武漢天興洲生態(tài)旅游環(huán)境承載力探究

1、武漢天興洲生態(tài)旅游環(huán)境承載力探究生態(tài)旅游(ecotourism)是由國際自然保護聯(lián)盟(iucn) 特別顧問謝貝洛斯拉斯喀瑞(ceballas- lascurain)于 1983年首次提出，強調(diào)以自然生態(tài)環(huán)境為基礎，注重生態(tài)環(huán) 境保護，是一種主張開發(fā)與保護相結合的旅游業(yè)發(fā)展形式。 近年來，生態(tài)旅游迅速成為世界各國旅游者的一種時尚和旅 游業(yè)的一個熱點，并且在國內(nèi)也蓬勃興起。武漢市創(chuàng)新性地提出城市“兩軸兩環(huán)、六楔多廊”的生 態(tài)框架體系，天興洲位于該生態(tài)框架體系中長江生態(tài)軸與三 環(huán)線生態(tài)綠環(huán)、武湖生態(tài)綠楔交匯處，屬于城市重要的生態(tài) 節(jié)點。2011年7月，武漢市國土資源和規(guī)劃局審查通過武漢 市天興洲(主

2、城區(qū)a2001編制單元)控制性詳細規(guī)劃，根據(jù)該規(guī)劃，天興洲將發(fā)展建設為以生態(tài)旅游為主題的生態(tài)博覽園、生態(tài)創(chuàng)意園、體育運動園三大休閑園區(qū)。本研究將以生態(tài)旅游這一發(fā)展方向為基礎，探討天興洲的生態(tài)承載力及生態(tài)容量，并核算在改容量下所能承載的最大人口數(shù)量，最終 得出生態(tài)旅游環(huán)境承載力，為天興洲后續(xù)的生態(tài)旅游發(fā)展規(guī) 模提供依據(jù)。1生態(tài)旅游環(huán)境承載力理論與計算方法1.1理論概述生態(tài)旅游環(huán)境承載力概念的提出經(jīng)歷了三個階段：旅游 容量、旅游環(huán)境容量一旅游環(huán)境承載力生態(tài)旅游環(huán)境承載 力。對于生態(tài)旅游環(huán)境承載力，許多學者都提出過自己的看 法，其中有代表性的有：孫道瑋1、李豐生2、董巍3、 曲小溪4等。孫道瑋認為，

3、生態(tài)旅游環(huán)境承載力是指'某 一旅游地域單元開展生態(tài)旅游活動（包括游覽、休閑、認知、 探索等），在滿足游客游覽要求同時對自然生態(tài)環(huán)境影響最 低，甚至保護、改善旅游區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量并使當?shù)鼐用駨穆?游業(yè)中充分受益時旅游區(qū)所能容納的游客數(shù)量”；李豐生將 其描述為“在一定自然地域，以不干擾自然地域、保護生態(tài) 環(huán)境為前提，一是能夠給當?shù)貛硪嫣帲欢钱數(shù)氐纳鷳B(tài)和 人口得到持續(xù)發(fā)展為條件，開展有責任的旅行行為時，這一 自然地域所能容納的旅游人數(shù)”。眾多學者對生態(tài)旅游環(huán)境 承載力都有各自的定義，但其基本內(nèi)容是相同的，筆者將其 歸納為特定地理區(qū)域與生活其中的有機體數(shù)量間的函數(shù)，即 以不干擾自然地域、保護

4、生態(tài)環(huán)境為前提，在滿足游客游覽 要求同時對自然生態(tài)環(huán)境影響最低，這一地域所能容納游客 的最大數(shù)量。生態(tài)旅游環(huán)境承載力分析關注區(qū)域旅游業(yè)的生態(tài)支撐 能力5,即維持城市人群進行生態(tài)旅游活動所需要的生態(tài) 用地、可用水資源量，其著眼點在于宏觀土地、水等生態(tài)資 源6。本研究中主要針對土地資源、水資源兩個方向計算 生態(tài)旅游環(huán)境承載力。1. 2計算方法1.2.1生態(tài)用地環(huán)境承載力生態(tài)用地主要是各類天然和人工植被，以及各類水體和 濕地，是城市內(nèi)部和城市外圍整體生態(tài)環(huán)境最主要的組成部 分和最重要的生態(tài)實體，起著城市居民生活、生產(chǎn)支撐系統(tǒng) 的作用，它們不斷同外界進行物質(zhì)和能量交換，從而影響和 改造區(qū)域生態(tài)環(huán)境，在

5、區(qū)域尺度上有極為重要的生態(tài)服務功 能7。據(jù)有關研究，土地生態(tài)功能多達15種以上，其中碳 氧平衡法研究的對象較為穩(wěn)定，也普遍運用于各種生態(tài)用地 。植物生態(tài)系統(tǒng)是固碳重要的“匯”，也是釋氧唯一的 “源”，區(qū)域生態(tài)用地通過光合作用和呼吸作用與大氣交換 c02和02,從而對維持大氣中c02和02的動態(tài)平衡發(fā)揮關 鍵作用9。從釋碳耗氧角度而言，在人類活動中的化石燃 料燃燒、不合理的土地利用、生物生化作用和人類自身的呼 吸作用均會釋放c02,消耗02。根據(jù)碳氧平衡和生物量法測 算固碳釋氧能力，分別有：式中ce、0e化石燃料燃燒一年釋碳、耗氧量（噸/ 年）；cc、0c生物生化作用一年釋碳、耗氧量（噸/年）；

6、 cp、0p人類自身呼吸一年釋碳、耗氧量（噸/年）；mc釋 碳量等效森林面積（公頃）；m0耗氧量等效森林面積（公 頃）；m單位等效森林面積釋氧系數(shù)，取值50千克/ （公 頃天）；n單位等效森林面積固碳系數(shù)，取值68千克/（公 頃天）；sc生態(tài)用地一年固碳量（噸/年）；so生態(tài)用 地一年釋氧量（噸/年）；nc一生態(tài)固碳量等效森林面積（公 頃）；no生態(tài)釋氧量等效森林面積（公頃）。當碳氧平衡時，n/m二q0 ，其中，q0大氣碳氧平衡貢 獻率，固定值為60%。由此可得：cp=sc/qo-ce-cc op=so/qo-oe-oc1.2.2水環(huán)境承載力水環(huán)境容量是指在不影響水正常用途的情況下，水體所 能

7、容納的污染物的量或自身調(diào)節(jié)凈化并保持生態(tài)平衡的能 力。本研究通過計算天興洲的水環(huán)境容量，進一步測算現(xiàn)有 水環(huán)境容量能承載的人口規(guī)模。水環(huán)境構成污染的主要污染 物為cod、bod5.氨氮。本研究主要計算天興洲的水環(huán)境的 cod、b0d5、氨氮容量。天興洲上由天然降雨匯集而成的兩條東西走向的水渠， 因此采用地表徑流量來計算天興洲上的河流水量，由于天興 洲污染源主要分布于堤內(nèi)，堤外地表徑流對污染源的自凈作 用無貢獻，因此僅需計算堤內(nèi)的水環(huán)境容量，即： w二cea106式中：w水環(huán)境可承載某污染物的量（噸/年）；c某 種污染物的水質(zhì)標準值（毫克/升）；徑流系數(shù)；a降 水總量（立方米/年）。2天興洲生態(tài)

8、旅游環(huán)境承載力分析2. 1研究區(qū)域概況天興洲位于武漢市中心區(qū)的東北方向，處于中心區(qū)與新 城組群的交接地帶。洲身長約& 5公里，平均寬2.1公里， 天興洲地面高程在22. 8024. 10米之間，堤頂高程28. 50 米，堤防保護面積9. 77平方公里。天興洲一切都保持著生 態(tài)原樣，沒有受城市工業(yè)污染影響，天興洲垸外是一片純天 然濕地，沒有任何人工雕琢，生長的植物主要是耐水性強的 意楊和柳樹，自成一片，洲上鳥類資源較為豐富，整體生態(tài) 環(huán)境良好。本研究利用2009年的中巴02b衛(wèi)星影像，在erdas& 7、 arcgis9. 0等3s軟件的支持下，衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)經(jīng)過合成、校 正等前處

9、理，結合現(xiàn)場調(diào)查確定的地面類型資料進行解譯， 確定了水域、農(nóng)田、道路和村莊、灘涂等4個分類系統(tǒng)（土 地利用類型）。2.2計算結果與討論2. 2. 1生態(tài)用地環(huán)境承載力（1）參數(shù)取值sc、so本研究通過天興洲地區(qū)植被凈生產(chǎn)力來推算 出光合作用與呼吸作用下植被固碳釋氧的能力。結合遙感解 譯和土地利用現(xiàn)狀圖綜合分析，天興洲上灘涂濕地總面積達 到14.02平方公里，耕地面積5. 28平方公里。長江蘆葦帶 灘涂濕地固碳能力參數(shù)1. 11-2.41千克/（平方米？天）， 計算天興洲地區(qū)的灘地固碳能力，取均值為4& 2千克/ （公 頃天）；以1公頃耕地每日固定c0218.8千克計算。ce、0e天興洲

10、是個純農(nóng)業(yè)生態(tài)洲，洲上沒有第二、第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展，故在分析天興洲的耗氧量時，可弱化燃燒的 部分，只需考慮人呼吸與生物生化量，即ce=o, oe=0。cc、oc生化作用主要指有機物降解釋放c02,不同 類型生態(tài)用地二氧化碳通量值不同，釋放二氧化碳的強度不 同。根據(jù)長時間測定研究，可得不同類型生態(tài)用地生化作用 c02排放量，見表3。根據(jù)調(diào)查，武漢市的生化耗氧量為127. 75萬噸/年，其生態(tài)用地面積為2295平方公里，天興洲的生態(tài)面積為19. 30 平方公里，由此可得天興洲的生化作用氧氣消耗量（0c）為 10743. 25 噸/年。（2）固碳釋氧總量計算結果根據(jù)（1）與（2）的計算方法和參數(shù)，由此可計

11、算得天興洲生態(tài)用地一年可容納的人類自身呼吸釋碳、耗氧量為：cp = sc/qo-ce-cc = 33291. 52 （噸 / 年） 0p =so/qo-oe-oc = 23724. 35 （噸/年）（3）生態(tài)用地人口承載力根據(jù)天興洲生態(tài)用地一年可容納的人類自身呼吸釋碳、 耗氧量，可進一步測算天興洲生態(tài)用地承載的極限人口規(guī) 模。考慮到天興洲上不適宜建設大型酒店等住房配套設施，故在此假設游客登島旅游當天往返。由碳氧平衡法計算生態(tài) 旅游發(fā)展模式下的生態(tài)用地容量的人口承載力：xc a kc 10-3=cp xo a ko 10-3=op式中：cp人類自身呼吸一年釋碳量（噸/年）；0p人 類自身呼吸一年

12、耗氧量（噸/年）；a游客停留系數(shù)（人次/ 天），取值為1; xc天興洲生態(tài)用地碳平衡可承載的極限游 客數(shù)（人次/年）；x0天興洲生態(tài)用地氧平衡可承載的極限 游客數(shù)（人次/年）；kc一人均釋碳量（千克/人天），取值 1.0千克/ （人天）；ko人均耗氧量（千克/人天），取 值0.75千克/ （人天）。根據(jù)以上計算方法，結合之前計算的cp、0p值，可得 到天興洲生態(tài)用地的人口承載力xc-3329. 25萬人次/年， x0=3163.24萬人次/年，故用碳氧平衡法計算的天興洲生態(tài) 用地的人口承載力為3163. 24萬人次/年。2.2.2水環(huán)境承載力（1）參數(shù)確定w=c2a106水質(zhì)標準值（c）根據(jù)武

13、漢市地表水環(huán)境功能區(qū) 類別，長江武漢市境內(nèi)段功能為集中式生活飲用水水源地 二級保護區(qū)，執(zhí)行的環(huán)境質(zhì)量標準類別為iii類。徑流系數(shù)（2）根據(jù)環(huán)境影響評價技術導則一地 面水環(huán)境，地表類型為草地、沙質(zhì)土壤，中等坡度（2%7%）的區(qū)域，徑流系數(shù)為0. 100. 15,本研究按0.12計算。降水總量（a）由堤內(nèi)面積（9.77平方公里）乘以 洪山區(qū)年降雨量（1. 163米）得到。（2）水環(huán)境容量計算根據(jù)對天興洲的初步規(guī)劃及定位，可知天興洲開發(fā)建設 后污水類別主要為上島旅游人群的生活污水，屆時島上將設 有污水處理設施，出水水質(zhì)執(zhí)行地表水環(huán)境質(zhì)量標準 gb3838-2002iii類標準。假設天興洲發(fā)展生態(tài)旅游

14、后生活 污水收集率為90%,達到發(fā)達國家水平。對于收集處理后實現(xiàn)達標排放的尾水，滿足長江武漢市 境內(nèi)段功能要求，因此，現(xiàn)有的水環(huán)境容量只需滿足未收集 部分污水即可。污水系數(shù)取0. 85,則有：（pxaxbxo. 85） x （1-90%） xdx10-9=w式中：p水環(huán)境游客承載力（人次/年）；a游客停留 系數(shù)（人次/天），取值為游客日用水量（升/人次天）, 在生態(tài)旅游發(fā)展模式下，參考風景名勝區(qū)設計規(guī)范，本 研究景區(qū)游客用水量取50升/人次日；d污水中某污染 物的排放濃度（毫克/升），根據(jù)城鎮(zhèn)旅游污水污染物排放濃 度參考值，cod 250 mg/l, b0d5 150 mg/l,氨氮 25 m

15、g/l； w一水環(huán)境可承載某污染物的量（噸/年）。根據(jù)上述計算方法及參數(shù)計算出不同發(fā)展模式下天興洲水環(huán)境承載力，結果如下:通過對天興洲水環(huán)境容量分析，天興洲水環(huán)境人口承載 力取各種水環(huán)境污染因子環(huán)境容量中最小的人口承載力，即 b0d5環(huán)境容量人口承載力，天興洲上水環(huán)境人口承載力為 855.4萬人次/年。3小結綜上所述，天興洲地區(qū)發(fā)展生態(tài)旅游的生態(tài)用地環(huán)境承 載力為3163. 24萬人次/年，水環(huán)境承載力為855. 4萬人次/ 年，根據(jù)短板原則，天興洲生態(tài)旅游環(huán)境承載力為855. 4萬 人次/年。然而，以上分析均基于天興洲現(xiàn)狀水系計算而得, 其結果是現(xiàn)狀條件下最大水環(huán)境容量所能承載的極限人口。

16、若改變洲上的生態(tài)用地分布、水系、集水面積及功能區(qū)劃， 則水環(huán)境容量隨之增減，所能承載的極限人口數(shù)也隨之改 變。天興洲，作為漫漫長江武漢段中最大的天然綠洲，一直 保留著其原始自然姿態(tài)，卻又面對著經(jīng)濟發(fā)展嚴重滯后于江 兩岸武漢中心城區(qū)的尷尬。本次的控制性詳細規(guī)劃為天興洲 未來的發(fā)展指明了道路，以“生態(tài)、運動、旅游”為核心， 在環(huán)境承載力限值范圍內(nèi)發(fā)展生態(tài)旅游，及彌補了武漢市中 心城區(qū)生態(tài)休閑景點匱乏的缺陷，又能兼顧天興洲環(huán)境與經(jīng) 濟的平衡，可謂一舉多得。參考文獻：1 孫道瑋，俞穆清，陳田，等生態(tài)旅游環(huán)境承載力研究一一以凈月潭國家森林公園為例j.東北師大學報：自 然科學版，2002, 34 (1)：

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