。生態(tài)敏感區(qū)在國外大多被稱為環(huán)境敏感區(qū)(environmentallysensitiveareas),最初出現(xiàn)于英美等較早進(jìn)入城市化快速發(fā)展時(shí)期的國家,是針對(duì)突出的城市化和環(huán)境問題,為消除或減少不當(dāng)土地利用造成的環(huán)境負(fù)效應(yīng)而提出的。VictoriaJ.Haigh對(duì)英國環(huán)境敏感區(qū)計(jì)劃的建立、范圍及評(píng)價(jià)內(nèi)容進(jìn)行了介紹,包括該計(jì)劃對(duì)景觀質(zhì)量影響的評(píng)價(jià)和對(duì)景觀管理提出的建議;R.K.Turner和J.Brooke針對(duì)英國諾福克郡Broadland濕地環(huán)境敏感區(qū),根據(jù)其唯一性和不可替代性,采用機(jī)會(huì)成本估計(jì)法間接地評(píng)價(jià)其價(jià)值量;C.Kosmas等對(duì)地中海的沙漠化地區(qū)的環(huán)境敏感區(qū)進(jìn)行了評(píng)價(jià)分析,發(fā)現(xiàn)沙漠化地區(qū)環(huán)境敏感區(qū)的類型不同,其糧食生產(chǎn)、植物生長、畜牧能力和土壤腐蝕比率差異也很明顯;IanHodge和SandraMcNally從環(huán)境政策制定與實(shí)施的角度,探討了政策導(dǎo)向下的環(huán)境敏感區(qū)評(píng)估方法,認(rèn)為需要建立一個(gè)更為現(xiàn)實(shí)的與政策發(fā)展緊密結(jié)合的評(píng)價(jià)體系;我國學(xué)者汪軍英等對(duì)上海市航頭鎮(zhèn)生態(tài)敏感區(qū)的類型進(jìn)行了劃分,并針對(duì)不同類型提出了保護(hù)與利用措施;王利平等從氣候條件、地下水位變化、土壤水分變化、天然牧草及農(nóng)作物的營養(yǎng)成分及生長狀況對(duì)赤峰市生態(tài)敏感區(qū)的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行了評(píng)價(jià)房慶方等在珠三角經(jīng)濟(jì)區(qū)城市群規(guī)劃中將生態(tài)敏感區(qū)作為城市群規(guī)劃四種用地發(fā)展模式之一;徐福留等以青島市城陽區(qū)為例,對(duì)主要的生態(tài)敏感因子和生態(tài)敏感區(qū)進(jìn)行了識(shí)別與評(píng)價(jià);楊志峰等應(yīng)用生態(tài)因子評(píng)分方法和GIS技術(shù)對(duì)廣州市城市生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行敏感性區(qū)劃;汪敏等根據(jù)景觀生態(tài)規(guī)劃的原則,通過對(duì)自然、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)條件的分析,繪制了揚(yáng)州市域范圍內(nèi)的生態(tài)敏感地區(qū)分布圖。目前,生態(tài)敏感區(qū)相關(guān)研究或是專注于特定環(huán)境下的生態(tài)敏感區(qū)影響因素分析,或是局限于對(duì)區(qū)域生態(tài)敏感性的評(píng)價(jià),未注重生態(tài)敏感區(qū)評(píng)價(jià)的廣泛性和系統(tǒng)性;筆者提出以生態(tài)敏感性為基礎(chǔ),結(jié)合價(jià)值度和空間協(xié)調(diào)度,全面把握生態(tài)敏感區(qū)主體與客體的關(guān)系,對(duì)生態(tài)敏感區(qū)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)的思路和方法,期望拓展城市生態(tài)敏感區(qū)評(píng)價(jià)的路徑。1城市生態(tài)敏感區(qū)評(píng)價(jià)與控制線的關(guān)系研究生態(tài)敏感區(qū)是整個(gè)城市區(qū)域具有生態(tài)環(huán)境意義的生態(tài)要素或?qū)嶓w,抗外界干擾能力和自我恢復(fù)能力較差,且對(duì)城市生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生重要影響,需要加以控制或保護(hù)的區(qū)域。筆者認(rèn)為城市生態(tài)敏感區(qū)的評(píng)價(jià)應(yīng)從城市生態(tài)要素的自身稟賦和外部關(guān)系兩個(gè)方面入手:一方面,在對(duì)城市生態(tài)敏感區(qū)的評(píng)價(jià)中把握主體(生態(tài)本體)與客體(外部環(huán)境)的關(guān)系,認(rèn)為“生態(tài)敏感區(qū)”之所以敏感是因?yàn)槭艿酵獠坑绊懸蛩氐母蓴_,因此要考慮到生態(tài)敏感區(qū)“被敏感”的關(guān)鍵要素,弄清“生態(tài)敏感性”是由什么引起的以及是如何“被敏感”的,從而找到問題的關(guān)鍵,對(duì)城市生態(tài)敏感區(qū)進(jìn)行針對(duì)性的控制;另一方面,要明確對(duì)城市生態(tài)敏感區(qū)評(píng)價(jià)的目的,即是為生態(tài)敏感區(qū)的具體控制范圍提供理論依據(jù),因此,生態(tài)敏感區(qū)評(píng)價(jià)與生態(tài)敏感區(qū)控制線劃分緊密相連,后者是前者的目的和成果。基于對(duì)城市生態(tài)“敏感性”內(nèi)涵的理解,本研究對(duì)城市生態(tài)敏感區(qū)評(píng)價(jià)構(gòu)建的邏輯框架見圖1。如圖1所示,生態(tài)敏感區(qū)的自身稟賦屬性包括價(jià)值度和穩(wěn)定度2個(gè)方面;外部關(guān)聯(lián)屬性包括其恢復(fù)度和空間協(xié)調(diào)度2個(gè)方面,這4個(gè)方面構(gòu)成了城市生態(tài)敏感區(qū)評(píng)價(jià)及其控制線劃分的依據(jù);其中穩(wěn)定度和恢復(fù)度結(jié)合對(duì)生態(tài)環(huán)境的敏感程度進(jìn)行表征,可將兩者統(tǒng)稱為生態(tài)敏感度,即一般意義上“生態(tài)敏感性”的概念。生態(tài)敏感度是生態(tài)敏感區(qū)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)。2評(píng)價(jià)方法和評(píng)價(jià)模型的建立生態(tài)環(huán)境問題的形成和發(fā)展往往是多因子綜合作用的結(jié)果。生態(tài)環(huán)境問題的出現(xiàn)或發(fā)生概率常取決于影響生態(tài)環(huán)境問題形成的各個(gè)因子的強(qiáng)度、分布狀況和多個(gè)因子的組合。因此,在生態(tài)敏感區(qū)評(píng)價(jià)時(shí),可采用多因子的綜合方法。一般采用綜合指標(biāo)法,綜合指標(biāo)的計(jì)算方法主要有3種:直接疊加法、因子加權(quán)平均法、生態(tài)因子組合法。3種方法各有優(yōu)點(diǎn)和適用條件,應(yīng)根據(jù)研究需要進(jìn)行選擇:①直接疊加法直接明了,但要求各生態(tài)因子對(duì)土地的特定利用方式的影響程度基本相近且彼此獨(dú)立;②因子加權(quán)求和法則適用于各生態(tài)因子對(duì)土地的特定利用方式的影響程度相差較明顯的狀況;③生態(tài)因子組合法則是將各個(gè)因子歸類組合分析生態(tài)敏感性。筆者將生態(tài)因子組合法及多因子加權(quán)求和法相結(jié)合,建立生態(tài)敏感區(qū)評(píng)價(jià)體系,通過多因子加權(quán)求和法對(duì)城市范圍內(nèi)生態(tài)敏感區(qū)的敏感程度進(jìn)行分級(jí);通過生態(tài)因子組合法進(jìn)行生態(tài)敏感區(qū)綜合評(píng)價(jià),并在空間上確定各不同等級(jí)生態(tài)敏感區(qū)的分布格局。生態(tài)敏感區(qū)評(píng)價(jià)具體計(jì)算模型公式如下:S為生態(tài)敏感綜合評(píng)價(jià)值,Ki為第i個(gè)評(píng)價(jià)因子的權(quán)重,Xi為第i個(gè)評(píng)價(jià)因子的描述性等級(jí)的數(shù)量化值,n為評(píng)價(jià)因素的個(gè)數(shù)(n=l,2,3...)。借助ArcGIS軟件,矢量化相關(guān)圖層,獲取評(píng)價(jià)單元及其屬性數(shù)據(jù),并進(jìn)行空間數(shù)據(jù)管理及分析。在計(jì)算機(jī)軟、硬件支持下將各生態(tài)因子的斑塊分別賦予相應(yīng)的等級(jí)指數(shù),制作單因子評(píng)價(jià)圖。同時(shí),將各單因子評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行疊加分析,根據(jù)最終的綜合指數(shù)劃分級(jí)別,實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)結(jié)果的輸出。生態(tài)敏感區(qū)GIS分析的技術(shù)路徑如圖2所示。3.1生態(tài)敏感度的概念影響生態(tài)敏感度的因子很多,如海拔、植被、土壤、地質(zhì)等,不同區(qū)域影響因子不同,作用于不同生態(tài)過程的生態(tài)因子亦不同。生態(tài)敏感度是反映生態(tài)系統(tǒng)在承受各種外界壓力與變化時(shí),保持自身相對(duì)穩(wěn)定的自我維持和自我調(diào)節(jié)能力,是人類生存與活動(dòng)的基礎(chǔ)條件之一。具體來講,生態(tài)系統(tǒng)的敏感度為人類的生存與發(fā)展奠定了基礎(chǔ),系統(tǒng)的敏感度低,表明人類的活動(dòng)余地就越大,可選擇的機(jī)會(huì)就越多,可承受的人為或自然的災(zāi)害就高。為了更好地對(duì)指標(biāo)進(jìn)行篩選,首先應(yīng)明確生態(tài)敏感性的內(nèi)涵。生態(tài)敏感度應(yīng)包括兩層含義,一是生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定度,二是生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)度。穩(wěn)定度是指系統(tǒng)自身的穩(wěn)固程度,反映其剛性特征;恢復(fù)度是指系統(tǒng)收到外界干擾時(shí),在系統(tǒng)失穩(wěn)前,能夠變化的范圍,反映其彈性特征。就好比分別用橡膠和木材做成的板,當(dāng)板受到外界力壓迫時(shí),橡膠板很容易發(fā)生形變,而且形變會(huì)比較大,但是一旦外界力消失,橡膠板馬上恢復(fù)原來狀態(tài);而木板在受到外界一定壓力時(shí),其形變很小,但是當(dāng)壓力達(dá)到一定程度,木板將會(huì)破碎,并且在相同壓力值狀態(tài)下,橡膠板雖然形變比較大,但不至于破碎,當(dāng)外界壓力取消或變?nèi)?則可以很快恢復(fù)。說明橡膠板的恢復(fù)度比木板大,而穩(wěn)定度則不及木板。與之類似,生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定度反映的是生態(tài)系統(tǒng)的“質(zhì)”,而生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)度反映的是生態(tài)系統(tǒng)的“量”。3.1.1生態(tài)敏感性指標(biāo)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定度指標(biāo)的選取應(yīng)考慮反映其生態(tài)系統(tǒng)自身的剛性指標(biāo)。生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定度越高,其生態(tài)敏感度越低。筆者采取5級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),地形、用地、氣候、土壤類型、地質(zhì)災(zāi)害的具體評(píng)價(jià)內(nèi)容見表1-表5。3.1.2各地理區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系度及網(wǎng)絡(luò)環(huán)通度對(duì)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)度指標(biāo)的選取考慮了生態(tài)系統(tǒng)自身的彈性指標(biāo)。生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)度越高,其生態(tài)敏感度越低。筆者采取5級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),具體評(píng)價(jià)內(nèi)容如表6-表8。采用Simpson指數(shù)公式法,用概率統(tǒng)計(jì)的數(shù)學(xué)方法測(cè)度用地類型的豐富程度。Pi為第i種斑塊類型所占的比例,即Pi=Si/S。Si為i種斑塊類型地塊的面積,S為所有斑塊類型地塊的總面積。D值越大,物種豐度越高。網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系度的計(jì)算公式如下:A網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通度公式:網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通度是指網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)被連接的程度,其中,L為實(shí)際存在的通道數(shù),V為結(jié)點(diǎn)數(shù)。γ指數(shù)的變化范圍為0-1,、γ=0時(shí),表示沒有結(jié)點(diǎn)相連;γ=1時(shí),表示每個(gè)結(jié)點(diǎn)都彼此相連。聯(lián)通度越大,多樣性越高。B網(wǎng)絡(luò)環(huán)通度公式:網(wǎng)絡(luò)環(huán)通度指數(shù)是指網(wǎng)絡(luò)中實(shí)際存在的環(huán)路數(shù)量和最大可能存在的環(huán)路數(shù)量之比。L為實(shí)際存在的通道數(shù),V為結(jié)點(diǎn)數(shù)。α指數(shù)的變化范圍為0-1,α=0時(shí),表示沒有環(huán)路;α=1時(shí),表示具有最大可能的環(huán)路數(shù)。環(huán)通度越大,多樣性越高。(2)土壤侵蝕因素對(duì)研究的回歸分析土壤脆弱度是指在自然狀況下發(fā)生土壤侵蝕或破壞的可能性的大小。土壤脆弱度評(píng)價(jià)是根據(jù)區(qū)域土壤侵蝕的形成機(jī)制,評(píng)價(jià)土壤受外界影響而消失或變質(zhì)的敏感性程度及其區(qū)域分布規(guī)律。對(duì)土壤脆弱度的評(píng)價(jià)分別從自然因素和人工因素兩方面進(jìn)行考量(表7)。對(duì)采掘場影響的測(cè)度,根據(jù)主要采掘點(diǎn)分布情況,將主要采掘點(diǎn)落實(shí)到空間上。設(shè)定其最大作用范圍為2km,以NaturalBreak法1進(jìn)行分級(jí)賦值。(3)生物多樣性服務(wù)功能生境敏感性因素評(píng)價(jià)表見表8。瀕危物種被喻為環(huán)境的指示劑,對(duì)各種環(huán)境影響表現(xiàn)最為敏感。瀕危物種指數(shù)反映瀕危物種的生存狀態(tài),由于生境的類型和土地利用相關(guān),一般而言,生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性服務(wù)功能高的地域都能為瀕危物種提供良好生境,因此可通過生物多樣性服務(wù)功能2大小予以間接表征,生物多樣性服務(wù)功能越大,表明其瀕危物種的生境敏感性越高。生物多樣性服務(wù)功能大小計(jì)算可根據(jù)土地類型和謝高地等人制定的生物多樣性服務(wù)當(dāng)量,計(jì)算出林地、耕地、濕地等不同用地類型的生物多樣性平均服務(wù)價(jià)值,單位為萬元。計(jì)算式如下:S=Σl×n/m。式中,1為各土地利用類型面積,n為生物多樣性服務(wù)當(dāng)量,m為各土地利用類型總面積。3.2生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)價(jià)科學(xué)、全面地對(duì)城市生態(tài)敏感區(qū)生態(tài)價(jià)值度的評(píng)價(jià)可以與經(jīng)濟(jì)、社會(huì)信息一起,為生態(tài)敏感區(qū)的保護(hù)和開發(fā)提供可靠的依據(jù),確保生態(tài)敏感區(qū)的持續(xù)利用。因此,價(jià)值度評(píng)價(jià)是生態(tài)敏感區(qū)評(píng)價(jià)的重要方面,并直接影響生態(tài)控制線的劃分。所謂價(jià)值度即是生態(tài)服務(wù)功能的價(jià)值。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能指生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)過程所形成及所維持的人類賴以生存的自然環(huán)境條件與效用,它不僅提供給人類食品、醫(yī)藥等生產(chǎn)生活原料,還創(chuàng)造與維持了地球生命支持系統(tǒng),并滿足人類的精神生活需求,是人類生存與發(fā)展的基礎(chǔ)。關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值的評(píng)價(jià),美國生態(tài)學(xué)家Costanza等人的研究影響深遠(yuǎn),Costanza將全球生態(tài)系統(tǒng)劃分為:海洋、森林、草原、濕地、城鎮(zhèn)等16大類,將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能劃分為氣候調(diào)節(jié)、水分調(diào)節(jié)、養(yǎng)分循環(huán)、生物控制、食物生產(chǎn)、娛樂及文化價(jià)值等17種類型,綜合應(yīng)用多種評(píng)估技術(shù)方法對(duì)每種生物群落單位面積提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行估算,然后乘以該生物群落在地球上的總面積,相加后得到地球上所有生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值總和。這一研究成果為后續(xù)研究提供了重要的理論參考和研究空間。之后我國諸多學(xué)者采用或改進(jìn)Costanza的方法,對(duì)我國一些地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值進(jìn)行評(píng)價(jià)。對(duì)生態(tài)敏感區(qū)價(jià)值度評(píng)價(jià)的具體計(jì)算模型公式如下:ESA是生態(tài)敏感區(qū)總價(jià)值度(元),Ki為單位面積上土地利用類型i的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值(元/hm2),Xi為研究區(qū)內(nèi)土地利用類型i的面積(hm2),n為評(píng)價(jià)因素的個(gè)數(shù)(n=1,2,3...)。根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果,設(shè)定價(jià)值度的等級(jí),在空間上確定各個(gè)生態(tài)敏感價(jià)值度等級(jí)的分布格局。參考國內(nèi)外相關(guān)研究,本研究擬對(duì)生態(tài)敏感區(qū)價(jià)值度的評(píng)價(jià)從生態(tài)價(jià)值度、景觀價(jià)值度、經(jīng)濟(jì)價(jià)值度、社會(huì)價(jià)值度四個(gè)維度進(jìn)行,確定城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的類型及內(nèi)容,并確定不同陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價(jià)值體系,具體內(nèi)容見表9。3.3基于景觀格局異質(zhì)性視角的土地利用空間格局對(duì)生態(tài)敏感區(qū)空間協(xié)調(diào)度的評(píng)價(jià)將空間要素作為敏感區(qū)評(píng)價(jià)的主要方面,是對(duì)生態(tài)敏感區(qū)評(píng)價(jià)體系的重要補(bǔ)充。其目的是揭示生態(tài)敏感區(qū)與外圍環(huán)境之間的關(guān)系,可以為生態(tài)敏感區(qū)控制線空間范圍的劃定提供直接的理論依據(jù)?？臻g協(xié)調(diào)度是指空間要素與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)程度,包括自然環(huán)境和人工環(huán)境。對(duì)空間協(xié)調(diào)度的測(cè)度是基于生態(tài)學(xué)中的重要理論——景觀格局理論。景觀格局是景觀空間異質(zhì)性的具體表現(xiàn),同時(shí)也是各種生態(tài)過程在不同尺度上作用的結(jié)果?？臻g協(xié)調(diào)度的評(píng)價(jià)是基于土地利用或土地覆蓋圖的景觀格局指數(shù);其中景觀格局協(xié)調(diào)度指數(shù)是對(duì)景觀格局穩(wěn)定性的表達(dá),當(dāng)景觀格局達(dá)到穩(wěn)定態(tài)時(shí),其內(nèi)部的信息流、能量流與物質(zhì)流達(dá)到最佳狀態(tài),物種多樣性最高,生態(tài)敏感性也達(dá)到最大值。景觀格局協(xié)調(diào)度指數(shù)的計(jì)算以遙感影像或土地利用現(xiàn)狀圖為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源,確定土地利用分類后再利用專業(yè)軟件對(duì)其進(jìn)行計(jì)算。依據(jù)ArcInfo數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換工具,根據(jù)“地類”字段對(duì)原土地利用類型進(jìn)行歸并,形成7種景觀類型:耕地、園地、林地、草地、建設(shè)用地、水域和未利用地。景觀格局是景觀空間異質(zhì)性的具體表現(xiàn),同時(shí)也是各種生態(tài)過程在不同尺度上作用的結(jié)果。景觀格局協(xié)調(diào)度指數(shù)是對(duì)景觀格局穩(wěn)定性的表達(dá),景觀空間格局協(xié)調(diào)度是影響景觀格局穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素。當(dāng)景觀格局達(dá)到穩(wěn)定態(tài)時(shí),其內(nèi)部的信息流、能量流與物質(zhì)流達(dá)到最佳狀態(tài),物種多樣性最高,生態(tài)敏感性也達(dá)到最大值。筆者選擇能反映景觀格局穩(wěn)定性的相關(guān)指標(biāo),作為景觀格局協(xié)調(diào)度指數(shù)的組成因子。3.3.1景觀結(jié)構(gòu)的影響指景觀類型中不同元素或斑塊個(gè)體分布的分離程度。它在一定程度上反映了人類活動(dòng)強(qiáng)度對(duì)景觀結(jié)構(gòu)的影響。分離度越大,表明景觀類型在地域上越分散,其穩(wěn)定性越差。景觀類型i的分離度表達(dá)公式為:Fi=Di/Si式中,Di為景觀類型i的距離指數(shù):Ni是類型i的斑塊總數(shù),A為景觀的總面積,Si是類型i的面積指數(shù):Ai表示景觀類型i的總面積。3.3.2空間斑塊的幾何形狀周長面積比分維數(shù)反映了景觀形狀的復(fù)雜程度和景觀的空間穩(wěn)定程度。分維數(shù)一般處于1-2之間,取其倒數(shù)使其值小于1,分維數(shù)的倒數(shù)值愈趨于1,斑塊的幾何形狀愈復(fù)雜,自然度越強(qiáng),表明受干擾程度愈小。式中,P為空間斑塊周長總合,A為面積總合。D值的理論范圍為1.0-2.0,1.0代表形狀最簡單的正方形斑塊,2.0表示等面積下周邊最復(fù)雜的斑塊。3.3.3景觀格局協(xié)調(diào)度指數(shù)景觀破碎度是某景觀類型在特定時(shí)間里和特定性質(zhì)上的破碎化程度,在一定程度上也反映了人類對(duì)景觀的干擾程度。景觀破碎度可用單位面積斑塊數(shù)來表示,若景觀內(nèi)斑塊數(shù)目增多,則斑塊形狀更趨復(fù)雜化和不規(guī)則化,空間形態(tài)更具多樣化。景觀破碎度的表達(dá)公式為:式中,ENi為景觀中所有景觀類型斑塊的總個(gè)數(shù),A為景觀總面積。將土地利用分類變化后生成的7個(gè)景觀在ArcInfo中轉(zhuǎn)化為Grid格式,柵格像元大小根據(jù)分析對(duì)象尺度確定,然后利用Fragstats3.13軟件計(jì)算分離度(DIVISION)、分維數(shù)(PAFRAC)、景觀破碎度(PD)3個(gè)景觀類型水平的景觀格局指數(shù)。景觀格局協(xié)調(diào)度指數(shù)與景觀類型自然演替的狀態(tài)和所處的環(huán)境有關(guān)。景觀格局協(xié)調(diào)度指數(shù)是分離度、分維數(shù)倒數(shù)、景觀破碎度三者平均值計(jì)算得到。4案例研究—案例研究——常州市宋劍湖地區(qū)生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)4.1江蘇省污水處理環(huán)境自然和生態(tài)服務(wù)利用重點(diǎn)宋劍湖地處常州市東郊,遙觀鎮(zhèn)東部,距常州市中心10km,距武進(jìn)區(qū)中心6km,其北側(cè)臨近戚墅堰區(qū),西南側(cè)緊鄰遙觀鎮(zhèn)行政中心和商業(yè)中心,水域面積達(dá)133余hm2,是常州市東部獨(dú)特的自然濕地資源(圖3)。對(duì)常州市區(qū)東部具有重要的生態(tài)服務(wù)和環(huán)境調(diào)節(jié)功能。隨著常州經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,城市化進(jìn)程的加快,宋劍湖濕地面臨著前所未有的壓力。近幾年,一些主要的工業(yè)企業(yè)在宋劍湖濕地周邊聚集(圖4),對(duì)宋劍湖地區(qū)的大氣、土壤、水質(zhì)、生物多樣性等環(huán)境因素帶來嚴(yán)重影響。由圖4可見,常州郊區(qū)用地?cái)U(kuò)張迅速,尤其是工業(yè)用地增長較快,對(duì)宋劍湖濕地形成壓迫之勢(shì),湖面面積從2001-2008年逐漸縮小,生態(tài)壞境的破環(huán)較嚴(yán)重。4.2評(píng)價(jià)技術(shù)流程根據(jù)前文的生態(tài)敏感區(qū)評(píng)價(jià)理論與方法,結(jié)合宋劍湖地區(qū)實(shí)際情況,對(duì)所需的各個(gè)指標(biāo)要素來源、圖紙生成以及要素處理的技術(shù)方法進(jìn)行梳理,構(gòu)建出具體的評(píng)價(jià)技術(shù)流程(圖5)。4.3指標(biāo)評(píng)價(jià)首先對(duì)宋劍湖地區(qū)衛(wèi)星遙感圖(2009年)進(jìn)行解讀,并結(jié)合地形勘測(cè)圖,處理后如圖6所示。對(duì)宋劍湖生態(tài)敏感區(qū)敏感度各項(xiàng)指標(biāo)的分析采用等級(jí)分法:分為不敏感、輕度敏感、一般敏感、高度敏感、極度敏感五個(gè)等級(jí),并對(duì)其賦予分值,不敏感為1分、輕度敏感為3分、一般敏感為5分、高度敏感7分、極度敏感為9分?？紤]研究對(duì)象的發(fā)展動(dòng)態(tài)、地質(zhì)條件、地貌類型、氣候特征等方面,采用專家打分法確定各敏感因子的指標(biāo)權(quán)重如表10所示。對(duì)宋劍湖地區(qū)生態(tài)敏感度進(jìn)行多因子疊加綜合分析,評(píng)價(jià)結(jié)果如圖7所示。對(duì)生態(tài)敏感區(qū)價(jià)值度各項(xiàng)指標(biāo)的分析同樣采用等級(jí)分法:分為低價(jià)值度、中低價(jià)值度、中等價(jià)值度、中高價(jià)值度、高價(jià)值度5個(gè)等級(jí),并對(duì)其賦予分值,低價(jià)值度1分,中低價(jià)值度3分、中等價(jià)值度5分、中高價(jià)值度7分、高價(jià)值度9分。利用GIS技術(shù),對(duì)常州市宋劍湖地區(qū)價(jià)值度進(jìn)行評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)內(nèi)容見表9,評(píng)價(jià)結(jié)果如圖8所示。利用FRAGSTATSv3.3景觀分析軟件,對(duì)試點(diǎn)地區(qū)的景觀格局協(xié)調(diào)度各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)算。首先在GIS中將用地矢量圖轉(zhuǎn)成柵格文件,柵格大小10×10m,然后將柵格文件導(dǎo)入FRAGSTATSv3.3景觀分析軟件中,統(tǒng)計(jì)各類斑塊數(shù)量、面積和周長,以及各景觀組分的總面積和周長,計(jì)算分離度、破碎度、斑塊分維數(shù)等多種景觀格局指數(shù),對(duì)宋劍湖地區(qū)景觀格局進(jìn)行系統(tǒng)分析。結(jié)果如表11-14所示。將表14的