生態問題綜合診斷與生態保護修復分區研究

摘 要：結合山水林田湖草濕特點開展生態修復分區是國土空間生態修復的基礎，但目前多以單一生態要素生態問題為主劃分生態保護修復分區。本研究因地制宜選取了8個主要生態問題構建玉溪市生態問題指標體系，結合生態風險評估結果綜合劃定玉溪市生態保護修復分區。研究表明：①玉溪市離中心城區越遠，生態風險等級越低；②玉溪市存在的生態問題包括水土流失、石漠化、河流水體污染、林地退化、耕地破碎化、湖泊水體污染、草地退化以及濕地退化；③玉溪市生態保護修復分區包括重點修復區、生態保育區和一般修復區。重點修復區主要分布在玉溪市新平縣-元江縣干熱河谷地帶及三湖區域，該區域應開展有針對性的生態修復工作；生態保育區主要分布在新平縣，該區域生態風險較低，應重點布局生物多樣性保護與提質工程；一般修復區大部分位于玉溪市紅塔區內，該區域主要以農業生產為主，單一生態問題不突出，該區域應重點實施土地整治以及水環境治理工程。

關鍵詞：山水林田湖草濕；生態風險評估；生態問題指標體系；生態保護修復分區；玉溪市

中圖分類號：X321 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9655（2025）01-00-05

0 引言

國土空間是自然地理環境和社會環境要素在空間上的互相作用形成的綜合系統[1]，多年來人類對國土空間的高強度開發已經超過了生態系統的自我修復能力。面臨諸多生態退化問題，黨的十九大報告提出了“山水林田湖草是一個生命共同體”的理念[2，3]，各部門針對國土空間綜合整治和生態保護修復工作提出了明確要求和部署，并取得很多積極的成效。國土空間綜合整治和生態保護修復工作已成為“山水林田湖草是一個生命共同體”理念的重要路徑[4]。目前，國家層面組織實施了多批山水林田湖草濕生態保護修復工程，成效明顯。但生態保護修復工程多以單一生態要素保護和修復為主，要實現山水林田湖草濕綜合治理需打破生態要素界限，采用生態系統綜合管理理論，實現山水林田湖草濕整體保護、系統修復、綜合治理[5]。

國土空間生態修復分區是國土空間生態修復的基礎。目前大部分的國土空間生態修復分區依賴于方案制定者的經驗以及對區域的了解程度，缺少在生態系統尺度綜合的理論思想和方法指導。而山水林田湖草濕生態問題系統診斷過程中也多以單一區域、單一生態要素生態問題為主劃分生態修復分區，很難在生態系統尺度上體現山水林田湖草濕是一個生命共同體[6]。

因此，本研究以玉溪市為例，以山水林田湖草濕一體化保護修復為主線，充分考慮玉溪市生態地位重要性，基于生態系統和資源現狀，分析玉溪市生態風險，構建生態問題指標體系，并探索基于山水林田湖草濕生命共同體理念的生態修復分區，為國土空間生態保護修復分區和生態保護修復工作提供一種新方法。

1 研究概況及方法

1.1 研究區概況

玉溪地處云南省中部、滇中腹地核心區域，下轄1市2區6縣，總面積為1494156.39 hm2。玉溪市地處云南省滇東高原山區和滇西橫斷山脈縱谷區的過渡區域，為典型的高原山地地貌，山脈縱橫、河湖眾多，山地、峽谷、湖泊、盆地相間，東西差異顯著，海拔高差懸殊，地形地貌較為復雜。玉溪市以哀牢山為市內主要山脈，境內地勢西北高、東南低。玉溪市西部新平縣和元江縣以高中山河谷地貌為主，山巒連綿，谷壑縱橫。中東部峨山縣、易門縣和紅塔區屬滇中高原山區，以中山地貌為主，東部紅塔區、江川區、華寧縣和澄江市以湖盆壩區為主，有撫仙湖、星云湖、杞麓湖、陽宗海四個高原湖泊，生態地位重要（見圖1）。

1.2 研究思路及方法

本研究以玉溪市全市76個鄉鎮（街道）為基本評價單元。結合前人的研究和玉溪市的特征，利用各地類的面積比例構建土地利用生態風險指數[6]。根據玉溪市區域面積特征，本研究采用300 m×300 m的正方形樣地對玉溪市進行空間采樣，計算每塊樣地生態風險值，作為樣地中心點的平均生態風險水平。

結合玉溪市主要的生態環境問題，構建生態問題指數，識別玉溪市主要生態問題。綜合玉溪市生態風險評價結果與主要生態問題評價結果，劃分玉溪市生態保護修復分區。在此基礎上，針對各分區內主要生態問題分布特征，采用空間疊加方法和系統聚類分析法，細化為6個生態保護修復二級分區。

1.3 生態問題指標體系構建

從生態系統整體尺度出發，結合玉溪市的實際情況通過分析全市耕地資源、園地資源、林地資源、建設用地（城鎮建設用地、農村建設用地）、礦產資源、水資源等資源利用現狀，因地制宜選取水土流失率、石漠化率、河流/湖庫水質達標率、林地面積變化率、耕地斑塊密度、草地面積變化和濕地減少率共8個生態問題指標來綜合構建玉溪市生態問題指標體系（表1）。

1.4 生態問題指數測算

采用數據歸一化方法對生態問題指標體系涉及的各類原始數據進行統一歸一化處理，消除各類原始數據量綱和量級的影響。根據評價的問題指標所涉及的山水林田湖草濕的個數，來確定各項指標的權重。利用線性加權函數來構建生態問題指數，生態問題指數測算公式如下：

式中：I—生態問題指數；Ei—第i項生態問題指數的值；Wi—第i項生態問題指標的權重。結合ArcGIS工具中的標準分類方法，主要有等距分類（Equal interval）、定義間隔（Defined Interva）、分位數（Quantile）、自然間斷點分級法 （Jenks）、幾何間隔（Geometrical interval）和標準差（Standard Deviation）六種分類方法。相等間隔分類和定義的間隔分類主要將數據進行等間距分類；分位數主要適用于呈線性分布的數據，每個類數據數量相等，不考慮數值大小；自然間斷點分級法（Jenks）是基于數據中固有的自然分組，分類原則即同類集中，將同一類別中的數據值差異值差異最小化，把類別之間的數據值差異最大化；幾何間隔主要適用于非正態分布的數據或當數據的分布極其傾斜的情況；標準差（Standard deviation）用于顯示要素屬性值與平均值之間的差異。參照前人的研究[7]，根據計算結果，基于生態問題同類集中，綜合分布的原則，故采用ArcGIS工具的自然斷點法（Jenks）將玉溪市生態問題分為三個等級：一般（0.014588～0.068984）、較嚴重（0.068985～0.120000）、嚴重（0.120001～0.307218）。

2 結果與分析

2.1 主要生態問題

2.1.1 水土流失問題突出

玉溪市是一個以山區、半山區為主的地區，地形條件復雜，水土流失主要為輕度侵蝕和中度侵蝕，主要分布于元江河谷兩側、華寧縣及易門縣山區、三湖等區域。水土流失率嚴重區域主要分布在新平縣漠沙鎮，元江縣曼來鎮、甘莊街道、因遠鎮以及洼垤鄉，峨山縣甸中鎮、大龍潭鄉以及小街街道，華寧縣青龍鎮。較嚴重區域主要分布在元江河谷兩側，峨山縣以及澄江市九村鎮、海口鎮等區域，其中新平縣、元江縣、峨山縣及華寧縣以水土流失率嚴重和較嚴重區域為主。

2.1.2 石漠化面積大分布廣

玉溪市位于喀斯特地貌區和巖溶地區的土地屬石漠化較為嚴重的區域之一。石漠化在易門縣、紅塔區、江川區、華寧縣、通海縣、澄江市等區縣均有分布。通過石漠化率計算，易門縣、澄江市、江川縣、通海縣和華寧縣石漠化出露分布較廣，受到石漠化影響土地的比例較重的主要有易門縣、華寧縣和澄江市，主要集中分布于華寧縣、易門縣北部鄉鎮，澄江市北部鄉鎮。

2.1.3 耕地破碎

玉溪市耕地破碎化程度較為明顯。從耕地斑塊密度的空間分布來看，新平縣北部區域、元江縣、易門縣、紅塔區以及新平縣南部區域耕地破碎化較嚴重，耕地集中連片性較差。

2.1.4 草地退化嚴重

玉溪市草地資源主要分布在元江縣，元江縣內分布有云南典型地域特色的“干熱稀樹草原”。從玉溪市草地退化的空間分布來看，退化嚴重區域主要分布在元江縣咪哩鄉等，新平縣平甸鄉、建興鄉，峨山縣甸中鎮、化念鎮、雙江街道、研和街道、桂山街道，易門縣北部區域，江川區大街街道、安化彝族鄉和高大傣族彝族鄉以及華寧縣。

2.1.5 濕地萎縮

濕地被農業空間和城鎮空間侵占，生態服務功能存在下降的風險。濕地資源主要是撫仙湖、星云湖、杞麓湖三湖、曲江和元江主要支流。撫仙湖、星云湖、杞麓湖流域是重要的城鎮發展區域，同時也是重要的自然濕地資源，頻繁的經濟活動和人口流動進一步加劇環境壓力，濕地資源被農業空間和城鎮空間侵占仍然存在，隨著撫仙湖、星云湖、杞麓湖湖泊流域城鎮化、旅游業迅猛發展，湖泊岸帶生態系統功能存在退化的情況。

2.2 生態風險識別

首先根據玉溪市斑塊面積特征，采用等間距系統采樣法，以300 m×300 m的正方形樣地對研究區域進行空間化，共有樣區179985個。通過樣區內各地類的面積比例計算每個樣地生態風險值[7，8]，作為樣地中心點的生態風險水平。最后結合ArcGIS工具，通過計算各樣點生態風險指數，結合前人的研究成果" [7]，采用ArcGIS工具的自然斷點法（Jenks），將玉溪市生態風險值劃分為高風險（0.2204920.393400）、中風險（0.109399～0.220491）以及低風險（0.042700～ 0.109398）三個等級（圖2）。

2.3 生態修復分區

玉溪市生態問題之間相互制約、相互影響，并存在著千絲萬縷的關聯性。基于玉溪市生態風險等級和8個生態問題指數的測算結果，劃定玉溪市保護修復分區，劃分為重點修復區、生態保育區和一般修復區（表2）[8]。

本研究將與人類活動密切相關生態風險等級為低等級的區域劃分為生態保育區，將與生態環境指數為一般的區域劃分為綜合修復區，其余全部劃分為重點修復區。區域區域劃分為重點修復區，結合ArcGIS的重分類工具和系統聚類分析法（空間約束條件選擇的按照鄉鎮進行約束），以鄉鎮為單元劃分一級分區（圖3）。通過分析，重點修復區涉及55個鄉鎮，面積951594.47 hm2，占玉溪市國土面積的63.68%。生態保育區主要分布在新平縣；綜合修復區大部分位于玉溪市紅塔區，該區域生態問題較多，但單一生態問題不突出。

在此基礎上，針對各分區內水土流失、石漠化、河流水體污染、林地退化、耕地破碎化、湖泊水體污染、草地退化以及濕地退化等主要生態問題分布特征和面積，以及上位規劃要求，結合生態修復保護一級分區結果，生態修復區可進一步細化為6個分區（圖4）。

3 結論

（1）玉溪市生態問題突出，需迫切開展生態保護修復工作

通過對玉溪市山水林田湖草濕生態系統的現狀調查與分析，構建生態問題指標體系，通過利用線性加權函數來構建生態問題指數，識別玉溪市主要生態問題。該區域的主要生態環境問題包括水土流失、石漠化、河流水體污染、林地退化、耕地破碎化、湖泊水體污染、草地退化、濕地退化。玉溪市存在多種生態環境問題，需迫切采取綜合措施進行保護和修復。

生態問題嚴重區主要集中在新平縣、元江縣、易門縣、峨山縣及華寧縣，紅塔區、江川區及澄江部分鄉鎮，涉及鄉鎮共33個；生態問題較嚴重區主要集中在新平縣、澄江市、江川區、紅塔區、峨山縣及三湖區域，涉及鄉鎮34個；生態問題一般區主要集中在玉溪市中心城區周邊的鄉鎮，涉及鄉鎮12個。

（2）統籌劃定山水林田湖草濕生態保護修復分區，分區施策，綜合治理

本研究綜合玉溪市生態本底條件，針對森林、河流、湖泊、水庫、濕地和草地等生態要素，以鄉鎮為基本劃分單元，基于玉溪市8個生態問題指標以及生態問題指數的測算結果，將玉溪市劃分為重點修復區、生態保育區和一般修復區，在此基礎上，針對各個鄉鎮的主要生態問題，以鄉鎮為單元，細化分區，并針對每個區域分區施策。

對重點修復區，針對主要問題應開展有針對性和具體的生態保護修復工作。以高原湖泊保護修復、生物多樣性維護為重點，統籌全域山水林田湖草濕的保護修復。生態保育區應重點維護區域良好的生態本底與生態功能，以哀牢山保護為重點，筑牢西部哀牢山生態屏障，重點實施生物多樣性提質工程。一般修復區應以中北部兩江流域水環境治理為重點，保障水環境安全，重點實施綜合土地整治以及水環境治理工程等工程。

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收稿日期：2024-01-30

作者簡介：楊仙瑜（1990-），女，碩士，工程師，從事國土空間規劃、生態修復以及地理信息系統工程等研究及工作。

Abstract： Zoning ecological restoration based on the characteristics of mountains， waters， forests， fields， lakes， and wetlands is the foundation of territorial space ecological restoration. However， current zoning for ecological protection and restoration often focuses on individual ecological elements. This study selectively constructed an index system for ecological problems in Yuxi City based on eight primary ecological indicators while also considering geographical conditions. The ecological protection and restoration zones of Yuxi City were designated based on the results of ecological risk assessment. The study found that the farther away from the city center， the lower the ecological risk level in Yuxi. The ecological problems in Yuxi include soil erosion， desertification， river water pollution， forest degradation， fragmentation of cultivated land， lake water pollution， grassland degradation， and wetland degradation. The ecological protection and restoration zones in Yuxi City include key restoration areas， ecological conservation areas， and general restoration areas. Key restoration areas are primarily located in the dry hot valley area between Xinping County and Yuanjiang County as well as the three lake areas in Yuxi City. Specific ecological restoration work should be carried out in these areas. Ecological conservation areas are mainly located in Xinping County， an area with relatively low ecological risk. Biodiversity protection and improvement projects should be intensively arranged in these regions. The general restoration area is mostly in Hongta District of Yuxi City， a region primarily dominated by agricultural production. No single ecological issue stands out here， so focused efforts should be put in terms of land consolidation and water environment management projects.