旅游资源开发和旅游发展与生态、自然环境之间的关系是相互的，一方面表现为旅游开发与发展对生态、自然环境的影响作用，另一方面也表现为生态、自然环境对旅游开发和发展的制约性^[1]。而在自然保护区、风景名胜区等涉及重要生态敏感区内进行旅游开发活动，上述影响则更为突出。尽管政府相关部门相继出台了一系列的法律法规条文^[2,3,4]，并从政策上对不合理的旅游开发活动及其可能造成的重大生态环境影响进行了约束，但由于缺乏系统科学的评价和管理机制，从目前全国的实际情况来看效果并不显著，尤其是不合理的旅游规划布局和项目选址，都对生态敏感区内生态系统的完整性造成很大破坏。

生态适宜度和生态适宜性评价是生态学领域中关于对各种土地利用方式适宜程度进行对比时的评价性指标概念和方法^[5,6,7,8]，主要应用于区域土地利用规划^[9,10,11,12]、城市生态规划^[13,14]和区域规划环境影响评价^[15,16,17]等领域，旅游景区建设影响评价中也有部分成功的运用^[1,18,19]。关于生态适宜性评价的方法研究，主要包括评价决策方法^[20,21,22]和评价制图^[23,24,25]方法两个方面，且近几年都取得了较大进展^[26]。但是，在环境影响评价领域，尤其是涉及生态敏感区内建设项目的生态影响评价中，该方法确未得到有效应用。究其原因，主要在于针对生态敏感区内的建设项目，缺少系统的生态评价技术方法体系。

因此，本研究提出了一种适用于山岳型生态敏感区旅游开发空间适宜性评价及生态制图的方法体系，并以内蒙古五当召风景旅游区为例，开展了该方法的案例研究。通过单因子和综合因子的生态敏感性分析及空间适宜性制图，以及与案例研究区各项旅游开发活动的空间布局进行叠合，针对性地提出了项目规划布局的调整建议和具体的生态保护措施。由于本研究所提出的方法系统综合的考虑了影响山岳型生态敏感区开发建设活动中的各种生态敏感因子，并通过生态制图的方式在空间上得以显示，因此，它将有助于涉及生态敏感区项目的决策和管理部门更加有效地开展生态风险的防治并制定相应的监管措施，同时也为涉及该类型区域的生态环境影响评价提供科学有效的技术方法。

五当召风景旅游区地处内蒙古自治区包头市东北的石拐区境内，位于40° 45′43.22″—40°49′47.93″N，110 °17′33.14″—110°19′35.59″E，总面积约22km²(图1)。其所在区域属于天山-阴山纬向复杂构造带的一部分，经长期地壳构造变化，地层形迹复杂，地势北高南低；旅游区属温带大陆干燥性气候，四季温差明显，干旱少雨，年平均气温5.2℃，年平均降雨375.7mm；境内河流属季节性河流，主要有西沟、五当召沟和庚毗沟3条河沟；高海拔地带分布有小面积森林土和草甸土，其他大部分区域为灰褐土；山地阳坡岩石裸露，生长有针松及刺篱等灌木丛，阴坡平缓潮湿，生长有针松、侧柏、杨树、柳树、榆树、白桦及其他灌草类，水土流失严重。1996年，五当召被国务院列为全国重点文物保护单位；2001年，五当召风景旅游区又被国家旅游局公布为 4A 级风景名胜区；同时，该风景区又位于“大青山国家级自然保护区”实验区范围内，因此，旅游开发建设活动势必会对周边区域的生态环境造成较大影响。

图 1 研究区域地理位置及旅游总体规划图 Fig.1 Location and general tourism planning of the Wudangzhao Scenic Area

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本研究首先通过研究区水土流失敏感性分析、植被与生物多样性重要生态功能保护分析、防洪排涝敏感性分析、以及地质灾害敏感性分析，综合得出五当召风景旅游区生态控制性方案，提出适宜建设区、限制建设区和禁止建设区的划分原则与划分结果，为其旅游建设项目的开发建设提出限制性条件，保障资源有序利用，避免破坏生态环境的现象发生。其次，结合研究区内各旅游项目工程建设内容及其布置方案进行综合生态适宜性评价，对限制建设区和禁止建设区范围内的工程建设内容提出相应措施及调整方案。研究框架如图2所示。

图 2 本研究总体框架图 Fig.2 Framework of the eco-suitability assessment and eco-mapping

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研究区所需的原始数据主要来源于Landsat5 TM(2013年8月7日)遥感影像，在ENVI4.8平台支持下经几何校正、大气校正和配准等预处理后作为下一步分析的空间数据；气象资料主要来源于包头市气象局市区及下属石拐、固阳共3个站点近5年的气象统计数据；地形、地质和水文资料主要来源于建设单位收集到的项目所在流域地形图(1∶50000)、地质图(1∶10000)和水文地质图(1∶250000)等相关图件，并在ArcGIS平台上经定标和矢量化处理后用于进一步分析。另外，本研究中水土流失敏感要素分析所需的土壤有机质含量数据则通过现场采样，实验室分析方法获得，土壤样本的采样依据按照研究区不同土壤类型的空间分布特征，以多点采样、混合均匀的方式进行，共采集10个样点，采样深度为15—20cm。防洪排涝敏感要素分析所需的断面水文水力数据则直接引用《五当召风景旅游区文物保护与旅游开发建设项目防洪评价报告》(2012年12月)中的研究成果。

本研究中水土流失敏感性分析所选择的生态因子主要是结合通用水土流失USLE模型，选择坡度、NDVI指数和土壤有机质含量3个导致研究区水土流失的敏感要素做单因子分析后，应用层次分析法结合地统计学方法，借助GIS平台在以上单因子叠加基础上对整个研究区水土流失敏感性进行综合评价。在层次分析过程中，应用AHP法对以上3个水土流失敏感因子影响权重分别赋值为0.7、0.2和0.1。各生态敏感因子等级赋值见表1所示。

生物多样性和防洪排涝敏感性分析则采用单因子评价，前者主要分析研究区内植被景观的基本生态安全格局，尤其是要分析出具有重要生态价值与服务功能的古树名木、天然原生植被和人工生态防护林等的空间分布特征，并分等级提取出研究区内的重要生态斑块和生态廊道，以此作为研究区生物多样性敏感评价的因子。后者则主要分析研究区内主要河道的洪峰流量、泄洪能力和洪水冲刷系数等水文因子，结合DEM和水文动力学模型，分等级提出泄洪时主要排洪沟两侧的淹没情况，并以距离河道中线的距离作为研究区防洪排涝敏感评价的因子。

地质灾害敏感性分析则主要是通过坡度及坡向、地层岩性和沟壑切割三个可能导致项目区地质灾害的敏感要素单因子分析后，同样应用层次分析法结合地统计学方法，借助GIS平台在以上单因子叠加基础上对整个研究区地质灾害敏感性进行综合评价。在层次分析过程中，由于地层岩性因子和坡向因子在研究区地质灾害诱发方面不具备较强的敏感性和空间异质性，因此仅对坡度和沟壑密度这2个地质灾害敏感因子影响权重分别赋值为0.6和0.4。

研究区单因子评价及生态制图内容主要包括坡度、坡向、NDVI指数、土壤有机质含量、重要生态价值与服务功能的景观斑块、行洪通道、沟谷切割密度7个生态敏感因子。其中坡度、坡向因子的数据处理和生态制图方法主要是通过研究区的原始等高线数据，借助ArcGIS软件，在5m间隔等高线的基础上得出相应的DEM数据，以此分析出坡度和坡向信息，并完成生态制图。

土壤有机质含量因子主要是在研究区现场采样实测数据基础上，借助ArcGIS软件平台Spatial Analysis空间插值分析功能，得出相应的土壤有机质含量空间分布图。

NDVI指数因子则首先借助研究区TM影像数据，通过ENVI软件不同波段信息组合，自动生成NDVI指数分布值，进而将结果转到ArcGIS平台上进一步完成相应的生态制图。

重要生态价值与服务功能的景观斑块分析同样是借助研究区TM影像数据，结合现场调查，通过ENVI软件监督分类方法对具有重要生态服务功能的植被类型进行空间定位，进而完成相应的重要生态功能区分布图。

行洪通道因子和沟谷切割密度因子的数据处理和生态制图方则是借助ArcGIS软件平台Spatial Analysis工具中的Hydrology分析功能，在完成研究区水流方向和汇流累积数据的空间分析基础上，结合研究区DEM数据自动生成沟壑密度指数分布图。同时，结合洪水设计年流体动力学模型模拟的数据，得出泄洪时各河道排洪沟两侧淹没情况，并完成相应的生态制图。

研究区影响水土流失的地形及坡度因子敏感性分析及评价结果显示，在五当召风景旅游区范围内，坡度在0—30°、30—60°和60—90°的区域面积分别为10.85、10.85 km²和0.1km²；各占总面积的49.8%、49.8%和0.4%。从坡度单因子生态敏感性分析情况来看，适宜建设的区域主要分布在五当沟及东沟沟谷和庚毗沟、西沟两侧坡度较缓的地区。

研究区影响水土流失的土壤有机质因子敏感性分析及评价结果显示，在五当召风景旅游区范围内，土壤有机质含量在17.6g/kg以上，即土壤有机质含量相对较高的区域面积为3.14km²，占文物保护范围总面积的14.4%，主要分布在项目区北部海拔较高的区域；土壤有机质含量在15.5 g/kg以下，即土壤有机质含量相对较低的区域面积为14.638km²，占文物保护范围总面积的67%，主要分布在项目区西部的西沟和中部大部分区域。

研究区影响水土流失的植被覆盖(NDVI)因子敏感性分析及评价结果显示，在五当召风景旅游区范围内，NDVI值在小于0.5和大于0.5的区域面积分别为18.81km²和2.99km²；各占文物保护范围总面积的86.3%和13.7%。从植被覆盖敏感性分析情况来看，适宜建设的区域主要分布在庚毗沟和西沟及五当沟的腹地地区。

通过以上影响研究区水土流失的三个敏感因子综合评价及工程建设生态适宜性分析得出，在五当召风景旅游区范围内，适宜建设区、限制建设区和禁止建设区的面积分别为5.92、10.31km²和5.57km²；各占27.2%、47.3%和25.5%(图3和表2)。

图 3 研究区水土流失敏感性评价图 Fig.3 Soil erosion sensitivity evaluation and eco-mapping of the research area

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通过分析五当召风景旅游区内植被景观的基本生态安全格局，尤其是要分析出具有重要生态价值与服务功能的古树名木、天然原生植被和人工生态防护林、河道等敏感要素的空间分布特征，并以此提取出项目区内的重要生态斑块和生态廊道，来最终确定并划分出研究区内不同等级的生物多样性敏感区。并将具有重要生态价值与服务功能的古树名木和天然原生植被分布区确定为禁止建设区，将具有一般生态价值与服务功能的人工生态防护林确定为限制建设区，将其他区域确定为适宜建设区。

通过反映研究区植被与生物多样性保护的重要生态功能区分析得出，在五当召风景旅游区范围内，适宜建设区、限制建设区和禁止建设区面积分别为4.62、14.37km²和2.81km²；各占总面积的21.2%、65.9%和12.9%。植被与生物多样性不敏感区(适宜建设区)内工程建设内容不需要采取任何植被修复与生物多样性保护措施，较敏感区(限制建设区)内的工程建设内容需要采取植被异地补偿及生态修复措施后才能进行建设，而敏感区(禁止建设区)内不允许有任何工程建设内容(图4和表3)。

图 4 研究区生物多样性敏感性评价图 Fig.4 Biodiversity sensitivity evaluation and eco-mapping of the research area

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参考《五当召风景旅游区文物保护与旅游开发建设项目防洪评价报告》(2012年12月)对研究区不同模型下设计洪峰流量、泄洪能力和洪水冲刷的计算及综合评价成果，结合DEM模型，借助Arcmap Spatial Analysist工具中的Hydrology分析功能，完成研究区水流方向和汇流累积数据的空间分析，借助流体动力学模型分析泄洪时五当召西沟、庚毗沟和东沟(五当召沟)三大主要排洪沟两侧水流的动力学特征和淹没情况。

依据以上50年一遇洪水设计年各模型模拟得出的结论显示：庚毗沟洪水汇流范围为河道中线两侧7m以内区域、西沟防洪汇流范围为河道中线两侧5.5m以内区域、五当召沟防洪汇流范围为河道中线两侧20m以内区域，以上3个区域范围内为五当召风景旅游区内的行洪通道，禁止建设任何永久性建筑物；而3条河道两侧洪水汇流范围再分别往外推7、5.5m、20m以内的区域为五当召风景旅游区内可能需要的行洪区，只可建设旅游道路、简单的旅游基础设施等不影响行洪的工程；其他区域内可以适当建设永久性建筑。以此保证五当召风景旅游区内各河段防洪渠、防洪洞等措施的正常运行。

因此，通过反映研究区防洪排涝敏感性分析及评价结果显示，在五当召风景旅游区范围内，适宜建设区、限制建设区和禁止建设区的面积分别为20.859、0.563 km²和0.378 km²；各占总面积的95.6%、2.6%和1.8%(图5和表4)。

图 5 研究区防洪排涝敏感性评价图 Fig.5 Flood control and drainage sensitivity evaluation and eco-mapping of the research area

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研究区地质灾害的发生和坡度、坡向有一定的相关关系，因此有必要借助地形信息分析出在开发建设过程中容易出现地质灾害，尤其是崩塌和滑坡的地区，禁止在该区域进行项目的布局。由于影响地质灾害的地形坡度因子在水土流失敏感性分析部分已经完成，因此这里只对地形坡向因子进行分析。结果显示，在五当召风景旅游区范围内，无坡度和坡向的区域面积为3.25km²，占总面积的15%左右；其他4个坡向(依次按东北—东南—西南—西北顺序)的区域面积分别为4.51、4.84、5.73 km²和2.66km²，各占总面积的21%、22%、26%和16%；可以看出，项目区的坡向以偏西南和东南方向为主。

根据《包头市石拐区水文地质物探报告》及近60年因地层岩性因子造成的原生地质灾害资料显示，研究区地表裸露各岩层的岩性以粗砂岩、砂砾岩、沙砾石为主；对滑坡、崩塌和泥石流3类地质灾害的诱发程度均较高；同时，整个研究区又远离前坝逆断层断裂带；因此，研究区影响地质灾害的地层岩性因子，其敏感程度不具有明显的空间异质性。

研究区影响地质灾害发生的沟壑切割因子敏感性分析及沟壑切割密度指数评价结果显示，在五当召风景旅游区范围内，沟壑密度指数在小于4和大于16的区域面积分别为0.18km²和0.69 km²，各占文物保护范围总面积的0.8%和3.2%；沟壑密度指数在4—8之间和12—16之间的区域面积分别为3.27km²和4.08 km²，各占文物保护范围总面积的15%和18.7%；而沟壑密度指数在8—12之间的区域面积最大，为13.58km²，占文物保护范围总面积的62.3%。

通过以上影响研究区地质灾害的两个敏感因子综合评价及工程建设生态适宜性分析得出，在五当召风景旅游区范围内，适宜建设区、限制建设区和禁止建设区的面积分别为6.98、14.07km²和0.75km²；各占32%、64.5%和3.5%。地质灾害不敏感区(适宜建设区)内可开展任何工程建设内容，地质灾害较敏感区(限制建设区)内的工程建设内容则需要采取一定的灾害防控措施，而地质灾害敏感区(禁止建设区)内不允许有任何工程建设内容(图6和表5)。

图 6 研究区地质灾害敏感性评价图 Fig.6 Geo-disasters sensitivity evaluation and eco-mapping of the research area

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将以上影响研究区水土流失、生物多样性保护、防洪排涝和地质灾害4个敏感要素的空间分析结果分别与研究区含项目建设内容的旅游规划图叠合后(图7)，可以得出：

图 7 研究区旅游项目开发四大生态敏感要素适宜性评价图 Fig.7 Suitability assessment and mapping of the 4 eco-sensitive factors for tourism program development in research area

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从五当召风景旅游区水土流失生态适宜性评价结果来看，整个评价范围均属于水土流失重点防护区；其中游客服务中心部分建设项目和吉忽伦图敖包、蓝毗尼园两个景点位于水土流失敏感区；其他工程内容均位于水土流失较敏感区。从生物多样性保护生态适宜性评价结果来看，菩提悟道、蓝毗尼园两个景点位于生物多样性保护敏感区；十二因缘、庙前祈福广场和经幡广场3个景点处于生物多样性保护不敏感区；而其他景点和旅游设施工程建设则处于较敏感区。从防洪排涝生态适宜性评价结果来看，庙前祈福广场建设项目和十二因缘、蓝毗尼园两个景点位于防洪排涝较敏感区；其他项目工程内容均处于防洪排涝不敏感区。从地质灾害生态适宜性评价结果来看，所有项目工程内容均处于地质灾害较敏感区范围内。

根据研究区内各旅游项目的工程建设内容及特点，不同的工程内容对其所处区域的生态敏感程度亦不相同。如针对地质灾害的生态敏感性而言，除游客服务中心外，其他各景点工程，包括旅游基础设施建设均对地质灾害的敏感程度要求不高。另外，景区道路系统、给排水系统和供电系统的建设由于穿越整个景区的中部，部分路段或线路可能会处于以上4个生态因子的敏感区。因此，需要在施工和建设过程中针对不同工程内容的生态敏感特征布置相应的防范措施。

生态适宜性分析与评价作为指导特定要素在空间上更加合理有序开发和布局的重要方法，在城市和区域生态规划领域得到了很大发展；在环境影响评价领域，该方法也在城市或区域规划环境影响评价中得到了较好的应用；然而，针对在自然保护区、风景名胜区等涉及重要生态敏感区的资源开发利用和项目建设规划及环境影响评价中，确没有得到有效应用。针对这一问题，本研究提出了一种适用于山岳型生态敏感区旅游开发空间适宜性评价及生态制图的方法体系，并以内蒙古五当召风景旅游区为例，从水土流失、生物多样性保护、防洪排涝和地质灾害4个敏感要素出发进行了实证研究。最后，针对研究区内旅游资源开发和项目建设提出了相应的生态防护措施。

(1)通过影响研究区水土流失的3个敏感因子综合评价及工程建设生态适宜性分析得出，在五当召风景旅游区范围内，适宜建设区、限制建设区和禁止建设区的面积分别为5.92、10.31km²和5.57km²，各占27.2%、47.3%和25.5%；通过反映研究区植被与生物多样性保护的重要生态功能区分析得出，适宜建设区、限制建设区和禁止建设区的面积分别为4.62、14.37km²和2.81km²，各占总面积的21.2%、65.9%和12.9%；通过反映研究区防洪排涝敏感性分析及评价结果显示，适宜建设区、限制建设区和禁止建设区的面积分别为20.859、0.563 km²和0.378 km²，各占总面积的95.6%、2.6%和1.8%；通过影响研究区地质灾害的两个敏感因子综合评价及工程建设生态适宜性分析得出，适宜建设区、限制建设区和禁止建设区的面积分别为6.98、14.07km²和0.75km²，各占32%、64.5%和3.5%。

(2)通过研究区水土流失、生物多样性保护、防洪排涝和地质灾害4个敏感要素空间分析结果与旅游建设项目规划空间布局叠合分析后得出：

景点建设方案中的蓝毗尼园项目处于水土流失、生物多样性保护和防洪排涝三大生态敏感区，建议重新选址，避开因项目建设运行而造成的生态风险。

108团结塔项目所处敖包山位置由于存在坡度大、岩石风化严重等生态问题，具有较强的水土流失风险，建议该景点项目在设计、施工和运营过程中必须着重加强水土流失防治措施的实施和管理。

庙前祈福广场项目所处位置与五当召沟防洪泄洪通道存在部分重叠，具有较强的防洪排涝风险，建议该景点项目在设计和施工过程中要加大防洪标准，在运营过程中必须强化防洪排涝措施的管理。

旅游服务设施中的游客服务中心项目所处位置部分区域存在较强的地质灾害风险，建议该服务设施项目在设计和施工过程中要加大地质灾害防治的标准，在运营过程中必须强化地质灾害防治措施的管理。

旅游者服务设施和旅游景区基础设施均属于总体规划中的重点建设内容，建议项目除游客服务中心外，不再新建住宿、餐饮设施，同时垃圾收集点、免冲厕所等项目内容，建议按照规划要求缩减数量和面积。

(3)本研究所提出的生态适宜性分析技术方法体系，由于系统综合的考虑了影响山岳型生态敏感区开发建设活动中的各种生态敏感因子，并通过生态制图的方式在空间上得以显示，将有助于涉及生态敏感区项目的决策和管理部门更加有效地开展生态风险的防治并制定相应的监管措施，同时也为涉及该类型区域的生态环境影响评价提供科学有效的技术方法。