南京市农村生态环境分区研究

于忠华，苏伟忠，刘海滨，陈 爽，卢宁川

(1.南京市环境保护科学研究院，江苏南京 210013;2.中科院南京地理与湖泊研究所，江苏南京 210008)

空间分区及区划是人类认识自然、社会和经济空间并进行分类管理的重要手段［1-2］。环境管理分区是以环境现状以及环境与经济社会耦合发展的区域特征为依据，将区域划分为特征相似的区域单元。农村环境污染发生的广域性、分散性、随机性等特征决定了农村环境污染物不可能像城市污染物那样进行集中治理。由于农村环境污染治理始终存在资金不足的问题，因此开展农村生态环境分区，明确重点环境整治地区和环境保护地区，可以提高污染治理的成效，更好地实现污染治理的预期目标。目前全国开展的农村环境连片整治也是这一目的。许多学者对我国不同地区农村环境综合整治开展了卓有成效的研究［3-5］。但是，这些研究选择的尺度以全国和省域尺度的研究较多，市域尺度研究相对较少，基于环境分区的市域农村综合整治研究更少。该文力图从市域层面出发，以乡镇 (街道)为评价单元，选取合适的评价指标，利用GIS空间分析功能和矩阵聚类分析方法，对南京市农村地区进行生态环境分区，明确重点环境整治地区和重点环境保护地区，并分析不同环境类型区的环境污染特征和环境保护战略取向，提出农村环境综合整治的若干对策建议，以期为农村环境综合整治提供决策依据。

1 材料与方法

1.1 研究区域概况

南京市地处长江中下游东部苏、皖两省的交界处，江苏省西南部，地理位置在31°14＇～32°37＇N，118°22＇～119°14＇E，是江苏省省会，长江三角洲的副主城市，辐射带动中西部地区发展的重要门户。南京市下辖11区2县，全市总面积6 582.13km2，2008年末，全市户籍人口为624.46万人，地区生产总值为3 814.62亿元。南京市农村地区是指南京市域范围内、城区以外的农村地区，2008年农村户籍总人口为315.86万，占全市总人口的50.58%;农村地区土地面积5 811.56km2，占全市总面积的88.29%;农村地区生产总值对全市的贡献率为33.67%。

1.2 研究方法

1.2.1 评价单元

区域生态安全评价单元主要有点状的栅格评价单元和基于面状的矢量评价单元二类。面状评价单元包括行政单元、小流域和景观单元等类型。具体评价单元的确定，主要根据工作所需达到的目标来确定。为了便于获取评价统计数据以及农村环境管理，该研究以行政单元区为评价单元，选择2007年南京民政局最新行政区划方案，并结合城镇用地占镇域面积比例，确定研究范围涉及39个乡镇和10个涉农街道。

表1 南京市农村生态环境分区评价单元

1.2.2 分区方法

以农民人居环境改善和农村生态环境保护为根本目的，以乡镇 (街道)为评价单元，基于两大类、三级农村环境评价指标体系，在GIS空间分析功能支撑下，对农村地区进行生态环境分区，并确定重点环境整治地区。技术路线为，首先，对单要素表征因子进行分级，并分析其空间差异;然后，对单要素表征指标进行标准化统计处理后，根据熵权法对各指标赋以相应的权重，并通过专家评分法对权重进行修正，加权求和，计算环境压力和状态综合值;最后，对每个乡镇 (街道)单元采用矩阵聚类方法，结合评价单元的实际进行修正，把各乡镇 (街道)分为综合环境优良区、较好区、一般区3级。

1.2.3 指标选取

生态环境分区的实质是以科学的指标体系评价研究区域生态环境的差异［6，7］。市域尺度的生态环境分区，因区域空间差异较小，应选择对农村生态环境质量最为胁迫、最便于度量、最具代表性的指标。该研究结合南京市农村环保实际，选取污染源分布与强度 (含工业集中区面积、耕地面积)、城镇发展水平(含人口密度、建设用地比例、路网密度)作为压力指标，选取农村河道水质 (水环境污染综合指数)、大气环境质量 (含SO2浓度、可吸入颗粒物浓度)、土壤污染综合指数作为状态指标。压力指标评价农村环境系统受到人类活动的负面影响，状态指标评价农村现状环境系统质量状况。

表2 南京市农村生态环境分区评价指标体系

2 结果与分析

2.1 南京市农村生态环境评价

污染源分布与强度由工业开发区面积、耕地面积 (反映农田面源污染)分指标组成。鉴于南京市乡镇工业发展产业趋同度较高，工业集中区面积从一定程度上反映了不同评价单元工业污染的强度，南京市农村地区工业开发区面积相对较大的地区为永阳镇、汤山街道、禄口街道、古柏镇等工业化程度较高的镇街;南京市受农田面源污染约束性最大的地区主要分布在六合区北部以及高淳、溧水县的绝大部分地区。

图1 南京农村生态环境分区指标评价

城镇化过程不可避免地引起土地利用与土地覆被变化 (LUCC)，将对局地气候、流域水文过程及环境污染带来影响［8］。城镇化发展水平分析表明，2007年，南京市农村地区人口密度为543.5人/km2，其中六合区农村人口密度最大，溧水县农村人口密度最小;建设用地比例从一定程度上可以反映区域城镇化水平，位于江宁区的秣陵街道和江宁街道以及六合区的横梁镇建设用地比例较高;路网密度是指城市中所有的道路总长度与城市总面积之比，城市近郊区以及高速公路穿越的乡镇 (街道)路网密度较高，位于江宁区的多数镇街以及104国道穿越的浦口区永宁镇和宁连高速穿越的六合区少数乡镇 (街道)路网密度较高。

农村生态环境的状态分析表明，南京农村区域地表水水质具有明显的区域性差异，离主城区越近，水质污染越严重;重化工业较为聚集的六合区农村地区SO2浓度较高，而溧水县农村地区和路网密度和城镇化程度较高的江宁区农村地区的可吸入颗粒物浓度较高;南京市农村地区土壤污染超标点位置主要在周岗、雄州、八卦洲、傅家边、长芦、东屏及玉带等地。南京市局部地区土壤已被检出重金属和有机污染，特别是矿区、工业区周边、高速公路两侧等地区污染检出频率较高，部分区域土壤已不适合农作物种植［9，10］。

2.2 南京市农村生态环境分区

综合上述单项因子的分析，考虑各因子正负关系，在加权求和的基础上计算环境压力和状态综合数值，选择采用Q型样本 (乡镇、街道单元)聚类并结合矩阵聚类方法，把各镇、街道分为综合环境优良区、较好区、一般区三级(图2)。

2.2.1 农村环境优良区

这些地区主要特征:污染源及强度小，来自城镇发展的环境压力弱，同时现状环境质量良好。从空间分布来看，主要分布在浦口区西南部和六合区的西北部，秦淮河上游的溧水县以及高淳县的固城湖附近地区。上述地区主要采取保护与防御兼备的环境战略:首先是在划定生态功能保护区基础上，严格按照保护区条例和管制措施维护生态环境质量和原生自然地理条件，根据不同生态功能空间类型，因地制宜实施分类保护措施;其次预防来自周边地区带来的环境压力，在地理交接地段设置与建设生态缓冲带，通过合理规划建设用地与交通网络既能满足周边地区发展的需要，又能实现这些地区环境保护的要求。

2.2.2 农村环境较好区

这些地区主要特征:各项指标均较好，但相对环境优良区而言相对较差，即污染源及强度较小，来自城镇发展的环境压力较弱，现状环境质量较好。从空间分布来看，主要在环境优良区的外围，包括六合区的东北部、浦口区的西南部、溧水县和高淳县的大部分地区，但某些乡镇在部分指标上有所差异:六合区的新簧镇、横梁镇、东沟镇、龙袍镇及靖安街道以及溧水县的晶桥镇、高淳县的漆桥镇和古柏镇环境质量相对较差，其他指标较好;而其他地区在污染源和环境压力上又表现出相对较高的水平。这些地区主要采取保护与整治为主的环境战略:对这些地区的生态空间实施严格保护，大力发展生态产业体系;针对不同地区的不同特点实施分类整治措施，对污染压力较大地区进行合理规划产业结构和城镇发展布局，对环境质量较差地区加强环境整治投入，提高环境基础设施建设水平。

2.2.3 农村环境一般区

图2 南京农村生态环境分区方案

这些地区主要特征:各项指标相对上述两类地区较为一般。从空间分布来看，主要在各县区的行政中心所在镇或街道，大体为城市地区的外延地段，但在某些指标上有所差异:六合区的程桥镇、马鞍镇、新集镇及江宁区的谷里街道、湖熟镇等地区的污染源与强度相对较弱，但来自城镇发展和交通的环境压力大，现状环境质量也差;其他地区污染源强度较高、城镇发展带来的环境压力较大且现状环境质量差。这些地区主要采取整治与生态建设为主的环境战略:对这些地区污染源分布较多的地区实施优化改造措施;现状污染较重的地区采取整治措施，加大基础设施建设以提高环境质量;加强绿地系统和生态环境建设的投入力度，对重要的生态空间实施保护和管制措施，限制大规模城镇与产业的发展，大力提倡生态产业建设。

2.2.4 重点整治和保护地区

(1)重点整治地区。这些地区主要是环境较差区中各项指标得分最低的乡镇、街道，主要分布在主城外围(图3)。对重点环境整治区分布特征及主要环境问题，明确环境整治的主要方向与途径:对于主城周边农村地区，包括汤山、龙潭、秣陵等街道，处于都市发展区范围，是城市产业转移的主要承接区，城镇发展和交通压力大，工业污染源强度大，因此，需要对主城扩展及城镇布局进行生态引导以及对乡村发展实施生态调控，提出城乡统筹发展的途径与措施;对于县城地区，包括淳溪镇、雄州镇及江浦街道，城镇发展压力和工业污染强度大，是城镇化重点优化地区，因此，需要促进产业生态转型，合理调控城镇发展规模、方向和布局，在实现城市功能扩散的同时维护周边生态敏感空间的整体性和延续性，将自然引入城市，构建环境优美乡镇;对于其他乡镇街道，包括盘城、江宁等街道工业污染强度大，城镇发展压力也大，同时处于生态敏感地带，因此，需要从生态基础设施网架搭建的需要来重新衡量城镇布局，合并、集中过于分散的小村落，可以视其所处区域生态敏感性高低，确定由弱而强的生态引导模式，同时依据乡村的分区特征，确定各自的发展道路，重点解决农村饮用水源及抗旱灌溉用水的保障问题，围绕社会主义新农村建设，加快推进农村人居环境建设和环境综合整治试点工作。

(2)重点环境保护区。主要集中在老山地区和六合北部，以及秦淮河上游江宁段和石臼湖-固城湖流域地区。该类区域为主要水系源头和分水岭，有保护完好的核心区，生态系统中的自然组分比例高，是区域性自然生境和乡土物种保留地，对生态系统的稳定起到控制性和生态源的作用，具备区域生态流通的源功能。这些地区的主要整治措施:限制开山采石，积极开展采矿破坏地的生态修复，严格保护和积极营造山区水源涵养林，积极保护和改良丘陵、草地资源，防止水土流失，加强饮用水源地的保护;有效保护沿江各个区域供水水源地;控制高密度房地产开发及乡镇工业园区建设，注重生态环境保护，保持原生态状况，着力提升自然生态系统服务功能;以保护基本农田为主线，大力发展都市型生态农业及生态观光旅游产业。

图3 南京农村生态环境重点整治地区

3 结论与讨论

(1)以乡镇 (街道)为评价单元，选取压力和状态两大类、三级评价指标体系，利用GIS空间分析功能和矩阵聚类分析方法，将南京市农村地区分为环境质量优良区、环境质量较好区和环境质量一般区。分区结果显示，农村环境质量优劣与区域工业化和城镇化发展程度有一定的相关关系。

(2)农村环境污染粗放的发展模式是主要原因，滞后的环境基础设施是直接原因，低效的环境管理是间接原因，传统的生产生活方式是累积性原因。农村环境综合整治应坚持因地制宜、分类指导的原则，总体设计、分步实施环境整治方案。首先要转变农村经济发展方式，优化农村地区产业结构，大力发展生态工业、生态农业和生态旅游等环境友好型产业，实施生态空间管制。其次要综合采取结构减排、工程减排和管理减排措施，大力削减农村各类污染负荷。再次要加快环保基础设施建设，提高重点环境整治地区的排放标准。最后要构建农村环境综合整治长效机制，提升农村基层环保部门的能力。

(3)为使市域农村生态环境分区结果更加科学客观，各乡镇 (街道)应建立长期的生态环境、工业污染源、农业面源及城镇建设等诸项技术档案制度，在长系列数据的支持下，对农村生态环境进行动态监控。农村生态环境分区结果要与实际情况项符合，若分区结果与实际情况相差较大，应优化调整评价指标体系，使得评价更符合实际，最终使分区成果为农村环境综合整治提供决策参考。

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