陸海統籌視角下海岸帶生態修復分區研究

鮑維科 林倩

摘要：為系統推進海岸帶生態修復和實現海岸帶可持續發展，文章以象山港流域為例，基于國土空間重塑理論和景觀生態理論，在陸海統籌視角下構建“本底評估-風險診斷-格局構建-分區修復”的海岸帶生態修復分區技術框架，并進行生態修復分區。研究結果表明：象山港流域的生態重要性整體較高，其中林地水體生態系統是核心，約有50%為生態極敏感區域和生態高度敏感區域;12個生態源地通過生態廊道相互連接，呈現“兩橫一縱”的總體生態安全格局;結合生態安全格局構建、生態重要性和生態敏感性分析以及海洋功能區劃，象山港流域可劃分為2個等級生態源點、3條生態帶、1個恢復區、3個緩沖區、3個保育區和5個修復區，分別開展相關生態修復工程。

關鍵詞：陸海統籌;海岸帶;生態修復;生態廊道;生態系統

中圖分類號： X171.4;P748文獻標志碼： A文章編號：1005-9857（2022）04-0003-08

The Ecological Restoration Zoning of Coastal Zone from thePerspective of Land Sea Coordination： Take Xiangshan Port basin as an example

BAO Weike，LIN Qian

（Ningbo Natural Resources &.Planning Research Center，Ningbo 315040，China）

Abstract： In order to systematically promote the ecological restoration and realize the sustainable development of the coastal zone， this paper took Xiangshan Port basin as an example， based on the theory of land space reconstruction and landscape ecology， from the perspective of land and sea coordination， built a zoning technical framework for coastal zone ecological restoration of “background assessment-risk diagnosis-pattern construction-zoning restoration”， and carried out ecological restoration zoning. The results showed that on the whole，the ecological importance of Xiangshan Port basin was very high. Among them， forest and water ecosystems were the core. The 12 ecological sources connected each other through the ecological corridors， presenting the o-verall ecological security pattern of “two horizontal and one vertical”. Combined with the con- struction of ecological security pattern， analysis of ecological importance and ecological sensitivity and marine functional zoning， Xiangshan Port basin could be divided into 2 hierarchical ecological source points， 3 ecological belts， 1 restoration area，3 buffer areas， 3 conservation areas and 5 restoration areas， and relevant ecological restoration projects could be carried out respectively.

Keywords： Land and sea coordination， Coastal zone，Ecological restoration，Ecological corridor，Ecosystem

0引言

目前生態修復已成為全球共識[1]，其是建設美麗國土和實現國土可持續發展的重要手段[2-3]，同時是國土空間規劃領域關注的熱點和焦點之一[4]。新時期的國土空間生態修復更加強調生態系統是整體的功能單元，須遵循國土空間“命運共同體”的理念，統籌考慮和整體推進，統一國土空間用途管制，避免片面、單一和局部的治理和修復方式[5]。因此，國土空間生態修復須從工程性修復思維轉向以保護優先和以自然恢復為主的修復模式，從末端解決問題的“治疾病”轉向源頭預防問題的“治未病”[6]，從自然生態系統視角轉向社會-生態復合系統視角[7]，在保護生態系統完整性的同時提升其多重服務價值[8]。

生態修復分區是有序開展國土空間生態修復的前提和基礎[9-11]。目前主流技術模式是運用景觀生態學理論，從構建和實現生態安全格局的角度進行國土空間生態修復分區[12-15]。大部分生態修復分區研究主要集中在陸域，對于海域生態修復分區的研究較少。海岸帶是陸地和海洋的交叉地帶，具有特殊的生態環境，是自然和社會活動的活躍區、陸海統籌戰略的重要“陣地”以及典型的生態脆弱區和環境敏感區[16]。以海岸帶為切入口，加強陸地與海洋的有效聯動和優勢互補，已成為陸海統籌戰略的實施重點[17]。然而由于陸地和海洋的行政管理部門不同，出現生態修復分區不統籌以及對生態整體性考慮不全面等問題。因此，在陸海統籌視角下進行海岸帶生態修復分區是保護海岸帶生態系統完整性的關鍵，具有較強的理論和實踐意義。本研究以象山港流域為研究區域，針對目前海岸帶管理存在的主體多元和條線割裂現狀，采用景觀生態學耦合與海洋功能區劃集成的科學模式，探討陸海統籌的生態修復分區方法，系統推進海岸帶生態修復。A7CF1CA9-5D37-4024-B57A-011212354799

1研究區域和數據

1.1研究區域

寧波是“一帶一路”建設的支點、長江經濟帶的“龍眼”和長江三角洲的“金南翼”。寧波的象山港地處浙江東北部和寧波中部，是由東北向西南深入內陸的狹長形半封閉型海灣，是浙江沿海重要的“三灣一港”之一，海岸線總長約400km。象山港是典型的生態經濟型港灣[18]，因具有蜿蜒曲折的海岸線、獨特的水文動力條件以及寬闊平穩的水面而成為避風性能良好的海灣型海港。象山港具有優越的區位條件和資源稟賦、發達的社會經濟以及悠久的人文歷史，沿岸工業涉及化工制造業、電鍍業、船舶制造修理業、造紙業、漂染業和火力發電業等多個類型。

象山港流域按山脊線和行政區劃涉及23個鄉鎮（街道），以山丘地為主，擁有眾多森林公園，是全國海洋生物繁殖育種基地、東海舟山漁場魚類洄游產卵基地和浙江最大的水產養殖基地，被譽為“寧波后花園”。象山港流域發育有眾多河流，其中有95條大、小河流注入港灣，且多為“源近流短”的小流域河流，具有典型的港灣地區河流特點。由于環境容量極為有限和資源約束日益趨緊，象山港流域各類生態問題頻發以及人-地矛盾突出，亟須加強頂層設計和統籌推進生態修復，從而實現整體生態價值。

目前象山港流域大部分區域為林地、耕地、建設用地和未利用地以及濕地，其中建設用地主要集中在沿海和沿河流區域，分布較不規則。從生態體量上看，森林等綠色植被覆蓋區域和水體區域的面積十分可觀，生態服務功能得到有效保障（表1）。

1.2研究數據

研究數據涉及土地利用現狀、MODIS歸一化植被指數（NDVI）和數字高程模型（DEM）。土地利用現狀的數據源為地理空間數據云提供的拍攝于2020年10月19日的一景 LANDSAT 8 OLI遙感影像（行列號：118-40），并采用 ENVI5.2軟件對原始遙感影像進行預處理;MODIS數據集和高程數據的數據源為美國國家航空航天局地球科學數據和信息系統（ESDIS）項目管理的陸地過程分布式活動檔案中心。

2研究方法

2.1總體思路

國土空間生態修復分區的本質是空間政策表達[8]，這是加強生態修復規劃可實施性的關鍵。本研究以生態修復分區為落腳點，綜合象山港流域的地域差異、主導功能和生態問題[19]，統籌推進生態修復規劃的編制、政策配套和實施，構建“本底評估-風險診斷-格局構建-分區修復”的海岸帶生態修復分區技術框架。在生態重要性本底評估的基礎上，綜合考慮生態敏感性和規劃用途進行風險診斷，從構建生態安全格局的角度切入，根據人-地系統耦合的國土空間重塑理論[20]和景觀生態理論進行生態修復分區，進而制定不同的生態修復政策以及引導生態修復工程落地（圖1）。

2.2生態重要性

結合生境質量和景觀連通性評價生態重要性。生境質量評價采用 InVEST 模型的生境質量模塊，其中耕地、農村居民點、城鎮居民點、交通運輸用地和工礦用地被視為主要威脅源（表2）。

針對各地類對威脅源的敏感度進行賦值，賦值越接近0表明敏感度越低（表3）。

生境適宜度是各地類的生境質量分數，取值范圍為0～1，分數越高表明生境適宜度越高（表4）。

景觀連通性評價是對景觀空間結構單元之間連續性的度量，較高的景觀連通性有利于維護生態過程和生物多樣性。運用 Conefor2.8軟件計算景觀連通性指數，并運用整體連通性指數（IC）和可能連通性指數（PC）評價研究區域的景觀連通性。在計算景觀連通性指數的基礎上，計算斑塊連通性指數（dIC）即每個斑塊對整體連通性的重要程度，以表征斑塊連通重要性。在斑塊連通性指數的計算過程中，斑塊距離的閾值設為500m，連通概率設為0.5，計算公式為：

dIC=（IC- ICremove）/IC×100%

式中： ICremove表示移除某個斑塊后剩余斑塊的整體連通性指數。

根據生態重要性評價指標體系（表5），將生境質量和景觀連通性等權疊加，得到生態重要性評價結果。采用自然斷點法將生態重要性分為一般重要、較重要、中等重要、高度重要和極重要5個等級，最終得到生態重要性空間格局。

2.3生態安全格局

2.3.1生態源地和生態阻力面

生態源地是生物棲息地和生物擴散的源點，是維持景觀完整性和生態系統穩定性的重要區域，往往具有較好的生境質量和生態服務功能。

生態阻力面是對生物空間運動狀態和趨勢的反映。生態阻力是生物從源地擴散的過程中須克服的阻力，阻力值越高表明生物擴散的阻力越大。將象山港流域的主要地類歸納為7個斑塊類型，同時綜合考慮高程和坡度2個影響因子，分別賦予其相對生態阻力值（表6），分別得到基于地類、高程和坡度的生態阻力面。

將地類、高程和坡度3個影響因子的權重分別設置為0.80、0.15和0.05，并將基于地類、高程和坡度的生態阻力面分權疊加，得到研究區域的綜合阻力面，從而更為細致和精確地表征生態阻力差異。2.3.2生態廊道和生態網絡

基于“斑塊-廊道-基質”的景觀生態學模式[21]，通過識別生態源地和提取生態廊道形成生態網絡，從而構建生態安全格局。

生態廊道是指連接生態源地的線狀或帶狀生態景觀，即生物動態遷徙的通道。最小累積阻力（MCR）指生物從源地擴散的過程中須克服的最小累積阻力。在識別生態源地和構建生態阻力面的基礎上，根據最小累積阻力模型分析其空間分布特征和數值，提取生態源地之間的低阻力通道作為生態廊道，將生態源地與生態廊道疊置組合形成研究區域的生態網絡。

最小累積阻力的計算公式為：

式中： Dij表示某種生物從源地j擴散到景觀單元i的空間距離;Ri表示景觀單元i對某種生物擴散的阻力值。

2.4生態敏感性A7CF1CA9-5D37-4024-B57A-011212354799

生態敏感性評價是對區域發生生態問題的可能性及其影響程度的綜合性評價，并以此反映人類活動可能造成的生態后果。生態敏感性越高表明生態系統穩定性越低，即較易發生生態問題。

綜合考慮數據的可獲得性、可靠性、分辨率和學界認可度，選取地類、NDVI、高程和坡度4個影響因子，構建生態敏感性評價指標體系（表7）。對每個影響因子劃分相應的敏感性區間，基于層次分析法確定的指標權重對各影響因子的敏感性賦值進行加權運算，得到生態敏感性評價結果。

3結果與分析

3.1生態重要性

根據象山港流域生態重要性空間格局（表8），象山港流域的生態重要性整體較高，其兩側的林地水體生態系統是整個流域的核心。生態重要性中等重要區域位于林地水體生態系統和濱海濕地生態系統與人類活動區域交界的邊緣區域，主要包括耕地、園地和灘涂養殖區域;該區域受人類活動和互花米草入侵的影響，原有生態系統被較輕程度地改造，導致生態重要性有所降低。生態重要性一般重要區域主要是典型的城市硬化平地，該區域完全是人類活動區域，除少數植被外沒有完整、立體和復雜的生態系統。

3.2生態安全格局

以象山港流域生態重要性空間格局為基礎，結合實地調研，最終確定12個斑塊作為生態源地，并劃為一級和二級生態源地進行分級保護。①林地水體生態源地，包括大嵩江水系、橫山水庫、東江、鳧溪、梅溪水庫、鯉龍潭森林公園和平潭水庫以及石門溪7處周邊的林地水體生態系統。其中，大嵩江水系、橫山水庫、梅溪水庫以及鯉龍潭森林公園和平潭水庫4處周邊的林地水體生態系統為一級生態源地，均分布于象山港流域東、西方向的森林條帶;一級生態源地作為象山港流域生態系統的核心區域，代表生物集散和能量流動等活動的核心點。②耕地生態源地，包括沿東江流域和沿梅溪水庫下游水域2處周邊的耕地生態系統，均是典型的水源地周邊農耕聚集地。③濱海濕地生態源地，包括西滬港、鐵港和黃墩港3處濱海濕地生態系統，均是象山港流域最典型的濱海濕地生態系統。其中，西滬港濱海濕地生態系統是天然的地理因素沖淤型，港內水文和氣候適宜，非常適合生物繁衍生息;鐵港和黃墩港地處入海口，是淡水和海水交互影響的灘涂濕地區域，潮間帶生物豐富，海鳥類生物覓食活動較多。

象山港流域生態阻力值最小的區域為地勢較低的平原林地和濱海濕地，由這些區域向人類活動改造區域的生態阻力值逐漸變大，至城鎮區域達到最大值。

象山港流域的12個生態源地通過生態廊道相互連接，組成3條生態帶并整體呈“匚”型分布，呈現“兩橫一縱”的總體生態安全格局。其中，北部“一橫”以山區林地水體為主、耕地為輔，南部“一橫”自山區林地至西滬港濱海濕地，“一縱”連接“兩橫”以及連接南、北方向2個濱海濕地（圖2）。

從生境質量來看，象山港流域的林地水體生態系統占整個生境的絕大部分且處于核心地位;從景觀連通性來看，象山港流域的濱海濕地生態系統是連接各生態源地的紐帶以及生態廊道的位置所在，在生物遷徙過程中發揮最重要的作用。

3.3生態敏感性

基于象山港流域生態敏感性空間格局（表9），象山港流域的生態敏感性從山區向平原逐漸降低。其中，生態極敏感區域和生態高度敏感區域的面積約占總面積的50%，多位于山脈丘陵，地勢起伏較大，地類多為植被覆蓋率高的林地，人類活動或自然災害會對其生態環境造成不可恢復的破壞;濱海濕地區域和內陸灘涂區域為生態輕度敏感區域，主要是由于濱海濕地區域受互花米草入侵和人類活動的破壞影響嚴重，生物多樣性和生態服務功能均有所降低，亟須開展生態修復以提升生態質量。

3.4生態修復分區

根據生態修復方式的不同，生態修復分區劃定保育區、緩沖區、恢復區和修復區4個類型。保育區側重生態系統保護和復育，落實最嚴格的生態管控手段，嚴格控制人類活動強度;緩沖區允許適當發展生態產業;恢復區和修復區均針對生態系統已有損失的區域，其中恢復區側重自然恢復，修復區側重人工干預。基于此，本研究通過構建生態安全格局以及分析生態重要性和生態敏感性，結合海洋功能區劃，以陸海統籌為視角在象山港流域劃分“兩級三帶十二區”，即2個等級生態源點、3條生態帶、1個恢復區、3個緩沖區、3個保育區和5個修復區（表10）。

1個恢復區即象山港海洋資源恢復區，面積共計335km2，占比約為17%，覆蓋大部分海域和灘涂，重點加強對海洋漁業資源的監管和保護;3個緩沖區面積共計341km2，占比約為17%，允許適當發展生態農旅產業;3個保育區面積共計568km2，占比約為28%，嚴格遵守生態紅線相關規定，重點加強植被恢復和森林生態系統維護;5個修復區面積共計762km2，占比約為38%，分類分區推進相關生態修復工程的實施，主要包括修復礦山、修復藍色海灣、維護生物多樣性、優化海水水質和水文動力以及治理互花米草。

4結語

海岸帶是陸地和海洋的交叉地帶，具有特殊的生態環境，是自然和社會活動的活躍區、陸海統籌戰略的重要“陣地”以及典型的生態脆弱區和環境敏感區。面對當前海岸帶管理存在的主體多元和條線割裂問題，為更好地推進海岸帶生態修復和加強陸海統籌，本研究以象山港流域為研究區域探索海岸帶生態修復分區。

象山港是典型的生態經濟型港灣。本研究結合生態安全格局構建、生態重要性和生態敏感性分析以及海洋功能區劃等影響因子，在人地系統耦合的國土空間重塑理論和景觀生態理論的基礎上，構建“本底評估-風險診斷-格局構建-分區修復”的海岸帶生態修復分區技術框架，根據人類活動影響程度提出陸海統籌的生態修復分區方法，以更好地指導相關生態修復工程的實施，系統推進陸海統籌的海岸帶生態修復，可為同類區域提供參考經驗。

由于數據受限，本研究仍存在不足，亟待深入和細化研究。①模型參數和生態阻力面構建采用經驗系數，應進一步結合多源地理空間大數據，探索更加精細化的模型輸出;②生態敏感性和生態重要性等分析采用已有景觀為輸入，而對未來人類活動影響和用地特征的研判仍須探索非場景預測。A7CF1CA9-5D37-4024-B57A-011212354799

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