基于GIS的萍乡武功山风景名胜区生态敏感性评价

孔誉婧，涂小松

（江西财经大学旅游与城市管理学院，江西南昌 330013）

生态敏感性是指生态系统对于人类活动行为和自然环境变化的反映程度，反映的是一定区域在遇到干扰情况时发生生态环境问题的难易程度和可能性的大小，以及外界干扰可能造成的后果[1]。正常情况下，生态系统呈现的是一种稳态，但是当外部干扰超过承受范围即达到一定的限度时，生态系统的稳定状态就会被打破，导致严重的生态环境问题。具体而言，敏感性高的地方，生态系统的稳态越容易失衡[2]。因此，在生态敏感性程度较高的地方，更应该重视生态环境的保护建设工作。生态敏感性评价有利于地区更好推动国土空间规划工作，为建设科学合理的生态安全格局，统筹协调经济发展和生态保护提供借鉴，实现人与自然和谐共生[3-8]。风景名胜区的自然景观、人文景观较为集中，具有较高的生态价值和科学价值，是我国生态文明建设中重要的一环。但由于近年来，开发建设规模的持续扩张，众多风景名胜区也出现了环境污染与破坏、水土流失、生物多样性减少等问题，生态系统面临严峻的挑战，保护与开发矛盾突出，因此对于风景名胜区生态环境保护与治理是十分重要的，也是当前所急需的。

近年来，随着旅游的发展，武功山风景名胜区旅游产业已经相对稳定，但是在发展的同时，生态环境问题也不容小觑。值得关注的是，武功山风景名胜区地理位置特殊，地跨多个行政边界，在国土空间规划编制过程中，对于景区管委会的规划编制也是单独开展的，使得在众多问题上存在一定难度，在开展过程中也有较多矛盾。因此，针对武功山管委会这一特殊行政区域的生态敏感性评价，不仅可以实现景区的可持续发展，也有助于当前众多同类级别的景区管委会国土空间规划项目的推动。进行生态敏感性评价，可以指示生态环境保护的核心区域，有助于景区生态环境的合理性、科学性、针对性地进行保护与治理。当前对于生态敏感性的评价，目前研究较为多样，从研究区域来看，主要集中于人地矛盾突出的地区（城市或城市群等）[9-11]、生态环境脆弱区[12-14]、重点生态功能区[15-18]等，从研究方法来看，大多是基于层次分析法[18]、主成分分析法[19]等方法。生态敏感性研究发展十分迅速，并且广泛铺开，由于研究区域不同因而评价维度也不尽相同[20]。对于风景名胜区的生态敏感性评价，国内学者研究较少，主要有小武当[21]、龙虎山[22]、镜泊湖[23]、泰山[24]等。

本文通过选取高程、坡度、坡向、植被覆盖、距水域距离和土地利用类型六个评价因子，对萍乡市武功山风景名胜区进行敏感性评价分析，以萍乡市武功山风景名胜区为研究区域，指出萍乡市武功山风景名胜区生态敏感性的分布特点，定位生态保护的重点区域，提出相对应的策略，以期为作为风景名胜区管委会这一特殊行政区的国土空间规划、生态保护与修复及经济与生态的协调可持续提供参考借鉴。

1 研究区概况

萍乡市武功山风景名胜区管委会（114°4'30″～114°16'30E″，27°25'30″～27°29'30″N），属于正县级建制，位于江西省中西部，管辖万龙山乡和麻田镇两个乡镇。在相同纬度中，武功山的高山草甸景观是独特的。山地草甸在山岳型风景名胜区旅游要素中是十分少见的景观类型。

随着近些年游客数量的增加和景区内部开发的不断深入，外界干扰强度增加，不可避免地给生态保护带来了一定的压力。同时，随着江西省作为国土空间规划试点省份，伴随着省内由下至上各级单位规划工作的开展，对于省内风景名胜区管委会，尤其是跨行政边界的风景名胜区的规划而言，其规划之路也是一个难度较大的考验。因此，选取萍乡市武功山具有一定的典型性和代表性。

2 数据来源与研究方法

2.1 数据来源

本研究中的数据主要包括高程DEM 数据、土地利用数据、植被覆盖度NDVI 数据。其中，DEM 高程数据和植被覆盖度NDVI 数据来自地理空间数据云（http://www.gscloud.cn/）Landsat 8 遥感影像，其中，NDVI 是2020 年的数据，分辨率为30 m×30 m，利用ENVI 软件进行处理得到，用于植被覆盖度分析，并且基于DEM数字高程数据获取坡度、坡向数据；土地利用数据为2020年土地利用变更数据，由芦溪县自然资源局提供。

2.2 研究方法

2.2.1 AHP层次分析法

层次分析法可以在研究过程中面对较为复杂和多元的内部关系时，将定性的决策信息进行量化，从而将复杂难以量化的要素进行层次化、数字化，进而为科学决策提供行之有效的、更为简便易操作的解决办法。层次分析法的原理，就是基于明确的最终目标，将影响目标达成的各种因素全部罗列出来，并根据因素间的相似性、种属性进行分类、汇总、聚类，进而将繁多的要素归纳为条理和界限清楚的组别大类进行分级赋权。

2.2.2 生态敏感性评价

生态敏感性评价是一定地区应对外界干扰时的反应程度。根据萍乡市武功山的实际情况，将6 个评价指标进行分类分级并赋好相应的分值：不敏感为1分，轻度敏感为3 分，中度敏感为5 分，高度敏感为7 分，极高敏感为9 分，进而构建高程、坡度、坡向、植被覆盖度、距水域距离，土地利用类型的6 阶判断矩阵（见表1）。

表1 生态敏感性评价指标与分级标准

2.2.3 权重确定

本文选用层次分析法和专家打分的方法，以问卷的方式邀请了3 名与本文研究方向相关的专家进行问卷打分，并将结果求取平均。打分标准见表2。

表2 层次分析法打分标准

将评分结果通过Yaahp 软件进行分析，计算得出每个评价指标的权重值：高程、坡度、坡向、距水域距离、植被覆盖度和土地利用类型的权重值分别为0.10、0.05、0.03、0.20、0.23 和0.39。随后进行一致性检验分析，若CR最终的值小于0.1，则通过检验。CI与CR值的计算公式如下：

式中，CI为一致性指标，λmax为最大特征根值，n为阶数，CR为随机性、一致性比值，RI为随机一致性指标。

根据上述公式，可以计算得到本研究中的λmax最大特征根的值为6.168，由此得到的CI值为0.034，CR值为0.027＜0.1，因此，通过一致性检验。RI值为1.260。

2.2.4 生态敏感性综合评价模型构建

在得到6 个评价指标的权重及单因子评价结果的基础上，利用ArcGIS 软件进行空间分析，通过加权叠加和重分类得到萍乡市武功山风景名胜区的生态敏感性综合评价分析结果。生态敏感性综合评价分析模型为：

（3）式中，i为评价单元，Si为评价单元的综合生态敏感性指数，Wj为单因子j的权重值，Cij为评价单元i的单因子生态敏感性评价值。

3 结果与分析

3.1 单因子生态敏感性评价

3.1.1 高程生态敏感性分析

高程对于一个地区的影响是十分重要的，是生态敏感性评价中的一个重要指标。通常而言，高程每上升100 m，气温下降0.6 ℃，高程不同，气温、降水及地表植被特征等构成生态环境的基础要素也不同，因而生物多样性及生态环境存在差别。而高程越高，气温越低也使得生态系统对于干扰的反应程度越高，即高程越高，生态敏感性越高。由高程敏感性的结果得到，不敏感区域即高程小于500 m 的区域面积最大，为7 910.89 hm2，位于武功山西部及西北部地区，包括万龙山乡的牛宕村、黄江村、茅店村、桂花村、三勤村、东坑村、陇上村、长岭村和麻田镇的石溪村、麻田村、株木村、长冲村、蔡家村，占区域总面积的34.40%；极高敏感区域的面积与占比最小，为1 445.36 hm2，占区域总面积的6.29%，位于武功山风景名胜区东部和东南部地区，主要分布于武功山风景名胜区的国家地质公园及羊狮幕省级自然保护区，属于自然保护地范围内。整体而言，萍乡市武功山风景名胜区的高程生态敏感性特征明显，与人文环境分布特征一致，对于东部景区内的生态环境保护要十分重视。

3.1.2 坡度生态敏感性分析

坡度是指研究区地形地势的陡峭情况，坡度越大，水土流失、植被破坏等现象出现的风险越大，生态环境也更加脆弱，因此坡度越陡，生态敏感性越高。通过分析坡度情况，得到极高敏感区即坡度＞25°的区域面积最大，为8 907.73 hm2，占研究区总面积的38.74%，分布在武功山风景名胜区的东部、南部和北部地区，与高程极高敏感区分布有一定重合；不敏感区域的面积与占比最小，为1 081.85 hm2，占研究区总面积的4.70%，主要分布在武功山风景名胜区的西部地区，集中位于麻田镇蔡家村、麻田村、石溪村、长冲村、株木村和万龙山乡的茅店村、桂花村、三勤村、东坑村、陇上村、长岭村。总的来说，萍乡市武功山坡度生态敏感性特征明显，整体十分敏感，很大部分原因是属于山岳型风景名胜区。

3.1.3 坡向生态敏感性分析

不同的坡向的降水条件、气温条件、光照时间条件等因素不同，对于植被生长及其他生态系统的影响不同。阳坡相对于阴坡而言，光照时间长，生态系统的敏感性相对较低；迎风坡相对于背风坡的降水多，生态系统的敏感性相对较低。通过对坡向生态敏感性的结果进行分析，得到坡向生态敏感性在整个研究区总体上相对均衡，其中，高度敏感区域的面积最大，为6 880.89 hm2，占研究区总面积的29.92%；不敏感区域的面积最小，为2 220.29 hm2，占研究区总体面积的9.66%。由于我国属于北半球，因此南方为阳坡，北方为阴坡，地理位置因素使得北坡的生态环境稳定性较弱，更加需要加强对生态保护的重视。

3.1.4 植被覆盖生态敏感性分析

地表植被覆盖在一个地区生态环境中，是十分重要的因素，也是维持一定区域内生态系统稳定离不开这一要素。根据NDVI 指数的结果分析，得到高度敏感区域的面积最大，为12 250.65 hm2，占研究区面积的53.25%；不敏感区域的面积最小，仅有337.92 hm2，占研究区总面积1.47%。总而言之，萍乡市武功山的植被覆盖生态敏感性较高，由于武功山风景区特殊的自然地理特征，且兼具观赏旅游的功能，所以对于生态环境、植被景观的保护是十分必要的。

3.1.5 水域生态敏感性分析

水域分布对于地区范围内生态环境有着不容忽视的影响。水源可以涵养一个地区的水土，为动植物和人类提供生存发展的必要基础要素。越靠近水域所处地区，生态敏感性越低；反之，则生态敏感性就越高。通过分析得到，极高敏感性面积最大，为10 715.20 hm2，占研究区总面积的46.53%；不敏感区域面积最小，为260.97 hm2，仅占研究区总面积的1.13%。根据数据可知，萍乡市武功山的水域敏感性分布特征与其他要素生态敏感性的分布特征不同，水系分布特征与高程特征本身就有近似反向的关系，水源由高处流向低处。同时，极高的生态敏感性也给出了提示即应该加强对水体保护的重视。

3.1.6 土地利用生态敏感性分析

土地利用是受人类活动影响最大的因素之一，人类活动越频繁复杂的土地利用类型，生态敏感性越低。根据结果分析可得，高度敏感区面积最大，为19 425.58 hm2，占整个研究区面积的84.36%，即高度敏感区将近占了研究区的九成，其余土地利用类型的敏感类型所占面积较少。详细数据列于表3。整个区域的单因子生态敏感性评价见图1。

表3 萍乡武功山风景名胜区单因子生态敏感性分级面积及其占比

通过以上分析可知，由于武功山以森林用地为主，因此研究区整体以高敏感性为主要特征，应重视对植被的保护和整体规划，保护与开发相协调，实现可持续发展。

3.2 综合生态敏感性评价

将上述6 大单因子通过空间加权叠加计算分析，得到萍乡市武功山风景名胜区的生态敏感性综合评价值，进而通过重分类，对综合生态敏感性进行分级分类。本研究根据综合敏感性分析结果将综合生态敏感性分为5 级，由低到高分别为不敏感、轻度敏感、中度敏感、高度敏感、极高敏感。

不敏感区域面积为1 537.81 hm2，占比最小，占研究区总面积的6.70%。从分布特征来看，不敏感区域主要分布在西部、西南、西北等地。土地利用类型也较多建设用地，植被覆盖率低，坡度较低，人类活动较为频繁，开发建设较多，生态敏感性较低。因此，对于不敏感区域可以适当进行开发建设活动，但是要注意统筹开发和保护两个方面，生态优先，绿色发展。

轻度敏感区域的面积为2 006.25 hm2，占研究区总面积的8.74%。总体而言，轻度敏感区的面积也相对较少。值得注意的是，除去西部地势较低的地区集中分布之外，在东部地势较高的区域也有部分轻度敏感区域的分布，但主要是沿着行政边界呈条状分布。原因在于该地方距离水域较远，坡向条件并不敏感，再加上位于景区，景区内部的少部分开发建设，使得该区敏感性较低。因此，对于轻度敏感区，可以适度开发建设，对于景区内部的建设，要重视生态保护与修复工作。

中度敏感区域的面积为4 329.22 hm2，占研究区总面积的18.86%。中度敏感区的分布较为分散，处于高度敏感区与轻度敏感区之间的过渡地区。要注意这类地区不宜进行大型的开发建设，严格生态准入，警惕人类活动对生态环境的破坏。

高度敏感区面积为9 613.94 hm2，面积占比最大，占研究区总面积的41.88%。从这一敏感程度的面积占比可以看出，研究区整体敏感程度较高，高度敏感占整个行政区面积超过四成。这一数量上的明显特征，主要是因为研究区植被覆盖度较高，地表植被覆盖以林地为主，生态环境抗干扰能力较弱，因此，生态敏感性高。对于高度敏感区，要十分重视生态环境的保护，限制开发建设，严格把控景区的生态环境质量，并且积极引导旅游观光的游客践行文明旅游的行为。

极高敏感区面积为5 466.34 hm2，面积占比为23.81%。极高敏感区的生态环境极为脆弱，地形起伏大，海拔高，植被覆盖度高，因此生态敏感性高。对于极高敏感区，必须严格落实生态保护政策，建设好、管理好自然保护地体系，禁止任何不适当的开发建设行为，把生态放在优先战略位置。

整个区域的综合生态敏感性评价见图2。

图2 萍乡武功山风景名胜区综合生态敏感性评价结果图

4 结论

本文通过对高程、坡度、坡向、植被覆盖度、距水域距离和土地利用类型6 个指标因子的分析并进行空间加权叠加分析，最终处理得到萍乡市武功山的综合生态敏感性结果。通过对结果的分析，首先，不敏感区和轻度敏感区占研究区整体的15.44%，高度敏感区和极高敏感区占研究区整体的65.69%，可知萍乡市武功山整体生态环境是十分敏感的。作为旅游热门景点，要时刻注意生态环境的保护，不可因经济发展而抛弃对生态环境保护的重视。其次，不敏感区与高敏感区的分布特征明显，不敏感区主要位于西部，地形平坦、建设开发活动较频繁的地区，高敏感区主要位于东部景区、自然保护地范围内，本研究也针对不同敏感性等级提出了针对性的策略。但从整体上而言，萍乡市武功山要立足全局，把握好发展与保护的关系，在国土空间规划的具体指引下，做好总体布局，坚持生态优先，绿色发展，实现发展与保护的共赢。

本研究选取典型性的风景名胜区为研究区，旨在处于国土空间规划的大背景下为同类型的行政区管委会规划工作提供一定的参考借鉴。不可否认的是，本研究虽请专家进行因子分析，但在指标的选择上，不够普适性，今后有待于结合研究区的实际情况综合考量评价因子，选择更多的评价因子进行综合评价。风景名胜区在生态价值、人文价值、科学价值方面有着不可替代的作用，未来随着旅游业的发展，大众精神文化生活需求的提高，在保护和修复的基础上对景区实施合理规划布局是十分重要的。