f建筑规划与设计D0I:10.16767/jki.10-1213/tu.2021.05.020
基于生态安全格局的乡村景观空间优化设计
—以张家口石板沟村为例
丁翔张婷婷邓蔚张博阳侯凤武
河北建筑工程学院
摘要:随着乡村振兴的不断推进,乡村建设在稳步有序地 进行,但遇到了如环境污染、生物栖息地破坏等人地矛盾问题。因此通过构建景观生态安全格局来优化乡村生态空间布局就显 得尤为重要。以张家口石板沟村为例,基于ArcGIS的空间叠加 技术,将雨洪、地质灾害、指示物栖息地的综合评价进行叠加,构建出生态安全格局,从而对张家口石板沟村的生态空间布局进 行优化。构建不同安全水平的景观生态安全格局,对现有的生 境进行优化,可为张家口石板沟村的建设形成生态本底。
关键词:生态安全格局;阻力模型;张家口;G1S
1研究区域概况及数据来源
U研究区概况
张家口位于河北省西北部,与京津晋蒙4省交汇,毗邻北京,是连接四省的重要节点。2019年张家口政府提出建立首都水源 涵养功能区和生态环境支撑区的文件显示,张家口的整体规划 以生态为主,以绿色产业为发展引擎,以特色服务业为主要方 式。项目地位于崇礼区,是蒙古高原与华北平原的过渡地区,距 离张家口市中心只有20k m车程。是华北地区最大的天然滑雪 场,2020年北京冬奥会的滑雪项目位于此地。石板沟村属于南 地村的下属自然村,周围村落相对密集,都坐落再地势相对较低 的开阔地带,石板沟村则建于半山腰间。
1.2数据来源与预处理
主要数据包括:2018年张家口市土地利用数据来源于地理 空间数据云,全国土壤类型数据、全国日降雨量数据、N D V I植被 覆盖度数据源自中国科学院资源环境科学与数据中心;D E M栅 格数据选用数字高程模型30m分辨率,源自与地理空间数据云,并通过源数据,对研究要研究的区域进行裁剪,并生成高程、坡 度等数据,方便对下一步进行整理。以上数据全部使用阿尔勃 斯等面积割圆锥投影。2研究方法
2.1生态安全格局的构建
2.2.1生态安全格局的概念界定
生态安全格局一般也称为生态安全框架,它通过景观中的 关键要素,如水文、雨洪、地质灾害、乡土安全、指示物种的栖息 地、生态廊道等的构建,形成综合的生态空间格局,并对空间规 划进行指导,生态安全格局的构建,有利于景观空间在规划前期 有明确的标准,对景观空间在生态性服务的应用提供完整的网络。
2.2.2生态系统服务重要性评价指标的选择以及量化分类
通过对现有数据的收集整理,综合生态环境的各项特征,使 用合理的生态服务评价要素。针对石板沟村的地理条件,可知 位于村与省路邻近的位置有一条东西走向的河流,同时村位于 山沟深处,进人山村需要走l k m的上路,虽然村路相对明朗,但 存在一定坡度,在进村的路上存在不少梯田。
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因此本文在生态系统服务指标的要素上,选取5个方向(表 1)。以期做较为全面的研究分析。
3结果与分析
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3.1雨洪淹没安全格局以及水源地保护安全格局
3.1.1雨洪淹没安全格局
基于D E M栅格数据,形成综合的崇礼区水文分析结果,形 成崇礼区的流域分析以及径流模拟。在做
雨洪淹没分析时,需 要收集崇礼日降量数据,数据来源与国家气象科学数据中心,可 知崇礼区年平均降雨量为488m m,同时对过去50年的崇礼日极 端天气进行汇总,收集到崇礼区10年一遇的日极端降雨量约为 38.0m m,50年一遇的日极端降雨童约为50.7m m。在源的构建上 基于S C S模型得出降雨f t,通过计算产流与人渗得出地表产流量。
3.1.2水源地保护安全格局
表1生态安全格局重要性评价指标选取
评价因素参考文献评价因子123雨洪淹没安全格局_[3]主要河流、土地利用情况、水文分析10年20年—
水源地保护安全[4][5][6]主要河流、土地利用情况、主要河流
15m
(满足鸟类丰富度)
30m
(可达到移除氮水平)
40m
(满足大部分鸟类生境)
proofs指示物种的栖息地保护格局[7]土地利用情况、交通道路情况、村民
居住点情况、运动阻力因子
低敏感度中敏感度高敏感度
常丽丽>swing是什么意思水土流失灾安全格局[8]土地利用情况、土壤类型分析、日降雨
ffl分析、N D V I植被覆盖度、地形条件
低敏感度中敏感度高敏感度
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石板沟村距离水源地有2k m的路程,位于村北侧的东西方 向的河流(清水河),宽度为4m左右。本文
将项目区域所流经的 清水河段作为水源地安全格局的“源”。在对当地水源地进行考 察时发现,该河流流经多个村落,它满足了多个村落的日常生活 用水,因此河流受村落的生活垃圾污染、化肥污染等点污染、面 污染较为严重。
tsmc本文在对水源地保护的河流缓冲区上选择上,考虑到增加 河流对污染物的自净能力以及增加生物多样性为原则,因此本 文对河流的宽度使用15«1、30111、40〇1(表1)为标准,最终形成水 源地保护格局(图1)。
3.2生态多样性保护格局
对该村落进行的实地调研及相关文献的查询,对石板沟村
的生物多样性的指示物种(焦点物种)进行筛选。在文献中得 知,崇礼区发现禽类21种、哺乳类17种、昆虫类16种、爬行类5 种、两栖类2种、水生类4种,因此在对焦点物种的选择上,我们 使用发现种类较多的禽类,因其在当地动物资源中具有一定的 典型性和代表性。
本文在对禽类物种的筛选上,从生态类群以及居留类型中 展开,在生态类群上以涉禽和陆禽为主,居留类的选择上以夏季 鸟和留鸟为主,因此本文将大雁以及雉鸡作为指示物种,通过相 关文献,获取两种物种的生态习性,结合整理收集的数据,对焦 点物种进行柄息适宜性分析。
作为物种的核心栖息地的“源”,本文在物种“源”的提取上,使用大于1公顷面积作为核心柄息地的选择,从而减少细小面导 致的斑块破碎化。根据土地利用、海拔、坡度等因素对指示物种 运动的影响建立景观最小阻力面,建立最小阻力模型(A M C),该 公式如下:
^c=/m i n X;:I〇,;x R,
式中:
M A C—最小累计阻力值/为正相关函数;
D,—源7'扩散到基质面;的空间距离值;
—基质面;对物种扩散的空间阻力值。
最终通过成本距离模拟单一物种生物安全格局。本文对大 雁与野鸡分别显示(图丨),从而更好地识别每个物种的柄息地安 全格局。由专项图可知,大雁的柄息地多以河道、滩地为主,在 项目地占比约23%。而雉鸡的柄息地安全格局中,生境较为广 泛,覆盖了整个项目地,项目地占比约87%,是当地主要的留鸟 物种。在对乡村规划时,应抓住生物柄息地的核心“源”为准,同时扩大生境斑块面积,以高安全格局为辐射范围,选取多个自然 斑块形成生态廊道,将会对生物多样性的保护与村落的构建提 供更加可持续的建议。
3.3地质灾害安全格局
使用垂直叠加法,通过对地质灾害敏感性评价表中地形条 件、土壤条件、地表覆盖条件、土地类型进行赋分,对分析结果进 行叠加,形成综合的地质灾害安全格局,本文将泥石流、水土流 失专项图(图1)分别显示,从而更清晰的展示结果。
由专项罔可知项目地处于中、高敏感区,需要增强监管。项 目地的水土流失敏感性评价处于中低敏感性,在坡地耕地、果林 的开发上有一定可行性,控制村落的开发边界,优化生态基质,提升生态环境的综合质量。
图1综合安全格局及各个安全格局专项图
4结束语
该研究以崇礼区石板沟村为例,通过对水文格局、雨洪安全turnon
格局、水源地保护安全格局、生物多样性保护格局、地质灾害安
全格局的叠加形成综合的生态安全格局的构建,基于低、中、高
安全区的分布提出石板沟村的生态安本底,以作为该村生态安
全空间的优化方案。本文在客观性、相关性以及全面性上仍有
待完善,同时对生物多样性的指示物种上只选择了禽类,对其他吸血鬼日记剧情
物种未进行分析,有待后续的探索,从而提出更加科学的乡村空
间方案。
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血亲相奸
作者简介:
丁翔,性别:男,民族:汉,籍贯:河北张家口,学历:硕士研究
生,工作方向:景观设计。
张婷婷,性别:女,民族:汉,学历:硕士研究生。
邓蔚,性别:女,民族:汉,学历:硕士研究生。
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张博阳,性别:女,民族:汉,学历:博士,职称:讲师。
通讯作者:
侯凤武,性别:男,民族:汉,籍贯:河北省张家口,学历:硕
士,工作:河北建筑工程学院建筑与艺术学院艺术设计教师。
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