基于多源數(shù)據(jù)的自然生態(tài)空間分類體系構(gòu)建及其識(shí)別

張合兵，于 壯，邵河順

（河南理工大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程學(xué)院，河南 焦作 454000）

1 引言

土地是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，具有社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和自然生態(tài)屬性，其對(duì)應(yīng)的地域空間可以表述為城鎮(zhèn)、農(nóng)業(yè)和生態(tài)空間。近幾十年來(lái)，隨著城市化和工業(yè)化的進(jìn)程加快，人口急劇增加，人類開發(fā)活動(dòng)增強(qiáng)，對(duì)土地的需求不斷增長(zhǎng)。長(zhǎng)期以來(lái)，中國(guó)的土地利用方式較多關(guān)注土地的社會(huì)經(jīng)濟(jì)特性，忽視土地的自然生態(tài)屬性，很多有獨(dú)特生態(tài)價(jià)值的自然生態(tài)空間被擠占，轉(zhuǎn)變?yōu)檗r(nóng)業(yè)、城鎮(zhèn)空間，致使區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能下降和生態(tài)敏感性增強(qiáng)，進(jìn)而引發(fā)一系列嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，如水體污染、土壤侵蝕、土地荒漠化和生物多樣性喪失等，嚴(yán)重威脅區(qū)域生態(tài)環(huán)境安全與可持續(xù)發(fā)展。生態(tài)環(huán)境保護(hù)問(wèn)題已成為各個(gè)國(guó)家所關(guān)注的共性問(wèn)題，黨的十八大將生態(tài)文明建設(shè)納入到中國(guó)特色社會(huì)主義“五位一體”總布局，隨后黨中央、國(guó)務(wù)院以五大發(fā)展理念為引領(lǐng)，圍繞“加快生態(tài)文明建設(shè)，提升國(guó)家國(guó)土空間治理能力和效率”目標(biāo)，相繼出臺(tái)了《全面深化改革若干重大問(wèn)題的決定》《中共中央、國(guó)務(wù)院關(guān)于加快推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的意見》《生態(tài)文明體制改革總體方案》等一系列政策，十九大提出建設(shè)美麗中國(guó)目標(biāo)。可見生態(tài)文明建設(shè)已經(jīng)成為新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義重要組成部分，因此開展自然生態(tài)空間內(nèi)涵、分類和識(shí)別方法研究刻不容緩。在學(xué)術(shù)界，生態(tài)空間研究已成為熱點(diǎn)，但目前對(duì)自然生態(tài)空間概念仍未有明確界定，其分類體系也存在爭(zhēng)議，識(shí)別方法不盡相同[1]。本文擬基于國(guó)內(nèi)外生態(tài)空間現(xiàn)有研究成果，界定自然生態(tài)空間內(nèi)涵，構(gòu)建多土地分類體系銜接的自然生態(tài)空間分類體系，并以鶴壁市為例，探索市縣級(jí)自然生態(tài)空間識(shí)別方法，旨在為市縣級(jí)自然生態(tài)空間用途管制試點(diǎn)工作提供理論和實(shí)踐借鑒，推動(dòng)區(qū)域生態(tài)文明建設(shè)，對(duì)于提升國(guó)家和地方國(guó)土空間治理能力和效率具有重大意義。

2 研究區(qū)概況、數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

2.1 研究區(qū)概況

鶴壁市位于河南省北部，太行山東麓與華北平原交界處。北緯35°26′～ 36°53′，東經(jīng)113°59′～114°46′之間，東西北與安陽(yáng)市接壤，南與新鄉(xiāng)市相鄰，南北寬約67 km，東西長(zhǎng)約69 km，總面積 2 140.43 km2。全市轄三區(qū)（鶴山區(qū)、山城區(qū)、淇濱區(qū)）兩縣（浚縣、淇縣），其地表形態(tài)復(fù)雜，地勢(shì)西北高東南低，呈階梯式變化，層次分明。近年來(lái)鶴壁市主動(dòng)適應(yīng)新常態(tài)，積極融入河南省實(shí)施“一帶一路”建設(shè)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速。但與此同時(shí)，也出現(xiàn)了一系列的環(huán)境問(wèn)題，鶴壁市為資源型城市，隨著對(duì)化石燃料的不斷消耗，生態(tài)赤字、水資源短缺、水體污染嚴(yán)重、水土流失等生態(tài)環(huán)境問(wèn)題較為突出。因此，開展鶴壁市自然生態(tài)空間信息識(shí)別提取，對(duì)于保障其生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的完整性，改善生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，維護(hù)生態(tài)安全格局、協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系至關(guān)重要。

2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)是識(shí)別自然生態(tài)空間的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。本文將采用從當(dāng)?shù)貒?guó)土部門、環(huán)保部門、林業(yè)部門、水利部門、農(nóng)業(yè)部門收集的多源數(shù)據(jù)，基于現(xiàn)有研究成果，在界定自然生態(tài)空間內(nèi)涵基礎(chǔ)上，采用歸納比較法構(gòu)建市縣級(jí)自然生態(tài)空間分類體系，并通過(guò)綜合分析法建立與土地利用現(xiàn)狀分類、地理國(guó)情普查分類、城鄉(xiāng)用地分類、林業(yè)調(diào)查分類銜接的準(zhǔn)則；采用GIS空間分析方法進(jìn)行多源數(shù)據(jù)疊加分析。快速識(shí)別鶴壁市自然生態(tài)空間現(xiàn)狀信息，確定自然生態(tài)空間類型、地域分布特征和面積。

3 自然生態(tài)空間概念及分類

3.1 自然生態(tài)空間研究現(xiàn)狀和概念界定

目前，國(guó)際上對(duì)于自然生態(tài)空間的內(nèi)涵沒(méi)有明確和統(tǒng)一的內(nèi)涵界定，國(guó)外在土地利用分類上或多或少體現(xiàn)了自然生態(tài)空間的理念和思想[2-5]。在國(guó)內(nèi)，對(duì)生態(tài)用地研究較多，最早提出“生態(tài)用地”一詞的是董雅文，她認(rèn)為能提供生態(tài)功能的面狀、線狀或者帶狀要素都是生態(tài)用地[6]。此后，學(xué)術(shù)界對(duì)生態(tài)用地概念及內(nèi)涵研究主要集中在兩個(gè)方面：一方面是在城市尺度上為了保證城市生態(tài)安全格局而進(jìn)行的城市生態(tài)空間內(nèi)涵研究[7-9]；另一方面是在區(qū)域尺度上，以保護(hù)區(qū)域生態(tài)環(huán)境，維護(hù)區(qū)域生態(tài)安全格局，實(shí)現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展而進(jìn)行的區(qū)域生態(tài)空間內(nèi)涵研究。但目前學(xué)術(shù)界對(duì)生態(tài)空間內(nèi)涵尚未達(dá)成共識(shí)，主要存在三種觀點(diǎn)：第一種觀點(diǎn)為“生態(tài)要素決定論”，即重視土地生態(tài)要素的空間形態(tài)及其組合方式，董雅文認(rèn)為按空間形態(tài)可分為兩類，成片森林、湖泊水體、濕地、農(nóng)業(yè)用地以及開敞空間等屬于斑塊生態(tài)空間；河流、沿海灘涂和交通走廊等屬于帶狀或線狀生態(tài)空間[6]。第二種觀點(diǎn)為“生態(tài)功能決定論”，即認(rèn)為凡是具有生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，能起到保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)和自然環(huán)境的用地空間，都可作為生態(tài)空間。以龍花樓等學(xué)者的界定具有代表性，認(rèn)為生態(tài)空間是指人工硬化地表之外，其他能直接或間接提供生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，且自身具有一定的自我調(diào)節(jié)、維持、修復(fù)和發(fā)展能力的土地[10]。第三種觀點(diǎn)為“主體功能決定論”，認(rèn)為土地是一個(gè)復(fù)合的系統(tǒng)，具有生活、生產(chǎn)和生態(tài)功能，生態(tài)空間應(yīng)是以提供生態(tài)功能為主，對(duì)于以生產(chǎn)功能為主兼具生態(tài)功能的用地類型則不宜劃為生態(tài)空間，如耕地、養(yǎng)殖水面等農(nóng)用地。以喻鋒等學(xué)者的界定具有代表性，認(rèn)為區(qū)域生態(tài)空間是指農(nóng)業(yè)和城鎮(zhèn)空間以外，以提供生態(tài)產(chǎn)品、環(huán)境調(diào)節(jié)和生物多樣性等生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能為主要用途，對(duì)維持區(qū)域生態(tài)穩(wěn)定，保障區(qū)域生態(tài)安全格局，實(shí)現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展具有重要作用的用地空間[11]。可以看出，根據(jù)研究目的的不同，學(xué)術(shù)界對(duì)生態(tài)空間的內(nèi)涵界定也不盡相同，但是都有著共同的認(rèn)同，即認(rèn)為是以發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能為主，對(duì)維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性，調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有重要意義的用地類型，如林地、草地、濕地、河湖、荒地等，對(duì)于以其他功能為主導(dǎo)地位的兼具生態(tài)功能的用地類型是否應(yīng)該納入生態(tài)用地的范疇還存在分歧，如耕地，園地、苗圃、養(yǎng)殖水面等以生產(chǎn)功能為主導(dǎo)地位兼具生態(tài)功能的用地類型。因此，基于國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有研究，依據(jù)《自然生態(tài)空間用途管制辦法（試行）》，在應(yīng)用于國(guó)土自然生態(tài)空間登記管理的前提下，筆者認(rèn)為，對(duì)自然生態(tài)空間內(nèi)涵界定應(yīng)遵循生態(tài)功能主導(dǎo)性原則，考慮地域的實(shí)際差異性和空間的尺度性，將市縣級(jí)自然生態(tài)空間定義為：生產(chǎn)性空間和承載性空間以外，以發(fā)揮環(huán)境調(diào)節(jié)、水土涵養(yǎng)、防風(fēng)固沙、生物保育等生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，以提供維持生命支持系統(tǒng)、保障生態(tài)調(diào)節(jié)功能、提供環(huán)境舒適性的生態(tài)產(chǎn)品為主，對(duì)維護(hù)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性、保障區(qū)域生態(tài)安全格局具有重要作用的用地空間。這里指廣義上的自然生態(tài)空間，既包括自然界中各類天然形成的自然生態(tài)空間，如森林、濕地、草原、沙漠、灘涂等，還包括那些經(jīng)過(guò)人類改造形成的自然生態(tài)空間，例如防護(hù)林地、公益林地、人造水域、濕地公園，水源保護(hù)區(qū)，風(fēng)景名勝區(qū)和自然保護(hù)區(qū)等。

3.2 自然生態(tài)空間分類體系

在國(guó)外生態(tài)空間并沒(méi)有作為一項(xiàng)獨(dú)立或?qū)Ｓ械耐恋仡愋吞岢觯窃谄渫恋乩梅诸愺w系中，或多或少地把能表征自然生態(tài)屬性的用地類型單獨(dú)分類出來(lái)[12-13]。在國(guó)內(nèi)，學(xué)者們根據(jù)各自研究目的對(duì)生態(tài)空間分類體系作了大量研究，研究視角主要集中在兩個(gè)方面：一是針對(duì)目前土地利用分類體系上存在的缺陷和問(wèn)題，為了突出土地的自然生態(tài)屬性，而進(jìn)行的土地利用分類體系完整性的研究；另一方面是以保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能、維護(hù)關(guān)鍵生態(tài)過(guò)程、保障區(qū)域生態(tài)安全格局為目的而進(jìn)行的生態(tài)空間分類識(shí)別研究。從空間尺度上看有面向全國(guó)的多尺度、多維度分類體系，有服務(wù)于一般區(qū)域或城市擴(kuò)展邊界內(nèi)的分類體系，也有因研究區(qū)的特殊性而進(jìn)行的特定區(qū)域的分類體系。總體上看，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)生態(tài)空間的分類主要有三種方法：根據(jù)土地利用/覆被類型劃分；根據(jù)人類活動(dòng)的影響程度劃分；將兩種方式相互結(jié)合劃分。土地利用/覆被類型分類法主要是根據(jù)人類對(duì)土地的利用管理方式和土地所表現(xiàn)出來(lái)的自然和社會(huì)屬性進(jìn)行劃分，如岳健、徐建、蘇偉忠等[14-16]，該方法可以很好地與現(xiàn)行各種土地分類體系進(jìn)行銜接，但不利于突出土地的生態(tài)功能，使得在界定生態(tài)空間時(shí)界線模糊；人類活動(dòng)影響程度分類法主要是根據(jù)人類活動(dòng)對(duì)土地功能影響程度的大小進(jìn)行劃分，如張紅旗、周焱、龍華樓等[10，17-18]，該方法有利于區(qū)分生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要區(qū)和生態(tài)系統(tǒng)敏感脆弱區(qū)，有利于人類對(duì)生態(tài)空間的規(guī)劃管理和修復(fù)保護(hù)，但人類活動(dòng)具有持續(xù)性、廣泛性和復(fù)雜性，導(dǎo)致分類體系之間較為模糊，影響分類準(zhǔn)確性。張?jiān)屡蟆⒎肌⒆T永忠等為了突出土地生態(tài)功能，同時(shí)有利于識(shí)別區(qū)域重要生態(tài)空間，以便于進(jìn)行保護(hù)和修復(fù)，將兩種方法結(jié)合對(duì)生態(tài)空間進(jìn)行分類[1，19-20]。可以看出現(xiàn)有分類研究在各自研究體系內(nèi)理論性很強(qiáng)，但實(shí)際推廣應(yīng)用難度大，不利于進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃管理，同時(shí)各個(gè)分類體系之間難于橫向?qū)Ρ龋v向上不具有銜接性，總之，生態(tài)空間分類體系仍在不斷探索中。本文將在已有分類研究基礎(chǔ)上，根據(jù)第三種分類方法，面向國(guó)家自然資源管理需要，構(gòu)建多土地分類體系融合的市縣級(jí)自然生態(tài)空間分類體系，主要包括基礎(chǔ)生態(tài)空間、人工生態(tài)空間2個(gè)一級(jí)類，林地、草地等10個(gè)二級(jí)類，喬木林等26個(gè)三級(jí)類（表1）。

基礎(chǔ)生態(tài)空間是指以發(fā)揮土地的生態(tài)功能為主，具有很高生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值或者易受到人類活動(dòng)影響而使環(huán)境惡化的空間，這類空間對(duì)于維護(hù)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性或者保障區(qū)域生態(tài)安全格局具有重大意義。對(duì)于該類土地應(yīng)該采取科學(xué)全面的保護(hù)和修復(fù)措施，維護(hù)其原始狀態(tài)，避免人類活動(dòng)對(duì)其造成不利影響。人工生態(tài)空間是指經(jīng)過(guò)人類活動(dòng)改造，以發(fā)揮生態(tài)功能為主體，同時(shí)兼具一定的生產(chǎn)、生活功能，具有一定生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的空間，這類空間在改善人類生存環(huán)境，提供生態(tài)休閑場(chǎng)所等方面具有重要作用。此類空間應(yīng)該在建立用途管制規(guī)則的基礎(chǔ)上，有限制地進(jìn)行建設(shè)用地開發(fā)活動(dòng)，以減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞。

3.3 與現(xiàn)行分類體系的銜接準(zhǔn)則

現(xiàn)行各種土地分類體系在實(shí)際國(guó)土資源管理中得到了廣泛的應(yīng)用，自然生態(tài)空間分類體系是以調(diào)查自然生態(tài)空間為目的。為了準(zhǔn)確識(shí)別多源數(shù)據(jù)下自然生態(tài)空間，需要構(gòu)建自然生態(tài)空間分類體系與多種土地分類體系的銜接準(zhǔn)則。形成相互銜接的自然生態(tài)空間分類既是對(duì)現(xiàn)有土地分類體系的延伸和擴(kuò)展，又在現(xiàn)有土地分類體系的基礎(chǔ)上，凸顯了自然生態(tài)空間的重要作用，使自然生態(tài)空間分類體系能與實(shí)際國(guó)土管理工作進(jìn)行有效對(duì)接，推進(jìn)自然生態(tài)空間分類體系在國(guó)土資源管理和生態(tài)建設(shè)中的實(shí)際應(yīng)用。本文將通過(guò)以下銜接準(zhǔn)則實(shí)現(xiàn)與土地利用現(xiàn)狀分類、地理國(guó)情普查分類、城鄉(xiāng)用地分類和林業(yè)調(diào)查分類的有效銜接（圖1）。

4 多源數(shù)據(jù)下自然生態(tài)空間信息識(shí)別

4.1 多源數(shù)據(jù)下自然生態(tài)空間識(shí)別方法

自然生態(tài)空間的劃定和管理涉及多個(gè)部門的職責(zé)，由于各個(gè)部門對(duì)自然資源的管理職權(quán)不同，對(duì)數(shù)據(jù)掌握的翔實(shí)情況不同，需要融合多部門收集的數(shù)據(jù)識(shí)別自然生態(tài)空間。本文中多源數(shù)據(jù)是指從涉及土地資源管理的多個(gè)部門中收集的數(shù)據(jù)（表2）。由于各個(gè)部門數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和形式不同，需要進(jìn)行融合疊加處理，然后建立自然生態(tài)空間識(shí)別模型進(jìn)行多源數(shù)據(jù)下自然生態(tài)空間識(shí)別（圖2）。

（1）建立自然生態(tài)空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。首先需確定數(shù)據(jù)庫(kù)統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)和屬性結(jié)構(gòu)，然后對(duì)全域調(diào)查數(shù)據(jù)和專項(xiàng)調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行投影轉(zhuǎn)換，按照統(tǒng)一的屬性結(jié)構(gòu)導(dǎo)入基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)中。

（2）對(duì)于全域調(diào)查數(shù)據(jù)，需要構(gòu)建自然生態(tài)空間識(shí)別準(zhǔn)則，解決多源數(shù)據(jù)圖斑轉(zhuǎn)換沖突問(wèn)題。首先通過(guò)GIS空間分析法對(duì)全域數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加融合，建立多源數(shù)據(jù)下自然生態(tài)空間識(shí)別基準(zhǔn)單元，使每個(gè)圖斑單元具有多源數(shù)據(jù)屬性結(jié)構(gòu)，然后構(gòu)建多分類體系組合的自然生態(tài)空間識(shí)別準(zhǔn)則：①對(duì)于全部符合自然生態(tài)空間銜接準(zhǔn)則的圖斑單元直接轉(zhuǎn)換到自然生態(tài)空間分類體系；②對(duì)于部分符合自然生態(tài)空間銜接準(zhǔn)則的圖斑單元，由于各類調(diào)查數(shù)據(jù)分類標(biāo)準(zhǔn)和調(diào)查精度不同，依據(jù)自然生態(tài)空間分類定義，構(gòu)建不同自然生態(tài)空間地類下單一識(shí)別基準(zhǔn)數(shù)據(jù)和組合識(shí)別基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，在符合單一識(shí)別基準(zhǔn)數(shù)據(jù)源下，依據(jù)其識(shí)別自然生態(tài)空間地類，在不符合單一識(shí)別基準(zhǔn)數(shù)據(jù)源下依據(jù)組合識(shí)別基準(zhǔn)數(shù)據(jù)識(shí)別自然生態(tài)空間地類（表3）；③對(duì)于僅符合組合識(shí)別基準(zhǔn)數(shù)據(jù)中的一種，則通過(guò)遙感影像進(jìn)行判讀，以喬木林為例，依據(jù)自然生態(tài)空間識(shí)別準(zhǔn)則，可以識(shí)別轉(zhuǎn)換為喬木林的地類組合有以下情況（表4），識(shí)別過(guò)程見圖3。

表1 自然生態(tài)空間分類體系Tab.1 Ecological space classi fi cation system

（3）對(duì)于專項(xiàng)調(diào)查數(shù)據(jù)，作為對(duì)識(shí)別后的自然生態(tài)空間進(jìn)行校核修正，修正步驟如下：①對(duì)專項(xiàng)調(diào)查數(shù)據(jù)和識(shí)別后自然生態(tài)空間進(jìn)行疊加分析，專項(xiàng)調(diào)查數(shù)據(jù)范圍內(nèi)的自然生態(tài)空間保留原地類；②對(duì)專項(xiàng)調(diào)查數(shù)據(jù)內(nèi)非自然生態(tài)空間和土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加分析，按照土地利用現(xiàn)狀分類體系到自然生態(tài)空間銜接準(zhǔn)則轉(zhuǎn)換到自然生態(tài)空間。

（4）由于識(shí)別后自然生態(tài)空間破碎程度較高，需要相同地類間進(jìn)行合并，對(duì)于面積小于1 000 m2的斑塊采取就近融合處理方法，不能融合的獨(dú)立斑塊則不予保留。

圖1 自然生態(tài)空間分類體系與多種土地分類體系銜接準(zhǔn)則Fig.1 Interlink between ecological spatial classi fi cation system and multiple land classi fi cation system

4.2 自然生態(tài)空間識(shí)別結(jié)果

按照上述自然生態(tài)空間識(shí)別辦法，識(shí)別出鶴壁市自然生態(tài)空間，其自然生態(tài)空間地域分布和各個(gè)地類面積及占比見圖4和表5。從自然生態(tài)空間地域分布來(lái)看，呈現(xiàn)“西部集中，中東部分散”的特點(diǎn)。自然生態(tài)空間主要分布在鶴壁市西部，集中連片程度較高且自然生態(tài)空間類型豐富，主要為基礎(chǔ)生態(tài)空間，受人類活動(dòng)干擾程度較小，主要地類為林地和荒漠地。中部和西部多為人工生態(tài)空間和部分基礎(chǔ)生態(tài)空間，人類活動(dòng)影響程度較強(qiáng)，主要地類為城市綠色空間、園地、林地和河流等。結(jié)合鶴壁市地形地貌分析不難得出其原因，鶴壁市西部為太行山東麓與華北平原交錯(cuò)地帶，多為山地丘陵，地勢(shì)復(fù)雜，不宜作為農(nóng)業(yè)和城鎮(zhèn)用地，中部和東部屬于華北平原地帶，地勢(shì)平坦，土壤肥沃，且交通便利，適宜農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城鎮(zhèn)建設(shè)。從面積上來(lái)看，鶴壁市自然生態(tài)空間總量為606.08 km2，占研究區(qū)面積28.32%。其中基礎(chǔ)生態(tài)空間面積為554.41 km2，占研究區(qū)總面積25.90%，主要為林地和荒漠地，分別為331.09 km2和188.75 km2，占基礎(chǔ)生態(tài)空間的93.76%。人工生態(tài)空間面積為51.67 km2，占研究區(qū)面積2.41%，主要為人工水面和城市綠色空間，分別為22.70 km2和17.65 km2，占人工生態(tài)空間的77.03%。可以看出，林地和荒漠地為鶴壁市主要自然生態(tài)空間，林地主要分布在西部山地區(qū)，部分分布在中東部河流和濕地周圍，荒漠地主要分布在西部山區(qū)。林地在發(fā)揮水源涵養(yǎng)、水土保持、防風(fēng)固沙等生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能方面具有重要作用，荒漠地具有較高的生態(tài)敏感性，容易受到自然因素和人類活動(dòng)的影響，進(jìn)而引發(fā)自然生態(tài)空間退化等問(wèn)題。因此，西部山區(qū)應(yīng)該作為自然生態(tài)空間重點(diǎn)保護(hù)區(qū)，以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能保護(hù)和養(yǎng)育為主，禁止新增建設(shè)項(xiàng)目占用自然生態(tài)空間，同時(shí)積極開展荒漠地治理與恢復(fù)，提升生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性，維護(hù)鶴壁市整體生態(tài)安全格局。

表2 多源數(shù)據(jù)形式及作用Tab.2 The forms of multi-sources data and their roles

圖2 多源數(shù)據(jù)融合方法技術(shù)路線圖Fig.2 Multi-sources data fusion method

表3 自然生態(tài)空間地類識(shí)別基準(zhǔn)數(shù)據(jù)Tab.3 Benchmark data of ecological space types identi fi cation

圖3 自然生態(tài)空間喬木林地類識(shí)別過(guò)程Fig.3 Identi fi cation process of arbor forest land in ecological space

表4 自然生態(tài)空間喬木林地類組合情況及識(shí)別準(zhǔn)則Tab.4 Land combination and identi fi cation criteria of arbor forest in ecological spaces

圖4 鶴壁市自然生態(tài)空間分布Fig.4 Distribution of ecological space in Hebi City

5 結(jié)論與討論

5.1 結(jié)論

本文遵循生態(tài)功能主導(dǎo)原則對(duì)自然生態(tài)空間內(nèi)涵進(jìn)行了界定，提出了多種土地分類體系同自然生態(tài)空間的銜接準(zhǔn)則，構(gòu)建了多源數(shù)據(jù)下識(shí)別自然生態(tài)空間的方法，并以此為基礎(chǔ)識(shí)別出鶴壁市自然生態(tài)空間，得到以下結(jié)論。

表5 鶴壁市自然生態(tài)空間規(guī)模及占比Tab.5 The scale and proportion of ecological space in Hebi City

（1）廣義的自然生態(tài)空間是指生產(chǎn)性空間和承載性空間以外，以發(fā)揮環(huán)境調(diào)節(jié)、水土涵養(yǎng)、防風(fēng)固沙、生物保育等生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，以提供維持生命支持系統(tǒng)、保障生態(tài)調(diào)節(jié)功能、提供環(huán)境舒適性的生態(tài)產(chǎn)品為主，對(duì)維護(hù)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性、保障區(qū)域生態(tài)安全格局具有重要作用的用地空間。

（2）構(gòu)建了市縣尺度自然生態(tài)空間分類體系，將自然生態(tài)空間分為兩個(gè)一級(jí)類型、10個(gè)二級(jí)類型、26個(gè)三級(jí)類型，其中一級(jí)類型包括基礎(chǔ)生態(tài)空間、人工生態(tài)空間。基礎(chǔ)生態(tài)空間包括林地、草地、水域、特殊生態(tài)用地、濕地和荒漠地；人工生態(tài)空間包括園地、人工水面、城市綠色空間和生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施空間。并探討了自然生態(tài)空間同土地利用現(xiàn)狀分類、地類國(guó)情普查分類、城鄉(xiāng)用地分類和林業(yè)調(diào)查分類之間的銜接準(zhǔn)則及其識(shí)別方法。

（3）依據(jù)自然生態(tài)空間分類體系、銜接準(zhǔn)則和識(shí)別方法，識(shí)別出鶴壁市自然生態(tài)空間。其在地域分布上呈現(xiàn)“西部集中，中東部分散”的特點(diǎn)，其中基礎(chǔ)生態(tài)空間面積554.41 km2，主要為林地和荒漠地；人工生態(tài)空間面積為51.67 km2，主要為人工水面和城市綠色空間。西部山區(qū)作為鶴壁市自然生態(tài)空間重點(diǎn)保護(hù)區(qū)，應(yīng)該實(shí)行嚴(yán)格的自然生態(tài)空間用途管制，維護(hù)鶴壁市生態(tài)安全格局。

5.2 討論

（1）本文通過(guò)界定市縣級(jí)自然生態(tài)空間內(nèi)涵，建立市縣級(jí)自然生態(tài)空間分類體系、銜接準(zhǔn)則以及多源數(shù)據(jù)下自然生態(tài)空間識(shí)別方法，為市縣級(jí)自然生態(tài)空間識(shí)別提供了一種新的思路和方法。

（2）從某種意義上來(lái)說(shuō)，任何地類都具有一定的生態(tài)功能，本文遵循生態(tài)功能主導(dǎo)原則，識(shí)別了具有普適性的自然生態(tài)空間。由于生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜開放的巨系統(tǒng)，其與經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、人口巨系統(tǒng)相互作用，相互影響，使得自然生態(tài)空間用地類型并不是一成不變的，其與周圍其他地類共同發(fā)揮著生態(tài)功能。在實(shí)際情況中，要遵循因地制宜的原則，例如，在山區(qū)低丘緩坡耕地在防止水土流失，水源涵養(yǎng)，防風(fēng)固沙方面發(fā)揮著重要的生態(tài)作用。

（3）各個(gè)分類體系分類標(biāo)準(zhǔn)不同，導(dǎo)致相同名稱的地類在不同分類體系中范圍不一致，本文只是在一定程度上實(shí)現(xiàn)了多源數(shù)據(jù)到自然生態(tài)空間的轉(zhuǎn)換銜接，在快速識(shí)別市縣級(jí)自然生態(tài)空間、了解其分布特征和規(guī)模方面上有重要意義，要精準(zhǔn)識(shí)別市縣級(jí)自然生態(tài)空間，仍需要進(jìn)行野外人工調(diào)查。