摘 要:【目的】为延缓洞庭湖地区生境质量持续下降和生态服务功能继续减弱,从结构、功能和质量的角度提出生境水生态空间可持续发展研究框架,以期为生态空间保护和水安全保障提供理论依据。【方法】基于土地利用和社会统计数据,借助ArcGIS分析手段,对洞庭湖地区2010、2015和2020年3个年份的生境水生态空间的结构、功能及质量状况进行监测,并提出管控框架和关键举措。【结果】1)洞庭湖地区生境水生态空间总体规模在7 300 km2以上,其中水体区域所占比例最大,其次是临岸陆生区,而水陆交错区所占比重最小,研究期间生境水生态空间面积存在小幅减少;岳阳市的生境水生态空间总体规模较大,临澧县的生境水生态空间规模较小。2)洞庭湖地区生境水生态空间的综合功能约为0.400 0,研究期间有一定提升;各单元中,沅江市生境水生态空间综合功能价值最高,津市市生境水生态空间综合功能价值则相对最低。3)生境质量在空间分布上呈现出明显的空间分异,以洞庭湖及沿岸河流、东部与南部山地丘陵区为高生境质量集中分布区,而在地形平坦、人口经济活动较密集的城镇地区的生境质量较低。【结论】应从生境水生态空间的结构要素出发,科学规划生境水生态空间功能分区,并与“三区三线”划定相结合,在此基础上推动多尺度多层级生境水生态空间可持续发展关键举措的实施。
关键词:生境水生态空间;结构-功能;可持续发展;洞庭湖地区
中图分类号:S718.5 文献标志码:A 文章编号:1673-923X(2024)09-0105-13
基金项目:湖南省哲学社会科学基金项目(21YBA174)。
Spatio-temporal of structure and function of habitat water ecological space in Dongting Lake region
WANG Xiaohua1,2,3, ZHANG Ying1, NING Qimeng1,2,3, WU Yuxin1
(1. College of Architecture and Urban Planning, Hunan City University, Yiyang 413000, Hunan, China; 2. Key Laboratory of Key Technologies of Digital Urban-Rural Spatial Planning of Hunan Province, Yiyang 413000, Hunan, China; 3. Key Laboratory of Urban Planning Information Technology of Hunan Provincial Universities, Yiyang 413000, Hunan, China)
Abstract:【Objective】In order to slow down the continuous decline of the ecological environment quality and the weakening of the ecological service function in the Dongting Lake area, this paper proposed a research framework for the sustainable development of the habitat water ecological space from the perspectives of structure and function, with the hope of providing a theoretical and scientific basis for the protection of the ecological space and the guarantee of water security.【Method】Based on land use and social statistics, and with the help of ArcGIS analysis, this paper monitored the structure and function of the water-ecological space in the Dongting Lake area for the years 2010, 2015 and 2020, and proposed a control framework and key initiatives based on this.【Result】1)The overall scale of the habitat water ecological space in the Dongting Lake area was over 7 300 km2, of which the water body area accounted for the largest proportion. The proportion of water bodies was the largest, followed by coastal terrestrial areas, while the proportion of waterland interlacing areas was the smallest, and there was a small decrease in the area of habitat water ecological space during the study period; the overall scale of habitat water ecological space in Yueyang was larger, while the scale of habitat water ecological space in Linli was smaller. 2)The comprehensive function of habitat water ecological space in the Dongting Lake area was about 0.4000, which had increased somewhat during the study period; among the units, the comprehensive function value of habitat water ecological space in Yuanjiang city was the highest, while the comprehensive function value of habitat water ecological space in Jincheng city was relatively the lowest. 3)The spatial distribution of habitat quality showed obvious spatial differentiation, with dongting Lake, coastal rivers, eastern and southern mountainous and hilly areas as the high-value concentrated distribution area, while the habitat quality was lower in urban areas with flat terrain and dense population and economic activities.【Conclusion】From the structural elements of habitat water ecological space, scientific planning of functional zoning of habitat water ecological space should be carried out, and combined with the delineation of “three zones and three lines”, on the basis of which key initiatives such as multi-scale and multi-level planning and control for water ecological sustainability.
Keywords: habitat water ecological space; structure-function; sustainable development; Dongting Lake area
生境水生态空间是指水生态空间的自然生境结构,对维持水生态系统健康稳定、保障水安全的各类空间十分重要。生境水生态空间为“水文-生态”过程提供场所,是生态空间的核心构成要素,也是城镇空间、农业空间的基本支撑,在国土空间体系中具有重要地位[1-2]。然而,快速的城镇化和工业化对水生态环境造成了破坏,区域水资源短缺、水质污染、洪涝灾害等水生态环境问题频发,导致生境水生态空间面临巨大压力[3]。因此,在新的国土空间规划体系下,摸清区域生境水生态空间的动态演变规律,加强区域生境水生态空间的管控与治理,是落实国土空间用途管制、优化国土空间布局、提升国土空间质量的必要举措,对推动区域高质量发展具有重要意义。
国内外学者对水生态空间监测与管控进行了大量探讨。国外学者对此方面的研究起步较早,研究内容主要集中在水质监测[4]、水生态生境[5]、水资源管理[6]和水环境治理[7]等方面,并且重视土地利用与水生态空间之间的联系以及影响效应[8-9],逐步建立了“分类体系-演化特征-管控措施”的系统研究范式。例如,Benra等[10]利用InVEST模型对水生态系统的服务价值进行了监测;Alberti等[11]通过分析水生态系统与城市土地利用结构之间的关系,发现二者具有明显的关联性;而Galloway等[7]通过对密西西比河1993年的洪水情况进行分析,进而提出了环境、经济和文化融合的可持续的水空间治理模式。国内学者在引进西方水生态监测管控思想与方法的基础上,结合我国自身的国土所有制度、空间开发制度和环境管理制度,在重视传统水质检测[12]与水资源管理[13]的同时,拓展了水生态空间分类体系[14]、管控规划体系[15]等研究内容。一方面,随着新的国土空间规划体系的建立与完善,水生态空间分区分类逐渐成为研究热点,国内学者对分类标准的空间成因、组成介质、空间形态等进行了初步探讨[16-18],如黄晓霞等[19]从流域水生态系统的地域差异出发,提出了一种水生态空间的分区方法;杨晴等[20-21]对水生态空间范围划分进行了界定,并将水生态空间分为水生态保护红线区、水生态限制开发区、水安全保障引导区3大类型。另一方面,当前水生态空间管控的理念和相关研究是基于国土空间用途管控的思想延伸开来的,学者们从管控分区、管控制度、管控指标等方面进行了相关探讨[21-23],如曹靖等[24]基于现状生态要素,将重要河流、湖泊、水库、湿地和公园绿地等纳入理想生态底线区,提出了肥东县水生态空间的管控标准;邱冰等[23]以支撑和保障水生态空间现实需求为出发点,探索分析了水生态空间管控制度体系。此外,一些学者对水生态环境的空间演化[25]、土地利用和城镇活动的水生态效应[26]以及水生态文明评价[27]等内容进行了分析。
洞庭湖地区是长江流域生态安全的生命线,也是长江中下游重要的调蓄性湖泊生态区,属于典型的水陆生态交错脆弱带[28-29]。随着城镇化的快速发展,洞庭湖周边工农业活动日益加强,土地利用强度逐渐增大,水生态系统遭受破坏,水域面积缩减明显,水土流失现象普遍,洪涝灾害频发,水生态环境呈现衰退趋势[30-31]。作为长江经济带开放开发的重点区域和湖南省“一带一部”战略的重要枢纽地带,洞庭湖地区生境水生态空间的保护与建设关乎湖南省以及长江经济带整体的高质量发展,如何科学监测其生境水生态空间,并确立合理的管控策略,是保障其生境水生态空间安全、实现国土空间优化开发所面临的关键问题。因此,以洞庭湖地区为研究对象,构建其生境水生态空间的监测管控框架并进行实证分析,提出可行的管控策略,以期为其空间规划与管理实践提供决策参考。
1 研究区概况、研究方法和数据来源
1.1 研究区概况
洞庭湖地区是以洞庭湖为中心,向周边依次过渡为平原、台地和低山丘陵的流域性单元[32],其位于湖南省北部,处于湘、资、沅、澧四水交汇处,是长江中下游重要的水文调节区和农业主产区(图1)。洞庭湖地区大部分地区海拔为30~50 m,属亚热带季风气候,区内河网密布,水、气、土、生物资源要素丰富,但同时具有显著的生态脆弱性和敏感性,人类活动与水生态环境之间存在较为尖锐的矛盾[33],因此,研究其生境水生态空间的监测与管控体系具有重要意义。
1.2 研究方法
1.2.1 指标体系的构建
生境水生态空间是一个综合复杂的系统,其不仅包括河湖水库在内的水体区域,也包含湿地滩涂等在内的水陆交错区,同时还涉及临岸的陆生地域系统,这些空间构成了生境水生态空间的结构性要素[20]。在多样化空间结构体系的基础上,生境水生态空间具有自然与人文的双重属性[34]。因此,从水体空间、水陆交错区、临岸陆生区三个方面选取了生境水生态空间的结构监测指标,从生态功能、社会功能、经济功能三个方面选取了生境水生态空间的功能监测指标,进而构建了生境水生态空间的“结构-功能”监测体系。具体指标体系见表1。
1.2.2 功能价值计算方法
1)生态功能价值的测算
2)社会和经济功能价值的测算
1.3 数据来源
本研究采用的土地利用数据来源于中国科学院地理科学与资源研究所资源环境科学与数据中心(https://www.resdc.cn/),参照LUCC分类标准进行分类,并在ArcGIS中进行空间分析。堤岸长度、水产品产量和渔业产值等功能指标数据来自相应年度的《湖南省统计年鉴》。
2 洞庭湖地区生境水生态空间结构的时空分异
2.1 总体结构
从整体来看,洞庭湖地区生境水生态空间面积超过了7 300 km2,约占区内国土总面积的28.35%。在研究期内,生境水生态空间面积出现略微下降,由2010年的7 390.81 km2降至2020年的7 350.99 km2,共减少了39.82 km2。在3种生境水生态空间类型中,水体区域所占比例最大,但其在研究期间出现了明显下降,占生境水生态空间的比例由51.04%下降至47.21%,空间面积由2010年的3 772.41 km2减少至2020年的3 470.19 km2,减幅达302.22 km2,以2010—2015年期间的减少幅度最大,共减少了272.41 km2(图2)。水陆交错区所占比重最小,但研究期间出现了明显的上升之势,其占生境水生态空间的比例由21.62%上升至25.79%,空间面积由2010年的1 597.86 km2增加至2020年的1 895.81 km2,增幅达297.95 km2,以2010—2015年期间的增幅最大,共增加了280.03 km2。临岸陆生区占生境水生态空间的比例大约为27.00%,其在研究期间的变化不明显,空间面积略微减少,由2010年的2 020.55 km2减少至2020年的1 985.00 km2,减幅仅为35.55 km2。
在水体空间中,湖泊面积的占比最大,研究期内所占比例皆在45%以上,但其占比及空间面积的下降也最为明显,占水体空间的比例由2010年的50.41%降至2020年的46.23%,面积由2010年的1 901.74 km2减少至2020年的1 604.14 km2,减幅为297.60 km2,其同样在2010—2015年期间减少最快。水库坑塘的占比处于第二位,研究期间所占比例呈上升态势,由31.45%上升至34.21%,空间面积则呈先上升后下降的趋势,2010—2015年期间仅增加了10.83 km2,2015—2020年期间出现微弱减少,但总体变化不明显。河渠的占比相对最低,空间面积在680.00 km2左右,约占水体空间的19.00%,在研究期间占比和面积的变化不明显。在水陆交错区中,沼泽所占比例较大,占比在50%以上,空间面积在950.00 km2以上,研究期内,其占比呈相对下降态势,由60.13%下降至50.24%,空间面积总体变化不大;滩地所占比例相对较小,但是在研究期内占比和面积皆呈现明显的上升势头,占比由39.87%上升至49.76%,面积由637.09 km2增加至943.38 km2,增幅为306.29 km2。洞庭湖不同类型生境水生态空间面积具体见表3。
2.2 区域结构
从区域单元来看,洞庭湖地区生境水生态空间具有明显的结构性差异(图3)。从图3中可以看出,岳阳县和沅江市生境水生态空间总体规模较大,均超过了1 000 km2,两者在2010、2015和2020年的生境水生态空间面积分别为1 332.98、1 327.99、1 323.92和1 038.45、1 043.94、1 043.43 km2。湘阴县、汉寿县、澧县的生境水生态空间规模处于第二梯队,总体规模为500~1 000 km2,在3个年份其生境水生态空间面积分别为735.08、731.52、 728.04,656.17、659.65、659.16和522.74、521.33、521.32 km2。其余区域单元生境水生态空间规模较小,在500 km2以下,包括岳阳市市辖区、常德市市辖区、益阳市市辖区、临湘市、汨罗市、华容县、临澧县、安乡县、津市市、南县,其中临澧县的总体规模最小,3个年份的生境水生态空间面积分别为189.32、188.09、187.57 km2。研究期间,洞庭湖地区生境水生态空间的结构性差异无明显变化,各区域单元生境水生态空间总体规模的波动较小。
对于水体空间而言,岳阳县和沅江市的规模较大,其水体空间面积在400 km2以上,其中,岳阳县的水体空间面积处于第一位,远远高于其他区域单元,但是研究期间其水体空间面积存在大幅减少现象,3个年份其水体空间面积分别为762.54、542.76和526.40 km2,十年间共减少了236.14 km2(图4)。汉寿县、湘阴县、华容县、南县、常德市市辖区以及岳阳市市辖区次之,水体空间规模为200~400 km2,且在研究期间的变化不明显。临澧县、汨罗市、津市市等7个区域单元水体空间规模相对较小,面积皆小于200 km2,其中临澧县的水体空间面积在研究单元中最小,在40 km2左右,且研究期间其水体空间面积无明显波动。
对于水陆交错区来说,沅江市的空间规模相对最大,在500 km2以上,且在研究期间有略微增加,其3个年份的水陆交错区面积分别为568.33、569.81、575.46 km2。在2010年,湘阴县水陆交错区空间规模处于第二位,面积约为248.75 km2;岳阳县处于第三位,面积约为191.32 km2(图5)。到2015年,岳阳县水陆交错区空间规模大幅增长,超过湘阴县,达到了410.87 km2,到2020年则达到了427.10 km2,10年间共增长了235.78 km2,其增长主要集中在滩地面积的增加,这与上述水体空间的减少量相吻合,即水体空间转化为了滩地。临澧县、临湘市、津市市、岳阳市市辖区等11个区域单元水陆交错区的空间规模较小,大都在100 km2以下,其中临澧县的水陆交错区面积最小,3个年份的面积均在2.70 km2左右。除岳阳县外,其余单元的水陆交错区空间规模的变化并不明显。
对临岸陆生区而言,岳阳县的空间规模相对最大,3个年份其临岸陆生区面积分别为379.11、374.36、370.42 km2,研究期间略微有所减少;其次是澧县,其临岸陆生区空间规模也超过了300 km2,3个年份的面积分别为308.59、306.74、306.25 km2(图6)。而各区域单元中,临岸陆生区空间最小的是南县,其空间面积不到1 km2;其次是安乡县,其临岸陆生区的空间面积在1.50 km2左右,研究期间未出现明显变化。其余区域单元的临岸陆生区空间规模处于中间水平,面积大都为20~200 km2。
3 洞庭湖地区生境水生态空间功能的时空分异
3.1 生境水生态空间总体功能监测
从图7可以看出,洞庭湖地区生境水生态空间综合功能价值在研究期间有所提升,由2010年的0.387 9提升至2020年的0.422 1,增幅为0.034 1,说明洞庭湖地区生境水生态空间的总体服务功能有所改善。其中,在2010—2015年期间,增长较为明显,增幅为0.026 4,这主要得益于此阶段经济功能价值的大幅增加。
此外,洞庭湖地区各单元的生境水生态空间综合功能存在较为明显的差异(图8)。沅江市3个年份的综合功能价值在所有单元中均是最高的,综合功能价值都在0.7以上,其值分别为0.718 5、0.821 0、0.774 8,研究期间经历了先上升后下降的过程,总的有所增加,增幅为0.056 3。其次是华容县和湘阴县,其综合功能价值在0.6以上,且研究期间均有所提升,其中,华容县由2010年的0.609 2提升至2020年的0.652 7,湘阴县由2010年的0.603 0提升至2020年的0.635 0。而津市市和临澧县生境水生态空间综合功能相对较低,在3个年份均未超过0.1,且出现了微弱降低,其中,津市市的综合功能价值由2010年的0.054 4降至2020年的0.052 7,临澧县则由2010年的0.069 3降至2020年的0.066 5。此外,临湘市、南县、汉寿县生境水生态空间综合功能也出现了不同程度的下降,其中,南县下降幅度最大,为0.058 3。安乡县、岳阳市市辖区、常德市市辖区等10个单元的生境水生态空间综合功能价值有不同程度的上升,其中安乡县的增幅最大,为0.145 0。
3.2 生态功能监测
从图7中可以得知,洞庭湖地区生境水生态空间的生态功能在研究期间呈下降趋势,由2010年0.338 2降低至2020年0.318 2,说明洞庭湖地区生境水生态空间的生态服务功能受到了一定程度的侵扰,导致其自然调节和支持能力下降。但是可以注意到,这种下降的态势在减缓,2010— 2015年降幅为0.016 7,而2015—2020年降幅仅为0.003 2,说明生态文明建设对生境水生态空间的保护与修复产生了较为明显的推动作用。
对于区内各个单元来说,生境水生态空间的空间功能价值也明显不同(图9)。在2010年,生态功能价值最高的单元是岳阳县,其功能价值高达0.958 6;其次是沅江市和湘阴县,其功能价值分别为0.744 8和0.516 4;最低的单元是津市市,其生态功能价值仅为0.097 0;其余各单元的功能价值大都为0.1~0.5。这与洞庭湖地区水域以及湿地、疏林地的分布存在高度吻合性,由于洞庭湖核心水域以及沼泽滩地主要在岳阳县、沅江市、湘阴县以及华容县、岳阳市市辖区内,因此其水源涵养价值较高;而疏林地分布较广的包括岳阳县、湘阴县、澧县等,因此其水土保持的价值相对较高;最终使得这些地区的生境水生态空间生态功能价值较高,而其他单元则相对较低。研究期间,生态功能价值的此种空间格局变化不大,2015年和2020年生态功能价值最大的仍是岳阳县,其值分别为0.942 9和0.940 1;处于第二位和第三位的仍是沅江市和湘阴县,其2015年的功能价值为0.725 4、0.504 9,2020年的功能价值为0.727 7和0.502 0;最低的单元仍是津市市,其值分别为0.090 6和0.089 4。可以看出,研究期间区内大多单元的生境水生态空间生态功能价值都呈不同程度的下降趋势,其中澧县的降幅最大,达0.057 4;华容县下降幅度最小,仅为0.005 4。研究期内只有安乡县和南县生境水生态空间的生态功能呈一定提升趋势,但是其提升幅度较为微弱,均在0.01以内。
3.3 社会功能监测
由图7可以看出,洞庭湖地区生境水生态空间的社会功能价值呈上升趋势,由2010年的0.47上升至2020年的0.49,说明洞庭湖地区水库坑塘和岸线防洪建设有所改善,对人们生活生产的水资源支持能力进一步提升,水安全保障进一步加强。
从不同单元来看,洞庭湖地区各区域单元生境水生态空间的社会功能价值存在明显差异,并且空间格局在研究期内出现了明显变化(图10)。在2010年,生境水生态空间社会功能价值最高的单元是常德市市辖区,其值达到了0.907 5,其次是汉寿县,其社会功能价值为0.899 7;社会功能价值最低的单元是临澧县,其值仅为0.027 5,其次是津市市,其社会功能价值为0.049 8;其余各单元的社会功能价值在0.100 0至0.800 0之间。在2015年,生境水生态空间社会功能价值最高的两个单元仍是常德市市辖区和汉寿县,其值分别为0.944 3和0.931 9,较2010年有明显提升;社会功能价值最低的两个单元是临澧县和津市市,其值分别为0.019 7和0.045 5,较2010年则有所下降。到2020年,安乡县成为洞庭湖地区生境水生态空间社会功能价值最高的单元,其值达0.915 7,其次是南县,其社会功能价值为0.782 6;临澧县和津市市仍是最低的两个单元,但较2010年和2015年有明显提升,其功能价值分别为0.033 1和0.058 3。研究期内,安乡县、南县、澧县、岳阳市市辖区、益阳市市辖区等10单元的社会功能价值有所提升,其中安乡县的提升幅度最大,升幅为0.302 2;而常德市市辖区、汉寿县、临湘市、沅江市和汨罗市5个单元的社会功能价值有所下降,其中汉寿县的下降幅度最大,降幅为0.207 2。
3.4 经济功能监测
由图7可以得知,洞庭湖地区生境水生态空间的经济功能价值也呈增长趋势,整体由2010年的0.361 9上升至2020年的0.461 1,这说明洞庭湖地区依托水空间进行经济生产的能力和效能在提高,水空间的经济产出明显增加,即生境水生态空间的经济功能实现进一步发展。
对各区域单元而言,生境水生态空间的经济功能价值也存在较大差异,且研究期内空间格局存在时序上的变化(图11)。在2010年,生境水生态空间经济功能价值最高的单元是南县,其经济功能价值达0.928 3;其次是华容县,经济功能价值为0.827 9;湘阴县紧随其后,其经济功能价值为0.803 4。2010年经济功能价值最低的是津市市,其值为0.016 3,其次是临澧县,其经济功能价值为0.042 7;其余单元的生境水生态空间经济功能价值大都在0.100 0至0.800 0之间。在2015年,生境水生态空间经济功能价值最大的是沅江市,其值达0.948 0,较2010年增长了0.275 8;其次是华容县,其经济功能价值达0.943 1,较2010年增长了0.115 2;湘阴县处于第三位,其经济功能价值为0.836 6,较2010年增长了0.033 3;津市市和临澧县的经济功能价值分别为0.011 8和0.048 4,处于最后两位,但前者较2010年下降了0.004 5,后者较2010年上升了0.005 7。到2020年,华容县成为生境水生态空间经济功能价值最大的单元,其值达0.982 7;其次是沅江市和湘阴县,其值分别为0.865 8和0.859 3;生境水生态空间经济功能价值最低的两个单元仍是津市市和临澧县,其2020年经济功能价值分别为0.010 3和0.054 8。研究期内,只有南县和津市市两个单元的生境水生态空间经济功能价值出现了下降,其降幅分别为0.190 2和0.005 9。其余各单元经济功能价值皆有不同程度的增长,其中,常德市市辖区的增长幅度最大,由2010年的0.307 8增长至2020年的0.765 9,增幅为0.458 1。
4 结论与讨论
4.1 结 论
从“功能-结构”视角出发,探究了洞庭湖地区的生境水生态空间监测与管控问题。基于土地利用和相关统计数据,借助ArcGIS分析手段,对洞庭湖地区2010、2015和2020年的生境水生态空间的结构和功能状况进行监测,在此基础上探究其空间管控的框架体系和关键举措,所得主要结论如下:
1)洞庭湖地区生境水生态空间规模超过7 300 km2,其中,水体区域所占比例最大,所占比例在50%左右,水陆交错区所占比重最小,占比在24%左右。在研究期内生境水生态空间面积总量出现略微下降,其中水体空间下降最为明显,其占比由51.04%下降至47.21%,水陆交错区面积呈增加态势,其比例由21.62%上升至25.79%。此外,区内各单元生境水生态空间规模存在较大差异,其中岳阳县和沅江市生境水生态空间总体规模较大,均超过了1 000 km2,临澧县和津市市生境水生态空间总体规模较小,基本在200 km2以下。
2)洞庭湖地区生境水生态空间综合功能约为0.400 0,研究期间有一定提升,由0.387 9提升至0.422 1,说明洞庭湖地区生境水生态空间的总体功能服务有所改善。其中经济功能和社会功能价值提升较为明显,而生态功能价值则存在一定程度的下降。此外,沅江市生境水生态空间综合功能价值是最高的,其值都在0.700 0以上,津市市和临澧县生境水生态空间综合功能价值则相对较低,其值均未超过0.100 0。对生态功能来说,功能价值最高的是岳阳县,最低的是津市市;对社会功能来说,最高的是常德市市辖区(2010、2015年)和安乡县(2020年),最低的是临澧县;而经济功能价值最高的是南县(2010年)、沅江市(2015年)和华容县(2020年),最低的是津市市。
3)2000—2020年,研究区生境质量呈现明显的空间分异。研究期间生境质量服务的空间分布基本稳定,但具有空间异质性。高生境质量多出现在洞庭湖水域及沿岸河流、湖泊、东部与南部山地丘陵区,而在地形平坦、人口经济活动较密集的城镇地区其生境质量较低。
4.2 讨 论
4.2.1 生境水生态空间管控主要举措
1)多尺度、多层级规划管控
洞庭湖地区不仅关乎长江经济带发展等重大国家战略,也是湖南省重要的生态经济区,同时涉及多个县区市,因此其管控体系存在多尺度和多层级性。要从水资源承载力和土地利用适宜性评价,以水资源上限、水环境质量底线和水生态保护红线为约束,科学合理划定河湖管理保护范围、饮用水水源地保护红线、水源涵养区保护红线、水土流失敏感区保护红线、水利风景区保护红线、生物多样性保护红线、岸线保护蓝线、地下水警戒保护蓝线、重要水利工程管理与保护范围等水生态功能保护范围,合理设置禁止开发区、限制开发区和缓冲引导区。同时,将其与其他类型生态保护红线和保护区相融合,共同组成区域生态屏障,并与城市开发边界和永久基本农田划定相结合,纳入省市县三级国土空间规划体系中。加快修订洞庭湖地区生境水生态空间专项规划,并针对不同区县生境水生态空间特点,进行功能分区划定,确定空间管控的战略重点。
2)加快生境水生态空间权属确定
流域是一个系统性强、整体性高、连通性紧的区域,上下游、干支流、左右岸等存在非常强的相互影响、相互制约,但其同时也涉及不同地区和部门,因此,推动空间权属关系的明确和区域协同化治理对流域生境水生态空间高质量发展是必要的。依据洞庭湖生境水生态空间的水域、岸线、交错区以及划定的各管控区范围,开展生境水生态空间确权,加快推动河湖滩地、水库坑塘、湿地沼泽等水域和岸线的所有权、使用权的确立,进一步完善水资源使用权的权属和管理,在此基础上按照自然资源统一确权登记的法律法规进行登记。要树立市场配置理念,培育构建具有严格法律基础的生境水生态空间产权市场化体系,充分发挥生境水生态空间的生态、资源、社会、经济价值,并在项目审批、技术审查、业务指导等过程中,引导相关利益主体通过市场手段解决问题,有效协调不同主体间的矛盾冲突。此外,要着力构建区域协同治理机制,强化区内和区际协同,打造区域联动、政府组织、企业推动、公众参与的协同治理共同体,并针对不同区域制定差异化的生态补偿标准,完善上下游、干支流的对接机制,构建网络化生态补偿体系。
3)加大水生态综合治理修复
坚持山水林田湖草沙一体化治理的理念,大力推进洞庭湖地区生境水生态空间综合治理修复。一方面通过物理、生物以及化学等科学手段,治理受污染的水体,改善流域水质;加大滩地沼泽的治理与修复,改善湿地的生态功能,发挥其对净水、蓄水、调水的重大功能。另一方面,应科学有序推进退耕还湖、退耕还林,建立现代化、绿色化、综合化的农业产业体系,减少对水体和水陆交错区的侵占,避免洞庭湖水域进一步萎缩。同时,应强化上游地区植树造林行动,提升其水源涵养和水土保持能力,为区域水安全提供有力保障。此外,应积极探索多元化水生态治理修复体系,可采取政府购买服务的方式,吸引社会资本参与水生态修复与保护,探索设立区域水生态修复保护基金,对支付能力弱的地区给予资金上的支持,为水生态治理保护提供资金支撑。
4.2.2 研究局限与展望
本研究按照“土地利用基础-结构功能体系-格局演变监测-管控体系构建”的研究思路,探讨了国土空间优化语境下,生境水生态空间监测与管控的理论和方法。这不仅深化了生境水生态空间管控的研究,推动了研究微观监测和单一功能测度向更大尺度和更加综合的视角,也是对新时期国土空间规划研究的细化,有利于进一步推动“三区三线”的合理划定与调整,并对国土空间用途管制、生境水生态空间的保护开发以及高质量发展具有重要意义。在生态文明时代,缓解人地矛盾、人水矛盾是经济社会高质量发展的重要议题,探究生境水生态空间的综合功能,并审视功能与结构之间的关系,对于减少人类活动对水生态系统的负面影响、推动水生态系统更好地支持经济社会发展具有重要意义。但需要指出的是,受当前数据可获取性的限制,本文中对生境水生态空间结构和功能的分类体系仍不够细化。例如:滨水休闲区、水田、临水缓冲带等生境水生态空间和气候调节、生物多样性维持、蓄洪能力等水生态功能暂未被纳入细分结构和功能中,导致目前分析深度存在一定局限性,后期将通过多渠道、多手段收集可用数据,建立综合全面细化的“结构 - 功能”分类体系。此外,因篇幅所限,本文未深入探讨微观层面的水生态质量监测和修复问题,如水质监测、水生物数量与多样性监测、水体净化、水资源供给管理等,这可能导致生境水生态空间质量监管研究的局限,后期将结合景观格局、质量监测等理论与方法,整合宏观、中观和微观尺度,全面评估生境水生态空间的动态演变,并进行综合化科学管控。
参考文献:
[1] 杨晴,王晓红,张建永,等.水生态空间管控规划的探索[J].中国水利,2017,67(3):6-9. YANG Q, WANG X H, ZHANG J Y, et al. Planning based on spatial pattern of water ecology[J]. China Water Resources, 2017,67(3):6-9.
[2] 朱党生,张建永,王晓红,等.推进我国水生态空间管控工作思路[J].中国水利,2017,67(16):1-5. ZHU D S, ZHANG J Y, WANG X H, et al. Work thoughts on management and control of aquatic ecological space in China[J]. China Water Resources,2017,67(16):1-5.
[3] 杨帆,李祝,罗文丽.河网型城市土地利用对水安全的影响及其优化管控—以岳阳市为例[J].经济地理,2021,41(8): 177-186. YANG F, LI Z, LUO W L. Influence of land use on water security and its optimal management in river network city: a case study of Yueyang[J]. Economic Geography,2021,41(8):177-186.
[4] GóMEZ A G, ONDIVIELA B, PUENTE A, et al. Environmental risk assessment of water quality in harbor areas: a new methodology applied to European ports[J]. Journal of Environmental Management,2015,155:77-78.
[5] LEAL C G, POMPEU P S, GARDNER T A, et al. Multis-cale assessment of human-induced changes to Amazonian instream habitats[J]. Landscape Ecology,2016,31(8):1725-1745.
[6] SARASWAT C, MISHRA B K, KUMAR P. Integrated urban water management scenario modeling for sustainable water governance in Kathmandu Valley, Nepal[J]. Sustainability Science,2017,12(6):1037-1053.
[7] GALLOWAY G E. River basin management in the 21st century: blending development with economic, and cultural sustainability[J]. Water International,1997,22(2):82-89.
[8] BALTODANO A, AGRAMONT A, REUSEN I, et al. Land cover change and water quality: How remote sensing can help understand driver-impact relations in the lake Titicaca basin[J]. Water,2022,14(7):1021.
[9] GHOSH A, MAITI R. Development of new Ecological Susceptibility Index (ESI) for monitoring ecological risk of river corridor using F-AHP and AHP and its application on the Mayurakshi river of Eastern India[J]. Ecological Informatics,2021,63: 101318.
[10] BENRA F, DE FRUTOS A, GAGLIO M, et al. Mapping water ecosystem services: evaluating InVEST model predictions in data scarce regions[J]. Environmental Modelling and Sofware, 2021,138:104982.
[11] ALBERTI M, BOOTH D, HILL K, et al. The impact of urban patterns on aquatic ecosystems: an empirical analysis in Puget lowland sub-basins[J]. Landscape and Urban Planning, 2006,80(4):345-361.
[12] 阴琨,刘海江,王光,等.流域水生态空间管控下生境监测方法概述[J].环境科学,2021,42(3):1581-1590. YIN K, LIU H J, WANG G, et al. Overview on habitat monitoring methods under watershed ecological space management[J]. Environmental Science,2021,42(3):1581-1590.
[13] 左其亭,张志卓,马军霞.水资源分类方案及学科体系[J].资源科学,2021,43(11):2215-2223. ZUO Q T, ZHANG Z Z, MA J X. Classification scheme of water resources and its disciplinary system[J]. Resources Science, 2021,43(11):2215-2223.
[14] 李艳梅,曾文炉,周启星.水生态功能分区的研究进展[J].应用生态学报,2009,20(12):3101-3108. LI Y M, ZENG W L, ZHOU Q X. Research progress in water eco-functional regionalization[J]. Chinese Journal of Applied Ecology 2009,20(12):3101-3108.
[15] 吴丹,张亮,俞露,等.国土空间高质量发展下的水务生态治理研究—以深圳市光明区为例[J].城市规划学刊, 2021,28(4):66-73. WU D, ZHANG L, YU L, et al. Ecological water management under High-Quality Territorial spatial development: Guangming district of Shenzhen as an example[J]. Urban Planning Forum, 2021,28(4):66-73.
[16] 邓伟,严登华,何岩,等.流域水生态空间研究[J].水科学进展,2004,15(3):341-345. DENG W, YAN D H, HE Y, et al. Study on ecological storeroom of water in the watershed[J]. Advances in Water Science, 2004,15(3):341-345.
[17] 刘伟,杨晴,张梦然,等.构建以流域为基础的水生态空间管控体系研究[J].中国水利,2018,68(5):27-31. LIU W, YANG Q, ZHANG M R, et al. Studies on establishment of water ecological space control system based on river basin[J]. China Water Resources,2018,68(5):27-31.
[18] 康丽婷,胡希军,罗紫薇,等.县域水生态空间识别及其分布特征[J].水土保持学报, 2022,36(1):170-181. KANG L T, HU X J, LUO Z W, et al. Identification and distribution characteristics of hydro-ecological space in counties[J]. Journal of Soil and Water Conservation,2022,36(1): 170-181.
[19] 黄晓霞,江源,熊兴,等.水生态功能分区研究[J].水资源保护,2012,28(3):22-27. HUANG X X, JIANG Y, XIONG X, et al. Study of aquatic eco-functional zoning[J]. Water Resources Protection, 2012,28(3):22-27.
[20] 杨晴,张梦然,赵伟,等.水生态空间功能与管控分类[J].中国水利,2017,67(12):3-7,21. YANG Q, ZHANG M R, ZHAO W, et al. Function of ecological storeroom of water and its classification for management and control[J]. China Water Resources,2017,67(12):3-7,21.
[21] 杨晴,赵伟,张建永,等.水生态空间管控指标体系构建[J].中国水利, 2017,67(9):1-5. YANG Q, ZHAO W, ZHANG J Y, et al. Establishment of control indicator system for water ecological space[J]. China Water Resources,2017,67(9):1-5.
[22] 杜震,张刚,沈莉芳.成都市生态空间管控研究[J].城市规划, 2013,37(8):84-88. DU Z, ZHANG G, SHEN L F. Study on ecological space control of Chengdu[J]. City Planning Review,2013,37(8):84-88.
[23] 邱冰,刘伟,张建永,等.水生态空间管控制度建设探索[J].中国水利,2017,67(16):16-20. QIU B, LIU W, ZHANG J Y, et al. Researches on institutional construction for management and control of aquatic ecological space[J]. China Water Resources,2017,67(16):16-20.
[24] 曹靖,王岚,陈婷婷,等.从理想到现实:城市基本生态空间构建—以《合肥市肥东县基本生态空间规划》为例[J].规划师,2014,30(6):51-57. CAO J, WANG L, CHEN T T, et al. From vision to reality: Hefei Feidong basic ecological space planning[J]. Planners, 2014,30(6):51-57.
[25] 苏聪文,邓宗兵,李莉萍,等.中国水生态文明发展水平的空间格局及收敛性[J].自然资源学报,2021,36(5):1282-1301. SU C W, DENG Z B, LI L P, et al. Spatial pattern evolution and convergence of water eco-civilization development index in China[J]. Journal of Natural Resources,2021,36(5):1282-1301.
[26] 韩宇,毛逸飞,杨伶,等.洞庭湖流域生境质量对LUCC的动态响应[J].中南林业科技大学学报,2023,43(6):148-157. HAN Y, MAO Y F, YANG L, et al. Dynamic responses of habitat quality to LUCC in the Dongting Lake basin[J]. Journal of Central South University of Forestry & Technology,2023,43(6): 148-157.
[27] 姜畅,刘鸿雁,陈竹,等.基于GIS的红枫湖流域土地利用变化与水质响应[J].农业环境科学学报,2018,37(6):1232 -1239. JIANG C, LIU H Y, CHEN Z, et al. Response relationship between land-use change and water quality in Hongfeng Lake basin based on GIS[J]. Journal of Agro-Environment Science, 2018,37(6):1232-1239.
[28] 宁启蒙,欧阳海燕,曾志伟,等.土地利用变化影响下洞庭湖地区景观格局的时空演变[J].经济地理,2020,40(9):196-203. NING Q M, OUYANG H Y, ZENG Z W, et al. Temporal and spatial evolution of landscape pattern in Dongting Lake area under the influence of land use change[J]. Economic Geography, 2020,40(9):196-203.
[29] 陈端吕,彭保发,熊建新.环洞庭湖区生态经济系统的耦合特征研究[J].地理科学,2013,33(11):1338-1346. CHEN D L, PENG B F, XIONG J X. The coupling characteristics of eco-economic system in Dongting Lake area[J]. Scientia Geographica Sinica,2013,33(11):1338-1346.
[30] 刘明,王克林.洞庭湖流域中上游地区景观格局变化及其驱动力[J].应用生态学报,2008,19(6):1317-1324. LIU M, WANG K L. Landscape pattern change and its driving forces in middle and upper reaches of Dongting Lake watershed[J]. Chinese Journal of Applied Ecology,2008,19(6): 1317-1324.
[31] 邓楚雄,钟小龙,谢炳庚,等.洞庭湖区土地生态系统的服务价值时空变化[J].地理研究,2019,38(4):844-855. DENG C X, ZHONG X L, XIE B G, et al. Spatial and temporal changes of land ecosystem service value in Dongting Lake area in 1995-2015[J]. Geographical Research,2019,38(4):844-855.
[32] 王忠诚,华华,王淮永,等.八大公山国家级自然保护区林地水源涵养功能研究[J].中南林业科技大学学报,2014,34(2): 95-101. WANG Z C, HUA H, WANG H Y, et al. Research on forestland water conservation function of Badagong Mountain Nature Reserve[J]. Journal of Central South University of Forestry & Technology,2014,34(2):95-101.
[33] 王琦,汤放华.洞庭湖区生态-经济-社会系统耦合协调发展的时空分异[J].经济地理,2015,35(12):161-167,202. WANG Q, TANG F H. The evaluation of coulpling coordination development of ecology-economy-society system in Dongting Lake area[J]. Economic Geography,2015,35(12):161-167,202.
[34] 唐寅,王中根,王婉清,等.适用于遥感影像的水生态空间多功能分类体系研究[J].地理科学进展,2020,39(3):454-460. TANG Y, WANG Z G, WANG W Q, et al. Multifunctional classification of aquatic habitats for remote sensing data[J]. Progress in Geography,2020,39(3):454-460.
[35] 李晋昌,王文丽,胡光印,等.若尔盖高原土地利用变化对生态系统服务价值的影响[J].生态学报,2011,31(12):3451-3459. LI J C, WANG W L, HU G Y, et al. Impacts of land use and cover changes on ecosystem service value in Zoige Plateau[J]. Acta Ecologica Sinica,2011,31(12):3451-3459.
[36] 陈阳,张建军,杜国明,等.三江平原北部生态系统服务价值的时空演变[J].生态学报,2015,35(18):6157-6164. CHEN Y, ZHANG J J, DU G M, et al. Temporal and spatial changes in ecosystem service values in the northern sanjiang plain[J]. Acta Ecologica Sinica,2015,35(18):6157-6164.
[37] 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):189-196. XIE G D, LU C X, LENG Y F, et al. Ecological assets valuation of the Tibetan Plateau[J]. Journal of Natural Resources,2003,18(2): 189-196.
[本文编校:谢荣秀]