我國環境功能評價與區劃方案

王金南，許開鵬，遲妍妍，王晶晶，張 簫，陸 軍，王夏暉

(環境保護部環境規劃院環境區劃中心，北京 100012)

我國環境功能評價與區劃方案

王金南，許開鵬*，遲妍妍，王晶晶，張 簫，陸 軍，王夏暉

(環境保護部環境規劃院環境區劃中心，北京 100012)

我國地區間自然環境和社會經濟發展差異懸殊，主體發展功能和環境功能定位各不相同。從環境功能的角度出發，統籌考慮各環境要素，建立基于環境功能區劃的環境管理制度具有重要的理論和現實意義。采用RS與GIS技術的空間評價方法，構建了基于環境功能評價和主導因素法的環境功能區劃技術體系，在對全國自然生態環境及社會經濟發展科學評估的基礎上，充分銜接現有的相關區劃與規劃，明確全國環境功能區劃方案。國土面積的53.2%劃為自然生態保留區和生態功能保育區，為國民經濟的健康持續發展提供生態安全保障；國土面積的46.8%劃為食物環境安全保障區、聚居環境維護區和資源開發環境引導區，主要從事農業生產、城鎮化和工業化開發以及資源開發利用，是國民經濟和社會發展活動的主要集中地區，重點維護人群健康。環境功能區劃是改變環境保護目標制定和考核中“一刀切”現象的基礎性研究，實行環境分區管理和分類指導，促進實現環境保護管理戰略轉型。

環境功能；區劃技術；區劃方案；環境管理

我國地域遼闊，不同地區的資源環境條件和經濟社會發展水平差異較大。“璦琿―騰沖”線以東地區國土面積約占全國的40%，但集中分布了全國90%以上的人口,而且東部水資源較為豐富，經濟社會發展水平較高，人口密度大，礦產資源和能源短缺，西部礦產和能源資源豐富，人口分布稀疏，但水資源相對短缺，經濟社會發展水平相對落后。自然地理條件和經濟社會發展水平的差異，使全國生態環境問題呈現出較強的空間差異性,亟需構建差異化的環境管理機制。

分區管理是國際上常用的環境管理手段[1-3],為遏制水環境質量繼續下降，對流域進行分區管理實施水環境綜合防治，成為水環境管理的主要手段[4-9]。根據土壤養分的空間變異性和空間自相關性進行管理分區的劃分，為農田土壤管理提供科學依據[10-11]。環境各要素實行分區管理已成為國際上常用的環境管理手段[12-17],在我國，大氣功能區劃、水功能區劃、海洋功能區劃、水土流失治理區劃、生態功能區劃等各類環境保護和治理區劃的相繼出臺和實施，為環境保護與生態建設提供科學依據。然而，各要素區劃對社會、經濟、環境的綜合考慮不足，各專項規劃、區劃間的有效銜接不夠，環境保護的統籌指導作用有限。社會、經濟、自然三個子系統有著各自的結構、功能和發展規律，但它們各自發展又相互制約，在分區管理中，社會、經濟、自然三個系統不能割裂開來，應作為一個統一的整體，即社會-經濟-自然復合生態系統[18-20]來進行研究。因此，從社會-經濟-自然復合生態系統的角度，針對不同區域的自然環境特征，綜合環境各要素統籌考慮，實施“分類指導、分區推進”的環境管理戰略，開展環境分區管理研究具有重要意義。

1 相關概念與體系

1.1 環境功能的內涵

環境功能是指環境各要素及其構成的系統為人類生存、生活和生產所提供的環境服務的總稱，包括保障自然生態安全和維護人居環境健康兩個方面。一方面保障與人體直接接觸的各環境要素的健康，即維護人居環境健康；一方面保障自然系統的安全和生態調節功能的穩定發揮，構建人類社會經濟活動的生態環境支撐體系，即保障自然生態安全。

1.2 環境功能區的內涵

環境功能區是按照國家主體功能定位，依據不同地區在環境結構、環境狀態和環境服務功能的分異規律，分析確定不同區域的主體環境功能，并據此確定保護和修復的主導方向、執行相應環境管理要求的特定空間單元。

1.3 環境功能區劃體系

環境功能區劃按照空間尺度分為全國和地方兩個層面。全國環境功能區劃在國家尺度上對全國陸地國土空間及近岸海域進行環境功能分區，明確各區域的主要環境功能，分區提出維護和保障主要環境功能的總體目標和對策，并對水、大氣、土壤和生態等專項環境管理提出管控導則。地方人民政府根據全國環境功能區劃的總體部署劃分省(區域、流域)級環境功能區劃和市級環境功能區劃。地方環境功能區劃，結合本轄區環境管理需求，細化和落實國家環境功能區劃和省級主體功能區劃的總體要求，明確區域內水、大氣、土壤、生態等環境要素的管控措施。

2 研究方法

2.1 環境功能評價指標體系構建

根據環境功能的內涵，從保障自然生態安全、維護人群環境健康和區域環境支撐能力角度出發，構建環境功能綜合評價指標體系，見表1。由生態系統敏感性指數、生態系統服務功能重要性指數等兩大類指標來表征自然生態安全類指數，由人口聚集度指數、經濟發展水平指數等兩大類指標來表征人群健康維護類指標，由環境容量指數、環境質量指數、污染物排放指數、可利用土地資源指數、可利用水資源指數來表征區域環境支撐能力指數。

表1 環境功能評價指標體系Table 1 Index system of environmental function assessment

2.2 環境功能評價方法

在環境功能評價指標體系的基礎上，對每一個空間單元的9項指標進行標準化分級打分，將分項指標項綜合歸納為一個綜合指數(A)。根據環境功能綜合評價指標，每個評價單元都相應的有一個環境功能綜合評價值，反應了環境功能的空間分異規律。

環境功能綜合評價指數(A)計算方法如下：

A=KP2-P1

式中，P1為區域保障生態安全類指數；P2為區域維護人群健康類指數；K為區域環境支撐能力指數。

2.2.1 自然自然生態安全類指數

保障自然生態安全是指保障區域自然系統的安全和生態調節功能的穩定發揮，可用生態系統敏感性指數和生態系統重要性指數描述。保障自然生態安全指數(P1)計算方法如下：

P1=Max{[d1],[d2]}

式中，d1為生態系統敏感性指數，包括土壤侵蝕敏感性、沙漠化敏感性、土壤鹽漬化敏感性和石漠化敏感性等評價因子。d2為生態系統服務功能重要性指數，包括生物多樣性保護、土壤保持、水源涵養、防風固沙等重要性評價因子。

2.2.2 人群健康維護類指數

維護人群環境健康是指保障與人體直接接觸的各環境要素的健康，可用人口集聚度和經濟發展水平描述區域經濟社會發展狀況以及對維護人群環境健康方面環境功能的需求程度；維護人群環境健康指數(P2)計算方法如下：

式中，c1為人口集聚度，通過人口密度和人口流動強度等指標進行評價；c2為經濟發展水平，通過人均地區GDP和地區GDP的增長比率等要素進行。

2.2.3 區域環境支撐能力指數

經濟社會發展所需的區域環境支撐能力可用環境容量指數、環境質量指數、區域污染排放指數、可利用土地資源指數和可利用水資源指數描述維護人群環境健康方面環境功能的供給程度。區域環境支撐能力系數(K)計算方法如下：

式中，b1為環境容量，通過大氣環境容量和水環境容量等因素進行評價；b2為環境質量，通過區域的大氣環境質量、水環境質量和土壤環境質量進行評價；b3為污染排放指數，選擇大氣污染物排放壓力和水污染物排放壓力等要素進行評價；b4為可利用土地資源，選擇后備適宜建設用地的數量、質量、集中規模等要素進行評價；b5為可利用水資源，選擇水資源豐度、可利用數量及利用潛力等要素進行評價。

2.3 環境功能分區技術流程

在環境功能評價指標和綜合評價的基礎上，環境功能分區技術分為四個步驟。一是根據環境功能綜合評價結果，從保障自然生態安全和維護人居環境健康兩大類環境功能的角度，初步劃分出兩個大類，即生態功能保育區和聚居環境維護區。區域環境功能綜合評價指數越高的地區環境功能越偏向于維護人群環境健康，反之則偏向于保障自然生態安全。當環境功能評價綜合指數大于1.0時，原則上劃分為維護人居環境健康的區域，即聚居環境維護區；當環境功能評價綜合指數小于-0.3時，原則上劃分為保障自然生態安全的區域，即生態功能保育區。二是采用主導因素法，考慮全國食物安全保障的重要性，根據國家重點建設的優勢農產品主產區劃分食物環境安全保障區，也就是說，食物環境安全保障區與其他區域相重疊時，要優先劃分為食物環境安全保障區。三是根據主導因素法，對相關部門現有分區進行歸整，依次識別環境功能類型區。綜合考慮對評價單元具有重要影響的主導因子以及相關的國家政策、規劃等，通過選取決定不同類型環境功能區形成的主導因素，劃分自然生態保留區、生態功能保育區、食物環境安全保障區、聚居環境維護區和資源開發環境引導區，對評價結果進行修正，提出環境功能區劃備選方案。四是將環境功能區劃備選方案與主體功能區規劃、農業區劃、海洋功能區劃、土地利用總體規劃等相關區劃與規劃相銜接，進行總體復核和調整，確定環境功能區劃方案。

3 結果與分析

3.1 環境功能綜合評價結果

根據環境功能綜合指數評價結果，在遼中南、膠東半島、長江中游地區、成渝地區、福建沿海地區初步形成了人口規模集聚的態勢，武漢為核心的長江中游地區、鄭洛卞為核心的中原地區、長株潭及湘贛鐵路沿線、西安為核心的關中地區、徐淮魯南地區以及天山北麓中段、南梧西江走廊等，初顯了人口集聚分布的趨向。我國西南、中部的一些山地和丘陵集中的地區經濟發展水平較低，與我國貧困人口的分布狀況具有一定的相似性。內蒙古東部、黃土高原、新疆西部、秦巴山地、三江源、西南山地等地區是全國生態系統服務功能極重要的區域，約占國土面積的25.8%。西北與華北地區的許多地區為沙漠化和鹽漬化極敏感區，黃土高原多水土流失極敏感區，青藏高原的許多地區為凍融侵蝕極敏感區，西南山地多石漠化和水土流失極敏感區，東部沿海地區多鹽漬化極敏感區，生態極敏感區約占全國國土面積的22.6%。

3.2 我國環境功能區劃方案

基于環境功能評價結果，結合區域自然環境、社會經濟特征和區域間相互關系，確定了全國環境功能區劃空間方案。國土面積的53.2%劃為自然生態保留區和生態功能保育區，構建了我國生態安全格局，為國民經濟的健康持續發展提供了生態保障；國土面積的46.8%劃為食物環境安全保障區、聚居環境維護區和資源開發環境引導區，主要從事農業生產、城鎮化和工業化開發以及資源開發利用，是人口主要分布區，是國民經濟和社會發展活動的主要集中地區，重點維護人群健康。

表2 全國環境功能區劃表Table 2 Scheme of environmental function zoning

自然生態保留區總面積約227.2萬km2，占國土面積約23.8%，包括依法設立的各級、各類保護區域，國家級自然保護區、國家級風景名勝區、世界文化自然遺產、國家森林公園和國家地質公園等區域，以及沙漠、荒漠、高海拔地區等人口稀少，當前不具備開發條件，作為保障國家永續發展的環境區域。堅持“依法管理、強制保護”，根據各類保護區域的法律規定，實行強制性保護。

生態功能保育區總面積約280.7萬km2，占國土面積約29.4%，包括大小興安嶺森林生態功能區、黃土高原丘陵溝壑水土保持生態功能區、塔里木河荒漠化防治生態功能區、秦巴生物多樣性生態功能區等重點生態功能區。堅持“保護優先、有保有壓、適度發展”，發展不影響生態功能的旅游等產業，限制大規模的工業化和城鎮化開發，控制人類活動開發強度。

食物環境安全保障區總面積約216.2萬km2、占國土面積約22.6%，包括東北平原、黃淮海平原、長江流域、汾渭流域等糧食主產區，內蒙古、新疆、西藏、青海、四川等省(自治區)肉用牛羊、奶牛等養殖區，以及各大江河湖泊沿岸、海島縣、半海島縣和南海諸島等地區。堅持“保障基本、安全發展”，以保障農業生產環境安全為基本出發點，適度進行工業和海岸線的開發建設，有序推進城鎮化進程。

聚居環境維護區總面積約162.6萬km2，占國土面積約17%，主要包括國家環境保護模范城市、國家生態建設示范區等，工業化和城鎮化發展較快、生態環境壓力較大、資源和環境問題逐漸顯現、總體上環境承載力較強、生態環境尚未遭到嚴重破壞的地區，以及大氣污染的重點治理區、重金屬污染防治的全國重點防控區、土壤環境保護規劃的土壤污染防控重點區域等。堅持“以人為本、優化發展”，以保障人居環境健康為根本出發點，引導人類開發建設活動的優化布局，促進經濟社會與生態環境協調發展。

資源開發環境引導區總面積約69.6萬km2，占國土面積約7.2%，主要包括鄂爾多斯盆地、新疆、山西、西南、東北等化石能源地區，攀枝花西部釩鈦礦、滇黔磷礦、包頭鐵稀土礦、柴達木鹽礦、河南鋁土礦及鉬礦、河北鐵礦、長江中下游銅鉛鋅錫鎢礦、鞍本鐵礦等重要礦產資源勘查開發基地以及長江三峽、西南諸河上游等水能資源富集地區。堅持“規劃先行、有序發展”，著眼于經濟社會的長遠發展，制定資源開發利用規劃，規范各類資源的開發秩序，提高資源利用效率。

4 結論與討論

環境功能區劃是環境管理走向源頭控制、精細化管理的一項基礎性環境制度，是提升環境服務功能、促進國土空間高效協調可持續開發的重要措施，為保障空間開發秩序規范、空間開發結構合理，提供環境支撐和基礎保障。本文采用RS與GIS技術的空間評價方法，構建了基于環境功能評價和主導因素法的環境功能區劃技術體系，在對全國自然生態環境及社會經濟發展科學評估的基礎上，充分銜接主體功能區規劃、農業區劃、海洋功能區劃、土地利用總體規劃等相關區劃與規劃，明確全國環境功能區劃方案。分區方案表明，國土面積的53.2%劃為自然生態保留區和生態功能保育區，為國民經濟的健康持續發展提供生態安全保障，國土面積的46.8%劃為食物環境安全保障區、聚居環境維護區和資源開發環境引導區，是國民經濟和社會發展活動的主要集中地區，重點維護人群健康。環境功能區劃是改變環境保護目標制定和考核中“一刀切”現象的基礎性研究，為進一步將環境質量目標、污染物排放總量控制以及產業準入環境政策落實到不同環境功能區提供了依據。本文采用的技術方法是充分考慮數據資料可得性，基于現有資料和目前認識的探索性研究，研究所得的基本認識和方法，可為地方省市環境功能區劃研究提供科學依據和參考。

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The environmental function assessment and zoning scheme in China

WANG Jinnan,XU Kaipeng*,CHI Yanyan,WANG Jingjing,ZHANG Xiao,LU Jun,WANG Xiahui

CenterforEnvironmentalZoning,ChineseAcademyforEnvironmentalPlanning,Beijing100012,China

The differences in natural environment and social economic development between regions are distinct,and the main development features and environmental function orientation are all different.From the perspective of environmental function,planning as a whole to consider all environmental elements,building environmental management system based on environmental function division has important theoretical and practical significance.This study presents the connotation of environment function.Environment function is the overall definition of the elements of the environment,and its constructed system for human beings existence,human beings lives and production.The environment function includes two parts:protect natural ecological security and maintain health human living environment.According to the connotation of environment function,this study creates an evaluation index system of environmental function from three categories:protect natural ecological security,maintain health human living environment and supporting capacity of regional environment.This study constructed environmental function division technology system based on environmental function evaluation and leading factor method with RS and GIS technologies.On the basis of scientific assessment of natural environment and social economy development,fully join existing relevant zonings and planning,it established the scheme of environmental function zoning in China.The result showed that:there were 53.2% of the land areas divided into natural reserving zone and ecological functional conservation zone,to provide ecological security of the national economy sustainable development.In addition,there were 46.8% of the land areas divided into food provided environment security zone,living environment maintenance zone and resources development environment constraint zone.These zones are mainly engaged in agricultural production,urbanization and industrialization development and resources development and utilization.Additionally,they are mainly concentrated areas of national economic and social development,and the key of environmental function is to maintain population health.Among environmental management measures for different types of zones,“management according to law,mandatory protection” was insisted on the natural ecological reserved zone,according to various kinds of area protection law,mandatorily protect this zone.Ecological function conservation zone carried on the “conservation priorities,maintain pressure,moderate development”.Development should not affect the ecological function of the tourism industry.However,restricting large-scale industrialization and urbanization,and controlling the development intensity are necessary in this zone.The food provided environment security zone implemented “protect base and safety development”.Started at ensuring the environmental security of agricultural product,and then carried out appropriate industrial and coastal development and construction,and promoted the orderly urbanization.Settlements environment maintenance zone carried out that “people-oriented,optimizing the development”,guided optimization of the layout of the development and construction,promoted coordinated economic and social development and ecological environment.Resources development environment constraint zone implemented that “advance planning,orderly development”,it focused on the long-term development of economy and society,regulated various resources development order,and improved resource used efficiency.Environmental function zoning is the basic research of changing of “one size fits all” phenomenon during the environmental protection goal formulation and examination,and it can be used for the controlling the environmental quality and total quantity of pollutant emission,as well as provided the evidence for the policy of industrial environment to implement the access of different functional zones.To implement environmental regionalized management and classified guidance,environmental function zoning is benefit of promoting strategic transformation of environmental protection management.

environmental function; zoning method; zoning scheme; environmental management

國家環境保護公益性行業科研專項(2012467044，201309063); 環境保護部環境功能區劃專項(1441101800044)

2013-10-10;

2013-12-10

*通訊作者Corresponding author.E-mail:xukp@caep.org.cn

10.5846/stxb201312102923

王金南，許開鵬，遲妍妍，王晶晶，張簫，陸軍，王夏暉.我國環境功能評價與區劃方案.生態學報,2014,34(1):129-135.

Wang J N,Xu K P,Chi Y Y,Wang J J,Zhang X,Lu J,Wang X H.The environmental function assessment and zoning scheme in China.Acta Ecologica Sinica,2014,34(1):129-135.