南京市農村生態環境分區研究

于忠華，蘇偉忠，劉海濱，陳 爽，盧寧川

(1.南京市環境保護科學研究院，江蘇南京 210013;2.中科院南京地理與湖泊研究所，江蘇南京 210008)

空間分區及區劃是人類認識自然、社會和經濟空間并進行分類管理的重要手段［1-2］。環境管理分區是以環境現狀以及環境與經濟社會耦合發展的區域特征為依據，將區域劃分為特征相似的區域單元。農村環境污染發生的廣域性、分散性、隨機性等特征決定了農村環境污染物不可能像城市污染物那樣進行集中治理。由于農村環境污染治理始終存在資金不足的問題，因此開展農村生態環境分區，明確重點環境整治地區和環境保護地區，可以提高污染治理的成效，更好地實現污染治理的預期目標。目前全國開展的農村環境連片整治也是這一目的。許多學者對我國不同地區農村環境綜合整治開展了卓有成效的研究［3-5］。但是，這些研究選擇的尺度以全國和省域尺度的研究較多，市域尺度研究相對較少，基于環境分區的市域農村綜合整治研究更少。該文力圖從市域層面出發，以鄉鎮 (街道)為評價單元，選取合適的評價指標，利用GIS空間分析功能和矩陣聚類分析方法，對南京市農村地區進行生態環境分區，明確重點環境整治地區和重點環境保護地區，并分析不同環境類型區的環境污染特征和環境保護戰略取向，提出農村環境綜合整治的若干對策建議，以期為農村環境綜合整治提供決策依據。

1 材料與方法

1.1 研究區域概況

南京市地處長江中下游東部蘇、皖兩省的交界處，江蘇省西南部，地理位置在31°14＇～32°37＇N，118°22＇～119°14＇E，是江蘇省省會，長江三角洲的副主城市，輻射帶動中西部地區發展的重要門戶。南京市下轄11區2縣，全市總面積6 582.13km2，2008年末，全市戶籍人口為624.46萬人，地區生產總值為3 814.62億元。南京市農村地區是指南京市域范圍內、城區以外的農村地區，2008年農村戶籍總人口為315.86萬，占全市總人口的50.58%;農村地區土地面積5 811.56km2，占全市總面積的88.29%;農村地區生產總值對全市的貢獻率為33.67%。

1.2 研究方法

1.2.1 評價單元

區域生態安全評價單元主要有點狀的柵格評價單元和基于面狀的矢量評價單元二類。面狀評價單元包括行政單元、小流域和景觀單元等類型。具體評價單元的確定，主要根據工作所需達到的目標來確定。為了便于獲取評價統計數據以及農村環境管理，該研究以行政單元區為評價單元，選擇2007年南京民政局最新行政區劃方案，并結合城鎮用地占鎮域面積比例，確定研究范圍涉及39個鄉鎮和10個涉農街道。

表1 南京市農村生態環境分區評價單元

1.2.2 分區方法

以農民人居環境改善和農村生態環境保護為根本目的，以鄉鎮 (街道)為評價單元，基于兩大類、三級農村環境評價指標體系，在GIS空間分析功能支撐下，對農村地區進行生態環境分區，并確定重點環境整治地區。技術路線為，首先，對單要素表征因子進行分級，并分析其空間差異;然后，對單要素表征指標進行標準化統計處理后，根據熵權法對各指標賦以相應的權重，并通過專家評分法對權重進行修正，加權求和，計算環境壓力和狀態綜合值;最后，對每個鄉鎮 (街道)單元采用矩陣聚類方法，結合評價單元的實際進行修正，把各鄉鎮 (街道)分為綜合環境優良區、較好區、一般區3級。

1.2.3 指標選取

生態環境分區的實質是以科學的指標體系評價研究區域生態環境的差異［6，7］。市域尺度的生態環境分區，因區域空間差異較小，應選擇對農村生態環境質量最為脅迫、最便于度量、最具代表性的指標。該研究結合南京市農村環保實際，選取污染源分布與強度 (含工業集中區面積、耕地面積)、城鎮發展水平(含人口密度、建設用地比例、路網密度)作為壓力指標，選取農村河道水質 (水環境污染綜合指數)、大氣環境質量 (含SO2濃度、可吸入顆粒物濃度)、土壤污染綜合指數作為狀態指標。壓力指標評價農村環境系統受到人類活動的負面影響，狀態指標評價農村現狀環境系統質量狀況。

表2 南京市農村生態環境分區評價指標體系

2 結果與分析

2.1 南京市農村生態環境評價

污染源分布與強度由工業開發區面積、耕地面積 (反映農田面源污染)分指標組成。鑒于南京市鄉鎮工業發展產業趨同度較高，工業集中區面積從一定程度上反映了不同評價單元工業污染的強度，南京市農村地區工業開發區面積相對較大的地區為永陽鎮、湯山街道、祿口街道、古柏鎮等工業化程度較高的鎮街;南京市受農田面源污染約束性最大的地區主要分布在六合區北部以及高淳、溧水縣的絕大部分地區。

圖1 南京農村生態環境分區指標評價

城鎮化過程不可避免地引起土地利用與土地覆被變化 (LUCC)，將對局地氣候、流域水文過程及環境污染帶來影響［8］。城鎮化發展水平分析表明，2007年，南京市農村地區人口密度為543.5人/km2，其中六合區農村人口密度最大，溧水縣農村人口密度最小;建設用地比例從一定程度上可以反映區域城鎮化水平，位于江寧區的秣陵街道和江寧街道以及六合區的橫梁鎮建設用地比例較高;路網密度是指城市中所有的道路總長度與城市總面積之比，城市近郊區以及高速公路穿越的鄉鎮 (街道)路網密度較高，位于江寧區的多數鎮街以及104國道穿越的浦口區永寧鎮和寧連高速穿越的六合區少數鄉鎮 (街道)路網密度較高。

農村生態環境的狀態分析表明，南京農村區域地表水水質具有明顯的區域性差異，離主城區越近，水質污染越嚴重;重化工業較為聚集的六合區農村地區SO2濃度較高，而溧水縣農村地區和路網密度和城鎮化程度較高的江寧區農村地區的可吸入顆粒物濃度較高;南京市農村地區土壤污染超標點位置主要在周崗、雄州、八卦洲、傅家邊、長蘆、東屏及玉帶等地。南京市局部地區土壤已被檢出重金屬和有機污染，特別是礦區、工業區周邊、高速公路兩側等地區污染檢出頻率較高，部分區域土壤已不適合農作物種植［9，10］。

2.2 南京市農村生態環境分區

綜合上述單項因子的分析，考慮各因子正負關系，在加權求和的基礎上計算環境壓力和狀態綜合數值，選擇采用Q型樣本 (鄉鎮、街道單元)聚類并結合矩陣聚類方法，把各鎮、街道分為綜合環境優良區、較好區、一般區三級(圖2)。

2.2.1 農村環境優良區

這些地區主要特征:污染源及強度小，來自城鎮發展的環境壓力弱，同時現狀環境質量良好。從空間分布來看，主要分布在浦口區西南部和六合區的西北部，秦淮河上游的溧水縣以及高淳縣的固城湖附近地區。上述地區主要采取保護與防御兼備的環境戰略:首先是在劃定生態功能保護區基礎上，嚴格按照保護區條例和管制措施維護生態環境質量和原生自然地理條件，根據不同生態功能空間類型，因地制宜實施分類保護措施;其次預防來自周邊地區帶來的環境壓力，在地理交接地段設置與建設生態緩沖帶，通過合理規劃建設用地與交通網絡既能滿足周邊地區發展的需要，又能實現這些地區環境保護的要求。

2.2.2 農村環境較好區

這些地區主要特征:各項指標均較好，但相對環境優良區而言相對較差，即污染源及強度較小，來自城鎮發展的環境壓力較弱，現狀環境質量較好。從空間分布來看，主要在環境優良區的外圍，包括六合區的東北部、浦口區的西南部、溧水縣和高淳縣的大部分地區，但某些鄉鎮在部分指標上有所差異:六合區的新簧鎮、橫梁鎮、東溝鎮、龍袍鎮及靖安街道以及溧水縣的晶橋鎮、高淳縣的漆橋鎮和古柏鎮環境質量相對較差，其他指標較好;而其他地區在污染源和環境壓力上又表現出相對較高的水平。這些地區主要采取保護與整治為主的環境戰略:對這些地區的生態空間實施嚴格保護，大力發展生態產業體系;針對不同地區的不同特點實施分類整治措施，對污染壓力較大地區進行合理規劃產業結構和城鎮發展布局，對環境質量較差地區加強環境整治投入，提高環境基礎設施建設水平。

2.2.3 農村環境一般區

圖2 南京農村生態環境分區方案

這些地區主要特征:各項指標相對上述兩類地區較為一般。從空間分布來看，主要在各縣區的行政中心所在鎮或街道，大體為城市地區的外延地段，但在某些指標上有所差異:六合區的程橋鎮、馬鞍鎮、新集鎮及江寧區的谷里街道、湖熟鎮等地區的污染源與強度相對較弱，但來自城鎮發展和交通的環境壓力大，現狀環境質量也差;其他地區污染源強度較高、城鎮發展帶來的環境壓力較大且現狀環境質量差。這些地區主要采取整治與生態建設為主的環境戰略:對這些地區污染源分布較多的地區實施優化改造措施;現狀污染較重的地區采取整治措施，加大基礎設施建設以提高環境質量;加強綠地系統和生態環境建設的投入力度，對重要的生態空間實施保護和管制措施，限制大規模城鎮與產業的發展，大力提倡生態產業建設。

2.2.4 重點整治和保護地區

(1)重點整治地區。這些地區主要是環境較差區中各項指標得分最低的鄉鎮、街道，主要分布在主城外圍(圖3)。對重點環境整治區分布特征及主要環境問題，明確環境整治的主要方向與途徑:對于主城周邊農村地區，包括湯山、龍潭、秣陵等街道，處于都市發展區范圍，是城市產業轉移的主要承接區，城鎮發展和交通壓力大，工業污染源強度大，因此，需要對主城擴展及城鎮布局進行生態引導以及對鄉村發展實施生態調控，提出城鄉統籌發展的途徑與措施;對于縣城地區，包括淳溪鎮、雄州鎮及江浦街道，城鎮發展壓力和工業污染強度大，是城鎮化重點優化地區，因此，需要促進產業生態轉型，合理調控城鎮發展規模、方向和布局，在實現城市功能擴散的同時維護周邊生態敏感空間的整體性和延續性，將自然引入城市，構建環境優美鄉鎮;對于其他鄉鎮街道，包括盤城、江寧等街道工業污染強度大，城鎮發展壓力也大，同時處于生態敏感地帶，因此，需要從生態基礎設施網架搭建的需要來重新衡量城鎮布局，合并、集中過于分散的小村落，可以視其所處區域生態敏感性高低，確定由弱而強的生態引導模式，同時依據鄉村的分區特征，確定各自的發展道路，重點解決農村飲用水源及抗旱灌溉用水的保障問題，圍繞社會主義新農村建設，加快推進農村人居環境建設和環境綜合整治試點工作。

(2)重點環境保護區。主要集中在老山地區和六合北部，以及秦淮河上游江寧段和石臼湖-固城湖流域地區。該類區域為主要水系源頭和分水嶺，有保護完好的核心區，生態系統中的自然組分比例高，是區域性自然生境和鄉土物種保留地，對生態系統的穩定起到控制性和生態源的作用，具備區域生態流通的源功能。這些地區的主要整治措施:限制開山采石，積極開展采礦破壞地的生態修復，嚴格保護和積極營造山區水源涵養林，積極保護和改良丘陵、草地資源，防止水土流失，加強飲用水源地的保護;有效保護沿江各個區域供水水源地;控制高密度房地產開發及鄉鎮工業園區建設，注重生態環境保護，保持原生態狀況，著力提升自然生態系統服務功能;以保護基本農田為主線，大力發展都市型生態農業及生態觀光旅游產業。

圖3 南京農村生態環境重點整治地區

3 結論與討論

(1)以鄉鎮 (街道)為評價單元，選取壓力和狀態兩大類、三級評價指標體系，利用GIS空間分析功能和矩陣聚類分析方法，將南京市農村地區分為環境質量優良區、環境質量較好區和環境質量一般區。分區結果顯示，農村環境質量優劣與區域工業化和城鎮化發展程度有一定的相關關系。

(2)農村環境污染粗放的發展模式是主要原因，滯后的環境基礎設施是直接原因，低效的環境管理是間接原因，傳統的生產生活方式是累積性原因。農村環境綜合整治應堅持因地制宜、分類指導的原則，總體設計、分步實施環境整治方案。首先要轉變農村經濟發展方式，優化農村地區產業結構，大力發展生態工業、生態農業和生態旅游等環境友好型產業，實施生態空間管制。其次要綜合采取結構減排、工程減排和管理減排措施，大力削減農村各類污染負荷。再次要加快環保基礎設施建設，提高重點環境整治地區的排放標準。最后要構建農村環境綜合整治長效機制，提升農村基層環保部門的能力。

(3)為使市域農村生態環境分區結果更加科學客觀，各鄉鎮 (街道)應建立長期的生態環境、工業污染源、農業面源及城鎮建設等諸項技術檔案制度，在長系列數據的支持下，對農村生態環境進行動態監控。農村生態環境分區結果要與實際情況項符合，若分區結果與實際情況相差較大，應優化調整評價指標體系，使得評價更符合實際，最終使分區成果為農村環境綜合整治提供決策參考。

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