基于MapGIS的生态脆弱性评价_以赤壁市为例.pdf

工程技术 Project technique 基于Map GIS的生态脆弱性评价 以赤壁市为例 洪紫亮 中国地质大学武汉资源学院 430074 【摘 要】 自从意识到环境保护的重要性,人们开始关心如何避免在开 发利用土地时对生态环境的破坏,也慢慢的着力于生态系统的修复。 不过在这之前,人们必须先了解保护区域内的生态环境现状,于是就有 了生态脆弱性评价。本文以赤壁市为例,基于Map GIS平台,简要的介 绍了生态脆弱性评价的技术过程。 【关键词】生态环境效益;生态脆弱性评价;Map GIS 1 前 言 长久以来,人类对土地的利用只考虑它所产生的经济效益,而 不太关心它的生态环境效益。直到环境恶化越来越严重,最终影 响到人类日常的生产和生活,人们才意识到良好的生态环境的重 要性,从而越来越重视生态环境的保护。特别是可持续发展战略 提出以后,生态环境保护便成为人们经常提起的话题,人们也慢慢 懂得生态环境好坏是可持续发展的重要保证,是提高生活质量的 重要因素。但是,在落实生态环境保护的环节上却又不知道怎么 操作。从科学方法的角度说,要保护一样东西,首先要了解你所保 护的东西它所需要保护的地方,要保护生态环境也一样,要先对它 进行脆弱性评价,认清它较为脆弱的地方并实施保护。下面将以 赤壁市为例,探讨在Map GIS中如何实现生态环境的脆弱性评价, 以及生成直观的生态脆弱性评价挂图。 2 生态脆弱性的概念 早在20世纪初,科学家就开始对生态脆弱性开始研究,并在80 年代后发展为生态学研究的一个热点。关于生态脆弱性的定义在不 同领域有不同的表述,本文给它笼统的表述为 “生态脆弱性是生态环 境及其组成要素对外界干扰所发生不良反应的灵敏性,即对干扰活 动的反应速度和程度,其强度大小称为脆弱度” 。生态脆弱性评价主 要是划分不同等级的生态环境脆弱带。生态环境脆弱带的本身,并 不等同于生态环境质量最差的地区,也不等同于自然生产力最低的地 区,只是在生态环境改变的速率上,在抵抗外部干扰的能力上,在生态 系统的稳定性上,在相应于全球变化的敏感性上,包括在资源空间竞争 的程度上,表现出可以明确表达的脆弱性。 3 生态脆弱性评价类型及其指标的选择 3. 1 生态脆弱性评价类型 引起生态变化的因素从大的方面来说可以分为两个方面,一 是自然因素,二是人为因素。生态脆弱性评价也就是评价生态环 境抵御这些影响因素的强度,以此,对生态环境的脆弱性评价应从 两方面入手,分别作出自然因素引起的生态脆弱性评价和综合人 类作用的生态脆弱性评价。 3. 2 自然因素生态脆弱性评价指标 针对特定地理背景通常建立单一类型区域的指标体系。这种 类型的指标体系结构简单、 针对性强,具有较强的区域性,能够根 据区域特点确定导致区域环境脆弱的关键因子。赤壁市属于南方 丘陵地区,水土流失是其生态环境脆弱性主要的外在表现形式,因 此在做自然因素引起的生态脆弱性评价时可以将引发水土流失的 因素作为生态脆弱性的主导因子。造成水土流失是气候、 土壤、 地 形、 水文等多方面原因,鉴于赤壁市境内气候、 土壤区域差异不大, 水文对水土流失的影响又通过地形起作用,所以本次评价赤壁市 生态环境脆弱性主要选取地形坡度作为评价的重要因子。根据研 究经验,可以把坡度对生态环境的影响分为6个等级,如表格1。 表1 赤壁市坡度生态脆弱性指数表 生态脆弱度指数生态脆弱性描述 1坡度为0- 2,水土流失弱度敏感区 2坡度为2- 6,水土流失轻度敏感区 3坡度为6- 15,水土流失强度敏感区 4坡度为15- 25,水土流失重度敏感区 5坡度为25- 35,水土流失高度敏感区 6坡度 35,水土流失极度敏感区 表2 土地利用与坡度综合生态脆弱性指数 坡度等级 地 类 123456 灌溉水田224566 望天田234666 水浇地234666 旱地234666 菜地234666 果园223456 桑园223456 茶园123456 其它园地123456 有林地111111 灌木林地111122 疏林地112234 未成林造林地112222 迹地223344 苗圃112222 天然草地111111 改良草地111111 人工草地111111 畜禽饲养地444566 设施农业用地444566 农村道路333566 坑塘水面333566 养殖水面333566 农田水利333566 田坎333566 城市用地445666 建制镇用地445666 农村居民点334566 独立工矿456666 111 工程技术 Project technique 特殊用地345666 铁路用地445666 公路用地445666 港口码头用地445666 水库水面222222 水工建筑用地222222 荒草地222344 盐碱地555555 沼泽地111111 沙地445666 裸土地445666 裸岩石砾地444444 其他未利用444444 河流水面234444 湖泊水面222222 苇 地222222 滩 涂222222 3. 3 综合人类作用生态脆弱性评价指标 我们知道在人类生产力水平低下的原始社会与农业社会,人类 不需要考虑对生态的保护,因为在当时的生产力条件下即使是不合 理利用土地,对生态系统的影响还没有超过生态承载力极限,生态系 统的自我修复功能足以维持其内部的平衡。但随着人类生产力的提 高,对土地利用的强度加深,人类对生态环境的破坏逐渐超过了生态 系统的承载能力,生态问题便随之出现。因而,生态环境破坏是人类 活动作用于不同自然脆弱程度的区域所引起的生态系统的紊乱和生 态环境的不断退化。由于不同的土地利用方式,对生态系统的作用 强度不同,在做综合人类作用生态脆弱性评价时,要在自然因素脆弱 性评价等级的基础上综合考虑不同的土地利用方式。 根据水土保持工作条例,以及农民和专家意见,得出土地利用 与自然因素脆弱性等级之间的综合性指标,如表2 ,根据各种用地 类型在不同坡度条件下对生态的影响强度分为6个等级,从1到 6 ,生态脆弱性等级逐渐加强。 4 在Map GIS中对赤壁市的生态脆弱性评价 4. 1 自然因素生态脆弱性评价 首先打开赤壁市的05年的变更库,添加标识生态脆弱性等级 的熟悉字段,按照上面提到的指标要求,根据坡度范围,利用Map2 GIS的根据属性赋属性功能,把坡度字段属性范围在0 2 之间 的的图斑的自然生态脆弱性等级属性赋为1 ,如此类推,把不同的 图斑根据坡度属性列入相应得自然因素生态脆弱性等级。然后根 据属性赋参数,把同一自然因素生态脆弱性等级的图斑赋同一种 颜色,最后生成图例,这样就得出赤壁市的自然因素生态脆弱性评 价图,如图1。 4. 2 综合人类作用生态脆弱性评价 把土地利用现状图与自然因素生态脆弱性评价图进行叠加操 作,得出的组合图包含了土地利用类型与自然因素生态脆弱性等 级的属性,然后添加标识综合人类作用生态脆弱等级的属性字段, 同样的按照上面提到的指标要求,根据地类与坡度等级,把条件为 地类属性为灌溉水田并且自然因素生态脆弱等级为1的图斑的综 合人类作用生态脆弱性等级赋值5 ,如此类推,把不同地类在不同 坡度条件下的分值赋予了综合人类作用生态脆弱性等级字段,最 后根据该字段的属性赋参数,把分值相同的图斑参数统改颜色,最 后生成图例,便得出了赤壁市05年的综合人类作用生态脆弱性评 价图,如图2。 图1 自然因素生态脆弱性评价图 图2 综合人类作用生态脆弱性评价图 5 结束语 生态环境的保护在土地利用总体规划中的分量已经在新一轮 的规划中体现出来,人们越来越注重对生态环境的保护。随着生 态保护理论的发展,再加上GIS技术的应用,相信在不久的将来, 两者的结合会使得生态脆弱性的评价工作更容易的开展。在认识 生态环境的健康状况基础上,在加大经济建设的同时也可以更加 合理的避免对环境的破坏,切实保护好环境,提高人类生活水平与 居住环境,保证了可持续发展战略的顺利进行。 【参考文献】 [1]南方丘陵区的生态脆弱度评估 以衡阳盆地为例.田亚平,刘沛 林,郑文武.地理研究,2005 ,246 8432852. [2]生态环境脆弱带ECO TON E的基础判定[J ].牛文元.生态学报, 1989 ,92 . [3]生态脆弱性评价方法评述.周嘉慧,黄晓霞云南大学资源环境与地 球科学学院,云南昆明650091 . 211