湯 博，汪麗妹，毛惠萍，許明珠，王浙明

（浙江省生態(tài)環(huán)境科學設計研究院，杭州 310007）

近年來，經(jīng)濟社會高速發(fā)展、城市加速擴張和生產(chǎn)建設對土地的需求日益旺盛，隨之而來的問題也越來越嚴重。如原有的生態(tài)用地被大量擠占，一些具有特殊生態(tài)價值的生態(tài)系統(tǒng)（如濕地）退化甚至喪失其生態(tài)功能，造成諸多生態(tài)環(huán)境問題［1］。在外來人口大量涌入、快速城鎮(zhèn)化的長江三角洲地區(qū)尤為突出，因此在當前建設美麗中國和生態(tài)文明建設的大背景下，合理劃定并嚴格管控生態(tài)空間是落實“多規(guī)合一”的重要基礎，更是保障生態(tài)安全、促進經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的一項重大任務［2，3］。

目前，國內(nèi)外現(xiàn)有的生態(tài)空間研究多集中在生態(tài)用地分析［4-12］和生態(tài)安全格局構建等方面［13-17］。當前學術界對于生態(tài)空間概念未有明確的界定，也未有統(tǒng)一的劃定方法。2017 年12 月原環(huán)境保護部頒布了《“生態(tài)保護紅線、環(huán)境質量底線、資源利用上線和環(huán)境準入負面清單”編制技術指南（試行）》（以下簡稱“三線一單”指南），闡述了生態(tài)空間的定義及劃定方法。基于“三線一單”，選取長江三角洲地區(qū)的南翼——浙江省作為研究區(qū)域，開展生態(tài)空間劃定研究，以期為編制浙江省國土空間規(guī)劃和構建生態(tài)安全格局提供依據(jù)和參考。

1 研究思路

按照“三線一單”指南，根據(jù)《生態(tài)保護紅線劃定指南》（環(huán)辦生態(tài)［2017］48號）評價方法，在浙江省國土空間范圍內(nèi)開展生態(tài)功能重要性及生態(tài)環(huán)境敏感性評估，結合已有的環(huán)境功能區(qū)劃成果，對有必要嚴格保護的各類保護地進行校驗，識別浙江省生態(tài)空間。

2 數(shù)據(jù)與方法

2.1 研究區(qū)域

浙江省位于東海之濱，長江三角洲的南翼，介于東經(jīng) 118°01′—123°10′，北緯 27°06′—31°11′，東臨東海，南接福建省，西與安徽省、江西省相連，北與上海市、江蘇省接壤。陸域面積為10.43×104km2，約為全國陸域面積的1.1%。地形地勢自西南向東北傾斜，呈梯級下降，境內(nèi)江河眾多，河網(wǎng)密布。森林覆蓋率為60.9%，位居全國前列，生物資源豐富，動植物種類繁多。

2.2 研究數(shù)據(jù)

本研究中用于生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性和生態(tài)環(huán)境敏感性評價的數(shù)據(jù)具體類型、分辨率和數(shù)據(jù)來源見表1。本研究使用的自然生態(tài)紅線區(qū)和生態(tài)功能保障區(qū)數(shù)據(jù)來源于2017 年浙江省政府發(fā)布的《浙江省環(huán)境功能區(qū)劃》成果。

表1 生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性和生態(tài)環(huán)境敏感性評價的數(shù)據(jù)具體類型、分辨率和數(shù)據(jù)來源

2.3 劃定方法

2.3.1 生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性評估 根據(jù)浙江省生態(tài)功能實際情況，選取對水源涵養(yǎng)、生物多樣性維護和水土保持3 項生態(tài)服務功能開展重要性評估與等級劃分，得到不同類型生態(tài)系統(tǒng)服務值（代表服務能力相對高低的分值）柵格圖，利用ArcGIS 軟件的重分類工具，將3 項生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性分別分為3 級，即極重要、重要和一般重要。

1）水源涵養(yǎng)重要性評估。采用NPP 定量指標評估方法對水源涵養(yǎng)生態(tài)服務功能重要性進行評價。以水源涵養(yǎng)服務能力指數(shù)作為生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)功能的評估指標，計算公式為：

式中，WR為生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)服務能力指數(shù)；NPPmean為多年植被凈初級生產(chǎn)力平均值；Fsic為土壤滲流因子；Fpre為多年平均降水量因子；Fslo為坡度因子。

2）生物多樣性維護重要性評估。以生物多樣性維護服務能力指數(shù)作為評估指標，計算公式為：

式中，Sbio為生物多樣性維護服務能力指數(shù)；NPPmean為多年植被凈初級生產(chǎn)力平均值；Fpre為多年平均降水量因子；Ftem為多年平均氣溫；Falt為海拔因子。

3）水土保持重要性評估。采用NPP 定量指標評估法開展水土保持生態(tài)功能重要性評估。以生態(tài)系統(tǒng)水土保持服務能力作為評估指標，計算公式為：

式中，Spro為生態(tài)系統(tǒng)水土保持服務能力指數(shù)；NPPmean為多年植被凈初級生產(chǎn)力平均值；Fslo為坡度因子；K為土壤可蝕性因子。

2.3.2 生態(tài)環(huán)境敏感性評估 根據(jù)浙江省生態(tài)系統(tǒng)特征和生態(tài)環(huán)境主要影響因子，選擇水土流失敏感性指標進行生態(tài)環(huán)境敏感性評價，采用自然分界法與專家知識確定分級賦值標準，得到不同空間評估單元上2 種指標的生態(tài)環(huán)境敏感性分級，將水土流失敏感性由低到高依次劃分為一般敏感、敏感和極敏感3 個級別。

根據(jù)通用水土流失方程的基本原理，選取降水侵蝕力、土壤可蝕性、坡度坡長和地表植被覆蓋等指標。將反映各因素對水土流失敏感性的單因子評估數(shù)據(jù)，用地理信息系統(tǒng)技術進行乘積運算，公式如下：

式中，SSi為i空間單元水土流失敏感性指數(shù)，評估因子包括降雨侵蝕力（Ri）、土壤可蝕性（Ki）、坡長坡度（LSi）、地表植被覆蓋（Ci）。

2.3.3 生態(tài)空間劃定方法 根據(jù)上述方法，對浙江省的生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性和生態(tài)環(huán)境敏感性進行評價，利用ArcGis 軟件提取生態(tài)系統(tǒng)服務功能極重要和重要區(qū)域，生態(tài)環(huán)境敏感和極敏感區(qū)域。此外，從浙江省人民政府2017 年發(fā)布的《浙江省環(huán)境功能區(qū)劃》成果中提取以生態(tài)環(huán)境保護功能為主的自然生態(tài)紅線區(qū)和生態(tài)功能保障區(qū)。將這兩類區(qū)域進行疊加并與各類保護地進行校驗，形成生態(tài)空間疊加圖。在此基礎上去除集中連片的建制鎮(zhèn)、城鎮(zhèn)、村莊及其周邊的耕地和園地以及集中連片的礦區(qū)，形成浙江省陸域生態(tài)空間。具體技術路線見圖1。

圖1 浙江省生態(tài)空間劃定技術路線

3 結果與分析

3.1 水源涵養(yǎng)重要性評估結果

由圖2 可以看出，浙江省水源涵養(yǎng)極重要區(qū)域面積約 20 998.16 km2，占區(qū)域總面積（105 500 km2）的19.90%，主要分布在浙西南山地丘陵區(qū)、浙西北山地丘陵區(qū)、東南沿海一帶；重要區(qū)面積為24 629.25 km2，占總面積的23.35%，重要區(qū)在全省均有分布，其中，較為集中連片的區(qū)域主要分布在浙江省中部丘陵地區(qū)；從評價結果來看，水源涵養(yǎng)功能極重要區(qū)的分布格局與浙江省實際情況較為符合，浙西南和浙西北地勢較高，林地為主要的用地類型，森林覆蓋率高，植被覆蓋情況較好，在全省水源涵養(yǎng)功能中占據(jù)重要地位；浙東南沿海地區(qū)雨量充足，降雨量大，也是浙江省水源涵養(yǎng)功能重要區(qū)域。從分布格局和極重要區(qū)占全省面積比例來看，評價結果相對合理可靠。

圖2 水源涵養(yǎng)重要性評價

3.2 生物多樣性維護重要性評估結果

由圖3可以看出，浙江省生物多樣性維護極重要區(qū)和重要區(qū)面積分別為22 165.45 km2和22 283.97 km2，占比分別為21.01%和21.12%，大部分呈片狀分布，有小部分呈點狀分布，片狀分布地區(qū)主要為浙西南山地屏障區(qū)、浙西北山地以及部分沿海地區(qū)，除此之外，還有部分極重要區(qū)點狀分布在杭州市臨安區(qū)、桐廬縣、諸暨市、紹興市區(qū)、寧波市奉化區(qū)、仙居縣等地。

將評價結果與浙江省實際情況進行對比分析，生物多樣性維護極重要區(qū)分布格局與黃山-懷玉山、武夷山兩個生物多樣性優(yōu)先保護區(qū)分布范圍總體相吻合，評價結果相對合理；但在部分區(qū)域存在評價結果與實際不符情況，如泰順縣、文成縣等溫瑞平原地帶，極重要區(qū)面積占全縣國土面積的比例高達70%以上，呈集中連片分布；通過與土地利用現(xiàn)狀分布比對發(fā)現(xiàn)，泰順縣、文成縣、蒼南縣、平陽縣、瑞安縣分布有大量碎片狀的耕地、園地，其生物多樣性維護功能相對林地較低，造成溫瑞平原、浙東南沿海地區(qū)生物多樣性維護指數(shù)偏高的主要原因在于浙東南沿海受臺風氣候影響，降水量因子影響大，使得評估結果偏高。

圖3 生物多樣性維護重要性評價

3.3 水土保持重要性評估結果

由圖4 可知，浙江省水土保持極重要區(qū)和重要區(qū)面積分別為24 849.29 km2和23 893.47 km2，占比分別為23.55%和22.65%，其分布相對比較分散，極重要區(qū)圖斑較破碎，主要分布在浙南山區(qū)、浙西中山丘陵區(qū)等區(qū)域，重點分布在天目山脈、龍門山脈、會稽山脈、四明山脈、天臺山脈、大盤山脈、千里崗山脈、括蒼山脈、雁蕩山脈、仙霞嶺山脈、武夷山余脈等海拔較高的山脈。

將評價結果與浙江省地形地貌進行比較分析，水土保持功能極重要區(qū)的分布與地形地勢分布格局相協(xié)調(diào)，與浙江省內(nèi)重要山脈的分布相一致，評價結果相對合理準確。

圖4 水土保持重要性評價

3.4 水土流失敏感性評估結果

由圖5 可以看出，浙江省沒有極敏感區(qū)，敏感區(qū)面積為16 192.32 km2，占比為15.35%，圖斑細小，分布較為破碎，主要分布在浙西北和浙西南山地丘陵區(qū)。

將評價結果與浙江省生態(tài)系統(tǒng)分布實際情況進行對比分析，評價結果比較符合實際情況，結果相對合理準確。一方面，浙江省山地多為丘陵地帶，坡度多為25°以下，且分布較為細小破碎，不易發(fā)生水土流失；另一方面，浙江省植被覆蓋度相對較高，植物根系保持水土能力相對較高，不易發(fā)生水土流失，與沒有水土流失極敏感區(qū)的評價結果相吻合。

圖5 水土流失敏感性評價

3.5 生態(tài)空間劃定結果

提取經(jīng)評估確定的生態(tài)系統(tǒng)服務功能極重要、重要區(qū)域和生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)域，與各類保護地和環(huán)境功能區(qū)劃確定的自然生態(tài)紅線區(qū)和生態(tài)功能保障區(qū)疊加校驗，去除集中連片的建制鎮(zhèn)、城鎮(zhèn)、村莊及其周邊的耕地和園地以及集中連片的礦區(qū)，最終劃定浙江省陸域生態(tài)空間54 535.79 km2，占全省陸域總面積的52.28%。主要分布在浙西北山地丘陵、浙西南山地、浙中部丘陵及浙東南沿海地區(qū)，此外，在開化縣、江山市、龍游縣、龍泉市、景寧畬族自治縣、云和縣、青田縣、泰順縣、文成縣、蒼南縣、瑞安市、永嘉縣等地呈現(xiàn)集中連片分布，具體見圖6。本研究劃定的生態(tài)空間涵蓋了浙江省劃定的所有生態(tài)保護紅線區(qū)域。

圖6 浙江省生態(tài)空間分布

4 小結與討論

當前中國對生態(tài)空間的研究尚處于探索階段［18］，在國土空間格局優(yōu)化的政策導向下，加強生態(tài)空間保護和管制顯得尤為重要［19］。尤其是構建科學合理的生態(tài)空間格局，保護最重要的自然生態(tài)空間是科學管控人類行為、理順保護與發(fā)展關系、降低人為活動與生態(tài)保護沖突的基礎［20］。

本研究探索建立了一套基于“三線一單”的浙江省生態(tài)空間劃定技術流程，對構建浙江省生態(tài)安全格局有重要的參考價值，共劃定浙江省生態(tài)空間54 535.79 km2，占全省陸域總面積的52.28%。將劃定結果與浙江省生態(tài)現(xiàn)狀格局進行對比分析，兩者的分布格局基本一致，生態(tài)空間基本位于植被覆蓋較好且自然生態(tài)本底狀況良好的區(qū)域，與實際較符合，生態(tài)空間劃定結果相對合理可靠。

本研究采取的生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性和生態(tài)環(huán)境敏感性評價過程涉及選取評價方法、賦值和分級，具有一定的主觀性，難免產(chǎn)生一些誤差，在一定程度上會影響到分析結果的準確性。此外，生態(tài)保護紅線是在生態(tài)空間內(nèi)劃定的具有特殊重要功能、必須強制性嚴格保護的區(qū)域，是生態(tài)空間最重要和最核心的部分［21］。目前生態(tài)保護紅線仍在評估調(diào)整中，下一步生態(tài)空間的調(diào)整和確定要以調(diào)整后的生態(tài)保護紅線作為重要基礎，保障生態(tài)安全格局更加完善。