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1、生态适宜性与敏感性分析,人文与城乡1422第四组,生态适宜性分析,生态适宜性理论,是指某一特定生态环境对某一特定生物群落所提供的生存空间的大小及对其正向演替的适宜程度。任何生物的生长和发育都要受到生态环境条件的制约和限制，并只能生存在一定的生态梯度范围内。,基本内涵：,定义：,生态适宜性分析,是 生态规划的核心内容之一，其目的是应用生态学、经济学、地学及其他相关学科的原理和方法,根据研究区域的自然资源与环境特点，根据发展和资源利用要求，划分资源与环境的适宜性等级，为规划方案提供基础。是运用生态学原理方法，分析区域发展所涉及的生态系统敏感性与稳定性，了解自然资源的生态潜力和对区域发展可能产生的制
2、约因素，从而引导规划对象空间的合理发展以及生态环境建设的策略。,生态适宜性分析,概念：生态适宜度评价是从城市生态学角度，根据各类用地的生态要求，评价各类土地利用的生态适宜性，分析各种不同使用功能的土地排序位置是否合理，是否遵循生态优化原则，从而明确区域开发的环境制约因素，寻求土地最佳利用方式的一种评价方法。,生态适宜性分析的程序,土地利用生态适应性评价的分析程序 刘天奇,生态适宜性分析的程序,麦克哈格的七步法1、确定研究分析范围及目标2、收集自然、人文资料；3、提取分析有关信息；4、分析相关环境与资源的性能以及划分适宜性等级；5、资源评价与分级准则；6、资源不同利用方向的相容性；7、综合发展（
3、利用）的适宜性分区。,生态适宜性分析方法,1.形态分析法 2.因素叠置法 3.线性与非线性因子组合法 4.逻辑规则组合法 5.生态位适宜度模型 6.多因子加权叠加法,1、形态分析法,2、因素叠置法,又称地图重叠法或McHarg适宜性分析法。在20世纪60年代由麦克哈格将其应用于高速公路选线、土地利用、森林开发、流域开发、城市与区域发展等领域的生态规划工作中，并形成一套完整的方法体系。确定规划目标及所涉及的因子，并建立规划方案和措施与环境因子的关系表。调查各因子在规划区域的分布状况，建立生态目录。将各单要素适宜性图叠加得到综合适宜性图。土地利用分区。,因素叠置法实例里士满公路选线生态适宜性评价,
4、（1）确定评价因子以及适宜性等级。,（2）制作评价复合图及确定选线方案A、单个自然因子障碍评价图,B、自然因子障碍综合评价图色调越深，公路路线的自然障碍因素越高。色调越浅，对公路选线越有利。,初步规划路线,C、单个社会因子障碍评价图,D、社会因子综合障碍评价图色调越深，区域社会价值越高。色调越浅，区域社会价值越底，对公路工程造价越小，对公路选线越有利。,初步规划路线,E、综合自然社会复合图确定选线方案,综合得出方案,方法的缺陷,（1）评价因子不宜太多，以免叠置后不宜分辨 （2）部分评价因子之间具有相关性，叠加后会出现重复计算的问题 （3）没有引入权重, 很难客观地反映环境影响的实际程度 （4）
5、方法中含有大量手工作业, 精确性不高 （5）未进行详细的层次分析, 层次感不强,基于生态适宜性分析的城乡发展模式研究 以昆山市锦溪镇为例,因子选择,研究选用对城镇开发建设影响较大的自然因素和生态因素作为生态适宜性分析的一级影响因素，每个一级影响因素细分为具体的生态适宜性因子。自然因子主要是洪水淹没风险， 生态因子包括水域、大型基础设施（道路等）、各类保护区等。,评价方法,以指导城镇用地布局为主要目的，分析土地的自然生态条件，评价土地用于城镇建设的适宜程度和限制性大小，从维持生态系统稳定和实现可持续发展的角度为城镇建设提供指导。 按照区域开发建设时，受自然环境限制的程度和对生态环境造成影响的可能
6、性的大小将每个适宜性因子按重要性程度划分为5 个等级，利用ArcGIS 软件的空间分析模块，对以下因子按照不同的权重进行叠加运算，分别赋值5、4、3、2、1。计算公式如下：,式中，S 为某土地单元适宜性评价的总得分（指数和），WK 为参评指标k 的权重系数， Sk 为该土地单元参评指标k 的得分。最后，按照指数和大小排序，以经验或统计确定指数和的分等界线。评价得分为15，适宜程度随分值增加而提高。运用其空间分析功能分别对这些限制性的因素作单因子的评价，最后作综合评价，得出锦溪镇生态适宜性评价结果。,评价标准,按照各因子对生态环境的影响，将每个适宜性因子按重要性程度划分为5 个等级，利用ArcG
7、IS 软件的空间分析模块，对以下因子按照不同的权重进行叠加运算，分别赋值5、4、3、2、1，对应等级依次为很适宜、适宜、一般适宜、较不适宜、不适宜。规划范围内的土地生态适宜性评价因子的等级划分如表1 所示，其中各评价因子的单因子适宜性分析见图3,研究结果分析,城镇空间组织 根据评价指标进行各要素单项评价，对各要素评价结果进行叠加，可将锦溪镇的土地分为三个等级：适宜建设区、较不适宜建设区、不适宜建设区（等级分值标准见表2）。,依据以上分析，将锦溪镇域划分禁止建设区、限制建设区、适宜建设区和已建区四大类，从而合理指导城镇建设用地布局（各区面积见表3）。为了便于对城镇空间发展的判断，又将限制建设区细
8、分为一级限制建设区和二级限制建设区，最后生成城镇生态适宜性分布图(见图3)。,从土地生态适宜性评价结果可以看出：适宜城镇建设的用地主要分布在镇域中部、东部以及东北部，主要为已建设地区、资源环境承载力较大及社会发展潜力较大的地区；较不适宜建设用地主要分布在老镇区周边，主要为未来的储备用地，基础设施预留地及旅游发展用地；不适宜建设用地主要为自然保护区、风景名胜区、饮用水水源保护区、河湖岸线重要湿地、基本农田保护区。,在城镇建设用地适宜性分析结果的基础上，对建设用地适应性评价结果进行重新分类，划分为已建区、适建区、限建区和禁建区（见图4），引导锦溪镇城镇空间发展（见表3、表4）。,在镇域用地的空间管
9、制基础上，指导锦溪镇城镇用地的空间布局（见图5）。锦溪城镇建设用地发展方向为：镇区东部以工业用地为主，与生活区之间利用生态绿地相隔；向北以发展生活性用地、商贸集市等用地为主；向南沿南北公路新增建设用地主要为旅游服务，但不得超过同周线。,结论与反思,土地生态适宜性分析从保护生态环境的角度为土地利用提出建议，是城镇规划方法的补充和有效尝试。研究对不同影响因子进行分析，综合评价得出城镇生态格局，引导城镇空间管制和空间发展方向，将城镇空间划分为已建区、适建区、限建区和禁建区，对城镇总体规划布局以及城镇发展战略模式起着重要的参考作用。 但是这种方法在我国还处于摸索阶段，仍然没有建立起一套可供遵循的标准，
10、特别是没有完善的可依据的评价指标体系。如何从更加科学、全面的角度研究，不仅考虑自然，而且考虑社会、文化和经济等因素，是未来研究需要努力的方向，并且需要多学科和不同专业人员的密切配合以及完善的信息系统来支持。,生态敏感性分析,生态敏感性理论,定义：生态环境敏感性是指生态系统对区域内自然和人类活动干扰的敏感程度, 它反映区域生态系统在遇到干扰时, 发生生态环境问题的难易程度和可能性的大小。可以以此来确定生态环境影响最敏感的地区和最有保护价值的地区，为生态功能区划分提供依据。,生态敏感性分析,要求：（1）敏感性评价应明确区域可能发生的主要生态环境问题类型与可能性大小。（2）敏感性评价应根据主要生态环
11、境问题的形成机制，分析生态环境敏感性的区域分异规律，明确特定生态环境问题可能发生的地区范围与可能程度。（3）敏感性评价首先针对特定生态环境问题进行评价，然后对多种生态环境问题的敏感性进行综合分析，明确区域生态环境敏感性的分布特征。,生态敏感性分析,等级划分：敏感性一般分为5级，为极敏感、高度敏感、中度敏感、轻度敏感、不敏感。如有必要，可适当增加敏感性级数。,生态敏感性评价的方法,土壤侵蚀敏感性评价方法识别容易形成土壤侵蚀的区域，评价土壤侵蚀对人类活动的敏感程度。影响因素1）降水侵蚀力（R）2）土壤质地因子（K）3）坡度坡向因子（LS）4）地表覆盖因子（C）计算方法：,注：SSj为j空间单元土壤
12、侵蚀敏感性指数，Ci为i因素敏感性等级值。,生态敏感性评价的方法,不同地区降水、地貌、土壤质地与植被对土壤侵蚀程度不同，我们可以用加权方法来反应不同因素作用差异。公式如下：,注：SSj为j空间单元土壤侵蚀敏感性指数；C（i,j)为i因素的j空间单元敏感性等级值；Wi为影响土壤侵蚀因子的权重。,生态敏感性评价的方法,土壤沙漠化敏感性评价方法评价指标湿润指数、土壤质地、其风沙的天数等。计算公式如下：,注：DSj为j空间单元沙漠化敏感性指数；Di为i因素敏感性等级值。,生态敏感性评价的方法,沙漠化敏感性分级指标,生态敏感性评价的方法,土地盐渍化敏感性评价方法内容：首先运用地下水临界深度（在一年中蒸发
13、最强烈季节不致引起土壤表层开始积盐的最浅地下水埋藏深度）划分敏感与不敏感地区，再运用蒸发量、降雨量、地下水矿化度与地形要素划分等级。计算公式为：,注：YSj为j空间单元土壤侵蚀敏感性指数；Si为i因素敏感性等级值。,生态敏感性评价的方法,具体指标与分级标准,生态敏感性评价的方法,石漠化敏感性评价三大标准：是否为喀斯特地貌 坡度 植被覆盖度,生态敏感性评价的方法,生境敏感性根据生物物种丰富度，即评价地区国家与省级保护对象的数量来评价生境敏感性。,生态敏感性评价的方法,酸雨敏感性评价方法整个生态系统对酸雨的反应程度，指生态系统对酸雨简介影响的相对敏感性，即酸雨的间接影响使生态系统的结构和功能变化的
14、相对难易程度。生态系统的敏感性特征可由生态系统的气候特性、土壤特性、地质特性以及植被与土地利用特性来综合描述。分级：不敏感（01）、较不敏感（23）、中等敏感（4）、敏感（5）、极敏感（6）.,生态敏感性评价的方法,城市生态敏感性分析目的：为保证城市土地建设的完整性与连续性，应对城市空间作生态敏感性分析，并划出不敏感区作为城市优先发展区用地。评价指标：饮用水资源、自然要素的人文价值、生态资产、工程地质情况等。划分：生态极敏感、高度敏感区、敏感区、低敏感区和不敏感区。,生态敏感性评价的方法,景观敏感性分析影响因素1）地形坡度原理：运用景观表面沿视线方向的投影面积来评价景观的敏感性方法：设景观表面
15、积为1，景观敏感性为Sa可按以下公式计算： Sa=sina（0=a=90）在一般情况下，a角实际上是地形的坡度，所以地形坡度决定的景观敏感性表达式为：Sa=sinarctg(H/W)其中，H为等高距（地形高差）；W为相应的等高线间距。2）观察者与景点之间的距离原理：距离直接决定观察者对景点观察的仔细程度。距离与易见性和清晰度成反比。,生态敏感性评价的方法,公式：dD,Sd=D/d注：D值为能清楚观察景点的最远距离；d为观察者与景点之间的实际距离。注：D值根据对景点评价的不同要求而定3）景点在视阈域内出现的概率原理：景点在观察者视线内出现的概率大，延续时间长，表明敏感性越大，人类干扰活动的影响也
16、就越大。方法：假设观察者匀速运动，景观敏感性St=t/T 注：t为某一景点能别看到的景观线路长度；T为观察者在某一区域内花费的全部时间。 时间的比值换为距离比值计算景观敏感性：St=l/L 注：l为某一景点能被看到的观景线长度；L为某一区域内主要观景线路长度。,生态敏感性评价的方法,4）景点醒目程度原理：景点与环境的对比度决定了景点的醒目程度，两者成正相关。其敏感性一般采用定性评定方法来确定5）景观综合敏感性注：此项是由各项综合因素做用的结果。表达式：S=f（Sa，Sd，St，Sc）注：评价中应先将各单项因素景观敏感性分布成图，通过各级的重叠，形成景观敏感性综合分级图。,案例分析 以武汉城市圈
17、为例,一般情况卜重要性程度等级分为9级，但当对精度要求小高时，也可分为7级或5级或3级本例应用层次分析法，在19标度法下建立两两比较判断矩阵，分析单圜子对生态环境的重要性，赋值9则该冈子对生态环境影响最大，依次递减，赋值l则对生态环境影响最小，得出每一行因子和纵列因子的相财重要值，构成判断矩阵(表1),计算各生态敏感性因子权重,1构造判断矩,计算各评价因子权重,建立生态敏感性模型,按照生态敏感度值，将武汉城市圈的生态敏感性分为4类：轻度敏感(030055)，一般敏感(o55o72)，中度敏感(072092)，严重敏感(092119)从图中可知黄冈市、鄂州市属严重敏感区，咸宁市、潜江市属中度敏感
18、区，武汉是一般敏感区，天门市、仙桃市、黄石市、孝感市是轻度敏感区,结论与讨论,出武汉城市圈的生态敏感性程度整体较高，严重敏感区分布在鄂东北低山丘陵区及中部的鄂州市，占研究区总面积的3293；中度敏感区分布在鄂东南的咸宁及江汉平原腹地的潜江市，占研究区总面积的2020；武汉市属一般敏感，占全区总面积的1479；轻度敏感区集中分布在江汉平原腹地及黄石市，占全区总面积的3209影响严重敏感和中度敏感区的主要生态敏感性因子是水土流失和植被覆盖率；洪涝灾害和工农业污染是影响一般敏感和轻度敏感区生态敏感性的主要因子,本研究选取指标以自然指标为主，且对水土流失率，建成区面积比率，林地比率，湿地比率权重赋值较高，一般认为生态问题以农村地区较为严重，城市主要是环境污染，所以自然指标赋予权重较高，可能有失偏颇。数据主要来源于统计年鉴，各生态敏感性因子均按行政区划统一而自然要素分布具有一定的连续性，本研究无法表现，但在目前体制之下，环境的保护与治理又是分行政单元进行的，所以本研究对于武汉城市圈“两型”建设及生态保护决策的制定仍具有参考意义,不足,
