伍军豪 韩乐坤

[摘 要] 近几十年来，我国生产力水平不断提高，人类的活动区域日益扩大，给人们的生活带来便利的同时给环境带来了巨大的影响，生态安全问题成为现代人不容忽视的问题。利用GIS技术对生态安全进行科学系统的分析，是现如今比较主流的分析方法。本文以大别山核心区域（安徽省六安市金寨县）为研究对象，通过建立生态敏感性评价指标系统来分析该区域的生态安全。根据大别山核心区域的实际情况建立评价指标，选取高程、坡度、坡向、水体、道路距离、土地利用类型和植被覆盖指数（NDVI）7个敏感性因子，利用层次分析法（AHP）确定敏感性因子的权重，结合GIS制作单因子图，并且对各单因子图进行叠加分析。研究结果可以为金寨县资源开发与保护提供依据。

[关键词] 生态安全;敏感性评价;AHP;叠加分析

[中图分类号] TP79 [文献标识码] A [文章编号] 1674-7909（2020）17-120-3

我国政府高度重视生态文明建设，2018年政府报告提出的三大攻坚战中就有污染防治攻坚战，反映了国家对污染防治和建设绿色友好社会的决心。本文以大别山旅游核心区为研究对象，选取2010—2018年大别山旅游核心区遥感影像数据图，提取土地利用数据，利用空间分析方法对大别山核心区旅游生态安全等级进行划分，提取对生态网络具有重要意义的旅游生态源地，研究成果有利于制定和实施一系列科学合理的政策，促进区域一体化和协调发展。同时，通过空间分析方法和格局指数法，找到生态缺口，为大别山核心区旅游管理和规划、生态安全建设提供一定的决策依据。

1 研究现状

1.1 研究区域概况

金寨县，隶属于安徽省六安市，位于皖西边陲、大别山腹地，地处115°22′19″E～116°11′52″E、31°06′41″N～31°48′51″N，西、南兩面与河南省、湖北省毗邻，下辖12个镇、11个乡、1个开发区，总面积3 814 km2。金寨县户籍人口68.3万，其中户籍城镇人口11.1万，是安徽省面积最大、人口最多的山区县和旅游资源大县。

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国外研究现状。最早将环境引入安全概念的学者是Lester R.Brown。他在1981年《建立一个持续发展的社会》中指出：“目前对安全的威胁，来自国与国间关系的较少，而来自人与自然间关系的可能较多。”[1]2000年，“哈里森计划”中正在进行的主要研究之一就是“长期持续发展与生态安全研究”。

2001年以来，学者的研究已从以往对环境变化与安全关系的广泛讨论进入其内在关系的探讨，并且深入到影响环境安全的具体因素，如全球环境变化的风险、脆弱性、全球化、人口、传染病和资源等。

1.2.2 国内研究现状。国内对生态安全的研究从20世纪90年代起步，尤其是近年来已成为科学界和公众讨论的热点问题。2000年12月29日，国务院发布了《全国生态环境保护纲要》，中国首次明确提出了“维护国家环境生态安全”的目标。

对于“生态安全”的定义，不同学者从多学科、多层次出发，提出了许多不同的表述，比较有代表性的观点如下：①曲格平提出生态安全一是防止由于生态环境的退化对经济基础构成威胁，二是防止环境问题引发人民群众的不满，从而影响社会稳定[2];②肖笃宁等把生态安全定义为人类在生产、生活和健康等方面不受生态破坏与环境污染等影响的保障程度[3];③余谋昌认为，生态安全是指地球上良好的自然条件和丰富的自然资源，由一系列环境要素综合表现的安全性表示[4]。

生态安全评价在自然领域方面，以农业区域和城市区域为主，同时涉及部分生态脆弱区域。黄木易等以大别山核心区为研究区域，应用空间数据探索分析方法、最小累积阻力模型和重力模型对生态安全进行诊断和潜在生态廊道识别提取[5]。陈竹安等以江西省余江县为研究对象，基于MSPA与MCR模型构建了余江县的生态网络[6]。以蒙吉军为代表的学者将MCR引入土地利用生态安全格局的构建过程中，并通过景观格局指数分析了不同方法构建的安全格局的适用条件[7]。赵筱青等对高原湖泊流域生态安全格局的构建进行了深入探索[8]。池源等采用最小阻力距离法和重力模型，对崇明岛的景观生态网络进行了构建，分析了生态斑块和生态廊道之间的动态关系[9]。

2 研究方法

本文主要运用的方法是AHP（层次分析法）、空间分析法、加权叠加法，GIS中的空间分析法主要有叠置分析、欧氏距离分析及网络分析[10]。

2.1 生态因子的选择

根据选取生态因子的科学原则、客观原则、系统原则、可行性原则、代表性原则以及定性与定量结合的原则，结合大别山核心区域的生态环境特点，在国内外学者的研究基础上，最终选取高程、坡度、坡向、水域、道路距离、土地利用现状和植被覆盖度指数（NDVI）7个指标作为敏感性分析与评价的主要因子。给每个主要因子赋予敏感性等级，等级分别如下：1（不敏感）、2（轻度敏感）、3（中毒敏感）、4（高度敏感）、5（极敏感）。

2.2 利用AHP确定权重

采用层次分析法时，只构建目标层和指标层，而不构建中间层，这样可以减少指标之间的相关性。目标层名称为大别山核心区域生态敏感性分析，指标层是根据区域的实际情况所选取的7个生态因子。笔者先对目标层和指标层进行构建，再利用专家打分构造判断矩阵，根据生态因子之间的重要性，将他们分别选取5个标度，如表1所示，最后获得了5个因子的权重。

3 数据处理

3.1 选择生态因子并确定权重

金寨县大部分地区都是山地，植被覆盖比较广泛，海拔较高，县城繁华地带位于最北部，较为集中。县内水域数量较少但面积集中，以梅山水库和响洪甸水库为主，其他水域为辅，结合实际情况及参考相关研究的基础上，选取高程、坡度、坡向、水体、植被覆盖指数（NDVI）、土地利用类型和离道路距离7个主要的生态因子。生态因子确定后，即可进行生态因子重要性的选择，最后确定权重如表2所示。

3.2 综合生态敏感性分级

金寨县综合生态敏感性是由各单因子进行加权综合产生的，对各个单因子乘以其对应的权重，进行加权叠加。将每个图层添加到表格中，输入对应的权重，得出综合敏感性灰度图，再对其进行重分类，就得到了综合敏感性等级图。其中，综合敏感性评级标准参考了有关资料[11]。

4 研究结论和建议

4.1 综合生态敏感性分析

综合敏感性分析是把本文中选取的7个单因子进行加权综合之后再进行评级，其能反映一个区域敏感性的总体情况，通过对比2008、2013、2018年的数据，能更加详细地看出研究区域敏感性的变化趋势。

从表3可以看出，2008—2013年，不敏感区域面积在研究區总面积中的占比从0.2%上升至0.5%，增长了11.6 km2，其增长主要分布在金寨县北部的梅山镇、南部的班竹园镇和吴家店镇。2013—2018年，不敏感区域面积快速增长至58.2 km2，约占金寨县总面积的1.5%，增长主要分布在桃岭乡和眉山镇。

2008—2018年，低敏感区域的面积呈递增趋势，从2008年的226.0 km2增长至2018年的826.0 km2，增长主要是发生在梅山镇、吴家店镇、双河镇、南溪镇、古碑镇以及果子园乡和白塔畈乡，这些乡镇的敏感性总体呈下降趋势，对于这些低敏感区域可以着重进行开发和建设。

2008—2018年，中敏感区域面积呈递减趋势，由2008年占地2 183.2 km2缩小至2013年的1 888.5 km2，2018年只有1 442.6 km2，占比从56.2%减少至37.2%。减少区域主要是全军乡、铁冲乡、双河镇、汤家汇镇、银山畈乡、关庙乡、沙河乡、班竹园镇和油坊店乡镇等区域。

2008—2018年，高敏感区域面积略有增长，增长了约279 km2，增长区域主要是青山镇、槐树湾乡、燕子河镇和水竹坪乡。

2008—2018年，极度敏感区域面积略有增长，2008年占总面积的4.2%，2018年占总面积的5.0%，增长主要是在金寨县银山畈乡、关庙乡、天堂寨镇和燕子河镇。

4.2 建议

总体来看，金寨县的敏感性呈下降趋势，由于经济发展、道路建设、城市扩张的影响，不敏感区域面积逐年增加。极度敏感区面积增长与国家退耕还林、林区病虫害防治、发展旅游区林业以及人民对植被爱惜程度的加深密不可分。为了进一步促进金寨县发展，建议优先开发不敏感区域，在环境允许的情况下着重开发这些区域，将经济建设从不敏感区域往外辐射（如梅山镇等区域）;也可以对低敏感区域进行一定的开发，这些区域生态结构较稳定，在不影响生态系统安全的情况下，也可以作为开发的重点（如白塔畈乡、南溪镇和班竹园镇等地）;中度敏感区域比较容易受人类活动的影响，抗干扰能力较弱，适合环保型开发（如油坊店乡和桃岭乡等）;高敏感和极高敏感区域纳入国家生态红线内，禁止无根据的开发和人类频繁活动，以免这些区域的生态环境遭受破坏。

参考文献

[1]Leister R. Brown. Building a society of sustainable development Beijing[J].Scientific and Technological Literature Press，1984（1）：122-123.

[2]曲格平.关注生态安全之一：生态环境问题己经成为国家安全的热门话题[J].环境保护，2002（5）：3-5.

[3]肖笃宁，陈文波.论生态安全的基本概念和研究内容[J].应用生态学报，2002（3）：354-358.

[4]余谋昌.论生态安全的概念及其主要特点[J].清华大学学报（哲学社会科学版），2004（2）：29-35.

[5]黄木易，岳文泽，冯少茹，等.基于MCR模型的大别山核心区生态安全格局异质性及优化[J].自然资源学报，2019（4）：771-784.

[6]陈竹安，况达，危小建，等.基于MSPA与MCR模型的余江县生态网络构建[J].长江流域资源与环境，2017（8）：1199-1207.

[7]蒙吉军，燕群，向芸芸.鄂尔多斯土地利用生态安全格局优化及方案评价[J].中国沙漠，2014（2）：590-596.

[8]赵筱青，谭琨，易琦，等.典型高原湖泊流域生态安全格局构建：以杞麓湖流域为例[J].中国环境科学，2019（2）：768-777.

[9]池源，石洪华，丰爱平.典型海岛景观生态网络构建：以崇明岛为例[J].海洋环境科学，2015（3）：433-440.

[10]王佳利，胡希军，陈存友.基于GIS的上杭县袍岭山地公园生态敏感性评价研究[J].林业资源管理，2019（1）：85-92.

[11]Adriaensen F，Chardon J P，Blust G D，et al. The application of ‘least-cost modeling as a function landscape model[J].Landscape and Urban Planing，2003（64）：233-247.