清远市“三线一单”生态空间划定研究
2022-08-06兰岚
兰 岚
(清远市环境保护宣传教育中心,广东 清远 511500)
以改善生态环境质量为核心,衔接经济社会发展战略,系统评价区域空间生态环境结构功能属性、基础状况,科学确定生态保护红线、环境质量底线、资源利用上线,编制生态环境准入清单(以下简称“三线一单”),在一张图上落实环境质量目标管理、资源利用管控、生态环境保护要求,环境管控单元编制生态环境准入清单,构建环境分区管控体系[1]。自2015 年7月中央深改组第14 次会议上明确提出要落实严守资源消耗上线、环境质量底线、生态保护红线的要求以来,国务院、生态环境部门相继印发关于区域空间生态环境评价系列文件[1-4],明确了“三线一单”编制的主要任务、工作定位与要求、操作规程、技术流程等,提供了技术支撑和方法指导。但是,作为一项创新性较强的工作,目前“三线一单”的编制仍需不断探索完善[5]。
本文选取广东省清远市作为研究区域,开展生态空间划定研究,研究结果可为清远市起到数据支撑以及边界细化的作用,也可为清远市构建生态安全格局和国土空间规划提供依据和实践参考[6-10]。
1 研究区域
清远市位于北纬23°26′56″-25°11′40″、东经111°55′17″-113°55′34″之间,陆域面积1.9 万km2,约占全省陆域面积的10.6%,是广东省陆域面积最大的地级市。亚热带季风气候,年均气温18.9~22℃,雨量充沛,年均降水量1 631.4~2 149.3 mm。地形地势西北高东南低,以山地、平原为主。境内江河纵横,河网密布,绝大部分河流属珠江流域北江水系和西江水系,少部分流域属长江水系或湘江水系。境内土壤类型多种,有黄壤、红壤、赤红壤、红色石灰石、黑色石灰土、碱性紫色土、酸性紫色土、水稻土等。境内含有自然保护地151个,其中自然保护区27 个、森林公园87 个、湿地公园14 个、地质公园2 个等。清远市下辖清城区、清新区2个市辖区,英德市、连州市2 个县级市,以及佛冈县、阳山县、连南瑶族自治县、连山壮族瑶族自治县4 个县。
2 划定方法
2.1 数据来源
生态环境敏感性和生态系统服务功能重要性评价依据主要参考《广东省区域空间生态环境评价技术方案》,生态保护红线范围暂采用2020 年12 月从清远市自然资源局获取的最新版本。
2.2 生态系统服务功能重要性评估
选取生物多样性维护、水土保持和水源涵养3 项生态系统服务功能并将其重要性划分为3 个级别,即一般重要、重要和极重要,开展重要性评估。
(1)生物多样性维护重要性评估。选用InVEST 模型的Habitat Quality(生境质量)模块进行评估。生境质量计算包含网格外界胁迫及网格生境适宜性两个部分,网格外界胁迫Dxj计算公式为
式中:Dxj是土地覆盖(或生境类型)j 中栅格x 的生境胁迫水平;Wr为胁迫因子权重,指某一胁迫因子对所有生境的相对破坏力;ry用于判断栅格y 是否为威胁因子r 的来源地;irxy为栅格y 中胁迫因子r(ry)对栅格x 中生境的胁迫作用;βx为在社会、法律等保护状态下栅格x 的可达性水平,数值越大表明极易达到;Sjr为土地覆盖j 对胁迫因子r 的敏感性,数值越大越敏感。
考虑网格生境适宜性后,生境质量计算公式为
式中:Qxj是土地覆盖j 中栅格x 的生境质量;Hj为土地覆盖j 对物种的生境适合性,数值从0 到1,1 表明栖息地适宜性最强;k 是半饱和常数,当等于0.5 时,k 值等于D 值;z 默认值为2.5。
(2)水源涵养重要性评估。以水源涵养量作为生态系统水源涵养功能的评估指标。采用水量平衡方程来计算水源涵养量,计算公式为
式中:TQ 为总水源涵养量(m3);Pi为降雨量(mm);Ri为地表径流量(mm);ETi为蒸散发(mm);Ai为i 类生态系统面积(km2);i 为研究区第i 类生态系统类型;j为研究区生态系统类型数。
(3)水土保持重要性评估。以水土保持量,即潜在土壤侵蚀量与实际土壤侵蚀量的差值,作为生态系统水土保持功能的评估指标。采用修正通用水土流失方程(RUSLE)的水土保持服务模型开展评价,计算公式为
AC=Ap-Ar=R×K×L×S×(1-C),
式中:AC为水土保持量(t/hm2·a);Ap为潜在土壤侵蚀量;Ar为实际土壤侵蚀量;R 为降雨侵蚀力因子(MJ·mm/hm2·h·a);K 为土壤可蚀性因子(t·hm2·h/hm2·MJ·mm);L、S 为地形因子,L 表示坡长因子,S 表示坡度因子;C 为植被覆盖因子。
2.3 生物多样性维护功能评估
选取水土流失、石漠化2 种类型进行生态环境敏感性评估,将生态环境敏感性分为一般敏感、敏感和极敏感3 个级别。
2.3.1 水土流失敏感性评估
根据通用水土流失方程的基本原理,选取降雨侵蚀力、土壤可蚀性、坡度坡长和地表植被覆盖等指标。将反映各因素对水土流失敏感性的单因子评估数据,用地理信息系统技术进行乘积运算,公式为
式中:SSi为i 空间单元水土流失敏感性指数,评估因子包括降雨侵蚀力(Ri)、土壤可蚀性(Ki)、坡度坡长(LSi)、地表植被覆盖(Ci)。
2.3.2 石漠化敏感性评估
石漠化主要发生在岩溶地区,成因复杂。主要取决于评估区域碳酸岩出露面积百分比、地形坡度和植被覆盖度。石漠化敏感性评估公式为
式中:Si为i 评估区域石漠化敏感性指数;Di、Pi、Ci分别为i 评估区域碳酸岩出露面积百分比、地形坡度和植被覆盖度。
2.4 生态空间划定方法
基于上述评估方法得到生态功能重要和敏感区域空间分布,基于生态空间连续性和管理要求,扣除评估结果中的细小斑块,划定生态空间主要类型,并与清远市相关部门的生态空间规划以及各类保护地边界相衔接,确定清远市生态空间边界。清远市生态空间划定技术路线如图1 所示。
图1 清远市生态空间划定技术路线
3 结果与分析
3.1 生态系统服务功能重要性结果分析
3.1.1 生物多样性维护功能评估
图2 和表1 显示,清远市生态系统生物多样性维护功能主要处于重要等级,面积为14 774.43 km2,占比为77.61%,呈集中连片分布;极重要区域面积为3 054.98 km2,占比为16.05%,呈点状分布。极重要区域主要分布在自然保护区和森林公园,分别是连州北部的田心自然保护区、广东鹰扬关森林公园(连山)、连山笔架山省级自然保护区、连山笔架山森林公园、广东连南板洞省级自然保护区、广东连南大鲵省级自然保护区、广东南岭国家级自然保护区(阳山)、广东英德石门台国家级自然保护区、广东英德国家森林公园、广东清新白湾省级自然保护区、广东佛冈观音山省级自然保护区。
图2 生物多样性维护功能评估
表1 生物多样性维护功能评估
3.1.2 水源涵养功能评估
图3 和表2 显示,清远市生态系统水源涵养功能主要处于重要等级,面积为10 847.02 km2,占比为57.26%;极重要区域面积为3 643.83 km2,占比为19.24%。极重要区域主要分布在湿地以及覆盖度高的林地,分别是连州北部的田心自然保护区、广东鹰扬关森林公园(连山)、连山笔架山省级自然保护区、连山笔架山森林公园、广东连南板洞省级自然保护区、广东连南大鲵省级自然保护区、广东南岭国家级自然保护区(阳山)、广东英德石门台国家级自然保护区、广东英德国家森林公园、广东清新白湾省级自然保护区、广东太和洞森林公园、广东佛冈观音山省级自然保护区、广东羊角山森林公园。
图3 水源涵养功能评估
表2 水源涵养功能评估
3.1.3 水土保持功能评估
图4 和表3 显示,清远市生态系统水土保持功能主要处于一般重要等级,面积为8 479.00 km2,占比为44.57%;极重要区域面积为3 758.10 km2,占比为19.76%。极重要区域主要分布在潮间带滩涂以及坡度较大的残丘,分别是广东南岭国家级自然保护区(阳山)、广东英德石门台国家级自然保护区、广东英德国家森林公园、广东清新白湾省级自然保护区、广东太和洞森林公园、广东佛冈观音山省级自然保护区、广东羊角山森林公园周围。
表3 水土保持功能评估
图4 水土保持功能评估
3.2 生态环境敏感性评价结果分析
3.2.1 石漠化敏感性评估
图5 和表4 显示,清远市石漠化生态敏感性主要处于一般敏感等级,面积为11 957.58 km2,占比为62.81%;极敏感区域面积为698.63 km2,占比为3.67%。极敏感区域主要分布在连州市、阳山县、英德市和连南瑶族自治县。
图5 石漠化敏感性评估
表4 石漠化敏感性评估
3.2.2 水土流失敏感性评估
图6 和表5 显示,清远市水土流失生态敏感性主要处于敏感等级,面积为17 091.12 km2,占比为90.03%;极敏感区域面积为359.75 km2,占比为1.90%。极敏感区域主要分布于潮间带滩涂及部分残丘。
图6 水土流失敏感性评估
3.3 生态空间划定结果
依据本文技术路线,将评估得到的生物多样性维护、水源涵养和水土保持功能的重要和极重要区域,以及石漠化和水土流失的敏感和极敏感区域,扣除农业空间和城镇空间后,并考虑到生态空间对破碎化的要求和管理的可操作性,对过于细小的斑块进行扣除,划定清远市生态空间8 529.68 km2,占全市陆域面积的44.90%。其中,清远市北部地区生态空间5 959.84 km2,占北部地区陆域面积的51.99%,北部地区包括连州市、连山壮族瑶族自治县、连南瑶族自治县、阳山县全域以及清新区浸潭镇、石潭镇,英德市横石塘镇、石牯塘镇、浛洸镇、西牛镇、九龙镇、石灰铺镇、大湾镇、波罗镇、黄花镇。清远市南部地区生态空间2 569.84 km2,占南部地区陆域面积的33.93%,南部地区包括清城区、佛冈县全域和清新区太和镇、太平镇、三坑镇、山塘镇、禾云镇、龙颈镇、笔架林场以及英德市英红镇、英城街道、连江口镇、水边镇、大洞镇、黎溪镇、下太镇、大站镇、望埠镇、东华镇、沙口镇、横石水镇、桥头镇、青塘镇、白沙镇,如图7 所示。
图7 清远市生态空间分布
表5 水土流失敏感性评估
4 结论与建议
本研究建立了基于“三线一单”的清远市生态空间划定技术流程,对清远市构建生态安全格局和国土空间规划有重要的借鉴价值。衔接生态保护红线评估调整方案、城镇开发边界、自然保护地优化方案等各项工作阶段成果,划定生态空间。鉴于相关工作尚未终结,后期实施过程中矛盾冲突在所难免,建议下一步生态空间要在调整后的生态保护红线基础上做进一步的调整和确定,生态安全格局才会更加完善。