北京市第二道绿化隔离带地区生态敏感性评价.pdf
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1、北京农学院学报 2023,38(2):105-110 Jo u rnal o f Beijing Universit y o f Agricu l t u reh t t p:/bnxb cbp k do i:10.13473/k i.issn.1002-3186.2023.0219北京市第二道绿化隔离带地区生态敏感性评价王 菲,孙 晨1,2,姜雁林,马晓燕1宀,冯 丽(1.北京农学院园林学院,北京102206;2.城乡生态环境北京实验室,北京100083)摘 要:【目的】生态敏感性评价是生态文明建设的重要依据,为了明辨北京市城市边缘区的潜在生态发展区 域,指导区域生态保护和开发。【方法】以北
2、京市第二道绿化隔离带为研究区域,根据其现状生态问题选取自然 地理、气象、人类活动、生物多样性4类指标共计14个影响因子构建评价指标体系,基于GIS空间分析技术对 北京市二道绿隔生态敏感性进行定性与定量评价,明确生态敏感区的空间分布状况。【结果】结果表明:北京市 二道绿隔整体生态敏感性较低,轻度敏感区面积占比高达47.3%;中度敏感区、不敏感区分别占总面积的 28.3%、10.1%;极敏感区、高度敏感区占总面积的5.2%、9.1%,是重点保护区域。【结论】在敏感性评价的 基础上,针对不同生态敏感性分区提出保护与发展的可行性建议,以期为北京市城市边缘区的生态环境建设提 供科学参考。关键词:地理信息
3、系统;二道绿隔;生态敏感性中图分类号:TU986 文章编号:1002-3186(2023)02-0105-06 文献标志码:AEc ologic al sensit ivit y evaluat ion of t h e sec ond green belt area in BeijingWANG FeiK2,SUN Ch enK2,JIANGYanl in,MA Xiao yan12,FENG LiK2(1.Co l l ege o f Landscap e Arch it ect u reBeijing Universit yo f Agricu l t u reBeijing 10220
4、6?Ch ina;2.Beijing Labo rat o ry o f Urban and Ru ral Eco l o gical Enviro nment,Beijing 100083,Ch ina)Abst rac t:Object iveEco l o gical sensit ivit y assessment is an imp o rt ant basis fo r t h e co nst ru ct io n o f eco l o gical civil izat io n.In o rder t o ident ify t h e p o t ent ial eco l
5、 o gical devel o p ment areas in t h e u rban fringe o f Beijing,and t o gu ide t h e eco l o gical p ro t ect io n and devel o p ment o t h e areaMet h o dsTh e art icl e t ak es t h e seco nd green bel t in Beijing as t h e st u dy area,and co nst ru ct s an eval u at io n index syst em based o n
6、it s cu rrent eco l o gical p ro bl ems by sel ect ing fo u r cat ego ries o f indicat o rs,incl u ding p h ysical geo grap h y,met eo ro l o gy?h u man act ivit ies and bio diversit y,and mak es a q u al it at ive and q u ant it at ive eval u at io n o f t h e eco l o gical sensit ivit y o f t h e
7、seco nd green bel t in Beijing based o n GIS sp at ial anal ysis t ech no l o gy t o cl arify t h e sp at ial dist ribu t io n o f ecol o gical l y sensit ive areas.Resu l t sTh e resu l t s sh o w t h at t h e o veral l eco l o gical sensit ivit y o f t h e seco nd green zo ne in.Beijing is l o w,w
8、it h 47*3%o f t h e t o t al area o f mil dl y sensit ive areas,28.3%and 10.1%o f t h e t o t al area o f mo derat el y sensit ive areas and no n-sensit ive areas resp ect ivel y,and 5.2%and 9.1%of t h e t o t al area o f ext remel y sensit ive areas and h igh l y sensit ive areas 9 wh ich are t h e
9、 k ey p ro t ect io n areas.ECo ncl u sio n On t h e basis o t h e sensit ivit y eval u at io n,feasibl e su ggest io ns fo r p ro t ect io n and devel o p ment are p ro p o sed fo r different eco l o gical sensit ivit y zo nes,wit h a view t o p ro viding scient ific reference fo r t h e eco l o gi
10、cal enviro nment co nst ru ct io n in t h e u rban fringe areas o f Beijing.Keywords:geo grap h ic info rmat io n syst em;seco nd green p art it io n;eco l o gical sensit ivit y合理的生态区划必须以合理的评价为基础m。生态敏感性是生态系统对自然环境变化和人类活 动干扰的反映程度,表示生态环境问题发生的难易 程度和可能性大小或生态因素对外界压力或干扰 的适应能力o生态敏感性评价本质上是对现状自 然环境背景下的潜在生态问题进
11、行明确辨识,并将收稿日期:2022-09-20基金项目:“乡村振兴背景下乡村绿道文化表达模式研究”(19YTB051)第一作者:通信作者:王菲(1997),女,硕士研究生,研究方向为风景园林学,E-mail:1300602032q q.co m马晓燕(1966),女,硕士,教授,硕士生导师,研究方向为园林设计及其理论,E-mail:1070453255 q q.co m106北京农学院学报第38卷其落实到具体空间区域上的过程间。因此生态敏感 性分析和评价是确定需要优先或重点进行生态建 设和保护区域的一种有效途径O城市边缘区作为城市和乡村之间的过渡地区,是城市化进程中最为敏感多变的动态演变区域,
12、对 城市边缘区的生态敏感性进行正确评价,以便规划 建设者可以依据敏感性高低差异有效的规划利用 工作。北京市第二道隔离绿化带(以下简称“二道绿 隔”)作为北京的城市边缘区,是实现城乡减量发 展,遏制城市“摊大饼”,提高城市生态环境承载能 力的关键区域皈。其范围(39634026N,115 9211686E)为第一道绿化隔离区边界向外至规 划的六环路外侧1 000 m,总面积1 650 k n?,包括 朝阳、顺义、海淀、门头沟、房山、石景山、丰台、通 州、大兴、昌平等10个区皈。属于暖温带半湿润大 陆性季风气候,夏季炎热多雨,冬季寒冷干燥,全年 80%的降雨量集中在每年的6、7、8三个月中。总 体
13、地势西北高,东南低,地形以平原和丘陵为主,兼 有小部分山地刀;水资源较为丰沛,分布6条主要河 道水系永定河、潮白河、北运河、凉水河、新凤河、萧 太后河,还包含沙河水库和南水北调中线通往北京 的调蓄水库大宁水库。北京城市总体规划(2016年一2035年)指出 要健全市域绿色空间体系,提高第二道绿化隔离地 区绿色空间比重等一系列生态建设发展规划旳。目 前,国内对于北京市二道绿隔的研究多偏向于郊野 公园的布局分析如,少部分对二道绿隔局部区域 进行过生态敏感性分析皿,缺少对二道绿隔整体进 行定性与定量的生态敏感性评价。就此以北京市 二道绿隔作为研究区域,结合现状生态环境问题,对其进行自然地理、气象、人
14、类活动、生物多样性等 单因子生态敏感性评价和生态敏感性综合评价,以 期为北京市二道绿隔的生态发展提供科学依据和 有效建议,并为类似的城市边缘区的生态环境问题 提供解决思路。1数据来源与研究方法1.1数据的来源与处理1)通过GIS空间分析对来源于地理空间数据 云的北京2020年30 mX30 m DEM数据获取高 程、坡度、坡向、地形起伏度数据。2)2020年年均降 水量、年均气温数据数据来源于国家科技基础条件 平台一国家地球系统科学数据中心(h t t p:/www.geo dat )垃。3)水系、道路缓冲区通过GIS的 多环缓冲区分析对来源于Op e nSt ree t Map的2020 年
15、河流、湖泊、高速公路、主要道路、二级道路、三级 道路、干线道路处理获取。4)2020年居民点数据通 过民政局、国家统计局等官方网站发布的相关信 息,在GIS里形成空间分布矢量点数据,最后用GIS 的多环缓冲区分析出居民点的缓冲区数据。5)2020年人口密度在NASA社会经济数据和应用中 心(SEDAC)获取,精度为1 k mC13 0 6)土地利用类 型是在Esri上获取的2020年全球10 m 土地覆盖 数据。7)植被类型数据来源于“国家青藏高原科学 数据中心(h t t p:/dat a.t p )。8)植被覆盖 度的获取通过下载地理空间数据云的2020年6月 Landsat 8OLI遥感
16、影像,植物生长茂盛,含云量V 5%,借助ENVI5.3软件,进行辐射定标、大气校正 等图像预处理,提取NDVI(归一化植被指数),最终 获得植被覆盖度数据匚。9)在获取的2020年10 m 土地利用数据的基础上,对各生态系统类型进行 辨识得出生态系统类型数据。1.2研究方法1.2.1选取评价指标因子与分级 生态敏感性的 因子如高程、坡度、土壤、植被、生境等在不同地区 有差异词。依据生态功能区划技术暂行规程(2003)和参考生态敏感性评价的相关文献,结合颜 磊分析的北京市域生态敏感性综合评价以及目 前二道绿隔内面临的生态环境问题皈,选择自然地 理、气象、人类活动、生物多样性4大评价指标因子 进行
17、分析(表1)。1.2.2确定指标权重采用层次分析法(AHP),计算不同的生态指标权重值辺o建立评价指标因子判断矩阵,从二道绿隔生态 环境问题出发,运用19标度法在Yaah p软件中 构建两两比较的判断矩阵并对评价因子之间的重 要性和影响力进行评价打分,计算出每个因子的 权重。权重计算公式如下:CJ=Amax-w(1)结果显示该判断矩阵的最大特征根Amax=4.1702,最终得出一致性比例C R=0.063 70.1,所以该矩阵通过了一致性检验,权重合理(表1)。利用ArcGIS 10.6软件中的空间分析工具对 14个单因子生态敏感性分析图层进行加权和叠加2023年第2期王菲等:北京市第二道绿化
18、隔离带地区生态敏感性评价107分析,重分类后得到北京市二道绿隔生态敏感性综式中:P表示生态敏感性指数,为评价指标总合分析图。生态敏感性综合指数模型计算公式为:数,数,j为评价指标编号,E/表示各评价指标的生态n敏感性赋值(1,3,5,7,9,),W,为因子指标的权P=ZjEj Wii(3)重值。表1北京市二道绿隔生态敏感性评价指标体系Tab.1 Ec ologic al sensit ivit y evaluat ion index syst em for t h e sec ond green barrier in Beijing准则层指标层生态敏感性分级 Eco l o gical sen
19、sit ivit y cl assificat io n权重Gu idel ine l evelGu idel ine l evel不敏感轻度敏感 中度敏感高度敏感极敏感Weigh t ing高程/m4530.011 8自然地理因子坡度/250.024 8Ph ysical坡向平面、正南东南、西南正东、正西东北、西北正北0.006 4Geo grap h ical Fact o r地形起伏度/m2500.029 7水体缓冲区/m1 000500 1 000 200 50010020045845145844445143644413.21313.212.8 1312.612.812.60.029
20、4道路缓冲区/m1 0000.195 6人类活动因子居民点缓冲区/m1 5000.034 3Hu man act ivit y fac-人口密度/万52.4 51 2.40.310.30.Il l 7t o r人/k n?土地利用类型建设用地、耕地草地林地水体、湿地0.244 6C3草、落叶常绿针叶林、植被类型无植被农田水域0.141 9阔叶灌木丛落叶阔叶林生物多样性因子植被覆盖度/%750.047 5Bio diversit y fact o rs农田生态系统、水体与湿地生态系统类型其他生态系统聚落生态系统.森林生态系统0.021 2草地生态系统生态系统分级赋值13579Grading as
21、signment2结果与分析2.1单因子生态敏感性评价2.1.1自然地理因子生态敏感性评价 高程敏感 性主要以不敏感区为主(表2),占比高达86.6%,主 要分布在北部、南部和东部地区,地势平缓;中度、高度、极敏感区呈集中态势分布在西北部山区,这 几个区域地势险峻,有香山公园、北京西山国家森 林公园等分布在内。研究区域坡度相对较小,变化 最大的区域集中在西北部。坡度敏感性占比最大 区域是不敏感区;中度、高度、极敏感区主要分布在 西北部山区。研究区域地势较为平缓,所以坡向敏 感性5个等级差别不大,面积和占比情况彼此之间 分布较为均匀,最明显的区域集中在西北部山区。地形起伏度敏感性主要以不敏感区为
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