王在高， 吳 楠

(安徽省環(huán)境科學研究院，安徽 合肥 230022)

引 言

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和資源的開發(fā)利用，環(huán)境污染問題日益突出，生態(tài)系統(tǒng)退化現(xiàn)象日趨明顯，整體性保護生態(tài)環(huán)境及生態(tài)安全，是目前社會關(guān)注的焦點[1]。生態(tài)保護紅線劃定是生態(tài)環(huán)境保護制度的一種創(chuàng)新，是國家生態(tài)安全保障的需要，通過紅線劃定及實施管控措施等，可以進一步優(yōu)化國土開發(fā)與保護的空間格局，開創(chuàng)生態(tài)文明新格局。本文基于GIS工具，利用定量的評價方法，初步劃定安徽省生態(tài)保護紅線的范圍和面積，為下一步開展全省生態(tài)保護紅線劃定工作提供參考。

1 生態(tài)保護紅線的定義及內(nèi)涵

1.1 生態(tài)保護紅線的定義 國際上目前雖然沒有生態(tài)保護紅線的概念,但“紅線”思想已在生態(tài)保護與管理中普遍體現(xiàn)，它的雛形可追溯到英國的“綠帶”,十九世紀霍華德的著作《明日的田園城市》中首次體現(xiàn)了該思想[2]，其含義為在城市的外圍劃定永久性綠地，供農(nóng)業(yè)生產(chǎn)使用，其實質(zhì)是抑制城市的擴張。國內(nèi)生態(tài)保護紅線的發(fā)展可以分為兩個階段,即2011年以前的萌芽階段和2011年以后的快速發(fā)展階段。前期階段,生態(tài)保護紅線多以“控制區(qū)”、“控制線”等形式出現(xiàn)。2013年提出的深化改革重要任務之一就是劃定生態(tài)保護紅線，2014年4月修訂版的《中華人民共和國環(huán)境保護法》中已明確提出了“劃定生態(tài)保護紅線,實行嚴格保護”。另外，環(huán)保部印發(fā)的《國家生態(tài)保護紅線—生態(tài)功能紅線劃定技術(shù)指南(試行)》中對生態(tài)保護紅線進行了最新的定義。因此，生態(tài)保護紅線是我國生態(tài)文明建設的重要舉措，是生態(tài)環(huán)境保護的制度創(chuàng)新，生態(tài)保護紅線一個由空間格局、面積范圍以及管控措施等共同構(gòu)成的綜合管理體系。

1.2 生態(tài)保護紅線的內(nèi)涵 生態(tài)保護紅線的劃定，其目的不單單是保護生物多樣性，更重要的是保護生物生存的生境或生態(tài)系統(tǒng)，也就是說要保護重要的生態(tài)功能區(qū)域，如涵養(yǎng)水源區(qū)域、水土保持區(qū)域、珍稀生物繁衍保護區(qū)等，以及保護生態(tài)敏感區(qū)，如鹽漬化、土壤侵蝕區(qū)、酸雨敏感區(qū)、濕地等區(qū)域，另外，還有一些法律、法規(guī)等不允許開發(fā)建設的區(qū)域，如自然保護區(qū)、風景名勝區(qū)、地質(zhì)公園等等也需要用生態(tài)紅線進行保護。據(jù)此,生態(tài)保護紅線的類型可以劃分為重要生態(tài)功能區(qū)保護紅線、生態(tài)敏感區(qū)保護紅線和禁止開發(fā)區(qū)域保護紅線三大類型。因此，生態(tài)保護紅線劃定的區(qū)域并不是絕對不可開發(fā)利用，其前提是在保護性質(zhì)不變的情況下合理開發(fā)，以保護優(yōu)先，合理開發(fā)，不能降低其生態(tài)功能，同時劃定的紅線面積不能減少等[3]。

2 安徽省生態(tài)保護紅線劃定的指標體系研究

2.1研究區(qū)域生態(tài)環(huán)境概況

安徽省地形地貌類型多樣，有長江和淮河兩大水系穿過，全省從北向南可分為五大自然區(qū)域，分別為淮北平原、江淮丘陵、沿江平原、皖西大別山區(qū)、皖南山區(qū)?；春右员睂儆谌A北平原，地形平坦；中部的江淮之間，多為山地、崗丘等地形；長江沿岸和巢湖周圍地勢較為低平，屬于長江中下游平原；長江以南多為山地和丘陵。安徽省地處暖溫帶與亞熱帶過渡區(qū)域，氣候溫暖濕潤，四季分明，季風氣候較為明顯，各區(qū)域氣候條件分布差異較為明顯，其中淮河是重要的自然地理分界線。全省年平均降水量800～1800mm，降水年際變化較大，經(jīng)常有旱澇等災害。全省年平均氣溫在14～17℃，平均日照1800～2500小時，平均無霜期200～250天。

2.2生態(tài)保護紅線劃定指標體系

依據(jù)安徽省區(qū)域生態(tài)環(huán)境特點，參照環(huán)保部頒發(fā)的《生態(tài)環(huán)境保護劃定的技術(shù)指南》以及其他相關(guān)資料[4、5]，本文提出了安徽省生態(tài)保護紅線劃定的指標體系，具體見圖1。

圖1 安徽省生態(tài)保護紅線劃定指標體系圖Figure 1 Anhui Province ecological protection red line delineated indicator system

3 生態(tài)保護紅線劃定方法研究

3.1生態(tài)保護紅線劃定的理論依據(jù)

目前，進行生態(tài)紅線劃分的技術(shù)方法和理論研究比較多，如生態(tài)適宜性分析法廣泛地應用于保護區(qū)規(guī)劃、種養(yǎng)殖區(qū)區(qū)劃、土地利用規(guī)劃等[6-8]；生態(tài)安全格局理論對優(yōu)化景觀功能區(qū)劃分、維持生態(tài)保護功能和服務價值的可持續(xù)性等都具有重要作用，并利用關(guān)鍵局部位置和空間聯(lián)系方法，構(gòu)成了景觀生態(tài)安全[9]。生態(tài)保護紅線劃定既要遵循原則，也要應用一定的技術(shù)，才能確保生態(tài)保護紅線劃定具有一定的科學性，早期我國生態(tài)紅線劃定工作正是由于缺少技術(shù)性，所以出現(xiàn)一些問題[10]，比如生態(tài)紅線劃定過大，無法管控，或者劃定的區(qū)域偏小，失去生態(tài)保護的意義。

本文通過對安徽省生態(tài)環(huán)境的實際境況，根據(jù)《全國主體功能區(qū)規(guī)劃》《全國生態(tài)功能區(qū)劃》《安徽主體功能區(qū)規(guī)劃》《安徽生態(tài)功能區(qū)劃》《安徽省土地利用總體規(guī)劃(2006—2020年)》等相關(guān)區(qū)(規(guī))劃，結(jié)合《安徽省“十三五”經(jīng)濟社會發(fā)展規(guī)劃》和《安徽省“十三五”生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃》，識別全省生態(tài)保護的重點區(qū)域，確定生態(tài)保護紅線劃定的重點范圍。按照上述提出的安徽省生態(tài)保護紅線劃定的指標體系，即重點生態(tài)功能區(qū)、生態(tài)敏感區(qū)和禁止開發(fā)區(qū)等一級指標進行識別劃分[11]。

圖2 安徽省重點生態(tài)功能區(qū)紅線Figure 2 Red line of key ecological function areas in Anhui

3.2生態(tài)保護紅線劃定方法的應用

3.2.1 重點生態(tài)功能區(qū)生態(tài)保護紅線劃定 為綜合評價安徽省重點生態(tài)功能區(qū)分布情況，綜合考慮水源涵養(yǎng)、水土保持、生物多樣性保護、水資源保護和洪水調(diào)蓄等5項要素，以式(1)計算出全省各空間單元生態(tài)系統(tǒng)服務功能綜合重要性指數(shù)。

(1)

SLj為j空間單元生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性指數(shù)；Si為i因素重要性等級值。

生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性綜合評價分級標準見表1。按生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性綜合評價值大小，結(jié)合專家咨詢，進行5級分類(Classified)操作，由低到高依次劃分為5個重要性級別，即不重要、較重要、重要、高度重要和極重要，計算出不同等級生態(tài)服務功能重要性所占面積及比例，見表2，并將極重要區(qū)域劃為安徽省重點生態(tài)功能區(qū)生態(tài)保護紅線圖，見圖2。

表1 生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性綜合評價分級標準

表2 安徽省生態(tài)服務功能重要性綜合分級結(jié)果

3.2.2 生態(tài)敏感區(qū)生態(tài)紅線劃定 為綜合評價安徽省生態(tài)敏感區(qū)分布情況，選擇土壤侵蝕、酸雨、地質(zhì)災害和鹽漬化等4項指標，采用最大值方法進行評估，見式(2)。

SIj=Max(S1，S2，……Si)，i=1，2，…，4

(2)

式中：SIj為j空間單元生態(tài)環(huán)境敏感性綜合指數(shù)；Si為i因素敏感性等級值。

結(jié)合專家咨詢，列出生態(tài)敏感性綜合評價分級標準，見表3。

表3 生態(tài)敏感性綜合評價分級標準

根據(jù)GIS計算結(jié)果，安徽省生態(tài)環(huán)境敏感性共分為極敏感、高度敏感、中度敏感、輕度敏感和不敏感共5個等級，各區(qū)域的面積占比參見表4。

表4 生態(tài)環(huán)境綜合敏感性分級結(jié)果

通過GIS軟件分類(Classified)操作，計算不同空間生態(tài)環(huán)境敏感性綜合指數(shù)，繪制安徽省生態(tài)敏感性空間分布圖，并將極敏感區(qū)域劃為安徽省生態(tài)敏感區(qū)生態(tài)保護紅線圖，見圖3。

3.2.3 禁止開發(fā)區(qū)域生態(tài)保護紅線劃定 參考相關(guān)類型的禁止開發(fā)區(qū)域的規(guī)劃范圍和批復文件，在GIS系統(tǒng)中進行邊界配準和數(shù)字化。通過GIS空間分析技術(shù)，在同一空間參考系統(tǒng)下，將9類禁止開發(fā)區(qū)的圖層進行疊加，形成安徽省禁止開發(fā)區(qū)域生態(tài)保護紅線圖，參見圖4。

圖3 安徽省生態(tài)敏感區(qū)紅線Figure 3 Anhui ecological sensitive area red line

圖4 安徽省禁止開發(fā)區(qū)紅線

Figure 4 Anhui forbidden Development Zone red line

圖5 安徽省生態(tài)保護紅線初步劃分方案Figure 5 Preliminary plan of ecological protection red line in Anhui

3.2.4 各類生態(tài)保護紅線疊加分析 借助于GIS強大的空間分析技術(shù)，在統(tǒng)一空間參考系統(tǒng)下，將劃定的重點生態(tài)功能區(qū)生態(tài)保護紅線圖、生態(tài)敏感區(qū)生態(tài)保護紅線圖和禁止開發(fā)區(qū)域生態(tài)保護紅線圖，放置在同一圖層上進行疊加，取其并集部分作為安徽省生態(tài)保護紅線初步劃定的方案圖，見圖5。

3.3生態(tài)保護紅線的協(xié)調(diào)性分析

由圖5可以看出，安徽省生態(tài)保護紅線區(qū)較為集中的分布于皖西大別山區(qū)(六安市、安慶市)和皖南山區(qū)(黃山市、池州市)，江淮分水嶺區(qū)(合肥市、滁州市)和皖東南山區(qū)(宣城市)也有零星分布?！栋不帐≈黧w功能區(qū)規(guī)劃》中劃定的重點生態(tài)功能區(qū)主要分布于皖南和皖西山區(qū)，初步劃定的生態(tài)保護紅線對于我省重點生態(tài)保護區(qū)域的分布格局和識別基本與《安徽省主體功能區(qū)規(guī)劃》保持一致。

生態(tài)保護紅線劃分方案確定的過程中，對較大的連續(xù)紅線圖斑進行分區(qū)命名時，參照《安徽省生態(tài)功能區(qū)劃》中3級區(qū)(生態(tài)功能區(qū))的劃分，提出了建立沿淮、沿江的洪水調(diào)蓄紅線區(qū)，江淮分水嶺地區(qū)水源涵養(yǎng)紅線區(qū)，巢湖濕地保護紅線區(qū)，沿江丘陵區(qū)水源涵養(yǎng)紅線區(qū)以及長江淡水豚物種保護紅線區(qū)，對于《安徽省土地利用總體規(guī)劃(2006—2020年)》和《安徽生態(tài)省建設總體規(guī)劃綱要》的要求均有所響應。

4 生態(tài)保護紅線方案確定

4.1疊加部分紅線命名原則

利用GIS空間分析技術(shù)，將劃定的重點生態(tài)功能區(qū)生態(tài)保護紅線、生態(tài)敏感區(qū)生態(tài)保護紅線、禁止開發(fā)區(qū)域生態(tài)保護紅線進行空間疊加與綜合分析，生成生態(tài)保護紅線初步劃定圖，當兩種及兩種以上生態(tài)保護紅線類型重疊時，在命名時需明確其主導生態(tài)功能和輔助生態(tài)功能[12]。

4.2綜合制圖

生態(tài)保護紅線制圖是開展邊界核定的基本前提和依據(jù)。用基礎年的高精度遙感影像和土地利用/覆被數(shù)據(jù)作底圖，對評估結(jié)果圖與底圖進行疊合，利用GIS軟件進行圖斑聚合處理，扣除獨立細小圖斑和人工用地。為保證生態(tài)保護紅線區(qū)的生態(tài)完整性和連續(xù)性，生態(tài)保護紅線斑塊最小上圖面積原則定為1km2。依據(jù)實際土地覆被類型和影像地物分布進行遙感判讀與補充勾繪，同時結(jié)合紅線定標勘探，調(diào)整生態(tài)保護紅線界線，形成切合實際、邊界清晰、生態(tài)完整性好的生態(tài)保護紅線分布圖。見圖6。

4.3各市區(qū)紅線面積及占比

據(jù)GIS的分析統(tǒng)計，安徽省各市域范圍內(nèi)生態(tài)保護紅線分布面積及占比見表5。

圖6 安徽省生態(tài)保護紅線分布圖Figure 6 Distribution map of ecological protection in Anhui

序號省轄市紅線面積(km2)市域面積(km2)占比1合肥市1192.9311435.8310.4%2淮北市96.692756.883.5%3亳州市17.368522.000.2%4宿州市359.979915.003.6%5蚌埠市49.685958.780.8%6阜陽市84.5610121.110.8%7淮南市91.282572.883.5%8滁州市886.3513515.056.6%9六安市5667.9318410.6330.8%10馬鞍山市394.74068.229.7%11蕪湖市378.236051.326.3%12宣城市1920.5112341.1015.6%13銅陵市138.651043.6813.3%14池州市2241.138412.6226.6%15安慶市5459.2115416.1235.4%16黃山市8149.269623.3384.7% 共計27128.44140164.5519.4%

各省轄市紅線區(qū)面積及占比由北向南整體呈現(xiàn)逐漸遞增的趨勢。皖北6市生態(tài)保護紅線面積占比均未超過5%，這與我省北方為全國糧食主產(chǎn)區(qū)，主要為農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)有關(guān)，零星分布的農(nóng)田林網(wǎng)，其生態(tài)調(diào)節(jié)功能也相對較弱。生態(tài)保護紅線面積占比超過25%的主要有黃山市、安慶市、六安市和池州市等4個市，這與我省重點生態(tài)功能區(qū)分布相一致。

5 結(jié) 論

生態(tài)保護紅線已提升為國家生態(tài)安全的底線，生態(tài)保護紅線的劃定不僅是生態(tài)保護領(lǐng)域的重點工作，更是生態(tài)文明制度建設一項重要內(nèi)容，也是一項龐大的系統(tǒng)工程，本文通過對生態(tài)保護紅線劃定指標體系及其劃定方法的研究，通過GIS工具，劃定安徽省重要生態(tài)功能區(qū)生態(tài)保護紅線、生態(tài)敏感區(qū)生態(tài)保護紅線以及禁止開發(fā)區(qū)域生態(tài)保護紅線，將它們在同一底圖上疊加，初步劃定安徽省生態(tài)保護紅線圖，并核算出各地市生態(tài)保護紅線的面積。

由于生態(tài)保護紅線劃定的技術(shù)方法較多，但是各地區(qū)的生態(tài)區(qū)域問題側(cè)重點不一致，劃定的生態(tài)保護紅線還應結(jié)合區(qū)域的生態(tài)評價、分級管理、負面清單以及當?shù)氐膶嶋H情況，以便劃出更符合實際需要的生態(tài)保護紅線。