基于“三線一單”的省域生態空間劃定研究——以浙江省為例

湯 博，汪麗妹，毛惠萍，許明珠，王浙明

（浙江省生態環境科學設計研究院，杭州 310007）

近年來，經濟社會高速發展、城市加速擴張和生產建設對土地的需求日益旺盛，隨之而來的問題也越來越嚴重。如原有的生態用地被大量擠占，一些具有特殊生態價值的生態系統（如濕地）退化甚至喪失其生態功能，造成諸多生態環境問題［1］。在外來人口大量涌入、快速城鎮化的長江三角洲地區尤為突出，因此在當前建設美麗中國和生態文明建設的大背景下，合理劃定并嚴格管控生態空間是落實“多規合一”的重要基礎，更是保障生態安全、促進經濟社會協調可持續發展的一項重大任務［2，3］。

目前，國內外現有的生態空間研究多集中在生態用地分析［4-12］和生態安全格局構建等方面［13-17］。當前學術界對于生態空間概念未有明確的界定，也未有統一的劃定方法。2017 年12 月原環境保護部頒布了《“生態保護紅線、環境質量底線、資源利用上線和環境準入負面清單”編制技術指南（試行）》（以下簡稱“三線一單”指南），闡述了生態空間的定義及劃定方法。基于“三線一單”，選取長江三角洲地區的南翼——浙江省作為研究區域，開展生態空間劃定研究，以期為編制浙江省國土空間規劃和構建生態安全格局提供依據和參考。

1 研究思路

按照“三線一單”指南，根據《生態保護紅線劃定指南》（環辦生態［2017］48號）評價方法，在浙江省國土空間范圍內開展生態功能重要性及生態環境敏感性評估，結合已有的環境功能區劃成果，對有必要嚴格保護的各類保護地進行校驗，識別浙江省生態空間。

2 數據與方法

2.1 研究區域

浙江省位于東海之濱，長江三角洲的南翼，介于東經 118°01′—123°10′，北緯 27°06′—31°11′，東臨東海，南接福建省，西與安徽省、江西省相連，北與上海市、江蘇省接壤。陸域面積為10.43×104km2，約為全國陸域面積的1.1%。地形地勢自西南向東北傾斜，呈梯級下降，境內江河眾多，河網密布。森林覆蓋率為60.9%，位居全國前列，生物資源豐富，動植物種類繁多。

2.2 研究數據

本研究中用于生態系統服務功能重要性和生態環境敏感性評價的數據具體類型、分辨率和數據來源見表1。本研究使用的自然生態紅線區和生態功能保障區數據來源于2017 年浙江省政府發布的《浙江省環境功能區劃》成果。

表1 生態系統服務功能重要性和生態環境敏感性評價的數據具體類型、分辨率和數據來源

2.3 劃定方法

2.3.1 生態系統服務功能重要性評估 根據浙江省生態功能實際情況，選取對水源涵養、生物多樣性維護和水土保持3 項生態服務功能開展重要性評估與等級劃分，得到不同類型生態系統服務值（代表服務能力相對高低的分值）柵格圖，利用ArcGIS 軟件的重分類工具，將3 項生態系統服務功能重要性分別分為3 級，即極重要、重要和一般重要。

1）水源涵養重要性評估。采用NPP 定量指標評估方法對水源涵養生態服務功能重要性進行評價。以水源涵養服務能力指數作為生態系統水源涵養功能的評估指標，計算公式為：

式中，WR為生態系統水源涵養服務能力指數；NPPmean為多年植被凈初級生產力平均值；Fsic為土壤滲流因子；Fpre為多年平均降水量因子；Fslo為坡度因子。

2）生物多樣性維護重要性評估。以生物多樣性維護服務能力指數作為評估指標，計算公式為：

式中，Sbio為生物多樣性維護服務能力指數；NPPmean為多年植被凈初級生產力平均值；Fpre為多年平均降水量因子；Ftem為多年平均氣溫；Falt為海拔因子。

3）水土保持重要性評估。采用NPP 定量指標評估法開展水土保持生態功能重要性評估。以生態系統水土保持服務能力作為評估指標，計算公式為：

式中，Spro為生態系統水土保持服務能力指數；NPPmean為多年植被凈初級生產力平均值；Fslo為坡度因子；K為土壤可蝕性因子。

2.3.2 生態環境敏感性評估 根據浙江省生態系統特征和生態環境主要影響因子，選擇水土流失敏感性指標進行生態環境敏感性評價，采用自然分界法與專家知識確定分級賦值標準，得到不同空間評估單元上2 種指標的生態環境敏感性分級，將水土流失敏感性由低到高依次劃分為一般敏感、敏感和極敏感3 個級別。

根據通用水土流失方程的基本原理，選取降水侵蝕力、土壤可蝕性、坡度坡長和地表植被覆蓋等指標。將反映各因素對水土流失敏感性的單因子評估數據，用地理信息系統技術進行乘積運算，公式如下：

式中，SSi為i空間單元水土流失敏感性指數，評估因子包括降雨侵蝕力（Ri）、土壤可蝕性（Ki）、坡長坡度（LSi）、地表植被覆蓋（Ci）。

2.3.3 生態空間劃定方法 根據上述方法，對浙江省的生態系統服務功能重要性和生態環境敏感性進行評價，利用ArcGis 軟件提取生態系統服務功能極重要和重要區域，生態環境敏感和極敏感區域。此外，從浙江省人民政府2017 年發布的《浙江省環境功能區劃》成果中提取以生態環境保護功能為主的自然生態紅線區和生態功能保障區。將這兩類區域進行疊加并與各類保護地進行校驗，形成生態空間疊加圖。在此基礎上去除集中連片的建制鎮、城鎮、村莊及其周邊的耕地和園地以及集中連片的礦區，形成浙江省陸域生態空間。具體技術路線見圖1。

圖1 浙江省生態空間劃定技術路線

3 結果與分析

3.1 水源涵養重要性評估結果

由圖2 可以看出，浙江省水源涵養極重要區域面積約 20 998.16 km2，占區域總面積（105 500 km2）的19.90%，主要分布在浙西南山地丘陵區、浙西北山地丘陵區、東南沿海一帶；重要區面積為24 629.25 km2，占總面積的23.35%，重要區在全省均有分布，其中，較為集中連片的區域主要分布在浙江省中部丘陵地區；從評價結果來看，水源涵養功能極重要區的分布格局與浙江省實際情況較為符合，浙西南和浙西北地勢較高，林地為主要的用地類型，森林覆蓋率高，植被覆蓋情況較好，在全省水源涵養功能中占據重要地位；浙東南沿海地區雨量充足，降雨量大，也是浙江省水源涵養功能重要區域。從分布格局和極重要區占全省面積比例來看，評價結果相對合理可靠。

圖2 水源涵養重要性評價

3.2 生物多樣性維護重要性評估結果

由圖3可以看出，浙江省生物多樣性維護極重要區和重要區面積分別為22 165.45 km2和22 283.97 km2，占比分別為21.01%和21.12%，大部分呈片狀分布，有小部分呈點狀分布，片狀分布地區主要為浙西南山地屏障區、浙西北山地以及部分沿海地區，除此之外，還有部分極重要區點狀分布在杭州市臨安區、桐廬縣、諸暨市、紹興市區、寧波市奉化區、仙居縣等地。

將評價結果與浙江省實際情況進行對比分析，生物多樣性維護極重要區分布格局與黃山-懷玉山、武夷山兩個生物多樣性優先保護區分布范圍總體相吻合，評價結果相對合理；但在部分區域存在評價結果與實際不符情況，如泰順縣、文成縣等溫瑞平原地帶，極重要區面積占全縣國土面積的比例高達70%以上，呈集中連片分布；通過與土地利用現狀分布比對發現，泰順縣、文成縣、蒼南縣、平陽縣、瑞安縣分布有大量碎片狀的耕地、園地，其生物多樣性維護功能相對林地較低，造成溫瑞平原、浙東南沿海地區生物多樣性維護指數偏高的主要原因在于浙東南沿海受臺風氣候影響，降水量因子影響大，使得評估結果偏高。

圖3 生物多樣性維護重要性評價

3.3 水土保持重要性評估結果

由圖4 可知，浙江省水土保持極重要區和重要區面積分別為24 849.29 km2和23 893.47 km2，占比分別為23.55%和22.65%，其分布相對比較分散，極重要區圖斑較破碎，主要分布在浙南山區、浙西中山丘陵區等區域，重點分布在天目山脈、龍門山脈、會稽山脈、四明山脈、天臺山脈、大盤山脈、千里崗山脈、括蒼山脈、雁蕩山脈、仙霞嶺山脈、武夷山余脈等海拔較高的山脈。

將評價結果與浙江省地形地貌進行比較分析，水土保持功能極重要區的分布與地形地勢分布格局相協調，與浙江省內重要山脈的分布相一致，評價結果相對合理準確。

圖4 水土保持重要性評價

3.4 水土流失敏感性評估結果

由圖5 可以看出，浙江省沒有極敏感區，敏感區面積為16 192.32 km2，占比為15.35%，圖斑細小，分布較為破碎，主要分布在浙西北和浙西南山地丘陵區。

將評價結果與浙江省生態系統分布實際情況進行對比分析，評價結果比較符合實際情況，結果相對合理準確。一方面，浙江省山地多為丘陵地帶，坡度多為25°以下，且分布較為細小破碎，不易發生水土流失；另一方面，浙江省植被覆蓋度相對較高，植物根系保持水土能力相對較高，不易發生水土流失，與沒有水土流失極敏感區的評價結果相吻合。

圖5 水土流失敏感性評價

3.5 生態空間劃定結果

提取經評估確定的生態系統服務功能極重要、重要區域和生態環境敏感區域，與各類保護地和環境功能區劃確定的自然生態紅線區和生態功能保障區疊加校驗，去除集中連片的建制鎮、城鎮、村莊及其周邊的耕地和園地以及集中連片的礦區，最終劃定浙江省陸域生態空間54 535.79 km2，占全省陸域總面積的52.28%。主要分布在浙西北山地丘陵、浙西南山地、浙中部丘陵及浙東南沿海地區，此外，在開化縣、江山市、龍游縣、龍泉市、景寧畬族自治縣、云和縣、青田縣、泰順縣、文成縣、蒼南縣、瑞安市、永嘉縣等地呈現集中連片分布，具體見圖6。本研究劃定的生態空間涵蓋了浙江省劃定的所有生態保護紅線區域。

圖6 浙江省生態空間分布

4 小結與討論

當前中國對生態空間的研究尚處于探索階段［18］，在國土空間格局優化的政策導向下，加強生態空間保護和管制顯得尤為重要［19］。尤其是構建科學合理的生態空間格局，保護最重要的自然生態空間是科學管控人類行為、理順保護與發展關系、降低人為活動與生態保護沖突的基礎［20］。

本研究探索建立了一套基于“三線一單”的浙江省生態空間劃定技術流程，對構建浙江省生態安全格局有重要的參考價值，共劃定浙江省生態空間54 535.79 km2，占全省陸域總面積的52.28%。將劃定結果與浙江省生態現狀格局進行對比分析，兩者的分布格局基本一致，生態空間基本位于植被覆蓋較好且自然生態本底狀況良好的區域，與實際較符合，生態空間劃定結果相對合理可靠。

本研究采取的生態系統服務功能重要性和生態環境敏感性評價過程涉及選取評價方法、賦值和分級，具有一定的主觀性，難免產生一些誤差，在一定程度上會影響到分析結果的準確性。此外，生態保護紅線是在生態空間內劃定的具有特殊重要功能、必須強制性嚴格保護的區域，是生態空間最重要和最核心的部分［21］。目前生態保護紅線仍在評估調整中，下一步生態空間的調整和確定要以調整后的生態保護紅線作為重要基礎，保障生態安全格局更加完善。