羅 璇,于少康,羅志軍,汪 浩,郭 松,饒 磊
(1.江西省國土空間調查規劃研究院,江西 南昌 330025;2.江西農業大學 國土資源與環境學院,江西 南昌 330045)
自然生態空間是指具有自然屬性,以提供生態產品或服務為主導功能的國土空間,涵蓋需要保護和合理利用的森林、草原、濕地、河流、湖泊、灘涂、岸線、海洋、荒地、荒漠、戈壁、冰川、高山凍原、無居民海島等[1]。黨的十九大報告提出,生態文明建設是關系中華民族永續發展的根本大計。作為推進生態文明建設的重要組成部分,自然生態空間保護受到越來越多的關注。2016年8月,中共中央和國務院確定江西省為首批3個生態文明試驗區之一。研究如何科學合理地劃定自然生態空間,為國土空間分區劃定方法研究提供借鑒,并為生態文明試驗區和美麗中國“江西樣板”的建設提供參考。
近年來,各國政府在自然生態空間保護方面制定了相關的政策和法律法規,比如英國建立了自然資源統一管理體制,對水資源使用權統一管控[2];美國頒布了《水資源規劃法》,為用水戶建立用水權[3];為應對水資源短缺,日本制定了一系列政策,如《日本河川法》《世紀海洋發展戰略》等[4];為加強水資源和生態環境的保護,我國頒布了《中華人民共和國水法》《中華人民共和國環境保護法》等。學者們在生態評價以及自然生態空間的劃定方法、保護體系、分類分級管控等方面開展了研究[1,5-12],但基于國土空間開發適宜性評價的自然生態空間劃定方面的研究還較少見。
本文與正在開展的國家生態文明試驗區、國土空間規劃和自然資源統一確權登記等改革相銜接,選取自然保護地類型多樣的貴溪市為試點,在國土空間開發適宜性評價的基礎上,通過主導功能判別,結合“三線”劃定成果及風景名勝區規劃,采用綜合指數法和相關模型法進行國土空間開發適宜性評價。通過定性和定量的分析方法,對自然生態空間進行科學劃定,豐富了自然生態劃定的理論依據,以期為國土空間規劃分區劃定提供一定參考。
貴溪市,位于江西省東北部、信江中游。地處116°55′21″~117°28′6″E、27°50′53″~28° 37′33″N之間,國土面積為249279.20 hm2,地理位置優越,地處長、珠、閩三角區的“黃金接點”,擁有“四省通衢”之美譽,是連接海西經濟區與內陸腹地的“橋梁”。貴溪市自然生態空間要素主要包括河流水系、自然保護地、風景名勝區等。具體有江西陽際峰國家級自然保護區、龍虎山中華秋沙鴨保護區、筆架峰自然保護區、龍虎山風景名勝區、貴溪、上清國家森林公園、信江國家濕地公園、龍虎山世界地質公園、象山地質公園以及177個大小水庫。
綜合考慮數據的可獲取性,本文以貴溪市為研究單元。土地利用數據來源于貴溪市自然資源局2020年國土變更調查數據、遙感影像圖、永久基本農田核實整改成果、生態保護紅線優化調整成果、城鎮開發邊界劃定成果、地質災害成果。生態數據來源于貴溪市林業局自然保護地整合優化成果、林業一張圖、NPP。土壤數據來源于貴溪市農業農村局土壤質地、土壤有機質等。
國土空間開發適宜性評價是國土開發格局優化與區域協調發展的科學基礎[10]。在國土開發之前進行適宜性評價工作,有助于對開發活動進行科學引導,保障環境的健康、可持續發展[13]。以保護和改善生態環境為前提,開發與保護相結合,突出限制性因素為原則,從生態保護、農業生產、建設開發3個方面,開展生態重要性、農業、城鎮空間適宜性等國土空間開發適宜性評價,合理安排生態、農業和城鎮空間,并將其結果作為劃定自然生態空間的依據。
2.1.1 生態空間重要性評價方法
2.1.1.1 生態系統服務功能重要性評價方法 生態系統服務功能重要性的評價公式為:
生態系統服務功能重要性=max(a,b),a為生物多樣性維護重要性,b為水源涵養重要性。
(1)生物多樣性功能重要性是采用生物多樣性維護服務能力指數[14]進行評價,其計算公式為:
式(1)中:Sbio為生物多樣性維護服務能力指數,NPPmean為多年植被凈初級生產力平均值,Fpre為多年平均降水量,Ftem為多年平均氣溫,Falt為海拔因子。
(2)水源涵養功能重要性是采用水量平衡方程計算出水源涵養量[13]來進行評價,其計算公式為:
式(2)中:TQ為總水源涵養量(m3),Pi為降雨量(mm),Ri為地表徑流(mm),ETi為蒸散發(mm),Ai為i類生態系統面積(km2),i為研究區第i類生態系統類型,j為研究區生態系統類型數。
分級:將累積服務功能量和水源涵養量占前50%、50%~80%和>80%的像元,分別劃分為極重要、重要和一般重要3個等級。
2.1.1.2 生態敏感性評價方法 生態敏感性評價公式為:
式(3)中,R為降雨侵蝕力因子,K為土壤可蝕性因子,LS為地形起伏度因子,C為植被覆蓋因子,各因子的賦值方法見表1。

表1 水土流失敏感性評價因子分級賦值表
2.1.1.3 生態空間重要性評價方法 生態空間重要性評價公式為:
生態空間重要性=max(a,b),a為生態系統服務功能重要性,b為生態敏感性。
結合生態系統服務功能重要性和生態敏感性評價結果,取較高值作為生態空間重要性等級,劃分為極重要、重要和一般重要。
2.1.2 農業空間適宜性評價方法 農業空間適宜性評價包括農用地適宜性評價和農村居民點適宜性評價。農用地適宜性評價從地質、土壤、水文和氣候等方面進行,分別選取海拔高度、坡度、坡向、有機質、土層厚度、質地、全氮、全磷、全鉀、土壤侵蝕、pH值、排灌條件、積溫等13個指標,建立貴溪市農用地適宜性評價指標體系;然后應用層次分析法分別確定耕地、園地、林地等適宜性評價的各因素指標權重,通過綜合指數法計算得到適宜性評價單元的綜合分值;最后將耕地適宜性圖疊加在園地適宜性、林地適宜性圖上,按照宜耕優先于宜園、宜園優先于宜林的原則,綜合評價農業空間適宜性分布情況。對農村居民點適宜性的評價選取坡度、高程、地質災害、離農田的耕作距離等指標建立評價指標體系,然后確定各因素的指標權重并通過綜合指數法對其進行評價。最終,將農用地適宜性評價與農村居民點適宜性評價圖進行疊加分析,劃分為最適宜、較適宜、一般適宜和不適宜4個等級。
2.1.3 城鎮空間適宜性評價方法 城鎮空間適宜性評價主要從建設開發的限制性方面選取指標,包括永久基本農田、生態紅線、地面塌陷區等強限制性指標以及地震活動、一般農用地、坡度、地質災害等較強限制性指標[15],然后采用限制系數法計算建設開發適宜性分值,通過自然斷點法將城鎮空間適宜性劃分為最適宜、基本適宜、不適宜和特別不適宜4個等級。
2.2.1 生態空間重要性評價結果 (1)生態系統服務功能重要性評價結果。貴溪市生物多樣性功能區極重要區主要分布在南部的省級以上自然保護區和國家公益林,面積為38231.00 hm2,占全市國土面積的15.34%。水源涵養功能區極重要區主要分布在西南部的龍虎山風景名勝區,東南部的國家一二級公益林,面積為42822.00 hm2,占全市國土面積的17.18%。生態系統服務功能重要性極重要區主要分布在南部的省級以上自然保護區和國家公益林,面積為64842.40 hm2,占全市國土面積的26.02%,評價結果如圖1所示。
(2)生態敏感性評價結果。貴溪市生態極敏感區主要分布在南部地質災害高易發、土壤易被侵蝕、植被覆蓋度高、坡度較大的區域,面積為12104.64 hm2,占全市國土面積的4.86%;生態重度敏感區主要分布在南部區域,面積為41511.97 hm2,占全市國土面積的16.65%,評價結果如圖2所示。
(3)生態空間重要性評價結果。貴溪市極重要區域主要分布在南部的龍虎山鎮、上清鎮和冷水鎮等,面積為72876.90 hm2,占全市國土面積的29.24%;重要區域零星分布在北部的泗瀝鎮、河潭鎮、鴻塘鎮,南部的冷水鎮,面積為78769.19 hm2,占全市國土面積的31.60%。一般重要區域主要分布在南部的龍虎山鎮、金屯鎮、文坊鎮,面積為97633.12 hm2,占全市國土面積的39.17%,評價結果如圖3所示。
2.2.2 農業空間適宜性評價結果 貴溪市農業空間最適宜和較適宜區面積為94992.01 hm2,占全市國土面積的38.11%,主要分布在中部和北部,結果如圖4所示。
2.2.3 城鎮空間適宜性評價結果 貴溪市城鎮空間最適宜和基本適宜區面積為101556.35 hm2,占全市國土面積的40.74%,主要分布在中部和西北部,結果如圖5所示。
2.2.4 國土空間開發適宜性評價結果 在ArcGIS 10.2軟件支持下,對各類國土空間開發適宜性評價結果進行疊加分析,在識別各類圖斑適宜性基礎上,遵循“最適宜優先—生態優先—農業優先”的規則,即同一圖斑若存在最適宜的功能類型,以最適宜功能空間為主,否則以生態優先,其次以農業優先[8]。研究結果表明,貴溪市生態空間重要性區域主要分布在南部的龍虎山鎮、上清鎮和耳口鄉,面積為168835.8 hm2,占全市國土面積的67.73%;農業空間適宜性區域主要分布在中部的雷溪鎮、羅河鎮和北部的周坊鎮、志光鎮,面積為63697.73 hm2,占全市國土面積的25.56%;城鎮空間適宜性區域主要分布在中部城區、雷溪鎮和志光鎮等,面積為16745.68 hm2,占全市國土面積的6.71%,結果如圖6所示。
自然生態空間界線的劃定,應根據不同層級和地域特點,選擇適應的劃定方法。依托國土空間開發適宜性評價,銜接三線劃定、自然保護地和風景名勝區規劃,最終確定自然生態空間的規模、級別、分布等。
自然生態空間初步范圍劃定原則是“基于現狀,做加法”。將生態保護極重要和重要區、各類保護地、生態保護紅線和三調變更調查圖中大于100 hm2的林地、裸地、水庫水面、河流水面、沼澤地,以及“林地一張圖”中除國家公益林以外的林地,還有地理國情普查的濕地、地質災害高易發區,利用ArcGIS 10.2軟件進行疊加分析,形成自然生態空間初步范圍,面積為188532.39 hm2,占全市國土面積的75.63%,結果如圖7所示。
自然生態空間的分級分類原則是“尊重規劃,做減法”,應充分考慮范圍界定、類型區分和管理現狀。在初步范圍的基礎上,扣除永久基本農田、允許建設區和有條件建設區(不含河流水面、水庫水面)、城市開發邊界的集中建設區和彈性發展區、大于0.3 hm2的農村居民點用地、農用地(不含林地)、耕地后備資源和采礦權范圍,得出貴溪市自然生態空間范圍。
自然生態空間分為兩級三區。其中,兩級是生態保護紅線和一般生態空間,三區是指生態保護紅線內的自然生態核心區、自然生態保障區以及一般生態空間的一般區。自然生態核心區包括生態保護極重要區、自然保護地核心區、地質公園、風景名勝區的核心區、國家濕地公園、飲用水源地一級保護區和國家一級公益林,面積為26645.98 hm2,占全市國土面積的10.69%;自然生態保障區包括生態保護重要區、自然保護地一般控制區、風景名勝區外圍保護地帶、國家二級公益林和生態保護紅線內剩余部分,面積為43306.52 hm2,占全市國土面積的17.37%;自然生態一般區包括其他級別公益林、一般林地、水域和其他生態保護地,面積為85942.69 hm2,占全市國土面積的34.48%。
3.3.1 設定最小圖斑單元 參考相關部門的法律法規和管理條例,針對貴溪市自然地理特征,對自然生態空間內不同地類設定最小上圖單元,林地最小上圖單元為10 hm2,其他地類最小上圖單元為1 hm2。
3.3.2 歸并碎小圖斑 對于自然生態空間內的碎小圖斑,遵循以下幾條原則進行歸并:(1)生態系統完整性。生態系統是具有一定功能的有機整體;(2)空間格局連續性。生態要素的空間分布與配置是連續的;(3)生態空間重要性。歸并生態不重要區域的碎小圖斑;(4)功能主導性。各類保護地內碎小的非生態地類歸并到相鄰的生態用地;(5)歷史文化的傳承性。從歷史文化保護的角度,保留龍虎山風景區內的千年道觀;(6)部門管理便捷性??紤]水利部門對水域的管理范圍,將水庫的管理用房等劃入生態空間。
3.3.3 處理爭議圖斑 采取公眾參與制度,針對公眾有爭議圖斑,結合遙感影像圖、自然確權登記成果、林業和野外調繪的方法,對爭議圖斑的地類進行界定和討論,決定是否劃入自然生態空間。
根據上述方法,最終劃定貴溪市自然生態空間面積為155895.20 hm2,占全市國土面積的62.54%。生態保護紅線為69952.50 hm2,占自然生態空間的44.87%;一般生態空間為85942.69 hm2,占自然生態空間的55.13%。生態保護紅線內,自然生態核心區為26645.98 hm2,占自然生態空間的17.09%;自然生態保障區為43306.52 hm2,占自然生態空間的27.78%;一般生態空間為85942.69 hm2,占自然生態空間的55.13%。具體如表2和圖8所示。

表2 貴溪市自然生態空間分級分類情況
本研究以國土空間開發適宜性評價為基礎,從全域統籌出發,結合地方歷史傳統和部門管理特點,探索自然生態空間的劃定方法。根據貴溪市的實證研究來看,該劃定方法具有以下特點:
(1)多因素綜合評價,科學劃定自然生態空間。通過從自然資源本底條件、社會經濟發展水平、生產生活方式等方面構建評價指標體系,多因素綜合評價生態保護、農業生產和城鎮建設的空間適宜性,將生態極重要區和重要區劃入自然生態空間,定量地確定自然生態空間的范圍,為劃定自然生態空間提供科學依據。
(2)多規融合,統籌劃定自然生態空間。從“多規合一”的角度,充分銜接永久基本農田、城鎮開發邊界、生態保護紅線及自然保護地規劃及風景名勝區規劃,提出多規之間矛盾處理的方案。以生態優先為原則,扣除生態空間初步范圍內的永久基本農田、現狀建設用地和規劃建設用地、城市開發邊界等相關規劃區域,確?!叭€”不重疊,全域統籌劃定自然生態空間,為國土空間規劃的格局劃分奠定堅定基礎。
(3)因地制宜,合理確定自然生態空間。基于地方資源環境稟賦條件,開展國土空間開發適宜性評價,判別生態保護的重要性、農業生產、建設開發的適宜性。充分考慮貴溪市的生態系統完整性、千年道教文化歷史的延續性、水利部門管理的便捷性和公眾的意見等,最終確定適宜當地生態保護、經濟社會發展的生態空間界限。
(1)自然生態空間內非生態用地的去留難以確定。貴溪市是典型的丘陵地帶,生態用地與農用地相互交錯,劃定后自然生態空間內存在部分面積較大且連片的耕地、園地及其他非生態用地。按照主導功能的原則,應將大片的耕地、園地及其他非生態用地剔除,僅保留面積較小且相對零星的非生態用地。但目前自然生態空間內非生態用地圖斑的最小上圖面積難以準確的界定。
(2)自然生態空間的劃定方法有待進一步完善。自然生態空間涉及濕地、林地、河流、水庫等多種生態地類,生態系統較復雜,生態空間重要性評價方法有待進一步完善。評價指標選取的合理性,是否符合生態文明建設思想,是否適合當地生態保護和社會經濟發展的需要,有待進一步論證。