廣西水源涵養(yǎng)型重點生態(tài)功能區(qū)生態(tài)狀況變化

楊海菊　韋鋒 　李嘉力

摘要：利用2010年、2018年生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與評價項目土地利用類型數(shù)據(jù)，采用生態(tài)功能指數(shù)、生態(tài)結(jié)構(gòu)指數(shù)和生態(tài)脅迫指數(shù)綜合反映重點生態(tài)功能區(qū)生態(tài)狀況，分析了2010～2018年廣西水源涵養(yǎng)型重點生態(tài)功能區(qū)的生態(tài)狀況變化趨勢。結(jié)果表明：廣西水源涵養(yǎng)型重點生態(tài)功能區(qū)林地覆蓋率明顯提升，生態(tài)狀況改善。其中疏林地及其他林地向有林地、灌木林地轉(zhuǎn)變是水源涵養(yǎng)指數(shù)提升的主要原因，退耕還林、封山育林等措施對重點生態(tài)功能區(qū)生態(tài)狀況改善發(fā)揮了重要作用。

關(guān)鍵詞：重點生態(tài)功能區(qū);水源涵養(yǎng);生態(tài)狀況

中圖分類號：X321 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（ 2020） 2-0001-03

1 引言

國家重點生態(tài)功能保護區(qū)是指對保障國家生態(tài)安全具有重要意義，需要國家和地方共同保護和管理的生態(tài)功能區(qū)域[1]。根據(jù)廣西的主體功能規(guī)劃，要構(gòu)建以“兩屏四區(qū)一走廊”為主體的生態(tài)安全戰(zhàn)略格局，即桂西生態(tài)屏障、北部灣沿海生態(tài)屏障，桂東北生態(tài)功能區(qū)、桂西南生態(tài)功能區(qū)、桂中生態(tài)功能區(qū)、十萬大山生態(tài)保護區(qū)，西江千里綠色走廊，確定國家、自治區(qū)兩級的限制開發(fā)區(qū)級重點生態(tài)功能區(qū)[2]。

前入對國家重點生態(tài)功能區(qū)的生態(tài)狀況、保護成效方面均開展了一些研究[3-5]，但尚未針對廣西區(qū)域的重點生態(tài)功能區(qū)的生態(tài)狀況變化情況進行分析。本文參照環(huán)境保護部制定的《生態(tài)環(huán)境狀況評價技術(shù)規(guī)范》（ HJ 192_2015）[6]，以重點生態(tài)功能區(qū)生態(tài)狀況為指標，通過生態(tài)功能指數(shù)、生態(tài)結(jié)構(gòu)指數(shù)和生態(tài)脅迫指數(shù)分析評估2000～2018年廣西水源涵養(yǎng)型重點生態(tài)功能區(qū)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的變化狀況。旨在為重點生態(tài)功能區(qū)的綜合監(jiān)測與評估提供科學參考，對評估重點生態(tài)功能區(qū)生態(tài)保護成效提供技術(shù)支撐。

2 研究區(qū)概況與研究方法

2.1 研究區(qū)概況

廣西現(xiàn)有46個重點生態(tài)功能區(qū)縣域，其中國家級27個，自治區(qū)級19個。根據(jù)主導生態(tài)服務系統(tǒng)類型，重點生態(tài)功能區(qū)可分為水源涵養(yǎng)型、水土保持型、生物多樣性維護型。本文以處于廣西重要生態(tài)屏障區(qū)域的資源、龍勝、三江、融水、羅城、環(huán)江、金秀等7個水源涵養(yǎng)型重點生態(tài)功能區(qū)縣域為研究對象，研究區(qū)域2. 09萬km2。

2.2 研究方法

根據(jù)HJ1922015，以生態(tài)功能指數(shù)、生態(tài)結(jié)構(gòu)指數(shù)和生態(tài)脅迫指數(shù)估算各重點生態(tài)功能區(qū)的自然生態(tài)狀況，反映生態(tài)功能區(qū)的功能、結(jié)構(gòu)和壓力[7]。

2.2.1 生態(tài)功能指數(shù)

利用水源涵養(yǎng)指數(shù)表征水源涵養(yǎng)型生態(tài)功能指數(shù)，通過區(qū)域內(nèi)林地、草地和水域濕地水源涵養(yǎng)功能高的生態(tài)類型的差異進行綜合評價獲得。

水源涵養(yǎng)指數(shù)=A×[0.45×（0.1×河流面積+0.3×湖庫面積+0.6×沼澤、灘涂面積）+0. 35×（0.6×有林地面積+0. 25×灌木林地面積十0.15×其他林地面積）+0. 20×（0.6×高覆蓋度草地面積+0.3×中覆蓋度草地面積+0.1×低覆蓋度草地面積）]/區(qū)域面積。A為歸一化系數(shù)，A=526.7。

2.2.2 生態(tài)結(jié)構(gòu)指數(shù)

生態(tài)結(jié)構(gòu)指數(shù)為林、草地覆蓋率和水域濕地面積比例，其中：

（l）林地覆蓋率：評價區(qū)域內(nèi)林地（有林地、灌木林地、疏林地和其他林地）面積所占比例。

（2）草地覆蓋率：評價區(qū)域內(nèi)草地（高覆蓋度草地、中覆蓋度草地和低覆蓋度草地）面積所占比例。

（3）水域濕地面積比例：評價區(qū)域內(nèi)河流（渠）、湖泊（庫）、灘涂、沼澤地、海域等濕地類型的面積之和所占比例。

2.2.3 生態(tài)脅迫指數(shù)

生態(tài)脅迫指數(shù)用耕地和建設(shè)用地面積比例表示。

2.2.4 生態(tài)狀況指標

參照技術(shù)規(guī)范HJ192-2015，按照各分指標的權(quán)重進行計算生態(tài)狀況指標值。

水源涵養(yǎng)功能區(qū)生態(tài)狀況指標一0.25×水源涵養(yǎng)指數(shù)+0.15×林地覆蓋率+0.10×草地覆蓋率+0.15×水域濕地面積比例-0.15×耕地和建設(shè)用地面積比例。

2.3 數(shù)據(jù)來源及處理

土地利用/覆蓋數(shù)據(jù)（2010年、2018年）由全國生態(tài)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測與評價項目提供，其中2010年衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)源為LandsatTM5及中國環(huán)境衛(wèi)星數(shù)據(jù)，空間分辨率為30 m。2018年為I.andsat8、資源3號、高分1號、高分2號、北京1號、北京2號和北京3號衛(wèi)星影像。空間分別率8m。

采用二級分類系統(tǒng)，將土地利用/覆蓋類型歸并為林地、草地、水域濕地、耕地、建設(shè)用地和其他6個生態(tài)系統(tǒng)類型，并對各重點生態(tài)功能區(qū)內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)類型面積與變化趨勢進行統(tǒng)計分析（表1）。NDVI數(shù)據(jù)來源于MODIS的MOD13數(shù)據(jù)產(chǎn)品，空間分辨率為250 m。

3 結(jié)果與分析

3.1 生態(tài)狀況及變化情況

廣西水源涵養(yǎng)型重點生態(tài)功能區(qū)土地覆被類型以林草地為主，占85%，其次為耕地，占13.4%。從2010年與2018年的生態(tài)狀況指標值進行比較發(fā)現(xiàn)，7個重點生態(tài)功能區(qū)的生態(tài)狀況指標整體呈現(xiàn)變好趨勢，變化幅度在0.62%～58.66%，變化幅度最大為環(huán)江縣，最小為融水縣（表2）。

3.2 變化原因分析

3.2.1 生態(tài)功能狀況

以水源涵養(yǎng)指數(shù)表征水源涵養(yǎng)型功能區(qū)的特征因子，從圖1可看出，2018年，廣西各重點生態(tài)功能區(qū)功能狀況較好，金秀水源涵養(yǎng)指數(shù)最大，三江最低;與2010年相比，各重點生態(tài)功能區(qū)的水源涵養(yǎng)指數(shù)發(fā)生了變化，呈現(xiàn)變好狀態(tài)，其中環(huán)江變化幅度最大，水源涵養(yǎng)指數(shù)增加80%，龍勝基本保持不變。根據(jù)土地利用類型分析發(fā)現(xiàn)，水源涵養(yǎng)指數(shù)增加主要原因為草地、疏林地及其他林地向有林地、灌木林地轉(zhuǎn)化。這與廣西近10年來大力推進封山育林、退耕還林有密切的關(guān)系。

3.2.2 生態(tài)結(jié)構(gòu)狀況

利用林地覆蓋率、草地覆蓋率、水域濕地面積占比反映水源涵養(yǎng)型重點生態(tài)功能區(qū)生態(tài)結(jié)構(gòu)狀態(tài)，從圖2～4可以看出，2010～2018年，各重點生態(tài)功能區(qū)林草地、水源濕地面積占國土面積比例略有降低。2018年，林地覆蓋率為83. 32%，比2010年增加了9.27%，其中資源縣增加最多，增加了21.77%;草地覆蓋率為0.34%，比2010年降低了10. 44%;水域濕地面積為1.41%，呈現(xiàn)輕微增加。土地利用類型主要表現(xiàn)為草地和林地之間的轉(zhuǎn)化。

3.2.3 生態(tài)脅迫狀況

利用耕地和建設(shè)用地占比表征功能區(qū)生態(tài)脅迫程度，從圖5可以看出，2010～2018年，廣西水源涵養(yǎng)型重點生態(tài)功能區(qū)的生態(tài)脅迫程度有所增加，耕地和建設(shè)用地占比增加7.3%。僅環(huán)江的生態(tài)脅迫出現(xiàn)了降低，耕地和建設(shè)用地占比減少29.0%。其他受到的生態(tài)脅迫均增加，其中羅城縣增加最明顯，耕地和建設(shè)用地占比增加26.9%。

4 討論與結(jié)論

本文利用生態(tài)功能指數(shù)、生態(tài)結(jié)構(gòu)指數(shù)和生態(tài)脅迫指數(shù)分別反映重點生態(tài)功能區(qū)的功能、結(jié)構(gòu)與壓力，對2010年與2018年的自然生態(tài)狀況進行分析研究。從變化結(jié)果及影響生態(tài)狀況的指標來看，近10年來，廣西水源涵養(yǎng)型生態(tài)功能區(qū)呈現(xiàn)變好趨勢，主要得益于林地覆蓋率的增加，尤其是疏林地及其他林地向有林地、灌木林地轉(zhuǎn)化，林地水源涵養(yǎng)功能增強。

同時，也發(fā)現(xiàn)生態(tài)功能區(qū)生態(tài)狀況脅迫程度有所增加，相較于全區(qū)非重點生態(tài)功能區(qū)，重點生態(tài)功能區(qū)耕地和建設(shè)用地占比增加幅度更大，生態(tài)脅迫程度增加程度更大，但總體脅迫狀況明顯低于非重點生態(tài)功能區(qū)縣，與功能區(qū)劃定位相符[8]。

本文主要從宏觀上對生態(tài)狀況變化進行分析，了解廣西重點生態(tài)功能區(qū)的變化狀況，但隨著差異化管理以及生態(tài)補償成效評估、績效考核的需求[9]，需對生態(tài)系統(tǒng)狀況進行深入研究，建立適合區(qū)域的評估體系，開展生態(tài)服務功能的評估，為決策者提供有效信息的基礎(chǔ)，為生態(tài)補償提供科學支撐。

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基金項目：廣西重點研發(fā)計劃（編號：桂科AB18050014）

作者簡介：楊海菊（1983-），女，工程師，主要從事生態(tài)環(huán)境監(jiān)測。