乡村振兴背景下湖州市三林村的生态敏感性分析
2021-03-08张贵豪李晓璐吴佳杰马军山
张贵豪,李晓璐,吴佳杰,马军山
(浙江农林大学 风景园林与建筑学院,浙江 杭州 311300)
党的十九大作出了乡村振兴的重大部署,乡村是具有自然、社会、经济特征的地域综合体,承载着生活、生产、生态、文化等多种功能,在国家的发展进程中乡村的人居环境发展问题不容忽视。生态敏感性是生态系统在特定时空尺度相对于外界干扰所具有的敏感反应和自我恢复能力,是生态系统的一种固有属性,反映了区域内发生生态环境问题的可能性大小与难易度[1]。在相关研究中,生态敏感性的研究类型涵盖了水域[2]、湿地[3]、旱地[4]、林地[5]等方面;生态敏感性评价也逐渐从土地荒漠化[6]、酸雨、区域的水土流失[7]、区域的土壤侵蚀[8]等单因子敏感性分析向综合性的区域敏感性研究发展[9-11];在研究尺度上,由较大尺度的研究(如国家、流域、省、市级的生态敏感性[11-12])逐渐发展到对小尺度研究(如公园[12]、风景区[13]、城镇[14]、乡村[15-16]的生态敏感性),但是在乡村振兴战略背景下的乡村生态敏感性相关的研究相对较少。
目前,三林村在乡村旅游的大背景下,全力打造以“白鹭水乡,国际慢村”为特色的区域性乡村旅游示范区。笔者利用土地利用类型、植被类型、道路缓冲区、水体缓冲区、居民点缓冲区5个方面构造乡村生态敏感性分析模型,通过层次分析法确定各指标因子的权重,并以三林村为例进行实证分析,研究三林村的生态敏感性现状,以期为决策者提供乡村开发建设的参考和借鉴。
1 三林村概况和研究方法
1.1 三林村概况
三林村位于浙江省湖州市德清县禹越镇,由三来村与茂林村合并而成,村庄东邻天皇殿村、高桥集镇,南靠夏冬村,西接西庙桥村,北与新市古镇风景区相望,村域总面积约605.70 hm2(图1)。地处太湖流域杭嘉湖平原中部,属东南沿海亚热带季风气候,气候温和,光照良好,气候条件优越[17]。因地处平原水乡,村内绿化基础较好,村庄整体林木覆盖率达6%,并在2019年入选为第二批“国家森林村庄”。随着乡村旅游开发建设日益加快,目前三林村村内基础建设日臻完善,村民生活质量得到了较大程度的提升,但与此同时村内的生态环境也在不同程度遭到破坏。
图1 三林村的区位
1.2 数据处理
本研究区域的数据包括2015年三林村1∶2 000航测标准AutoCAD地形图(德清县住房和城乡建设局)、1 m分辨率的卫星影像数据、村域行政边界图以及其他相关数据。依靠现有数据结合实地调研,获取研究区域内2019年现状土地利用数据,将经过提取的用地类型、道路、居民点、水体、植被等信息导入到ArcGIS软件中,建立相应空间数据库。
1.3 评价指标的选取和敏感性程度分级
敏感性评价因子的选取是生态敏感性评价的核心,但是由于研究区域和内容不同,指标的选取也会有所不同[15]。刘澜等[16]选取地形、坡度、坡向、土地利用类型、地质灾害、交通通达性、水域距离7个因子对水乡古村的生态敏感性进行研究。王佳利等[12]选取高程、坡度、坡向、水体缓冲区、土壤、植被类型、郁闭度、土地利用类型、道路缓冲区、景观资源等级10个因子对公园敏感性进行研究,为公园的保护和规划提供参考。钟林生等[18]选取保护区级别、植被类型、地形坡度、土地利用类型4个敏感性因子进行研究,为旅游区的规划提供参考。
本研究通过实地调研,将与村庄发展中对环境影响较大的因子提取出来,再通过咨询相关专家和文献研究最终确定了土地用地类型、植被类型、道路缓冲区、水体缓冲区、居民点缓冲区5个指标作为生态敏感性因子(表1)。根据研究区域的现状条件和敏感性因子的自身特点,将生态敏感性分为高度敏感、中度敏感、低度敏感和不敏感4个等级,分别赋值为7、5、3、1(较高的数值对应较高的生态敏感性)[19]。
表1 单因子生态敏感性等级分类标准及权重
土地利用类型。不同的用地类型代表着人类对土地利用程度的不同,代表着生态环境所受到的影响也各不相同,其敏感性程度也各有差异[20]。河流水域、湿地、林地等对生态环境的影响程度较大,容易受到外界干扰,敏感性相对较高;农田(旱地、水田)、鱼塘、虾塘等人工因素参与较多,敏感性程度稍次之;道路、居民点、公共服务用地等是人们生活活动的空间,其生态敏感性程度最低。
植被类型。植被在调节区域小气候、减少水土流失、提高生物丰富度等方面有着重要作用。植被类型的敏感度高低以植被受到破坏后可恢复的难易程度来确定,通过对村庄的植被现状进行调查并结合文献资料,最终确定乔木林地的敏感性最高,灌草地和农田耕地次之,裸地的敏感性最低[12]。
水体缓冲区。三林村是典型的“鱼米之乡”,村内河流成网状分布,水乡特征明显。河流水域可以调节区域环境的温度和湿度,对维系区域内的生态系统平衡起着很大的作用。靠近水域的地方人为干扰因素较少,其生态敏感性相对较高,随着距离的增加,敏感性逐渐降低。
居民点缓冲区和道路缓冲区。居民点是村民生活起居的场所,道路是主要的交通载体,道路和居民点都是人为活动频繁的区域,人类活动越频繁,对于生态系统的影响就会越大,该区域的生态敏感性就越低,并随着距离的增大生态敏感度逐渐变高。
1.4 评价因子的权重确定
通过专家打分和文献资料查阅构建生态敏感性判断矩阵,以两两比较的方式计算敏感性因子的权重(表1),并对求得的特征向量进行一致性检验。结果表明,此判断矩阵符合一致性检验,可以进行加权计算总权重。
1.5 GIS加权叠加
加权叠加法是最基本的GIS空间分析法,现广泛用于生态敏感性评价研究中[21]。在GIS软件中调整统一的坐标参数,将数据导入到GIS 10.2软件中,通过数据栅格化和重分类操作,求得单因子生态敏感性分析图。根据专家打分和层次分析法运算得出的敏感因子权重数值,对各个单因子的权重进行加权叠加处理,最终得出研究区域的综合性生态敏感性分析图。综合生态敏感性分析数学公式参考文献[10]。
2 结果与分析
2.1 单因子生态敏感性
由(图2、表2)可知,在土地利用类型上,村内高度敏感区主要集中在河流水系的分布区域,面积为80.68 hm2,占总面积的13.3%。由于村内人工活动参与的用地类型(耕地、水田、鱼田、虾田)占地面积众多,村庄总体以低敏感区为主,占村庄总面积的66.8%。村内植被敏感性较高区域位于沿道路和河流的乔木地带,占总面积的7.2%。由于村内主要经济产业为鱼虾养殖,鱼田、虾塘数量众多,以不敏感为主,面积为329.39 hm2,占比54.5%。由于整个村域的交通以生产生活需求进行布局,道路通达度较高,敏感性主要以不敏感和低敏感区域为主,面积为376.11 hm2,占总面积的62.2%。水体的敏感性从自身向外逐级降低,高、中敏感区域主要分布在村内的中部偏东地区,占比分别为25.2%、11.5%。水体是自然环境中维持环境健康较为重要的因素,在发展中应加强对水域及周边环境的保护,建立河流水系的保护和缓冲区,避免人为活动的干扰[14]。人为活动是对生态敏感性影响的最大因素,距离居民点越远,敏感性程度就越高。关于居民点敏感性方面,村内不敏感、低度敏感、中度和高度敏感区域面积相差不大,不敏感区域分布主要以居民点为中心,高敏感性区域分布在村庄中部偏西、东部和东南部东北部。
图2 单因子生态敏感性的分析
表2 生态敏感性的分析
2.2 三林村景观生态敏感性
通过ArcGIS10.2软件,将各单因子敏感数据加权叠加,按照自然间断点分类法将敏感性区域划分为不敏感、低度敏感、中度敏感、高度敏感4个敏感性等级,获得村庄整体生态敏感性分析图(图3)[15]。
图3 湖州市三林村生态敏感性的分析
根据综合性生态敏感性分析(图3、表2)可知,不敏感区占研究区域总面积的17.2%,以居住点聚集式和沿道路线性分布为特色,多为住宅用地、公共服务用地和村庄基础设施用地,在这些区域人工参与程度高,对周围的干扰程度较强,在未来的开发建设中适宜开展商业等人为活动较强的活动。村庄整体以低敏感区为主,面积275.39 hm2,占总面积的45.5%,用地以耕地、水田、鱼田、虾田为主,作为村庄的主要产业类型,未来在进行相关农事生产活动的同时,可适时适地与乡村旅游结合,开发出乡村旅游的特色旅游活动。中度敏感和高度敏感区主要分布在村庄中部偏东的河流湖泊区域,分别占总面积的19.2%、18.1%,该区域主要以水体和河岸两侧的乔木树林和灌木为主,具有良好的生态环境,容易受到外界的干扰,在未来的发展中要坚持保护为主、适度开发的原则。
3 讨论
通过利用AHP和ArcGIS空间分析技术,选取土地利用类型、植被类型、道路缓冲区、居民点缓冲区、水体缓冲区5个因子对湖州市三林村的景观生态敏感性进行研究。结果表明:影响村庄生态敏感性最重要的因素为土地利用类型,其次为水体缓冲区和植被类型(水系和植被生长区域的生态环境较好,一般人类活动的频率低,不易受到外界的干扰)。对环境敏感性影响最小的因子是道路和居民点缓冲区,主要原因为该区域的交通便利,人为活动因素高。在整体敏感性的分布上,不敏感、低度敏感、中度敏感和高度敏感区分别占总面积的17.2%、45.5%、19.2%、18.1%。村庄整体以低生态敏感区为主,占总面积的45.5%,不敏感区主要分布在村庄西北部和南部的生活居住聚集区,高敏感区分布在村庄中部河流湖泊汇集区。在未来的开发建设中,应根据村庄敏感性分布的不同,合理制定对应的发展策略。
在乡村振兴的时代背景下,湖州市三林村正处于村庄景区建设的重要阶段,如何协调好村庄自然生态、历史文脉与现代乡村旅游的关系是当下需要解决的问题。通过对三林村生态敏感性的研究,剖析目前村庄的景观生态现状,在未来乡村振兴建设中为决策者提供参考和借鉴。本研究利用定量的方式对村庄的生态敏感性进行分析,得到了较为准确的生态敏感性分布图,但是由于自身经验和相关资料的缺乏,在敏感性因子选择上(如:水质、土壤、气候、生物、文化等)还需进一步研究,在敏感性因子的打分和分级上不免存在误差,这些需要在以后的研究中进行完善,使相关研究更加准确。