縣域土地生態空間管控紅線劃定的方法研究
——以江蘇省金壇區為例

朱鳳武，金志豐，3，沈春竹，王振山

（1.江蘇省土地勘測規劃院，江蘇 南京210024；2.國土資源部海岸帶開發與保護重點實驗室，江蘇 南京 210024；3.武漢大學資源與環境科學學院，湖北 武漢 430079）

1 引言

隨著工業化、城鎮化的快速推進，中國資源約束趨緊、環境污染嚴重、生態系統退化，可持續發展面臨嚴峻挑戰。劃定土地生態空間管控紅線是維護國家生態安全、增強經濟社會可持續發展能力的重要舉措[1]。

生態保護紅線是指依法在重點生態功能區、生態環境敏感區和脆弱區等區域劃定的嚴格管控邊界，是國家和區域生態安全的底線。在中國，制定了嚴格的紅線保護政策[2]，除此之外，生態紅線的劃定是紅線保護的關鍵，關于生態紅線劃定的方法已經有了初步研究，如一些學者從生態功能重要性、生態環境敏感性、環境災害危險性等方面構建指標運用加權求和的方法對渤海區域進行了生態紅線劃定[3]；部分學者基于區域生態環境現狀評估和生態環境敏感性評估，通過分析生態系統服務功能的重要性對江蘇省生態紅線區域劃定開展了研究[4]；還有一些學者結合生態網絡規劃對安徽省宜城市南漪湖平原地區進行了生態紅線劃定[5]。土地生態紅線的劃定與生態保護紅線的劃定不完全相同，關于土地生態紅線劃定，也有了初步探索，如一些學者基于土地生態敏感性分析、土地生態價值重要性評估、土地利用功能分區評價等結果，通過疊置分析并進行空閑屬性分析，根據綜合分值分級標準劃定生態紅線區、黃線區和綠線區[6]；一些學者基于生態因子耐受度模型土地利用規劃生態紅線，為生態紅線劃定提交了借鑒[7]；還有一些學者基于生態敏感性和生態服務價值，運用布爾運算法將生態敏感區和生態服務價值高的地區進行疊加，以此探討山地區域土地生態紅線的劃定[8]。綜合來看，目前關于生態紅線劃定的研究多集中在生態影響因素方面[9]，涉及土地生態紅線劃定的研究多采用加權求和的方法，根據綜合分值及分級標準確定土地生態紅線范圍。

本文基于土地生態服務價值評估結果和土地生態敏感性評價結果，參考環境保護規劃相關成果，識別土地生境斑塊，構建基于斑塊—基質—廊道的生態網絡，通過面積紅線、空間紅線和管理紅線等劃定土地生態空間管控紅線，旨在建立一套系統的縣域土地生態空間管控紅線劃定的方法體系。

2 研究對象及數據來源

金壇區位于江蘇省南部，地處北緯31°33′42″—31°53′22″，東經119°17′45″—119°44′59″之間，隸屬于常州市，為寧（南京）、滬（上海）、杭（杭州）三角地帶之中樞，全區總面積975.46 km2，其中平地、水面、山地的比例約為6∶2∶2，形成了“二山二水六分田”的格局。金壇區地貌自西北部的丘陵山區逐步向東南平原地區過渡，區內礦石、動植物資源豐富，擁有豐富的自然景觀和良好的生態環境。本文數據來源于江蘇省2016年土地利用變更數據、2016年江蘇省各氣象站點監測數據、2016年江蘇省DEM數據及2016年江蘇省Landsat 4 - 5TM影像。

3 研究方法

在土地生態網絡構建的基礎上通過面積紅線、空間紅線和管理紅線三個方面來劃定土地生態空間管控紅線。其中，面積紅線是指生態紅線的數量界線，屬于數量結構性指標；空間紅線是指生態紅線的空間范圍，屬于空間結構性指標；管理紅線旨在加強管理以確保紅線區域內的人類活動不影響生態系統的完整性，實現紅線區的保護性質不變、生態功能不降低、面積不減少。土地生態空間管控紅線劃定主要包括土地生境斑塊的識別、阻力面的構建、景觀連通性格局的構建、斑塊—基質—廊道生態網絡的構建、管控紅線的劃定5個步驟。

3.1 土地生境斑塊的識別

確定土地生境斑塊是土地生態空間管控紅線劃定的基礎，國內外學者常用的方法為判定生物多樣性的豐富程度或考慮生態系統服務的重要程度，一般選用區域內具有重要生態功能、面積較大的水域、林地等核心斑塊，或者通過構建綜合指標體系開展生態價值評估，從中選取生態價值高的斑塊。

3.2 基本阻力面的構建

阻力面反映了物種空間運動的趨勢，不同的土地利用類型均存在一定的生態阻力。本文采用最小累積阻力模型構建阻力面，其原理為測算從土地生境斑塊經過不同阻力的土地利用類型，累積消耗的最小費用或者克服阻力所做最小功。

3.3 景觀連通性的構建

采用最小累積阻力模型探討生態景觀連通性的大小，模型如下：

式（1）中，WMCR是最小累積阻力值，f是某個待定的正函數，Dij是以源地為圓心、以其中心到達空間柵格j點的外輻射半徑，Rj是空間柵格對生態流的阻力，i是生態源地的數目，j是阻力面柵格的個數。

累積阻力值采用自然斷裂法進行空間分區，按累積阻力值從小到大分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ區，生態連通性阻力空間分區中，Ⅰ區土地生態連通性最好，而Ⅴ區生態連通性最亟待改善。

3.4 斑塊—基質—廊道生態網絡的構建

采用最小路徑法識別出生境斑塊和目標之間的最小消耗路徑，該路徑最有利于物種遷移和擴散，可最大效用地避免外界物質、能量的阻礙。基于不同的情景設置阻力面，根據最小路徑法進行潛在生態廊道的建設；基于重力模型計算公式，對兩種情景下的生境斑塊構建相互作用矩陣，定量化地評價研究區生境斑塊之間的相互作用強度，以期從潛在廊道中識別出重要性相對較高的重要生態廊道；保留兩種情景下完全吻合和基本吻合關系的重要生態廊道，并綜合兩種情景下的生態網絡，選取能夠保證連通且廊道路徑較短的生態廊道，作為最終生態網絡廊道。

3.5 土地生態空間管控紅線的劃定

基于斑塊—基質—廊道生態網絡，從面積紅線、空間紅線和管理紅線三個方面劃定土地生態空間管控紅線：（1）面積紅線是指具體面積大小，屬于結構指標；（2）空間紅線是指生態紅線的空間范圍，包括保證生態系統完整性和連通性的關鍵區域；（3）空間紅線和面積紅線確定后，加強紅線管理以確保紅線區域內的人類活動類型和強度不影響生態系統的完整性，不對生態系統關鍵過程產生不利影響，是保證生態紅線劃分成果的科學價值真正發揮的關鍵。

圖1 金壇區土地生境斑塊Fig.1 The land habitat patches in Jintan District

4 結果與分析

4.1 金壇區土地生態網絡的構建

根據金壇區2016年土地變更數據，以斑塊為評價單元，借鑒謝高地等研究成果并修正[10]，計算金壇區每個地類圖斑的土地生態服務價值，采用自然斷裂法分為5級，選取前3級斑塊作為重要生態功能區。根據金壇區水土流失敏感性指數、地質災害敏感性指數、河流水質敏感性指數、大氣污染敏感性指數和道路密度敏感性指數，綜合求取金壇區生態敏感性指數，采用自然斷裂法分為5級，選取前3級斑塊作為土地生態敏感/脆弱區。

基于金壇區土地生態服務價值評價和土地生態敏感/脆弱性評價，確定的金壇區土地重要生態功能區和土地生態敏感/脆弱區，參考江蘇省環境保護部門在金壇區劃定的生態保護區，綜合確定初步的源地，在此基礎上選取面積大于50.00 hm2的源地作為土地生境斑塊，如圖1，共計11個斑塊。

本文分別設置了兩種情景下的景觀生態阻力：一種綜合考慮景觀類型作為環境因子，將不同的景觀類型設定相應的阻力值，構建阻力面的景觀阻力指標體系，將景觀類型細分為濕地、水域、風景名勝區、耕地、園地、村莊用地、對外交通用地、水利設施用地、城鎮工礦用地、其他用地這10類用地，其景觀阻力值遵循景觀類型對土地生態的正負效應和影響程度，從小到大賦值；另一種基于上述情景中不同景觀類型的景觀阻力值，對與土地生態狀況呈負相關影響的景觀類型做不同尺度的景觀阻力值設定，如表1和表2。阻力面1和阻力面2的阻力賦值體現不同尺度的阻力差異，景觀阻力值賦值越低，表示生境適宜性越好。

表1 不同土地利用類型的景觀阻力值（情景1）Tab.1 The landscape resistance values of different land use types（scenario 1）

基于不同情境下的不同土地利用類型的阻力值構建阻力面，采用最小路徑方法分別生成金壇區11個土地生境斑塊的最小累積阻力面，依此生成兩種情境下的潛在生態廊道，如圖2。

根據重力模型，計算出金壇區11個生境斑塊的面積和平均阻力值，然后通過計算兩兩斑塊之間的累積阻力值，最后得出兩個情景下生境斑塊之間的相互作用矩陣。保留兩種情景下基本吻合的重要生態廊道，并綜合兩種情景下的生態網絡，選取能夠保證連通且廊道路徑較短的生態廊道，去除連接同一斑塊的廊道，構建最終的金壇區生態網絡方案，如圖3。

4.2 金壇區土地生態空間管控紅線的劃定

基于最終生態廊道，通過土地生態服務價值評價和土地生態敏感性評價確定的金壇區11個土地生境斑塊的總面積為189.35 km2，金壇區行政區總面積為975.73 km2，土地生境斑塊約占總面積的19.40%；通過金壇區土地生態網絡的構建，對形成的最終廊道設置50 m緩沖區作為廊道保護的基礎，總面積約為36.20 km2，占金壇區

總面積的3.71%；通過對最終土地生態廊道的節點設置500 m緩沖區，面積約為5.49 km2，約占金壇區總面積的0.56%。因此金壇區斑塊—基質—廊道生態網絡構建所形成的生態紅線區的面積為231.04 km2，約占金壇區總面積的23.67%。將確定的11個土地生境斑塊、土地生態廊道及50 m緩沖區、生態節點及500 m緩沖區作為生態紅線區的重點保護區。

表2 不同土地利用類型的景觀阻力值（情景2）Tab.2 The landscape resistance values of different land use types（scenario 2）

圖2 金壇區不同情景下的潛在廊道Fig.2 The potential corridors under different scenarios in Jintan District

圖3 金壇區生態網絡構建Fig.3 The ecological network construction in Jintan District

圖4 金壇區土地生態管控紅線的劃定Fig.4 The red line delineation of land ecological regulation in Jintan Distric

環保部門劃定的紅線區與確定的土地生境斑塊疊置并去除重合部分，面積約為89.79 km2，占總面積的20.30%；土地生態廊道200 m緩沖區，面積約為150.48 km2，去除重點保護區內50 m廊道緩沖區，面積為114.28 km2。將上述融合環保部門的紅線區及土地生態廊道的200 m緩沖區作為次級保護紅線，面積共204.07 km2，約占金壇區總面積的20.91%。最終生成金壇區土地生態管控紅線劃定的“空間紅線”，如圖4。

建立體現生態管控紅線要求的政策機制，形成源頭嚴防、過程嚴管、責任追究的紅線管控制度體系。

（1）建立管控紅線目標確定及分解落實機制。根據部門職責和地方實際，國土部門在摸清全區土地生態現狀的基礎上，確定管控紅線目標及分解方案。管控紅線確定后原則上不得調整，根據實際情況確需進行調整的，要按程序報批。

（2）加強生態管控紅線實施監管。加強環評、排污許可、能評、用地許可、水土保持方案審批、入河（湖、海）排污口設置、水資源論證和取水許可等后評估和監督檢查，加大違法違規行為的查處力度。建立生態管控紅線落實情況日常巡查、現場核查等制度，強化管控紅線落實情況的執法監督。

（3）建立生態環境承載能力監測預警機制。在生態環境承載能力監測預警機制中充分考慮生態紅線因素，對水土資源、環境容量和海洋資源超載區域，研究提出具有針對性的限制性措施。管控紅線涉及多個地區的，相關地區要建立區域、流域紅線管控預警和聯動機制。

（4）建立紅線管控責任制。將生態管控紅線納入地方政府和領導干部政績考核體系，并作為黨政領導干部生態環境損害責任追究的重要內容，對任期內突破管控紅線要求并造成資源浪費和生態環境破壞的，按照情節輕重，從決策、實施、監管等環節追究有關人員的責任。

5 結論

本文基于構建的斑塊—基質—廊道生態網格，融合江蘇省環境保護部門劃定的生態紅線區域，從面積紅線、空間紅線和管理紅線三個方面開展土地生態空間管控紅線的劃定。

主要結果：形成了主次分明、點線面要素齊全的金壇區土地生態空間管控紅線區域，面積占金壇區總面積的44.58%，其中重點保護區域占金壇區總面積的23.67%，并形成了源頭嚴防、過程嚴管、責任追究的紅線管控制度體系，以保證生境斑塊的完整性、生態廊道的連通性、生態節點的穩定性。

基于斑塊—基質—廊道劃定的金壇區土地生態空間管控紅線，實現了生態要素的流動性，能夠很好地發揮土地生態服務功能，可為區域土地生態保護提供重要參考。

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