生态功能区划

科普中国-科学百科 2018-02-19

  用生态学的理论和方法,根据生态环境特征、生态环境敏感性和生态服务功能在不同地域的差异性和相似性,通过相似性和差异性归纳分析,将区域空间划分为不同生态功能区的过程,称为生态功能区划。目的是通过分区特征分析,掌握不同区域的生态系统类型及主导生态功能及其对区域社会经济发展的贡献。生态功能区划对于引导区域资源的合理利用与开发,充分发挥区域生态环境优势,并将生态优势转化为经济优势,提高生态经济效益,实现区域经济、社会、资源与生态环境的全面可持续发展具有重要作用。

  区划的基本原则

  生态功能区划着重于区分生态系统或区域为人类社会的服务功能以满足人类需求的有效性为区划标志。生态功能区划遵循以下原则1:

  可持续发展原则

  生态功能区划应考虑城镇远期发展与生态潜在功能的开发,统筹兼顾、综合部署,增强社会经济发展的生态环境支撑力,促进地区可持续发展。地方经济的发展是实现生态保护目标的根本保证,为此,功能分区应充分体现地方社会经济发展的需求,考虑到小城镇的长远规划及潜在功能的开发,同时注意它的环境承载力,尽量提高生态环境功能级别,使其环境质量不断得到改善。在区划中,要给城镇发展、经济建设留有足够的土地和空间,并保证充分利用交通条件、物质条件等。另外,在区划中应合理利用资源和环境容量,避免由于工业布局不合理使污染源分布不均,致使有限的环境容量一方面在某地区处于超负荷状态;另一方面在其他地区又得不到合理利用而造成环境危害。

  以人为本、与自然和谐的原则

  生态功能区划应把人居环境和自然生态保护放在首要位置,坚持以人为本、与自然和谐的原则。在生态功能区划中既要避免各类经济活动对居民造成的不良影响,以及工业、生活污染对居民身体健康的威胁。同时也要保证工业区、商业区与居住区的适当联系以及居民娱乐、休闲等生活需求。

  突出主导功能与兼顾其他功能结合的原则

  自然资源的多样性和自然环境的复杂性,使不同区域具有不同功能,甚至同一区域具有几种不同的生态服务功能,为此,生态功能的区划应遵循突出主导功能与兼顾其他功能相结合的原则。根据景观生态学异质共生原理,异质是共生的必要条件,异质性是生态系统进化的基础和发展的动力,反映在生态功能上,就是要多种功能并存。在大的生态功能区内,其主体功能应陔是明确的,各个生态小区的生态功能,应该服从于主体功能,但不是盲目求同。

  功能合理组合与功能类型划分相结合的原则

  在将功能合理地段组合成为完整区域的同时,结合考虑生态服务功能类型,既照顾不同地段的差异性,又兼顾各地段间的连接性和相对一致性。

  生态功能相似性和环境容量的原则

  生态功能区划应考虑生态功能相似性原则,同时也应考虑环境容量的原则,避免因盲目的资源开发而造成生态环境的破坏。

  坚持科学性与灵活性相结合的原则

  在生态功能区划中,必须以科学的态度严格按照区划方法来进行,并且对不同性质的区划问题采用相应的解决方法和手段。这样才能为生态功能分区及其环境目标的确定等后序工作提供可靠的依据,从而更好地开展经济和环境保护工作。

  一致性的原则

  各分区在基本满足生态环境特点、功能及开发利用方式上具有相对一致性的条件下,保持相对的集中和空间连片,既有利于分区整体功能的挥发,也便于城镇体系进一步宏观建设和产业布局的规划、调整与管理。另外,还要考虑到行政区域对环境区划的影响.尽量减少与行政区域的冲突或出入,这样有利于区内经济发展方向、产业合理布局、环境管理和环境保护对策实施等方面的统筹规划和统一领导。

  区划指标选择应强调可操作性的原则

  区划的指标应具有简明、准确、通俗的特性,应在同类型地区中寻求具有可比意义并具有普遍代表性的指标。同时应尽量采用国家统计部门规定的数据,以利于今后加强信息交流和扩大应用领域。

  生态功能的相似性和生态环境的差异性原则

  景观区域的划分必须反映出不同区域生态功能的差异性并保证各分区单元的生态环境条件的一致性,从而有助于针对具体情况因地制宜地开展环境管理工作:同时,生态功能区划应该考虑土地利用的现状。

  应用于管理、便于管理的原则

  生态区域的划分和生态环境保护的规划,归根结底是为生态保护与环境管理服务的,所以在确定生态功能区划时,除了要考虑生态系统的特点外,同时要考虑与现行的行政区划、社会经济属性相关联。确定功能区划边界时要尽量与行政区划界线接轨,以便于环境保护和管理。

  遵循区划的一般原则

  区划单位是一个有机整体,有明显特点和明确边界,具有不重复性。不同层次的区划单元相互构成统一的环境系统2。

  生态功能区划的内容生态环境现状评价

  生态环境现状评价是在区域生态环境现状调查的基础上分析区域生态环境特征与空间分异规律,评价主要生态环境问题的现状与演变趋势。评价内容包括区域自然环境要素(地质、地貌、气候、水文、土壤、植被等)特征及其空间分异规律,区域社会经济发展状况(人口、经济发展、产业布局、城镇发展与分布等)及其对生态环境的影响,区域生态系统类型、结构与过程及其空间分布特征,区域主要生态环境问题、成因及其分布特征。其中,区域生态系统类型、结构与过程及其空间分布特征评价,区域主要生态环境问题,成因及其分布特征评价是现状评价的重点。

  生态承载力评价

  生态承载力是衡量一个地区发展潜力的重要指标。不同的生态区域由于资源与生产潜力的不同,其生态承载能力也存在着很大的差异。任何生态区域的承载能力都有一定的限度。因此在进行生态区划时必须对各个区域的生态承载能力进行正确的评估,从而指导区域宏观经济的发展、人口的大量增长,经济的飞速发展,对水资源的需求程度也不断地增加,水资源紧缺问题已经成为了当前人类面临的重要挑战之一;就某一特定区域而言,必须保证有维持生态系统良性循环的基本水量。“水资源承载力”即指某一区域在特定历史阶段和社会经济发展水平条件下以维护生态良性循环和可持续发展为前提,当地水资源系统可支撑的社会经济活动规模和具有一定生活水平的人口数量。作为区域合理布局可持续发展研究和社会、经济、人口合理布局的研究,水资源承载力评价是一个重要标准。

  生态环境敏感性评价

  生态环境敏感性是指生态系统对区域中各种自然和人类活动干扰的敏感程度,它反映的是区域生态系统在遇到干扰时,发生生态环境问题的难易程度和可能性的大小.也就是在同样的干扰强度或外力作用下,各类生态系统产生生态环境问题的可能性的大小。生态环境敏感性评价是根据区域主要生态环境问题及其形成机制,通过分析影响各主要生态环境问题敏感性的主导因素,评价特定生态环境问题敏感性及其空间分布特征,然后对区域主要生态环境问题的敏感性进行综合评价,明确特定生态环境问题可能发生的地区范围与可能程度以及区域生态环境敏感性的总体区域分异规律,为生态功能区的划分提供依据。

  根据我国的主要生态环境问题,生态环境敏感性评价内容包括土壤侵蚀敏感性评价、沙漠化敏感性评价、石漠化敏感性评价、土壤盐渍化敏感性评价、生境敏感性评价、酸雨敏感性评价、水环境污染敏感性评价、地质灾害敏感性评价等。我国的生态环境问题具有明显的区域差异,不同地区应根据各自面临的主要生态环境问题进行区域生态环境敏感性评价。

  生态服务功能重要性评价

  区域生态系统服务功能重要性评价,是针对区域典型生态系统类型及其空间分布的特点,评价区域内不同地区生态系统提供各项生态服务功能的能力及其对区域社会经济发展的作用与重要性,明确每一项生态服务功能重要性的空间分布特征以及各项生态服务功能重要性的总体区域分异规律,为划分生态功能区提供依据。

  陆域生态系统服务功能重要性评价内容包括:生物多样性维持与保护、水源涵养、洪水调蓄、水土保持、沙漠化控制、营养物质保持、自然与人文景观保护、生态系统产品提供等服务功能重要性评价。海岸带生态系统服务功能重要性评价内容包括生物多样性维持与保护、海岸带防护、自然与人文景观保护、提供海港和运输通道、生态系统产品提供等服务功能藿要性评价。不同区域应根据本区生态系统的特点,选择相应的生态服务功能进行重要性评价。

  生态功能区划的程序

  生态系统科学认为,生态系统在时间和空间上都是按等级结构组织的,且是动态的和有弹性的复杂系统。运用整体论的研究方法,从各个尺度上—从局部到全球尺度—考察生态系统的结构完整性和功能稳定性,以及系统应付外界胁迫的能力和发展、再生与进化的能力,是一切生态系统研究和生态环境管理决策的科学前提。

  按照生态系统功能的观点,对生态系统完整性进行评价,认识生态系统受到的胁迫以及胁迫产生的原因,判定生态系统完整性是否有损失,人类所期望的生态功能是否得到发挥,并采取相应的调控对策,是生态功能区划的方法论和最终目的。生态系统是一个综合体系,自然、经济和社会是其重要的组成部分,且相互联系,相互制约。用生态资本评价的方法对三者进行统一的货币化定量,从而了解区域资源分布与社会经济的发展现状,以二三者之间的能量与物质的转换情况,对整个区域生态系统进行一个全面的评价,从而确定其今后的发展框架。

  第一,明确区域生态系统类型的结构与过程及其空间分布特征;第二,评价不同生态系统类型的生态服务功能及其对区域社会经济发展的作用;第三,明确区域生态敏感性的分布特点与生态高敏感区;第四,提出生态功能区划,明确重点生态功能区。与之相应,我们的工作内容包括:生态环境现状评价,生态敏感性评价,生态服务功能评价,生态功能分区方案,各生态功能的特点。生态环境现状评价,是在区域生态调查的基础上,评价区域生态系统特点、空间分异规律,以及主要生态环境的现状与趋势。其次,是生态环境敏感性评价:分析可能发生的主要生态环境问题类型与可能性大小,明确生态环境敏感性的区域分异规律,主要是水土流失、沙漠化、石漠化、冻融侵蚀、酸雨、土壤盐渍化等。

  生态功能区划的方法

  目前生态功能区划的主要方法包括地理相关法、空间叠置法、主导标志法、景观分类法以及定量分析法等。

  地理相关法

  运用各种专业地图、文献资料和统计资料对区域各种生态要素之间的关系进行相关分析后进行区划。该方法要求将所选定的各种资料、图件等统一标注或转绘在具有坐标网格的工作底图上,然后进行相关分析,按相关紧密程度编制综合性的生态要素组合图,并在此基础上进行不同等级的区域划分或合并。

  空间叠置法

  以各个区划要素或各个部门的综合区划,包括水文地质区划、地形地貌区划、土壤区划、植被区划、水土流失区划、地震灾害区划、综合自然区划、生态敏感性区划、生态服务功能区划等图件为基础,通过空间叠置,以相重合的界限或平均位置作为新区划的界限。在实际应用中,该方法多与地理相关法结合使用。随着地理信息系统技术的发展,空间叠置分析得到越来越广泛的应用。

  主导标志法

  主导标志法是在生态功能区划时,通过综合分析确定并选取反映生态环境功能地域分异的主导因素的标志或指标,作为划分区域界限的依据。同一等级的区域单位按照这个主导标志或指标划分。用主导标志或指标划分区界时,还需用其他生态要素和指标对区界进行必要的订正。

  景观分类法

  应用景观生态学的原理,编制景观类型图,在此基础上按照景观类型的空间分布及其组合,在不同尺度上划分景观区域。不同的景观区域其生态要素的组合、生态过程及人类干扰是有差别的,因而反映着不同的生态环境特征。景观既是一个类型,又是最小的分区单元,以景观图为基础,按一定的原则逐级合并,可进行生态功能区划。

  定量分析法

  针对以定性为主的专家集成法在生态功能区划中存在的一些主观性、不够精确等缺陷,近年来数学分析的方法和手段逐步被引入到生态功能区划中,包括主成分分析、聚类分析、相关分析、对应分析、逐步判别分析等一系列方法均在区划工作中得到广泛应用31。

  本词条内容贡献者为:

  吴俊文 - 博士 - 厦门大学

责任编辑:科普云

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