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文档简介
区域生态环境敏感性分析什么是生态环境敏感性?为什么要进行生态环境敏感性分析?如何通过GIS空间分析功能来进行敏感性的定量分析与评价?根据新城市规划编制办法,需科学划定四区(禁建区、限建区、适建区和已建区);按照目前正在推进的全国各省市主体功能区划,也需划定四区(优化开发区、重点开发区、限制开发区和禁止开发区)。基于GIS空间分析的生态环境敏感性分析可提供强有力的支撑。区域生态环境敏感性分析什么是生态环境敏感性?为什么要进行生态2§13.1相关概念§13.2生态环境敏感性提出的背景§13.3生态环境敏感性的主要类型§13.4生态环境敏感性分析的步骤§13.5案例分析§13.6小结§13.7重要术语§13.8思考与练习题主要内容2§13.1相关概念主要内容3(一)敏感性(sensitivity)§13.1相关概念1、敏感性——是指影响因素(自变量)的变动对被影响因素(因变量)变动的影响程度大小。如果影响因素较小的变动引起被影响因素较大的变动,称之为被影响因素对该影响因素的敏感性强。2、敏感性——是指同某项目或某系统相关联的一组因素中,某一因素发生变动后对该系统的预期结果所产生的影响性质及影响程度。3(一)敏感性(sensitivity)§13.1相关概念4(二)生态敏感性(ecologicalsensitivity)§13.1相关概念1、生态敏感性——指生态系统对人类活动干扰和自然环境变化的反映程度,说明发生区域生态环境问题的难易程度和可能性大小。通常,生态环境敏感性的关键是生态群落的特征。具体来说,如果在同样的人类活动强度影响或外力作用下,各生态系统出现区域生态环境问题(如沙漠化、盐渍化、水土流失和酸雨)的概率大小。2、生态敏感性——指在不损失或不降低环境质量情况下,生态因子对外界压力或变化的适应能力。生态环境的敏感性会因生态系统不同而不同。而敏感性与稳定性有着内在的联系。稳定性越强,对外界扰动的敏感性就越低。4(二)生态敏感性(ecologicalsensitivi5(三)生态环境敏感区(ecologicallysensitivearea)环境敏感区(Environmentallysensitiveareas)§13.1相关概念目前,学者对生态环境敏感区的涵义还存在不同的认识,还缺乏统一的标准,在城市与区域规划研究中给生态环境敏感区概念的应用带来了一些不便。生态环境敏感区——一个内涵以及外延较广的概念,根据其包含的主要内容,可以将其分为狭义的生态敏感区和广义的生态敏感区。生态敏感区界定的目的是对某一区域进行控制性保护,以避免建设活动对之产生无法挽回的损失。5(三)生态环境敏感区(ecologicallysensi6(三)生态环境敏感区(ecologicallysensitivearea)
§13.1相关概念狭义——主要包括自然生态类型的生态要素与生态实体;广义——不仅包括对城市区域具有重要生态意义的自然生态要素或实体,而且包括用来分割城市组团,防止城市无序蔓延的地带以及作为城市可持续发展资源储备的用地区域。生态敏感区——也称生态敏感地带,是指对区域总体生态环境起决定作用的生态要素和生态实体,这些实体和要素对内外干扰具有较强的恢复功能,其保护、生长、发育等程度决定了区域生态环境的状况。6(三)生态环境敏感区(ecologicallysensi7(三)生态环境敏感区(ecologicallysensitivearea)
§13.1相关概念环境敏感区——指人类生存环境中容易因人类开发行为而造成环境资源耗损和自然生态平衡破坏,且难以断时期恢复的区域。《美国华盛顿州环境政策法》对环境敏感区(也称关键区criticalarea)的定义——那些对包括以下、但不局限于以下列出的地区有可能产生严重负面影响的区域:不稳定土层、陡坡地、稀有或珍稀动植物、湿地等地区,或位于洪泛区的地区。7(三)生态环境敏感区(ecologicallysensi8(三)生态环境敏感区(ecologicallysensitivearea)§13.1相关概念生态敏感区项目最早始于英国,是英国自然保护区八种类型之一。其面积也由1987年的不足3万公顷增长为2004年的120多万公顷,增长了40多倍。
1980年代,英国为了保护具有重要生态环境意义的景观、野生生物栖息地和具有重要历史价值的人文景观,开始实施生态敏感区计划(TheEnvironmentallySensitiveArea(ESA)scheme)。该计划将生态敏感区定义为那些对本地生境或区域环境的生物多样性、土壤、水体或其他自然资源的长期维持具有重要作用的景观要素或区域,包括野生生物栖息地(wildlifehabitatareas)、湿地(wetlands)、坡地(steepslopes)以及重要的农业用地(primeagriculturallands)等(FosterNdubishi,1995)。8(三)生态环境敏感区(ecologicallysensi9(三)生态环境敏感区(ecologicallysensitivearea)§13.1相关概念国内不少学者认为生态敏感区(也称生态敏感地带)对区域具有生态保护意义,一旦受到人为破坏很难短时间内恢复,也是规划用来控制与阻隔城市无序蔓延,防止城市居住环境恶化的非城市化地区,主要包括河流水系、滨水地区、野生生物栖息地、山地丘陵、植被、自然保护区、滩涂湿地、水源涵养区等(李团胜等,1999;王效科等,2001;杨培峰,2005)。9(三)生态环境敏感区(ecologicallysensi10(三)生态环境敏感区(ecologicallysensitivearea)
§13.1相关概念国内也有学者认为生态敏感区是指两种或两种以上不同生态系统的结合部,是生态环境条件变化最剧烈和最易出现生态问题的地区,也是区域生态系统可持续发展以及进行生态环境综合整治的关键地区(徐福留等,2000)。而房庆方等(1997)、李耀松(1997)等认为除了上述的主要类型外,将用来阻隔城市无序蔓延、防止城市居住环境恶化的城郊大片农田、果园、鱼塘、山丘保护区以及城市片区之间的长期性控制用地,重要交通干线两侧的控制性长期非建设用地也纳入了生态敏感区类型之中。10(三)生态环境敏感区(ecologicallysens11(三)生态环境敏感区(ecologicallysensitivearea)
§13.1相关概念因此,进行生态敏感性分析、生态敏感区(ecologicalsensitivearea)规划,制定生态环境保护规划,指导区域社会经济建设是目前世界各国和地区普遍采用的战略。生态敏感性区划——在综合分析各生态要素和生态实体(或称生态因子)的基础上,进而研究生态敏感性的区域内部差异,进行生态敏感性区划,从而为区域生态环境和社会经济建设提供参考。区域可持续发展的基础是生态环境的可持续,而生态环境敏感性区划是制定生态环境规划的前提和基础。11(三)生态环境敏感区(ecologicallysens12(一)社会经济发展与生态环境的矛盾日益凸显§13.2生态环境敏感性提出的背景生态环境与社会经济发展的矛盾与冲突是目前全世界面临的共同挑战,保护和改善生态环境已经成为当今世界各国和地区日益重视的重大问题。当前,伴随着我国城市化进程加快,区域土地利用方式的无序化与粗放性、盲目性日益明显,自然生态系统失衡和区域生态环境恶化在不少地区已经成为阻碍区域可持续发展的主要因子。因此,如何高效合理地利用区域有限地土地资源,充分发挥自然生态系统的服务功能、维持区域生态系统健康、保护区域生物多样性,就成为当前快速城市化发展地区在国土规划和资源开发过程中必须解决的问题。12(一)社会经济发展与生态环境的矛盾日益凸显13(二)我国经济增长方式的转变§13.2生态环境敏感性提出的背景20世纪90年代以来,我国关于从粗放型经济增长方式转变到集约型经济增长方式的一贯要求是:经济增长从主要依靠增加投入、追求数量,转到主要依靠科技进步和提高劳动者素质上来,转到注重质量和以提高经济效益为中心的轨道上来。转变我国经济增长方式是“十一五”规划关注的一大主题。经济增长方式的根本转变将促使我国生态环境总体状况跨过拐点,使社会经济发展逐渐步入良性发展的轨道。这就要求对生态环境敏感区加以更加严格的保护,特别是湿地资源。13(二)我国经济增长方式的转变§13.2生态环境敏感性提14(三)我国主体功能区划的逐步推进§13.2生态环境敏感性提出的背景主体功能区的概念是在国家“十一五”规划纲要中首次明确提出的。《纲要》指出:应“根据资源环境承载能力、现有开发密度和发展潜力,统筹考虑未来我国人口分布、经济布局、国土利用和城镇化格局,将国土空间划分为优化开发、重点开发、限制开发和禁止开发四类主体功能区”,并“按照主体功能定位调整完善区域政策和绩效评价,规范空间开发秩序,形成合理的空间开发结构”。14(三)我国主体功能区划的逐步推进§13.2生态环境敏感15(一)我国城市规划编制办法中规定的类型§13.3生态环境敏感性的主要类型我国城市规划编制办法中明确提出“第三十二条城市总体规划的强制性内容包括:(二)市域内应当控制开发的地域,包括:基本农田保护区,风景名胜区,湿地、水源保护区等生态敏感区,地下矿产资源分布地区”。由此可见,我国对生态环境敏感区的类型尚未进行系统分类,仍采用较为笼统的概念表述。15(一)我国城市规划编制办法中规定的类型§13.3生态环16(二)加拿大安大略省滑铁卢市之规定§13.3生态环境敏感性的主要类型至少具有一个以下特征的地区属于环境敏感区,需加以严格保护。1、指定区域中存在重要、稀有或濒危的本土物种;2、确认植物和/或动物组合以及/或地貌特征在地方、省或国家范围内少见或质量相对较高;3、该地区物种类别多且未受干扰,有能力为动植物提供不受人类干扰的栖息地;4、该地区物种类别独特,所在地区较为稀有,或存留有已灭绝物种栖息地的遗迹;16(二)加拿大安大略省滑铁卢市之规定§13.3生态环境敏17(二)加拿大安大略省滑铁卢市之规定§13.3生态环境敏感性的主要类型至少具有一个以下特征的地区属于环境敏感区,需加以严格保护。5、因该地区有多样化的地理特征、土壤、水体以及微气候影响,该地区的物种类别具有极高的动植物群落多样性;6、该地区的物种为原生林提供了一套过渡系统,或为野生动物长距离迁徙活动提供自然庇护;7、该地区具有重要的生态功能,如维持大面积的自然储水区(或补水区)的水文平衡;8、具有以上任一特征,却由于人类活动而导致其独特性或稀有性有少许降低的区域。17(二)加拿大安大略省滑铁卢市之规定§13.3生态环境敏18(三)乔治∙纽曼的分类体系§13.3生态环境敏感性的主要类型4大类13亚类。
类别
项目生态关键区1、野生动物栖息地2、自然生态区3、科研区文化感知关键区4、景观区5、野趣区6、历史、考古与文化区资源生产关键区7、农业用地8、水质保持区9、矿产采掘区自然灾害关键区10、洪涝易发区11、火灾易发区12、地质灾害易发区13、空气污染区18(三)乔治∙纽曼的分类体系§13.3生态环境敏感性的主19(三)乔治∙纽曼的分类体系§13.3生态环境敏感性的主要类型4大类简要解释。1、生态关键区:在无控制或不合理的开发下将导致一个或多个重要自然要素或资源退化或消失的区域。所谓重要要素是指那些对维持现有环境的基本特征和完整性都十分必要的要素,它们取决于该要素在生态系统中的质量、稀有程度或者是其地位高低。2、文化感知关键区:包括一个或多个重要景观、游憩、考古、历史或文化资源的区域。在无控制或不合理的开发下,这些资源将会退化甚至消失。这类关键区是接近或濒临水体、特殊的游憩资源,或有重要的历史或考古价值的建筑物。19(三)乔治∙纽曼的分类体系§13.3生态环境敏感性的主20(三)乔治∙纽曼的分类体系§13.3生态环境敏感性的主要类型4大类简要解释。3、资源生产关键区(又称经济关键区):这类区域提供支持地方经济或更大区域范围内经济的基本产品(如农产品、木材或砂石),或生产这些基本产品的必要原料(如土壤、林地、矿藏、水)。这些资源具有重要的经济价值,除此之外,还包括与当地社区联系紧密的游憩价值或文化/生命支持价值。4、自然灾害关键区:不合理开发可能带来生命与财产损失的区域,包括滑坡、洪水、地震、雪崩或火灾等灾害易发区。20(三)乔治∙纽曼的分类体系§13.3生态环境敏感性的主21(三)乔治∙纽曼的分类体系§13.3生态环境敏感性的主要类型13亚类简要解释。1)野生动物栖息地:为野生动物提供食物、庇护和繁殖空间的区域。其根本目的是保护稀有与濒危物种。通常应足够大,以满足生物种群的需求。2)自然生态区:拥有一些生态系统单元,这些单元或者是所属种类的典型代表,或者是维护大区域范围内的生态完整性和环境质量上有着至关重要作用的区域。例如湿地和滨水地区。3)科研区:具有地质特色或拥有值得研究的生态过程。在地方、国家范围内的地质或生态要素的独特性往往是重要影响要素。21(三)乔治∙纽曼的分类体系§13.3生态环境敏感性的主22(三)乔治∙纽曼的分类体系§13.3生态环境敏感性的主要类型13亚类简要解释。4)景观区:自然要素的观赏价值较高、值得保护的区域。稀缺性及其区位通常是重要的考虑因子。5)野趣区:面积足够大,能够提供诸如野营、徒步旅行、远眺、泛舟等休闲活动的地区。靠近人口密集地区的独立野趣区尤其有价值。6)历史、考古与文化区:通常是一个社区、所在区域、甚至是整个国家的重要遗产。此类区域通常有建筑物或人工痕迹,或与重大历史事件相联系。22(三)乔治∙纽曼的分类体系§13.3生态环境敏感性的主23(三)乔治∙纽曼的分类体系§13.3生态环境敏感性的主要类型13亚类简要解释。7)农业用地:用于农作物生产、造林、动物饲养的用地(大农业)。之所以列入关键区是因为单纯的市场难以满足长期或未来的农业需求,从而不能保证这些土地一直作为农业用地。通常,会按照一定的标准进行农业用地的分级评定,而应优先保护高质量的农业用地。8)水质保持区:是地下水补给区、河流上游、河流廊道以及湿地等具有自然过滤地表水功能的地区,这些地区保证了净水资源的延续。9)矿产采掘区:是指拥有大量优质矿藏的地区。此类区域通常需要限制土地开发建设,以保证矿藏的开采。23(三)乔治∙纽曼的分类体系§13.3生态环境敏感性的主24(三)乔治∙纽曼的分类体系§13.3生态环境敏感性的主要类型13亚类简要解释。10)洪涝易发区:根据洪水发生频率确定的高洪水发生地区。11)火灾易发区:根据森林火险等级确定的具有高森林火险等级的区域。12)地质灾害易发区:主要是地震、滑坡、断层活动、火山活动、沉陷、严重侵蚀等高发的地区。13)空气污染区:该区要求控制在空气垂直活动较弱时释放污染气体的空气污染行为。地形特征和气象条件是划分此类区域的重要判断因子。24(三)乔治∙纽曼的分类体系§13.3生态环境敏感性的主25(三)乔治∙纽曼的分类体系§13.3生态环境敏感性的主要类型经国内学者调整后的分类体系目前的分类体系均存在类别之间不同程度的重叠。使用时可先自行定义范围。
类别
项目生态敏感区野生动物栖息地自然生态区科学研究区文化景观敏感区特殊景观区自然游憩区史迹文化区资源生产敏感区林业生产区渔业生产区优质耕地资源水源保护区矿产区能源生产区自然灾害敏感区洪涝灾害易发区地质灾害易发区空气污染区25(三)乔治∙纽曼的分类体系§13.3生态环境敏感性的主26(一)分析框架§13.4生态环境敏感性分析的步骤1、通过调查研究,确定影响区域生态环境的重要/关键因子,并利用GIS空间分析功能获取单因子图;2、确定不同影响因子的相对重要性程度即权重,定量表达不同影响因子对敏感性的影响作用大小;3、加权求和,进行重分类,获取研究区生态环境敏感性的分区总图;4、根据不同区域的特征,分别提出相应的策略与措施。26(一)分析框架§13.4生态环境敏感性分析的步骤1、通27(二)分析步骤:(1)确定区域生态环境影响因子§13.4生态环境敏感性分析的步骤影响生态敏感性的因子很多,如地形(主要包括海拔、坡度、坡向)、植被、土壤、地质、水文、野生动物等,但在不同区域主要的影响因子亦不同。各种生态因子之间不是孤立的毫无联系的,而是互相影响的,也就是说,人类活动对某环境因子不仅产生直接的干扰或破坏,而且还通过此生态因子对其他的生态因子产生间接的干扰或破坏。例如,人类开发活动对植被的采伐和破坏,使得植被因子遭受直接的干扰,但由于植被遭到破坏,使得山地丘陵区的水土流失加剧,土壤变得瘠薄,间接的影响到了土壤和水土流失等生态因子。27(二)分析步骤:(1)确定区域生态环境影响因子§13.428(二)分析步骤:(1)确定区域生态环境影响因子§13.4生态环境敏感性分析的步骤因此,在选取生态因子的过程中既不可以面面俱到,不分主次,也不可以以偏概全,顾此失彼,必须针对不同区域的具体生态环境问题和实际情况选取既可以单因子分析,又能做综合分析,既便于获取,又易于操作、量化的生态因子构建生态敏感性分析的因子指标体系。不同的区域通常敏感性影响因子会有所差异,因而不同区域的研究,学者们会根据研究区域的特点进行有针对性的因子选取。在案例部分结合示例我们将说明这一点。28(二)分析步骤:(1)确定区域生态环境影响因子§13.429(二)分析步骤:(2)确定生态环境影响因子权重§13.4生态环境敏感性分析的步骤从单因子分析得出的生态敏感性只反映了某一因子的作用程度,没有将生态环境敏感性的区域分异综合的表现出来,必须采用一定的技术方法将各因子有效的综合起来。由于各因子对生态环境敏感性的影响程度不同,要对生态环境敏感性进行定量的综合评价,必须确定各生态因子在整个指标体系中得相对重要性程度即各因子的权重。确定权重的方法很多,主要有主成分分析法、层次分析法、极差标准化法等。赋予评价因子权重的合理与否很大程度上关系到生态敏感性综合评价的正确性和科学性。29(二)分析步骤:(2)确定生态环境影响因子权重§13.430(二)分析步骤:(3)加权求和与重分类§13.4生态环境敏感性分析的步骤基于GIS空间分析功能来实现加权求和与重分类。可借助于GIS矢量叠加功能,采用因子叠加法,对研究区的生态敏感性进行分析,并按生态敏感度的高低将研究区划分为5级:极高敏感区、高敏感区、中敏感区、低敏感区和非敏感区。也可采用栅格数据的叠加功能,方便,但精度稍低。通常采用5分法,即极高敏感区、高敏感区、中敏感区、低敏感区和非敏感区;也有学者采用3分法,即高敏感区、中敏感区、低敏感区。美国学者詹姆士•罗伯兹将人类活动对生态环境因子的影响程度划分为6个等级。30(二)分析步骤:(3)加权求和与重分类§13.4生态环31(四)加权求和与重分类§13.4生态环境敏感性分析的步骤极端敏感:生态环境因子将承受永久性、不可恢复的影响;相当敏感:生态环境因子将承受10年以上时间方可恢复的影响,其恢复和重建将非常困难并且代价很高;一般敏感:生态环境因子将承受4-10年时间方可恢复的影响,其恢复和重建将比较困难并且代价较高;轻度敏感:生态环境因子将承受4年以内时间方可恢复的影响,其再生、恢复和重建利用天然或人工方法均可以实现;稍微敏感:生态环境因子将承受短时间暂时性的影响,其再生与重建可由人力较容易的实现;毫不敏感:环境因子基本上不受任何影响。31(四)加权求和与重分类§13.4生态环境敏感性分析的步32(二)分析步骤:(4)对策与措施§13.4生态环境敏感性分析的步骤进行敏感性等级分类的目的就是为了采取和实施不同的且有针对性的政策。国外通常是通过立法的形式对生态环境敏感区进行严格保护,所有在此区域内的开发必须进行并通过环境审查程序。国内城市规划编制办法强制要求市域内应当控制开发的地域,包括:基本农田保护区,风景名胜区,湿地、水源保护区等生态敏感区,地下矿产资源分布地区。极高、高敏感区以保护为主,中敏感区、低敏感区和非敏感区。32(二)分析步骤:(4)对策与措施§13.4生态环境敏感33(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析§13.5案例分析江苏省吴江市东部的芦墟和黎里两个镇,总面积约为256.29km2,人口约14.22万,该区属快速城市化的江南水乡平原地区,景观破碎化程度很高。33(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析§13.5案例34(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析§13.5案例分析研究区东邻上海、南接浙江,地处太湖下游,河网密布,湖荡众多;属平原地区,海拔低,平均海拔只有2.11m(上海吴淞高程;土壤以水稻土为主;植被类型比较单一,除少量原生植被芦苇外,绝大部分为农田等人工植被。34(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析§13.5案例35(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析§13.5案例分析研究区属江南富庶地,人文荟萃,商贾云集。改革开放后每一次经济和社会的大变革都导致城乡格局的大变化。1986年1991年1996年1998年2002年2003年2004年城乡建设用地:1986年-1991年-1996年-1998年-2002年-2003年-2004年35(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析§13.5案例36(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析§13.5案例分析水网密集湖荡众多。湖荡总面积64平方公里,占区域总面积25%;河流总面积约18平方公里,占7%;河湖水系共占32%。
36(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析§13.5案例37(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析§13.5案例分析空间碎化与集聚发展的矛盾:产业布局和人口分布在空间上均表现出“碎化”的特点;建设用地“大分散、小集中”的特点。37(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析§13.5案例38(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析§13.5案例分析结合研究区水域面积大,海拔与坡度小等实际情况,根据区域特殊性、综合性、代表性与可操作性原则,主要选取了对区域开发建设影响较大的水域、海拔与堤防、植被、耕地地力四个生态因子作为生态敏感性分析的主要影响因子。地表水域在改善区域景观质量,调节区域温度与湿度,维持正常水循环等方面发挥着重要作用。研究区是典型的江南水乡地区,水是研究区的灵魂,是生态环境和水乡特色不可或缺的自然基底和元素,是“水乡泽国”吴文化文脉传承与延续的自然载体。38(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析§13.5案例39(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析§13.5案例分析因此,水域的合理利用与保护,对研究区历史文脉延续与社会经济可持续发展至关重要,将水域列为最为重要的生态敏感性因子。地形条件是影响生态敏感度的一个重要地学因子,包括海拔、坡度和坡向3个方面。研究区地处太湖平原地区,海拔高程低,坡度极小,水灾是该区最为主要的自然灾害,因而堤防的防洪能力大小对生态敏感度影响较大。因此,可以将海拔与堤防两者综合考虑作为生态敏感性分析的因子之一。39(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析§13.5案例40(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析§13.5案例分析植被在保护区域生物多样性、改善生态环境质量方面具有非常重要的作用。植被类型不同,其生态敏感性也不同。原生植被比次生植被和人工植被易受干扰而变得不稳定。研究区由于人类活动历史悠久,开发时间长、程度深,致使自然植被大部分消失,仅有零星次生植被分布,自然生态系统已基本被人工生态系统所代替。40(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析§13.5案例41(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析§13.5案例分析土地是人类赖以生存与发展的基本资源和生产要素,是人类一切活动的载体,而为人类提供所需食物生产的耕地是最为宝贵的土地资源。耕地地力(耕地生产力)是指耕地用于农作物栽培使用时,在一定时期内单位面积耕地的物质生产能力,是耕地土壤立地条件、理化性质、养分状况、土壤管理等的综合反映。研究区历史上是有名的“鱼米之乡”,有效保护良田是开发建设过程中必须重视的重要问题。41(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析§13.5案例42(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析§13.5案例分析生态敏感性定量计算方法采用5分法,将研究区的敏感等级划分为极高敏感区、高敏感区、中敏感区、低敏感区和非敏感区。根据不同因子中不同要素对生态的敏感度的重要性程度分别被赋予不同的等级值(非、低、中、高和极高,分别赋值1,3,5,7,9)。为了便于在地理信息系统分析功能中迅速获取计算结果,描述性的等级信息需转换成生态敏感性指数并建立等级评价体系(表1)。42(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析§13.5案例43编号生态因子类别等级值生态敏感度1水域自然湖荡其中:面积>100hm29极高
其中:100m缓冲区7高100~200m缓冲区5中200~300m缓冲区3低25hm2<面积<100hm29极高其中:50m缓冲区7高50~100m缓冲区5中100~150m缓冲区3低5hm2<面积<25hm27高其中:20m缓冲区7高20~30m缓冲区5中30~50m缓冲区3低太浦河、汾湖9极高其中:20m缓冲区7高20~30m缓冲区5中30~50m缓冲区3低水系、鱼塘、面积<5hm2的水域5中非水域1非43编号生态因子类别等级值生态敏感度1水域自然湖荡其中:面积44(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析§13.5案例分析2海拔与堤防20年一遇7高50年一遇5中≥100年一遇3低3植被芦苇、荒草地7高农田、林果、苗圃、竹林5中其他1非4耕地地力二等地及以上9极高三等地7高四等地5中五等地及以下3低非耕地1非44(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析§13.5案例45(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析§13.5案例分析生态敏感性定量计算方法在GIS软件平台ARC/INFO的支持下,将水域、海拔与堤防、植被、耕地地力内的各类景观斑块分别赋予相应的等级指数值,制作单因子生态敏感性图。45(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析§13.5案例46(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析§13.5案例分析水域因子生态敏感性类别生态敏感指数面积(hm2)占研究区比重(%)非敏感区19649.6737.65低敏感区31258.014.91中敏感区56443.1325.14高敏感区72875.9311.22极高敏感区95402.4321.0846(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析§13.5案例47(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析§13.5案例分析海拔与提防因子生态敏感性类别生态敏感指数面积(hm2)占研究区比重(%)低敏感区312076.1447.12中敏感区52868.2611.19高敏感区7297.601.16未评价区010387.1740.5347(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析§13.5案例48(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析§13.5案例分析植被因子生态敏感性类别生态敏感指数面积(hm2)占研究区比重(%)非敏感区120446.9679.78中敏感区54980.5719.43高敏感区7201.680.7948(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析§13.5案例49(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析§13.5案例分析耕地地力因子生态敏感性类别生态敏感指数面积(hm2)占耕地比重(%)占研究区比重(%)非敏感区118565.96-72.44低敏感区3303.704.301.18中敏感区52087.2029.558.14高敏感区71558.2622.066.08极高敏感区93114.0744.0912.1549(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析§13.5案例50(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析生态敏感性计算总结果由于研究区水域面积大,采用因子加权叠置方法(如层次分析法、极差最大值法等)将会削弱水域斑块的敏感性程度,再者4个因子对于研究区生态敏感性来说均为限制性影响因子,因而本章选用因子叠加求取最大值法,采用GIS矢量叠加技术得到生态敏感性总结果图,并按生态敏感性指数大小将研究区分为5级。六、生态环境敏感性案例分析式中,ESI为生态敏感性总指数,ESi为第i生态因子的得分值。基于GIS的矢量叠加相对于传统的栅格叠加具有定位精确和保持景观要素完整性等优点。
50(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析六、生态环境敏感51§13.5案例分析生态敏感性类别生态敏感指数面积(hm2)占研究区比重(%)开发类别面积(hm2)占研究区比例(%)非敏感区16157.5524.03适宜发展区6893.626.90低敏感区3736.052.87中敏感区56271.7924.47控制发展区6271.7924.47高敏感区74002.6615.62保护区12463.7948.63极高敏感区98461.1333.0151§13.5案例分析生态敏感性类别生态敏感指数面积(h52(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析§13.5案例分析生态敏感性计算总结果总的分布规律为东高西低,北高南低。极高与高生态敏感区属脆弱生态环境区,极易受到人为破坏,而且一旦破坏很难短时期恢复,此类区域可作为保护区(conversation)。在该区应恢复与保护原生植被,提高生态系统的多样性和稳定性。中生态敏感区属于较为脆弱的生态环境区,较易遭受人为干扰,从而造成生态系统的扰动与不稳定,此类区域可以作为控制发展区。在该区应以“在保护中开发,在开发中保护”为指导原则进行适度开发,避免对生态环境的破坏;合理规划与调整区域内部水系河网,并以主要水系河网为骨架构建区域性生态廊道;大力发展生态产业。52(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析§13.5案例53(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析§13.5案例分析低与非生态敏感区,对生态环境的影响不大,可作为适宜发展区,可作强度较大的开发,但必须严格控制“三废”污染。在该区应引入环境影响评价制度,所有新上项目必须做到“三同时”;为便于污染的集中处理,结合研究区水域面积大、土地破碎化程度高的实际,经济活动和用地布局宜采用集聚与分散相结合的“集群组团式”的空间组织模式。53(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析§13.5案例54(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析§13.5案例分析生态敏感性分布格局决定了吴江东部地区的用地空间结构。一主三副两片54(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析§13.5案例55(二)基于GIS的关中城市群生态敏感性分析§13.5案例分析因子选取与赋值55(二)基于GIS的关中城市群生态敏感性分析§13.5案56(二)基于GIS的关中城市群生态敏感性分析§13.5案例分析总结果56(二)基于GIS的关中城市群生态敏感性分析§13.5案57(三)大连生态敏感性分析§13.5案例分析生态因子分类(buffer)分级赋值生态敏感性等级植被林地、水田9极高敏感性水域湖泊水体外围外围973极高敏感性高敏感性低敏感性河流水体两侧两侧975极高敏感性高敏感性中敏感性海岸线范围内范围内范围内975极高敏感性高敏感性中敏感性地形坡度>25%15-25%7-15%0-7%9531极高敏感性中敏感性低敏感性非敏感性高程0-60-100->2001359非敏感性低敏感性中敏感性极高敏感性农田水田旱田97极高敏感性高敏感性57(三)大连生态敏感性分析§13.5案例分析生态因子分类58(三)大连生态敏感性分析§13.5案例分析58(三)大连生态敏感性分析§13.5案例分析59(四)湖南3+5城市群§13.5案例分析生态因子分类(buffer)分级赋值生态敏感性等级植被国家级自然保护区、森林公园、风景名胜区、地质公园、湿地公园(包括大型湿地)9极高敏感性缓冲区7高敏感性省级自然保护区、森林公园、风景名胜区、地质公园、湿地公园(包括大型湿地)9极高敏感性省级缓冲区7高敏感性密林地(非保护区)面积<3低敏感性1000公顷<面积<10000公5中敏感性面积>7高敏感性疏林地3中敏感性园地3低敏感性草地7高敏感性一般性滩涂湿地7高敏感性一般性滩涂湿地的缓冲区5中敏感性水域湖泊水库(>)外围外围975极高敏感性高敏感性中敏感性湖泊水库(<,>)外围外围975极高敏感性高敏感性中敏感性湖泊水库(<)外围75高敏感性中敏感性河流水系(一级河流)两侧两侧975极高敏感性高敏感性中敏感性河流水体(二级河流)两侧两侧753高敏感性中敏感性低敏感性河流水体(三级河流)两侧53中敏感性低敏感性坡度>35%25-35%15-25%7-15%0-7%97531极高敏感性高敏感性中敏感性低敏感性非敏感性海拔<200-400-600->13579非敏感性低敏感性中敏感性高敏感性极高敏感性耕地基本农田保护区其它一般农田95极高敏感性中敏感性建设用地建设用地1非敏感性59(四)湖南3+5城市群§13.5案例分析生态因子分类(60(四)湖南3+5城市群§13.5案例分析60(四)湖南3+5城市群§13.5案例分析61(三)大连生态敏感性分析§13.5案例分析61(三)大连生态敏感性分析§13.5案例分析62建议阅读的文献§13.5案例分析杨志峰,徐俏,何孟常等.城市生态敏感性分析[J].中国环境科学,2002,22(4):360~364.钱乐祥,秦奋,许叔明.福建土地退化的景观敏感性综合评估与分区[J].生态学报,2002,22(1):17~23.刘康,徐卫华,欧阳志云,等.基于GIS的甘肃省土地沙漠化敏感性评价[J].水土保持通报,2002,22(5):29~32.王效科,欧阳志云,肖寒等.中国水土流失敏感性分布规律及其区划研究[J].生态学报,2001,21(1):14~19.黄方,刘湘南,张养贞.GIS支持下的吉林省西部生态环境脆弱态势评价研究[J].地理科学,2003,23(1):95~100.62建议阅读的文献§13.5案例分析杨志峰,徐俏,何孟63建议阅读的文献§13.5案例分析李贞,何昉,邬俏钧等.场地开发的景观与生态敏感性分析——以深圳梧桐山南坡废弃石场为例[J].热带地理,2001,21(4):329~333.张军,徐肇忠.利用ILWIS进行城市生态敏感度分析[J].武汉大学学报(工学版),2003,36(5):101~104.徐福留,曹军,陶澍等.区域生态系统可持续发展敏感因子及敏感区分析[J].中国环境科学,2000,24(4):361~365.欧阳志云,王效科,苗鸿.中国生态环境敏感性及其区域差异规律研究[J].生态学报,2000,20(1):9~12.刘康,欧阳志云,王效科等.甘肃省生态环境敏感性评价及其空间分布[J].生态学报,2003,23(12):2711~2718.63建议阅读的文献§13.5案例分析李贞,何昉,邬俏钧64(三)建议阅读的文献§13.5案例分析靳英华,赵东升,杨青山等.吉林省生态环境敏感性分区研究[J].东北师大学报自然科学版,2004,36(2):68~74.赵跃龙,张玲娟.脆弱生态环境定量评价方法的研究[J].地理科学,1998,18(1):73~79.骆悰.上海市城市发展敏感区划分研究与对策[J].城市规划汇刊,2000,(5):19~25.64(三)建议阅读的文献§13.5案例分析靳英华,赵东升,65§13.6小结§13.1相关概念§13.2生态环境敏感性提出的背景§13.3生态环境敏感性的主要类型§13.4生态环境敏感性分析的步骤§13.5案例分析65§13.6小结§13.1相关概念66§13.7重要术语生态环境敏感区:ecologicallysensitivearea,ESA关键区:生态关键区:文化感知关键区:资源生产关键区:自然灾害关键区:66§13.7重要术语生态环境敏感区:ecological67§10.8思考与练习题简述生态环境敏感性分析的基本原理和主要技术路线。试述你对生态环境敏感性分析的认识,并结合实例说明该方法在城市与区域规划中的应用。67§10.8思考与练习题简述生态环境敏感性分析的基本原理演讲完毕,谢谢观看!演讲完毕,谢谢观看!区域生态环境敏感性分析什么是生态环境敏感性?为什么要进行生态环境敏感性分析?如何通过GIS空间分析功能来进行敏感性的定量分析与评价?根据新城市规划编制办法,需科学划定四区(禁建区、限建区、适建区和已建区);按照目前正在推进的全国各省市主体功能区划,也需划定四区(优化开发区、重点开发区、限制开发区和禁止开发区)。基于GIS空间分析的生态环境敏感性分析可提供强有力的支撑。区域生态环境敏感性分析什么是生态环境敏感性?为什么要进行生态70§13.1相关概念§13.2生态环境敏感性提出的背景§13.3生态环境敏感性的主要类型§13.4生态环境敏感性分析的步骤§13.5案例分析§13.6小结§13.7重要术语§13.8思考与练习题主要内容2§13.1相关概念主要内容71(一)敏感性(sensitivity)§13.1相关概念1、敏感性——是指影响因素(自变量)的变动对被影响因素(因变量)变动的影响程度大小。如果影响因素较小的变动引起被影响因素较大的变动,称之为被影响因素对该影响因素的敏感性强。2、敏感性——是指同某项目或某系统相关联的一组因素中,某一因素发生变动后对该系统的预期结果所产生的影响性质及影响程度。3(一)敏感性(sensitivity)§13.1相关概念72(二)生态敏感性(ecologicalsensitivity)§13.1相关概念1、生态敏感性——指生态系统对人类活动干扰和自然环境变化的反映程度,说明发生区域生态环境问题的难易程度和可能性大小。通常,生态环境敏感性的关键是生态群落的特征。具体来说,如果在同样的人类活动强度影响或外力作用下,各生态系统出现区域生态环境问题(如沙漠化、盐渍化、水土流失和酸雨)的概率大小。2、生态敏感性——指在不损失或不降低环境质量情况下,生态因子对外界压力或变化的适应能力。生态环境的敏感性会因生态系统不同而不同。而敏感性与稳定性有着内在的联系。稳定性越强,对外界扰动的敏感性就越低。4(二)生态敏感性(ecologicalsensitivi73(三)生态环境敏感区(ecologicallysensitivearea)环境敏感区(Environmentallysensitiveareas)§13.1相关概念目前,学者对生态环境敏感区的涵义还存在不同的认识,还缺乏统一的标准,在城市与区域规划研究中给生态环境敏感区概念的应用带来了一些不便。生态环境敏感区——一个内涵以及外延较广的概念,根据其包含的主要内容,可以将其分为狭义的生态敏感区和广义的生态敏感区。生态敏感区界定的目的是对某一区域进行控制性保护,以避免建设活动对之产生无法挽回的损失。5(三)生态环境敏感区(ecologicallysensi74(三)生态环境敏感区(ecologicallysensitivearea)
§13.1相关概念狭义——主要包括自然生态类型的生态要素与生态实体;广义——不仅包括对城市区域具有重要生态意义的自然生态要素或实体,而且包括用来分割城市组团,防止城市无序蔓延的地带以及作为城市可持续发展资源储备的用地区域。生态敏感区——也称生态敏感地带,是指对区域总体生态环境起决定作用的生态要素和生态实体,这些实体和要素对内外干扰具有较强的恢复功能,其保护、生长、发育等程度决定了区域生态环境的状况。6(三)生态环境敏感区(ecologicallysensi75(三)生态环境敏感区(ecologicallysensitivearea)
§13.1相关概念环境敏感区——指人类生存环境中容易因人类开发行为而造成环境资源耗损和自然生态平衡破坏,且难以断时期恢复的区域。《美国华盛顿州环境政策法》对环境敏感区(也称关键区criticalarea)的定义——那些对包括以下、但不局限于以下列出的地区有可能产生严重负面影响的区域:不稳定土层、陡坡地、稀有或珍稀动植物、湿地等地区,或位于洪泛区的地区。7(三)生态环境敏感区(ecologicallysensi76(三)生态环境敏感区(ecologicallysensitivearea)§13.1相关概念生态敏感区项目最早始于英国,是英国自然保护区八种类型之一。其面积也由1987年的不足3万公顷增长为2004年的120多万公顷,增长了40多倍。
1980年代,英国为了保护具有重要生态环境意义的景观、野生生物栖息地和具有重要历史价值的人文景观,开始实施生态敏感区计划(TheEnvironmentallySensitiveArea(ESA)scheme)。该计划将生态敏感区定义为那些对本地生境或区域环境的生物多样性、土壤、水体或其他自然资源的长期维持具有重要作用的景观要素或区域,包括野生生物栖息地(wildlifehabitatareas)、湿地(wetlands)、坡地(steepslopes)以及重要的农业用地(primeagriculturallands)等(FosterNdubishi,1995)。8(三)生态环境敏感区(ecologicallysensi77(三)生态环境敏感区(ecologicallysensitivearea)§13.1相关概念国内不少学者认为生态敏感区(也称生态敏感地带)对区域具有生态保护意义,一旦受到人为破坏很难短时间内恢复,也是规划用来控制与阻隔城市无序蔓延,防止城市居住环境恶化的非城市化地区,主要包括河流水系、滨水地区、野生生物栖息地、山地丘陵、植被、自然保护区、滩涂湿地、水源涵养区等(李团胜等,1999;王效科等,2001;杨培峰,2005)。9(三)生态环境敏感区(ecologicallysensi78(三)生态环境敏感区(ecologicallysensitivearea)
§13.1相关概念国内也有学者认为生态敏感区是指两种或两种以上不同生态系统的结合部,是生态环境条件变化最剧烈和最易出现生态问题的地区,也是区域生态系统可持续发展以及进行生态环境综合整治的关键地区(徐福留等,2000)。而房庆方等(1997)、李耀松(1997)等认为除了上述的主要类型外,将用来阻隔城市无序蔓延、防止城市居住环境恶化的城郊大片农田、果园、鱼塘、山丘保护区以及城市片区之间的长期性控制用地,重要交通干线两侧的控制性长期非建设用地也纳入了生态敏感区类型之中。10(三)生态环境敏感区(ecologicallysens79(三)生态环境敏感区(ecologicallysensitivearea)
§13.1相关概念因此,进行生态敏感性分析、生态敏感区(ecologicalsensitivearea)规划,制定生态环境保护规划,指导区域社会经济建设是目前世界各国和地区普遍采用的战略。生态敏感性区划——在综合分析各生态要素和生态实体(或称生态因子)的基础上,进而研究生态敏感性的区域内部差异,进行生态敏感性区划,从而为区域生态环境和社会经济建设提供参考。区域可持续发展的基础是生态环境的可持续,而生态环境敏感性区划是制定生态环境规划的前提和基础。11(三)生态环境敏感区(ecologicallysens80(一)社会经济发展与生态环境的矛盾日益凸显§13.2生态环境敏感性提出的背景生态环境与社会经济发展的矛盾与冲突是目前全世界面临的共同挑战,保护和改善生态环境已经成为当今世界各国和地区日益重视的重大问题。当前,伴随着我国城市化进程加快,区域土地利用方式的无序化与粗放性、盲目性日益明显,自然生态系统失衡和区域生态环境恶化在不少地区已经成为阻碍区域可持续发展的主要因子。因此,如何高效合理地利用区域有限地土地资源,充分发挥自然生态系统的服务功能、维持区域生态系统健康、保护区域生物多样性,就成为当前快速城市化发展地区在国土规划和资源开发过程中必须解决的问题。12(一)社会经济发展与生态环境的矛盾日益凸显81(二)我国经济增长方式的转变§13.2生态环境敏感性提出的背景20世纪90年代以来,我国关于从粗放型经济增长方式转变到集约型经济增长方式的一贯要求是:经济增长从主要依靠增加投入、追求数量,转到主要依靠科技进步和提高劳动者素质上来,转到注重质量和以提高经济效益为中心的轨道上来。转变我国经济增长方式是“十一五”规划关注的一大主题。经济增长方式的根本转变将促使我国生态环境总体状况跨过拐点,使社会经济发展逐渐步入良性发展的轨道。这就要求对生态环境敏感区加以更加严格的保护,特别是湿地资源。13(二)我国经济增长方式的转变§13.2生态环境敏感性提82(三)我国主体功能区划的逐步推进§13.2生态环境敏感性提出的背景主体功能区的概念是在国家“十一五”规划纲要中首次明确提出的。《纲要》指出:应“根据资源环境承载能力、现有开发密度和发展潜力,统筹考虑未来我国人口分布、经济布局、国土利用和城镇化格局,将国土空间划分为优化开发、重点开发、限制开发和禁止开发四类主体功能区”,并“按照主体功能定位调整完善区域政策和绩效评价,规范空间开发秩序,形成合理的空间开发结构”。14(三)我国主体功能区划的逐步推进§13.2生态环境敏感83(一)我国城市规划编制办法中规定的类型§13.3生态环境敏感性的主要类型我国城市规划编制办法中明确提出“第三十二条城市总体规划的强制性内容包括:(二)市域内应当控制开发的地域,包括:基本农田保护区,风景名胜区,湿地、水源保护区等生态敏感区,地下矿产资源分布地区”。由此可见,我国对生态环境敏感区的类型尚未进行系统分类,仍采用较为笼统的概念表述。15(一)我国城市规划编制办法中规定的类型§13.3生态环84(二)加拿大安大略省滑铁卢市之规定§13.3生态环境敏感性的主要类型至少具有一个以下特征的地区属于环境敏感区,需加以严格保护。1、指定区域中存在重要、稀有或濒危的本土物种;2、确认植物和/或动物组合以及/或地貌特征在地方、省或国家范围内少见或质量相对较高;3、该地区物种类别多且未受干扰,有能力为动植物提供不受人类干扰的栖息地;4、该地区物种类别独特,所在地区较为稀有,或存留有已灭绝物种栖息地的遗迹;16(二)加拿大安大略省滑铁卢市之规定§13.3生态环境敏85(二)加拿大安大略省滑铁卢市之规定§13.3生态环境敏感性的主要类型至少具有一个以下特征的地区属于环境敏感区,需加以严格保护。5、因该地区有多样化的地理特征、土壤、水体以及微气候影响,该地区的物种类别具有极高的动植物群落多样性;6、该地区的物种为原生林提供了一套过渡系统,或为野生动物长距离迁徙活动提供自然庇护;7、该地区具有重要的生态功能,如维持大面积的自然储水区(或补水区)的水文平衡;8、具有以上任一特征,却由于人类活动而导致其独特性或稀有性有少许降低的区域。17(二)加拿大安大略省滑铁卢市之规定§13.3生态环境敏86(三)乔治∙纽曼的分类体系§13.3生态环境敏感性的主要类型4大类13亚类。
类别
项目生态关键区1、野生动物栖息地2、自然生态区3、科研区文化感知关键区4、景观区5、野趣区6、历史、考古与文化区资源生产关键区7、农业用地8、水质保持区9、矿产采掘区自然灾害关键区10、洪涝易发区11、火灾易发区12、地质灾害易发区13、空气污染区18(三)乔治∙纽曼的分类体系§13.3生态环境敏感性的主87(三)乔治∙纽曼的分类体系§13.3生态环境敏感性的主要类型4大类简要解释。1、生态关键区:在无控制或不合理的开发下将导致一个或多个重要自然要素或资源退化或消失的区域。所谓重要要素是指那些对维持现有环境的基本特征和完整性都十分必要的要素,它们取决于该要素在生态系统中的质量、稀有程度或者是其地位高低。2、文化感知关键区:包括一个或多个重要景观、游憩、考古、历史或文化资源的区域。在无控制或不合理的开发下,这些资源将会退化甚至消失。这类关键区是接近或濒临水体、特殊的游憩资源,或有重要的历史或考古价值的建筑物。19(三)乔治∙纽曼的分类体系§13.3生态环境敏感性的主88(三)乔治∙纽曼的分类体系§13.3生态环境敏感性的主要类型4大类简要解释。3、资源生产关键区(又称经济关键区):这类区域提供支持地方经济或更大区域范围内经济的基本产品(如农产品、木材或砂石),或生产这些基本产品的必要原料(如土壤、林地、矿藏、水)。这些资源具有重要的经济价值,除此之外,还包括与当地社区联系紧密的游憩价值或文化/生命支持价值。4、自然灾害关键区:不合理开发可能带来生命与财产损失的区域,包括滑坡、洪水、地震、雪崩或火灾等灾害易发区。20(三)乔治∙纽曼的分类体系§13.3生态环境敏感性的主89(三)乔治∙纽曼的分类体系§13.3生态环境敏感性的主要类型13亚类简要解释。1)野生动物栖息地:为野生动物提供食物、庇护和繁殖空间的区域。其根本目的是保护稀有与濒危物种。通常应足够大,以满足生物种群的需求。2)自然生态区:拥有一些生态系统单元,这些单元或者是所属种类的典型代表,或者是维护大区域范围内的生态完整性和环境质量上有着至关重要作用的区域。例如湿地和滨水地区。3)科研区:具有地质特色或拥有值得研究的生态过程。在地方、国家范围内的地质或生态要素的独特性往往是重要影响要素。21(三)乔治∙纽曼的分类体系§13.3生态环境敏感性的主90(三)乔治∙纽曼的分类体系§13.3生态环境敏感性的主要类型13亚类简要解释。4)景观区:自然要素的观赏价值较高、值得保护的区域。稀缺性及其区位通常是重要的考虑因子。5)野趣区:面积足够大,能够提供诸如野营、徒步旅行、远眺、泛舟等休闲活动的地区。靠近人口密集地区的独立野趣区尤其有价值。6)历史、考古与文化区:通常是一个社区、所在区域、甚至是整个国家的重要遗产。此类区域通常有建筑物或人工痕迹,或与重大历史事件相联系。22(三)乔治∙纽曼的分类体系§13.3生态环境敏感性的主91(三)乔治∙纽曼的分类体系§13.3生态环境敏感性的主要类型13亚类简要解释。7)农业用地:用于农作物生产、造林、动物饲养的用地(大农业)。之所以列入关键区是因为单纯的市场难以满足长期或未来的农业需求,从而不能保证这些土地一直作为农业用地。通常,会按照一定的标准进行农业用地的分级评定,而应优先保护高质量的农业用地。8)水质保持区:是地下水补给区、河流上游、河流廊道以及湿地等具有自然过滤地表水功能的地区,这些地区保证了净水资源的延续。9)矿产采掘区:是指拥有大量优质矿藏的地区。此类区域通常需要限制土地开发建设,以保证矿藏的开采。23(三)乔治∙纽曼的分类体系§13.3生态环境敏感性的主92(三)乔治∙纽曼的分类体系§13.3生态环境敏感性的主要类型13亚类简要解释。10)洪涝易发区:根据洪水发生频率确定的高洪水发生地区。11)火灾易发区:根据森林火险等级确定的具有高森林火险等级的区域。12)地质灾害易发区:主要是地震、滑坡、断层活动、火山活动、沉陷、严重侵蚀等高发的地区。13)空气污染区:该区要求控制在空气垂直活动较弱时释放污染气体的空气污染行为。地形特征和气象条件是划分此类区域的重要判断因子。24(三)乔治∙纽曼的分类体系§13.3生态环境敏感性的主93(三)乔治∙纽曼的分类体系§13.3生态环境敏感性的主要类型经国内学者调整后的分类体系目前的分类体系均存在类别之间不同程度的重叠。使用时可先自行定义范围。
类别
项目生态敏感区野生动物栖息地自然生态区科学研究区文化景观敏感区特殊景观区自然游憩区史迹文化区资源生产敏感区林业生产区渔业生产区优质耕地资源水源保护区矿产区能源生产区自然灾害敏感区洪涝灾害易发区地质灾害易发区空气污染区25(三)乔治∙纽曼的分类体系§13.3生态环境敏感性的主94(一)分析框架§13.4生态环境敏感性分析的步骤1、通过调查研究,确定影响区域生态环境的重要/关键因子,并利用GIS空间分析功能获取单因子图;2、确定不同影响因子的相对重要性程度即权重,定量表达不同影响因子对敏感性的影响作用大小;3、加权求和,进行重分类,获取研究区生态环境敏感性的分区总图;4、根据不同区域的特征,分别提出相应的策略与措施。26(一)分析框架§13.4生态环境敏感性分析的步骤1、通95(二)分析步骤:(1)确定区域生态环境影响因子§13.4生态环境敏感性分析的步骤影响生态敏感性的因子很多,如地形(主要包括海拔、坡度、坡向)、植被、土壤、地质、水文、野生动物等,但在不同区域主要的影响因子亦不同。各种生态因子之间不是孤立的毫无联系的,而是互相影响的,也就是说,人类活动对某环境因子不仅产生直接的干扰或破坏,而且还通过此生态因子对其他的生态因子产生间接的干扰或破坏。例如,人类开发活动对植被的采伐和破坏,使得植被因子遭受直接的干扰,但由于植被遭到破坏,使得山地丘陵区的水土流失加剧,土壤变得瘠薄,间接的影响到了土壤和水土流失等生态因子。27(二)分析步骤:(1)确定区域生态环境影响因子§13.496(二)分析步骤:(1)确定区域生态环境影响因子§13.4生态环境敏感性分析的步骤因此,在选取生态因子的过程中既不可以面面俱到,不分主次,也不可以以偏概全,顾此失彼,必须针对不同区域的具体生态环境问题和实际情况选取既可以单因子分析,又能做综合分析,既便于获取,又易于操作、量化的生态因子构建生态敏感性分析的因子指标体系。不同的区域通常敏感性影响因子会有所差异,因而不同区域的研究,学者们会根据研究区域的特点进行有针对性的因子选取。在案例部分结合示例我们将说明这一点。28(二)分析步骤:(1)确定区域生态环境影响因子§13.497(二)分析步骤:(2)确定生态环境影响因子权重§13.4生态环境敏感性分析的步骤从单因子分析得出的生态敏感性只反映了某一因子的作用程度,没有将生态环境敏感性的区域分异综合的表现出来,必须采用一定的技术方法将各因子有效的综合起来。由于各因子对生态环境敏感性的影响程度不同,要对生态环境敏感性进行定量的综合评价,必须确定各生态因子在整个指标体系中得相对重要性程度即各因子的权重。确定权重的方法很多,主要有主成分分析法、层次分析法、极差标准化法等。赋予评价因子权重的合理与否很大程度上关系到生态敏感性综合评价的正确性和科学性。29(二)分析步骤:(2)确定生态环境影响因子权重§13.498(二)分析步骤:(3)加权求和与重分类§13.4生态环境敏感性分析的步骤基于GIS空间分析功能来实现加权求和与重分类。可借助于GIS矢量叠加功能,采用因子叠加法,对研究区的生态敏感性进行分析,并按生态敏感度的高低将研究区划分为5级:极高敏感区、高敏感区、中敏感区、低敏感区和非敏感区。也可采用栅格数据的叠加功能,方便,但精度稍低。通常采用5分法,即极高敏感区、高敏感区、中敏感区、低敏感区和非敏感区;也有学者采用3分法,即高敏感区、中敏感区、低敏感区。美国学者詹姆士•罗伯兹将人类活动对生态环境因子的影响程度划分为6个等级。30(二)分析步骤:(3)加权求和与重分类§13.4生态环99(四)加权求和与重分类§13.4生态环境敏感性分析的步骤极端敏感:生态环境因子将承受永久性、不可恢复的影响;相当敏感:生态环境因子将承受10年以上时间方可恢复的影响,其恢复和重建将非常困难并且代价很高;一般敏感:生态环境因子将承受4-10年时间方可恢复的影响,其恢复和重建将比较困难并且代价较高;轻度敏感:生态环境因子将承受4年以内时间方可恢复的影响,其再生、恢复和重建利用天然或人工方法均可以实现;稍微敏感:生态环境因子将承受短时间暂时性的影响,其再生与重建可由人力较容易的实现;毫不敏感:环境因子基本上不受任何影响。31(四)加权求和与重分类§13.4生态环境敏感性分析的步100(二)分析步骤:(4)对策与措施§13.4生态环境敏感性分析的步骤进行敏感性等级分类的目的就是为了采取和实施不同的且有针对性的政策。国外通常是通过立法的形式对生态环境敏感区进行严格保护,所有在此区域内的开发必须进行并通过环境审查程序。国内城市规划编制办法强制要求市域内应当控制开发的地域,包括:基本农田保护区,风景名胜区,湿地、水源保护区等生态敏感区,地下矿产资源分布地区。极高、高敏感区以保护为主,中敏感区、低敏感区和非敏感区。32(二)分析步骤:(4)对策与措施§13.4生态环境敏感101(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析§13.5案例分析江苏省吴江市东部的芦墟和黎里两个镇,总面积约为256.29km2,人口约14.22万,该区属快速城市化的江南水乡平原地区,景观破碎化程度很高。33(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析§13.5案例102(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析§13.5案例分析研究区东邻上海、南接浙江,地处太湖下游,河网密布,湖荡众多;属平原地区,海拔低,平均海拔只有2.11m(上海吴淞高程;土壤以水稻土为主;植被类型比较单一,除少量原生植被芦苇外,绝大部分为农田等人工植被。34(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析§13.5案例103(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析§13.5案例分析研究区属江南富庶地,人文荟萃,商贾云集。改革开放后每一次经济和社会的大变革都导致城乡格局的大变化。1986年1991年1996年1998年2002年2003年2004年城乡建设用地:1986年-1991年-1996年-1998年-2002年-2003年-2004年35(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析§13.5案例104(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析§13.5案例分析水网密集湖荡众多。湖荡总面积64平方公里,占区域总面积25%;河流总面积约18平方公里,占7%;河湖水系共占32%。
36(一)基于GIS的吴江区域生态敏感性分析§13.5案例105(一)基于GIS的吴江
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