松潘县生态安全格局评价及生态保护红线区划研究

杨 渺，谢 强，方自力，叶 宏，龙 泉，吴越华

(1.四川省环境保护科学研究院，成都 610041; 2.中科院生态环境研究中心，北京 100085)

· 生态环境 ·

松潘县生态安全格局评价及生态保护红线区划研究

杨 渺1,2，谢 强1，方自力1，叶 宏1，龙 泉1，吴越华1

(1.四川省环境保护科学研究院，成都 610041; 2.中科院生态环境研究中心，北京 100085)

划定松潘县生态保护红线，可促进生态环境保护。对于引导县域人口分布、经济布局与资源环境承载能力相适应；将良好生态资源优势转化为区域竞争发展优势，实现县域经济提质升位和城市转型升级，都具有极为重要的意义。研究在水源涵养功能、生物多样性保护功能、水土保持功能评价的基础上，结合松潘县域实际，构建了生态安全空间格局，并初步刻画了松潘县生态保护红线。松潘县生态保护红线面积为8 042.79km2，占国土面积的98.68%。其中禁止开发红线1 374.53km2，占松潘国土面积的16.46%；生态功能重要性红线5 866.60km2，占国土面积的70.25%；其它类型红线801.66km2，占国土面积的9.60%。松潘县非红线区主要位于岷江河谷两岸的人口和城镇集中发展区。

生态安全格局；评价；生态功能；生态保护红线

生态保护红线是指对维护国家和区域生态安全及经济社会可持续发展，保障人民群众健康具有关键作用，在提升生态功能、改善环境质量、促进资源高效利用等方面必须严格保护的最小空间范围。

2013年5月习近平同志在中共中央政治局第六次集体学习中强调，“要划定并严守生态红线，牢固树立生态红线的观念。在生态环境保护问题上，就是要不能越雷池一步，否则就应该受到惩罚”。生态红线在国家生态保护战略中的地位逐步提升，2013年9月党的十八届三中全会《关于全面深化改革若干重大问题的决定》把划定生态保护红线作为了加快生态文明制度建设的重要任务。从此生态保护红线划定工作相续启动，在非正式语境中，仍习惯称为生态红线。

《国家生态保护红线-生态功能红线划定技术指南(试行)》(环发[2014]10号)把生态保护红线体系分为生态功能红线、环境质量红线和和资源利用红线。并制定了生态功能红线划定技术方法，指导各地生态功能红线的划定工作。2014年2月四川省委十届四次全会《关于贯彻落实党的十八届三中全会精神全面深化改革的决定》明确我省要“建立生态红线制度，科学划定生态功能红线、环境质量红线、资源利用红线”。在环发[2014]10号文的指导下，四川省进行了生态保护红线-生态功能红线划定试点。松潘县同成都市温江区、雅安市宝兴县以及成都市蒲江县成为了我省首批4个试点地区。

在试点环发[2014]10号文的试点的基础上，环保部形成了《生态保护红线划定技术指南》(环发[2015] 56号)用于指导生态保护红线划定。中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于划定并严守生态保护红线的若干意见》，明确指出生态保护红线是指在生态空间范围内具有特殊重要生态功能、必须强制性严格保护的区域，是保障和维护国家生态安全的底线和生命线。

通过生态保护红线划定，可以优化松潘县国土空间开发格局，可以引导县域人口分布、经济布局与资源环境承载能力相适应。可以增强县域经济社会可持续发展和生态文明建设的生态支撑能力。有利于推动良好生态资源优势转化为生态产品，对于实现县域经济提质升位和城市转型升级，具有极为重要的意义。四川省地处青藏高原东南缘，是全国生态安全战略格局的重要组成部分。作为首批生态保护红线划定试点区域，划定松潘县生态功能保护红线，有利于探索川西北高山高原区生态保护红线划定技术，不仅有利于维护和增强松潘县生态系统服务功能，乃至对四川省的生态安全都具有重要意义。

1 评估范围、目标及方法

1.1 研究区概况

松潘县地处川西北高原，幅员面积8 486km2，见图1。全县地形复杂，气候、地貌多样，形成不同性质灌丛、乔木林、草甸等自然植被的垂直分布。多年平均降水量752mm，降水量随海拔高度的增高而增加，河谷降水量少于两傍高山。全县辖25个乡镇，是藏、羌、回、汉多民族聚居区。

图1 研究区域Fig.1 Range of studied area

1.2 数据资料收集与处理

收集1∶50 000 松潘县行政区划、1∶ 50 000DEM、数据、道路、河流等基础地理数据；收集研究区1∶1 000 000土壤类型数据、1∶100 000土地利用图、城市规划、国土空间规划、基本农田规划、生态公益林、基本草原以及自然保护区等专题数据；数据综合整理，矢量化后转换为统一投影(WGS1984_Albers)；收集地面气候台站平均降水月值数据，TM影像数据，反演LAI、NDVI,并计算土壤侵蚀通用方程中植被覆盖因子、空间插值生成降水侵蚀力因子。

1.3 评估方法

评估方法主要依照《国家生态保护红线-生态功能红线划定技术指南(试行)》(以下简称指南)进行。

1.3.1 水源涵养功能评估

水源涵养功能采取冠层截流量+土壤涵养量表示。冠层截留计算方法，见下式：

VC=∑pi×si=∑(fi×LAIi×hi)×si

其中，为冠层水源涵养截流量(t)， 为林冠单位面积截流能力(t/hm2)； 为评估单元的面积(m2)； 为评估单元植被覆盖度， 为评估单元的叶面积指数； 为评估单元植被的最大截流量(m)。植被覆盖度、LAI采用TM影像反演得到。不同植被类型冠层最大截流量参考李双权[1]等研究成果；土壤涵养能力采用定量指标法来评价，以土壤渗流能力因子表示。根据美国农业部(USDA)土壤质地分类，将13种土壤质地类型分别在0～1之间均等赋值得到。

根据最大最小值，分别将冠层截留量及土壤渗流能力因子计算结果归一化到0～1之间，然后计算权重和。

1.3.2 生物多样性功能评估

生物多样性维持功能以生境适宜度表示。参考欧阳志云等研究结果，利用层次分析法建立评估指标体系[2-3],评估生物多样性保护功能。

1.3.3 水土保持功能评估方法

水土保持功能以水土保持量指标表示。根据RUSLE模型，通过降雨、土壤、坡长坡度、植被和土地管理等因素评估。计算方法参见杨渺[4]等研究成果。

1.3.4 生态服务功能重要性分级

采用自然断点分类法，在ArcGIS中把水源涵养功能计算结果、生境适宜性计算结果，以及水土保持功能计算结果分为低、较低、中、较高、高等5级，表示各生态功能重要性等级；统计各级所占面积。

2 生态服务功能重要性评估

2.1 水源涵养功能重要性评价

2.1.1 功能重要性评价

松潘县植被冠层截留能力和土壤水源涵养能力空间分布上具有较大一致性。综合两者，得到松潘县水源涵养能力重要性评价结果，图2。

图2 松潘县水源涵养能力分布图Fig.2 Water conservation capacity distribution of Songpan country

2.1.2 功能重要性分级

把松潘县水源涵养能力评价结果分为5级，中等以上面积占国土面积的46.37%。等级为高的面积687.28km2，占国土面积的8.24%；等级较高的1 327.33km2，占国土面积的15.91%，见表1。

表1 松潘县水源涵养分级特征Tab.1 Characteristics of water conservation classification

松潘县水源涵养能力较强的乡镇主要是县域东西部及南部森林覆盖较高的乡镇。以草原植被类型为主的各乡镇水源涵养能力评价等级相对较低，见图3。

图3 松潘县水源涵养能力分级图Fig.3 Classification graph of water conservation capacity

2.2 生物多样性保护功能重要性评价

2.2.1 生境质量适宜性分析

综合考虑道路和居民点对生境的胁迫作用，纠正基于生态系统类型的生境质量评价，得出松潘县生境质量评价结果，见图4。

图4 生境适宜性评价图Fig.4 Evaluation of habitat suitability

2.2.2 功能重要性分级

将松潘县生境质量评价结果各分为5类，见图5。松潘境内沿岷江河谷区域、白羊自然保护区内高海拔区，以及部分草原区生境质量较低，其余区域生境质量较高。沿岷江河谷生境质量较低，主要因为是居民聚集点分布密集、道路对生境分割作用强烈，人类活动对生境影响较大；白羊自然保护区高海拔区域主要分布生态类型为冰川积雪，生境质量评价值较低。

图5 松潘县生境适宜性评价分级图Fig.5 Habitat suitability classification of Songpan county

根据分析，松潘县生境质量总体较高，生境质量中级及以上的生境占松潘县总面积的81.73%，见表2。

表2 松潘县生境质量分级特征Tab.2 Habitat suitability classification characteristics

2.3 水土保持功能重要性评价

2.3.1 水土保持能力评价

分别计算通用水土流失方程中的R因子、K因子、LS因子，以及C因子，见图6。

图6 RUSLE各因子Fig.6 Factors of RUSLE

松潘县水土保持能力较高的地区主要位于高山区的河谷两边。同时，这些区域也极易发生土壤侵蚀，见图7。

图7 松潘县水土保持能力Fig.7 Soil conservation function of Songpan county

2.3.2 功能重要性分级

把松潘县水土保持能力评价结果分为5级，中等以上面积占国土面积的46.37%。等级为高的面积687.28km2，占国土面积的8.24%；等级较高的1327.33km2，占国土面积的15.91%，见图8。

图8 松潘县水土保持能力分级图Fig.8 Classification graph of soil conservation function

3 生态安全格局评价

把水源涵养功能、水土保持功能、生物多样性功能进行综合，得到生态服务总体重要性，并分为5级，其中重要性低区域的1 627.02km2，功能重要性较低的区域面积2 501.05km2，功能重要性一般的区域面积2 111.56km2，功能重要性较重要的区域面积1 341.23km2，功能重要性重要的区域面积752.73km2，见图9。

图9 松潘县生态服务总体重要性分级图Fig.9 Ecosystem services overall importance classification

依据生态服务功能评估结果，结合松潘县生态敏感性分析结果，分析各生态服务功能的空间关系，从生态功能综合分布格局的角度，刻画出松潘县生态安全格局，见图10。

图10 生态安全格局评价图Fig.10 Pattern of ecological security

4 生态保护红线

把黄龙省级自然保护区、白羊省级自然保护区、龙滴水县级自然保护区的核心区和缓冲区、松潘县集中饮用水源保护区的一级区和二级区、松潘岷江源国家级湿地公园的湿地保育区和湿地恢复区、松潘基本草原中具有特殊用途的草原、野生动物生存环境草地、一级和二级生态公益林直接纳入生态保护红线。结合生态安全格局评价结果，以及结合松潘县国土规划和实地调研结果，刻画出松潘县生态保护红线，见图11。

图11 松潘县生态保护红线Fig.11 Red line of ecological protection

松潘县生态保护红线面积8 042.79km2，占国土面积的98.68%。其中禁止开发红线1 374.53km2，占松潘国土面积的16.46%；生态功能重要性红线5 866.60km2，占国土面积的70.25%；其它类型红线801.66km2，占国土面积的9.60%；非红线区308.04km2，占国土面积的3.69%，见表3。

表3 松潘县各类型红线面积统计Tab.3 Area statistics of each type of red line

5 小 结

根据指南要求，把生态服务功能评估极重要区域，以及自然保护区的核心区和缓冲区、一级和二级生态公益林等特殊区域直接纳入生态保护红线，同时结合地方发展需求，预留发展用地。在松潘县生态安全格局评估结果的基础上，构建了松潘县生态保护红线。并且根据生态保护红线“一线一策”的管控要求，把划定的生态保护红线分为了几种类型，有助于生态保护红线的管控。确保划得实、守得住，维护松潘县生态安全，促进经济社会可持续发展。

生态保护红线划定的过程中，根据松潘县实际情况对指南中部分方法进行了调整。松潘地形起伏显著，相对高差比较大，最低处白羊乡棱子口海拨为1 080m，最高处岷山主峰雪宝顶海拨5 588m，县城海拨2 850m。在对全县各生态服务功能的评估过程中，没有采取分区评估，而是同一个生态服务功能采用统一的模型及评估参数。结果导致草原区的生态服务功能评价结果相对森林区普遍较低。因此，在现场调研的基础上，本研究把评估结果重要(非极重要)的草原区域加入生态保护红线。根据松潘县地广人稀，人类活动集中分布着高山峡谷的岷江沿岸的特点，结合松潘县土地利用规划，把建设用地和适宜建设用地外的区域全部划入生态保护红线。

按照国家生态保护红线“自上而下”和“自下而上”相结合的划定方式，本次研究结果尚需进一步征求地方部门意见，对生态保护红线边界进行完善，最终确定松潘县生态保护红线。本研究刻画的松潘县生态保护红线为松潘县境内的县级生态保护红线，而非松潘县境内的生态保护红线。本研究进行时，县级以上生态保护红线划定结果尚未出台，后续划定的，凡落入松潘县行政区域内的将自动进入松潘县域生态保护红线范围，并按相应级别的管控要求进行管理；县级以上生态保护红线与县级的生态保护红线重叠区域，按级别高的生态保护红线管控要求进行管理，同时不再属于县级生态保护红线。

[1] 李双权.长江上游森林水源涵养功能研究[D].呼和浩特：内蒙古农业大学，2008.47-48.

[2] 欧阳志云,刘建国,肖 寒,等.卧龙自然保护区大熊猫生境评估[J]. 生态学报,2001,21(11): 1869-1874.

[3] 王学志,徐卫华,欧阳志云.生态位因子分析在大熊猫(A iluropoda melanoleuca)生境评估中的应用[J].生态学报,2008,28(2): 821-828.

[4] 杨 渺,谢 强,谭晓蓉,等. 基于GIS /RS 的地震灾区流域水土保持功能恢复效应评估[J].四川环境,2013,32(1):39-45.

Evaluation of Ecological Security Pattern and Red Line Zoning of Ecological Protection of Songpan County

YANG Miao1,2, XIE Qiang1, FANG Zi-li1,YE Hong, LONG Quan1,WU yue-hua1

(1.SichuanResearchAcademyofEnvironmentalSciences,Chengdu610041,China;2.ResearchCenterforEco-EnvironmentalSciences,ChineseAcademyofSciences,Beijing100085,China)

Ecological protection red line zoning of Songpan County can promote ecological environmental protection. It has significant meaning in guiding the population distribution, economic layout match with resources environment carrying capacity, converting the good ecological resource advantage into regional competitive advantage, and realizing the upgrade of county economy and urban transformation. By analyzing the function of water conservation, biodiversity protection, and soil and water conservation function, combining with the reality of Songpan County, this paper established the spatial pattern of ecological security, and depicted the ecological protection red lines of Songpan County preliminary. The ecological protection red line area is 8042.79 km2in Songpan County, accounting for 98.68% of the land area. In which the prohibited development red line was 1374.53 km2, accounting for 16.46% of the land area. The of ecological function significance red line was 5866.60 km2, accounting for 70.25% of the land area. Other type of red line was 801.66 km2, accounting for 9.60% of the land area. The none-red line area is mainly located in the Minjiang river valley, where was the population and urban centralized area in Songpan County.

Ecological security pattern; evaluation; ecological function; ecological protection red line

2017-01-17

四川省军民融合产业发展专项资金(zfy-2017-37);四川省环保专项资金资助(2016055)。

杨 渺(1976-)，男，山东定陶人，2007年毕业于四川农业大学林学专业，博士，高级工程师，主要研究方向为生态服务功能权衡、地理信息系统与区域规划等，

X171.4

A

1001-3644(2017)03-0025-09