米　楠,楊美玲,樊新剛,,米文寶,*,李同昇,王婷玉

1 寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院, 銀川　750021 2 寧夏大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院, 銀川　750021 3 寧夏大學(xué)科學(xué)技術(shù)處, 銀川　750021 4 西北大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院, 西安　710127

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主體功能區(qū)劃中限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)的細(xì)分方法
——以寧夏回族自治區(qū)為例

米楠1,楊美玲2,樊新剛1,3,米文寶2,*,李同昇4,王婷玉3

1 寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院, 銀川750021 2 寧夏大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院, 銀川750021 3 寧夏大學(xué)科學(xué)技術(shù)處, 銀川750021 4 西北大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院, 西安710127

限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)是主體功能區(qū)劃中介于優(yōu)先開(kāi)發(fā)區(qū)和禁止開(kāi)發(fā)區(qū)間的一大類(lèi)生態(tài)區(qū),在實(shí)際管理中往往存在區(qū)域范圍大、實(shí)施操作困難等問(wèn)題,因此非常必要對(duì)限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)進(jìn)行細(xì)化。在總結(jié)現(xiàn)有縣域尺度主體功能區(qū)劃研究方法基礎(chǔ)上,構(gòu)建了細(xì)分限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)的生態(tài)保護(hù)導(dǎo)向和生態(tài)優(yōu)先原則,提出了利用綜合指數(shù)法和景觀指數(shù)法分別細(xì)化限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū),二者細(xì)化結(jié)果疊加后,通過(guò)專(zhuān)家系統(tǒng)和政策需求修正,形成了限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)四類(lèi)區(qū)域單元：禁止開(kāi)發(fā)區(qū)、強(qiáng)限制開(kāi)發(fā)區(qū)、中限制開(kāi)發(fā)區(qū)和弱限制開(kāi)發(fā)區(qū),作為現(xiàn)有主體功能區(qū)劃方法的補(bǔ)充,從更為微觀的尺度反映了主體功能的差異和發(fā)展?jié)摿?促進(jìn)主體功能區(qū)劃方案的進(jìn)一步推廣和實(shí)施。并以寧夏回族自治區(qū)的限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)為案例進(jìn)行了研究,取得了較好的細(xì)分結(jié)果。

限制開(kāi)發(fā);生態(tài)區(qū);主體功能區(qū);細(xì)分;寧夏

限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)是主體功能區(qū)的一個(gè)重要類(lèi)型,指資源環(huán)境承載能力較弱、大規(guī)模集聚經(jīng)濟(jì)和人口條件不夠好并關(guān)系到全國(guó)或較大區(qū)域范圍生態(tài)安全的區(qū)域,多為生態(tài)環(huán)境脆弱、自然災(zāi)害頻發(fā)且貧困、落后的區(qū)域,不適宜進(jìn)行大規(guī)模的開(kāi)發(fā)活動(dòng)。目前,限制開(kāi)發(fā)區(qū)的研究尺度多為省域、河流流域、城市等專(zhuān)項(xiàng)區(qū)域[1-2],多以縣為基本單元,存在“一刀切”的問(wèn)題[3]。在實(shí)施過(guò)程中存在較大困難。缺乏對(duì)限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)內(nèi)部差異性進(jìn)行細(xì)分的考慮[4],劃分區(qū)域雖然同屬限制開(kāi)發(fā)區(qū),但由于區(qū)間差異,造成縣內(nèi)限制等級(jí)有的等級(jí)高,有的等級(jí)低[5],宏觀性較強(qiáng)[6],研究結(jié)果的應(yīng)用性、可操作性較差。開(kāi)展限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)的細(xì)化工作,既是研究“主體功能”空間落地,延伸主體功能區(qū)劃,又是規(guī)范“主體功能”行為,推動(dòng)主體功能區(qū)規(guī)劃有效實(shí)施的重要工作[7]。從主體功能區(qū)劃概念看,開(kāi)發(fā)和保護(hù)類(lèi)功能區(qū)間是突變的,必然使一部分區(qū)域在具體區(qū)劃時(shí)的類(lèi)型歸屬帶來(lái)困難,進(jìn)而對(duì)未來(lái)功能建設(shè)和相應(yīng)配套政策帶來(lái)不便[8]。因此,通過(guò)細(xì)分提高限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)保護(hù)功能建設(shè)的可操作性,也能從更為微觀的尺度上做到因地制宜,增強(qiáng)具體功能區(qū)的歸屬性。

我國(guó)不同空間尺度的主體功能區(qū)劃實(shí)踐和研究,多數(shù)是通過(guò)綜合指數(shù)方法對(duì)研究單元進(jìn)行賦值和矩陣判斷來(lái)劃分[9]。限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)的細(xì)分將在沿用和調(diào)整個(gè)別指標(biāo)的綜合指數(shù)法基礎(chǔ)上[10-11],以及土地覆被和景觀尺度上,考慮景觀指數(shù)法研究[12]。綜合指數(shù)法偏重于綜合地理現(xiàn)象的表達(dá),而景觀指數(shù)方法更是基于景觀板塊和土地利用方式的直觀科學(xué)方法,二者聯(lián)合使用,才能保證主體功能區(qū)劃指導(dǎo)規(guī)劃布局優(yōu)化調(diào)整,又能夠考慮保持景觀穩(wěn)定性和生態(tài)系統(tǒng)健康[13],因此,發(fā)揮二者優(yōu)勢(shì),各自為途徑進(jìn)行細(xì)分,然后整合結(jié)果應(yīng)更為可靠,是主體功能區(qū)劃方法集成創(chuàng)新的一個(gè)新思路。目前,國(guó)家主體功能區(qū)建設(shè)試點(diǎn)示范工作已經(jīng)啟動(dòng),各地示范縣區(qū)均在制定實(shí)施方案,對(duì)限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)內(nèi)部的限制等級(jí)的細(xì)分研究必要且迫切,具有重要的理論創(chuàng)新和現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。

1　限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)細(xì)化思路

限制開(kāi)發(fā)中的開(kāi)發(fā)是指為了維護(hù)區(qū)域生態(tài)功能而進(jìn)行的保護(hù)性開(kāi)發(fā),應(yīng)把限制開(kāi)發(fā)區(qū)域理解為適度發(fā)展地區(qū)[14],對(duì)限制開(kāi)發(fā)區(qū)域的開(kāi)發(fā)是以生態(tài)保護(hù)為基礎(chǔ)的開(kāi)發(fā),是在開(kāi)發(fā)范圍、開(kāi)發(fā)類(lèi)型、開(kāi)發(fā)規(guī)模上受到一定約束[15]。限制開(kāi)發(fā)區(qū)域是重要的生態(tài)功能區(qū)或農(nóng)產(chǎn)品保障區(qū),一些資源、能源聚集的、資源環(huán)境承載力弱的地區(qū)可以適度開(kāi)發(fā)[16],保障農(nóng)產(chǎn)品供給安全和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定[17]。因此,限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)本身屬“保護(hù)類(lèi)”功能區(qū),生態(tài)保護(hù)導(dǎo)向是其功能識(shí)別與建設(shè)的主體;按照“生態(tài)優(yōu)先”原則,細(xì)分以區(qū)域生態(tài)效益最大化為目標(biāo),進(jìn)行限制等級(jí)的確定;在細(xì)分過(guò)程中,細(xì)分單元越小,劃分結(jié)果的內(nèi)部均質(zhì)性就越好,政策建議就越具有針對(duì)性。行政村域和公里格網(wǎng)雖然均質(zhì)性好,但卻存在樣本數(shù)量太多,資料數(shù)據(jù)尤其是人文資料數(shù)據(jù)難以獲取的缺點(diǎn),可行性較差[18]。鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政區(qū)則以其樣本數(shù)量適中、均質(zhì)性、可行性較好的優(yōu)點(diǎn)成為細(xì)分的最佳選擇。

1.1綜合指數(shù)法

(1)指標(biāo)選擇

從生態(tài)脆弱性、生態(tài)重要性、區(qū)域發(fā)展?jié)摿?個(gè)方面,構(gòu)建限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)主體功能細(xì)分的指標(biāo)體系(表1)。生態(tài)脆弱性是指生態(tài)系統(tǒng)在特定時(shí)空尺度范圍內(nèi)相對(duì)于外界干擾所具有的敏感反應(yīng)和恢復(fù)能力,它是生態(tài)系統(tǒng)的固有屬性對(duì)外界干擾作用的表現(xiàn)[19]。根據(jù)國(guó)內(nèi)外對(duì)生態(tài)脆弱性的表述,結(jié)合限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)實(shí)際,選取了生態(tài)壓力、生態(tài)敏感性、生態(tài)恢復(fù)力作為評(píng)價(jià)因子對(duì)限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)生態(tài)脆弱性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)[20];根據(jù)謝高地等研究的“中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子表”,從生物多樣性保護(hù)重要性、水源涵養(yǎng)重要性、土壤保持重要性、沙漠化控制重要性4個(gè)指標(biāo)來(lái)體現(xiàn)生態(tài)重要性;發(fā)展?jié)摿κ侵竻^(qū)域復(fù)合系統(tǒng)維持可持續(xù)性前提下的潛在發(fā)展能力。限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)發(fā)展?jié)摿χ饕艿疆?dāng)?shù)刭Y源環(huán)境條件、現(xiàn)有發(fā)展水平和區(qū)位條件的影響。良好的資源環(huán)境條件是區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ),現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平直接影響區(qū)域未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的趨勢(shì),區(qū)位條件決定了對(duì)外聯(lián)系的方便程度。據(jù)此,通過(guò)資源環(huán)境條件、現(xiàn)有發(fā)展水平和區(qū)位條件這3個(gè)指標(biāo)來(lái)反映限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)未來(lái)發(fā)展?jié)摿Α?/p>

表1　限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)主體功能細(xì)分指標(biāo)體系

(2)權(quán)重確定

細(xì)分權(quán)重確定的主觀法采用層次分析法(AHP),得到各指標(biāo)權(quán)重Wi,客觀法采用熵值法,得到各指標(biāo)權(quán)重Wj。在參考現(xiàn)有相關(guān)研究的基礎(chǔ)上,通過(guò)咨詢(xún)15位生態(tài)學(xué)、區(qū)域經(jīng)濟(jì)學(xué)、地理學(xué)等相關(guān)專(zhuān)家,賦予層次分析法權(quán)重0.6,熵值法權(quán)重0.4,采用加權(quán)平均法確定各指標(biāo)的總權(quán)重W式(1)：

W=0.6Wi×0.4Wj

(1)

式中,熵值法是把評(píng)價(jià)中各評(píng)價(jià)指標(biāo)的信息進(jìn)行化與綜合,計(jì)算各指標(biāo)反映的信息熵,通過(guò)各指標(biāo)的信息熵來(lái)確定權(quán)重的客觀賦權(quán)方法,計(jì)算見(jiàn)文獻(xiàn)[21]。

(3)綜合指數(shù)計(jì)算

我國(guó)最早的佛寺藏書(shū)是白馬寺藏經(jīng)閣藏書(shū)。東漢永平十一年（公元68年），漢明帝敕令在洛陽(yáng)創(chuàng)建白馬寺。白馬寺是中國(guó)第一古剎，有中國(guó)佛教的“祖庭”和“釋源”之稱(chēng)。僅東漢時(shí)期，在白馬寺就譯有和收藏佛經(jīng)192部，共395卷。其中，《四十二章經(jīng)》為現(xiàn)存中國(guó)第一部漢譯佛典。

生態(tài)脆弱性指數(shù)、生態(tài)重要性指數(shù)和發(fā)展?jié)摿χ笖?shù)采用綜合指數(shù)加權(quán)求和計(jì)算式(2):

(2)

式中,Ci代表各指數(shù)的評(píng)價(jià)值,Xij代表第i個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)第j個(gè)要素的無(wú)量綱化指標(biāo)數(shù)值(表1),Pi代表對(duì)應(yīng)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)(公式1中的W)。

圖1　主體功能區(qū)細(xì)分三維魔方圖　Fig.1　Three-dimensional rubik′s cube figure of subdividing the main functional area

(4)主體功能細(xì)分

利用三維魔方圖方法細(xì)分[22]。將三維坐標(biāo)系中的X軸定義為各鄉(xiāng)鎮(zhèn)生態(tài)脆弱性,Y軸定義為各鄉(xiāng)鎮(zhèn)發(fā)展?jié)摿?Z軸定義為各鄉(xiāng)鎮(zhèn)生態(tài)重要性(圖1),根據(jù)距離的遠(yuǎn)近分別將三維坐標(biāo)系中的x軸、y軸和z軸的正方向劃分成高、中、低3個(gè)等級(jí)(離坐標(biāo)原點(diǎn)越近等級(jí)越低),并根據(jù)3×3×3的組合,將整個(gè)坐標(biāo)系區(qū)域分成27個(gè)空間單元,用每個(gè)空間單元來(lái)代表一種組合類(lèi)型,得出基于綜合指數(shù)法的限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)主體功能細(xì)分方案一。

1.2景觀指數(shù)法

(1)指標(biāo)選擇

從生態(tài)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)和人類(lèi)活動(dòng)適宜性?xún)煞矫孢x取景觀指數(shù),結(jié)合鄉(xiāng)鎮(zhèn)界線,利用ArcGIS軟件空間分析功能分別得出生態(tài)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)程度和人類(lèi)活動(dòng)適宜性分布結(jié)果,對(duì)二者進(jìn)行疊加得出方案二。其中,生態(tài)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)分析是基于景觀斑塊劃分進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[23]。選取景觀破碎度、景觀分離度、景觀優(yōu)勢(shì)度、散布與并列、景觀干擾度、景觀脆弱度、景觀損失度7個(gè)指標(biāo)計(jì)算區(qū)域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)。利用景觀干擾度指數(shù)和景觀脆弱度指數(shù)構(gòu)建景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)度。由于不同區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)源和風(fēng)險(xiǎn)受體會(huì)存在異質(zhì)性,因此在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中選擇鄉(xiāng)鎮(zhèn)作為基本評(píng)價(jià)單元;人類(lèi)活動(dòng)適宜度評(píng)價(jià)采用適宜生產(chǎn)的景觀面積(宜農(nóng)地面積)與區(qū)域總面積的比重表示。

在對(duì)各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)生態(tài)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和人類(lèi)活動(dòng)適宜度評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上,采用列聯(lián)表互斥的矩陣分類(lèi)法,對(duì)限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)進(jìn)行主體功能細(xì)分(表2)。

通過(guò)評(píng)價(jià)矩陣可將研究區(qū)劃分為12種不同的組合,每種組合代表不同的含義?；谘芯康男枨?根據(jù)各種組合類(lèi)型所代表的含義,對(duì)12種組合類(lèi)型分別進(jìn)行定義(表3),以此作為限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)主體功能細(xì)分的依據(jù),可得到基于景觀格局法的限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)主體功能細(xì)分方案二。

表2　人類(lèi)活動(dòng)適宜度-生態(tài)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)矩陣

表3　基于景觀格局法的限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)主體功能細(xì)分

1.3限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)細(xì)化方案確定

將前文兩種方法所得結(jié)果疊加修正,對(duì)高度一致的采取疊加結(jié)果,有差異的則根據(jù)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的生態(tài)環(huán)境特征、區(qū)位條件、生態(tài)服務(wù)功能、區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略等通過(guò)咨詢(xún)相關(guān)專(zhuān)家進(jìn)行綜合修正,具體原則為(表4),可以將限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)細(xì)化為4類(lèi)。

表4　綜合修正原則表

禁止開(kāi)發(fā)區(qū)指生態(tài)脆弱性及生態(tài)重要性都極高的區(qū)域,受環(huán)境承載力制約,以生態(tài)治理和環(huán)境保護(hù)為主,禁止任何形式的開(kāi)發(fā)活動(dòng)。主要有兩類(lèi),一類(lèi)是各類(lèi)自然保護(hù)區(qū),另一類(lèi)是限制程度最高、限制因子最多,生態(tài)極其脆弱區(qū)、生態(tài)服務(wù)功能極其重要的地區(qū);強(qiáng)限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)指生態(tài)脆弱性或生態(tài)重要性指數(shù)非常高或生態(tài)脆弱性及生態(tài)重要性指數(shù)較高但發(fā)展?jié)摿艿偷膮^(qū)域,是限制等級(jí)最強(qiáng)的主體功能區(qū);中限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)指生態(tài)脆弱性或生態(tài)重要性指數(shù)較高,發(fā)展條件較好、發(fā)展?jié)摿^大的區(qū)域;弱限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)指生態(tài)脆弱性及生態(tài)重要性指數(shù)都很低,生態(tài)環(huán)境承載力較強(qiáng),發(fā)展條件好、發(fā)展?jié)摿^大的區(qū)域,是限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)限制等級(jí)最弱的區(qū)域,在政府監(jiān)督下可適當(dāng)進(jìn)行區(qū)域開(kāi)發(fā),是未來(lái)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要承載區(qū)。

2　研究案例

2.1研究區(qū)概況

寧夏限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)在《全國(guó)主體功能區(qū)劃》及《寧夏主體功能區(qū)劃》中均被劃為限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū),主要包括中南部的鹽池縣、同心縣、紅寺堡開(kāi)發(fā)區(qū)、西吉縣、海原縣、彭陽(yáng)縣、涇源縣、隆德縣8個(gè)縣(區(qū))(圖2),共93個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),總面積27921.34km2,占寧夏總面積的42.05%。2012年,總?cè)丝?03.81萬(wàn)人,占寧夏總?cè)丝诘?3.83%。寧夏限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱,人口壓力較大,經(jīng)濟(jì)發(fā)展長(zhǎng)期處于欠發(fā)達(dá)狀態(tài),2012年該地區(qū)人均GDP 是寧夏平均水平的29.02%,是引黃灌區(qū)的22.47%;農(nóng)民人均純收入是寧夏平均水平的73.27%,是引黃灌區(qū)的57.39%,是全國(guó)18個(gè)集中連片特殊困難地區(qū)之一。

圖2　寧夏主體功能區(qū)分布圖Fig.2　The main function zoning map of the Ningxia Hui Autonomous Region

2.2數(shù)據(jù)來(lái)源及處理

綜合指數(shù)法借助GIS軟件,根據(jù)30M分辨率TM遙感影像(2011年)、《寧夏自然地理地圖集》(2011年)獲得研究區(qū)植被類(lèi)型、土壤質(zhì)地等自然屬性數(shù)據(jù);寧夏地形DEM影像獲得各鄉(xiāng)鎮(zhèn)地形起伏度等級(jí)分布數(shù)據(jù);《寧夏統(tǒng)計(jì)年鑒》、各縣(區(qū))統(tǒng)計(jì)公報(bào)、各縣(區(qū))《經(jīng)濟(jì)要情手冊(cè)》獲得社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。其中,土壤數(shù)據(jù)根據(jù)寧夏土壤類(lèi)型分布圖(比例尺為1∶350萬(wàn)),結(jié)合《寧夏土壤》對(duì)土壤特征的描述,得出各鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤空間分布數(shù)據(jù);地表覆蓋類(lèi)型及植被覆蓋率根據(jù)2011年寧夏遙感影像,結(jié)合2012年對(duì)研究區(qū)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查數(shù)據(jù)獲得。

景觀格局法運(yùn)用ENVI軟件,監(jiān)督分類(lèi)30m分辨率TM遙感影像(2011年),類(lèi)型分為水域,耕地,有林地,牧草地,城鎮(zhèn)、農(nóng)村居民點(diǎn),未利用土地六類(lèi)。運(yùn)用Fragstats 3.3軟件得到景觀破碎度、景觀分離度、景觀優(yōu)勢(shì)度指數(shù)和散布與并列指數(shù),得出生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù);計(jì)算各鄉(xiāng)鎮(zhèn)適宜生產(chǎn)的景觀面積即宜農(nóng)地占總面積的百分比作為人類(lèi)活動(dòng)適宜強(qiáng)度指數(shù)。

2.3細(xì)分結(jié)果

按照以上限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)的細(xì)化方法,分別采用綜合指數(shù)法和景觀指數(shù)法得出方案一和方案二。結(jié)合專(zhuān)家意見(jiàn)、國(guó)家政策要求及區(qū)域未來(lái)發(fā)展戰(zhàn)略等,得出最終方案(圖3)。

(1)禁止開(kāi)發(fā)區(qū)總面積53.1萬(wàn)hm2,占寧夏限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)總面積的19.04%。主要有兩類(lèi),一類(lèi)是各類(lèi)自然保護(hù)區(qū),另一類(lèi)是是限制程度最高、限制因子最多,生態(tài)極其脆弱區(qū)、生態(tài)服務(wù)功能極其重要的地區(qū),共14個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。各類(lèi)自然保護(hù)區(qū)主要指羅山、哈巴湖、六盤(pán)山、火石寨4個(gè)國(guó)家自然保護(hù)區(qū),黨家岔、南華山2個(gè)省級(jí)自然保護(hù)區(qū)。生態(tài)極其脆弱區(qū)主要是位于中部干旱帶、干旱缺水生態(tài)極其脆弱的土地沙漠化區(qū)域。生態(tài)服務(wù)功能極其重要區(qū)主要是六盤(pán)山高寒陰濕區(qū)。

(2)強(qiáng)限制開(kāi)發(fā)區(qū)(治理限制開(kāi)發(fā)區(qū))總面積71.8萬(wàn)hm2,占寧夏限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)總面積的27.92%。主要是生態(tài)環(huán)境較為脆弱的區(qū)域干旱風(fēng)沙區(qū)、黃土丘陵水土流失區(qū)和六盤(pán)山土石山區(qū),共27個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。處于強(qiáng)限制開(kāi)發(fā)區(qū)域的各鄉(xiāng)鎮(zhèn),生存條件惡劣,生態(tài)環(huán)境脆弱,是綜合限制程度較高的地區(qū),尤其是自然生態(tài)條件限制程度高。

(3)中限制開(kāi)發(fā)區(qū)(調(diào)控限制開(kāi)發(fā)區(qū))總面積123.6萬(wàn)hm2,占寧夏限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)總面積的44.28%。主要有揚(yáng)黃灌區(qū)、能源富集區(qū)和河谷川道區(qū),資源環(huán)境條件較好,水、能源、礦產(chǎn)資源較為豐富,有部分水澆地,共35個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。中限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)是寧夏限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)條件較好的區(qū)域,自然生態(tài)約束條件較少,區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展處于中等水平。區(qū)域內(nèi)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)位于水資源較為豐富、區(qū)位條件較好、交通便利的河谷川道區(qū),部分位于礦產(chǎn)資源富集區(qū),產(chǎn)業(yè)主要是以生態(tài)農(nóng)業(yè)為主的特色種植業(yè)和以生態(tài)工業(yè)為主的礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā),經(jīng)濟(jì)發(fā)展基礎(chǔ)較好,未來(lái)是寧夏限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)生態(tài)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)保護(hù)的重點(diǎn)區(qū)域。

(4)弱限制開(kāi)發(fā)區(qū)(監(jiān)督限制開(kāi)發(fā)區(qū))總面積33.2萬(wàn)hm2,占寧夏限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)總面積的18.20%;劃入此區(qū)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)共17個(gè),主要包括兩類(lèi),一類(lèi)為縣城所在的城鎮(zhèn),另一類(lèi)為離中心鎮(zhèn)較近的郊區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。這些區(qū)域是寧夏限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)資源環(huán)境條件最好的區(qū)域,經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)較好,未來(lái)發(fā)展?jié)摿Υ蟆?/p>

其中,花馬池鎮(zhèn)、大水坑鎮(zhèn)、惠安堡鎮(zhèn)、河西鎮(zhèn)、香水鎮(zhèn)、高沙窩鎮(zhèn)屬于禁止開(kāi)發(fā)區(qū),太陽(yáng)山鎮(zhèn)、吉強(qiáng)鎮(zhèn)、王洼鎮(zhèn)、白陽(yáng)鎮(zhèn)屬于強(qiáng)限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)?？紤]到這些鄉(xiāng)鎮(zhèn)多為縣城所在地或礦產(chǎn)資源富集區(qū),均屬未來(lái)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重點(diǎn)和中心。因此,根據(jù)區(qū)域未來(lái)發(fā)展戰(zhàn)略和咨詢(xún)專(zhuān)家意見(jiàn),將各縣(區(qū))縣城所在地豫海鎮(zhèn)、花馬池鎮(zhèn)、紅寺堡鎮(zhèn)、白陽(yáng)鎮(zhèn)、城關(guān)鎮(zhèn)、吉強(qiáng)鎮(zhèn)調(diào)整為弱限制開(kāi)發(fā)區(qū),將能源礦產(chǎn)資源豐富的大水坑鎮(zhèn)、惠安堡鎮(zhèn)、高沙窩鎮(zhèn)、太陽(yáng)山鎮(zhèn)、王洼鎮(zhèn)調(diào)整為中限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)。香水鎮(zhèn)雖然為涇源縣城所在地,但由于其位于六盤(pán)山自然保護(hù)區(qū)內(nèi),仍為禁止開(kāi)發(fā)區(qū)。

圖3　寧夏限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)主體功能區(qū)細(xì)分方案Fig.3　The subdivision of main functional area in limit development ecological zone of the Ningxia Hui Autonomous Region

3　討論和結(jié)論

(1)限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)以生態(tài)保護(hù)為主導(dǎo),因此細(xì)分選擇了生態(tài)脆弱性、生態(tài)重要性、發(fā)展?jié)摿ψ鳛閯澐种笜?biāo),并以生態(tài)脆弱性和生態(tài)重要性為主要依據(jù),以發(fā)展?jié)摿榇我罁?jù),即如果區(qū)域脆弱性高,重要性指數(shù)大,即使發(fā)展?jié)摿υ俅?也應(yīng)劃為強(qiáng)限制開(kāi)發(fā)區(qū)或禁止開(kāi)發(fā)區(qū)。

(2)主體功能細(xì)分是針對(duì)現(xiàn)有主體功能區(qū)劃主要基于縣級(jí)行政區(qū)劃的劃分結(jié)果差異性較大的缺陷所進(jìn)行的二次劃分?；緞澐謫卧叫?結(jié)果的內(nèi)部均質(zhì)性就越好,政策建議就越具有針對(duì)性。鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政區(qū)則以其樣本數(shù)量適中、均質(zhì)性、可行性較好的優(yōu)點(diǎn)成為限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)主體功能細(xì)分的最佳選擇。

(3)采用綜合指數(shù)法和景觀指數(shù)法相結(jié)合的限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)細(xì)化方法,能夠較好的反映限制開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi)部的發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)展?jié)摿Α⑸鷳B(tài)環(huán)境承載力和協(xié)同效益的差異,大大提高了主體生態(tài)功能區(qū)的可操作性。

(4)保護(hù)與開(kāi)發(fā)的對(duì)立與統(tǒng)一是主體功能區(qū)劃需要解決的難題。細(xì)分到鄉(xiāng)鎮(zhèn)使其主體功能更為突出,結(jié)果顯示部分禁止開(kāi)發(fā)、高中低強(qiáng)度開(kāi)發(fā)間空間分布鑲嵌、分散的特征,在保證空間連續(xù)性前提下歸并部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)增加了保護(hù)與開(kāi)發(fā)權(quán)衡的復(fù)雜性,這也是今后需要進(jìn)一步研究的問(wèn)題。

(5)從細(xì)分結(jié)果看,即使是面積較小的縣域功能區(qū),內(nèi)部的發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)展?jié)摿?、生態(tài)環(huán)境承載力存在較大差異,協(xié)同效益也有所不同,在生態(tài)保護(hù)前提下,保護(hù)與開(kāi)發(fā)空間的過(guò)渡性和配置極為必要。同時(shí),研究表明現(xiàn)有以縣為單位的主體功能區(qū)劃的指導(dǎo)性需要進(jìn)一步細(xì)分予以配合,以達(dá)到支撐全國(guó)和省自治區(qū)主體功能區(qū)劃格局的作用。

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Theory and application of the main functional subdivision of limited development ecological zones

MI Nan1, YANG Meiling2, FAN Xingang1,3, MI Wenbao2,*, LI Tongsheng4, WANG Tingyu3

1CollegeofAgriculture,NingxiaUniversity,Yinchuan750021,China2CollegeofResourcesandEnvironment,NingxiaUniversity,Yinchuan750021,China3DepartmentofScienceandTechnology,NingxiaUniversity,Yinchuan750021,China4Collegeofcityandenvironment,NorthwestUniversity,Xi′an710127,China

The limited development zone as a type of main functional area whose ecological carrying capacity is weak, but has a serious effect on the entire country or the ecological security of large areas. Spatial development-oriented three-dimensional magic cube map, which reflects the results of the regional main features division, the main functions do not exclude other non-dominant functions, but it does not mean that the entire territory of the limited zones has limited development. The moderate development areas have better resources and environmental conditions and can be developed in eco-point protection on a priority basis. The limited development areas are minority-inhabited areas with poor economic development. Therefore, massive industrialization and urbanization are limited in these areas, and some measures, such as corresponding financial transfers and ecological compensation, are implemented to maximize the ecological functions. Limited development does not mean prohibited development, it indicates that only the level and intensity of development is restricted. To enhance the targeted goals and operability of the development and protection policy implementation in the limited developing ecological zones, we studied the main functional identification and subdivisions below the level of county, and constructed the theoretical basis and principles of subdivision of limited developing zones, based on the existing main functional subdivision methods. We proposed the guidelines for the ‘Multi-channel integration, ecological priority′, in the township administrative region range for subdividing units, and applied the comprehensive index for evaluation, ‘D Rubiks Cube’ method for limited level divisions, that formed scheme I. We applied the landscape ecology method, through remote sensing image information extraction and analysis, that formed schemeⅡ. According to the comprehensive correction principle, scheme I and II are integrated, and through expert advice and policy it is amended and combined with the actual study area, thereby forming the final scheme of the main functional subdivision of limited developing zones. The main functional areas are divided into four levels, prohibited development zone, strong limited development zone, development zone, and weak limited development zone. A case study on the limited development zone in Ningxia shows that: 1) applying two methods independently and comparing them can improve the feasibility of the solution. It is a new idea and has strong popularization. 2) Some townships are influenced by the resource development and regional macroeconomic policy orientation; therefore, adjustments must be done under the expert advice and policy requirements. 3) Even for the smaller functional zones, there are large differences in the internal development status, development potential, and ecological environmental bearing capacity; thus, protection and development of transitional space and configuration is highly essential. 4) On the basis of carding the related studies, this paper employs the regional differentiation theory, spatial structure theory, man-land relationship theory, the theory of sustainable development, ecological and economic theory, landscape ecology theory as the theoretical basis for the subdivision and regional development of the limited development areas. 5) Segmentation was conducted on the basis of the method of landscape pattern, which took into consideration only the current natural environmental conditions but did not consider the region′s future development potential. In addition, the existing ecological conditions of these areas are poor; however, with the improvement in conditions, these areas can be transformed to moderate development. Therefore, time series analysis multi-way segment after stack can improve the results of scientific nature further.

limited development; ecological zone; main functional area; subdivision; Ningxia

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(41161020, 41361024)

2015- 01- 29; 網(wǎng)絡(luò)出版日期:2015- 12- 03

Corresponding author.E-mail: miwbao@nxu.edu.cn

10.5846/stxb201501290239

米楠,楊美玲,樊新剛,米文寶,李同昇,王婷玉.主體功能區(qū)劃中限制開(kāi)發(fā)生態(tài)區(qū)的細(xì)分方法——以寧夏回族自治區(qū)為例.生態(tài)學(xué)報(bào),2016,36(16):5058- 5066.

Mi N, Yang M L, Fan X G, Mi W B, Li T S, Wang T Y.Theory and application of the main functional subdivision of limited development ecological zones.Acta Ecologica Sinica,2016,36(16):5058- 5066.