柏松，景連東，李暉，馮文蘭

1. 西南民族大學(xué)化學(xué)與環(huán)境保護(hù)工程學(xué)院，四川 成都 610041；2. 成都信息工程大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，四川 成都 610041

基于水源涵養(yǎng)功能的生態(tài)紅線劃定方法研究

柏松1，景連東1，李暉1，馮文蘭2*

1. 西南民族大學(xué)化學(xué)與環(huán)境保護(hù)工程學(xué)院，四川 成都 610041；2. 成都信息工程大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，四川 成都 610041

生態(tài)紅線是2011年首次被提出的全新概念，如何科學(xué)劃定區(qū)域生態(tài)紅線是一個(gè)亟待探討解決的新課題。該研究以四川省為調(diào)查對(duì)象，采用多源遙感數(shù)據(jù)、氣象站點(diǎn)數(shù)據(jù)以及太陽(yáng)輻射站點(diǎn)等數(shù)據(jù)，綜合運(yùn)用 GIS技術(shù)、區(qū)域水量平衡法等研究手段，從水源涵養(yǎng)功能價(jià)值的角度探討生態(tài)紅線的劃定方法。結(jié)果表明：四川省水源涵養(yǎng)量在5.38～1187.29 mm之間，各地區(qū)分布差異顯著。四川盆地水源涵養(yǎng)量最高，平均達(dá)200 mm以上；川西南山區(qū)和四川盆周山區(qū)次之，其值在100～200 mm之間；川西北高山高原地區(qū)最低，水源涵養(yǎng)量普遍低于100 mm。根據(jù)四川省各地水源涵養(yǎng)功能價(jià)值差異，將其劃分為5個(gè)等級(jí)生態(tài)功能區(qū)，即一般重要、輕度重要、中度重要、高度重要和極重要功能區(qū)。其中，一般重要和輕度重要功能區(qū)的水源涵養(yǎng)量低于150 mm，生態(tài)價(jià)值不高，面積總和298911 km2，占四川省總面積61.63%；中度重要功能區(qū)面積95992 km2，占四川省總面積 19.79%，該功能區(qū)水源涵養(yǎng)量為 150～200 mm，生態(tài)價(jià)值一般；高度重要和極重要功能區(qū)的水源涵養(yǎng)量高于200 mm，生態(tài)價(jià)值較高，面積總計(jì)90107 km2，占四川省總面積18.57%。四川生態(tài)紅線區(qū)水源涵養(yǎng)量達(dá)250 mm以上，總面積6715 km2，占四川國(guó)土總面積1.38%，集中分布于四川盆地的雅安市東部、眉山市西南部和樂(lè)山市西北部地區(qū)。實(shí)地調(diào)查顯示，該研究劃定的生態(tài)紅線區(qū)內(nèi)不僅水源涵養(yǎng)量豐富，而且水源保護(hù)區(qū)和水源補(bǔ)給區(qū)分布眾多，屬四川水源涵養(yǎng)極重要的生態(tài)功能區(qū)。該研究提出的水源涵養(yǎng)生態(tài)紅線劃定方法具有一定的參考價(jià)值，研究成果對(duì)于中國(guó)其他地區(qū)生態(tài)保護(hù)紅線的劃定工作具有借鑒意義。

生態(tài)紅線；水源涵養(yǎng)；GIS；四川地區(qū)

劃定“生態(tài)紅線”是我國(guó)新近推出的一項(xiàng)國(guó)家生態(tài)保護(hù)戰(zhàn)略（楊邦杰等，2014）。所謂“生態(tài)紅線”，是指在重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)、生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)和脆弱區(qū)等區(qū)域劃定出嚴(yán)格管控邊界線，即保障國(guó)家和區(qū)域生態(tài)安全的底線（于驥等，2015）。迄今為止，在學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域，“生態(tài)紅線”仍是一個(gè)嶄新的研究課題（楊世凡等，2015；王云才等，2015；謝雅婷等，2017）?！吧鷳B(tài)紅線”的概念在國(guó)外尚未見(jiàn)報(bào)道，它是由中國(guó)于2011年在國(guó)家正式文件《關(guān)于加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)重點(diǎn)工作的意見(jiàn)》中首次提出的（陳凱麒等，2015）。近年來(lái)，國(guó)家多次提出將在重要生態(tài)功能區(qū)、陸地和海洋生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)、脆弱區(qū)等區(qū)域劃定生態(tài)保護(hù)紅線，即劃定出一個(gè)必須嚴(yán)格管理和維護(hù)的區(qū)域，有效保障區(qū)域的生態(tài)安全（陳海嵩，2015；林勇等，2016；燕守廣等，2016；夏方舟等，2017）。因此，劃定生態(tài)紅線對(duì)于維護(hù)生態(tài)安全格局、保障生態(tài)系統(tǒng)功能、支撐社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

當(dāng)前，中國(guó)生態(tài)紅線劃定研究工作才剛起步。2015年5月，國(guó)家環(huán)保部首次制定了《生態(tài)保護(hù)紅線劃定技術(shù)指南》，并在許多典型省份開(kāi)展試點(diǎn)工作，目前取得的研究成果仍是初步的（尚文繡等，2016；何彥龍等，2016）。關(guān)于生態(tài)紅線的相關(guān)劃定方法、劃分指標(biāo)體系還很不完善（左志莉，2010；范麗媛，2015）。因此，選擇典型區(qū)域開(kāi)展生態(tài)紅線劃定研究是十分必要和迫切的。四川是中國(guó)的生態(tài)大省，省內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)類型復(fù)雜多樣，生態(tài)環(huán)境脆弱，敏感地區(qū)分布眾多（宋述軍等，2008）。四川特色鮮明的生態(tài)環(huán)境和生態(tài)功能，在中國(guó)具有十分突出的代表性和典型性，是開(kāi)展生態(tài)紅線劃定研究工作的理想?yún)^(qū)域。

為此，本研究將從生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)生態(tài)功能的角度，以四川為分析對(duì)象，依據(jù)四川全域多源遙感數(shù)據(jù)、氣象站點(diǎn)數(shù)據(jù)以及太陽(yáng)輻射站點(diǎn)等數(shù)據(jù)，運(yùn)用GIS技術(shù)結(jié)合水源涵養(yǎng)功能分級(jí)評(píng)估方法，探討水源涵養(yǎng)生態(tài)紅線的劃定方法，為研究和探索生態(tài)保護(hù)紅線劃定技術(shù)方法提供參考依據(jù)。

1. 研究區(qū)域與數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 研究區(qū)域

四川位于中國(guó)西南腹地，介于東經(jīng) 97°21'～108°33'和 北 緯 26°03'～34°19'之 間 ， 幅 員 面 積4.86×105km2。四川地形地貌懸殊，氣候特征差異顯著，雨量豐沛，江河縱橫。同時(shí)，四川地處長(zhǎng)江上游，流域面積100 km2以上河流1065條，是長(zhǎng)江、黃河重要的水源發(fā)源地及涵養(yǎng)區(qū)，具有十分重要的生態(tài)地位。

圖1所示為研究區(qū)數(shù)字高程模型圖（DEM）。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究數(shù)據(jù)來(lái)源包括5個(gè)方面：遙感數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、土地利用數(shù)據(jù)、土壤數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)。

1.2.1 遙感數(shù)據(jù)

遙感數(shù)據(jù)主要來(lái)源于美國(guó)航空航天局(NASA)的MODIS13Q1 16 d合成的NDVI產(chǎn)品數(shù)據(jù)，每年共有23期影像，共下載了2000—2014年的NDVI影像，在MRT下將其重投影為阿爾伯斯等積投影，分辨率為250 m。

1.2.2 氣象數(shù)據(jù)

氣象數(shù)據(jù)主要從中國(guó)氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)獲取，包括四川省范圍內(nèi)52個(gè)氣象站點(diǎn)2000—2014年逐年月降水量數(shù)據(jù)、月平均溫度、月最高溫度與月最低溫度。此外還包括四川省及周邊地區(qū)共23個(gè)站點(diǎn)的月太陽(yáng)總輻射數(shù)據(jù)，單位為MJ?m-2。

1.2.3 土地利用數(shù)據(jù)

地表覆被類型數(shù)據(jù)為30 m分辨率的IPCC土地覆被類型，主要依據(jù)2010年生態(tài)10年環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)土地覆蓋分類系統(tǒng)進(jìn)行土地類型劃分。

1.2.4 其他數(shù)據(jù)

30 m分辨率的DEM以及坡度數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)際科學(xué)數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)，坡向數(shù)據(jù)是在 ARCGIS下從DEM 數(shù)據(jù)中提取出來(lái)的。其中，地震烈度、基本烈度采用6度，設(shè)防烈度為7度。

2 研究方法

2.1 水源涵養(yǎng)生態(tài)紅線劃定方法

水源涵養(yǎng)功能生態(tài)紅線劃定方法分以下5個(gè)步驟進(jìn)行：

（1）數(shù)據(jù)收集與處理

收集與處理四川全域的遙感數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、地面數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。其中，遙感數(shù)據(jù)的預(yù)處理工作主要在MODIS Swath TOOL和ARGGIS軟件平臺(tái)下完成，包括對(duì)各數(shù)據(jù)的投影、矢量裁剪、格式轉(zhuǎn)換等；

（2）開(kāi)展水源涵養(yǎng)量評(píng)價(jià)

本研究目的是劃定水源涵養(yǎng)功能生態(tài)保護(hù)紅線，為此，擬先對(duì)四川省全域范圍開(kāi)展水源涵養(yǎng)功能重要性評(píng)價(jià)，再根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果，將四川省內(nèi)水源涵養(yǎng)功能最重要的區(qū)域劃定為水源涵養(yǎng)生態(tài)紅線區(qū)。水源涵養(yǎng)重要性評(píng)價(jià)方法擬采用基于降水和蒸散的水量分解模型法（式 1）來(lái)估算四川省水源涵養(yǎng)量。其表達(dá)式如下：

式中，Wwater為水源涵養(yǎng)量（mm）；Wpre為降雨量（mm）；Wet為實(shí)際蒸散量（mm），Wpet為潛在蒸散量（mm）。ω為下墊面（土地覆蓋）影響系數(shù)（姜琳，2014）。

區(qū)域?qū)嶋H蒸散量參考周廣勝等（1995）的研究成果，公式如下：

式中，r(x, t)為某時(shí)間段內(nèi)某區(qū)域的降雨量（mm）；Rn(x, t)為某時(shí)間段內(nèi)某區(qū)域凈輻射量（MJ·m-2）。

根據(jù)上述水量分解模型（式 1）及收集的四川省全域范圍內(nèi)的各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，可以獲得四川省不同地區(qū)水源涵養(yǎng)量。

（3）根據(jù)水源涵養(yǎng)評(píng)價(jià)結(jié)果劃定生態(tài)紅線

以上述計(jì)算出的水源涵養(yǎng)量大小作為水源涵養(yǎng)功能重要性的評(píng)價(jià)指標(biāo)，即水源涵養(yǎng)量越大，水源涵養(yǎng)功能越重要；反之亦然。采用自然間斷點(diǎn)分級(jí)方法，利用地理信息系統(tǒng)軟件ArcGIS，采用自然斷點(diǎn)法將獲得的水源涵養(yǎng)量分為5級(jí)。水源涵養(yǎng)量最高區(qū)域?yàn)橐患?jí)，其次為二級(jí)，水源涵養(yǎng)量最低區(qū)域?yàn)槲寮?jí)。由于水源含量大小代表水源涵養(yǎng)功能大小，因此，按水源涵養(yǎng)服務(wù)值大小由低到高依次劃分為5個(gè)重要性生態(tài)功能區(qū)，即一般重要、中等重要、重要、極重要水源涵養(yǎng)生態(tài)功能區(qū)。其對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)表1。

對(duì)四川省全域水源涵養(yǎng)量進(jìn)行計(jì)算，將水源涵養(yǎng)量最高的區(qū)域作為水源涵養(yǎng)功能價(jià)值極重要區(qū)域，并將這一極重要水源含量功能區(qū)劃定為水源涵養(yǎng)生態(tài)紅線區(qū)。

3 結(jié)果與討論

3.1 四川水源涵養(yǎng)量分布結(jié)果

本研究采用四川多源遙感數(shù)據(jù)，運(yùn)用GIS軟件對(duì)四川省域范圍內(nèi)52個(gè)氣象站點(diǎn)2000—2014年的逐年月降水量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，獲得四川累年平均降水量分布圖（圖2）及潛在蒸發(fā)量分布圖（圖3）。根據(jù)區(qū)域?qū)嶋H蒸散量并結(jié)合式 1，獲得四川省水源涵養(yǎng)量分布圖（圖4）。

由圖4可見(jiàn)，四川省水源涵養(yǎng)量分布不均，并且各地區(qū)間分布差異十分顯著。四川省水源涵養(yǎng)量在5.38～1187.29 mm之間，最高值為1187.29 mm，分布于四川盆地西南邊緣地區(qū)，最低值為5.38 mm，分布于四川省西部邊緣高山地區(qū)?？傮w上看，四川省水源涵養(yǎng)量呈現(xiàn)出由東南向西北逐漸遞減的趨勢(shì)，具有較強(qiáng)的地貌分布特征。四川盆地地區(qū)水源涵養(yǎng)量最高，均值在200 mm以上；其次為川西南山區(qū)和四川盆周山區(qū)，其水源涵養(yǎng)量普遍在100～200 mm之間；川西北高山高原地區(qū)的水源涵養(yǎng)量最低，均值在100 mm以下，多數(shù)地區(qū)水源涵養(yǎng)量不足50 mm。由此可見(jiàn)，四川省各地區(qū)地形地貌的不同，也成為不同地區(qū)水源涵養(yǎng)功能存在差異的原因之一。

圖2 累年平均降水量Fig. 2 Cumulative annual average precipitation in Sichuan province

圖3 年平均潛在蒸發(fā)量Fig. 3 Annual average potential evaporation in Sichuan province

圖4 四川水源涵養(yǎng)量分布圖Fig. 4 Distribution map of water conservation amount in Sichuan province

表1 水源涵養(yǎng)量大小與水源涵養(yǎng)功能重要性分級(jí)對(duì)應(yīng)關(guān)系Table 1 Correspondence between water conservation quantity and classification of water conversation function in Sichuan province

3.2 四川水源涵養(yǎng)生態(tài)功能區(qū)分級(jí)

誠(chéng)如前述，四川各地區(qū)水源涵養(yǎng)量分布存在較大差異，這就決定了不同地區(qū)間水源涵養(yǎng)功能價(jià)值的不同。劃定四川省的水源涵養(yǎng)生態(tài)保護(hù)紅線區(qū)域，其核心就是識(shí)別出省內(nèi)水源涵養(yǎng)功能價(jià)值最重要的區(qū)域。由于一個(gè)地區(qū)水源涵養(yǎng)量的大小決定了該地區(qū)水源涵養(yǎng)功能價(jià)值的大小，因此，根據(jù)各地區(qū)水源涵養(yǎng)量的不同，就可以劃分出水源涵養(yǎng)功能重要性等級(jí)不同的區(qū)域。如圖4所示，四川省水源涵養(yǎng)量在5.38～1187.29 mm之間變化。采用自然間斷點(diǎn)分級(jí)法與定性分析相結(jié)合的方法（李盈盈，2015；劉婭等，2015），以水源涵養(yǎng)量大小代表水源涵養(yǎng)功能價(jià)值大小，劃分出5個(gè)等級(jí)水源涵養(yǎng)生態(tài)功能區(qū)，具體為：水源涵養(yǎng)量處于5.38～100 mm之間區(qū)域?yàn)橐话阒匾春B(yǎng)生態(tài)功能區(qū)；水源涵養(yǎng)量在100～150 mm之間區(qū)域?yàn)檩p度重要生態(tài)功能區(qū)；150～200 mm 區(qū)域?yàn)橹卸戎匾鷳B(tài)功能區(qū)；200～250 mm區(qū)域?yàn)楦叨戎匾鷳B(tài)功能區(qū)；水源涵養(yǎng)量＞250 mm以上區(qū)域?yàn)闃O重要生態(tài)功能區(qū)，極重要水源涵養(yǎng)生態(tài)功能區(qū)即水源涵養(yǎng)功能價(jià)值最高區(qū)域，也是亟需重點(diǎn)保護(hù)的水源涵養(yǎng)生態(tài)紅線區(qū)域。水源涵養(yǎng)分級(jí)賦值標(biāo)準(zhǔn)及其與各生態(tài)功能區(qū)對(duì)應(yīng)關(guān)系詳見(jiàn)表1。

根據(jù)表2的分級(jí)結(jié)果，基于水源涵養(yǎng)量大小，運(yùn)用GIS軟件將四川省按照水源涵養(yǎng)功能價(jià)值分為5個(gè)等級(jí)的生態(tài)功能區(qū)，分級(jí)結(jié)果繪于圖5。

根據(jù)圖5分級(jí)結(jié)果，運(yùn)用ArcGIS軟件，疊加水源涵養(yǎng)評(píng)價(jià)結(jié)果，獲得不同水源涵養(yǎng)生態(tài)功能區(qū)的分布面積及比例統(tǒng)計(jì)結(jié)果（表3）。

由圖5可知，四川省內(nèi)水源涵養(yǎng)量一般重要生態(tài)功能區(qū)（水源涵養(yǎng)量5.38～100 mm）和輕度重要生態(tài)功能區(qū)（水源涵養(yǎng)量100～150 mm）的分布區(qū)域大體一致，集中分布在川西北高山高原地區(qū)，且分布面積較大。其中，一般重要生態(tài)功能區(qū)面積173814 km2，占四川省國(guó)土總面積35.84%；輕度重要生態(tài)功能區(qū)面積125097 km2，占四川國(guó)土總面積25.79%，兩者面積總和298911 km2，占四川省總面積61.63%。由此說(shuō)明，四川省半數(shù)以上區(qū)域水源涵養(yǎng)量均在150 mm以下，水源涵養(yǎng)生態(tài)功能價(jià)值不高。中度重要生態(tài)功能區(qū)（水源涵養(yǎng)量 150～200 mm）主要分布在兩個(gè)區(qū)域，一是四川盆地西北部，二是川西南山區(qū)中部地區(qū)，總面積95992 km2，占四川省國(guó)土總面積19.79%；高度重要和極重要生態(tài)功能區(qū)的分布較為集中，都分布于四川盆地地區(qū)。其中，高度重要生態(tài)功能區(qū)（水源涵養(yǎng)量 200～250 mm）面積 83392 km2，占四川省國(guó)土總面積17.19%；極重要的水源涵養(yǎng)功能區(qū)的分布尤為集中，集中分布在四川盆地的雅安、眉山和樂(lè)山地區(qū)，分布面積6715 km2，占四川省總面積1.38%。

圖5 四川水源涵養(yǎng)分級(jí)分布圖Fig. 5 Classification map of water conversation conduction in Sichuan Province

由上述結(jié)果可知，本研究劃定的高度重要和極重要生態(tài)功能區(qū)的水源涵養(yǎng)量都在200 mm以上，具有較重要水源涵養(yǎng)生態(tài)功能價(jià)值，是四川省重要的水源涵養(yǎng)生態(tài)功能區(qū)。

3.3 水源涵養(yǎng)生態(tài)紅線劃定結(jié)果

根據(jù)國(guó)家環(huán)保部2015年5月首次印發(fā)的《生態(tài)保護(hù)紅線劃定技術(shù)指南》（以下簡(jiǎn)稱“指南”），中關(guān)于生態(tài)保護(hù)紅線的劃定，需在對(duì)區(qū)域進(jìn)行生態(tài)服務(wù)功能重要性評(píng)估的基礎(chǔ)上，明確生態(tài)保護(hù)重點(diǎn)區(qū)域，將其生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值最高區(qū)域劃定為生態(tài)紅線區(qū)。本研究依照該《指南》要求，對(duì)四川省水源涵養(yǎng)功能價(jià)值進(jìn)行了評(píng)估，據(jù)此劃分出5個(gè)不同重要性等級(jí)的生態(tài)功能區(qū)，即一般重要、輕度重要，中度重要、高度重要和極重要的水源涵養(yǎng)生態(tài)功能區(qū)（圖5和表3）。

表2 四川水源涵養(yǎng)功能評(píng)價(jià)分級(jí)表Table 2 Evaluation classification of water conversation function in Sichuan province

表3 水源涵養(yǎng)量分級(jí)統(tǒng)計(jì)表Table 3 Statistical results of classification of water conversation function

前已述及，研究劃定的高度重要和極重要生態(tài)功能區(qū)都具有較高的水源涵養(yǎng)功能價(jià)值，生態(tài)保護(hù)紅線應(yīng)為生態(tài)功能價(jià)值最高的區(qū)域。由此，將本研究劃定的極重要生態(tài)功能區(qū)劃定為水源涵養(yǎng)生態(tài)紅線區(qū)。紅線區(qū)分布范圍見(jiàn)圖6。

圖6 四川水源涵養(yǎng)生態(tài)紅線區(qū)Fig. 6 The ecological red line with water conversation function in Sichuan Province

由圖6可知，四川水源涵養(yǎng)生態(tài)紅線區(qū)的分布十分集中，主要分布于四川省雅安市東部，眉山市西南部和樂(lè)山市西北部地區(qū)。生態(tài)紅線區(qū)總面積6715 km2，占四川國(guó)土總面積1.38%。紅線區(qū)內(nèi)的行政區(qū)涉及四川雅安市、峨眉山市、樂(lè)山市、浦江縣、丹棱縣、洪雅縣、夾江縣?？傮w而言，四川省水源涵養(yǎng)生態(tài)紅線區(qū)面積較小，加之分布集中，這為該生態(tài)紅線區(qū)的保護(hù)提供了有利條件。

3.4 水源涵養(yǎng)生態(tài)紅線區(qū)實(shí)證研究

為進(jìn)一步明確水源涵養(yǎng)生態(tài)紅線區(qū)的劃定與實(shí)際情況是否相符，對(duì)此生態(tài)紅線區(qū)進(jìn)行了調(diào)查研究。調(diào)查結(jié)果顯示，四川省近年先后劃定了169個(gè)“飲用水源保護(hù)區(qū)”，本研究劃定的紅線區(qū)內(nèi)水源保護(hù)地有5個(gè)，約占四川水源保護(hù)地總數(shù)3%。除水源保護(hù)地外，該生態(tài)紅線區(qū)內(nèi)還有象鼻咀水庫(kù)、梅灣水庫(kù)、復(fù)興水庫(kù)等重要水源保護(hù)區(qū)及四川江河重要的水源補(bǔ)給區(qū)。不僅如此，聞名全國(guó)的暴雨區(qū)，即青衣江暴雨區(qū)（或稱峨眉山暴雨中心）也分布于生態(tài)紅線區(qū)內(nèi)，該區(qū)域一日最大降水量可達(dá) 373.3 mm，多年平均降水深達(dá)1776.7 mm。

由此可知，本研究基于水源涵養(yǎng)功能劃定出的生態(tài)紅線區(qū)，不僅水源涵養(yǎng)量豐富，而且區(qū)內(nèi)水源保護(hù)地分布眾多，是值得重點(diǎn)保護(hù)的重要生態(tài)功能區(qū)域。

需要強(qiáng)調(diào)的是，本研究工作是對(duì)生態(tài)保護(hù)紅線劃定方法所做的一次有益嘗試，對(duì)生態(tài)紅線劃定方案的理解和認(rèn)識(shí)仍然非常有限。事實(shí)上，生態(tài)紅線的劃定是一項(xiàng)綜合區(qū)劃研究工作，它涉及區(qū)域的地理環(huán)境、生態(tài)本底、資源狀況等諸多方面。另外，基于生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)目標(biāo)的不同，生態(tài)紅線劃定標(biāo)準(zhǔn)、指標(biāo)選擇和劃分方法也存在差異。所以，關(guān)于生態(tài)紅線劃定的研究和探索仍有大量工作要做，對(duì)于已經(jīng)劃定的生態(tài)紅線區(qū)，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注如何實(shí)施有效的保護(hù)，如何確保各類生態(tài)紅線保護(hù)工作的可操作性，如何開(kāi)展生態(tài)紅線的分級(jí)管控等等，這些都是生態(tài)紅線研究領(lǐng)域亟待探索解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

4 結(jié)論

本研究采用四川全域多源遙感數(shù)據(jù)、氣象站點(diǎn)數(shù)據(jù)及太陽(yáng)輻射站點(diǎn)等數(shù)據(jù)，運(yùn)用GIS軟件結(jié)合區(qū)域水量平衡法劃定5個(gè)重要性等級(jí)不同的水源涵養(yǎng)生態(tài)功能區(qū)，并將其中最重要的生態(tài)功能區(qū)劃定為生態(tài)紅線區(qū)。獲得以下研究結(jié)果：

（1）四川省水源涵養(yǎng)量變幅較大，其值在5.38～1187.29 mm之間，各地區(qū)分布差異顯著，總體上由四川東南向西北呈遞減趨勢(shì)。四川盆地地區(qū)水源涵養(yǎng)量最高，均值在200 mm以上；其次為川西南山區(qū)和四川盆周山區(qū)，其水源涵養(yǎng)量多在100～200 mm之間；川西北高山高原地區(qū)的水源涵養(yǎng)量最低，均值在100 mm以下。

城市形象說(shuō)到底也是人民群眾對(duì)一座城市的理念識(shí)別，齊齊哈爾市在2007年啟動(dòng)申報(bào)歷史文化名城以來(lái)，前后歷經(jīng)了七年之久的時(shí)間，終于在2014年被國(guó)務(wù)院批復(fù)為歷史文化名城，從而成為我國(guó)最北的歷史文化名城。申報(bào)過(guò)程中，市規(guī)劃局的同志用這樣幾句話概括了齊齊哈爾市的城市文化形象，漁獵文明搖籃、民族融合熱土、北疆戍邊重鎮(zhèn)、國(guó)家工業(yè)明珠。但是從目前本地區(qū)大眾傳媒對(duì)齊齊哈爾城市文化的塑造來(lái)看，主要集中于前三個(gè)層面，而對(duì)于“國(guó)家工業(yè)明珠”這一城市文化形象鮮有傳播。

（2）根據(jù)水源涵養(yǎng)功能價(jià)值的不同，將四川省劃分出5個(gè)重要性等級(jí)不同的水源涵養(yǎng)生態(tài)功能區(qū)，即一般重要、輕度重要、中度重要、高度重要和極重要生態(tài)功能區(qū)，其中，一般重要和輕度重要生態(tài)功能區(qū)的水源涵養(yǎng)量低于 150 mm，兩者面積總和298911 km2，占四川省國(guó)土總面積61.63%；中度重要生態(tài)功能區(qū)水源涵養(yǎng)功能價(jià)值一般，水源涵養(yǎng)量為150～200 mm，其面積為95992 km2，占四川省國(guó)土總面積19.79%；高度重要和極重要生態(tài)功能區(qū)的水源涵養(yǎng)功能價(jià)值較高，水源涵養(yǎng)量高于200 mm，兩者面積總計(jì) 90107 km2，占四川省國(guó)土總面積18.57%。

（3）四川水源涵養(yǎng)生態(tài)紅線區(qū)集中分布在四川盆地的雅安市東部、眉山市西南部和樂(lè)山市西北部地區(qū)，生態(tài)紅線區(qū)總面積6715 km2，占四川國(guó)土總面積1.38%。實(shí)地調(diào)查顯示，該生態(tài)紅線區(qū)內(nèi)水資源涵養(yǎng)量豐富，水源保護(hù)地和水源補(bǔ)給區(qū)分布眾多，與該區(qū)域的實(shí)際生態(tài)功能基本相符。因此，本研究提出的水源涵養(yǎng)生態(tài)紅線的劃定方法是值得參考和借鑒的，研究成果不僅有助于豐富和完善中國(guó)生態(tài)紅線劃定技術(shù)方案，而且對(duì)其他省份生態(tài)紅線的劃定工作也具有參考意義。

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The Demarcation of Ecological Protection Red Line Based on Water Conversation Function

BAI Song1, JING Liangdong1, LI Hui1, FENG Wenlan2*
1. College of Chemistry & Environment Protection Engineering, Southwest University for Nationalities, Chengdu 610041, China;2. College of Resources and Environment, Chengdu University of Information Technology, Chengdu 610225, China

Currently, ecological protection red line is a new study topic in environmental field, and how to designated ecological red line is a problem to be solved urgently. In this study, we should explore the methods to designate ecologic red line which have high water conservation ability, based on remote sensing date, meteorological data and solar radiation date, etc, combined with GIS technology, and the regional water balance method. The results indicate that: The water conservation quantities in Sichuan region distributed unevenly, it is varying 5.38 and 1187.29 mm. The water conservation quantities is highest in Sichuan Basin, which is up to 200 mm, followed by mountain areas in the southwest Sichuan and mountain areas surrounding the Sichuan Basin. In this region,the water conservation quantities is varying 100 and 200 mm. the alpine plateau in Northwest Sichuan have the lowest water conservation quantities, which is below 100 mm. According to differences of water conservation function, the Sichuan province have be separated into five major ecological function region (important, Slightly important, moderately important, highly important, very important ecological function region). The area of important and slightly important ecological function region is about 298911 square kilometres, accounting for 61.63% of total land area of Sichuan. The area of moderately important function region is about 95992 square kilometres, accounting for 19.79% of total land area of Sichuan. The highly important and very important function region is about 90107 square kilometres, accounting for 18.57% of total land area of Sichuan. The ecological red line area in Sichuan province mainly distribute over the eastern Ya’an, southwesten Meishan and northwesten Leshan. The area of ecological red line is about 6715 square kilometres, accounting for 1.38% of total land area of Sichuan. The water conservation quantities in this red line area reach up to 250 mm. Survey results further show that ecological red line areas hold rich water resources and distribute in many water source protection areas. Our results suggest that the ecological red line designated in this study have an important ecological function of water conservation, and the research method for designating ecological red line is worthy of reference. The research results are of great importance for designating ecological protection red line in other regions of our country.

ecological red line; water conservation; geographic information system; Sichuan area

10.16258/j.cnki.1674-5906.2017.10.004

X144

A

1674-5906（2017）10-1665-06

柏松, 景連東, 李暉, 馮文蘭. 2017. 基于水源涵養(yǎng)功能的生態(tài)紅線劃定方法研究[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào), 26(10):1665-1670.

BAI Song, JING Liangdong, LI Hui, FENG Wenlan. 2017. The demarcation of ecological protection red line based on water conversation function [J]. Ecology and Environmental Sciences, 26(10): 1665-1670.

四川省教育廳重點(diǎn)項(xiàng)目（15ZA0393）；四川省社科規(guī)劃一般項(xiàng)目（SC14B103）；國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（41301653）

柏松（1979年生），男，副教授，博士，研究方向?yàn)閰^(qū)域生態(tài)環(huán)境演變與環(huán)境規(guī)劃。E-mail: songbai1240@126.com*通信作者：馮文蘭（1979年生），女，教授，博士，主要從事資源環(huán)境遙感研究。E-mail: fwl@cuit.edu.cn

2017-06-14