市域生态功能区划与可持续发展研究——以深圳市为例，本文主要内容关键词为：深圳市论文,为例论文,区划论文,可持续发展论文,生态论文，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。
生态功能区划作为生态系统空间异质性的直观反映，往往是区域生态规划和可持续发展规划的前提和基础，并为资源环境利用、管理提供依据。与可持续发展受到的普遍关注相呼应，生态区划也受到了广泛的重视。近年来，国内外学者从不同角度提出生态区划的理论和方法，并在各种区域进行的实证研究，表明生态区划在理论和实践上具有重要意义。纵观目前的生态功能区划研究，尽管对生态区划的方法及实践已有了相当程度的认识，但对生态功能区划与可持续发展之间的关系，尤其是对如何通过生态区划指出各功能区的职能分工与联系，进而提出各功能区相互协调以实现持续发展的研究尚显欠缺。本文在明确了城市生态功能区划的依据、原则的基础上，试图结合深圳市的实证研究，对各功能区的地位、作用与功能协调的可持续发展途径作一初步探讨。
1 市域生态功能区划的原理、依据与方法
1.1 市域生态功能区划的原理
生态功能即生态系统服务功能，是指自然生态系统及其过程所提供的能够满足和维持人类生存需要的条件和效用。生态功能区划是根据区域生态环境要素、生态环境敏感性与生态服务功能空间分异规律，将特定区域划分成不同生态功能区的过程。其目的是为制定区域生态环境保护与建设规划、维护区域生态安全以及资源合理利用与工农业生产布局、保育区域生态环境提供科学依据。生态功能区的划分有助于明确重要生态功能保护区的空间分布，自然资源开发利用的合理规模和产业布局的宏观方向。
城市生态功能区划是生态城市建设与规划的基础，通过揭示生态环境结构与功能的地域分异规律，并由此划分不同的生态功能区，为生态规划、生态环境分区管理，特别是对生态环境保护的区域分工、区域战略、区域措施的制定提供理论依据。从城市生态系统的角度看，城市环境问题实质上是城市生态失调，包括城市生态系统结构的不合理和功能的失调。生态学理论认为生态系统功能是由系统结构所决定的，因而改善城市生态系统功能需从其结构入手，在认识和了解区域生态系统特征及其影响因素的基础上，进行合理的生态功能区划，并指明各功能区之间的关系，进而为区域可持续发展提供基础框架。
就市域生态功能区划而言，造成生态系统特征地域分异的主要原因，分别是地貌类型和人类土地利用方式的区域差异。这两大因素分别作为生态环境本底和人类活动的叠加，从自然和人文要素两方面控制了市域生态环境的总貌。城市生态系统作为叠加在自然生态系统之上的人工生态系统，具有明显的复合生态系统结构特征。它以自然环境为依托，人类活动为主导，是具有不同生态功能的自然、社会、文化单元的综合体。生态区划的目的就是通过将特征区划与功能区划相结合，自然环境特征与人类活动相结合，生态与经济相结合，揭示自然生态区域的相似性和差异性规律以及人类活动对生态系统干扰的规律，从而进行整合和分区，划分生态环境的区域单元，为区域资源开发与环境保护提供决策依据，为区域生态环境综合整治服务，最终服务于区域的可持续发展。
1.2 市域生态功能区划的依据
生态功能区划的主要目的是为了服务于区域生态建设和保护规划、明确产业合理规模和布局，需要考虑区域特征和功能两方面的内容。因此城市不同地域自然环境要素、社会经济发展水平、生态系统特征以及人类活动形式的空间分异是进行生态区划的重要依据。
1.2.1 区域生态系统的功能特征 市域生态区划主要体现某一区域的主导、优势功能。根据生态整体性原理，任何尺度上的区域都是多种生态功能的综合体，不存在只有单一功能的独立生态单元，但在等级体系中，一定等级上的综合体又可以以一个要素的身份参加到高一等级的系统运动过程中。因此对任意等级上生态单元主导功能的判断，都是根据其在较高等级生态系统中的角色作出的，在较高等级生态系统中所执行的相对单一的生态功能与其自身的整体性、综合性并不矛盾，而是在客观上反映出了较高等级生态系统中存在的区域差异。
1.2.2 自然地理要素特征 特征区划是生态功能区划的基础，自然地理要素的空间分异是生态功能空间异质性的重要诱因，因此在进行生态功能区划前，必须了解地形地貌、土壤、水分、热量、植被等自然地理要素的空间分布，以保持自然要素特征与生态功能的一致性。
一般而言，气候是大尺度下生态系统的主要决定因素，大区域的生态区划多采用气候—植被分类方案，小区域多以土壤、湿热组合、生物温度、植被、土地利用、高程等多种静态特征因素，以及特定动植物种等作为区域生态功能区别和联系的辨识因子城市区域在气候、植被等大自然地带要素方面通常可以认为是均质的，因此市域生态功能区的划分主要依据地貌等自然地理要素和土地利用等人类活动的空间分异，同时考虑对人类活动有明显限制的因素，如构造活动带或岩溶塌陷区等，以及有特殊生态价值或环境敏感性很强区域，如特殊生境等。
1.2.3 区城社会经济发展状况 区域社会经济发展既需要自然生态环境的支撑？反过来又对当地生态环境产生多方面的影响。当社会经济保持理性的有序发展时，会关注其赖以生存的生态环境，并采取有效措施加以保护；而当社会经济的发展规模和形式没有得到有效的控制，超出了生态环境的承载水平时，就会威胁到生态环境的稳定，生态系统的服务功能也必然随之改变。自然生态环境的完整和健康与当地社会经济发展状况，或者说人类活动强度有着密切的联系，对城市地区来说尤为如此。城市生态系统由自然、社会、经济亚系统共同组成，但经济、社会生态亚系统对复合生态系统的结构与功能往往更具影响力。将社会经济发展状况作为生态功能区划的重要依据，就是要充分考虑生态环境与人类活动之间的密切联系，根据不同类型的生态系统和人类活动之间的相互促进、相互制约的关系，调节社会经济发展规模和布局，使之与生态环境相互协调、匹配，从而充分、持续的获得生态环境的支持与服务功能。因此城市地域生态区划的一个突出特征就是在自然区划的基础上强调人类活动的区域差异，将自然环境特征与人类活动相结合。
1.3 市域生态功能区划方法
自然地域分异和相似性是生态区划的理论基础，生态区划是相对区域整体进行区域划分，其区划方法必然要借鉴其他自然区划方法。归纳起来，生态功能区划方法大致可分为两大类：基于主导标志的顺序划分合并法，基于要素叠置的类型制图法。
（1）基于主导标志的顺序划分合并法，在进行生态区划时，首先根据对象区域的性质和特征，选取反映生态环境地域分异主导因素的指标，作为确定生态环境区界的主要依据，并强调同一级分区须采用统一的指标。选定主导指标后，按区域的相对一致性；在大的地域单位内从大到小逐级揭示其存在的差异性，并逐级进行划分；或根据地域单位的相对一致性，按区域的相似性，通过组合、聚类，把基层的生态区划单元合并为较高级单元的方法。
（2）基于要素叠置的类型制图法，是根据生态系统及人类活动影响的类型图，利用它们组合的不同类型分布差异来进行生态区划的方法，它与生态系统类型的同一性原则相对应。由于城市生态系统是一个复杂的社会、经济、自然复合生态系统，自然要素上迭加着人类活动的深刻影响，单一要素的生态区划无法反映生态系统的全貌，因而利用GIS的多要素迭加功能，进行多种类型图的相互匹配校验，才能反映生态环境系统的综合状况。
2 深圳市生态功能区划：原则与方案
2.1 深圳市生态功能区划的现实意义和迫切性
深圳市在自1979午建设经济特区的20多年来，社会经济发展迅速，取得了惊人的成就。全市总人口在建市之初仅约30×10[4]人，到2000年底第五次人口普查已突破700×10[4]；建成区面积从1979年不足 3km[2]扩展到2001年的近500km[2]，由一个滨海渔村一跃而成为国际性大都市。在城市建设和经济发展日新月异的同时，深圳市自然生态环境也随之发生了深刻的变化。
通过对深圳土地利用 /覆盖变化的研究，发现随着深圳快速城市化的进程，生态景观上表现出反映人类强干预的土地利用类型明显增加，而代表自然生态系统的土地覆盖类型大幅度减少，从而使自然生态环境的净化和维系能力下降。深圳市生态环境近年来受到快速城市化的剧烈影响，原生自然景观多被人工景观代替或改造，生物多样性下降、自然生境破碎化趋势明显。为适应城市建设和各种经济活动的需要，大规模开山、填海、修路、筑堤等对资源环境的开发改造工程在取得了巨大的经济效益的同时，也破坏了自然生态环境的完整性，干扰了各种物质、能量流的正常循环，导致自然环境恶化，生态系统服务功能退化，进而威胁到区域的持续发展。
2.2 深圳市生态功能区划的原则
深圳市不同地域自然环境要素、社会经济发展水平、生态系统特征以及人类活动形式的空间分异是对深圳市进行生态区划的重要依据。根据上述城市生态功能区划原理，在进行深圳市生态功能区划时除遵守区划的一般性原则外，需要强调下面3个原则：
2.2.1 主导功能原则 这一原则与区域生态系统功能特征相一致，其实质是在区划的过程中对生态学中等级尺度原理的应用。对生态系统功能从较高等级的系统层次作出判断，以最主要的功能特征划分其在整个系统中的角色。如深圳经济特区作为全市的经济发展的中心，生态系统的原生自然属性显然受到了人类活动根本性的改变，在全市范围内发挥经济文化核心的功能，但在其内部仍然存在福田红树林自然保护区和南山荔枝林等以自然生态为主的小区。
2.2.2 自然要素相关性原则 自然要素的特征决定了生态系统的服务功能，生态服务能区划的自然要素一致性原则反映了生态系统的自然属性。
深圳市自然地理要素的空间分异显著。地势东南高西北低，可概分为半岛海湾带（南带）、海岸山脉带 （中带）、丘陵谷地带（北带）3个地貌带；雨量丰沛，降水量自东部向西部递减，地区差异明显；径流量自东南向西北递减；冬季南北气温差异较大。这些因素相互作用，造成区域差异明显的景观类型及相应的自然生态特征，进一步引起了人类利用方式和程度的差异，使地域差异更加明显。如大鹏半岛由于地质地貌复杂，城市建设难度较大，加之距城市中心较远，建设开发水平低，基本保持了原有的自然生态环境，是全市生态环境最完整的区域，其大面积的林地是全市碳氧平衡的重要保证，而保护良好的岸线和林地共同为区域生物多样性提供了连续和完整的生境。
2.2.3 人类活动强度差异性原则 深圳市社会经济发展水平的区域差异远较生态环境的区域差异强烈。特区作为全市社会经济的核心，生态环境的特征和功能也具有明显的城市生态系统特征；而宝安区北部则以农业生态系统占优势。根据上文对社会经济发展状况作为区划的重要依据的分析，人类活动在受控于自然生态环境的同时，还会对生态环境加以改造，影响甚至改变生态系统的服务功能。以人类活动强度作为表征的生态功能区划原则，在承认人类活动对生态功能影响的基础上，通过对人类活动强度的空间分析，为区域发展模式提供依据，最终服务于区域可持续发展。
2.3 深圳市生态区划方案与功能分析
根据上述区划依据、原则和指导思想，结合深圳的自然地域特点、生态系统类型、人类活动状况等要素，本文就深圳市提出了包括生态功能区和生态功能亚区的二级生态功能区划的初步方案，并指明每个功能区在区域可持续发展中所承担的职能。一级区包括以特区建成区为中心的经济文化密集区；工农业生产与生态环境保护功能相互渗透、空间分布交错的生态协调区；以自然生态系统为主，在全市起到生态环境的“肺”和“绿心”作用的生态支持区。在各生态区内，再根据各自特点，共划分6个亚区（生态协调区4个，生态支持区2个），图1简单的反映了深圳市生态区划的结果。
图1 深圳市生态区划示意
Fig.1 Sketch of ecological regionalization of Shenzhen city
Ⅰ：经济文化密集区Ⅱ（iv）：东部产业-山水协调亚区
Ⅱ：生态协调区Ⅲ：生态支持区
Ⅱ（i）：西部沿海农工协调亚区
Ⅲ（i）：生态脆弱型支持功能亚区
Ⅱ（ii）：西部水源山体保护亚区 Ⅲ（ii）：生态敏感型支持功能亚区
Ⅱ（iii）：中部物流-水土保持亚区
2.3.1 经济文化密集区 本区包括深圳水库以西、西沥水库以南的特区大部，宝安区的新安街办和西乡镇的南部一隅以及龙岗区布吉镇的中心区。本区是全市的经济文化中心，作为生态功能区划中的一级区，最为集中的体现了人类活动强度一致性的区划原则，在强调自然区域分异的基础上，重点突出人类活动的影响。本区地貌类型以台地、丘陵为主，面山背海，本底自然景观丰富，但由于具有优越的区位条件，经过20年来开发建设，成为人口密集，经济发达，海、陆、空交通体系齐全的城市功能核心区。因此本区生态环境人工化程度极高，人口密度接近1×10[4] /km[2]，城市建设用地面积占到全区总面积的70％左右，导致生境单调、生物多样性降低。如此单一的生态系统结构在系统的自适应和稳定性方面显然异常脆弱，其表现就是物质能量循环严重依赖外部生态环境的支持，在消纳区外提供的氧气、淡水资源、食物、燃料、原料的同时，不断向外部排放废弃的物质和能量，从这个角度上讲，本区生态功能在全市域内扮演了“汇”的角色。
2.3.2 生态协调区 本区范围大致在大山坡水库、三洲田水库和深圳水库一线以北，包括了宝安区几乎全部和龙岗区几乎一半的面积，是全市域的主体。本区地貌以低山丘陵谷地为主，西部沿海有大片滩涂，区内水库湖泊众多，自然生境复杂多样，在维持生物多样性和生态系统稳定性方面具有天然地优势。以山体、水源为主的自然生态区，和人类活动聚集区在空间上相互交错，功能上互为补充，两者之间基本维持在一种平衡稳定的状态。
基于自然条件的空间异质性特征，本区人类活动地地域分布呈大分散、小集中的格局。根据区内自然生态系统和人工生态系统的空间分异状况，将生态协调区进一步细分为4个亚区：西部沿海农工协调亚区，西部水源山体保护亚区，中部物流—水土保持亚区，东部产业—山水协调亚区。
2.3.3 生态支持区 本区位于深圳水库以东，大山坡水库、三洲田水库和深圳水库一线以南，包括罗湖区、坪山镇的部分地区和盐田区、葵涌镇、大鹏镇、南澳镇。区内地貌类型以低山丘陵为主，自梧桐山至东部边境的笔架山作为海岸山脉的一部分，构成了本区与其北部生态协调区之间的天然界线，全市海拔500m以上的山体除羊台山外都集中在本区，据统计本区高程大于500m的山峰有29座。本区有全市最高的梧桐山、众多水库和漫长的海岸线，自然条件复杂，加之与城市中心区相距较远，因此本区是全市受人类活动影响最小的区域，许多自然生态环境得以保存，生态系统的自然属性表达的较为充分。与另外2个生态区相比，本区森林覆盖率和物种多样性都显著提高，同时，人口密度、产业规模和建成区面积比例远远小于其他 2个区，在区域碳氧平衡、物质能量循环等方面起到了与另外2个区相互平衡的作用，因而可以说其生态功能在全市生态系统中扮演了“源”的角色。具体的生态生态系统中扮演了“源”的角色。具体的生态功能包括了生物多样性的产生与维持、调节气候、营养物质贮存与循环、土壤肥力的更新与维持、环境净化与有毒有害物质的降解、植物花粉的传播与种子的扩散、有害生物的控制、减轻自然灾害影响等诸多方面。
本区横跨特区和龙岗区2个行政单元，自然环境受人类活动干扰的强度差异很大，反应在地域生态功能上也具有不同特征，据此可将特区内外划分为2个亚区：以特区为主的生态脆弱型支持功能亚区，以大鹏半岛为主的生态敏感型支持功能亚区。
3 深圳市生态功能协调与持续发展
3.1 生态功能区关系分析
深圳市的3个生态功能区分别体现了城市生态系统的不同职能。经济文化密集区的人工系统占主导作用，是全市政治、经济、文化中心，向区外辐射产品、信息、技术等物质和非物质服务，同时依赖于生态支持区所提供的氧气、淡水、生活和生产资料以及防减灾等生态服务功能，是接受生态服务功能的汇区；生态支持区以自然生态系统为主，人类活动的影响较小，在维持全市的物种多样性、系统稳定性等方面发挥着重要的作用，对另外两个生态区尤其是经济文化密集区来说，生态支持区是物质能量输出的生态系统服务功能源区；生态协调区是典型的自然生态系统和人工生态系统的综合体，其内部的4个亚区分别具有自然或人文主导的特征，并通过生态服务、环境维持及经济支持、文化传输等联系互为依托、相互促进，在全市的三大生态功能区中起到平衡、稳定和协调的作用。
3.2 区域可持续发展对策
为实现市域可持续发展的目标，各生态功能区在彼此协调、互为支持的同时，还必须充分认识到区内的生态异质性，并努力维持异质单元的特征，充分发挥各单元的功能，改善区内功能单元的空间结构，通过异质性和多样性的维持提升区域的生态稳定性。
经济文化密集区虽然以人工生态系统为主，但其内部仍有红树林自然保护区、南山荔枝林等特征鲜明的小生境，区内塘朗山、梅林水库、银湖等山体和水域也都是维护本区生态功能的关键点。生态协调区受人类活动和自然地貌特征的双重影响，在邻近的经济文化密集区的强烈辐射作用下，生态系统人工化的趋势十分明显。快速发展的社会经济与有限的发展空间之间的矛盾日益突出，铁岗水库、石岩水库等大型水源保护区周围都受到城市建设侵蚀的威胁，因此保证生态功能单元合理配置的要务是防止开发建设连片发展，根据对生态环境的影响方式和程度选择结构和布局，构造兼具人工廊道和自然廊道效应的复合型生态廊道，沟通各种生态单元，传输生态效益。
生态支持区自然环境条件复杂，与经济文化密集区和生态协调区之间存在着自然山体的阻隔，受城市开发建设活动的影响相对较小，但由于区域经济迅速发展，经济开发建设活动必将从高度密集的区域向本区拓展，因此本区也面临着自然生态系统受到人类活动影响增大的挑战。对此，不能为了保持本区生态优势而杜绝社会经济的发展，而应当选择诸如旅游业、高新技术产业等污染小，又对环境质量要求较高的产业，在维护自然生态系统健康的同时，变生态优势为生态、社会、经济的综合优势，在市域可持续发展中发挥更大的作用。
4 结语
城市的可持续性包括可持续的城市发展模式和适宜的发展结果。城市生态功能区划立足于城市生态空间，通过生态功能分析与区划，指出了人类系统的经济、社会组织在空间上的限制和机会，为寻求与环境承载力及景观特征相适应的空间组织模式提供了途径。与持续发展所要求的经济、社会、环境相统一对应，城市生态功能区划在自然区划的基础上突出了人类活动的重要作用，以区域生态系统的功能特征、自然地理要素特征、及区域社会经济发展状况为区划依据，是城市生态规划和建设的基础，最终服务于城市的持续发展。
根据深圳市区域自然要素特征与人类活动强度的空间分异，将深圳市划分为经济文化密集区、生态协调区和生态支持区三大生态功能区，有助于深入理解各功能区的职能及相互联系，针对各区的特点进行资源环境的开发利用与管理，协调发展、合理保护经济、社会、环境3个子系统，最终实现区域协调发展。
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