基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及生態(tài)敏感性的遵化市生態(tài)空間劃定研究

王煦然，鄒琴英，師學(xué)義*

（1.國家林業(yè)與草原局產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃院，北京 100010；2.中國地質(zhì)大學(xué)（北京）土地科學(xué)技術(shù)學(xué)院，北京 100083）

0 引言

改革開放以來，城市化和工業(yè)化的快速發(fā)展導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)退化，生態(tài)空間與經(jīng)濟(jì)需求矛盾加劇，因此，生態(tài)空間規(guī)劃和修復(fù)提上了各級政府的日程［1］。2013年中央城鎮(zhèn)化工作會議“一張藍(lán)圖干到底”和2014年啟動(dòng)市縣“多規(guī)合一”改革，要求建立國土空間規(guī)劃體系［2］；2015年《關(guān)于加快推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的意見》中明確提出“健全空間規(guī)劃體系，劃定“三生空間”［3］；2017年《省級空間規(guī)劃試點(diǎn)方案》明確了國土空間規(guī)劃編制體系，要求劃定“三區(qū)三線”，轉(zhuǎn)變國土空間開發(fā)模式和理念［4］。

如何推進(jìn)“三區(qū)三線”的劃分，需要探索國土空間體系的構(gòu)成和劃分。按照“生態(tài)先行”理念，應(yīng)優(yōu)先劃定生態(tài)空間。許多學(xué)者結(jié)合國土空間試點(diǎn)區(qū)開展了劃定生態(tài)空間工作，主要集中在生態(tài)空間研究、生態(tài)空間識別、結(jié)構(gòu)優(yōu)化與用途管制、生態(tài)空間格局構(gòu)建、生態(tài)敏感性和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能上［5］，但大多處于宏觀層面，缺乏統(tǒng)一的指標(biāo)體系與指標(biāo)閾值，存在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源廣和精度不一，土地分類結(jié)果不一等問題，易造成具有重要生態(tài)連接功能的潛在生態(tài)空間被忽略。20世紀(jì)90年代以來，為了從根本上實(shí)現(xiàn)生態(tài)安全，減少生態(tài)問題，提高生態(tài)保護(hù)有效性，加強(qiáng)管理生態(tài)系統(tǒng)空間，協(xié)調(diào)三生空間布局，使得生態(tài)空間格局成為研究熱點(diǎn)［6］，但尚未形成統(tǒng)一的評價(jià)體系和相關(guān)準(zhǔn)則。

遵化市在自然生態(tài)空間管制過程中，存在劃設(shè)不盡合理，部分保護(hù)區(qū)域空間重疊，導(dǎo)致生態(tài)區(qū)管制不明晰等問題。因此，本文從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能和生態(tài)敏感性出發(fā)，以遵化市為研究對象，選取斑塊、生態(tài)廊道、生態(tài)環(huán)境重點(diǎn)治理區(qū)域、生態(tài)工程和生態(tài)布局重點(diǎn)修正指標(biāo)，融合生態(tài)空間劃分的技術(shù)與方法，科學(xué)分析生態(tài)功能重要性和生態(tài)環(huán)境敏感的空間分布差異，劃分生態(tài)空間和識別生態(tài)修復(fù)空間，以期為縣級國土空間生態(tài)空間劃定及安全格局構(gòu)建提供參考，促進(jìn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)穩(wěn)定。

1 研究區(qū)概況

遵化市位于河北省東北部，地理坐標(biāo)：39°54'56"～40°22'18"N，117°93'45"～118°14'00"E，總面積1 513.87 km2。地形以丘陵和山地為主，平原穿插其間，素有“三山兩川”之稱，海拔300 m～500 m。氣候類型屬于暖溫帶季風(fēng)半濕潤區(qū)大陸性氣候，雨熱同期，年平均降水量766 mm，自西北向東南逐漸遞減。地處華北和東北兩大植物區(qū)系的交界處，植被類型包括森林、灌叢和草原植被。河流主要有黎河和沙河水系。土壤類型以棕壤土和褐土為主，還有小面積潮土分布。地層巖性多樣，多由太古界變質(zhì)巖構(gòu)成，構(gòu)造復(fù)雜。遵化是典型的礦產(chǎn)資源開發(fā)城市，隨著掠奪式的礦產(chǎn)資源開采、城鎮(zhèn)化建設(shè)和農(nóng)業(yè)開墾，生態(tài)綠地不斷減少，生境質(zhì)量不斷下降，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能退化，生態(tài)環(huán)境問題突出。

2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

研究數(shù)據(jù)主要包括氣象數(shù)據(jù)、土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、地形地貌數(shù)據(jù)、植被數(shù)據(jù)、土壤數(shù)據(jù)、行政區(qū)劃數(shù)據(jù)、旅游資源數(shù)據(jù)、林業(yè)資源數(shù)據(jù)和生態(tài)數(shù)據(jù)。月均/年均降水氣象數(shù)據(jù)來自于中國氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)中國地面氣候資料日值數(shù)據(jù)集。遵化市土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)來自于國土三調(diào)數(shù)據(jù)。地形地貌DEM數(shù)據(jù)和植被數(shù)據(jù)中使用的2019年landsat8影像來自于地理空間數(shù)據(jù)云。部分土壤數(shù)據(jù)來源于世界土壤數(shù)據(jù)庫中國土壤數(shù)據(jù)集（Harmonized World Soil Database version 1.1）（HWSD），其余土壤數(shù)據(jù)來源于中國科學(xué)院土壤研究所。行政區(qū)劃和生態(tài)項(xiàng)目數(shù)據(jù)來源于遵化市自然資源局。旅游資源數(shù)據(jù)源于遵化市旅游局。將全部數(shù)據(jù)采用高斯克呂格西安80坐標(biāo)系，空間分辨率為30 m。

2.2 研究思路

根據(jù)《河北省生態(tài)功能區(qū)劃》，遵化市生態(tài)功能區(qū)類型包括水源涵養(yǎng)和土壤保持功能，加之遵化市植被資源豐富，為此選擇水源涵養(yǎng)、土壤保持和生物多樣性維護(hù)保護(hù)功能作為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性評價(jià)指標(biāo)；遵化市作為資源型開發(fā)城市，礦區(qū)周圍存在大面積的水土流失現(xiàn)象，因此，選擇水土流失敏感性作為生態(tài)敏感性評價(jià)的指標(biāo)。生態(tài)空劃定的技術(shù)路線見圖1。根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性與生態(tài)敏感性等級采用最大值法疊加得出生態(tài)保護(hù)等級高（V）、較高（IV）、中等（III）、較低（II）和低（I）等5個(gè)等級。從斑塊間的連通性、生態(tài)群落的聚集和分散性、生態(tài)系統(tǒng)的相似性和相異性出發(fā)，采用斑塊指標(biāo)修正。從生態(tài)總體格局出發(fā)，考慮生態(tài)廊道體系?？紤]人為因素對生態(tài)保護(hù)的影響，采用重大生態(tài)工程、生態(tài)布局重點(diǎn)和生態(tài)環(huán)境治理區(qū)域指標(biāo)進(jìn)行修正，得到生態(tài)保護(hù)重要性等級，即優(yōu)先保護(hù)序列評價(jià)。各類禁止開發(fā)區(qū)的核心區(qū)域是具有代表性的自然生態(tài)分布地和文化遺產(chǎn)的所在地，將評價(jià)的最高等級和各類禁止開發(fā)區(qū)的核心區(qū)域直接劃入生態(tài)保護(hù)優(yōu)先區(qū)和生態(tài)保護(hù)紅線內(nèi)，生態(tài)保護(hù)重要性等級較高和中等劃分為生態(tài)保護(hù)次優(yōu)先區(qū)，較低和低等級劃分為一般區(qū)域。

圖1 生態(tài)空間劃定技術(shù)路線圖Fig.1 Technical route to locate the boundary of the ecological space

2.3 評價(jià)方法

2.3.1 生態(tài)保護(hù)等級評價(jià)方法

（1）生境質(zhì)量模型。根據(jù)InVEST模型、相關(guān)文獻(xiàn)和遵化市生態(tài)條件，參照景觀類型分類標(biāo)準(zhǔn)，確定喬木園地、喬木綠地、草本濕地、草叢等景觀類型為生境；選取采礦場、工業(yè)用地、裸地、交通用地、居住地、旱地和水田為威脅源；根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)和指南，確定各項(xiàng)模型參數(shù)。生境質(zhì)量值計(jì)算公式如下：

其中Qxj表示地類j中的柵格單元x的生境質(zhì)量；z和k是比例因子Dxj為土地利用/覆被類型j中的柵格單元x受到的總威脅水平值。

（2）產(chǎn)水量模型。依據(jù)水循環(huán)原理，通過降水和地表蒸散差計(jì)算獲得產(chǎn)水量，采用地形指數(shù)、土壤飽和導(dǎo)水率和流速系數(shù)對產(chǎn)水量進(jìn)行修正獲得水源涵養(yǎng)量。產(chǎn)水量模型具體計(jì)算方法如下：

其中，Yxj為土地利用類型j，柵格x的產(chǎn)水量（mm）；Px是柵格x的多年平均降水量（mm）；AETxj為土地利用類型j，柵格x的多年平均蒸發(fā)量（mm）；R是水源涵養(yǎng)量（mm）；Ksat為土壤導(dǎo)水率（cm/d）［7］；V 是流速系數(shù)；TI為地形指數(shù)。

（3）土壤保持服務(wù)。采用RUSLE模型［8］對生態(tài)系統(tǒng)土壤保持功能進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算公式如下：

其中，SC 為土壤保持量（t·hm-2·a-1）；Ap為潛在土壤侵蝕量（t·hm-2·a-1）；Ar為實(shí)際土壤侵蝕量（t·hm-2·a-1）。R為降水侵蝕力因子（MJ·mm·hm-2·h-1·a-1））；K為土壤可蝕性因子（t·ha·h·ha-1·MJ-1·mm）；LS為地形起伏度（m）；C為植被覆蓋因子；P為水土保持措施因子。

（4）水土流失敏感性。根據(jù)“技術(shù)指南”《資源環(huán)境承載能力和國土空間開發(fā)適宜性評價(jià)技術(shù)指南》，水土流失敏感性采取以下公式計(jì)算：

其中A為水土流失敏感性值；R為降雨侵蝕力因子；K為土壤可蝕性因子；LS為地形起伏度因子；C為植被覆蓋因子。各因子值見表1。

表1 評價(jià)因子分級賦值Table1 Grading and assignment of evaluation factors

2.3.2 生態(tài)保護(hù)重要性集成評價(jià)及指標(biāo)

集成評價(jià)需要對因子進(jìn)行分等定級，將生境質(zhì)量、產(chǎn)水量、水土保持和水土流失敏感性的計(jì)算結(jié)果采用自然間斷分隔法劃分成低、較低、中等、較高和高等5級。按最大值法集成生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性和生態(tài)敏感性，根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性和生態(tài)敏感性等級最大值法集成生態(tài)保護(hù)等級。生態(tài)保護(hù)等級是基礎(chǔ)的生態(tài)本底評價(jià)，未能考慮區(qū)域內(nèi)斑塊間的連通性、生態(tài)群落的聚集和分散性、生態(tài)系統(tǒng)的相似性和相異性，故在生態(tài)保護(hù)等級上采用斑塊集中度、生態(tài)廊道和修邊指標(biāo)修正得到生態(tài)保護(hù)重要性等級?？紤]到生態(tài)工程的延續(xù)性，在生態(tài)保護(hù)分級采用生態(tài)環(huán)境重點(diǎn)治理區(qū)域、重大生態(tài)工程和生態(tài)布局重點(diǎn)指標(biāo)進(jìn)行修正。

（1） 斑塊集中度

生態(tài)保護(hù)等級斑塊是指不同于周圍背景和相對均質(zhì)的非線性區(qū)域。各種生態(tài)系統(tǒng)等級都普遍存在著空間的斑塊化。斑塊的連通性和聚集性都映射著生態(tài)系統(tǒng)間的相似性和相異性，其中，斑塊聚集度指數(shù)是重要指標(biāo)之一。斑塊聚集度指數(shù)是同等生態(tài)保護(hù)等級斑塊的聚集與分散狀態(tài)，值越大，同等級斑塊的分布越集中，整體景觀破碎化程度越低［9］。因此，對生態(tài)保護(hù)等級初判結(jié)果為中等、較高和高等級的圖斑，進(jìn)行聚合操作，聚合距離采用30 m。按生態(tài)斑塊面積大小進(jìn)行分級，<0.25 km2、0.25 km2～0.50 km2、0.50 km2～1.00 km2、1.00 km2～2.00 km2和>2.00 km2分別為生態(tài)斑塊集中度高（V）、較高（IV）、中等（III）、較低（II）和低（I）等級。依據(jù)表2進(jìn)行生態(tài)保護(hù)等級修正。

表2 生態(tài)斑塊集中度評價(jià)判別矩陣Table 2 Evaluation matrix of ecological patch concentration

（2） 生態(tài)廊道

生態(tài)廊道指具有維護(hù)生物多樣性、過濾污染物、維系地上地下水量平衡和防風(fēng)固沙等生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的廊道類型［10］。通過構(gòu)建生態(tài)廊道連接的核心斑塊，對物種保護(hù)、區(qū)域生態(tài)環(huán)境維護(hù)與提升具有重要意義［11］。

研究區(qū)河流網(wǎng)絡(luò)密集，選取具有源匯、灌溉、通道和棲息地生態(tài)功能的河流作為生態(tài)廊道。構(gòu)建以黎河、沙河、娘娘莊河、黨峪河、淋河、魏進(jìn)河和清水河為骨架，其他河流為支脈的水生生態(tài)廊道。將黎河和沙河兩條主干河流生態(tài)保護(hù)重要性初判結(jié)果為較高等級的圖斑調(diào)整為高等級、一般等級的圖斑調(diào)整為較高等級。

（3） 修邊

研究區(qū)的河流地貌和景觀（公益林線、河流和山脈）等自然邊界存在斑塊破碎現(xiàn)象，為確保生態(tài)系統(tǒng)的完整性，依據(jù)自然地理地形地貌和生態(tài)系統(tǒng)界線，對生態(tài)保護(hù)重要性高和較高等級的區(qū)域進(jìn)行邊界修正。

（4） 生態(tài)環(huán)境重點(diǎn)治理區(qū)域、重大生態(tài)工程和生態(tài)布局重點(diǎn)

遵化市采礦業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈完整，采石場集中在南部，采鐵礦集中在北部。長期礦產(chǎn)資源的開發(fā)造成一系列的礦山地質(zhì)環(huán)境問題，治理任務(wù)繁重。依據(jù)河北省委省政府制定的《露天礦山污染持續(xù)整治三年作戰(zhàn)計(jì)劃（2018—2020年）》和《唐山市國土綠化三年行動(dòng)方案》，結(jié)合遵化市山水林田湖草生命共同體項(xiàng)目，將宏達(dá)采石場、朱山、魚山和大發(fā)石渣場等12處作為生態(tài)環(huán)境重點(diǎn)治理區(qū)域，生態(tài)治理區(qū)域的生態(tài)保護(hù)重要性等級為高，較高等級的圖斑調(diào)為一般等級，一般等級的圖斑調(diào)為較低等級。

根據(jù)遵化市林業(yè)普查數(shù)據(jù)，林業(yè)工程（國家級重點(diǎn)公益林）是研究區(qū)主要生態(tài)工程，面積143.36 km2，占總面積的9.47%。區(qū)域內(nèi)國家級重點(diǎn)公益林的林業(yè)保護(hù)等級均為二級，均作為重大生態(tài)工程，國家級重點(diǎn)公益林的生態(tài)保護(hù)重要性初判結(jié)果調(diào)整為高等級。

東陵國家森林公園、鷲峰山省級森林公園、沙河和黎河為生態(tài)布局重點(diǎn)，沙河和黎河是遵化建設(shè)生態(tài)型小流域的試點(diǎn)，東陵和鷲峰山森林公園是動(dòng)植物棲息地和森林氧吧。

2.3.3 禁止開發(fā)區(qū)

根據(jù)生態(tài)保護(hù)重要性等級評價(jià)已確定生態(tài)保護(hù)優(yōu)先區(qū)（生態(tài)保護(hù)紅線）和生態(tài)保護(hù)次優(yōu)先區(qū)空間，為了與現(xiàn)行生態(tài)保護(hù)政策與主體功能區(qū)對接，疊加禁止開發(fā)區(qū)的核心區(qū)作為生態(tài)保護(hù)優(yōu)先區(qū)的補(bǔ)充。

根據(jù)遵化市實(shí)際情況和2010年《全國主體功能區(qū)規(guī)劃》中“禁止開發(fā)區(qū)”的概念［12］，將東陵國家森林公園、鷲峰山省級森林公園、世界文化遺產(chǎn)清東陵、明長城、萬佛園、鳳凰嶺、禪林寺、臥龍山、龍門湖、上關(guān)湖和丘莊水庫等風(fēng)景名勝以及教廠水源地、堡子店水源地和上關(guān)水源地核心區(qū)作為禁止開發(fā)區(qū)。

3 結(jié)果與分析

3.1 生態(tài)保護(hù)等級評價(jià)

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性與敏感性空間格局見圖2a、2c和2d。生物多樣性等級高的區(qū)域主要分布在長城狩獵場-鷲峰山-禪林寺古銀杏風(fēng)景園、上關(guān)湖-萬佛園-清東陵、臥龍山-南山常樂谷周邊和黎河沙河兩岸（圖2a）。水源涵養(yǎng)等級高的區(qū)域主要集中鷲峰山、上關(guān)湖、清東陵、金鳳湖和龍門湖區(qū)域。水土保持等級高的區(qū)域主要分散在低山及丘陵地帶（圖2c）。根據(jù)最大值法集成出遵化市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能區(qū)，其中高值區(qū)主要分布在河流湖泊、水庫、南山區(qū)和中道山一帶，其他地區(qū)的水土保持功能整體偏低（圖2d）。

水土流失敏感性較高等級在植被低的丘陵和谷底，呈塊狀分布（圖2e），大致呈現(xiàn)“南北高，中部低”的特征。另外，在中道山地區(qū)敏感性也較高，其分布特征與該地區(qū)山地丘陵分布有一定關(guān)系。

生態(tài)保護(hù)等級評價(jià)結(jié)果如圖2f所示，其中，生態(tài)保護(hù)為高級的土地面積234.53 km2，占總面積的15.99%；較高級的土地面積為583.18 km2，占總面積的39.75%；中級的土地面積為132.77 km2，占總面積的9.05%；較低級的土地面積為490.70 km2，占總面積的33.45%；低級的土地面積為72.60 km2，占總面積的4.95%。遵化市生態(tài)保護(hù)能力較高的地區(qū)主要分布在南部山地丘陵、東北和西北部一部分丘陵地帶；而黎河和沙河干流兩側(cè)，與一部分支流兩側(cè)的平原地帶生態(tài)保護(hù)等級較低。

圖2 生態(tài)保護(hù)等級評價(jià)：（a）生物多樣性等級；（b）水源涵養(yǎng)功能；（c）水土保持功能；（d）生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性；（e）水土流失敏感性；（f）生態(tài)保護(hù)等級Fig.2 Evaluation of ecological protection level：（a）Biodiversity grade；（b）Water conservation function；（c）Soil and water conservation function；（d）Ecosystem service function importance；（e）Sensitivity of soil erosion；（f）Ecological protection grade

3.2 生態(tài)保護(hù)重要性等級及生態(tài)空間的劃定

通過斑塊集中度、生態(tài)廊道、修邊、生態(tài)環(huán)境重點(diǎn)治理區(qū)域、重大生態(tài)工程和生態(tài)布局指標(biāo)修正生態(tài)保護(hù)等級得到生態(tài)保護(hù)重要性等級（圖3c）。生態(tài)保護(hù)重要性等級如圖3c所示，不適宜、較不適宜和一般適宜等級的面積分別為65.18 km2、561.75 km2、165.94 km2，占總面積的4.31%、37.11%、10.96%，集中分布在北川和南川平原地帶，人類活動(dòng)的頻繁區(qū)；較適宜等級的面積為459.72 km2，占比30.37%，主要分布在丘陵和山谷地帶；適宜等級的面積為261.28 km2，占比17.26%，是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能最好的核心區(qū)，包括國家自然公園和水源地集中地，需要加強(qiáng)管制性保護(hù)，減少人為干擾。因此，將生態(tài)保護(hù)重要性等級為高的劃為生態(tài)保護(hù)優(yōu)先區(qū)（生態(tài)保護(hù)紅線），將等級為較高和中等的劃為生態(tài)保護(hù)次優(yōu)先區(qū)，較低和低等級的生態(tài)保護(hù)重要性劃為一般區(qū)域。

圖3 生態(tài)保護(hù)優(yōu)先序評價(jià)及空間分布。（a）禁止開發(fā)區(qū)；（b）重點(diǎn)生態(tài)區(qū)域；（c）生態(tài)保護(hù)重要性；（d）優(yōu)先序區(qū)域Fig.3 Priority evaluation and spatial distribution of ecological protection.（a）Prohibited development zone；（b）Key ecological area；（c）The importance of ecological protection；（d）Priority area

將生態(tài)保護(hù)優(yōu)先序區(qū)域與遵化市三調(diào)土地利用類型相疊加得到表3，其中園地占比最高，林地和草地次之，耕地、水域、建設(shè)用地和裸地最低。在生態(tài)保護(hù)次優(yōu)先區(qū)內(nèi)，園地面積最大，占29.04%，其次是草地和林地，這與遵化市的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)有關(guān)，遵化市林業(yè)大多為經(jīng)濟(jì)林以板栗和桃樹為主，草地覆被少，因此在生態(tài)保護(hù)次優(yōu)先區(qū)內(nèi)要注意優(yōu)化林業(yè)結(jié)構(gòu)，降低人類對自然的干預(yù)，保護(hù)生物多樣性；在生態(tài)保護(hù)優(yōu)先區(qū)中林地面積最大，其中以重大生態(tài)工程為主，存在少量的耕地和園地，主要分布在水域周圍和禁止開發(fā)區(qū)內(nèi)。生態(tài)保護(hù)優(yōu)先區(qū)是以自然生態(tài)功能為主劃分的區(qū)域，是遵化市最重要的生物棲息地和水源涵養(yǎng)區(qū)，應(yīng)減少人類活動(dòng)，提高準(zhǔn)入門檻，淘汰污染性產(chǎn)業(yè)和相關(guān)企業(yè)。

表3 生態(tài)優(yōu)先序區(qū)域土地利用分類統(tǒng)計(jì)Table 3 Land use classification statistics of ecological priority areas

3.3 生態(tài)安全格局

依據(jù)生態(tài)保護(hù)重要性等級評價(jià)結(jié)果，結(jié)合斑塊面積大小、動(dòng)植物物種豐富度、地理格局和生態(tài)保護(hù)紅線，選取重要的草地、林地和水體（共15處）為生態(tài)源地。以生態(tài)源地為源，結(jié)合水生生態(tài)廊道，在遵化北山、中道山和南山三大自然生態(tài)屏障的基礎(chǔ)上，可以構(gòu)建“3屏、7廊、15片區(qū)”生態(tài)安全格局（圖4）。建設(shè)三大屏障，以長城狩獵場-鷲峰山-禪林寺古銀杏風(fēng)景園-上關(guān)湖-萬佛園-清東陵北山生態(tài)保護(hù)紅線為重點(diǎn)區(qū)域，提高北山的生物多樣性和水源涵養(yǎng)功能；建設(shè)中道山區(qū)生態(tài)屏障，以生態(tài)保護(hù)紅線為重點(diǎn)區(qū)域，提升中部生態(tài)水土保持功能，維持人地關(guān)系和諧；建設(shè)南山區(qū)生態(tài)屏障，以臥龍山-南山常樂谷周邊低山及丘陵地帶為主，提升南山區(qū)域的水土保持和生物多樣性功能，保護(hù)以黎河和沙河兩大河系的水生生態(tài)廊道，最大程度發(fā)揮其源匯作用，增強(qiáng)娘娘莊河、黨峪河、淋河、魏進(jìn)河和清水河生物棲息和通道功能。根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能、生態(tài)敏感性和生態(tài)保護(hù)紅線，分類建設(shè)15片生態(tài)保護(hù)區(qū)，分別為以生態(tài)保育功能為主的鷲峰山-禪林寺、中道山東部山地丘陵區(qū)和石頭崖-鷹頂山等3個(gè)生態(tài)保護(hù)區(qū)；以生物多樣性保護(hù)功能為主的北山東北部、清東陵-鳳凰嶺和臥龍山等3個(gè)生態(tài)保護(hù)區(qū)；以水源涵養(yǎng)功能為主的般若湖、龍門湖、上關(guān)水庫和丘莊水庫等4個(gè)生態(tài)保護(hù)區(qū)；以土壤侵蝕防治區(qū)和水土保持功能為主的中道山西部丘陵區(qū)、中道山中部山地丘陵區(qū)、上寺山-雞冠崖-老虎頂、黨峪河源頭和中部東部等5個(gè)生態(tài)保護(hù)區(qū)。

圖4 生態(tài)安全格局空間分布Fig.4 Spatial distribution of ecological security pattern

4 討論

生物多樣性維護(hù)服務(wù)功能和水源涵養(yǎng)功能使用了InVEST模型，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)NPP法采用多年平均數(shù)據(jù)識別生物棲息地和衡量生物多樣性維護(hù)服務(wù)能力的缺陷。因?yàn)镹PP法無法根據(jù)抽象的多年平均降雨量因子和多年植被凈初級生產(chǎn)力平均值識別小區(qū)域內(nèi)水域范圍，In?VEST模型的產(chǎn)水量模塊，經(jīng)指標(biāo)校正后得到的水源涵養(yǎng)量能夠多尺度、綜合、動(dòng)態(tài)和可視化的評估［14］。通過InVEST模型可視化再現(xiàn)研究區(qū)生境質(zhì)量與水源涵養(yǎng)能力的的空間差異性，為研究區(qū)劃分生物多樣性區(qū)域提供有效的依據(jù)與參考。

現(xiàn)有相關(guān)研究往往僅針對主體功能區(qū)中的限制開發(fā)區(qū)或者土地利用中的林地、草地、水域等做生態(tài)重要性和敏感性評價(jià)，而本研究除對遵化市開展生態(tài)保護(hù)重要性和敏感性評價(jià)以外，還增加了生態(tài)保護(hù)優(yōu)先序列評價(jià)，能夠識別出具有地帶性指示意義、面積大且空間分布集中的生態(tài)系統(tǒng)，確保了生態(tài)系統(tǒng)及其服務(wù)功能的整體性和連貫性。

本研究評價(jià)方法還有需要完善的地方，一是采用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)大部分經(jīng)過數(shù)據(jù)加工得到，過程中存在的誤差必然會影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性；二是受理論、方法和數(shù)據(jù)獲取所限，在生態(tài)敏感性評價(jià)時(shí)僅考慮高程、坡度、水體等，指標(biāo)選取受到一定限制，致使評價(jià)體系的指標(biāo)不夠客觀；三是將生態(tài)空間單獨(dú)劃定，未與生產(chǎn)、生活空間做好銜接和協(xié)調(diào)。

5 結(jié)論

本研究以國土空間規(guī)劃的生態(tài)空間劃定為目標(biāo)，構(gòu)建研究框架，基于遵化市生態(tài)本底條件，且疊加系列指標(biāo)進(jìn)行修正，識別國土生態(tài)空間的差異性限制因素和優(yōu)勢區(qū)域，結(jié)合遵化市現(xiàn)行生態(tài)工程與政策，劃定國土生態(tài)空間區(qū)域范圍和構(gòu)建生態(tài)安全格局，主要結(jié)論如下：

（1）遵化市生態(tài)保護(hù)等級為高等級的土地面積為234.53 km2，占總面積的15.99%，主要分布在南部山地丘陵、東北和西北部一部分丘陵地帶；黎河和沙河干流兩側(cè)，與一部分支流兩側(cè)的平原地帶生態(tài)保護(hù)等級較低。

（2）研究區(qū)生態(tài)保護(hù)優(yōu)先區(qū)的面積為261.28 km2，占總面積的17.26%，包含2個(gè)國家自然保護(hù)區(qū)，3個(gè)集中式飲用水源地，4個(gè)水源涵養(yǎng)湖泊，且主要分布在東北部和南山區(qū)域。該區(qū)域應(yīng)該加強(qiáng)管控，減少人類活動(dòng)，推動(dòng)生態(tài)保護(hù)措施的落實(shí)與推進(jìn)。

（3）根據(jù)研究區(qū)生態(tài)保護(hù)重要性等級評價(jià)結(jié)果，結(jié)合斑塊面積大小、動(dòng)植物物種豐富度、地理格局和生態(tài)保護(hù)紅線選取15處生態(tài)源地，結(jié)合水生生態(tài)廊道，在北山、中道山和南山3大自然生態(tài)屏障的基礎(chǔ)上，可以構(gòu)建“3屏、7廊、15片區(qū)”生態(tài)安全格局，生態(tài)安全格局的構(gòu)建調(diào)整了區(qū)域生態(tài)空間布局與結(jié)構(gòu)，推進(jìn)了生態(tài)安全體系的建立，有利于生態(tài)區(qū)域生物間的能量與物質(zhì)流動(dòng)，協(xié)調(diào)保護(hù)，統(tǒng)一監(jiān)管。

本研究劃定的遵化市生態(tài)空間的研究框架，疊加生態(tài)保護(hù)紅線劃定識別范圍和方案確定生態(tài)保護(hù)紅線和自然生態(tài)空間劃定方法［13］，有利于國土空間規(guī)劃與生態(tài)環(huán)境專項(xiàng)評估相銜接，增強(qiáng)了生態(tài)空間劃定的科學(xué)性和可操作性。