基于GIS的生态空间识别及建议——以邯郸为例

文/赵景松 河北诺亚人力资源开发有限公司 河北石家庄 050031

随着经济的持续增长，生态环境问题尤为突出，正确处理经济发展与生态环境保护的关系显得尤为迫切。生态评价则是识别生态系统服务功能重要、生态敏感或脆弱程度的区域。生态空间分级识别可为邯郸市的生态保护修复及完善空间布局提供参考依据。

1、区域概况

邯郸市地处河北省南端，是四省（晋冀鲁豫）交界处仅有的特大城市，被环渤海、长三角和珠三角三大经济圈环绕。市域面积为12073.8km2。邯郸境内纵贯南北交通有京广铁路、京广高铁、京深高速、大广高速、太行山高速；横跨东西的有邯长铁路、邯济铁路青兰高速、邯大高速。

邯郸地势西到东呈现阶梯状，地貌依次为山区、丘陵和盆地、平原。海拔最大可相差1866米。气候为暖温带大陆性季风气候，春秋季西部山区可能会出现强连阴降雨。境内河流大致分为山地河流、平原河流和混合型河流。

2、生态空间识别

2.1 数据来源

本研究数据收集情况：生态系统类型数据集与NPP数据集来自全国生态系统遥感调查与评估结果；气象数据来自中国气象科学数据共享服务网；蒸散发数据集来自国家生态系统观测研究网络科技资源服务系统网站；土壤数据来自1:100万土壤数据库。利用ARCGIS10.3中的插值方法和重采样将得到相关因子的栅格图，然后利用栅格计算器将相关因子叠加计算并归一化。

2.2 识别方法

结合邯郸市具体情况并采用了《生态保护红线划定指南》中的指标及模型对研究区域进行识别。生态服务功能重要性评价内容为水源涵养、水土保持和生物多样性维护。生态系统敏感脆弱性评估内容为水土流失和土地沙化。参考《河北省主体功能区划》、《河北省生态功能区划》、《京津冀战略环评》等文件中明确的重点关注区域，结合本文研究方法提出生态空间分布情况。

2.2.1 生态系统服务功能重要性评价

生态系统服务功能重要性通过综合考虑邯郸市的水源涵养、水土保持和生物多样性维护三种生态系统服务功能的能力，根据单元计算数值分为极重要、重要和一般三个等级，明确区域上生态服务功能的分布规律。

1.生态服务功能评价方法

[生态系统服务功能重要性]=Max([水源涵养重要性], [水土保持重要性],[生物多样性维护重要性])

（1）水源涵养功能评价

本文采用水量平衡方程，公式为：

式中：TQ 为总水源涵养量，Pi为降雨量，Ri为地表径流量（mm），ETi为蒸散发，Ai为i类生态系统面积，i为研究区第i类生态系统类型，j为研究区生态系统类型数。

（2）水土保持功能评价

水土保持服务模型公式如下：

式中，Ac为水土保持量；Ap为潜在土壤侵蚀量；Ar为实际土壤侵蚀量；R为降雨侵蚀力因子；K为土壤可蚀性因子；L表示坡长因子，S为坡度因子；C为植被覆盖因子。

（3）生物多样性维护功能评价

以生物多样性维护服务能力指数作为评估指标，计算公式为：

式中：Sbio为生物多样性维护服务能力指数，NPPmean为多年植被净初级生产力平均值，Fpre为多年平均降水量，Ftem为多年平均气温，Falt为海拔因子。

2.生态服务功能重要性分布

分布如下：极重要区域主要分布在太行山沿线，重要区域集中成片分布在涉县、武安市、峰峰矿区、磁县、复兴区，以及永年、丛台区、邯山区的西部区域。其余主要为一般区域。

2.2.2 敏感脆弱性评价

生态环境敏感性在一定程度上反映了生态系统对干扰因素的敏感程度。可在生态敏感程度不同的范围生产生活活动进行制定限制要求[1]。

1.生态敏感脆弱性评价方法

[敏感脆弱性评价]=Max([水土流失敏感性],[土地沙化敏感性])

（1）水土流失敏感性评估

将反映各因素对水土流失敏感性的单因子评估数据，用地理信息系统技术进行乘积运算，公式如下：

式中：SSi为i空间单元水土流失敏感性指数，评估因子包括降雨侵蚀力（Ri）、土壤可蚀性（Ki）、坡长坡度（LSi）、地表植被覆盖（Ci）。

（2）土地沙化敏感性评估

利用地理信息系统的空间分析功能，将各单因子敏感性影响分布图进行乘积运算，得到评估区的土地沙化敏感性等级分布图，公式如下：

式中：Di为i评估区域土地沙化敏感性指数；Ii、Wi、Ki、Ci分别为评估区域干燥度指数、起沙风天数、土壤质地和植被覆盖的敏感性等级值。

2.生态敏感脆弱性分布

敏感脆弱性分布：极敏感占比较小，呈零星状分布。主要在涉县西部山区、峰峰矿区北部、磁县北部。其主要土地类型为裸露地表。敏感区域在邯郸市的北部和中部有成片的分布。

2.2.3 生态空间识别

生态空间分布：极重要区域占邯郸市的17.11%，主要分布在武安西部、涉县、磁县西部、峰峰矿区北部；重要区域占38.89%，武安市中部、东部，峰峰矿区中南部，磁县东部，永年区西部，邯山西部临漳县；剩余区域皆为一般区域。

3、建议

为完善生态文明建设，协调“三生”（即生产、生态、生活）空间的保护与开发。结合邯郸市生态空间的划定情况，建议如下[2]：

（1）在生态保护的极重要区域建议参考生态保护红线和禁止区域相应的管控要求进行管理。阻止城市发展过程引发生态退化的活动，维持并提升此区域生态功能。

（2）在生态保护的重要区域建议按照限制区域进行管理。划定生产空间，优化用地布局，加快产业结构调整。

（3）在生态保护的一般区域结合当地的生态、资源和经济状况进行适宜发展。

（4）利用地理国情成果对生态空间进行监测,推进区域生态文明建设。