安徽省重点生态功能区保护红线划定方法研究

王在高, 吴 楠

(安徽省环境科学研究院,安徽 合肥 230022)

安徽省重点生态功能区保护红线划定方法研究

王在高, 吴 楠

(安徽省环境科学研究院,安徽 合肥 230022)

生态保护红线区域包括重点生态功能区、生态环境敏感/脆弱区和禁止开发区域,文章以GIS系统为手段,结合安徽省生态环境现状,建立安徽省重点生态功能区保护红线的指标体系,利用生态学定量指标评价方法,划定安徽省重点生态功能区保护红线,为下一步全省生态保护红线划定提供参考。

重点生态功能区;指标体系;生态保护红线

0 引 言

当前,我国生态系统退化和环境污染问题日益突出,生态环境呈现持续恶化趋势。如何强化生态环境的整体性、保障国家生态安全,已成为全社会关注的焦点问题[1]。生态保护红线是保障国家生态安全的重要手段。生态保护红线划定包含重点生态功能区、生态敏感/脆弱区以及禁止开发区域等3部分内容[2],其中,重点生态功能区是划定生态保护红线的重点对象之一。根据《全国及各地区主体功能区规划》[3]、《全国生态功能区划》[4]等,结合生态保护重要性评估结果,确定安徽省生态保护的重点区域面积为68 908.54 km2,占全省总面积的49.19%。

生态保护红线与耕地红线不同,不仅仅是一个数量上的概念,更是一个蕴含时间、空间、自然资源、生物多样性和生态服务功能的综合载体[5]。生态保护红线划定后应该满足性质不转换、功能不降低、面积不减少、责任不改变的管理控制要求,因此,重点生态功能区域不可能全部划定为保护红线区域范围。本文以GIS系统为手段,结合安徽省生态环境现状,建立安徽省重点生态功能区保护红线的指标体系,利用生态学定量指标评价方法,研究划定安徽省重点生态功能区保护红线的面积和范围。

1 重点生态功能区保护红线指标体系

1.1 研究区域概况

安徽省地处中国东南部,跨长江、淮河和钱塘江三大流域,位于北纬29°22′～34°40′,东经114°53′～119°30′,面积13.96×104km2,中国重要的秦岭、淮河地理分界线横贯全省,气候、生物、土壤等生态要素表现出明显的地带性特征。地形由平原、山地、丘陵相间排列,自北向南依次为淮北平原、江淮丘陵、大别山区、长江沿岸平原和皖南丘陵山区。气候属于暖温带向亚热带过渡型,平均气温14～17 ℃,平均日照1 800～2 500 h,无霜期200～250 d,平均降水量800～1 800 mm,山区自然生态系统保存良好,是长江、淮河的部分支流和钱塘江的源头区。

2010年国务院印发的《全国主体功能区规划》中明确国家重点生态功能区分为水源涵养型、水土保持型、防风固沙型和生物多样性维护型4种类型[6],其中安徽省重点生态功能区包括大别山区、淮河中下游区、安徽沿江湿地以及其他重点生态功能区。

1.2 重点生态功能区保护红线划定指标体系

根据生态红线概念的内涵和特征,结合安徽省生态环境现状、安徽省主体功能区规划[7]以及有关生态红线的研究成果等[8-9],本文提出了安徽省重点生态功能区保护红线划定指标体系,包括5项功能指标,即水源涵养、生物多样性保护、水土保持、水资源保护及洪水调蓄。

2 重点生态功能区保护红线划定方法

生态系统服务功能重要性评价的目的是针对区域典型生态系统,评价生态系统服务功能的综合特征,评价内容包括水源涵养、生物多样性保护、水土保持、水资源保护及洪水调蓄。根据不同类型重点生态功能区的主导服务功能,开展生态系统服务重要性评价与等级划分。其中,水源涵养、生物多样性保护、水土保持3项功能指标的重要性评价基于《生态保护红线划定技术指南》 附录A——A.2 NPP定量指标评价方法[10],利用GIS软件采用分位数(Quantile)功能进行4级分类(Classified)操作,将重要性分为一般地区、比较重要、重要和极重要。

(1) 水源涵养重要性评估。以生态系统水源涵养服务能力指数作为评价指标,计算公式为:

WR=PmeanFsicFpre(1-Fslo)

(1)

其中,WR为生态系统水源涵养服务能力指数;Pmean为评价区域多年生态系统净初级生产力平均值;Fsic为土壤渗流能力因子,根据土壤质地类型由黏土到砂土分别在0～1之间均等赋值得到,砂土为1;Fpre为多年平均降水因子,由多年(大于30 a)平均年降水量数据插值并归一化到0～1之间;Fslo为坡度因子，根据最大最小值法归一化到0～1之间，利用GIS软件对评价区域坡度栅格图计算得出。

根据(1)式,对安徽省水源涵养功能重要性进行赋值计算,形成水源涵养重要性分布图,得到水源涵养重要性各级别相应面积与所占比例，见表1所列。

(2) 生物多样性保护重要性评估。以生物多样性保护服务能力指数作为评价指标,计算公式为:

Sbio=PmeanFpreFtem(1-Falt)

(2)

其中,Sbio为生物多样性保护服务能力指数;Ftem为气温参数,由多年(10～30 a)平均年降水量数据插值获得,得到的结果归一化到0～1 之间;Falt为海拔参数,由评价区海拔进行归一化获得。

根据(2)式,结合生态系统空间分布,对安徽省生物多样性保护功能重要性进行赋值计算,形成生物多样性保护重要性分布图。得到生物多样性保护重要性各级别相应面积与所占比例，见表1所列

(3) 水土保持区重要性评估。以生态系统水土保持服务能力指数作为评价指标,计算公式为:

Spro=Pmean(1-k)(1-Fslo)

(3)

其中,Spro为水土保持服务能力指数;k为土壤可蚀性因子。

根据(3)式,结合生态系统空间分布,对安徽省水土保持功能重要性进行赋值计算,形成水土保持重要性分布图,得到水土保持功能重要性各级别相应面积与所占比例，见表1所列。

(4) 水资源保护重要性评估。根据安徽省主要水系及其支流汇水区域、流经区地表覆盖状况、土壤物理化学性质、人为活动影响以及主要城市供水取水口的位置和特点,以二级支流小流域为基本单元,对区域水资源维持的贡献率进行赋值评价,分为极重要、重要、比较重要和一般地区4个等级,分别对其赋值7、5、3、1。经GIS软件赋值计算,作出安徽省水资源保护重要性评估图，得到各级别相应面积与所占比例，见表1所列。

(5) 洪水调蓄重要性评估。洪水调蓄生态服务功能评价主要是根据区域洪水发生的特点,对流域发生洪水时发挥调蓄功能的重要性大小进行评价。

以安徽省淮河、长江流域地区洪水发生时,区域对洪峰削减作用的大小,评价区域对洪水调蓄功能的重要性大小。评价分为极重要、重要、比较重要和一般地区,分别对其赋值为7、5、3、1。经GIS软件赋值计算,作出安徽省洪水调蓄功能重要性评价图，得到各级别相应面积与所占比例，见表1所列。

表1 安徽省水源涵养重要性分级结果

3 重点生态功能区保护红线划定结果

3.1 重点生态功能区保护红线综合划定方法

根据安徽省重要生态功能区评价5项功能指标，即水源涵养、生物多样性保护、水土保持、水资源保护及洪水调蓄，对各生态系统服务分值采用GIS软件进行4级分类,即一般地区、比较重要、重要、极重要等,并将“重要”与“极重要”作为红线划定的评价指标。

以(4)式求出省域生态系统服务功能综合重要性指数。

(4)

其中,Sj为j空间单元生态系统服务功能重要性指数;Si为i因素重要性等级值。

生态系统服务功能重要性综合评价分级标准见表2所列。

按照表2评价标准计算出不同等级生态服务功能重要性所占面积和比例,见表3所列。

表2 生态系统服务功能重要性综合评价分级标准

表3 安徽省生态服务功能重要性综合分级结果

3.2 重点生态功能区保护红线划定结果

根据生态保护红线的特征和内涵,将表3中“极重要”区域划为安徽省重点生态功能区保护红线,并利用GIS软件计算各地市重点生态功能区保护红线面积及其所占的比例,结果见表4所列。

从表4可以看出,重点生态功能区保护红线面积较大的地市为黄山市、六安市及安庆市,红线面积占市域面积分别为51.82%、22.17%和17.67%,与安徽省重点生态功能区内需要保护的现状是基本吻合的。

表4 安徽省各地市重点生态功能区生态保护红线及所占比例

4 结 论

划定生态保护红线是一项庞大的系统工程,本文研究了重点生态功能区红线划定方法,划出安徽省各地市重点生态功能区保护红线的面积和范围,全省重点生态功能区保护红线面积为12 639.54 km2,占全省总面积的9.02%。本文对重点生态功能区保护红线的研究方法和指标数据可为全省生态保护红线的划定提供参考。

[1] 陈海嵩.“生态红线”的规范效力与法治化路径:解释论与立法论的双重展开[J].现代法学,2014,36(4):85-97.

[2] 邹长新,王丽霞，刘军会.论生态保护红线的类型划分与管控[J].生物多样性,2015,23(6):716-724.

[3] 国家发展改革委员会.全国及各地区主体功能区划[M].北京:人民出版社,2015:432-452.

[4] 环境保护部,中国科学院.关于印发《全国生态功能区划(修编版)》的公告[EB/OL]. (2015-11-13)[2016-04-25].http://www.zhb.gov.cn.

[5] 李力,王景福.生态红线制度建设的理论和实践[J].生态经济,2014,30(8):138-140.

[6] 国务院办公厅.国务院关于印发全国主体功能区规划的通知:国发(2010)46号[EB/OL].(2010-12-21)[2016-04-20].http://www.gov.cn.

[7] 安徽省人民政府办公厅.安徽省人民政府关于印发安徽省主体功能区规划的通知[EB/OL].(2013-12-04)[2016-04-15].http://xxgk.ah.gov.cn.

[8] 许妍,梁斌,鲍晨光,等.渤海生态红线划定的指标体系与技术方法研究[J].海洋通报,2013,32(4):361-367.

[9] 吕红迪,万军,王成新,等.城市生态红线体系构建及其与管理制度衔接的研究[J].环境科学与管理,2014,39 (1):5-11.

[10] 环境保护部.关于印发《生态保护红线划定技术指南》的通知[EB/OL].(2015-04-30)[2016-04-10].http://www.zhb.gov.cn.

StudyofdelineationmethodofecologicalredlineofimportantecologicalfunctionareasinAnhuiProvince

WANG Zaigao, WU Nan

(Anhui Institute of Environmental Science, Hefei 230022, China)

Ecological red line area includes important ecological function area, ecological sensitive area and prohibited development area. With the GIS system as a means, and in view of the current situation of ecological environment in Anhui Province, the index system for the ecological red line of the important ecological function areas in Anhui Province is established. The ecological quantitative index evaluation method is used to delineate the ecological red line of the important ecological function areas in Anhui Province. This can provide reference for the ecological red line delineation in Anhui Province.

important ecological function area; index system; ecological red line

2016-05-30；

2017-06-30

安徽省环境保护厅环保专项资金资助项目(2015011)

王在高(1969-),男,安徽天长人,安徽省环境科学研究院高级工程师.

10.3969/j.issn.1003-5060.2017.10.021

X171.4

A

1003-5060(2017)10-1412-04

(责任编辑 张淑艳)