安徽省重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)保護(hù)紅線劃定方法研究

王在高, 吳 楠

(安徽省環(huán)境科學(xué)研究院,安徽 合肥 230022)

安徽省重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)保護(hù)紅線劃定方法研究

王在高, 吳 楠

(安徽省環(huán)境科學(xué)研究院,安徽 合肥 230022)

生態(tài)保護(hù)紅線區(qū)域包括重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)、生態(tài)環(huán)境敏感/脆弱區(qū)和禁止開發(fā)區(qū)域,文章以GIS系統(tǒng)為手段,結(jié)合安徽省生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀,建立安徽省重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)保護(hù)紅線的指標(biāo)體系,利用生態(tài)學(xué)定量指標(biāo)評價(jià)方法,劃定安徽省重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)保護(hù)紅線,為下一步全省生態(tài)保護(hù)紅線劃定提供參考。

重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū);指標(biāo)體系;生態(tài)保護(hù)紅線

0 引 言

當(dāng)前,我國生態(tài)系統(tǒng)退化和環(huán)境污染問題日益突出,生態(tài)環(huán)境呈現(xiàn)持續(xù)惡化趨勢。如何強(qiáng)化生態(tài)環(huán)境的整體性、保障國家生態(tài)安全,已成為全社會關(guān)注的焦點(diǎn)問題[1]。生態(tài)保護(hù)紅線是保障國家生態(tài)安全的重要手段。生態(tài)保護(hù)紅線劃定包含重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)、生態(tài)敏感/脆弱區(qū)以及禁止開發(fā)區(qū)域等3部分內(nèi)容[2],其中,重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)是劃定生態(tài)保護(hù)紅線的重點(diǎn)對象之一。根據(jù)《全國及各地區(qū)主體功能區(qū)規(guī)劃》[3]、《全國生態(tài)功能區(qū)劃》[4]等,結(jié)合生態(tài)保護(hù)重要性評估結(jié)果,確定安徽省生態(tài)保護(hù)的重點(diǎn)區(qū)域面積為68 908.54 km2,占全省總面積的49.19%。

生態(tài)保護(hù)紅線與耕地紅線不同,不僅僅是一個(gè)數(shù)量上的概念,更是一個(gè)蘊(yùn)含時(shí)間、空間、自然資源、生物多樣性和生態(tài)服務(wù)功能的綜合載體[5]。生態(tài)保護(hù)紅線劃定后應(yīng)該滿足性質(zhì)不轉(zhuǎn)換、功能不降低、面積不減少、責(zé)任不改變的管理控制要求,因此,重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)域不可能全部劃定為保護(hù)紅線區(qū)域范圍。本文以GIS系統(tǒng)為手段,結(jié)合安徽省生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀,建立安徽省重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)保護(hù)紅線的指標(biāo)體系,利用生態(tài)學(xué)定量指標(biāo)評價(jià)方法,研究劃定安徽省重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)保護(hù)紅線的面積和范圍。

1 重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)保護(hù)紅線指標(biāo)體系

1.1 研究區(qū)域概況

安徽省地處中國東南部,跨長江、淮河和錢塘江三大流域,位于北緯29°22′～34°40′,東經(jīng)114°53′～119°30′,面積13.96×104km2,中國重要的秦嶺、淮河地理分界線橫貫全省,氣候、生物、土壤等生態(tài)要素表現(xiàn)出明顯的地帶性特征。地形由平原、山地、丘陵相間排列,自北向南依次為淮北平原、江淮丘陵、大別山區(qū)、長江沿岸平原和皖南丘陵山區(qū)。氣候?qū)儆谂瘻貛騺啛釒н^渡型,平均氣溫14～17 ℃,平均日照1 800～2 500 h,無霜期200～250 d,平均降水量800～1 800 mm,山區(qū)自然生態(tài)系統(tǒng)保存良好,是長江、淮河的部分支流和錢塘江的源頭區(qū)。

2010年國務(wù)院印發(fā)的《全國主體功能區(qū)規(guī)劃》中明確國家重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)分為水源涵養(yǎng)型、水土保持型、防風(fēng)固沙型和生物多樣性維護(hù)型4種類型[6],其中安徽省重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)包括大別山區(qū)、淮河中下游區(qū)、安徽沿江濕地以及其他重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)。

1.2 重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)保護(hù)紅線劃定指標(biāo)體系

根據(jù)生態(tài)紅線概念的內(nèi)涵和特征,結(jié)合安徽省生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀、安徽省主體功能區(qū)規(guī)劃[7]以及有關(guān)生態(tài)紅線的研究成果等[8-9],本文提出了安徽省重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)保護(hù)紅線劃定指標(biāo)體系,包括5項(xiàng)功能指標(biāo),即水源涵養(yǎng)、生物多樣性保護(hù)、水土保持、水資源保護(hù)及洪水調(diào)蓄。

2 重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)保護(hù)紅線劃定方法

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性評價(jià)的目的是針對區(qū)域典型生態(tài)系統(tǒng),評價(jià)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的綜合特征,評價(jià)內(nèi)容包括水源涵養(yǎng)、生物多樣性保護(hù)、水土保持、水資源保護(hù)及洪水調(diào)蓄。根據(jù)不同類型重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)的主導(dǎo)服務(wù)功能,開展生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)重要性評價(jià)與等級劃分。其中,水源涵養(yǎng)、生物多樣性保護(hù)、水土保持3項(xiàng)功能指標(biāo)的重要性評價(jià)基于《生態(tài)保護(hù)紅線劃定技術(shù)指南》 附錄A——A.2 NPP定量指標(biāo)評價(jià)方法[10],利用GIS軟件采用分位數(shù)(Quantile)功能進(jìn)行4級分類(Classified)操作,將重要性分為一般地區(qū)、比較重要、重要和極重要。

(1) 水源涵養(yǎng)重要性評估。以生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)服務(wù)能力指數(shù)作為評價(jià)指標(biāo),計(jì)算公式為:

WR=PmeanFsicFpre(1-Fslo)

(1)

其中,WR為生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)服務(wù)能力指數(shù);Pmean為評價(jià)區(qū)域多年生態(tài)系統(tǒng)凈初級生產(chǎn)力平均值;Fsic為土壤滲流能力因子,根據(jù)土壤質(zhì)地類型由黏土到砂土分別在0～1之間均等賦值得到,砂土為1;Fpre為多年平均降水因子,由多年(大于30 a)平均年降水量數(shù)據(jù)插值并歸一化到0～1之間;Fslo為坡度因子，根據(jù)最大最小值法歸一化到0～1之間，利用GIS軟件對評價(jià)區(qū)域坡度柵格圖計(jì)算得出。

根據(jù)(1)式,對安徽省水源涵養(yǎng)功能重要性進(jìn)行賦值計(jì)算,形成水源涵養(yǎng)重要性分布圖,得到水源涵養(yǎng)重要性各級別相應(yīng)面積與所占比例，見表1所列。

(2) 生物多樣性保護(hù)重要性評估。以生物多樣性保護(hù)服務(wù)能力指數(shù)作為評價(jià)指標(biāo),計(jì)算公式為:

Sbio=PmeanFpreFtem(1-Falt)

(2)

其中,Sbio為生物多樣性保護(hù)服務(wù)能力指數(shù);Ftem為氣溫參數(shù),由多年(10～30 a)平均年降水量數(shù)據(jù)插值獲得,得到的結(jié)果歸一化到0～1 之間;Falt為海拔參數(shù),由評價(jià)區(qū)海拔進(jìn)行歸一化獲得。

根據(jù)(2)式,結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)空間分布,對安徽省生物多樣性保護(hù)功能重要性進(jìn)行賦值計(jì)算,形成生物多樣性保護(hù)重要性分布圖。得到生物多樣性保護(hù)重要性各級別相應(yīng)面積與所占比例，見表1所列

(3) 水土保持區(qū)重要性評估。以生態(tài)系統(tǒng)水土保持服務(wù)能力指數(shù)作為評價(jià)指標(biāo),計(jì)算公式為:

Spro=Pmean(1-k)(1-Fslo)

(3)

其中,Spro為水土保持服務(wù)能力指數(shù);k為土壤可蝕性因子。

根據(jù)(3)式,結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)空間分布,對安徽省水土保持功能重要性進(jìn)行賦值計(jì)算,形成水土保持重要性分布圖,得到水土保持功能重要性各級別相應(yīng)面積與所占比例，見表1所列。

(4) 水資源保護(hù)重要性評估。根據(jù)安徽省主要水系及其支流匯水區(qū)域、流經(jīng)區(qū)地表覆蓋狀況、土壤物理化學(xué)性質(zhì)、人為活動影響以及主要城市供水取水口的位置和特點(diǎn),以二級支流小流域?yàn)榛締卧?對區(qū)域水資源維持的貢獻(xiàn)率進(jìn)行賦值評價(jià),分為極重要、重要、比較重要和一般地區(qū)4個(gè)等級,分別對其賦值7、5、3、1。經(jīng)GIS軟件賦值計(jì)算,作出安徽省水資源保護(hù)重要性評估圖，得到各級別相應(yīng)面積與所占比例，見表1所列。

(5) 洪水調(diào)蓄重要性評估。洪水調(diào)蓄生態(tài)服務(wù)功能評價(jià)主要是根據(jù)區(qū)域洪水發(fā)生的特點(diǎn),對流域發(fā)生洪水時(shí)發(fā)揮調(diào)蓄功能的重要性大小進(jìn)行評價(jià)。

以安徽省淮河、長江流域地區(qū)洪水發(fā)生時(shí),區(qū)域?qū)榉逑鳒p作用的大小,評價(jià)區(qū)域?qū)樗{(diào)蓄功能的重要性大小。評價(jià)分為極重要、重要、比較重要和一般地區(qū),分別對其賦值為7、5、3、1。經(jīng)GIS軟件賦值計(jì)算,作出安徽省洪水調(diào)蓄功能重要性評價(jià)圖，得到各級別相應(yīng)面積與所占比例，見表1所列。

表1 安徽省水源涵養(yǎng)重要性分級結(jié)果

3 重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)保護(hù)紅線劃定結(jié)果

3.1 重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)保護(hù)紅線綜合劃定方法

根據(jù)安徽省重要生態(tài)功能區(qū)評價(jià)5項(xiàng)功能指標(biāo)，即水源涵養(yǎng)、生物多樣性保護(hù)、水土保持、水資源保護(hù)及洪水調(diào)蓄，對各生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)分值采用GIS軟件進(jìn)行4級分類,即一般地區(qū)、比較重要、重要、極重要等,并將“重要”與“極重要”作為紅線劃定的評價(jià)指標(biāo)。

以(4)式求出省域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能綜合重要性指數(shù)。

(4)

其中,Sj為j空間單元生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性指數(shù);Si為i因素重要性等級值。

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性綜合評價(jià)分級標(biāo)準(zhǔn)見表2所列。

按照表2評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算出不同等級生態(tài)服務(wù)功能重要性所占面積和比例,見表3所列。

表2 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性綜合評價(jià)分級標(biāo)準(zhǔn)

表3 安徽省生態(tài)服務(wù)功能重要性綜合分級結(jié)果

3.2 重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)保護(hù)紅線劃定結(jié)果

根據(jù)生態(tài)保護(hù)紅線的特征和內(nèi)涵,將表3中“極重要”區(qū)域劃為安徽省重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)保護(hù)紅線,并利用GIS軟件計(jì)算各地市重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)保護(hù)紅線面積及其所占的比例,結(jié)果見表4所列。

從表4可以看出,重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)保護(hù)紅線面積較大的地市為黃山市、六安市及安慶市,紅線面積占市域面積分別為51.82%、22.17%和17.67%,與安徽省重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)內(nèi)需要保護(hù)的現(xiàn)狀是基本吻合的。

表4 安徽省各地市重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)生態(tài)保護(hù)紅線及所占比例

4 結(jié) 論

劃定生態(tài)保護(hù)紅線是一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)工程,本文研究了重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)紅線劃定方法,劃出安徽省各地市重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)保護(hù)紅線的面積和范圍,全省重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)保護(hù)紅線面積為12 639.54 km2,占全省總面積的9.02%。本文對重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)保護(hù)紅線的研究方法和指標(biāo)數(shù)據(jù)可為全省生態(tài)保護(hù)紅線的劃定提供參考。

[1] 陳海嵩.“生態(tài)紅線”的規(guī)范效力與法治化路徑:解釋論與立法論的雙重展開[J].現(xiàn)代法學(xué),2014,36(4):85-97.

[2] 鄒長新,王麗霞，劉軍會.論生態(tài)保護(hù)紅線的類型劃分與管控[J].生物多樣性,2015,23(6):716-724.

[3] 國家發(fā)展改革委員會.全國及各地區(qū)主體功能區(qū)劃[M].北京:人民出版社,2015:432-452.

[4] 環(huán)境保護(hù)部,中國科學(xué)院.關(guān)于印發(fā)《全國生態(tài)功能區(qū)劃(修編版)》的公告[EB/OL]. (2015-11-13)[2016-04-25].http://www.zhb.gov.cn.

[5] 李力,王景福.生態(tài)紅線制度建設(shè)的理論和實(shí)踐[J].生態(tài)經(jīng)濟(jì),2014,30(8):138-140.

[6] 國務(wù)院辦公廳.國務(wù)院關(guān)于印發(fā)全國主體功能區(qū)規(guī)劃的通知:國發(fā)(2010)46號[EB/OL].(2010-12-21)[2016-04-20].http://www.gov.cn.

[7] 安徽省人民政府辦公廳.安徽省人民政府關(guān)于印發(fā)安徽省主體功能區(qū)規(guī)劃的通知[EB/OL].(2013-12-04)[2016-04-15].http://xxgk.ah.gov.cn.

[8] 許妍,梁斌,鮑晨光,等.渤海生態(tài)紅線劃定的指標(biāo)體系與技術(shù)方法研究[J].海洋通報(bào),2013,32(4):361-367.

[9] 呂紅迪,萬軍,王成新,等.城市生態(tài)紅線體系構(gòu)建及其與管理制度銜接的研究[J].環(huán)境科學(xué)與管理,2014,39 (1):5-11.

[10] 環(huán)境保護(hù)部.關(guān)于印發(fā)《生態(tài)保護(hù)紅線劃定技術(shù)指南》的通知[EB/OL].(2015-04-30)[2016-04-10].http://www.zhb.gov.cn.

StudyofdelineationmethodofecologicalredlineofimportantecologicalfunctionareasinAnhuiProvince

WANG Zaigao, WU Nan

(Anhui Institute of Environmental Science, Hefei 230022, China)

Ecological red line area includes important ecological function area, ecological sensitive area and prohibited development area. With the GIS system as a means, and in view of the current situation of ecological environment in Anhui Province, the index system for the ecological red line of the important ecological function areas in Anhui Province is established. The ecological quantitative index evaluation method is used to delineate the ecological red line of the important ecological function areas in Anhui Province. This can provide reference for the ecological red line delineation in Anhui Province.

important ecological function area; index system; ecological red line

2016-05-30；

2017-06-30

安徽省環(huán)境保護(hù)廳環(huán)保專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目(2015011)

王在高(1969-),男,安徽天長人,安徽省環(huán)境科學(xué)研究院高級工程師.

10.3969/j.issn.1003-5060.2017.10.021

X171.4

A

1003-5060(2017)10-1412-04

(責(zé)任編輯 張淑艷)