辽宁海岸带重点生态空间分类研究，本文主要内容关键词为：辽宁论文,海岸论文,生态论文,重点论文,空间论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
文章编号：1007－7588(2014)08－1739－09 1 引言 沿海地区区位条件优越，环境容量较大，生物资源、能矿资源极为丰富，现已成为全球经济、人口的集聚之地[1－3]。近年来，随着人类对其空间资源开发程度的加深，海岸带生态空间呈现快速破碎化的趋势，生物物种、湿地生态系统亦严重恶化[4]。第二次全国土地调查主要数据成果显示，当前我国海岸带土地利用状况发生了显著变化，沿海地区生态环境形势仍旧严峻，城乡生态空间被挤压的问题日趋严重。针对现状环境问题，以及未来沿海地区产业发展和人口集聚可能引起生态空间规模性占用的态势，本文试图在构建生态空间分类方法和技术流程的基础上，进行辽宁海岸带生态系统的生态重要性和环境胁迫性评价，并对陆域和海域重点生态空间进行类型划分，以期对未来海岸带生态空间安全保障、国土空间的优化开发提供借鉴。 生态空间的概念源于景观生态学和城市生态学[5]。从目前学术研究看，生态空间分实体地域生态空间和虚拟生态空间，前者指生态用地所在的空间范围，和生产、生活空间相对应[6]。山区、林区、湖区及农田、草原、湿地等地域类型蕴含着地表主要的生态空间，承载着人类对自然资源的开发利用以及自然界为人类提供生命支持服务的基本功能[7]。虚拟生态空间指人类活动对自然资源的占用[8]。实体生态空间的范畴界定大致包括4个方面： (1)生态学领域中的生态(地域、功能)区。生态功能区(地域空间)既包括人类干扰较少的自然生态系统，也包括经过人类改造的发挥生态功能的人工生态系统[9－11]。《全国生态功能区划》[12]中生态调节功能区可以看作是从大区域尺度上确定的生态空间(表1)，它包括水源涵养、土壤保持、防风固沙、生物多样性保护、洪水调蓄等5类功能区域。
(2)区域规划领域中的(地域)功能区。《全国主体功能区规划》①将生态空间分为绿色生态空间和其他生态空间，其空间识别精度以国土部门的土地利用分类数据为最小单元；绿色生态空间包括天然草地、林地、湿地(沼泽地、滩涂等)、水库水面、河流水面、湖泊水面，为重点保护对象；其他生态空间包括荒草地、沙地、盐碱地、高原荒漠等。 (3)土地利用规划或城市领域中生态用地[13－15]，包括自然土地、保护区用地、休养和休闲用地、废弃和纳污用地四大类。 (4)海洋功能区划领域中的功能区[16,17]，除其中的港口航运、工业与城镇建设区和陆上的矿产与能源区外，其余均可看作是具有一定生态功能的地域空间。 本文所讨论的海岸带生态空间，为实体生态空间。既包括陆地生态用地和海洋功能区划中的近岸和近海生态功能区。陆域生态空间包括16项土地利用的二级地类：果园、其他园地、有林地、灌木林地、其他林地、天然牧草地、人工牧草地、其他草地、河流水面、湖泊水面、水库水面、坑塘水面、沿海滩涂、内陆滩涂、沟渠和水工建筑用地等。海域生态空间为《辽宁省海洋功能区划》中5类海洋保护区、农渔业区、旅游娱乐区、其他特殊利用区和保留区。 2 研究区概况及主要生态问题 2.1 研究区概况 辽宁沿海地区覆盖丹东、大连、营口、盘锦、锦州、葫芦岛6市和1个省辖县——绥中县，2010年人口1429万人，GDP8152亿元，人均GDP5.7万元。沿海地区东部由千山山脉和辽东半岛丘陵组成，西部为辽西丘陵山地，二者之间是辽河三角洲平原。沿海包括渤海和黄海两大海域，由辽东半岛、辽河三角洲和辽西走廊环绕形成一个较大的海湾——辽东湾(图1，见后面)。海岸带东起鸭绿江口，西至山海关老龙头，海岸线长2110km。海岸带包括五大生态系统，即山地森林生态系统、滨海平原农田生态系统、河流湿地生态系统、海岸湿地生态系统和近海海域生态系统；及三种海岸类型，即基岩岸、沙砾岸和淤泥岸(河口淤泥质海岸和基岩淤泥质海岸)[18,19]。
图1 海岸带地形高程图和生态空间区块 Fig.1 The elevation and land use types associated with ecological space of the coastal in Liaoning,China 研究范围以海岸基岸线向陆延伸10km，向海延伸12海里(在近海岛屿分布的区域研究范围自动向外延伸)为重点区域，该区域陆域面积1.5万
，海域面积2.1万
。生态空间分为陆域和海域两大部分，根据土地利用和海洋功能区划提取出来的沿海县域范围生态空间版块面积大约4.4万
，其中陆域3.7万
(基岸线10km范围为0.6万
)，海域0.7万
。 2.2 研究区主要生态问题 沿海地区已经成为辽宁省经济增长的先锋地带，2010年的工业增加值占到全省的49％，城镇化率达到60％以上。随着经济的高速发展、辽宁省发展战略重点向沿海地区的转移，海岸带填海规模迅速扩大。根据实地调研，截至2010年，沿海6市通过旧城改造、新城和重点园区建设，累计开发土地面积超过700
，导致自然岸线不断减少，不到海岸线总长的1/3。不仅如此，近岸许多滩涂用地在土地利用数据中已经调整为现状建设用地，预示着未来仍有较大幅度的填海行为。大规模的围填海已经导致近1/3的沙砾岸遭到强度不等的侵蚀、18个岛礁与陆地相连；加上滩涂养殖的规模扩大和局部海域污染加重，海岸带重点生态空间不断遭受蚕食。由此导致一系列生态问题：海岸带湿地面积萎缩，生物多样性降低[20－23]；地下水超采，土壤盐渍化，海水入侵加剧[24,25]；污染物排放总量居高不下，海洋功能受损[26]；水资源严重缺乏，供需矛盾突出[27]；多种海洋灾害频现[28－30]，不定期溢油风险严重污染海域环境等。这些生态问题已严重危及海岸带生态空间的安全，及时制订相应防护策略，划定严格保护范围势在必行。 3 研究方法与数据来源 3.1 技术路线和数据来源 研究采用综合评价、分类判别分析方法，陆域生态空间划分以生态系统评价为基础，海域生态系统评价以《辽宁省海洋功能区划》为基础，以保证和海洋功能区划结果的有效衔接。为保证生态系统的空间延续性和相对完整性，针对生态系统的评价扩展至沿海33个县市区。 首先，参照《全国生态功能区划》关于生态调节功能区划分的指标和方法，将辽宁沿海地区生态空间按生态系统重要性和环境胁迫性两大类指标进行评价。根据沿海地区的主要特征和问题，选择物种保护、湿地保护和水源涵养3个要素作为生态系统重要性指标，选择水环境胁迫、盐渍化胁迫和水土流失胁迫3个要素作为环境胁迫指标，分别进行单要素评价和综合评价。提取辽宁省土地利用大调查中与生态用地有关的数据，作为陆域生态空间的数据基础。提取前文所述的16项二级地类。利用环保、林业、海洋、水利等部门提供的生态调查、环境监测、自然保护区状况等成果，并结合国内生态系统评价关键指标值，作为评价的重要参考数据；最后提取《辽宁省海洋功能区划》中和生态空间有关的地块，作为海域生态空间数据源。具体的技术路线参见图2。
图2 生态空间划分技术路线 Fig.2 Flowchart outlining the approach used to develop ecological spaces divisions 3.2 生态空间类型和边界判别 生态空间类型和边界的判别主要通过2种途径：①基于指标评价结果；②土地利用和海洋功能区划的类型。具体过程如下： 第一步：评价指标的分级。以中国科学院计算机网络信息中心国际科学数据库的30m格网DEM、辽宁省国土厅土地利用数据为基础数据，结合其他相关部门的有关生态调查、环境监测、各类保护区等成果数据，对生态重要性和环境胁迫性两项指标的单要素进行分级评价，并形成30m格网的单要素分级数据库。 第二步：根据6个单要素的分级数据库，提取指标值最高的两类等级形成单要素评价图。生态重要性的单要素指标分别划分为极重要和重要两类等级，环境胁迫性指标的单要素划分为极重度胁迫和重度胁迫两类等级。 第三步：单要素的复合。对生成的单要素评价图进行空间叠加分析，对空间上重合的单一型生态重要性或环境胁迫性的类型区域，直接根据要素的评价等级确定相应类型；对于单要素空间重叠的复合型区域，确定类型时，首先对比重要性程度，程度高的类型性质优先；重要性程度同等且主要生态问题相对单一的，按主导因素法确定类型；重要性程度同等、多种生态问题复合交叉的区域通过与周边其他海岸和海域功能区的一致对比确定类型。 第四步：重点生态空间划定。确定单要素复合类型后，结合海岸带生态保护目标，遵循生态空间划分原则，在与已有区划和规划结果相协调的基础上，参照全国生态功能区划的分类，进行海岸带区域环境问题分析、空间连续性分析、区域重要性/胁迫性等级分析，确定重点生态空间的类型及其边界。本次研究只针对研究范围内提取的与生态空间相关的地块单元，鉴于数据量太大，本文只对生态重要性较高和环境胁迫程度较大区域进行划分。 3.3 指标评价的方法和依据 生态空间划分从生态重要性、环境胁迫性两项一级指标进行评价，每个一级指标划分为三项二级指标，分别为水源涵养重要性、物种保护重要性、湿地保护重要性；以及水环境胁迫、盐渍化胁迫、水土流失胁迫。指标及单要素的划分标准及计算公式见表2。
4 海岸带生态空间划分 4.1 生态空间划分的基本原则 (1)生态保护优先原则。以保护、维持自然景观生态过程、功能和生态空间合理开发利用为主要目标，优先保障海洋生态环境保护类功能区，优先保护生态重要性高的区域，优先防控整治环境胁迫性高的区域。 (2)生态系统结构完整性原则。不同类型、不同尺度的生态系统不受限于行政界线，强调地域连续性、生物物种协调性，以及环境条件匹配性、生态功能的完整性。 (3)主导功能原则。统筹沿海带岸段的邻近关系，区域间生态功能的互补作用，分析和确定区域的主导生态功能，通过功能类型的优化、改善提升海岸带生态服务功能。 (4)与其他相关规划(区划)衔接原则。辽宁沿海带生态空间功能定位要与《国家主体功能区规划》、《辽宁省主体功能区规划》、《辽宁省海洋功能区划》以及其他社会发展规划、经济发展规划和沿海各市县的专项规划相互衔接。为保证和上述规划衔接，在进行陆域生态系统评价时，参考《辽宁省主体功能区规划》关于沿海6市的环境容量、生态系统重要性、生态系统脆弱性和自然灾害危险性等指标的评价结果；在进行海域生态空间划分时，参照《辽宁省海洋功能区划》中与生态空间相关的功能区的划分结果，并进行调整。 4.2 指标评价结果 (1)生态重要性评价。图3显示，物种保护极重要区域主要分布于盘锦、大连和丹东的大部分区域，该类型区生态系统复杂、物种资源丰富，保护区类型多样，主要包括以水生哺乳动物为代表的大连斑海豹保护区、以爬行动物和两柄动物为代表的辽宁蛇岛保护区、以珍禽及候鸟代表的双台子河口保护区、以珍稀鱼类和其它珍贵水产资源为代表的辽宁三山岛海珍品保护区等；重要区域主要分布于绥中和兴城西北部、瓦房店东北部、普兰店北部以及庄河与丹东的交界处，此类区域是天然林保护比较完好、森林生物物种多样性较丰富的区域。
图3 陆域生态空间生态重要性评价结果 Fig.3 The single and integrated indexes of ecological importance evaluation results 湿地保护极重要区域主要分布在丹东、盘锦、大连，包括丹东鸭绿江湿地、盘锦双台河口湿地以及英那河口、庄河口、大辽河口、六股河口等河口湿地；重要区域主要分布于绥中、兴城和凌海的沿海区域，盘山县中北部，主要是沿海的滩涂湿地与河流湿地分布的地区，保护等级相对较低。 水源涵养极重要区域主要分布在葫芦岛和大连，集中分布在绥中和兴城的中东部、瓦房店中南部、普兰店北部、庄河西南部、丹东东北部，其中西部和东部分别是黑山山脉和千山山脉的水源涵养地区，这些Ⅸ域森林植被保持完好，水源涵养服务功能区域发展中极为重要；水源涵养重要区域主要分布在绥中西部、连山区西部、盖州南部、大连中南部、庄河北部、丹东西部区域，此类型区域包括了一些植被保持相对较好，水源涵养能力较强的商品林和经济林地，同时也是生态相对比较脆弱区域。 生态重要性综合评价结果显示，极重要类型区主要分布在绥中和兴城的东部、连山区中西部、大洼县南部、普兰店中部、庄河北部、东港南部以及丹东东北部地区，此类型区域森林植被保持完整、物种种类繁多、生态系统服务功能强大，具有很高的保护价值；重要类型区主要分布在绥中西部、兴城西北部、盘山县中北部、瓦房店与普兰店交界处、普兰店与庄河交界处、东港北部及丹东市西部地区。 (2)环境胁迫性评价。图4显示，水环境胁迫极重度区域分布于小凌河锦州段、大凌河凌海段、大辽河营口段、大清河盖州段、碧流河入海河口地区，上述区域是水环境问题最为严重、整治最为迫切的地区；重度区域分布于六股河、兴城河、大小凌河、双台子河的入海河口地区，及复州河、登沙河、庄河的部分河段地区，是水环境威胁相对严重的区域。
图4 陆域生态空间环境胁迫性评价结果 Fig.4 Map showing the single and integrated indexes of environmental stress evaluation results 盐渍化胁迫程度极重度区域主要分布在盘锦的盘山县西南部、营口的盖州北部和大辽河口地区、丹东的东港市南部区域，是盐渍化影响极其敏感的区域；重度区域主要分布于绥中南部、盘山县北部、鲅鱼圈南部、盖州西南部以及旅顺口的西北部区域。 水土流失胁迫性极重度主要分布于绥中西部和盖州南部地区，是大青山、千山山脉等山地集中分布的地区，地质构造活动相对频繁，表生带土壤垂直迁移或者顺斜坡横向迁移，使表部土层较薄且分布零散、稀少，更易发生水土流失；重度区域主要分布于葫芦岛西北部、锦州西北部、盘锦西部、营口中南部、大连西部和丹东北部，此类型区域地貌类型多样，土层浅薄，人类活动比较剧烈，是导致水土流失的主要原因。 环境胁迫性综合评价结果显示，极重度类型区主要集中在评价区域的中部和东部，分布在盘锦两部、营口中南部和丹东南部区域；重度类型区的分布范围比较广泛，主要在葫芦岛和盘锦的西北部、营口南部、大连西部和丹东北部区域。 4.3 重点生态空间类型划分方案 依据辽宁沿海地区的自然属性及环境现状，通过对海岸带生态系统评价和生态问题诊断，结合区域生态环境保护目标，将研究范围生态空间划为4类重点功能区：生物多样性保护、水源涵养与土壤保持、河流湿地保护与环境治理、海岛海岸保护与侵蚀防治。其中前3类类型区主要以生态系统评价结果为依据，第4类功能区为近海岸区域，以独特海岸线、海湾、海岛景观保护区域为主，以《辽宁省海洋功能区划》为基础数据，并结合实地调研，最终获取划分结果，见图5、表3所示。
图5 辽宁海岸带重点生态空间类型划分方案 Fig.5 Division schematic by types for key ecological spaces of coastal in Liaoning,China
划分结果统计表明，辽宁省海岸带重点生态空间类型区面积为0.72万
，占研究范同总面积的55.4％；重点生态空间主要类型是生物多样性保护功能区，占全部类型区总面积的90.2％，且多数分布在海域，占79.2％。该类型区域主要位于鸭绿江口和双台子河口自然保护区，斑海豹、黑脸琵鹭、蛇类等国家一、二级保护动物为主的海洋海岛生物生境以及珊瑚菜、鲍、贝、参等特有动植物资源的分布区域；其次是河流湿地保护与环境治理功能区，占全部类型区总面积的8.9％，且80.0％的该类型功能区分布在海域。该区域涉及未纳入国家级湿地自然保护区的重要河流入海口区域，目前主要面临河口、海湾近岸海域污染和海水入侵问题。其他两类区域所占比重不到1％，有3处面临海岸侵蚀问题，1处潜在水源涵养问题。 5 结论与讨论 首先，从生态空间的行政区划分情况来看，辽宁省海岸带从东到西呈现出生态重要性向环境胁迫性逐渐过渡的趋势。黄海侧的生态空间以生态重要性保护为主，渤海侧的生态空间则以环境胁迫性为主，辽东湾的生态空间同时具备以上两种特征。位于东部的丹东市是以湿地保护与水源涵养并重的保护性生态空间，大连市的生态空间类型为典型的物种保护与水源涵养重要性区域，营口市与盘锦市的生态空间不仅具有重要的湿地保护重要性特征，同时还具备水环境、盐渍化胁迫性；锦州、葫芦岛与绥中的生态空间则以不同程度的水土流失胁迫性为主。 其次，辽宁省海岸带以鸭绿江口、双台子河口两大国家级湿地自然保护区和大连斑海豹保护区为主形成了生态重要性保护的重点生态空间，以河口的水环境胁迫和近岸的水土流失、盐渍化胁迫构成了环境胁迫为主要类型的重点生态空间。 最后，生态重要性的重点空间很多也是和环境胁迫性的重点空间，如两大湿地自然保护区及重要的河流湿地保护区，也是水环境胁迫和盐渍化胁迫的重点空间，水源涵养重要性的区域也是水土流失胁迫的重点空间。 研究认为，以土地利用和海洋功能区划为基础数据，划分海岸带生态空间，有利于在上层位规划中实现土地利用规划和海洋功能区划之间的关于生态保护功能用地(版块)的协调。但由于目前学术界对生态空间的认识和定义还未统一，问题的复杂性首先在于“空间”本身的界定。《全国主体功能区规划》使用的是“地域空间”的概念，其包含有土地利用方式的含义，而除了“地域”含义之外，“空间”本身又包含“联系、协作”的涵义；其二，就“地域空间”而言，划分的空间尺度和精度不同，识别对象也会有差异。在国家或区域大尺度上，通常是以相对完整的生态系统或具有区域一致性的生态功能区作为标识对象，在区域或中小尺度上，特别是在地形较为复杂的山区或水陆交接地带，生态空间与生活、生产空间交织错落，边界不清，难以划分出相对完整的空间单元。从划分精度上看，城镇和乡村聚落内部的绿地系统、交通用地周边及中央的绿地系统，也可归为生态空间的范畴。因此，涉及各类区域、更高精度、更为科学合理的生态空间划分研究还有待进一步深入。 收稿日期：2013－12－02；修订日期：2014－04－20 注释： ①根据《全国主体功能区规划》，国土空间按照土地利用类型归类为城市空间、农业空间、生态空间和其他空间。城市空间包括城市建设空间(城市和建制镇)和工矿建设空间(独立工矿)，农业空间包括农业生产空间(耕地、改良草地、人工草地、园地、其他农用地)和农村生活空间(农村居民点)，生态空间包括绿色生态空间(天然草地、林地、湿地、水库水面、河流水面、湖泊水面)和其他生态空间(荒草地、沙地、盐碱地、高原荒漠等)，其他空间包括交通设施空间(铁路、民用机场、港口码头、管道运输等用地)、水利设施空间(水利工程建设用地)、特殊用地空间(除居民点以外的国防、宗教等用地)。
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