罗 璇,于少康,罗志军,汪 浩,郭 松,饶 磊
(1.江西省国土空间调查规划研究院,江西 南昌 330025;2.江西农业大学 国土资源与环境学院,江西 南昌 330045)
自然生态空间是指具有自然属性,以提供生态产品或服务为主导功能的国土空间,涵盖需要保护和合理利用的森林、草原、湿地、河流、湖泊、滩涂、岸线、海洋、荒地、荒漠、戈壁、冰川、高山冻原、无居民海岛等[1]。党的十九大报告提出,生态文明建设是关系中华民族永续发展的根本大计。作为推进生态文明建设的重要组成部分,自然生态空间保护受到越来越多的关注。2016年8月,中共中央和国务院确定江西省为首批3个生态文明试验区之一。研究如何科学合理地划定自然生态空间,为国土空间分区划定方法研究提供借鉴,并为生态文明试验区和美丽中国“江西样板”的建设提供参考。
近年来,各国政府在自然生态空间保护方面制定了相关的政策和法律法规,比如英国建立了自然资源统一管理体制,对水资源使用权统一管控[2];美国颁布了《水资源规划法》,为用水户建立用水权[3];为应对水资源短缺,日本制定了一系列政策,如《日本河川法》《世纪海洋发展战略》等[4];为加强水资源和生态环境的保护,我国颁布了《中华人民共和国水法》《中华人民共和国环境保护法》等。学者们在生态评价以及自然生态空间的划定方法、保护体系、分类分级管控等方面开展了研究[1,5-12],但基于国土空间开发适宜性评价的自然生态空间划定方面的研究还较少见。
本文与正在开展的国家生态文明试验区、国土空间规划和自然资源统一确权登记等改革相衔接,选取自然保护地类型多样的贵溪市为试点,在国土空间开发适宜性评价的基础上,通过主导功能判别,结合“三线”划定成果及风景名胜区规划,采用综合指数法和相关模型法进行国土空间开发适宜性评价。通过定性和定量的分析方法,对自然生态空间进行科学划定,丰富了自然生态划定的理论依据,以期为国土空间规划分区划定提供一定参考。
贵溪市,位于江西省东北部、信江中游。地处116°55′21″~117°28′6″E、27°50′53″~28° 37′33″N之间,国土面积为249279.20 hm2,地理位置优越,地处长、珠、闽三角区的“黄金接点”,拥有“四省通衢”之美誉,是连接海西经济区与内陆腹地的“桥梁”。贵溪市自然生态空间要素主要包括河流水系、自然保护地、风景名胜区等。具体有江西阳际峰国家级自然保护区、龙虎山中华秋沙鸭保护区、笔架峰自然保护区、龙虎山风景名胜区、贵溪、上清国家森林公园、信江国家湿地公园、龙虎山世界地质公园、象山地质公园以及177个大小水库。
综合考虑数据的可获取性,本文以贵溪市为研究单元。土地利用数据来源于贵溪市自然资源局2020年国土变更调查数据、遥感影像图、永久基本农田核实整改成果、生态保护红线优化调整成果、城镇开发边界划定成果、地质灾害成果。生态数据来源于贵溪市林业局自然保护地整合优化成果、林业一张图、NPP。土壤数据来源于贵溪市农业农村局土壤质地、土壤有机质等。
国土空间开发适宜性评价是国土开发格局优化与区域协调发展的科学基础[10]。在国土开发之前进行适宜性评价工作,有助于对开发活动进行科学引导,保障环境的健康、可持续发展[13]。以保护和改善生态环境为前提,开发与保护相结合,突出限制性因素为原则,从生态保护、农业生产、建设开发3个方面,开展生态重要性、农业、城镇空间适宜性等国土空间开发适宜性评价,合理安排生态、农业和城镇空间,并将其结果作为划定自然生态空间的依据。
2.1.1 生态空间重要性评价方法
2.1.1.1 生态系统服务功能重要性评价方法 生态系统服务功能重要性的评价公式为:
生态系统服务功能重要性=max(a,b),a为生物多样性维护重要性,b为水源涵养重要性。
(1)生物多样性功能重要性是采用生物多样性维护服务能力指数[14]进行评价,其计算公式为:
式(1)中:Sbio为生物多样性维护服务能力指数,NPPmean为多年植被净初级生产力平均值,Fpre为多年平均降水量,Ftem为多年平均气温,Falt为海拔因子。
(2)水源涵养功能重要性是采用水量平衡方程计算出水源涵养量[13]来进行评价,其计算公式为:
式(2)中:TQ为总水源涵养量(m3),Pi为降雨量(mm),Ri为地表径流(mm),ETi为蒸散发(mm),Ai为i类生态系统面积(km2),i为研究区第i类生态系统类型,j为研究区生态系统类型数。
分级:将累积服务功能量和水源涵养量占前50%、50%~80%和>80%的像元,分别划分为极重要、重要和一般重要3个等级。
2.1.1.2 生态敏感性评价方法 生态敏感性评价公式为:
式(3)中,R为降雨侵蚀力因子,K为土壤可蚀性因子,LS为地形起伏度因子,C为植被覆盖因子,各因子的赋值方法见表1。
表1 水土流失敏感性评价因子分级赋值表
2.1.1.3 生态空间重要性评价方法 生态空间重要性评价公式为:
生态空间重要性=max(a,b),a为生态系统服务功能重要性,b为生态敏感性。
结合生态系统服务功能重要性和生态敏感性评价结果,取较高值作为生态空间重要性等级,划分为极重要、重要和一般重要。
2.1.2 农业空间适宜性评价方法 农业空间适宜性评价包括农用地适宜性评价和农村居民点适宜性评价。农用地适宜性评价从地质、土壤、水文和气候等方面进行,分别选取海拔高度、坡度、坡向、有机质、土层厚度、质地、全氮、全磷、全钾、土壤侵蚀、pH值、排灌条件、积温等13个指标,建立贵溪市农用地适宜性评价指标体系;然后应用层次分析法分别确定耕地、园地、林地等适宜性评价的各因素指标权重,通过综合指数法计算得到适宜性评价单元的综合分值;最后将耕地适宜性图叠加在园地适宜性、林地适宜性图上,按照宜耕优先于宜园、宜园优先于宜林的原则,综合评价农业空间适宜性分布情况。对农村居民点适宜性的评价选取坡度、高程、地质灾害、离农田的耕作距离等指标建立评价指标体系,然后确定各因素的指标权重并通过综合指数法对其进行评价。最终,将农用地适宜性评价与农村居民点适宜性评价图进行叠加分析,划分为最适宜、较适宜、一般适宜和不适宜4个等级。
2.1.3 城镇空间适宜性评价方法 城镇空间适宜性评价主要从建设开发的限制性方面选取指标,包括永久基本农田、生态红线、地面塌陷区等强限制性指标以及地震活动、一般农用地、坡度、地质灾害等较强限制性指标[15],然后采用限制系数法计算建设开发适宜性分值,通过自然断点法将城镇空间适宜性划分为最适宜、基本适宜、不适宜和特别不适宜4个等级。
2.2.1 生态空间重要性评价结果 (1)生态系统服务功能重要性评价结果。贵溪市生物多样性功能区极重要区主要分布在南部的省级以上自然保护区和国家公益林,面积为38231.00 hm2,占全市国土面积的15.34%。水源涵养功能区极重要区主要分布在西南部的龙虎山风景名胜区,东南部的国家一二级公益林,面积为42822.00 hm2,占全市国土面积的17.18%。生态系统服务功能重要性极重要区主要分布在南部的省级以上自然保护区和国家公益林,面积为64842.40 hm2,占全市国土面积的26.02%,评价结果如图1所示。
(2)生态敏感性评价结果。贵溪市生态极敏感区主要分布在南部地质灾害高易发、土壤易被侵蚀、植被覆盖度高、坡度较大的区域,面积为12104.64 hm2,占全市国土面积的4.86%;生态重度敏感区主要分布在南部区域,面积为41511.97 hm2,占全市国土面积的16.65%,评价结果如图2所示。
(3)生态空间重要性评价结果。贵溪市极重要区域主要分布在南部的龙虎山镇、上清镇和冷水镇等,面积为72876.90 hm2,占全市国土面积的29.24%;重要区域零星分布在北部的泗沥镇、河潭镇、鸿塘镇,南部的冷水镇,面积为78769.19 hm2,占全市国土面积的31.60%。一般重要区域主要分布在南部的龙虎山镇、金屯镇、文坊镇,面积为97633.12 hm2,占全市国土面积的39.17%,评价结果如图3所示。
2.2.2 农业空间适宜性评价结果 贵溪市农业空间最适宜和较适宜区面积为94992.01 hm2,占全市国土面积的38.11%,主要分布在中部和北部,结果如图4所示。
2.2.3 城镇空间适宜性评价结果 贵溪市城镇空间最适宜和基本适宜区面积为101556.35 hm2,占全市国土面积的40.74%,主要分布在中部和西北部,结果如图5所示。
2.2.4 国土空间开发适宜性评价结果 在ArcGIS 10.2软件支持下,对各类国土空间开发适宜性评价结果进行叠加分析,在识别各类图斑适宜性基础上,遵循“最适宜优先—生态优先—农业优先”的规则,即同一图斑若存在最适宜的功能类型,以最适宜功能空间为主,否则以生态优先,其次以农业优先[8]。研究结果表明,贵溪市生态空间重要性区域主要分布在南部的龙虎山镇、上清镇和耳口乡,面积为168835.8 hm2,占全市国土面积的67.73%;农业空间适宜性区域主要分布在中部的雷溪镇、罗河镇和北部的周坊镇、志光镇,面积为63697.73 hm2,占全市国土面积的25.56%;城镇空间适宜性区域主要分布在中部城区、雷溪镇和志光镇等,面积为16745.68 hm2,占全市国土面积的6.71%,结果如图6所示。
自然生态空间界线的划定,应根据不同层级和地域特点,选择适应的划定方法。依托国土空间开发适宜性评价,衔接三线划定、自然保护地和风景名胜区规划,最终确定自然生态空间的规模、级别、分布等。
自然生态空间初步范围划定原则是“基于现状,做加法”。将生态保护极重要和重要区、各类保护地、生态保护红线和三调变更调查图中大于100 hm2的林地、裸地、水库水面、河流水面、沼泽地,以及“林地一张图”中除国家公益林以外的林地,还有地理国情普查的湿地、地质灾害高易发区,利用ArcGIS 10.2软件进行叠加分析,形成自然生态空间初步范围,面积为188532.39 hm2,占全市国土面积的75.63%,结果如图7所示。
自然生态空间的分级分类原则是“尊重规划,做减法”,应充分考虑范围界定、类型区分和管理现状。在初步范围的基础上,扣除永久基本农田、允许建设区和有条件建设区(不含河流水面、水库水面)、城市开发边界的集中建设区和弹性发展区、大于0.3 hm2的农村居民点用地、农用地(不含林地)、耕地后备资源和采矿权范围,得出贵溪市自然生态空间范围。
自然生态空间分为两级三区。其中,两级是生态保护红线和一般生态空间,三区是指生态保护红线内的自然生态核心区、自然生态保障区以及一般生态空间的一般区。自然生态核心区包括生态保护极重要区、自然保护地核心区、地质公园、风景名胜区的核心区、国家湿地公园、饮用水源地一级保护区和国家一级公益林,面积为26645.98 hm2,占全市国土面积的10.69%;自然生态保障区包括生态保护重要区、自然保护地一般控制区、风景名胜区外围保护地带、国家二级公益林和生态保护红线内剩余部分,面积为43306.52 hm2,占全市国土面积的17.37%;自然生态一般区包括其他级别公益林、一般林地、水域和其他生态保护地,面积为85942.69 hm2,占全市国土面积的34.48%。
3.3.1 设定最小图斑单元 参考相关部门的法律法规和管理条例,针对贵溪市自然地理特征,对自然生态空间内不同地类设定最小上图单元,林地最小上图单元为10 hm2,其他地类最小上图单元为1 hm2。
3.3.2 归并碎小图斑 对于自然生态空间内的碎小图斑,遵循以下几条原则进行归并:(1)生态系统完整性。生态系统是具有一定功能的有机整体;(2)空间格局连续性。生态要素的空间分布与配置是连续的;(3)生态空间重要性。归并生态不重要区域的碎小图斑;(4)功能主导性。各类保护地内碎小的非生态地类归并到相邻的生态用地;(5)历史文化的传承性。从历史文化保护的角度,保留龙虎山风景区内的千年道观;(6)部门管理便捷性。考虑水利部门对水域的管理范围,将水库的管理用房等划入生态空间。
3.3.3 处理争议图斑 采取公众参与制度,针对公众有争议图斑,结合遥感影像图、自然确权登记成果、林业和野外调绘的方法,对争议图斑的地类进行界定和讨论,决定是否划入自然生态空间。
根据上述方法,最终划定贵溪市自然生态空间面积为155895.20 hm2,占全市国土面积的62.54%。生态保护红线为69952.50 hm2,占自然生态空间的44.87%;一般生态空间为85942.69 hm2,占自然生态空间的55.13%。生态保护红线内,自然生态核心区为26645.98 hm2,占自然生态空间的17.09%;自然生态保障区为43306.52 hm2,占自然生态空间的27.78%;一般生态空间为85942.69 hm2,占自然生态空间的55.13%。具体如表2和图8所示。
表2 贵溪市自然生态空间分级分类情况
本研究以国土空间开发适宜性评价为基础,从全域统筹出发,结合地方历史传统和部门管理特点,探索自然生态空间的划定方法。根据贵溪市的实证研究来看,该划定方法具有以下特点:
(1)多因素综合评价,科学划定自然生态空间。通过从自然资源本底条件、社会经济发展水平、生产生活方式等方面构建评价指标体系,多因素综合评价生态保护、农业生产和城镇建设的空间适宜性,将生态极重要区和重要区划入自然生态空间,定量地确定自然生态空间的范围,为划定自然生态空间提供科学依据。
(2)多规融合,统筹划定自然生态空间。从“多规合一”的角度,充分衔接永久基本农田、城镇开发边界、生态保护红线及自然保护地规划及风景名胜区规划,提出多规之间矛盾处理的方案。以生态优先为原则,扣除生态空间初步范围内的永久基本农田、现状建设用地和规划建设用地、城市开发边界等相关规划区域,确保“三线”不重叠,全域统筹划定自然生态空间,为国土空间规划的格局划分奠定坚定基础。
(3)因地制宜,合理确定自然生态空间。基于地方资源环境禀赋条件,开展国土空间开发适宜性评价,判别生态保护的重要性、农业生产、建设开发的适宜性。充分考虑贵溪市的生态系统完整性、千年道教文化历史的延续性、水利部门管理的便捷性和公众的意见等,最终确定适宜当地生态保护、经济社会发展的生态空间界限。
(1)自然生态空间内非生态用地的去留难以确定。贵溪市是典型的丘陵地带,生态用地与农用地相互交错,划定后自然生态空间内存在部分面积较大且连片的耕地、园地及其他非生态用地。按照主导功能的原则,应将大片的耕地、园地及其他非生态用地剔除,仅保留面积较小且相对零星的非生态用地。但目前自然生态空间内非生态用地图斑的最小上图面积难以准确的界定。
(2)自然生态空间的划定方法有待进一步完善。自然生态空间涉及湿地、林地、河流、水库等多种生态地类,生态系统较复杂,生态空间重要性评价方法有待进一步完善。评价指标选取的合理性,是否符合生态文明建设思想,是否适合当地生态保护和社会经济发展的需要,有待进一步论证。