基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)重要性的城鎮(zhèn)優(yōu)化管理
——以福州沿海地區(qū)為例

阮俊杰

(上海市環(huán)境科學(xué)研究院, 上海 200233)

?

基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)重要性的城鎮(zhèn)優(yōu)化管理
——以福州沿海地區(qū)為例

阮俊杰

(上海市環(huán)境科學(xué)研究院, 上海 200233)

在RS與GIS技術(shù)支持下，選擇研究區(qū)比較重要的生物多樣性保護(hù)、土壤保持、水源涵養(yǎng)和洪水調(diào)蓄4個(gè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，對(duì)福州沿海地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能進(jìn)行綜合評(píng)估，并采用最小累積阻力模型開展基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)重要性的城鎮(zhèn)建設(shè)用地空間分區(qū)優(yōu)化研究。結(jié)果顯示：(1) 福州沿海地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)重要性程度較高，極重要和重要區(qū)域的面積占總面積的66%，且空間差異明顯，北部較高，南部較低;(2) 研究區(qū)域可劃分為適宜建設(shè)區(qū)(2 698.06 km2)、限制建設(shè)區(qū)(1 345.06 km2)、生態(tài)保護(hù)區(qū)(655.08 km2)與重點(diǎn)生態(tài)保護(hù)區(qū)(459.92 km2)，建議結(jié)合區(qū)域?qū)嶋H情況開展差異化發(fā)展。

城鎮(zhèn); 建設(shè)用地; 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)重要性; 最小阻力模型; 福州沿海地區(qū)

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能是生態(tài)系統(tǒng)及其生態(tài)過程所形成與維持的人類賴以生存的自然環(huán)境條件和效用，是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ)[1-2]。從20世紀(jì)70年代起，短短二十幾年時(shí)間內(nèi)，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的研究已經(jīng)發(fā)展成為生態(tài)學(xué)及其相關(guān)領(lǐng)域的研究前沿、熱點(diǎn)，備受研究人員關(guān)注[1-6]。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)重要性評(píng)價(jià)是針對(duì)區(qū)域典型生態(tài)系統(tǒng)，分析生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的區(qū)域分異規(guī)律，明確各種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的重要區(qū)域，可以為生態(tài)系統(tǒng)的科學(xué)管理、生態(tài)保護(hù)關(guān)鍵區(qū)的確定、生態(tài)保護(hù)和建設(shè)政策的制定提供依據(jù)[7-8]。

近年來，我國工業(yè)化和城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快，城鎮(zhèn)建設(shè)用地快速擴(kuò)張，大大削弱生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能力的發(fā)揮，環(huán)境污染、水土流失、植被破壞、生物多樣性減少等一系列生態(tài)環(huán)境問題凸顯，嚴(yán)重威脅區(qū)域生態(tài)安全和可持續(xù)發(fā)展[9]。因此，在城鎮(zhèn)空間拓展的同時(shí)，要注重土地資源的優(yōu)化配置，達(dá)到城鎮(zhèn)建設(shè)需求與生態(tài)需求相互和諧。目前土地資源優(yōu)化配置的研究多集中于土地利用數(shù)量結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，而忽視了土地利用空間格局對(duì)諸多生態(tài)過程和功能的影響。本研究以福州沿海地區(qū)為例，基于地理信息系統(tǒng)(GIS)空間分析技術(shù)，評(píng)價(jià)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)重要性，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建最小阻力模型，對(duì)土地資源進(jìn)行優(yōu)化配置，以期為地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)保護(hù)提供支持。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)域位于福州東部，毗鄰東海，下轄福州的5區(qū)2市2縣(鼓樓區(qū)、臺(tái)江區(qū)、倉山區(qū)、晉安區(qū)、馬尾區(qū)、長(zhǎng)樂市、福清市、羅源縣和連江縣)，面積5 574 km2，人口260萬。該區(qū)域介于長(zhǎng)江三角洲和珠江三角洲之間，臺(tái)灣島西面，區(qū)位條件優(yōu)越，對(duì)臺(tái)合作優(yōu)勢(shì)突出。福州沿海地區(qū)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)堅(jiān)實(shí)，港口岸線資源豐富，文化底蘊(yùn)深厚，生態(tài)環(huán)境良好，其不但是福州的政治、經(jīng)濟(jì)和文化中心，亦是福建乃至海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)政治、經(jīng)濟(jì)、文化、科研中心以及現(xiàn)代金融服務(wù)業(yè)中心。

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

本研究所用到各項(xiàng)數(shù)據(jù)，主要包括研究區(qū)行政邊界、DEM、土地利用數(shù)據(jù)、衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)以及相關(guān)的氣象數(shù)據(jù)、土壤數(shù)據(jù)、生態(tài)敏感目標(biāo)分布和生物資源分布等。上述數(shù)據(jù)來源于國家基礎(chǔ)地理信息中心、中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心、環(huán)境保護(hù)部衛(wèi)星環(huán)境應(yīng)用中心、福州市環(huán)境保護(hù)局以及前期的研究成果。

2.2 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)重要性評(píng)價(jià)

在已有的研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合研究區(qū)域的生態(tài)環(huán)境特征，選擇比較重要的生物多樣性保護(hù)、土壤保持、水源涵養(yǎng)和洪水調(diào)蓄4個(gè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能建立評(píng)價(jià)模型，對(duì)福州沿海地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)重要性進(jìn)行綜合研究。

2.2.1 生物多樣性保護(hù)重要性評(píng)價(jià) 不同的生態(tài)系統(tǒng)類型保持生物資源的能力不同，同時(shí)重要的生態(tài)保護(hù)關(guān)鍵區(qū)對(duì)特殊物種和珍稀、瀕危生物的保護(hù)作用突出[10]。因此，根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)類型重要性，并結(jié)合自然保護(hù)區(qū)、森林公園、風(fēng)景名勝區(qū)和重要濕地等關(guān)鍵生態(tài)保護(hù)區(qū)范圍進(jìn)行劃分，確定研究區(qū)生物多樣性保護(hù)重要性等級(jí)(表1)[10-11]。

表1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)重要性分級(jí)

2.2.2 土壤保持重要性評(píng)價(jià) 采用InVEST模型[12]對(duì)研究區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)土壤保持功能進(jìn)行評(píng)估。InVEST模型中的土壤保持模塊是以通用土壤流失方程為基礎(chǔ)，綜合考慮氣候、土壤、地形和植被等各影響土壤侵蝕的因子，并綜合考慮其自身的泥沙持留量，計(jì)算土壤保持量：

Ac=R·K·LS(1-C·P)+S

(1)

式中：Ac——土壤保持量[t/(hm2·a)]；R——降雨侵蝕力指標(biāo)[(MJ·mm)/(hm2·h·a)]；K——土壤可蝕性因子；LS——坡長(zhǎng)坡度因子；C——地表植被覆蓋因子；P——土壤保持措施因子；S——泥沙持留量。然后根據(jù)表1進(jìn)行土壤保持重要性評(píng)價(jià)。

2.2.3 水源涵養(yǎng)重要性評(píng)價(jià) 采用InVEST產(chǎn)水量模型[12]，通過徑流調(diào)節(jié)量的大小進(jìn)行評(píng)估。InVEST產(chǎn)水量模型是基于Budyko曲線和年均降雨量的數(shù)學(xué)模型，其中，產(chǎn)水量等于降水量減去蒸散量，公式如下：

Yxj=(1-AETxj/Pxj)Pxj

(2)

式中：Yxj——第j土地利用類型柵格x的產(chǎn)水量；AETxj——第j土地利用類型柵格x的每年實(shí)際蒸發(fā)量，Pxj——第j土地利用類型柵格x的年降雨量。通過InVEST產(chǎn)水量模型，估算區(qū)域年度產(chǎn)水量及其空間分布特征，然后根據(jù)表1進(jìn)行水源涵養(yǎng)重要性評(píng)價(jià)。

2.2.4 洪水調(diào)蓄重要性評(píng)價(jià) 洪水調(diào)蓄是水生態(tài)系統(tǒng)自身水循環(huán)的一個(gè)過程，能夠起到自身調(diào)節(jié)作用，間接為人類減輕水系的洪水威脅，減少洪水和嚴(yán)重暴雨帶來的更大范圍的損失。洪水調(diào)蓄功能是通過衡量水體能夠容納調(diào)蓄的洪水量來體現(xiàn)，包括河道調(diào)蓄量、防洪庫容及濕地調(diào)蓄量，其重要性分為極重要、重要和一般重要3個(gè)等級(jí)(表1)[13]。

2.2.5 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)重要性評(píng)價(jià) 以各單項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)及其空間特征評(píng)價(jià)為基礎(chǔ)，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。采用取大方法評(píng)價(jià)等級(jí)，利用GIS獲得生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)重要性空間特征：

S=MAX(S1,…，Si)

(3)

式中：Si——i種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)重要性最高等級(jí)，i=1,…,4。

2.3 城鎮(zhèn)擴(kuò)張優(yōu)化管理

2.3.1 最小阻力模型 最小累積阻力是反映最小費(fèi)用距離的重要概念，反映了物種在從源到目的地運(yùn)動(dòng)過程中所需耗費(fèi)的最小代價(jià)[14-18]。從城鎮(zhèn)擴(kuò)張的角度來講，阻力值反映的是對(duì)不同景觀單元對(duì)于城鎮(zhèn)空間擴(kuò)張的阻力或適宜程度[19]。最小累積阻力模型最早由Knappen等[17]于1992年提出，經(jīng)國內(nèi)俞孔堅(jiān)等[18]修改用下式表示：

(4)

式中：MCR——最小累積阻力值；f——與阻力因素呈正相關(guān)的函數(shù)；Dij——從源j到單元i的空間距離；Ri——景觀單元i對(duì)某物種遷移的阻力系數(shù)。模型的計(jì)算通過GIS空間分析(Spatial Analyst)模塊中的成本距離(cost distance)功能實(shí)現(xiàn)。

2.3.2 參數(shù)設(shè)置 源的確定：選擇2010年研究區(qū)域內(nèi)的主要城鎮(zhèn)建成區(qū)作為城鎮(zhèn)用地的擴(kuò)張?jiān)?，包括了福州市主城區(qū)及周邊郊區(qū)區(qū)縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)的建成區(qū)。

阻力面的構(gòu)建：參照已有研究成果[20-22]，將區(qū)域景觀主要分為廊道、斑塊與基質(zhì)，并賦予相對(duì)阻力系數(shù)。廊道指不同于兩側(cè)景觀的狹長(zhǎng)地帶，多呈線性或帶狀結(jié)構(gòu)。根據(jù)在城鎮(zhèn)擴(kuò)張過程中所起的不同作用，將廊道分為通道型廊道(道路)和阻隔型廊道(河流)兩種。斑塊指與周圍環(huán)境在外貌或性質(zhì)上不同，并具有一定內(nèi)部均質(zhì)性的空間單元。與廊道相同，亦可分為跳板(居民點(diǎn))和障礙(生態(tài)敏感目標(biāo))兩種?；|(zhì)指斑塊鑲嵌內(nèi)的背景生態(tài)系統(tǒng)或土地利用形式，是景觀分布中最廣、連續(xù)性最大的背景結(jié)構(gòu)。本研究的基質(zhì)以先前的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)重要性評(píng)價(jià)為基礎(chǔ)，根據(jù)評(píng)價(jià)等級(jí)確定阻力系數(shù)。各景觀阻力系數(shù)確定如表2所示。

表2 主要景觀組分阻力賦值

2.3.3 城鎮(zhèn)建設(shè)用地適宜性分區(qū) 根據(jù)最小累積阻力計(jì)算結(jié)果，利用GIS的“再分類(Reclassfy)”工具中的“幾何周期(Geometrical Intervals)”分類模型，將最小累積阻力值劃分為4個(gè)等級(jí)，阻力值反映了城鎮(zhèn)空間擴(kuò)展的空間阻力，阻力值越高的地方，城鎮(zhèn)空間越難以擴(kuò)展，越不適宜于城鎮(zhèn)開發(fā)建設(shè)，可占用性越??；反之，越高。根據(jù)阻力值劃分結(jié)果，將研究區(qū)劃分為適宜建設(shè)區(qū)、限制建設(shè)區(qū)、生態(tài)保護(hù)區(qū)和重點(diǎn)生態(tài)保護(hù)區(qū)4類。

3 結(jié)果與分析

3.1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)重要性評(píng)價(jià)

3.1.1 生物多樣性保護(hù)重要性 生物多樣性保護(hù)重要性如圖1、附圖7—8所示，其中，極重要地區(qū)面積629.25 km2，占總面積的12.2%，主要分布在晉安區(qū)和閩清的西部地區(qū)；生物多樣性保護(hù)重要地區(qū)面積最大，達(dá)2 261.76 km2，占比43.85%，重要地區(qū)主要分布在羅源縣、連江縣、馬尾區(qū)和福清市西部；中等重要和一般重要的面積為1 002.44，1 264.68 km2，分別占總面積的19.43%，24.52%，主要分布在福州主城區(qū)及東部沿海地區(qū)。

圖1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)重要性評(píng)價(jià)結(jié)果

3.1.2 土壤保持重要性 福州沿海地區(qū)土壤侵蝕程度較輕，土壤保持極重要地區(qū)面積380.39 km2，占總面積的7.37%，主要分布在區(qū)域北部的山區(qū)地帶；土壤保持重要地區(qū)面積最大，為1 991.21 km2，占比38.6%，主要分布在閩江以北地區(qū)，南部地區(qū)分布相對(duì)較少；中等重要和一般重要的面積為1 190.59，1 595.94 km2，分別占總面積的23.08%，30.94%，主要分布在福州主城區(qū)、長(zhǎng)樂市和福清市的東部地區(qū)。

3.1.3 水源涵養(yǎng)重要性 研究區(qū)水源涵養(yǎng)功能突出，其中，水源涵養(yǎng)極重要和重要地區(qū)的面積分別為1 053.67，1 840.66 km2，占區(qū)域總面積的20.43%，35.69%，該區(qū)域主要分布在閩江以北地區(qū)，南部的長(zhǎng)樂市和閩清市交界處及閩清市西部；中等重要和一般重要的面積為799.78，1 464.05 km2，分別占總面積的28.38%，15.51%，這些區(qū)域的分布狀況和土壤保持重要性相似，主要分布在福州主城區(qū)、長(zhǎng)樂市和福清市的東部地區(qū)。

3.1.4 洪水調(diào)蓄重要性 如圖1、附圖7—8所示，極重要和重要地區(qū)面積分別為254.72，112.87 km2，占區(qū)域總面積的4.94%，2.19%，這些地區(qū)主要分布在閩江沿岸、中西部大型湖泊水庫以及東部沿海地區(qū)，其余地區(qū)均為洪水調(diào)蓄一般重要地區(qū)，面積4 790.57 km2，占比92.88%。

3.1.5 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)重要性 如圖1、附圖7—8所示，區(qū)域內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)極重要和重要地區(qū)分布面積較大，面積分別為1 707.02，1 767.14 km2，分別占區(qū)域總面積的33.09%，34.26%；而中等重要和一般重要地區(qū)的面積相對(duì)較小，分別為654.42，1 029.53 km2，分別占總面積的12.69%，19.96%。從空間上看，北部地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)重要性較高，南部地區(qū)較低，最高值主要分布在晉安區(qū)中北部，而最低值主要分布在福州主城區(qū)、長(zhǎng)樂市東部和福清市東南部地區(qū)。

3.2 城鎮(zhèn)建設(shè)用地適宜性評(píng)價(jià)

福州沿海地區(qū)東部地區(qū)累積阻力較低，西部地區(qū)累積阻力較高，總體適宜城鎮(zhèn)建設(shè)發(fā)展(圖2、附圖9)。其中，適宜建設(shè)區(qū)、限制建設(shè)區(qū)、生態(tài)優(yōu)先區(qū)和生態(tài)保護(hù)區(qū)的面積分別為2 698.06，1 345.06，655.08，459.92 km2，分別占區(qū)域總面積的52.31%，26.08%，12.7%，8.92%。從附圖9中可以看出，重點(diǎn)生態(tài)保護(hù)區(qū)主要以西部山區(qū)的自然保護(hù)區(qū)、森林公園、風(fēng)景名勝區(qū)和水資源保護(hù)區(qū)為主。生態(tài)保護(hù)區(qū)是區(qū)域內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)較為完整、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量較好的區(qū)域，多為山地。限制建設(shè)區(qū)主要是適宜建設(shè)區(qū)的外延，對(duì)于城鎮(zhèn)空間與生態(tài)空間起到過渡、屏障的作用。適宜建設(shè)區(qū)則包含了城市主城區(qū)及周邊城鎮(zhèn)的建成區(qū)，是城鎮(zhèn)空間擴(kuò)展的主要區(qū)域。

3.3 分區(qū)調(diào)控管理

適宜建設(shè)區(qū)位于研究區(qū)域中部的福州中心城區(qū)，是福州市的政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心。區(qū)域內(nèi)人多地少，用地矛盾突出，應(yīng)以優(yōu)化開發(fā)利用為主，強(qiáng)化建設(shè)用地集約節(jié)約利用，優(yōu)化整合土地利用結(jié)構(gòu)和布局，強(qiáng)化中心城市的吸引力及輻射帶動(dòng)功能。(1) 合理配置中心城區(qū)用地，通過用地安排科學(xué)有效引導(dǎo)人口集中，形成用地布局與人口規(guī)模相協(xié)調(diào)的格局；(2) 重點(diǎn)保障城市基礎(chǔ)設(shè)施用地和城市生態(tài)用地，構(gòu)建良好的人居生態(tài)環(huán)境。區(qū)域南、北兩翼地區(qū)具有一定城鎮(zhèn)化和工業(yè)化基礎(chǔ)，發(fā)展?jié)摿^大，資源環(huán)境承載力較強(qiáng)、集聚經(jīng)濟(jì)和人口條件較好的區(qū)域，是今后建設(shè)發(fā)展的重點(diǎn)區(qū)域。其中，北翼羅源和連江具有良好的生態(tài)及港口優(yōu)勢(shì)，開發(fā)發(fā)展?jié)摿Υ螅簯?yīng)以開發(fā)羅源灣為重點(diǎn)，積極支持臨港工業(yè)用地建設(shè)；保障基礎(chǔ)交通設(shè)施建設(shè)，承接中部地區(qū)經(jīng)濟(jì)輻射；協(xié)調(diào)土地利用與生態(tài)保護(hù)，保護(hù)生態(tài)用地，防止土地退化與污染。而南部長(zhǎng)樂和福清人口眾多，經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)好，具有僑胞多、港口條件優(yōu)越等優(yōu)勢(shì)：因地制宜安排用地布局，優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)工業(yè)集中區(qū)及經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)沿鎮(zhèn)區(qū)發(fā)展方向布局；在增加建設(shè)用地的同時(shí)，加強(qiáng)建設(shè)用地內(nèi)涵挖潛和優(yōu)化整合，強(qiáng)化建設(shè)用地集約利用，提高單位用地投資強(qiáng)度和容積率；加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境建設(shè)與保護(hù)，加強(qiáng)水土流失治理，提高水土保持林和沿海防護(hù)林比例。

圖2 最小累積阻力分布

限制建設(shè)區(qū)多為適宜建設(shè)區(qū)的外延，是區(qū)域內(nèi)耕地和園地的主要分布區(qū)。(1) 嚴(yán)格控制建設(shè)用地開發(fā)強(qiáng)度，限制企業(yè)發(fā)展規(guī)模，優(yōu)先考慮低能耗、低污染的企業(yè)發(fā)展，確保城鎮(zhèn)建設(shè)與工業(yè)區(qū)擴(kuò)展盡量不占或少占耕地；(2) 加強(qiáng)耕地保護(hù)，建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田，推進(jìn)土地整理、復(fù)墾和開發(fā)，進(jìn)一步挖掘土地利用潛力，保證耕地補(bǔ)充來源；(3) 調(diào)整優(yōu)化園地結(jié)構(gòu)，發(fā)展觀光農(nóng)業(yè)，提高園地的經(jīng)濟(jì)效益；(4) 加強(qiáng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)及維系治理，提高生態(tài)系統(tǒng)利用效益，實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)。

生態(tài)保護(hù)區(qū)：區(qū)內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)完整，生態(tài)質(zhì)量良好的山地丘陵。(1) 明確主導(dǎo)生態(tài)功能，建立生態(tài)功能保護(hù)區(qū)，制定管理規(guī)范，保護(hù)區(qū)域重要生態(tài)功能，防止和減輕自然災(zāi)害，協(xié)調(diào)流域及區(qū)域生態(tài)保護(hù)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展；(2) 保障生態(tài)系統(tǒng)完整，禁止建設(shè)用地開發(fā)，允許在合適的區(qū)域發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)和休憩旅游設(shè)施；(3) 優(yōu)化生態(tài)安全空間格局，對(duì)生態(tài)脆弱區(qū)加強(qiáng)修復(fù)，構(gòu)筑城市生態(tài)安全屏障。

重點(diǎn)生態(tài)保護(hù)區(qū)：主要包括自然保護(hù)區(qū)、飲用水源地、重要濕地和森林公園等。(1) 加強(qiáng)對(duì)自然保護(hù)區(qū)的管理和建設(shè)，禁止各類建設(shè)用地的發(fā)展，確保區(qū)內(nèi)自然生態(tài)系統(tǒng)、生物物種和自然遺跡的完好；(2) 加強(qiáng)飲用水源區(qū)保護(hù)，不斷提高水源地的水源涵養(yǎng)能力，確保水質(zhì)安全；(3) 加強(qiáng)濕地保護(hù)，優(yōu)化濕地生態(tài)環(huán)境，并在濕地的周圍陸域建立鳥類棲息保護(hù)地，提升區(qū)域生物多樣性；(4) 加強(qiáng)對(duì)森林公園的管理，充分保護(hù)森林風(fēng)景資源、生物多樣性和現(xiàn)有森林植被。

4 結(jié) 論

本研究顯示：福州沿海地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)重要性程度較高，極重要和重要地區(qū)面積分別為1 707.02，1 767.14 km2，占區(qū)域總面積的33.09%，34.26%?？臻g上異質(zhì)性明顯，北部山區(qū)和閩清西部地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)重要性較高，中部建成區(qū)、沿海沖擊平原及閩清東南部地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)重要性較低。根據(jù)這一明顯的空間差異特征，可有效提高區(qū)域生態(tài)保護(hù)策略、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能管理與生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制的針對(duì)性。

本研究基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)重要性評(píng)價(jià)，通過最小累積阻力模型得出城鎮(zhèn)建設(shè)用地適宜性分區(qū)，結(jié)果顯示：適宜建設(shè)區(qū)的面積達(dá)2 698.06 km2，符合《福州市土地利用總體規(guī)劃大綱(2006—2020年)》對(duì)于研究區(qū)域建設(shè)用地的需求，同時(shí)提出的分區(qū)管理調(diào)控措施對(duì)于區(qū)域開發(fā)建設(shè)過程中生產(chǎn)、生活空間對(duì)生態(tài)空間的占用以及區(qū)域生態(tài)安全格局的構(gòu)建具有一定的指導(dǎo)意義。

[1] Daily G C. Nature′s Services: Societal Dependence on Natural Ecosystems[M]. Washington DC: Island Press,1997.

[2] Costanza R, D′Arge R, De Groot R, et al. The value of the world′s ecosystem services and natural capital[J]. World Environment,1997,387(6630):3-15.

[3] SCEP. Man′s Impact on the Global Environment[M]. Cambridge: MIT Press,1970.

[4] Millennium Ecosystem Assessment. Ecosystems and Human Well-Being[M]. Washington D C: Island Press,2005.

[5] 馬鳳嬌,劉金銅, Eneji A E.生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究文獻(xiàn)現(xiàn)狀及不同研究方向評(píng)述[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2013，33(19):5963-5972.

[6] 鄭華,李屹峰,歐陽志云,等.生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能管理研究進(jìn)展[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2013,33(3):702-710.

[7] 王治江,李培軍,萬忠成,等.遼寧省生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)重要性評(píng)價(jià)[J].生態(tài)學(xué)雜志,2007，26(10):1606-1610.

[8] 王治江,李培軍,王延松,等.遼寧省生態(tài)功能分區(qū)研究[J].生態(tài)學(xué)雜志,2005,24(11):1339-1342.

[9] 鐘式玉,吳箐,李宇,等.基于最小累積阻力模型的城鎮(zhèn)土地空間重構(gòu):以廣州市新塘鎮(zhèn)為例[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2012,23(11):3173-3179.

[10] 李月臣,劉春霞,閔婕,等.三峽庫區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性評(píng)價(jià)[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2013,33(1):168-178.

[11] 香寶,任華麗,馬廣文,等.成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性評(píng)價(jià)[J].環(huán)境科學(xué)研究,2011,24(7):722-730.

[12] Tallis H T, Ricketts T, Nelson E, et al. InVEST1.005 Beta User′s Guide[Z]. Stanford: The Natural Capital Project,2010.

[13] 肖燚,陳圣賓,張路,等.基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的海南島自然保護(hù)區(qū)體系規(guī)劃[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2011,31(24):7357-7369.

[14] Adriaensen F, Chardon J P, Blust G D, et al. The application of ‘least-cost’ modelling as a functional landscape model[J]. Landscape & Urban Planning,2003,64(2):233-247.

[15] Environmental Systems Research Institute. Cell-based modeling with GRID[Z]. US: ESRI, Inc.，1991.

[16] 李紀(jì)宏,劉雪華.基于最小費(fèi)用距離模型的自然保護(hù)區(qū)功能分區(qū)[J].自然資源學(xué)報(bào),2006，21(2):217-224.

[17] Knaapen J P, Scheffer M, Harms B. Estimating habitat isolation in landscape planning[J]. Landscape & Urban Planning,1992,23(92):1-16.

[18] 俞孔堅(jiān).生物保護(hù)的景觀生態(tài)安全格局[J].生態(tài)學(xué)報(bào),1999，19(1):8-15.

[19] 張有坤,樊杰.基于生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定目標(biāo)下的城市空間增長(zhǎng)上限研究:以北京市為例[J].地理經(jīng)濟(jì),2012，32(6):53-58.

[20] 陳燕飛,杜鵬飛,鄭筱津,等.基于GIS的南寧市建設(shè)用地生態(tài)適宜性評(píng)價(jià)[J].清華大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版,2006,46(6):801-804.

[21] 陳燕飛,杜鵬飛.基于最小累積阻力模型的城市用地?cái)U(kuò)展分析[C]∥中國城市規(guī)劃學(xué)會(huì).和諧城市規(guī)劃:2007中國城市規(guī)劃年會(huì)論文集.哈爾濱:黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，2007.

[22] 張小飛,王仰麟,李正國.基于景觀功能網(wǎng)絡(luò)概念的景觀格局優(yōu)化:以臺(tái)灣地區(qū)烏溪流域典型區(qū)為例[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2005，25(7):1707-1713.

Research on Optimal Management of Urban Expansion Based on Importance of Ecosystem Service—A Case Study of Fuzhou Coastal Areas

RUAN Junjie

(ShanghaiAcademyofEnvironmentalSciences,Shanghai200233,China)

We selected four major ecosystem services such as biodiversity conservation, soil conservation, water conservation and flood storage to evaluate the importance of ecosystem services of Fuzhou coastal areas using RS and GIS techniques. We chose the minimum cumulative resistance model to conduct urban space dividing research based on a combination of ecosystem service importance assessment models. The results indicate that: (1) the ecosystem service importance of Fuzhou coastal areas is higher, the most important areas and regional area account for 66% of the total area, and the obvious spatial of ecosystem service importance is different, and the ecosystem service importance is high in the north and low in the south; (2) the total area can be divided into four parts: Suitability land for construction, restrictive land for construction, ecological conservation land and key ecological conservation land, the areas of which were 2 698.06 km2, 1 345.06 km2, 655.08 km2and 459.92 km2, respectively. We suggest alternative development plans with respect to the actual conditions of each area.

urban; construction land; ecosystem service importance; minimum cumulative resistance model; Fuzhou coastal areas

2014-10-28

2014-11-17

環(huán)保部項(xiàng)目“全國分省生態(tài)環(huán)境十年變化調(diào)查與評(píng)估”(STSN-05)

阮俊杰(1984—),男,浙江紹興人,碩士,工程師,主要從事遙感與GIS應(yīng)用研究。E-mail:dhurjj@126.com

F301.24; X826

1005-3409(2015)05-0186-05