王 媛,陈明辉,刘艳君,朱显梅,张 刚
(1.吉林省环境科学研究院,吉林长春130021;2.东北师范大学环境学院,吉林长春130024)
吉林省朝阳镇环境功能区划研究
王 媛1,陈明辉1,刘艳君1,朱显梅1,张 刚2
(1.吉林省环境科学研究院,吉林长春130021;2.东北师范大学环境学院,吉林长春130024)
以吉林省朝阳镇为例,基于区域生态系统的生态适宜性、生态敏感性和生态系统服务价值三方面的评估结果,结合区域社会经济发展规划,将朝阳镇划分为城镇中心经济区、农业种植生态区、林特生态区和水源保护区4个环境功能区.针对各环境功能分区的环境特点和发展要求,提出各环境功能分区的环境管理要点.
城镇;环境功能区划;生态适宜性;生态敏感性;生态系统服务
环境功能区划研究始于20世纪60年代,最初是基于土地开发利用现状评价以及各种用地的适宜性分析,制定出用地的理想分布[1-2].国内的环境功能区划一般应用于整个环境管理相关的工作中;国外的环境功能区划一般是基于解决现存的某种环境问题的目的而展开的,并且能应用于环境规划以外的规划建设的指导中,这是国内外关于环境功能区划研究的主要区别[3-4].目前,我国多数发达城市和地区陆续进行了环境功能区划方面的研究,并将研究成果应用到区域环境管理中[5-9],而且也归纳和总结了环境功能区划的技术方法[10-13].但这些研究主要集中在如城市、流域或者区域较大的范围内,对于城镇这样一个比较微观、独特的半自然、半人工环境系统,专门性的研究很少[14].另外,目前大多数环境功能区划主要是依据客观自然地理的分异规律进行的自然区划,对人类活动在环境变化中的作用和影响考虑甚少,且往往忽略了生态系统的服务功能及生态敏感性等指标的研究[6].
本文的环境功能区划研究以吉林省朝阳镇为例,将朝阳镇视为一个“社会-经济-环境”复合生态系统,详细调查其自然生态环境状况,且充分考虑其社会、经济发展现状及未来发展目标,以科学发展观理论为指导,采用空间分析法,在生态环境适宜度、生态敏感性和生态系统服务价值三方面评估的基础上,进行区域环境功能分区,并提出各环境功能区的环境管理要点,以为吉林省乃至北方乡镇功能区划和环境管理提供参考.
1.1 自然环境
辉南县朝阳镇位于吉林省东南部(见图1),地理位置为125°39′~126°04′E、42°39′~42°43′N,面积192.8km2,辖24个村,人口13.6万人,其中,城镇居民9.5万人,全镇劳动力5.3万人.朝阳镇年平均气温为4.1℃,最大冻层厚度为1.6m,年平均降雨量为686mm,常年多西南风.朝阳镇地处三统河中下游和大柳河两岸,区域水力资源丰富,水体功能定为Ⅲ类水体.高集岗村为辉南县水源地.朝阳镇现土地利用以耕地为主,面积74.7km2,主要在镇中部和中西部,其中,新胜村、兴德村、平安村为有机水稻种植基地;城区面积15km2,主要在镇区及其周边的村屯;林地面积56.7km2,主要在镇北部和东南部面积较大的几个村屯,如桦树村、郭船口村等.
1.2 社会经济
朝阳镇2011年本地生产总值29亿元,城镇居民可支配收入10 960元,农民人均纯收入达到7 113元.县经济开发区坐落在镇区内,规划面积9.5km2,现已投资6 000余万元完成了1km2起步区的基础设施建设,实现了“七通一平”,现入区企业达14户,年实现产值20亿元.全镇农村经济稳步发展,形成了以蔬菜、瓜果、养殖业为主的主导产业.
图1 朝阳镇地理位置
1.3 规划定位
《辉南县国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》中明确将县城朝阳镇建设成为更具辐射带动能力的县域发展中心.《吉林省辉南县生态示范区建设总体规划》中确定:将朝阳镇建设成为集工贸、金融、科技、集约化农业、林业、土特产生产为一体的多功能生态经济区.
2.1 评价单元的划分及评价数据来源
以朝阳镇社会经济发展规划及自然环境特点为依据,以朝阳镇现行政村边界为准,将朝阳镇划分为24个评价单元.本次研究主要参考2010年、2011年朝阳镇统计年鉴和环境质量简报中的相关数据.
2.2 评价方法
2.2.1 生态适宜性评价
由于在朝阳镇总体规划中,主要的用地方式是工业用地与居住用地,其中商贸区大多沿街而设,夹在居住区之中,因此,朝阳镇环境功能区划的用地生态适宜度分析分两类进行:一类是以工业用地为主的乡镇企业开发区(简称工业用地);另一类是以居住、商业贸易为主的包括行政办公、文教的居住商贸混合区或居住、农地(简称居住用地).本研究从用地条件、环境、限制条件三方面对朝阳镇用地生态适宜性进行评价,在对朝阳镇各评价单元进行单因子评价的基础上,根据各指标权重(见表1),计算各评价单元生态适宜性综合因子,并绘制生态适宜性分析图,见图2和图3(各评价因子中生态适宜为1,基本适宜为2,不适宜为3).
表1 工业用地及居住用地各层次指标权重
图2 工业用地适宜性分析
图3 居住用地适宜性分析
2.2.2 生态敏感性评价
生态敏感性是指在不损失或不降低环境质量的情况下,生态因子对外界压力或变化的适应能力,生态敏感程度的高低直接反映了该区域生态环境承受人为胁迫能力的高低[16-18].本研究中生态敏感性评价主要从自然、环境污染程度和社会三方面进行,在对朝阳镇各评价单元进行单因子评价的基础上,根据各指标权重(见表2),计算各评价单元生态敏感性综合因子,并绘制生态敏感性分析图,见图4(各评价因子中生态敏感为4,较敏感为3,较不敏感为2,不敏感为1).
表2 生态敏感性各层次指标权重
2.2.3 生态系统服务价值评价
本次研究在评价各类生态系统的服务价值中仅考虑其自然价值,不考虑其经济价值和社会价值.首先,根据朝阳镇农田面积、粮食产量及粮食价格,考虑在没有人力投入的自然生态系统提供的自然价值是现有单位面积农田提供的食物生产服务经济价值的1/7,可估算朝阳镇农田自然粮食产量的价值为2 093.24元/hm2;然后,采用谢高地等人提出的“中国生态系统服务价值当量因子表”[15],估算朝阳镇各类土地年度单位面积生态服务价值.经计算,朝阳镇各类生态系统中水域的生态服务价值最大,为9.6万元/(hm2·a);其次是林地生态系统,为4.6万元/(hm2·a);居住、建筑、交通等生态系统的服务价值最低,仅为879元/(hm2·a).由各评价单元中各类土地面积及单位面积生态服务价值,可计算出各评价单元土地的生态服务价值,根据单位面积生态系统服务总价值评价分级标准(见表3),对各评价单位进行分级,最终得到朝阳镇生态系统服务价值等级分布图,见图5.
表3 单位面积生态系统服务总价值评价分级标准
图4 生态系统敏感性分析
图5 生态系统服务功能分析
朝阳镇工业用地及居住用地生态适宜性分析结果显示:朝阳镇工业用地和居住用地没有不适宜的单元,镇域工业用地和居住用地规划基本可行,但是向阳村、东凤村中工业用地单元因靠近有机水稻种植基地,其生态适宜性为基本适宜.
朝阳镇生态系统敏感性分析结果显示:朝阳镇镇域范围内除了镇区和开发区内有少量工厂以外,其余村屯仍以农业生产活动为主,无工业污染;另外镇域范围内无自然保护区、风景名胜区等需要特殊保护的区域.从生态敏感性角度评价,除镇区和开发区为较敏感区,其余各评价单位均为较不敏感或不敏感.
朝阳镇生态系统服务价值分析结果显示:除镇区和开发区生态系统服务价值为四类区(较低)外,其余评价单元生态系统服务价值均为二类区或三类区,且各评价单元单位面积生态服务价值的高低主要与林地面积所占比例密切相关.林地面积所占比例越高,单位面积的生态服务价值越高.
图6 朝阳镇环境功能分区
综合生态适宜性、生态敏感性、生态系统服务价值三方面的评价结果,并考虑朝阳镇规划定位,最终将朝阳镇划分为4个环境功能分区(见图6、表4),并提出各环境功能分区的环境管理要点(见表5).
表4 各环境功能区划生态特点
表5 各环境功能分区的环境管理要点
本次环境功能区划研究中,将朝阳镇视为一个“社会-经济-环境”的复合生态系统,基于区域生态系统的生态适宜性、生态敏感性和生态系统服务功能价值三方面的评估结果,结合区域社会经济发展规划,对其进行科学的环境功能分区,得出以下结论:
(1)朝阳镇工业用地和居住用地无不适宜单元,朝阳镇镇域工业用地和居住用地规划基本可行;除镇区和开发区内有少量工厂外,其余评价单元仍以农业生产活动为主,且镇域内无自然保护区、风景名胜区等需要特殊保护的区域,故除镇区和开发区生态系统为较敏感区外,其余各评价单位均为生态系统较不敏感区或不敏感区;朝阳镇生态系统服务价值以二类区和三类区为主,且各评价单元中林地面积所占比例越高,其单位面积的生态系统服务价值越高.
(2)综合生态现状评价,考虑朝阳镇未来规划不仅是县城发展中心,更要形成一个集工贸、金融、科技、集约化农业、林业、土特产生产为一体的多功能生态经济区,本次环境功能区划研究将朝阳镇划分为城镇中心经济区、农业种植生态区、林特生态区和水源保护区4个环境功能区,为区域经济发展提供了空间保障,并针对各环境功能分区的环境特点和发展要求,提出了环境管理要点,为区域环境管理提供了科学参考.
(3)本研究以朝阳镇为例,详细研究了城镇这样一个比较微观、独特的半自然、半人工环境系统的环境功能区划,填补了国内在此方面研究的不足,可为吉林省乃至北方乡镇功能区划和环境管理提供参考.
[1] 杨旗,王静.论小城镇环境规划[J]山西建筑,2013,39(21):202-203.
[2] 余朝毅.环境功能区划体系构建与应用[D].上海:上海交通大学,2013:2.
[3] YAN QIN,ZHANG JIXIAN.Integrated application of RS and GIS to agriculture land use planning[J].Geo Spatial Information Science(Quarterly),2002,5(2):26-32.
[4] MILLER DONALD,GERT DE ROO.Integrated environmental zoning[J].Journal of the American Planing Association.1996,43(3):372-385.
[5] 姜林,赵彤润.环境区划方法研究:以北京市为例[J].环境科学,1993,14(5):55-59.
[6] 樊正球,王祥荣,王平建,等.厦门马銮湾地区生态环境现状分析及其功能区划[J].复旦学报:自然科学版,2004,43(4):657-662.
[7] 曹孟.长春高新区集中新建区环境保护规划研究[D].长春:东北师范大学,2007:5.
[8] 朱光明.长春市土地利用结构变化与优化研究[D].长春:东北师范大学,2012:6
[9] 符国基.海南岛综合环境功能区划研究[J].海南大学学报:人文社会科学版,2001,19(1):37-40.
[10] 刘文秀.长春市城乡一体土地利用的机制与模式研究[D].长春:东北师范大学,2012:12
[11] 徐少辉,王华东.城市环境功能区划研究——以广西北海市为例[J].重庆环境科学,1997,19(6):5-9.
[12] 杨章贤,李诚固.城乡结合部非建设用地利用规划与管制——以长春市西新镇为例[J].东北师大学报:自然科学版,2011,43(3):149-154.
[13] 王灵芝,严明渝,刘惠清.吉林省经济转型中土地利用变化的机制分析[J].东北师大学报:自然科学版,2011,43(4):147-153.
[14] 黄荣.城镇功能区划研究——以溧城镇为例[D].苏州:苏州科技学院,2009:5
[15] 谢高地,鲁春霞,冷允法,等.青藏高原生态资产的价值评估[J].自然资源学报,2003,18(2):189-195.
[16] 杨志峰,徐俏,何孟常,等.城市生态敏感性分析[J].中国环境科学,2002,(4):73-77.
[17] 刘康,欧阳志云,王效科,等.甘肃省生态环境敏感性评价及其空间分布[J].生态学报,2003,(12);2711-2718.
[18] 胡浩,王士君,南颖,等.基于生态敏感性分析的环境友好型土地利用空间结构探析[J].东北师大学报:自然科学版,2012,44(3):142-148.
Study on the environmental function zoning of Chaoyang Town in Jilin Province
WANG Yuan1,CHENG Ming-hui1,LIU Yan-jun1,ZHU Xian-mei1,ZHANG Gang2
(1.Jilin Institute of Environmental Science,Changchun 130021,China;2.School of Environment,Northeast Normal University,Changchun 130117,China)
In the case of environmental function zoning of Chaoyang Town,based on the analysis results of ecological suitability,ecological sensitivity and the ecosystem services value on the regional ecosystem,and combined with regional economic development planning,Chaoyang Town were divided into four environmental function zones,that is town center zone,agricultural ecological sections,forestry specialty biome and water conservation district.Furthermore,according to the characteristics of environment and development requirements of every environmental function zone,environmental management points were raised in the paper.
cities and towns;environmental functional zoning;ecological suitability;ecological sensitivity;ecosystem services
X 321 [学科代码] 790·51
A
(责任编辑:方林)
1000-1832(2014)02-0132-06
10.11672/dbsdzk2014-02-025
2013-10-16
吉林省环境保护厅基础研究类项目(吉环科字第201103(4)号);国家级生态学实验教学示范中心开放课题(NE201306).
王媛(1978—)女,硕士研究生,工程师,主要从事环境规划与环境管理研究;通讯作者:张刚(1978—),男,博士,副教授,主要从事环境地球化学及大气污染控制工程研究.