喀斯特石漠化區生態保護紅線劃定——以貴州省威寧縣為例

顧羊羊, 徐夢佳, 楊 悅, 黃賢峰, 鄒長新, 葉 鑫,*

1 生態環境部南京環境科學研究所,南京 210042 2 貴州省環境科學研究設計院,貴陽 550081

為應對日益突出的生態環境問題,中國政府先后建立了自然保護區、森林公園、濕地公園等各類自然保護地并對生態系統保護取得一定成效,但目前尚有部分生態系統脆弱區和生態環境敏感區未得到有效保護[1]。因此,我國學者高吉喜提出“生態保護紅線”的概念,強調對重要生態服務功能保護區、生態環境敏感區、生物多樣性保育區進行系統保護,以確保國家生態安全[2-3]。2017年,中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發了《關于劃定并嚴守生態保護紅線的若干意見》,明確指出要劃定并嚴守生態保護紅線。同年,原環境保護部發布了《生態保護紅線劃定指南》(以下簡稱《指南》),該指南系統闡述生態保護紅線的劃定原則、劃定技術流程和管控要求等,為國家生態保護紅線劃定提供理論指導和技術支撐。2018年2月,國務院批準了京津冀3省(市)、長江經濟帶11省(市)和寧夏回族自治區共15省(市、區)生態保護紅線劃定方案,北京市等15個省份共劃定生態保護紅線面積約61萬km2,占15省份國土總面積約25%[4]。

近些年國內眾多學者從生態保護紅線的概念內涵[5-6]、劃定技術方法[7- 9]、管控辦法[10-11]等多個方面開展研究。生態保護紅線是最為嚴格的生態空間,既能保障生態服務供給,又能維護人居環境安全[5]。作為我國環境保護的重要制度創新,生態保護紅線是提高生態系統服務的有效手段,對維護國家或區域生態安全及可持續發展具有戰略意義[12]。在劃定方法方面,Bai等基于生態系統服務構建紅線評估框架劃定上海市生態保護紅線,并分析不同情景模式下生態紅線保護成效[13]。Xu等通過構建區域評估方法識別長江經濟帶生態紅線[7]。劉軍會等[8]從區域層面劃定京津冀地區生態保護紅線?？傮w來說,現有劃定方法以科學評估為主,較少涉及紅線邊界精準界定,導致評價結果難以落地[9]。在劃定尺度方面,以往研究主要集中在省級[8,14]、流域[7,15]和市級[16-17]尺度,針對喀斯特石漠化區縣域層面劃定技術研究不多。在劃定效果評價方面,已有研究主要側重生態用地[18-19]、生態資產價值[20]和植被凈初級生產力[8]等內容,而對于紅線范圍內人類擾動以及不同分區劃定結果對比相關成果較少。

我國西南喀斯特地區巖溶面積占國土面積的5.35%,人口密度是全國平均人口密度的1.5倍,耕地貧瘠且旱澇不保收[21]；加上長期不合理的土地利用方式,導致水土流失和植被退化,使得石漠化現象得以形成與發展[22]。石漠化會引起水土流失加劇、土壤肥力下降、生物多樣性降低等生態問題,同時加劇人口貧困、經濟與科技文化落后等社會經濟問題,已經成為制約我國西南喀斯特地區社會經濟發展的關鍵因素[23-24]。因此,根據生態保護紅線劃定原則和要求,本研究將石漠化敏感性指標作為生態環境敏感性的評估重點,劃定喀斯特石漠化區生態保護紅線。

本研究以典型石漠化區威寧縣為例,采用地理信息技術與遙感技術,定量評估生態系統服務功能與生態環境敏感性,并結合第二次全國土地調查數據和相關規劃等數據,劃定生態保護紅線。選取生態用地、植被覆蓋度與人類擾動指數三個指標,評價生態保護紅線劃定效果,為喀斯特石漠化區生態環境監管提供決策支持。

1 研究區概況

威寧縣地處貴州省西北部(103°36′ —104°45′E, 26°36′ —27°26′N),北、西、南三面分別與云南省接壤(圖1),是貴州省面積最大、海拔最高的縣,同時也是全國喀斯特地區扶貧開發綜合治理試點縣。國土面積6298 km2,轄39個鄉鎮(街道),平均海拔2200 m。亞熱帶季風性濕潤氣候,年日照時數1812 h,年降雨量926 mm,夏季平均氣溫18 ℃。森林植被類型以常綠針葉林和落葉雜灌林為主,河流總長度達1031.1 km,河網密度達16.4 km/km2。威寧縣具有草海國家級自然保護區、鎖黃倉國家濕地公園、草海國家重要濕地等各類保護地,同時位于桂黔滇喀斯特石漠化防治生態功能區,屬于典型的喀斯特地貌,全縣巖溶面積4400 km2,石漠化面積1103.91 km2,其中中度以上石漠化面積占石漠化總面積的30.54%[25]。

圖1 威寧縣區位圖Fig.1 Location of the Weining County

2 研究方法

2.1 研究技術路線

喀斯特石漠化區生態保護紅線劃定研究技術路線如圖2所示:①識別區域重點生態系統服務功能和生態環境敏感性特征,將水源涵養服務功能、水土保持服務功能和生物多樣性維護功能納入生態功能重要性評估,將水土流失敏感性和石漠化敏感性納入生態環境敏感性評估。結合禁止開發區與其他各類保護地數據,將生態功能重要區與極重要區、生態環境敏感區與極敏感區的結果進行空間疊加,初步劃定生態保護紅線。②根據第二次全國土地調查數據,按照王麗霞等[9]提出的生態保護紅線邊界優化方法,并結合威寧縣相關部門規劃等數據,優化調整生態保護紅線。③最后從生態用地、植被覆蓋度和人類擾動指數三個方面評估生態保護紅線劃定效果。

圖2 喀斯特石漠化區生態保護紅線劃定研究技術路線圖Fig.2 Technology roadmap of ecological conservation redline delineation research in the karst rocky desertification area

2.2 評估方法

2.2.1水源涵養功能評價方法

水源涵養功能是水生態系統與其他生態系統間通過水文作用的綜合表現[26]。威寧縣不僅位于大婁山水源涵養與生物多樣性維護重要區,而且包含云貴水源涵養、石門-秀水水源涵養生態功能小區,兩個生態功能小區面積1596.44 km2,占全縣面積25.35%。將水源涵養量作為生態系統水源涵養功能評估指標,采用水量平衡方程來計算水源涵養量[8],計算公式為:

式中,TQ為總水源涵養量(m3),Pi為降雨量(mm),SRi為地表徑流量(mm),ETi為蒸散發量(mm),Ai為i類生態系統面積(km2),i為研究區第i類生態系統類型,j為研究區生態系統類型數。

2.2.2水土保持功能評價方法

水土保持功能是指為減少由于水量沖擊而造成的土壤侵蝕,森林、草地等生態系統通過其自身結構與功能發揮調節的作用[27]。威寧縣位于桂黔滇喀斯特石漠化防治生態功能區,地處亞熱帶季風濕潤氣候區,巖溶環境為主,易發生土壤侵蝕。采用修正通用水土流失方程(The Revised Universal Soil Loss Equation, RUSLE)的評估水土保持服務功能[28],公式如下:

Ac=Ap-Ar=R×K×L×S×(1-C)

式中,Ac為水土保持量(t hm-2a-1)；Ap為潛在土壤侵蝕量(t hm-2a-1)；Ar為實際土壤侵蝕量(t hm-2a-1)；R為降雨侵蝕力因子(MJ mm hm-2h-1a-1)；K為土壤可蝕性因子(t hm2h hm-2MJ-1mm-1)；L表示坡長因子,S表示坡度因子,C為植被覆蓋因子,無量綱。

2.2.3生物多樣性維護功能評價方法

生物多樣性維護功能是生態系統最重要的功能之一,其在維護基因、物種、生態系統多樣性方面發揮的巨大作用[29]。橫河-牛欄江生物多樣性保護、草海高原濕地生物多樣性保護和玄姑-玉舍-糸囖高原生物多樣性保護生態功能小區位于威寧縣境內面積2503.68 km2,占全縣面積39.75%。采用NPP定量指標法評估生物多樣性維護功能[30],計算公式為:

Sbio=NPPmean×Fpre×Ftem×(1-Falt)

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(gC/m2),Fpre為多年平均降水量(mm),Ftem為多年平均氣溫(℃),Falt為海拔因子(m),各因子均需進行0—1歸一化處理。

2.2.4水土流失敏感性評價方法

水土流失敏感區是指對外界干擾和環境變化反應敏感,易于發生水土流失的區域。西南喀斯特土壤保持重要區生態系統脆弱,水土流失敏感性程度高,土壤一旦流失,生態恢復重建難度大。另外該區域毀林毀草開荒導致植被覆蓋度低、水土流失嚴重。根據通用水土流失方程基本原理評估水土流失敏感性[8],計算公式如下:

式中,SSi為i空間單元水土流失敏感性指數,Ri為降雨侵蝕力因子(MJ mm hm-2h-1a-1),Ki為土壤可蝕性因子(t hm2h hm-2MJ-1mm-1),LSi為坡長坡度因子,Ci為地表植被覆蓋因子,LSi因子與Ci因子均為無量綱。

2.2.5石漠化敏感性評價方法

石漠化敏感性評估是為了識別區域易發生石漠化的生態環境脆弱或敏感區。威寧縣位于桂黔滇喀斯特石漠化防治生態功能區,威寧-赫章高原分水嶺石漠化防治亞區。同時迤那—大街石漠化敏感、雙龍-小海-金鐘口石漠化敏感、爐山-二塘石漠化敏感生態功能小區均位于威寧縣境內。根據石漠化形成機理,選取碳酸巖出露面積百分比、地形坡度、植被覆蓋度因子構建石漠化敏感性評價指標體系[17]。計算公式如下:

式中,Si為i評估區域石漠化敏感性指數,Di為i評估區域碳酸巖出露面積百分比,Pi為i評估區域地形坡度、Ci為i評估區域植被覆蓋度。

2.3 生態系統綜合人類擾動指數

根據趙國松[31]、吳琳娜[32]等人提出的生態系統綜合人類擾動指數方法,將未利用地的人類擾動分級指數設為0,林地、草地、濕地的人類擾動分級指數為1,耕地的人類擾動指數為2,建設用地的人類擾動分級指數為3,用加權求和方法計算區域生態系統綜合人類擾動指數(Anthropogenic disturbance index,ADI),計算公式如下:

式中,ADI為生態系統綜合人類擾動指數(簡稱人類擾動指數),Bi為第i級生態系統人類擾動分級指數,Ei為第i級生態系統面積所占百分比。人類擾動指數越高,對生態系統的威脅程度越大,反之則越低。

2.4 數據來源及預處理

威寧縣生態系統類型數據來源于2015年全國生態狀況變化遙感調查評估成果,空間分辨率30 m。氣象站點統計數據來源于中國氣象科學數據共享服務網站(http://data.cma.cn/),主要包括降雨量、氣溫、總太陽輻射等因子。蒸散發數據來源于國家生態系統觀測研究網絡科技資源服務系統網站(http://www.cnern.org.cn/),空間分辨率1 km。數字地形高程數據來源于地理空間數據云網站(http://www.gscloud.cn/),空間分辨率30 m。土壤數據來源于中國1:100萬土壤數據庫(http://westdc.westgis.ac.cn)。植被凈初級生產力(net primary productivity, NPP)數據為2015年MODIS17 A3產品數據,歸一化植被指數(normalized difference vegetation index, NDVI)數據為2000—2015年MODIS13 Q1產品數據,均來源于美國國家航空航天局網站(https://ladsweb.modaps.eosdis.nasa.gov/)。2000—2015年土地利用數據來源于中國科學院資源環境科學數據中心(http://www.resdc.cn/)。本研究以2015年作為基準年劃定威寧縣生態保護紅線,以上數據均通過ArcGIS 10.6 軟件進行重采樣或空間插值為250 m空間分辨率。

2.5 評價分級標準

將不同類型生態系統服務功能柵格圖導入Matlab 2014軟件,進行歸一化計算并按像元值從高到底排序,計算累加服務功能。按照《指南》標準,把累加服務功能值占該類型生態系統服務總值的50%和80%作為對應閾值,將生態系統服務類型劃分為極重要區、重要區、一般重要區,并分別賦值3、2、1。生態環境敏感性評價分級標準方法相同。

2.6 綜合評價

針對水源涵養、水土保持、生物多樣性維護功能的評價分級,采取析取運算方法進對態系統綜合服務功能進行評價[17],計算公式為:

ESC=Max{ESw,ESs,ESb}

式中,ESC代表生態系統綜合服務功能重要性評價結果,ESw代表水源涵養功能重要性評價結果,ESs代表土壤保持功能重要性評價結果,ESb代表生物多樣性維護功能重要性評價結果。生態環境綜合敏感性評價方法相同。

3 結果與分析

3.1 生態保護紅線初步劃定

結合ArcGIS軟件,將威寧縣水源涵養功能、水土保持功能、生物多樣性維護功能評價分級結果進行析取分析,得到生態系統綜合服務功能評價結果(圖3和表1)。結果表明生態系統服務功能重要性分類中一般重要區面積1635 km2,占全縣面積25.96%,主要分布在研究區中部,地勢平緩,是人類開發建設活動的主要分布區域。重要區面積2108.19 km2,占全縣面積33.47%,主要分布在研究區中部四周,該區域雪山鎮、黑石頭鎮是未來中心鎮,鄉鎮開發建設的重點區域。極重要區面積2554.81 km2,占全縣面積40.57%,主要分布在研究區的東南部、西南部以及西北部,該區域降水多,地貌類型以峰林峰叢為主,林、灌、草植被生態系統較為豐富,對維護黔西北高原巖溶區、牛欄江-橫江流域生態安全具有重要作用。同時,將威寧縣水土流失敏感性、石漠化敏感性評價分級結果進行析取分析,得到生態環境綜合敏感性評價結果(圖3和表1)。結果表明研究區以敏感類型為主,面積約4273.31 km2,占全縣面積67.85%,敏感區在研究區廣泛分布。極敏感區面積1934.81 km2,占全縣面積30.72%,其中石漠化極敏感區占比為72.36%,主要分布在研究區東部爐山鎮—二塘鎮和西部岔河鄉—石門鄉等森林覆蓋率低、土壤侵蝕強、水土流失嚴重的巖溶山地區域。

表1 威寧縣生態評價面積及占比統計表

圖3 生態系統綜合服務功能評價結果與生態環境綜合敏感性評價結果Fig.3 Evaluation results of comprehensive ecosystem service and comprehensive ecological sensitivity

為使得生態評價結果精準落地,需要準確界定生態保護紅線邊界范圍。首先將生態系統綜合服務功能分級評價結果與生態環境綜合敏感性評價分級結果進行空間疊加,提取Value值大于3的范圍作為綜合評估結果,其次對綜合評估結果(占全縣國土面積的54.72%)像元斑塊進行融合及聚合處理。接著結合第二次全國土地調查數據進行邊界細化調整,并剔除面積大于5畝的農田,然后對結果數據進行融合處理,去除1.5 km2以下未融合的獨立破碎斑塊,減小生態保護紅線分布的破碎化程度。最后疊加禁止開發區和其他各類保護地,得到威寧縣紅線初步結果,面積1710.56 km2,占全縣國土面積的29.61%。

3.2 生態保護紅線優化調整

威寧縣生態保護紅線優化調整需與已有規劃進行協調:(1)與土地利用規劃、城鄉建設規劃協調,自然資源部門和住建部門建議生態保護紅線應考慮與《威寧縣土地利用總體規劃(2006—2020年)調整方案》、《威寧縣縣城總體規劃(2018—2035年)》的銜接,與生態保護紅線斑塊存在重疊的區域,兼顧發展需求與紅線斑塊的完整性,適當預留發展空間；(2)與交通路網規劃協調,交通部門建議應考慮G7611、S102等現狀道路以及納入國家或省級“十三五”規劃,且明確項目選址或線路走向的規劃道路；(3)與礦產資源規劃協調,通過與《貴州省礦產資源總體規劃(2016—2020年)》和《畢節市礦產資源總體規劃(2016—2020)》銜接,對于重要礦產資源分布與生態保護紅線重疊的區域,結合礦產資源的采礦權、規模、類型、開采時間以及生態保護紅線斑塊的完整性等進行綜合考慮；(4)與旅游發展規劃協調,旅游部門建議考慮《貴州省“十三五”旅游業發展規劃》和《威寧縣城總體規劃(2018—2035)》,旅游基礎設施建設,可根據是否明確布局落位或選線走向,根據環境影響評價法科學評估后,確定是否可建設或劃入生態保護紅線列入正面清單,對其建設進行約束；(5)與林業發展規劃協調,林業部門建議考慮《貴州省“十三五”林業發展規劃》和《畢節市“十三五”林業生態建設規劃》,生態保護紅線初步劃定結果需與商品林和經濟林充分銜接。與相關規劃協調后,威寧縣生態保護紅線面積1497.22 km2,占全縣面積的23.77%。隨著邊界的扣除,生態保護紅線產生較多破碎斑塊,對后期生態保護紅線勘界定標、生態保護紅線監管以及生態補償造成巨大困難。通過對照影像地圖以及野外調研后,在不影響整體比例情況下,將細小斑塊扣除,處理后威寧縣生態保護紅線面積1496.13 km2,占全縣面積的23.75%(圖4,本結果為階段性成果)。

圖4 威寧縣生態保護紅線劃定結果Fig.4 Delineation results of ecological conservation redline in Weining County

3.3 生態保護紅線劃定效果評價

3.3.1生態用地劃定結果分析

根據第二次全國土地調查數據,將威寧縣有林地、灌木林地等14個土地利用類型作為生態用地進行統計,對城市、村莊、水田、旱地等20個土地利用類型作為非生態用地進行統計。統計結果表明威寧縣生態用地面積2838.48 km2,占全縣總面積的45.07%。紅線內生態用地面積895.70 km2,占紅線面積的60.54%。紅線內非生態用地面積583.87 km2,占紅線面積的39.46%(圖5)。根據第一次全國地理國情普查數據,將威寧縣地表覆蓋三級分類進行合并,將喬木林、灌木林、喬灌混合林、天然草地、人工草地、水面等11個地表覆蓋二級類作為生態用地進行統計,將水田、旱地、果園、茶園等非生態用地進行統計。統計結果表明威寧縣生態用地面積3181.16 km2,占全縣國土面積的50.51%。紅線內生態用地面積1066.81 km2,占紅線面積的71.30%。紅線內非生態用地面積429.32 km2,占紅線面積的28.70%,紅線內生態用地面積占比高于非生態用地面積占比(圖5)。

圖5 威寧縣紅線內生態用地與非生態用地空間分布Fig.5 Spatial distribution of ecological and non-ecological land in ecological conservation redline in Weining County

3.3.2植被覆蓋度劃定效果評價

2015年威寧縣紅線內NDVI年均值0.78,紅線外NDVI年均值0.77,草海自然保護區NDVI年均值0.64(圖6)。2000—2015年不同分區NDVI均值呈現波動增加趨勢,16年間威寧縣紅線內NDVI年均值>威寧縣NDVI>紅線外NDVI年均值>草海自然保護區NDVI年均值。近些年貴州全省退耕還林、巖溶地區石漠化綜合治理和草海自然保護區生態修復等工程的實施,威寧縣植被覆蓋顯著增加。

圖6 2000—2015年威寧縣NDVI變化Fig.6 Changes of NDVI in Weining County from 2000 to 2015

為評價紅線劃定范圍內植被覆蓋變化規律,采用一元線性回歸模擬逐個像元的NDVI年際變化趨勢[33]。當斜率S>0時,表明植被覆蓋呈現增加趨勢；S<0時,表明植被覆蓋呈現下降趨勢。參照已有資料,根據S的變化范圍,定義嚴重退化、輕微退化、基本不變、輕微改善和明顯改善5個變化區間(圖7)。

圖7 2000—2015年威寧縣NDVI變化趨勢分區Fig.7 Division of NDVI change trend in Weining County from 2000 to 2015

從表2可以看出,在威寧縣紅線范圍內,植被嚴重退化區面積只有5.25 km2,占紅線面積的0.36%。紅線內植被輕微改善區和明顯改善區面積共738.69 km2,占紅線面積的50.45%；紅線外植被嚴重退化區和輕微退化區面積共692.25 km2,占紅線外面積的14.54%,而紅線外植被輕微改善區和明顯改善區面積占紅線外面積48.39%；其中,草海自然保護區植被嚴重退化區和輕微退化區面積共29.94 km2,占保護區面積的30.8%,同時保護區有48.04%的區域植被呈現輕微改善和明顯改善趨勢。由于歷史原因草海國家級自然保護區里面存在原始城鎮以及大面積水域濕地,導致草海NDVI年均值低于紅線內NDVI年均值。紅線內NDVI基本不變區、輕微改善區和明顯改善區面積占比達到88.42%,生態保護紅線劃定范圍內植被覆蓋呈增加趨勢。

表2 威寧縣NDVI分區變化統計

3.3.3人類擾動劃定效果評價

2000—2015年威寧縣不同分區人類擾動指數如圖8所示。2015年威寧縣紅線內人類擾動指數230.23,紅線外人類擾動指數250.06,紅線內人類擾動指數低于紅線外人類擾動指數。2000—2015年威寧縣不同分區人類擾動指數呈現波動增加趨勢,16年間威寧縣紅線外人類擾動指數>威寧縣人類擾動指數>草海自然保護區人類擾動指數>紅線內人類擾動指數,生態保護紅線內人類擾動較少。2010—2015年草海自然保護區人類擾動指數呈現減少趨勢,近些年威寧縣實施“退城還湖、退村還湖、退耕還湖、造林涵湖”等生態工程,拆除保護區范圍內建設用地,實施退耕還濕和造林綠化工程,增加濕地面積,控制人為活動,改善生態功能。

圖8 2000—2015年威寧縣不同分區人類擾動指數變化 Fig.8 Changes of anthropogenic disturbance index in different zones of Weining County from 2000 to 2015

2000—2015年威寧縣人類擾動指數時空變化如圖9所示。2015年紅線內人類擾動指數較大的是雪山鎮和哲覺鎮,分別為5.47和4.21,人類擾動指數較小的是中水鎮0.12。從2000年到2015年,紅線內人類擾動增加較大的是雪山鎮和麻乍鎮,分別增加了0.23和0.15。雪山鎮紅線面積最大131.24 km2,近些年發展烤煙業和種草養畜產業,16年間紅線范圍內有18.92 km2的林地轉耕地和12.67 km2草地轉為耕地,人類擾動增加。紅線內人類擾動減少較小的是哲覺鎮和黑石頭鎮,分別減少了0.12和0.09。哲覺鎮和黑石頭鎮紅線面積較大,分別為115.46 km2和101.17 km2,僅次于雪山鎮和草海鎮,但人類擾動變化穩定。結合各鄉鎮紅線面積和人類擾動指數變化趨勢,威寧縣雪山鎮、麻乍鎮和么站鎮需要控制紅線范圍內人類擾動,加強生態保護和監管,維護區域生態安全。

圖9 2000—2015年人類擾動指數變化Fig.9 Changes of anthropogenic disturbance index in Weining County from 2000 to 2015

4 結論與討論

4.1 結論

本文通過構建縣域尺度喀斯特石漠化地區生態保護紅線劃定方法,劃定威寧縣生態保護紅線,并從生態用地、植被覆蓋度與人類擾動指數三個方面評價劃定效果。結論如下:

(1)威寧縣生態系統綜合服務功能重要性類型以極重要為主,占研究區總面積的40.57%。生態環境綜合敏感性類型以敏感為主,占總面積的67.86%。優化調整后生態保護紅線面積1496.13 km2,占全縣面積的23.75%。

(2)紅線內生態用地面積占比高于非生態用地占比20%以上,紅線內NDVI年均值大于紅線外NDVI年均值。近些年貴州全省退耕還林、巖溶地區石漠化綜合治理和草海自然保護區生態修復等工程的實施,威寧縣植被覆蓋顯著增加。16年間紅線內NDVI基本不變區、輕微改善區和明顯改善區面積占比達到88.42%,紅線劃定范圍內植被覆蓋呈增加趨勢。

(3)2000—2015年紅線內人類擾動指數低于紅線外人類擾動指數,草海自然保護區退村還湖、退耕還濕等生態修復工程的實施,人類擾動指數呈現減少趨勢。16年間威寧縣雪山鎮、麻乍鎮紅線劃定范圍內存在大量林地、草地轉耕地,需要控制紅線區人類擾動,加強生態保護和監管,維護區域生態安全。

4.2 討論

(1)《指南》中生物多樣性維護功能評價方法主要包括NPP法和物種分布模型法,NPP法由于所需參數較少,計算簡單得到廣泛應用。但NPP法無法覆蓋全部生物多樣性重要區域,并且受農作物高NPP影響[30]。本研究通過NPP法識別威寧縣生物多樣性維護功能,發現生物多樣性極重要區和重要區分布范圍覆蓋《貴州省生態功能區劃(修編)》中橫河-牛欄江生物多樣性保護、玄姑-玉舍-糸囖高原生物多樣性保護生態功能小區。在生態保護紅線劃定過程中模型評估參數設置參考相關學者的研究成果[34],若能在威寧縣進行相關指標的實地采集與驗證,評估結果將更加科學可靠。

(2)生態保護紅線的劃定需統籌考慮“自上而下”演繹評價和“自下而上”歸納協調這兩個方面,提升紅線邊界劃定的科學性[8]。本研究在縣域尺度,使用高分辨率遙感影像和第二次土地利用調查數據,按照王麗霞等[9]提出的生態保護紅線邊界優化方法,實現生態保護紅線數據由低分辨率向高分辨率轉換,提高紅線邊界精度。同時縣域生態保護紅線的劃定,在充分考慮當地發展目標以及利益相關者需求的情況下,能夠有效檢驗或優化區域或省級層面劃定結果,達到減少紅線內矛盾沖突,解決交叉重疊問題,為后期紅線的精準落地以及科學管理提供有力支撐。

(3)保護成效評價應圍繞“生態功能不降低、保護面積不減少、用地性質不改變”的管控目標[11],以生態系統類型和生態系統服務功能為主要內容,構建評估框架與指標體系,采用定性與定量相結合的方法,從生態保護紅線內外、實施前后生態狀況變化的角度進行評估[35]。威寧縣紅線內生態用地大于非生態用地,劃定的生態空間涵蓋大部分生態用地,紅線區需禁止建設破壞生態功能和生態環境的工程項目,確保自然生態用地不被占用,同時加強人類活動監管,減少人類擾動。