常君雪，帥 紅

(湖南師范大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，湖南 長沙 410081)

工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展推動了城鎮(zhèn)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間的快速擴(kuò)張，進(jìn)而導(dǎo)致生態(tài)空間被擠壓，生態(tài)功能失衡，由此引發(fā)的生產(chǎn)、生活空間與生態(tài)空間的矛盾不斷增多，區(qū)域生態(tài)安全問題日益突顯。黨的十八大就明確提出，“把生態(tài)空間放在突出地位，促進(jìn)生產(chǎn)空間集約高效、生活空間宜居適度、生態(tài)空間山清水秀的總要求”?！蛾P(guān)于建立國土空間規(guī)劃體系并監(jiān)督實(shí)施的若干意見》也明確提出，“綜合考慮人口分布、經(jīng)濟(jì)布局、國土利用、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等要素，科學(xué)布局生產(chǎn)、生活和生態(tài)空間”。因此，生態(tài)空間不僅是國土空間的重要組成部分，也是國土空間生態(tài)安全的重要保障。生態(tài)空間的科學(xué)識別則是促進(jìn)人、資源、環(huán)境及空間協(xié)調(diào)發(fā)展的重要手段。

生態(tài)空間一般被認(rèn)為是以提供生態(tài)服務(wù)或生態(tài)產(chǎn)品為主要目標(biāo)的國土空間，包括森林、濕地、海洋、冰川等一切生態(tài)功能明顯的國土空間。生態(tài)空間識別過程與生態(tài)學(xué)、土地學(xué)，地理學(xué)緊密相關(guān)，其研究內(nèi)容多集中于三生空間的識別與劃分[1，2]、生態(tài)用地識別[3-5]以及生態(tài)安全格局構(gòu)建與管理[6]、城市生態(tài)空間識別與變化[7，8]及生態(tài)空間保護(hù)規(guī)劃與管控[9，10]等領(lǐng)域。生態(tài)空間作為提供生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能、維持生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定以及生物生存繁衍的環(huán)境載體。生態(tài)空間的平衡性和穩(wěn)定性關(guān)系著其生態(tài)產(chǎn)品供給和抗干擾的能力。因而，從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能和生態(tài)環(huán)境敏感性兩方面開展生態(tài)空間識別對于穩(wěn)定生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能供給，降低生態(tài)環(huán)境敏感程度，維護(hù)區(qū)域生態(tài)平衡性發(fā)揮著重要作用。目前，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的研究主要集中于重要生態(tài)功能區(qū)劃分[11，12]、生態(tài)服務(wù)功能的評估方法[13-15]、土地利用與生態(tài)服務(wù)功能價值[16，17]以及生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能協(xié)同[18，19]等。而生態(tài)環(huán)境敏感性研究則多集中于特定環(huán)境問題評估及環(huán)境敏感分區(qū)劃分[20，21]。綜上，生態(tài)空間識別與生態(tài)服務(wù)功能及生態(tài)敏感性的結(jié)合，可以更為全面的考慮環(huán)境和社會本底，使研究更具實(shí)用價值。

2014年洞庭湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)正式上升為國家發(fā)展戰(zhàn)略。洞庭湖是我國第二大淡水湖，是重要的內(nèi)陸濕地保護(hù)區(qū)和優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源基因庫，在調(diào)節(jié)長江徑流、維護(hù)生態(tài)安全方面發(fā)揮巨大作用。近年來，隨著三峽水庫運(yùn)行及高強(qiáng)度的經(jīng)濟(jì)活動，出現(xiàn)了水資源短缺、水污染加劇以及濕地生態(tài)功能下降等突出生態(tài)問題。益陽市作為洞庭湖經(jīng)濟(jì)區(qū)的重要城市之一，與其同屬的岳陽、常德等市相比，其自然稟賦較好，但是經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相對滯后，由此導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的矛盾沖突更為凸顯。從這個角度來看，生態(tài)空間識別和生態(tài)保護(hù)紅線劃定對于益陽市乃至洞庭湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的可持續(xù)發(fā)展尤顯重要。因此，文章以益陽市作為研究對象，選取對其生態(tài)安全起著關(guān)鍵作用的水源涵養(yǎng)、水土保持、生物多樣性、洪水調(diào)蓄、水土流失、石漠化和地質(zhì)災(zāi)害等7個影響因子，借助GIS平臺開展生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性和生態(tài)環(huán)境敏感性評估，構(gòu)建生態(tài)空間識別方法，為研究區(qū)生態(tài)環(huán)境保護(hù)及綠色發(fā)展提供依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

益陽市位于湘中偏北，是長江中游城市群重要成員、洞庭湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)典型城市,下轄安化縣、桃江縣為國家重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)(見圖1)，總面積為12 332.36 km2，轄3縣、1市和3區(qū)。2018年，研究區(qū)生產(chǎn)總值1 758.38億元，常住人口441.38萬人。域內(nèi)雨熱充沛，氣候溫和，植被覆蓋程度高，西南部為雪峰山余脈和湘中丘陵，東北部處于洞庭湖平原地帶，地形西南高東北低。資水、湘江及洞庭湖等大小溪河眾多。目前，隨著人類活動對生態(tài)環(huán)境的不斷影響，益陽市東北部洞庭湖平原區(qū)面臨著湖庫淤積、濕地萎縮、生物多樣性下降、洪水調(diào)蓄功能降低以及飲水安全的問題，而西南部山地丘陵區(qū)是主要的石漠化、滑坡、水土流失等地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)區(qū)。

圖1 益陽市地理位置Fig. 1 Location of Yiyang city

2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

本文使用的NDVI數(shù)據(jù)和NPP數(shù)據(jù)來源于地理國情監(jiān)測云定制數(shù)據(jù)，NDVI數(shù)據(jù)為2018年植被覆蓋度，NPP數(shù)據(jù)為2013—2017年5年植被凈初級生產(chǎn)力平均值，均為30 m空間柵格數(shù)據(jù)。氣象數(shù)據(jù)來自于中國氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)中的中國地面累年值年值數(shù)據(jù)集(1981—2010)，選取氣溫和降水?dāng)?shù)據(jù)。土壤數(shù)據(jù)來自于黑河計劃數(shù)據(jù)管理中心、寒區(qū)旱區(qū)科學(xué)數(shù)據(jù)中心，使用第二次全國土壤調(diào)查南京土壤所提供的1∶100萬土壤數(shù)據(jù)。高程數(shù)據(jù)來源于地理空間數(shù)據(jù)云，時間為2017年。益陽市土地利用數(shù)據(jù)來源于益陽市土地利用總體規(guī)劃(2016—2020)調(diào)整完善數(shù)據(jù)庫。

2.2 研究方法

不同的生態(tài)系統(tǒng)與地理環(huán)境以及社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段不同，便具有不同的生態(tài)功能，而其所面臨的環(huán)境脅迫也不同[22]。通過分析益陽市的環(huán)境基礎(chǔ)及可持續(xù)發(fā)展現(xiàn)狀，依據(jù)《全國主體功能區(qū)劃》《湖南省主體功能區(qū)規(guī)劃》《益陽市主體功能區(qū)劃》《益陽市水土保持規(guī)劃》等相關(guān)規(guī)劃文件中所涉及的重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)域，結(jié)合益陽市的社會發(fā)展現(xiàn)狀及存在的生態(tài)問題，在本文研究基礎(chǔ)上識別生態(tài)空間的分布范圍。生態(tài)空間識別采用生態(tài)功能重要性和生態(tài)環(huán)境敏感性評估，其中生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)重要性評估是依據(jù)典型生態(tài)系統(tǒng)，評估其生態(tài)功能或價值大小，并分析其生態(tài)服務(wù)的特征及空間分異規(guī)律[23]。生態(tài)環(huán)境敏感性是自然生態(tài)系統(tǒng)在人類活動和環(huán)境演化的干擾下，產(chǎn)生生態(tài)環(huán)境問題的可能性[24]。根據(jù)益陽市區(qū)域特征和生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，參照《生態(tài)保護(hù)紅線劃定指南》[25]提供的指標(biāo)和方法進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜∩峄蛟鲅a(bǔ)。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估最終選為水源涵養(yǎng)、水土保持、洪水調(diào)蓄、生物多樣性維護(hù)功能，而生態(tài)敏感性評估最終選為水土流失、石漠化以及地質(zhì)災(zāi)害。

2.2.1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性單因子評估

(1)水源涵養(yǎng)

水源涵養(yǎng)具有養(yǎng)護(hù)水源的功能，植被、濕地、林草地等生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)能夠與湖泊河流等水源相互影響，并蓄積、截流大氣降水，通過蒸散發(fā)調(diào)控水循環(huán)[26]。采用NPP定量指標(biāo)評估法，評估生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)服務(wù)能力指數(shù)，公式如下[25]：

WR=NPPmean×Fsic×Fpre×(1-Fslo)，

(1)

式中，WR為生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)服務(wù)能力指數(shù)，NPPmean為區(qū)域植被凈初級生產(chǎn)力平均值，F(xiàn)sic為土壤滲流因子，F(xiàn)pre為多年平均降水量因子，F(xiàn)slo為坡度因子。

(2)水土保持

水土資源在人類生存和發(fā)展中具有基礎(chǔ)地位，不僅有助于自然植被的降水節(jié)流、保水蓄水以及徑流調(diào)節(jié)[27]，同時是山區(qū)生態(tài)和經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。其與土壤、地形地貌以及植被密切相關(guān)，采用NPP定量指標(biāo)評估法，評估生態(tài)系統(tǒng)水土保持服務(wù)能力指數(shù)，公式如下[25]：

Spro=NPPmean×(1-K)×(1-Fslo)，

(2)

式中：Spro為水土保持服務(wù)能力指數(shù)，NPPmean為區(qū)域植被凈初級生產(chǎn)力平均值，F(xiàn)slo和K分別為坡度、土壤可蝕性因子。

(3)生物多樣性維護(hù)

生物多樣性是指生物及生存環(huán)境所組成的各類復(fù)雜生態(tài)過程，有利于物種、基因、生態(tài)系統(tǒng)平衡的保護(hù)。益陽市屬典型的亞熱帶植被區(qū)并分布著多種珍稀瀕危物種。由于物種數(shù)據(jù)的獲取難度，因此采用NPP定量指標(biāo)評估法，評估生物多樣性維護(hù)服務(wù)能力指數(shù)。公式如下[25]：

Sbio=NPPmean×Fpre×Ftem×(1-Falt)，

(3)

式中：Sbio為生物多樣性維護(hù)服務(wù)能力指數(shù)，NPPmean為區(qū)域植被凈初級生產(chǎn)力平均值 ，F(xiàn)pre和Ftem分別為多年平均降水量和氣溫因子，而Falt為海拔因子。

(4)洪水調(diào)蓄

湖泊水庫具有明顯的調(diào)蓄洪水、減少洪災(zāi)損失的作用[28]。根據(jù)相關(guān)洪水調(diào)蓄評估研究[29，30]，依據(jù)益陽市洪澇災(zāi)害特征以及河流湖泊的蓄容量，識別出益陽市蓄容量大的河流湖泊及水庫，其他區(qū)域則結(jié)合植被覆蓋程度和土地利用現(xiàn)狀進(jìn)行識別(表1)。

表1 洪水調(diào)蓄分級標(biāo)準(zhǔn)

2.2.2 生態(tài)環(huán)境敏感性單因子評估

(1)水土流失

益陽市水土流失以水力侵蝕為主。其與降雨、土壤性質(zhì)、地貌起伏及植被稀疏情況緊密相關(guān)，同時也受到人類活動的影響[31]。益陽市水系眾多，河網(wǎng)密布，過境水豐富，因此選取水土流失進(jìn)行敏感性評估。依據(jù)通用水土流失方程原理及《指南》[25]，其通常選取降雨侵蝕力、地形起伏度等指標(biāo)，公式如下[32]：

(4)

式中，SSi為研究區(qū)水土流失敏感性指數(shù)，Ri為降雨侵蝕力因子，Ki為土壤可蝕性因子，LSi為地形起伏度，Ci為地表植被覆蓋度，水土流失評估因子分級標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 水土流失評估因子分級標(biāo)準(zhǔn)

(2)石漠化

石漠化敏感性是針對外界干擾時產(chǎn)生的響應(yīng)程度[33]。石漠化的形成與人類活動息息相關(guān)，過度開發(fā)和亂砍濫發(fā)都極易造成石漠化，同時石漠化也與碳酸鹽巖特性、山多坡陡的地形地貌以及植被稀疏程度有關(guān)，采用敏感性指數(shù)開展益陽市石漠化評估。公式如下[25]：

(5)

式中：Si為研究區(qū)石漠化敏感性指數(shù)，Di為碳酸巖出露面積百分比，Pi為坡度，Ci為地表植被覆蓋度，石漠化。

表3 石漠化評估因子分級標(biāo)準(zhǔn)

(3)地質(zhì)災(zāi)害

益陽市地質(zhì)災(zāi)害主要為滑坡、泥石流、地面塌陷等，多發(fā)生在地勢較高、坡度較大的區(qū)域。地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生與海拔高度、植被覆蓋、地形坡度、起伏度以及人類活動干擾等密切相關(guān)[34，35]。依據(jù)相關(guān)地質(zhì)災(zāi)害因子影響程度，評估益陽市地質(zhì)災(zāi)害敏感性，公式如下[36]：

(6)

GSi為益陽市地質(zhì)災(zāi)害敏感性指數(shù);Hi為海拔高度因子，Pi為坡度，LSi為地形起伏度，Ci為植被覆蓋度，Ii為人類活動干擾程度，地質(zhì)災(zāi)害評估因子分級標(biāo)準(zhǔn)見表4。

2.2.3 綜合評估

(1)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性綜合評估

開展生態(tài)系統(tǒng)功能單因子評估只能反映出研究區(qū)單一的生態(tài)功能效用，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性綜合評估，能夠更全面反映生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)水平。依據(jù)前節(jié)評估結(jié)果，采用析取運(yùn)算開展生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性綜合評估，公式如下[37]：

ESI=Max{WR,Spro,Sbio,Fr}，

(7)

式中，ESI為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性綜合評估，WR為水源涵養(yǎng)功能重要性結(jié)果，Spro為水土保持重要性，Sbio為生物多樣維護(hù)功能重要性，F(xiàn)r為洪水調(diào)蓄功能重要性。

(2)生態(tài)環(huán)境敏感性綜合評估

開展生態(tài)環(huán)境敏感綜合評估，可以明確生態(tài)環(huán)境中易受干擾的區(qū)域，從整體上了解區(qū)域產(chǎn)生環(huán)境問題的可能性。依托GIS平臺，依據(jù)前節(jié)評估結(jié)果，采用析取運(yùn)算開展生態(tài)敏感性綜合評估，公式如下[26]：

ES=Max{SSi，Si，GSi}，

(8)

式中，ES為生態(tài)敏感性綜合評估結(jié)果，SSi為水土流失敏感性，Si石漠化敏感性，GSi地質(zhì)災(zāi)害敏感性。

表4 地質(zhì)災(zāi)害評估因子分級標(biāo)準(zhǔn)

2.3 分級標(biāo)準(zhǔn)

2.3.1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性分級 單因子生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性分級依據(jù)《生態(tài)保護(hù)紅線劃定指南》[25](表5)，利用GIS柵格計算器，得到歸一化后的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)值。將記錄柵格像元的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)值的屬性表導(dǎo)出，并按從高到低的順序排列，計算累加服務(wù)功能值。依據(jù)分級標(biāo)準(zhǔn)，利用重分類工具，將單因子生態(tài)服務(wù)功能重要性分為一般重要、重要和極重要3級結(jié)果。

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能綜合評估采用自然斷點(diǎn)法，將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能綜合評估分為一般重要、重要和極重要3級結(jié)果。

表5 單因子生態(tài)功能評估分級

2.3.2 生態(tài)環(huán)境敏感性分級 水土流失、石漠化、地質(zhì)災(zāi)害敏感性單因子評估及生態(tài)環(huán)境敏感性綜合評估均采用自然斷點(diǎn)法，利用重分類工具將生態(tài)環(huán)境敏感性單因子和綜合評估結(jié)果分為一般敏感、敏感和極敏感3級。

3 結(jié)果與分析

3.1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性評估

(1)水源涵養(yǎng)功能重要性

水源涵養(yǎng)極重要區(qū)面積為37.71 km2，占總面積的0.31%；重要區(qū)面積為503.69 km2，占總面積的4.22%(圖2)。主要分布在安化縣北部和東南部，桃江縣西南浮邱山區(qū)域，資水流域及重要支流的中上游區(qū)域。本區(qū)位于雪峰山余脈，地形多為丘陵、崗地和低山，植被覆蓋程度高且降水集中，蒸發(fā)散熱能力強(qiáng)，水流、河流的調(diào)控作用較強(qiáng)。

(2)水土保持功能重要性

水土保持極重要區(qū)面積為3.46 km2，占總面積的0.03%；重要區(qū)面積為369.04 km2，占總面積的3.02%(圖3)。主要分布在南洞庭湖流域、雪峰湖國家濕地公園、來儀湖國家濕地公園。本區(qū)地勢低平，光熱充足，土壤多為水稻土和潮土，質(zhì)地濕潤，灌溉條件優(yōu)良。但是，由于過境水豐富，攜帶大量泥沙且暴雨頻繁，極易產(chǎn)生洪澇災(zāi)害，導(dǎo)致土地生產(chǎn)力下降。同時，人類活動頻繁，為我國重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地，存在較多河道、濕地公園、飲用水源等重要生態(tài)功能區(qū)域。

(3)生物多樣性維護(hù)功能重要性

生物多樣性極重要區(qū)面積為18.12 km2，占總面積的0.15%；重要區(qū)面積為422.69 km2，占總面積的3.51%(圖4)。主要分布在安化縣東南部和北部，桃江縣西南部以及赫山區(qū)西南部。本區(qū)降水量大，多為山地、丘陵，海拔高，植被旺盛，人類活動干擾較少，適宜物種生存。

(4)洪水調(diào)蓄功能重要性

洪水調(diào)蓄功能極重要區(qū)面積為817.17 km2，占總面積的6.63%(圖5)。主要分布在洞庭湖、大通湖和資水流域。本區(qū)地勢低平，水網(wǎng)密集且與江河聯(lián)系密切。

圖2 水源涵養(yǎng)重要性評估Fig. 2 Evaluation results of water conservation

圖3 水土保持重要性評估結(jié)果Fig. 3 Evaluation results of soil and water conservation

(5)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性綜合評估

在以上評估結(jié)果基礎(chǔ)上進(jìn)行空間疊加合并，得到生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能綜合評估結(jié)果(圖6)和表6。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能極重要區(qū)面積為737.27 km2，占總面積5.98%，集中分布在安化縣以及洞庭湖流域、資水等流域。這些區(qū)域地勢高、植被豐富、雨熱充足，且水域調(diào)蓄作用明顯。重要區(qū)面積為1 087.36 km2，占總面積8.82%。主要分布在安化縣東南和桃江縣西南部，該區(qū)多為山地，降雨量大，生物多樣性較豐富；而一般重要區(qū)面積為10 496.99 km2，占總面積85.19%，相對分布于地勢平坦地區(qū)，是城市開發(fā)建設(shè)主要區(qū)域。

圖6 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性綜合評估Fig. 6 Integrat edevaluation of the functional importance of ecosystem services

表6 益陽市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性評估統(tǒng)計結(jié)果

3.2 生態(tài)環(huán)境敏感性評估

(1)水土流失敏感性

水土流失極敏感區(qū)面積為162.18 km2，占總面積的1.35%；敏感區(qū)面積為144.45 km2，占總面積的1.20%(圖7)。主要分布在安化縣的西北和東南部，桃江縣西南山地，該區(qū)山多坡陡，降雨集中且量大，徑流量和土壤沖刷量強(qiáng)，不利于水土保持，另外該區(qū)土壤以黃壤和紅壤為主，土質(zhì)易板結(jié)，滲透力較差，土壤抗蝕性弱。

(2)石漠化敏感性

石漠化極敏感區(qū)面積為1 973.31 km2，占總面積的16.02%；敏感區(qū)面積為3 968.45 km2，占總面積的32.22%(圖8)。主要分布在安化縣、桃江縣西南部、零星分布在沅江市及南縣，該區(qū)存在巖溶地貌，陡坡地多，植被豐富，降雨量大且集中，給石漠化形成提供了侵蝕動力，另外該區(qū)人口活動密集，不合理的土地開發(fā)活動和城市建設(shè)導(dǎo)致土地自我修復(fù)能力下降。

圖7 水土流失敏感性評估結(jié)果Fig. 7 Evaluation results of soil and water loss

圖8 石漠化敏感性評估結(jié)果Fig. 8 Evaluation results of stony desertification

(3)地質(zhì)災(zāi)害敏感性

地質(zhì)災(zāi)害極敏感區(qū)面積為822.01 km2，占總面積的6.72%；敏感區(qū)面積為2 343.25 km2，占總面積的19.15%(圖9)。主要分布在安化縣與桃江縣西南，赫山區(qū)中部。該區(qū)多山地丘陵，地勢坡度大且表層巖石較破碎，降雨豐富且集中，生態(tài)環(huán)境脆弱，極易受到人類活動干擾影響，地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的風(fēng)險高。

(4)生態(tài)環(huán)境敏感性綜合評估

在以上敏感性評估基礎(chǔ)上開展空間疊加，得到生態(tài)環(huán)境敏感性綜合評估結(jié)果(圖10和表7)。益陽市生態(tài)環(huán)境極敏感區(qū)面積為2 622.44 km2，占總面積21.02%，主要分布在安化縣和桃江縣南部，該區(qū)海拔高，地形起伏大，降雨充沛，生物多樣性較豐富。生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)面積為4 041.94 km2，占總面積32.40%，主要集中于安化縣、桃江縣、零星分布在洞庭湖流域。該區(qū)植被豐富，土地生產(chǎn)力高，人類活動開發(fā)力度較強(qiáng)。而一般敏感區(qū)面積為5 810.52 km2，占總面積46.58%，主要分布在人類活動頻繁，地勢平坦的區(qū)域。

3.3 生態(tài)空間識別

利用GIS提取生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能綜合評估中的重要及以上區(qū)域、生態(tài)敏感綜合評估中的敏感及以上區(qū)域，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行空間疊加。由于生態(tài)系統(tǒng)具有生態(tài)完整性和連續(xù)性特征，因此刪除科學(xué)評估過程中出現(xiàn)的細(xì)小斑塊(<1 km2)[38]，減少破碎化影響，得到生態(tài)空間初步范圍。增補(bǔ)各類禁止開發(fā)區(qū)及公益林地，確保生態(tài)空間涵蓋益陽市各類自然空間要素及其他有必要嚴(yán)格保護(hù)的保護(hù)地，如各級各類自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、濕地公園、地質(zhì)公園、森林公園、蓄滯洪區(qū)、重要飲用水源地等[25]。

圖9 地質(zhì)災(zāi)害敏感性評估結(jié)果Fig. 9 Evaluation results of geologic hazard

圖10 生態(tài)環(huán)境敏感性綜合評估結(jié)果Fig. 10 Integrated evaluation of the ecological sensitivity

表7 益陽市生態(tài)環(huán)境敏感性統(tǒng)計結(jié)果

圖11 生態(tài)空間分布范圍Fig. 11 Ecological spatial distribution

為保障生態(tài)空間與生活、生產(chǎn)空間的協(xié)調(diào)性與合理性，利用高分辨率遙感影像和土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)，剔除不適宜生態(tài)空間范圍的城鎮(zhèn)空間和農(nóng)業(yè)空間，劃分出益陽市生態(tài)空間范圍(圖11和表8)。

結(jié)果可知，益陽市生態(tài)空間面積為6 297.09 km2，占土地面積的51.06%。主要分布在市域西南安化縣、桃江縣，赫山區(qū)西部以及洞庭湖、大通湖水域。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能中水源涵養(yǎng)功能重要區(qū)呈斑塊狀分布在市域西南安化、桃江縣。水土保持功能重要區(qū)主要分布在洞庭湖流域。生物多樣性功能重要區(qū)呈帶狀分布在中部丘崗地區(qū)及雪峰山脈北麓。而洪水調(diào)蓄功能重要區(qū)則主要以湖泊水域及淹沒區(qū)為主。生態(tài)環(huán)境敏感性中水土流失敏感區(qū)呈斑塊狀分布在安化縣、桃江縣河流湖泊附近。石漠化敏感區(qū)占到了研究區(qū)面積的64.27%，呈片狀分布在雪峰余脈山區(qū)，涵蓋安化縣、桃江縣，零星分布在赫山區(qū)。而地質(zhì)災(zāi)害敏感區(qū)則呈塊狀分布在西南山地及中部丘崗地區(qū)，主要涵蓋安化縣北部、中南及東南部，桃江縣西南部，零散分布在赫山區(qū)魚形山街道及岳家橋鎮(zhèn)一帶。以上分布區(qū)域多為生態(tài)環(huán)境較脆弱區(qū)域，在利用時需注重生態(tài)保護(hù)，合理規(guī)劃，以促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

表8 各區(qū)縣生態(tài)空間統(tǒng)計

另外，將識別的生態(tài)空間范圍與土地利用類型重疊分析，可知益陽市生態(tài)空間用地中65.43%為林地，17.19%為濕地(湖泊水面、水庫水面、灘涂等)，其他土地占17.38%。由此來看，其識別結(jié)果符合生態(tài)空間用地屬性要求，是社會和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，在保障生態(tài)環(huán)境安全中發(fā)揮重要作用。

4 結(jié)論與討論

生態(tài)空間承擔(dān)著維護(hù)區(qū)域生態(tài)安全和實(shí)現(xiàn)區(qū)域綠色發(fā)展的使命。本文從維護(hù)生態(tài)健康和生態(tài)功能的角度出發(fā)構(gòu)建生態(tài)空間識別體系，通過提取生態(tài)功能重要區(qū)和生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)，增補(bǔ)各類需嚴(yán)格保護(hù)的區(qū)域，剔減城市建設(shè)和生活用地，借用GIS平臺識別了生態(tài)空間范圍。研究區(qū)主導(dǎo)的單因子生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能是洪水調(diào)蓄和水源涵養(yǎng)，其次為生物多樣性和水土保持，識別生態(tài)服務(wù)功能綜合重要區(qū)1 824.63 km2，占總面積的14.81%；單因子生態(tài)敏感性以石漠化為主，其次為地質(zhì)災(zāi)害和水土流失，并識別生態(tài)環(huán)境綜合敏感區(qū)6 714.38 km2，占總面積的53.42%。益陽市生態(tài)空間面積6 297.09 km2，占土地總面積51.06%，涵蓋了主要的生態(tài)功能重要區(qū)和易受干擾區(qū)，是維護(hù)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)平衡和生態(tài)安全的重點(diǎn)保護(hù)區(qū)域。

生態(tài)空間識別是落實(shí)國土空間管控，建設(shè)生態(tài)文明的重要方式。從研究結(jié)果來看，生態(tài)空間分布范圍與益陽市環(huán)境脅迫分布區(qū)相吻合，較全面地反映了生態(tài)空間分布特征。這表明生態(tài)空間識別對明確區(qū)域開發(fā)利用自然資源的限制性條件、生態(tài)治理與保護(hù)的重點(diǎn)區(qū)域，以及對研究區(qū)開展生態(tài)修復(fù)、生態(tài)空間管控和國土綜合整治有較大參考意義。另外，本文從湖區(qū)城市出發(fā)，基于生態(tài)服務(wù)功能和生態(tài)敏感性兩方面探究大湖流域生態(tài)空間識別，不僅有利于保護(hù)洞庭湖生態(tài)系統(tǒng)平衡，促進(jìn)洞庭湖區(qū)山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)，實(shí)現(xiàn)湖區(qū)經(jīng)濟(jì)、社會和生態(tài)效益相統(tǒng)一的現(xiàn)實(shí)意義，也可以為其他地區(qū)提供理論和指標(biāo)參考。

評估過程采用的指標(biāo)參數(shù)均通過高分辨率遙感影像和數(shù)據(jù)集加工所得，可能會導(dǎo)致評估結(jié)果出現(xiàn)誤差，另外有關(guān)數(shù)據(jù)的獲取也有難度，如洪水調(diào)蓄評估主要依據(jù)江河湖泊的調(diào)蓄功能進(jìn)行重要性識別，未能獲取湖泊、水庫等相關(guān)數(shù)據(jù)。因此，如何豐富數(shù)據(jù)源，提高數(shù)據(jù)精度，進(jìn)一步完善生態(tài)空間識別方法還需深入研究。同時，生態(tài)空間識別過程涉及城市開發(fā)建設(shè)以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動，與水、土地等多個空間要素緊密結(jié)合，未來仍需繼續(xù)強(qiáng)化生態(tài)空間與城鎮(zhèn)、農(nóng)業(yè)空間的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)發(fā)展。最后，也可基于時間序列分析，從動態(tài)更新的角度探討生態(tài)空間的演變和管控措施。