福建省生態(tài)保護(hù)重要性評價(jià)

牛曉楠,倪 歡,陳國光,張定源,張 景,張 潔,吳佳瑜

1 中國地質(zhì)調(diào)查局南京地質(zhì)調(diào)查中心,南京 210016 2 南京信息工程大學(xué),南京 210044

經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的同時(shí)伴隨而來的是自然災(zāi)害頻發(fā)、地下水超采、水土流失加劇以及生物多樣性喪失等諸多生態(tài)環(huán)境問題[1—3]。因此,協(xié)調(diào)人與自然的關(guān)系,加強(qiáng)生態(tài)保護(hù)十分迫切和重要。黨的十八大以來我國生態(tài)文明建設(shè)不斷深入,生態(tài)保護(hù)在國家可持續(xù)發(fā)展中的地位愈加重要。生態(tài)保護(hù)重要性評價(jià)以自然生態(tài)理論為基礎(chǔ),旨在識(shí)別生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能極重要、生態(tài)極脆弱區(qū)域,確保生態(tài)系統(tǒng)完整性、連通性,堅(jiān)守人類農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城鎮(zhèn)建設(shè)過程中的生態(tài)安全底線[4—5],是資源環(huán)境承載能力和國土空間開發(fā)適宜性評價(jià)(以下簡稱“雙評價(jià)”) 的首要任務(wù),也是識(shí)別生產(chǎn)和生活空間的前提條件[6—7]。

圖1 研究區(qū)地理位置Fig.1 The location of study area

福建省位于我國東南部東海之濱,背山面海,陸地與海岸帶共筑起福建省的生態(tài)屏障,同時(shí)也是我國東南沿海生態(tài)重要屏障的組成。習(xí)總書記指出：生態(tài)資源是福建最寶貴的資源,生態(tài)優(yōu)勢是福建最具競爭力的優(yōu)勢[8]。森林生態(tài)系統(tǒng)組成復(fù)雜,物種多樣性豐富,是涵養(yǎng)水源能力最強(qiáng)的陸地自然生態(tài)系統(tǒng),對保持水土有重要意義[9—11]。但同時(shí),據(jù)相關(guān)調(diào)查研究表明,福建省生態(tài)安全面臨著森林和生物多樣性退化、水土流失嚴(yán)重、海岸侵蝕等生態(tài)問題[12—13]。本文以福建省為研究區(qū),基于“雙評價(jià)”指南,同時(shí)參考《生態(tài)保護(hù)紅線劃定指南》、《福建省生態(tài)功能區(qū)劃》,從生物多樣性、水源涵養(yǎng)、水土保持、海岸防護(hù)功能重要性四個(gè)方面展開生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性評價(jià),并綜合水土流失、土地沙化、海岸侵蝕等典型生態(tài)問題進(jìn)行生態(tài)敏感性評價(jià),綜合此二者評估福建省生態(tài)保護(hù)重要性等級并分析其空間分布情況,為福建省開展有針對性的生態(tài)保護(hù)、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供理論基礎(chǔ)。

1 研究區(qū)概況

福建省位于我國東南部東海之濱,23°33′N — 28°20′N,115°50′E — 120°40′E,與浙江、江西、廣東毗鄰,隔臺(tái)灣海峽與臺(tái)灣省相望,陸域總面積12.4萬km2,轄管10個(gè)區(qū)市,如圖1所示。福建省地貌以山地丘陵為主,閩西、閩中兩大山帶構(gòu)成地形主骨架,形成西北高東南低的地勢格局。在中國氣候帶上,福建屬南亞熱帶(閩東南)和中亞熱帶(閩西北)濕潤季風(fēng)性氣候；森林覆蓋率 66.8%以上,連續(xù)40 年位居全國第一。2002年福建省作為首批全國生態(tài)建設(shè)試點(diǎn)省份,同時(shí)也是我國第一個(gè)生態(tài)文明先行示范區(qū),研究福建省的生態(tài)保護(hù)重要性具有重要意義,能夠?yàn)殚_展有針對性的生態(tài)保護(hù)、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供理論基礎(chǔ)。

森林生態(tài)系統(tǒng)具有巨大的涵養(yǎng)水源和調(diào)節(jié)徑流的功能以及十分顯著的水土保持功能[9]。福建省森林覆蓋率雖高,但闊葉林面積減少,森林針葉化現(xiàn)象普遍,同時(shí)針葉林樹種較為單一,以馬尾松和杉木為主,森林結(jié)構(gòu)幼齡化突出,森林生態(tài)系統(tǒng)趨于簡單化,生物多樣性維護(hù)功能下降[11]。福建省也面臨著生態(tài)脆弱性方面的問題,一是水土流失問題,福建省屬典型南方紅壤丘陵地區(qū),由于降水多且集中、母巖花崗巖較為松軟,極易造成水土流失,是中國僅次于黃土高原的嚴(yán)重水土流失區(qū)；二是強(qiáng)烈的水土流失與風(fēng)蝕作用使土壤中鋁、鐵等粘性物質(zhì)嚴(yán)重流失,造成土地沙化。福建省東部為陸海交接帶,生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜多樣,海岸帶濕地生物多樣性豐富,同時(shí)也是典型的脆弱區(qū)和敏感帶[13—14],面臨著沿海防護(hù)林范圍縮小、砂質(zhì)岸線不斷侵蝕后退等問題。因而,陸域范圍內(nèi),生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能主要評價(jià)生物多樣性維護(hù)、水源涵養(yǎng)、水土保持功能,生態(tài)敏感性主要評價(jià)水土流失、土地沙化敏感性；海岸帶區(qū)域主要評價(jià)海岸帶生物多樣性維護(hù)功能、海岸防護(hù)功能重要性以及海岸侵蝕敏感性。

2 數(shù)據(jù)與方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

本研究使用的數(shù)據(jù)主要包括DEM數(shù)據(jù)、生態(tài)系統(tǒng)類型數(shù)據(jù)、重要物種分布數(shù)據(jù)、自然保護(hù)區(qū)數(shù)據(jù)、水生生物保護(hù)區(qū)、歸一化植被指數(shù)(NDVI)數(shù)據(jù)、植被凈初級生產(chǎn)力(NPP)數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、土地利用類型數(shù)據(jù)、土壤類型數(shù)據(jù)、水土流失調(diào)查數(shù)據(jù)等。其中,DEM 數(shù)據(jù)來源于地理空間數(shù)據(jù)云,空間分辨率為30 m；生態(tài)系統(tǒng)類型數(shù)據(jù)來源于中國生態(tài)系統(tǒng)評估與生態(tài)安全數(shù)據(jù)庫,為矢量數(shù)據(jù)；重要灘涂、河口、防護(hù)林、紅樹林、岸線地貌類型和土地利用現(xiàn)狀等數(shù)據(jù)通過2018—2019年遙感影像解譯得到；重要物種分布數(shù)據(jù)來源于KBA數(shù)據(jù)庫,自然保護(hù)區(qū)數(shù)據(jù)來源于中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)與數(shù)據(jù)中心；NDVI數(shù)據(jù)使用MOD13產(chǎn)品(https://modis.gsfc.nasa.gov/data/dataprod/mod13.php)；NPP數(shù)據(jù)使用MOD17A3產(chǎn)品(https://e4ftl01.cr.usgs.gov/MOLT/MOD17A3HGF.006/)；氣象數(shù)據(jù)來源于中國氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng),包括氣溫、降雨量；土壤數(shù)據(jù)采用世界土壤數(shù)據(jù)庫(HWSD) 中的中國土壤數(shù)據(jù)集(V1.1);水土流失調(diào)查數(shù)據(jù)通過前期地質(zhì)調(diào)查野外資料收集得到。以上數(shù)據(jù)經(jīng)過拼接、配準(zhǔn)、裁剪、投影變換和重采樣等一系列預(yù)處理,統(tǒng)一轉(zhuǎn)換成柵格數(shù)據(jù),統(tǒng)一空間坐標(biāo)系,并重采樣至30 m×30 m 分辨率的柵格。

2.2 研究方法

目前,生態(tài)保護(hù)重要性評價(jià)方面,國外大多采用保護(hù)地體系,與國內(nèi)研究有較大差異,參考意義不大[15—18]。國內(nèi)總體以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性和生態(tài)敏感性為研究指標(biāo)[19—21]。在對福建省生態(tài)環(huán)境進(jìn)行綜合分析的基礎(chǔ)上,針對其典型生態(tài)服務(wù)功能和主要生態(tài)問題構(gòu)建評價(jià)指標(biāo)體系,進(jìn)而進(jìn)行生態(tài)保護(hù)重要性評價(jià)。

2.2.1生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性評價(jià)

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性評價(jià)可以揭示生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的數(shù)量和空間差異性,識(shí)別某一空間范圍內(nèi)各種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的重要區(qū)域[22—26],目前多應(yīng)用于生態(tài)空間管制[27]、生態(tài)紅線劃定[28]、生態(tài)廊道構(gòu)建[29]、優(yōu)化生態(tài)用地保護(hù)格局[30]、引導(dǎo)區(qū)域土地利用結(jié)構(gòu)的優(yōu)化[31]等。

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性評價(jià)通常采用模型法、簡化模型法、NPP定量指標(biāo)法,各方法的優(yōu)缺點(diǎn)如表1 所示[4]。模型法評價(jià)結(jié)果雖然精度最高,但需要的參數(shù)和數(shù)據(jù)較多,部分較難獲??；NPP定量指標(biāo)法以NPP數(shù)據(jù)為主,參數(shù)少,計(jì)算方法相對簡單,然而準(zhǔn)確度受地域影響較大,當(dāng)數(shù)據(jù)不足以支撐模型法或簡化模型法時(shí),可用此方法來替代；簡化模型法具有普適性、針對性,要求對區(qū)域有專項(xiàng)調(diào)查基礎(chǔ)。結(jié)合福建省的生態(tài)本底與收集到的數(shù)據(jù)情況,綜合考量,最終確定水源涵養(yǎng)功能采用水量平衡方程計(jì)算,水土保持功能采用修正通用水土流失方程(RUSLE)計(jì)算,生物多樣性維護(hù)功能基于NPP定量指標(biāo)法并與生態(tài)系統(tǒng)、遺傳、物種等三個(gè)層次的數(shù)據(jù)相結(jié)合展開評價(jià),海岸防護(hù)功能評價(jià)采用簡化模型法綜合考慮生物防護(hù)區(qū)域和物理防護(hù)區(qū)域(模型的步驟和細(xì)節(jié)參見文獻(xiàn)[5],由于篇幅問題文中不再贅述),評價(jià)方法和參數(shù)如表2所示。

生物多樣性維護(hù)功能首先利用NPP法并按自然斷點(diǎn)法劃分為五個(gè)等級,進(jìn)而將優(yōu)先保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)、重要種質(zhì)資源分布區(qū)、受威脅物種區(qū)域劃定為極重要等級,同時(shí)考慮了海岸帶地區(qū)的珍稀物種以及珊瑚礁、紅樹林、重要灘涂、重要河口區(qū)域,將其修正為極重要等級；水源涵養(yǎng)服務(wù)則采用水量平衡方程評估福建省生態(tài)系統(tǒng)的水源涵養(yǎng)能力,對計(jì)算結(jié)果按照自然斷點(diǎn)法進(jìn)行分級；水土保持功能采用(RUSLE)進(jìn)行計(jì)算,并按照自然斷點(diǎn)法確定重要性等級；通過識(shí)別沿海防護(hù)林、紅樹林等生物防護(hù)區(qū)域以及基巖海岸、砂質(zhì)海岸等物理防護(hù)區(qū)域,評價(jià)海岸防護(hù)功能的相對重要性程度。

表1 生態(tài)保護(hù)重要性評價(jià)方法對比

表2 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性評價(jià)指標(biāo)體系

對上述四個(gè)單要素評價(jià)結(jié)果進(jìn)行疊加計(jì)算,得到生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性等級,計(jì)算公式為：

ESi=Max(Bi,TQi,Ai,CSi)

式中,ESi為空間單元i上的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性等級,Bi,TQi,Ai,CSi分別為生物多樣性、水源涵養(yǎng)、土壤保持和海岸防護(hù)功能重要性等級。

2.2.2生態(tài)敏感性評價(jià)

生態(tài)敏感性評價(jià)可以明確識(shí)別在現(xiàn)狀自然條件下潛在的生態(tài)環(huán)境問題以及在人類活動(dòng)干擾下生態(tài)問題發(fā)生的可能性大小[32]。目前,生態(tài)敏感性評價(jià)相關(guān)研究綜合考慮多種生態(tài)環(huán)境問題[29,33],其研究成果主要應(yīng)用于生態(tài)安全管控[34]、生態(tài)安全格局構(gòu)建[35]、生態(tài)保護(hù)與修復(fù)[36]、土地資源承載能力分析[37]、生態(tài)功能分區(qū)[38]等方面。福建省面臨的生態(tài)問題中水土流失尤為突出,部分地區(qū)土地沙化較為嚴(yán)重,沿海地區(qū)存在岸線侵蝕現(xiàn)象。鑒于目前掌握的數(shù)據(jù)資料,本文主要評價(jià)水土流失、土地沙化敏感性與海岸侵蝕敏感性。

將降水侵蝕力、土壤可蝕性、地形起伏度和地表植被覆蓋度等因子作為自變量,福建省部分地區(qū)的水土流失調(diào)查結(jié)果作為訓(xùn)練樣本,利用機(jī)器學(xué)習(xí)方法將水土流失強(qiáng)度與上述四個(gè)自變量建立回歸模型,預(yù)測全省水土流失敏感性等級,將預(yù)測結(jié)果為劇烈、極強(qiáng)烈、強(qiáng)烈、中度、輕度五個(gè)等級分別確定為極敏感、高度敏感、中度敏感、輕度敏感、一般敏感等級。

利用獲取到的福建省土地沙化監(jiān)測結(jié)果,按照以下規(guī)則確定不同的敏感性區(qū)域：將侵蝕強(qiáng)度為劇烈、極強(qiáng)烈、強(qiáng)烈、中度、輕度的區(qū)域分別確定為極敏感、高度敏感、中度敏感、輕度敏感、一般敏感等級。

海岸侵蝕敏感性評價(jià)主要基于海岸地貌類型及利用現(xiàn)狀,將原生及整治修復(fù)后具有自然形態(tài)的砂質(zhì)、粉砂淤泥質(zhì)海岸評定為極敏感,具有自然形態(tài)和生態(tài)功能岸線評定為中等敏感,人工護(hù)岸和基巖海岸評定為一般敏感。將水土流失、土地沙化與海岸侵蝕敏感性評價(jià)結(jié)果集成,取三者中的最高等級確定為生態(tài)敏感性等級。

2.2.3生態(tài)保護(hù)重要性評價(jià)

基于資源環(huán)境承載能力的短板效應(yīng)原理,采用木桶原理,取生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性等級與生態(tài)敏感性等級二者最高值作為生態(tài)保護(hù)重要性等級初判結(jié)果。將自然保護(hù)地、國家森林公園、國家濕地公園等區(qū)域修正為最高級,對評價(jià)結(jié)果的小圖斑進(jìn)行剔除,并根據(jù)生態(tài)廊道對評價(jià)結(jié)果進(jìn)行修正,以此增強(qiáng)圖斑的完整性與連通性。

3 結(jié)果與分析

3.1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性評價(jià)結(jié)果與分析

福建省生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性評價(jià)結(jié)果如圖2與表3所示。從綜合評價(jià)結(jié)果來看,生態(tài)系統(tǒng)功能總體上在中等重要等級以上,基本沿閩西大山帶與閩中大山帶分布。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能以生物多樣性維護(hù)功能與水源涵養(yǎng)功能為主導(dǎo)。其中生物多樣性維護(hù)功能極重要區(qū)面積占研究區(qū)總面積的32.46%,主要分布在武夷山脈,鷲峰山-戴云山脈等山地丘陵區(qū)域,涉及南平市松溪縣、武夷山市、建陽區(qū),寧德市屏南縣、壽寧縣、周寧縣,三明市將樂縣、泰寧縣、大田縣、尤溪縣等。水源涵養(yǎng)功能高度重要區(qū)和極重要區(qū)分布較集中,主要分布于閩西北、鷲峰山、玳瑁山等地。水土保持功能重要區(qū)域較為分散,主要位于武夷山市、光澤縣、政和縣、壽寧縣、周寧縣、柘榮縣、屏南縣、連城縣等山地丘陵區(qū)域。海岸防護(hù)功能極重要區(qū)分布呈斷斷續(xù)續(xù)狀態(tài),原因在于一是沿海防護(hù)林分布不完整、不連續(xù),二是紅樹林連片度差,品種單一,三是海岸工程造成周圍灘涂侵蝕后退。

表3 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評價(jià)結(jié)果占福建省總面積比例統(tǒng)計(jì)表/%

3.2 生態(tài)敏感性評價(jià)結(jié)果與分析

福建省生態(tài)敏感性評價(jià)結(jié)果如圖3與表4所示,從綜合評價(jià)結(jié)果來看,生態(tài)敏感性總體不高,大部分處于一般和輕度敏感區(qū),占總面積的68.30%,極敏感區(qū)域占總面積的9.71%,在空間分布上敏感性等級呈現(xiàn)從東部沿海地區(qū)向內(nèi)陸山區(qū)降低的趨勢。

生態(tài)敏感性中水土流失占主導(dǎo)作用,如圖3所示,水土流失主要以輕度和一般敏感為主,占總面積的70.13%,極敏感和高度敏感區(qū)域占總面積的11.46%,主要分布在長汀縣、寧化縣、安溪縣、平和縣、詔安縣、政和縣、壽寧縣等海拔200—1000 m的區(qū)域,成因主要與強(qiáng)降雨和持續(xù)降雨有關(guān),這些區(qū)域多為紅壤,容易侵蝕,

圖2 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性評價(jià)結(jié)果Fig.2 Evaluation results and spatial distribution of ecosystem service importance

表4 生態(tài)敏感性評價(jià)結(jié)果占福建省總面積比例統(tǒng)計(jì)表/%

另外人為活動(dòng)如坡地開墾等破壞局部植被覆蓋。土地沙化極敏感區(qū)范圍較小,主要集中在東山縣、漳浦縣、晉江市、石獅市、惠安縣等東南沿海區(qū)域以及平潭綜合實(shí)驗(yàn)區(qū),由海洋性氣候催化、海水沖刷、海風(fēng)吹動(dòng)聚積等自然因素以及開發(fā)建設(shè)等人為因素導(dǎo)致。海岸侵蝕極敏感區(qū)在漳州廈門段、泉州段以及福州段集中分布,主要是這幾段岸線為砂質(zhì)岸線,長期受波浪、潮汐、風(fēng)暴潮的影響,易受侵蝕。

3.3 生態(tài)保護(hù)重要性評價(jià)結(jié)果與分析

3.3.1生態(tài)保護(hù)重要性空間差異分析

綜合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能與生態(tài)敏感性,得到生態(tài)保護(hù)重要性評價(jià)結(jié)果,如圖4 所示。福建省的生態(tài)保護(hù)重要性格局與“兩山一海”的地理格局相對應(yīng),呈現(xiàn) “兩帶一區(qū)”的生態(tài)屏障。 “兩帶”指武夷山脈-玳瑁山脈組成的閩西生態(tài)安全保護(hù)帶和鷲峰山-戴云山-博平嶺山脈組成的閩中生態(tài)安全保護(hù)帶,它們是全省主要河流的源頭和水源涵養(yǎng)地,也是主要的森林地區(qū),是生態(tài)保護(hù)的核心。“一區(qū)”指沿海的海岸帶區(qū)域,這一區(qū)域?yàn)殛懞＝唤訋?生態(tài)環(huán)境復(fù)雜多樣,是全省天然濕地的主要分布區(qū),也是資源開發(fā)保護(hù)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展最重要區(qū)域。

如表5所示,生態(tài)保護(hù)極重要區(qū)面積占研究區(qū)面積的38.94%,包括國家級和省級自然保護(hù)區(qū)、森林公園、重要濕地、重要物種分布區(qū)等,主要分布在南平市的武夷山、光澤,三明市的建寧、泰寧,寧德市的霞浦、柘榮,以及福州市的晉安,龍巖市的長汀、上杭、連城,漳州市的東山等地。生態(tài)保護(hù)高度重要區(qū)面積占研究區(qū)總面積的24.05%,主要分布于南平市的邵武、建陽,三明市的沙縣、梅列、三元,寧德市的福安、霞浦,龍巖市的新羅、永定等地。

3.3.2單指標(biāo)生態(tài)評價(jià)結(jié)果交叉分析

單指標(biāo)生態(tài)評價(jià)結(jié)果之間可能有較強(qiáng)的空間相關(guān)性。將生物多樣性評價(jià)結(jié)果與水源涵養(yǎng)評價(jià)結(jié)果疊加分析,如圖5所示。分析發(fā)現(xiàn),從空間分布來看,生物多樣性維護(hù)功能高(等級為高度重要和極重要)同時(shí)水源涵養(yǎng)功能好(等級為高度重要和極重要)的區(qū)域集中在閩西、鷲峰山、玳瑁山、博平嶺附近。從面積比例來看,這部分重疊區(qū)域占生物多樣性維護(hù)功能高值區(qū)的45.62%,占水源涵養(yǎng)功能高值區(qū)的72.26%。生物多樣性維護(hù)功能低(等級為一般重要和較重要)并且水源涵養(yǎng)功能也一般(等級為一般重要和較重要)的區(qū)域沿東部地區(qū)呈帶狀分布,主要由于此地帶以人工建設(shè)用地為主,特別是廈門、泉州等地進(jìn)行港口建設(shè),大規(guī)模填海造陸等經(jīng)濟(jì)開發(fā)活動(dòng),脅迫海岸帶生態(tài)環(huán)境,植被覆蓋度偏低,影響了水源涵養(yǎng)功能以及生物多樣性的維持。

表5 生態(tài)保護(hù)重要性評價(jià)結(jié)果占福建省總面積比例統(tǒng)計(jì)表/%

將水土保持功能和水土流失敏感性評價(jià)結(jié)果疊加分析,如圖5所示。分析發(fā)現(xiàn),水土保持功能良好(等級為高度重要和極重要)且水土流失敏感性低(一般敏感和輕度敏感)的區(qū)域占水土保持功能良好區(qū)域面積的64.89%,水土保持功能較差(等級為一般重要和較重要)同時(shí)水土流失敏感性高(等級為高度敏感和極敏感)的區(qū)域占水土流失高敏感區(qū)面積的63.76%,揭示了水土流失敏感性與水土保持功能二者在空間分布上具有較高程度的相關(guān)性。

將土地沙化敏感性和海岸侵蝕敏感性評價(jià)結(jié)果疊加分析,如圖5所示。經(jīng)統(tǒng)計(jì),土地沙化敏感性高的區(qū)域中,有97.44%同時(shí)也是海岸侵蝕極敏感區(qū)。福建省土地沙化和海岸侵蝕有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性,主要是由于砂質(zhì)岸線受海水沖刷、潮汐、風(fēng)暴潮的影響造成侵蝕的同時(shí),土地也極易發(fā)生沙化。

圖5 生態(tài)評價(jià)單要素疊加分析結(jié)果Fig.5 Overlay analysis results of ecological single indicator evaluation

3.3.3生態(tài)評價(jià)結(jié)果和土地利用類型統(tǒng)計(jì)分析

通過將土地利用現(xiàn)狀與生態(tài)保護(hù)重要性評價(jià)結(jié)果進(jìn)行對比分析,有助于識(shí)別存在的主要問題、潛在風(fēng)險(xiǎn)等。統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表6所示,發(fā)現(xiàn)極重要區(qū)內(nèi)的土地利用現(xiàn)狀中有89.58%為林地,高度重要區(qū)內(nèi)林地面積比例為86.79%,其余零星散落于水域、園地、耕地中,評價(jià)結(jié)果與福建生態(tài)本底吻合。福建省森林覆蓋率66.8%,生態(tài)系統(tǒng)群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜,提供了生物多樣性維護(hù)、水源涵養(yǎng)與水土保持等服務(wù)功能,維護(hù)全省生態(tài)安全。

表6 分區(qū)類型統(tǒng)計(jì)/%

將現(xiàn)狀耕地?cái)?shù)據(jù)與生態(tài)保護(hù)重要性評價(jià)圖疊加,反映生態(tài)保護(hù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)存在空間沖突。 雖然多數(shù)耕地落入生態(tài)保護(hù)一般重要和較重要區(qū),但有少量耕地處在生態(tài)保護(hù)極重要區(qū)之內(nèi),說明農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能可能產(chǎn)生一定影響。

生態(tài)保護(hù)極重要區(qū)內(nèi)園地占總面積的1.56%,福建省一些茶園的開發(fā)已在一定程度上加劇了山地水土流失[39—41]。在福建省實(shí)地調(diào)查也發(fā)現(xiàn)此種情況,特別是花崗巖分布區(qū)為水土流失易發(fā)區(qū),且茶園的開墾致使水土流失愈發(fā)嚴(yán)重。對于這些茶園的管理措施,應(yīng)堅(jiān)持生態(tài)保護(hù)優(yōu)先的原則,建議水土流失易發(fā)區(qū)內(nèi)的茶園適當(dāng)退出,改為灌草、生態(tài)混交林、水保林等,減少園地生產(chǎn)對生態(tài)環(huán)境的破壞；其他區(qū)域建議推進(jìn)產(chǎn)業(yè)與生態(tài)相協(xié)調(diào),有條件情況下進(jìn)行生態(tài)改造,綜合采取間作、套種、留草、疏水、筑路、培土等措施,提高茶園水土保持功能,保護(hù)和增加生物多樣性,營造特色景觀生態(tài),建設(shè)生態(tài)茶園。

生態(tài)保護(hù)極重要區(qū)作為生態(tài)保護(hù)紅線優(yōu)化調(diào)整的空間基礎(chǔ),要強(qiáng)化其對城鎮(zhèn)布局的引導(dǎo)作用。分析建設(shè)用地,發(fā)現(xiàn)少量城鎮(zhèn)和農(nóng)村居民點(diǎn)處在生態(tài)保護(hù)極重要區(qū)內(nèi)。應(yīng)對方式分兩類,針對生態(tài)保護(hù)極重要區(qū)內(nèi)的城鎮(zhèn)建設(shè)用地,建議加強(qiáng)城區(qū)生態(tài)保護(hù),實(shí)現(xiàn)綠色和諧共生。針對農(nóng)村居民點(diǎn),應(yīng)與當(dāng)?shù)卣嚓P(guān)政策相結(jié)合,明確這些村莊的定位是集聚提升,還是特色保護(hù)、搬遷撤并。例如少量古老村莊存在也許已有成百上千年,具有文化特色,若這些古老的鄉(xiāng)村與環(huán)境相處和諧,且對生態(tài)無害,可以留住鄉(xiāng)愁,不建議將它們隨意搬遷,但必須要高度重視生態(tài)環(huán)境保護(hù),維持與周邊自然景觀和諧相處。極重要區(qū)中集中分布的村莊,如果其定位是聚集提升,建議維持現(xiàn)狀,加強(qiáng)生態(tài)保護(hù),不再擴(kuò)建。對于零星村莊,與實(shí)際校核進(jìn)行調(diào)整與取舍時(shí),以生態(tài)優(yōu)先為前提,必要時(shí)可考慮逐步搬遷撤并。

4 結(jié)論

本文以福建省為研究區(qū),以其自然環(huán)境特征和生態(tài)問題為基礎(chǔ),構(gòu)建福建省生態(tài)保護(hù)重要性評估指標(biāo)體系?？傮w上：1)福建省生態(tài)資源優(yōu)勢明顯,生態(tài)保護(hù)極重要區(qū)占研究區(qū)總面積的38.94%,生態(tài)格局基本沿福建省閩西大山帶、閩中大山帶與海岸帶分布；2)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能總體較高,呈現(xiàn)從西北地區(qū)向東南沿海遞減趨勢,其中生物多樣性功能極重要和高度重要區(qū)主要分布在閩西大山帶和閩中大山帶,水源涵養(yǎng)極重要和高度重要區(qū)主要分布在武夷山脈和閩中大山帶南北兩段,水土保持極重要和高度重要區(qū)呈分散分布特征；海岸帶區(qū)域防護(hù)功能好的地帶不連續(xù),主要由于防護(hù)林不完整、紅樹林品種單一等問題導(dǎo)致；3)生態(tài)極敏感區(qū)占研究區(qū)總面積的9.71%,水土流失極敏感區(qū)主要集中在坡度8—25°、尤其是15—25°的區(qū)域,土地沙化極敏感區(qū)主要分布于沿海地區(qū)海岸帶,與海岸侵蝕極敏感區(qū)空間范圍高度重疊。

福建省除存在水土流失、土地沙化等問題外,也有部分生態(tài)極重要空間被耕地、茶園等侵占,不恰當(dāng)?shù)霓r(nóng)業(yè)開發(fā)是造成土地沙化的重要原因,也是導(dǎo)致水土流失等生態(tài)敏感問題加劇的重要因素。在分析生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性程度和矛盾沖突的基礎(chǔ)上,提倡重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)更多向閩西和閩西北拓展,實(shí)行生態(tài)空間精細(xì)化、差異化管理,實(shí)行生態(tài)用地占補(bǔ)平衡。在生態(tài)敏感性評價(jià)結(jié)果的基礎(chǔ)上,識(shí)別部分生態(tài)低效的區(qū)域,能夠推進(jìn)生態(tài)修復(fù),實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)安全性的提升。

本文基于“雙評價(jià)”識(shí)別了生態(tài)保護(hù)的重要性程度和等級,是一種基于自然本底的理想狀態(tài)。但目前評價(jià)結(jié)果應(yīng)用仍有一定局限性,如何更有效支撐生態(tài)紅線優(yōu)化是目前亟待解決的問題。生態(tài)保護(hù)極重要區(qū)和重要區(qū)與現(xiàn)狀生態(tài)紅線在空間范圍和面積上存在差異時(shí),如何確定哪些斑塊可以納入生態(tài)紅線？這是實(shí)際需要考慮的問題。生態(tài)保護(hù)紅線具有剛性約束,其限定范圍并非越大越好,因而建議生態(tài)保護(hù)極重要區(qū)的斑塊經(jīng)評估后,部分可考慮納入生態(tài)紅線而并非全部。

本研究評價(jià)方法還有需要完善的地方。一是本文的研究方法是基于“雙評價(jià)”指南中的方法和模型,理論性和科學(xué)性如生物多樣性評價(jià)以及等級劃分有待進(jìn)一步提升；二是數(shù)據(jù)精度問題,由于評價(jià)過程涉及到多種類型的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)尺度都存在差別,雖然經(jīng)過重采樣等處理使得空間分辨率一致,但是對于結(jié)果的空間細(xì)節(jié)表達(dá)的準(zhǔn)確度有何種影響尚未探索。

本文的研究方法和成果能夠?yàn)轭愃频貐^(qū)的生態(tài)保護(hù)重要性評價(jià)提供參考價(jià)值,前提是尊重系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)律,因地制宜地開展科學(xué)評價(jià)。生態(tài)保護(hù)重要性評價(jià)應(yīng)摸清其地域分異特征,結(jié)合當(dāng)?shù)刈匀坏乩硖卣鏖_展,選取合適尺度的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和科學(xué)的評價(jià)方法,保證結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。基于生態(tài)保護(hù)重要性評價(jià)與分級結(jié)果, 結(jié)合地方的相關(guān)規(guī)劃政策, 能夠形成劃定生態(tài)保護(hù)空間的建議方案, 支撐國土空間規(guī)劃。