生态文明视角下生态系统评价技术方法探讨
——以淄博市“双评价”为例
2022-03-23胡丽娜张长城
胡丽娜,张长城
(山东省城乡规划设计研究院有限公司)
1 引言
“双评价”指资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价[1],是开展国土空间规划编制的基础和前提。2015 年,中共中央、国务院印发《关于加快推进生态文明建设的意见》中提出,各类开发活动应限制在资源环境承载的能力之内[2]。同年,中共中央、国务院印发《生态文明体制改革总体方案》,明确要求规划编制前应对资源环境的承载能力进行合理评价[3]。2019 年,中共中央、国务院关于建立《国土空间规划体系并监督实施的若干意见》中,要求科学有序统筹布局三类空间,必须建立在“双评价”的基础上,强化底线约束,为可持续发展预留空间[4]。基于生态文明的大背景,本文以淄博市“双评价”实践为例,通过淄博市生态系统服务功能重要性、生态敏感性等评价,重点对生态系统评价技术方法进行探讨。
2 研究区概况
淄博市地处山东省中部,土地总面积5966km2,现辖5 个区3 个县。淄博市地貌景观齐全,山地、丘陵、平原由南向北依次分布,地势南高北低依次递减。淄博市土壤类型丰富,其中以褐土最多,土壤类型较适宜农业生产。淄博为温带大陆性季风气候,全市年平均降水量640.5mm。淄博是全国最严重缺水城市之一,2019年人均水资源利用量仅为232m3,远低于全国人均水资源利用量,合理开发、利用、保护水资源,对支撑淄博市经济社会的可持续发展具有重要意义。淄博市地质灾害主要包括崩塌、滑坡和泥石流,其中崩塌、滑坡和泥石流在博山、淄川和沂源易发性较高;地面塌陷主要发生在周村、桓台、淄川等地。淄博市矿产资源比较丰富,矿产聚集度较高。综上,淄博市属于干旱半干旱地区,水资源相对匮乏,且多山地丘陵,评价重点考虑了水土保持、水土流失、水源涵养、防风固沙和生物多样性问题。
3 生态系统服务功能重要性评价
3.1 生物多样性维护功能重要性
通过回归模型、分类树和混合大量简单模型的随机森林等方法,对淄博市主要物种分布区及环境资源建立分布数据库,通过建立物种分布量化模型来判断量化物种对环境的依赖关系。淄博市生物多样性维护功能极重要、重要区主要分布在博山区、沂源县和淄川区,其中博山区分布规模最大。
3.2 水源涵养功能重要性
水源涵养对生态系统的健康运行具有重要作用,受生态系统结构的影响,不同生态系统水源涵养功能不同,主要通过水源涵养量来衡量[5]。
式中:TQ为水源涵养量,m3;Pi为降水量,mm,Ri为地表径流,mm,ETi为蒸散发,mm;Ai为i类生态系统面积,km2。
淄博市水源涵养极重要区主要分布在淄川区、高青县和桓台区;重要区主要分布在沂源县、博山区和淄川区、其他各县区分布相对较少。
3.3 水土保持功能重要性
水土保持功能是避免水土流失的重要措施,主要与气候、地质结构、坡度等有关[6],本次研究采用修正的水土流失方程进行计算:
式中:A为水土保持量;P为降雨侵蚀因子;N为土壤可蚀性因子;L表示坡长,m;D表示坡度;F为植被因子。
淄博市水土保持极重要区主要分布在博山区、沂源县、淄川区;重要区主要分布在博山区、沂源县、淄川区和临淄区。
3.4 防风固沙功能重要性
防风固沙是生态系统受风蚀所导致的土壤侵蚀的作用,用修正的风蚀方程计算防风固沙量作为评价指标。经模型计算,淄博市防风固沙重要区主要分布在临淄区、高青县、张店区、淄川区和周村区,其中临淄区分布规模最大。
3.5 评价结论
综合以上评价指标结果,淄博市生态系统服务功能重要性在地理空间上主要分布在南部山地丘陵地带,其他地带生态重要性较低(见图1)。
图1 淄博市生态系统服务功能重要性
4 生态敏感性生态系统服务功能重要性评价
生态敏感性主要反映人类活动可能造成的生态后果,结合淄博市现状,淄博市生态敏感性是主要考虑水土流失敏感性。
式中:R为降雨侵蚀力因子,K为土壤可蚀性因子,LS为地形起伏度因子,C为植被覆盖因子。
评价结果显示,淄博市生态敏感极脆弱区、脆弱区主要分布在沂源县和淄川区,其他县区相对较少。
5 生态承载力评价
生态承载力评价主要采用层次分析法[7](Ana‐lyticHierarchy Process),根据研究区现状特点,将同一层次不同影响元素通过专家判定求出每个指标权重的均值和方差,最终得到各因子的相对权重。考虑到淄博市生态系统的复杂性,本文从自然、社会、经济三角度构建淄博市生态承载力评价体系。其中,自然因素包括地貌形态、坡度、高程、水系等;社会因素包括建筑、公共服务和市政用地、道路交通,经济因素包括人均生产总值、城镇化程度、人口规模、旅游资源量、人均可支配收入、耕地规模、政府招商引资额等。自然因素起直接影响作用,社会和经济因子是生态承载力的支撑部分,主要体现了淄博社会经济发展水平,反映淄博的生态保护建设状况。而人口规模的增加、耕地规模的减少及政府招商引资额的增加无疑会对生态系统产生一定压力,对生态承载力产生不利影响。针对各指标因子存在的差异性,对各指标因子归一化处理,得到一组反映其属性特征的数值,生态承载力敏感性随着值的增加而减小(见表1)。
表1 各影响因子等级划分标准
在得到各属性数据等级划分标准后,对各因子数据进行空间处理,经数据处理后得到生态承载力评估结果(见图2)。
图2 各单项指标分析图
6 主要结论
通过研究,淄博市生态保护极重要区、重要区主要分布在沂源县、博山区和淄川区的山地湖泊地带,其他县市区也有少量分布。生态承载力较低区域主要集中在沂源县、博山区和淄川区,而生态承载力较高、环境敏感度较弱的区域主要在张店区。这是因为沂源县、博山区和淄川区3 个地方的地形地势较为复杂,区域坡度较大;张店区是淄博市人口最集中且基础设施及城镇化水平较高的区域,生态承载压力较大。