方一舒 祖 健 艾 東* 陳 杰 梁秋月

(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 土地科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，北京 100193;2.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 信息與電氣工程學(xué)院，北京 100083;3.北京舜土規(guī)劃顧問有限公司，北京 100071)

在我國(guó)快速城市化進(jìn)程下，人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的強(qiáng)烈干擾逐漸成為21世紀(jì)區(qū)域生態(tài)安全和社會(huì)生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的新挑戰(zhàn)[1]。國(guó)土空間規(guī)劃是國(guó)家空間發(fā)展的指南、可持續(xù)發(fā)展的空間藍(lán)圖，生態(tài)文明建設(shè)的重要內(nèi)容，也是空間治理體系現(xiàn)代化的基礎(chǔ)。在以創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享“五大發(fā)展理念”為指導(dǎo)，以優(yōu)化國(guó)土空間開發(fā)、資源節(jié)約集約利用、生態(tài)環(huán)境保護(hù)為要求的基礎(chǔ)上，有序引導(dǎo)國(guó)土空間資源要素重新配置，構(gòu)建穩(wěn)定、協(xié)調(diào)的國(guó)土空間秩序。國(guó)土空間規(guī)劃的首要工作是通過科學(xué)分析區(qū)域資源環(huán)境稟賦，查清不同空間存在問題和風(fēng)險(xiǎn)，在此基礎(chǔ)上合理劃定“三區(qū)三線”，進(jìn)行空間用途規(guī)劃與管制[2]。而生態(tài)保護(hù)紅線和生態(tài)空間劃定是“三區(qū)三線”中踐行“生態(tài)先行”理念的空間載體，因此合理劃定生態(tài)保護(hù)區(qū)域是劃定其他空間的前提。國(guó)外一些國(guó)家在制定自然資源保護(hù)政策時(shí)提出了不同的策略與措施，提出了自然保護(hù)地[3]、生態(tài)保護(hù)地[4]、生態(tài)保育區(qū)、特殊保護(hù)地等概念，建成了如美國(guó)的國(guó)家公園體系[5]和綠道網(wǎng)絡(luò)(American Greenway Network)、歐洲的綠帶計(jì)劃(The European Green Belt)和以物種多樣性保護(hù)為基礎(chǔ)的歐盟自然保護(hù)區(qū)網(wǎng)絡(luò)(Natura2000)。國(guó)內(nèi)，隨著我國(guó)土空間規(guī)劃體系的建立和生態(tài)保護(hù)紅線劃定方法的不斷探索，已有研究主要通過生態(tài)適宜性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系來確定紅線區(qū)，如王雅竹[6]、張雪飛[7]、黃心怡[8]等分別從生態(tài)系統(tǒng)功能服務(wù)性和生態(tài)脆弱性等方面開展了生態(tài)保護(hù)重要區(qū)評(píng)價(jià)；研究區(qū)域主要針對(duì)特定景觀區(qū)域的生態(tài)保護(hù)重要性和脆弱性，開展如流域[9]、石漠化地區(qū)[10]、沙漠化地區(qū)和礦區(qū)塌陷區(qū)[11]等區(qū)域的生態(tài)保護(hù)格局研究；評(píng)價(jià)尺度從鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)到省級(jí)均有涉及。同時(shí)，在識(shí)別生態(tài)保護(hù)紅線區(qū)還采用景觀“源-匯”理論的視角，通過最小阻力模型[12]、景觀格局指數(shù)[13]、生態(tài)足跡[14]和空間疊置分析法[15]等，識(shí)別需保護(hù)的生態(tài)源地和戰(zhàn)略點(diǎn)，并構(gòu)建生態(tài)保護(hù)廊道，從而提出適宜當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)保護(hù)分布格局。

昆明市是云南省省會(huì)，也是長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶上游地區(qū)重要的生態(tài)保護(hù)屏障。其具有西南地區(qū)典型的地形地貌和生態(tài)環(huán)境特征，生態(tài)系統(tǒng)類型和生物多樣性豐富，自然資源稟賦充足，同時(shí)作為長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶的上游地區(qū)，在推動(dòng)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶環(huán)境保護(hù)治理和生態(tài)修復(fù)過程中發(fā)揮著重要作用。然而，昆明市作為省會(huì)城市，經(jīng)濟(jì)活動(dòng)較為頻繁，在“環(huán)滇發(fā)展”過程中造成了沿滇池周邊生態(tài)環(huán)境極大的破壞，同時(shí)石林縣石漠化脆弱性高，北部山區(qū)水土流失脆弱性高[16]。然而當(dāng)前針對(duì)昆明市全域開展的生態(tài)保護(hù)重要性研究工作并不足以支撐國(guó)土空間規(guī)劃中生態(tài)保護(hù)紅線的劃定和落地, 因此為研究在生態(tài)與資源緊約束下開展經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，并充分化解生態(tài)保護(hù)與國(guó)土空間開發(fā)過程中的矛盾，本研究擬以昆明市生態(tài)保護(hù)重要性為研究對(duì)象，采用要素空間疊置制圖和極大值法對(duì)昆明市2017年生態(tài)保護(hù)重要性進(jìn)行分類定量評(píng)價(jià)及分等定級(jí)，以期為實(shí)現(xiàn)昆明市“生態(tài)-生產(chǎn)-生活”空間的協(xié)調(diào)可持續(xù)利用提供依據(jù)[16]。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)預(yù)處理

1.1 研究區(qū)概況

昆明市位于滇中地區(qū)(102°10′～103°40′ E，24°23′～26°22′ N)，也是滇中城市群發(fā)展的核心區(qū)，行政區(qū)劃面積為21 012.53 km2，轄7個(gè)市轄區(qū)、1個(gè)縣級(jí)市和6個(gè)縣。昆明市分屬長(zhǎng)江、珠江、紅河3大水系，屬北亞熱帶低緯度高原山地濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，代表性植被為半濕潤(rùn)常綠闊葉林，年降水量1 035 mm，降水主要集中在雨季6—9月，年平均氣溫15 ℃，年均日照2 200 h左右。昆明地處云貴高原中部，地勢(shì)總體北高南低(圖1(a))，相對(duì)高差3 500 余米，因此具有典型立體氣候特征。地帶性土壤為紅壤，從土體構(gòu)造來說，大范圍分布松散沉積層，均為晚新生代地層，為水土流失等系列生態(tài)環(huán)境問題和自然災(zāi)害的發(fā)生提供了基礎(chǔ)條件。同時(shí)，昆明市中部及東南部碳酸鹽地層廣泛分布，大面積喀斯特區(qū)域內(nèi)鑲嵌著非碳酸鹽巖景觀，容易發(fā)生水土流失，國(guó)土空間開發(fā)適宜區(qū)與石漠化惡劣區(qū)相間排列。

昆明市土地利用類型中以自然和半自然生態(tài)系統(tǒng)為主，農(nóng)用地面積最大，占總面積的87.43%，其中耕地所占比例20.29%，園地所占比例2.41%，林地所占比例48.37%，草地所占比例11.18%，而人工生態(tài)系統(tǒng)比例較低，建設(shè)用地僅占7.9%(圖1(b))。復(fù)雜多樣的地貌，立體的氣候等自然條件造就了昆明市復(fù)雜的生態(tài)環(huán)境，具有不少特有物種。

圖1 昆明市高程圖(a)及土地利用現(xiàn)狀圖(b)

1.2 數(shù)據(jù)來源及預(yù)處理

本研究使用的數(shù)據(jù)包括土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、DEM數(shù)據(jù)、土壤數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、生態(tài)系統(tǒng)類型數(shù)據(jù)和NDVI數(shù)據(jù)等。其中：土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)來源于昆明市自然資源和規(guī)劃局；DEM數(shù)據(jù)為GDEM地形數(shù)據(jù)，空間分辨率為30 m，數(shù)據(jù)來自中國(guó)科學(xué)院地理空間數(shù)據(jù)云；土壤質(zhì)地?cái)?shù)據(jù)來源于第2次全國(guó)1∶100 萬土壤調(diào)查成果，在數(shù)據(jù)加載后通過ArcGIS軟件中的柵格重采樣工具，將其空間分辨率轉(zhuǎn)換為30 m×30 m;氣象數(shù)據(jù)來自昆明市氣象局12 個(gè)國(guó)家級(jí)氣象站點(diǎn)2017 年的年度氣象站點(diǎn)觀測(cè)數(shù)據(jù)，包括氣溫、降水量等數(shù)據(jù)，通過ArcGIS軟件中IDW反距離權(quán)重空間插值工具，將其由站點(diǎn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為空間分辨率為30 m×30 m的柵格數(shù)據(jù)；生態(tài)系統(tǒng)類型數(shù)據(jù)采用從土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù)中提取林地、草地、濕地和其他影響生態(tài)系統(tǒng)變化的地類；NDVI數(shù)據(jù)通過中國(guó)科學(xué)院地理空間數(shù)據(jù)云下載MODIS月合成數(shù)據(jù)(空間分辨率為500 m)，通過最大值合成法(MVC)計(jì)算2017年年值，并通過ArcGIS軟件中的柵格重采樣工具，將柵格分辨率轉(zhuǎn)換為30 m×30 m；國(guó)家級(jí)、省級(jí)自然保護(hù)區(qū)、國(guó)家森林公園、濕地公園和地質(zhì)公園等數(shù)據(jù)來源于昆明市自然資源和規(guī)劃局地理國(guó)情普查成果數(shù)據(jù)；國(guó)家級(jí)和省級(jí)生態(tài)公益林等數(shù)據(jù)來源于昆明市林業(yè)和草原局。由于不同部門之間的調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)和圖斑劃定不相同，因此在進(jìn)行評(píng)價(jià)過程中，當(dāng)數(shù)據(jù)之間存在差異性時(shí)，通過地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)進(jìn)行校核。

2 研究方法

根據(jù)《資源環(huán)境承載力和國(guó)土空間開發(fā)適宜性評(píng)價(jià)技術(shù)指南(試行)》、《云南省生態(tài)保護(hù)紅線劃定指南》和《自然生態(tài)空間用途管制辦法(試行)》，基于昆明市生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，確定從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性和生態(tài)脆弱性2 個(gè)方面來進(jìn)行生態(tài)保護(hù)重要性評(píng)價(jià)[17]。其中，昆明市主導(dǎo)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能為生物多樣性保護(hù)功能重要性、水源涵養(yǎng)功能和水土保持功能，主導(dǎo)生態(tài)脆弱性類型為水土流失脆弱性、石漠化脆弱性和沙化脆弱性。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性越強(qiáng)，脆弱性越高，說明空間生態(tài)保護(hù)的意義越大，對(duì)空間開發(fā)的約束性越強(qiáng)。本研究在ArcGIS系統(tǒng)下疊加考量生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性和生態(tài)脆弱性，作為昆明市生態(tài)保護(hù)重要性等級(jí)的結(jié)果，最后將評(píng)價(jià)結(jié)果分為高、較高、中等、較低和低5 個(gè)等級(jí)，計(jì)算公式如下：

Si=Max(Mi，Ni)

(1)

式中：Si為單元空間內(nèi)的生態(tài)重要性等級(jí)；Mi為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性等級(jí)；Ni為生態(tài)脆弱性等級(jí)。i為各類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性和生態(tài)脆弱性。

基于斑塊集中度，再對(duì)綜合結(jié)果進(jìn)行修正，將相應(yīng)等級(jí)的柵格轉(zhuǎn)為矢量，并對(duì)矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行聚合面操作(ArcGIS軟件Cartography Tools-Generalization-Aggregate polygons工具)，根據(jù)聚合地塊的規(guī)模確定斑塊集中度等級(jí)(表1)。對(duì)初判結(jié)果為高和較高等級(jí)圖斑進(jìn)行聚合操作，作為高、較高等級(jí)的集中度評(píng)價(jià)結(jié)果；對(duì)初判結(jié)果為中等及以上等級(jí)圖斑進(jìn)行聚合操作，作為中等等級(jí)的集中度評(píng)價(jià)結(jié)果；對(duì)初判結(jié)果為較低和低等級(jí)圖斑，不進(jìn)行該項(xiàng)修正。根據(jù)昆明坡度較大的特征，取最小聚合距離50 m。

表1 生態(tài)斑塊集中度評(píng)價(jià)分級(jí)閾值

按照判別矩陣(表2)，對(duì)生態(tài)保護(hù)重要性等級(jí)初判結(jié)果進(jìn)行修正。

表2 生態(tài)保護(hù)重要性等級(jí)判別矩陣

2.1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性評(píng)價(jià)

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能是指人類直接或間接從生態(tài)系統(tǒng)中獲取的利益[18],在分析生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、過程與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能關(guān)系的基礎(chǔ)上，分析生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能特征，按其對(duì)全國(guó)和區(qū)域生態(tài)安全的重要性程度劃分重要性等級(jí)。本研究以昆明市氣候、植被、土壤、地形等數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，選擇生物多樣性維護(hù)[19]、水源涵養(yǎng)[20]、水土保持[21]等3個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性評(píng)價(jià)。

其中，由于物種生物多樣性主要通過《云南省生物物種紅色名錄》進(jìn)行管護(hù)，對(duì)于物種空間分布位置不夠明確，相關(guān)調(diào)查和研究工作也較少，因此本研究在進(jìn)行生物多樣性評(píng)價(jià)主要是通過各類自然保護(hù)區(qū)的分類實(shí)現(xiàn)，參考《湖南省資源環(huán)境承載能力和國(guó)土空間開發(fā)適宜性評(píng)價(jià)技術(shù)指南(試行)》，對(duì)國(guó)家級(jí)、省級(jí)、市級(jí)自然生態(tài)區(qū)域根據(jù)表4分別賦予不同的分值，分值越高則重要性等級(jí)越強(qiáng)，并且將滇池保護(hù)區(qū)1、2、3級(jí)分別按照重要性賦值為極度重要、高度重要、中等重要3個(gè)等級(jí)，從而評(píng)估市域生物多樣性重要性保護(hù)格局。水源涵養(yǎng)功能重要性評(píng)價(jià)則以昆明市不同生態(tài)系統(tǒng)類型的水源涵養(yǎng)能力為依據(jù)，通過降水量、不同生態(tài)系統(tǒng)類型等因素設(shè)定指標(biāo)因子，通過水量平衡方程來衡量昆明市生態(tài)系統(tǒng)的水源涵養(yǎng)能力。水土保持功能評(píng)價(jià)以水土保持量(潛在土壤侵蝕量與實(shí)際土壤侵蝕量的差值)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用修正的水土流失方程(RUSLE)進(jìn)行計(jì)算，從而確定識(shí)別現(xiàn)狀和未來承擔(dān)水土保持功能的重點(diǎn)區(qū)域。

最后通過ArcGIS疊加分析以上3個(gè)單層服務(wù)功能性評(píng)價(jià)指標(biāo)，得到昆明市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性評(píng)價(jià)結(jié)果。對(duì)各個(gè)單層及綜合層結(jié)果均進(jìn)行分級(jí)賦值，評(píng)價(jià)結(jié)果均由高到低劃分為高、較高、中等、較低和低5 個(gè)等級(jí)。計(jì)算公式如下：

Mi=Max(A1i,A2i,…,Ani)

(2)

式中：Mi為第i單元空間上的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性等級(jí)；A1i,A2i,…，Ani為第i單元空間上的單因素生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性等級(jí)。不同生態(tài)區(qū)域類型重要等級(jí)及賦值見表3。

為保證昆明市豐富的生物物種多樣性得到充分保護(hù)，將生物多樣性維護(hù)功能重要性的分級(jí)賦值標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行細(xì)化(表4)。

表3 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

表4 生物多樣性維護(hù)功能重要性分級(jí)賦值表

2.2 生態(tài)脆弱性評(píng)價(jià)

生態(tài)脆弱性是指生態(tài)系統(tǒng)對(duì)區(qū)域內(nèi)自然和人類活動(dòng)干擾的脆弱程度, 他反映區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)在遇到干擾時(shí),發(fā)生生態(tài)環(huán)境問題的難易程度和可能性的大小,并用來表征外界干擾可能造成的后果[23-24]。即在同樣干擾強(qiáng)度或外力作用下, 用來表征生態(tài)失衡與生態(tài)環(huán)境問題的可能性大小。本研究根據(jù)昆明市的生態(tài)特征和面臨的生態(tài)問題，選取的評(píng)估指標(biāo)為水土流失脆弱性[25]、石漠化脆弱性[10]、沙化脆弱性[26]等3個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)來綜合評(píng)價(jià)昆明市的生態(tài)脆弱性。

水土流失脆弱性選取降雨、地形、土壤、植被覆蓋等作為評(píng)價(jià)因子，以通用水土流失方程為基礎(chǔ)，運(yùn)用公式對(duì)昆明市水土流失脆弱區(qū)進(jìn)行評(píng)價(jià)。石漠化脆弱性選取生態(tài)系統(tǒng)類型、地形坡度、植被覆蓋等因子進(jìn)行評(píng)價(jià)。沙化脆弱性利用干燥度、起風(fēng)沙天數(shù)、土壤質(zhì)地和植被覆蓋度等因子對(duì)昆明市土地石漠化脆弱性進(jìn)行評(píng)價(jià)。通過ArcGIS疊加分析以上3個(gè)單層脆弱性評(píng)價(jià)指標(biāo)，得到昆明市生態(tài)脆弱性評(píng)價(jià)結(jié)果。對(duì)各個(gè)單層及綜合層結(jié)果均進(jìn)行分級(jí)賦值，評(píng)價(jià)結(jié)果均由高到低劃分為高、較高、中等、較低和低5個(gè)等級(jí)。計(jì)算公式如下：

Ni=Max(B1i,B2i,…,Bni)

(3)

式中：Ni為第i單元空間上的生態(tài)脆弱性等級(jí)；B1i,B2i,…,Bni為第i單元空間上的單因素生態(tài)脆弱性等級(jí)。

依據(jù)表5公式計(jì)算各類評(píng)價(jià)因子，其中單層分級(jí)賦值情況詳見表6。

表5 生態(tài)脆弱性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

表6 生態(tài)脆弱性各指標(biāo)層分級(jí)賦值表

3 結(jié)果與分析

3.1 生態(tài)保護(hù)重要性的單層評(píng)價(jià)成果

由生態(tài)保護(hù)重要性單層評(píng)價(jià)結(jié)果可知：昆明市生物多樣性維護(hù)功能重要性等級(jí)高和較高區(qū)域面積為3 109.85 km2，占市域面積的14.80%，包括西山國(guó)家森林公園、石林自然保護(hù)區(qū)和陽(yáng)宗海自然保護(hù)區(qū)等，主要分布于石林縣、東川區(qū)和尋甸縣等(圖2(a))；水土保持等級(jí)高和較高區(qū)域面積為1 313.52 km2，占市域面積的6.24%，主要分布在東川區(qū)、祿勸縣、尋甸縣、嵩明縣北部等北部山區(qū)及滇池附近區(qū)域(圖2(b))；水源涵養(yǎng)等級(jí)高和較高區(qū)域面積484.62 km2，占市域面積的2.31%，主要分布在盤龍區(qū)北部、嵩明縣西部、晉寧區(qū)南部，在滇池流域也有一定分布(圖2(c))；水土流失脆弱性等級(jí)高和較高區(qū)域面積為551.04 km2，占市域面積的2.63%，主要分布在主城5區(qū)和尋甸縣、嵩明縣等。由于這些地區(qū)的植被覆蓋度較低，并且土壤侵蝕性較高，故易發(fā)生水土流失(圖2(d))；石漠化脆弱性等級(jí)高和較高區(qū)域面積為1 878.65 km2，占市域面積的8.98%，主要分布在東川區(qū)、尋甸縣、祿勸縣，晉寧區(qū)、西山區(qū)也有少量分布(圖2(e))；由于昆明市擁有豐富的林業(yè)資源和廣闊的植被覆蓋，其沙化脆弱性評(píng)價(jià)結(jié)果均在中等及以下(圖2(f))。

圖2 昆明市各類生態(tài)服務(wù)功能重要性和生態(tài)脆弱性等級(jí)圖

3.2 綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

將上述單層評(píng)價(jià)結(jié)果按照極大值法進(jìn)行集成之后，得到昆明市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性和生態(tài)脆弱性的評(píng)價(jià)結(jié)果。由圖可見：昆明市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能等級(jí)高和較高區(qū)域面積為4 515.76 km2，占市域面積的21.51%，集中在東川區(qū)、祿勸縣、尋甸縣中部、石林縣中部以及嵩明縣西部地區(qū)(圖3(a))；生態(tài)脆弱性等級(jí)高和較高區(qū)域面積為7 364.59 km2，占市域面積的35.05%，主要分布在東川區(qū)、祿勸縣和尋甸縣等，并且在主城區(qū)也有一定的分布(圖3(b))。說明昆明城市周邊區(qū)域的生態(tài)脆弱性較高，建議在進(jìn)行城市建設(shè)時(shí)及時(shí)采取有效措施，預(yù)防生態(tài)脆弱區(qū)受到破壞。

圖3 昆明市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性等級(jí)圖和生態(tài)脆弱性等級(jí)圖

將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性和生態(tài)脆弱性評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行綜合，得出昆明市生態(tài)保護(hù)重要性評(píng)價(jià)(圖4)。由圖4可見：極重要和重要區(qū)域面積為6 324.96 km2，占市域面積的30.1%，主要分布在東川區(qū)、祿勸縣、尋甸縣、石林縣和晉寧區(qū)南部等，此區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值顯著，可作為生態(tài)保護(hù)紅線的參考范圍；一般重要區(qū)域面積為9 962.04 km2，占市域面積的47.41%，主要分布于安寧市、宜良縣、祿勸縣和主城區(qū)部分地區(qū)，此部分區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值一般，可作為劃定生態(tài)保護(hù)空間的備選區(qū)；較低重要區(qū)域面積為4 690.00 km2，占市域面積的22.32%，主要分布于安寧市、宜良縣、石林縣和晉寧區(qū)等，此部分區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值較低，可作為進(jìn)行生態(tài)修復(fù)和國(guó)土綜合整治的備選區(qū)。

各區(qū)縣均呈現(xiàn)出生態(tài)保護(hù)重要性評(píng)價(jià)高和較高所占比例較少，大部分評(píng)價(jià)結(jié)果為中等和較低的趨勢(shì)。各區(qū)縣生態(tài)保護(hù)重要性占昆明市總面積比例如圖5所示。由圖5可知：分區(qū)縣看，生態(tài)重要性高的區(qū)域主要集中于祿勸縣、尋甸縣、東川區(qū)等北部地區(qū)和石林縣；生態(tài)重要性較高的區(qū)域主要分布于祿勸縣、尋甸縣、東川區(qū)等北部3個(gè)山區(qū)縣和晉寧區(qū)；生態(tài)重要性中等的區(qū)域分布相對(duì)廣泛，在各縣均有分布；生態(tài)重要性較低的區(qū)域主要分布于安寧市、石林縣和宜良縣等。因此，北部3個(gè)山區(qū)縣作為生態(tài)保護(hù)的核心區(qū)域，在昆明市生態(tài)重要性保護(hù)中占據(jù)重要角色，在進(jìn)行分區(qū)域保護(hù)時(shí)，應(yīng)針對(duì)此區(qū)域建立更完善的生態(tài)環(huán)境保護(hù)政策和機(jī)制。

圖4 昆明市生態(tài)保護(hù)重要性等級(jí)圖

圖5 昆明市各區(qū)縣生態(tài)保護(hù)重要性等級(jí)分布圖

3.3 重要指標(biāo)分析

本研究在單層評(píng)價(jià)和綜合評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，根據(jù)各生態(tài)重要性和脆弱性的因子的貢獻(xiàn)程度，發(fā)現(xiàn)生態(tài)保護(hù)重點(diǎn)區(qū)域(生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性和脆弱性等級(jí)為高和較高)的生物多樣性功能重要性、石漠化脆弱性和水土保持重要性所占比例最高，分別達(dá)到45%、24%和17%。說明生物多樣性功能重要性是構(gòu)成昆明市生態(tài)重要性貢獻(xiàn)最大的因子，其次是石漠化脆弱性、水土保持功能重要性。因此得出昆明市生態(tài)保護(hù)紅線的主導(dǎo)功能和關(guān)鍵生態(tài)系統(tǒng)特征，昆明市在進(jìn)行生態(tài)保護(hù)過程中，應(yīng)從維護(hù)生物多樣性功能、防護(hù)石漠化和開展水土保持項(xiàng)目等視角出發(fā)，有針對(duì)性地加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境治理體系和治理能力現(xiàn)代化水平。

圖6 生態(tài)保護(hù)重點(diǎn)區(qū)域各因子面積所占比例

4 討論與結(jié)論

4.1 討論

合理有序的生態(tài)空間格局對(duì)支撐自然生命系統(tǒng)、維系生態(tài)安全和實(shí)現(xiàn)空間有序合理配置發(fā)揮重要作用。目前我國(guó)尚未建立完整的生態(tài)空間保護(hù)制度，將生態(tài)保護(hù)紅線與生態(tài)保護(hù)空間優(yōu)化調(diào)整工作落到實(shí)處，是進(jìn)行國(guó)土空間規(guī)劃的重要前提。生態(tài)保護(hù)重要性和脆弱性分析有利于科學(xué)地劃定生態(tài)空間格局，為國(guó)土空間規(guī)劃中生態(tài)紅線和生態(tài)空間劃定提供依據(jù)。本研究針對(duì)生態(tài)保護(hù)重要性和脆弱性的單因子分析結(jié)果，可為制定“分類”的生態(tài)保護(hù)政策提供應(yīng)用基礎(chǔ)，如：針對(duì)水土流失、石漠化脆弱性嚴(yán)重的地區(qū)，可在這些地區(qū)采取有針對(duì)性地國(guó)土綜合整治和生態(tài)修復(fù)措施；針對(duì)生物多樣性維護(hù)功能極重要的地區(qū)，可在這些地區(qū)加強(qiáng)生物多樣性物種調(diào)查與保護(hù)，通過建立以國(guó)家公園為核心的自然保護(hù)地體系，保持生態(tài)系統(tǒng)、物種和動(dòng)植物基因多樣性的豐富度。因此，明晰生態(tài)保護(hù)重要性單因子重要性或脆弱性，分析其空間分布，可為下一步國(guó)土空間規(guī)劃中的綜合整治和生態(tài)修復(fù)提供參考。本研究可為昆明市劃定“分區(qū)”生態(tài)管控規(guī)則，細(xì)化完善生態(tài)保護(hù)紅線管理機(jī)制提供依據(jù)。其中：較高及以上重要性區(qū)域以生態(tài)保護(hù)為主導(dǎo)，實(shí)施嚴(yán)格的人員和產(chǎn)業(yè)準(zhǔn)入清單；一般重要性區(qū)域可依托區(qū)域重要生態(tài)資源優(yōu)勢(shì)，在合理維護(hù)、改善生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的同時(shí)，開展適當(dāng)?shù)纳鷳B(tài)-經(jīng)濟(jì)活動(dòng)；較低重要性區(qū)域允許在不破壞生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的基礎(chǔ)上，適度開展一定規(guī)模的經(jīng)濟(jì)開發(fā)活動(dòng)，同時(shí)針對(duì)生態(tài)脆弱性較低的區(qū)域開展生態(tài)修復(fù)工作。

與其他區(qū)域相關(guān)研究不同，本研究探索了昆明市獨(dú)特的生物多樣性維護(hù)功能重要性保護(hù)訴求，提出分區(qū)分類的保護(hù)策略。云南省是我國(guó)生物多樣性最為豐富的省份，也是全球34個(gè)物種最豐富且受到威脅最大的生物多樣性熱點(diǎn)地區(qū)之一，然而，昆明的生物多樣性保護(hù)還沒有形成完整的體系，因此甄別生物多樣性維護(hù)功能極重要區(qū)域分布，將為生物多樣性修復(fù)和生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制提供理論基礎(chǔ)。本研究的評(píng)價(jià)系統(tǒng)僅針對(duì)該區(qū)域特定時(shí)間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行的生態(tài)保護(hù)格局分析，未開展長(zhǎng)時(shí)序的生態(tài)系統(tǒng)演變過程研究，進(jìn)一步的研究可從“時(shí)—空”2 個(gè)角度對(duì)研究成果進(jìn)行擴(kuò)展。

4.2 結(jié)論

本研究依據(jù)昆明市實(shí)際情況，對(duì)昆明市自然資源環(huán)境稟賦和生態(tài)環(huán)境進(jìn)行分析，選取了生態(tài)系統(tǒng)類型、植被覆蓋、土壤性質(zhì)、地形地貌、自然保護(hù)區(qū)及各類國(guó)家公園等多源數(shù)據(jù)，構(gòu)建了基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性和生態(tài)脆弱性兩方面的生態(tài)保護(hù)重要性評(píng)價(jià)體系，分別從生物多樣性、水源涵養(yǎng)、水土保持功能重要性及水土流失、石漠化、沙化脆弱性這6個(gè)單層來對(duì)昆明市生態(tài)功能進(jìn)行逐級(jí)評(píng)價(jià)。主要結(jié)論如下：

1)通過要素空間疊置制圖和最大值法對(duì)昆明市生態(tài)保護(hù)重要性進(jìn)行定量評(píng)價(jià)，可得出昆明市生態(tài)保護(hù)重要性等級(jí)高和較高的面積為6 324.96 km2，所占比例30.1%，主要分布于北部山區(qū)、滇池流域和石林石漠化地區(qū)，該區(qū)域可作為劃定生態(tài)保護(hù)紅線的主要區(qū)域；

2)從區(qū)域分布來看，祿勸縣、尋甸縣、石林縣和東川區(qū)等區(qū)縣的生態(tài)高重要性區(qū)所占比例最大，這些區(qū)域主要分布于北部地區(qū)，從空間上可判斷出這些區(qū)域是昆明市生態(tài)功能重要、生態(tài)脆弱性高、生態(tài)戰(zhàn)略地位重要的地區(qū)，因此針對(duì)此區(qū)域應(yīng)建立更完善的生態(tài)環(huán)境保護(hù)政策和機(jī)制；

3)從評(píng)價(jià)因子來看，生物多樣性維護(hù)功能重要性是構(gòu)成昆明市生態(tài)重要性貢獻(xiàn)最大的因子，說明昆明市在生物物種多樣性保護(hù)方面具有重要作用。通過對(duì)昆明市生態(tài)功能重要性的分類型判斷，可得出未來昆明市生態(tài)保護(hù)管護(hù)的主要功能導(dǎo)向和空間范圍，為分區(qū)分類的空間治理提供依據(jù)。