文章信息
- 王金南, 许开鹏, 迟妍妍, 王晶晶, 张箫, 陆军, 王夏晖
- WANG Jinnan, XU Kaipeng, CHI Yanyan, WANG Jingjing, ZHANG Xiao, LU Jun, WANG Xiahui
- 我国环境功能评价与区划方案
- The environmental function assessment and zoning scheme in China
- 生态学报, 2014, 34(1): 129-135
- Acta Ecologica Sinica, 2014, 34(1): 129-135
- http://dx.doi.org/10.5846/stxb201312102923
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文章历史
- 收稿日期:2013-10-10
- 修订日期:2013-12-10
我国地域辽阔,不同地区的资源环境条件和经济社会发展水平差异较大。“瑷珲―腾冲”线以东地区国土面积约占全国的40%,但集中分布了全国90%以上的人口,而且东部水资源较为丰富,经济社会发展水平较高,人口密度大,矿产资源和能源短缺,西部矿产和能源资源丰富,人口分布稀疏,但水资源相对短缺,经济社会发展水平相对落后。自然地理条件和经济社会发展水平的差异,使全国生态环境问题呈现出较强的空间差异性,亟需构建差异化的环境管理机制。
分区管理是国际上常用的环境管理手段[1, 2, 3],为遏制水环境质量继续下降,对流域进行分区管理实施水环境综合防治,成为水环境管理的主要手段[4, 5, 6, 7, 8, 9]。根据土壤养分的空间变异性和空间自相关性进行管理分区的划分,为农田土壤管理提供科学依据[10, 11]。环境各要素实行分区管理已成为国际上常用的环境管理手段[12, 13, 14, 15, 16, 17],在我国,大气功能区划、水功能区划、海洋功能区划、水土流失治理区划、生态功能区划等各类环境保护和治理区划的相继出台和实施,为环境保护与生态建设提供科学依据。然而,各要素区划对社会、经济、环境的综合考虑不足,各专项规划、区划间的有效衔接不够,环境保护的统筹指导作用有限。社会、经济、自然三个子系统有着各自的结构、功能和发展规律,但它们各自发展又相互制约,在分区管理中,社会、经济、自然三个系统不能割裂开来,应作为一个统一的整体,即社会-经济-自然复合生态系统[18, 19, 20]来进行研究。因此,从社会-经济-自然复合生态系统的角度,针对不同区域的自然环境特征,综合环境各要素统筹考虑,实施“分类指导、分区推进”的环境管理战略,开展环境分区管理研究具有重要意义。
1 相关概念与体系 1.1 环境功能的内涵环境功能是指环境各要素及其构成的系统为人类生存、生活和生产所提供的环境服务的总称,包括保障自然生态安全和维护人居环境健康两个方面。一方面保障与人体直接接触的各环境要素的健康,即维护人居环境健康;一方面保障自然系统的安全和生态调节功能的稳定发挥,构建人类社会经济活动的生态环境支撑体系,即保障自然生态安全。
1.2 环境功能区的内涵环境功能区是按照国家主体功能定位,依据不同地区在环境结构、环境状态和环境服务功能的分异规律,分析确定不同区域的主体环境功能,并据此确定保护和修复的主导方向、执行相应环境管理要求的特定空间单元。
1.3 环境功能区划体系环境功能区划按照空间尺度分为全国和地方两个层面。全国环境功能区划在国家尺度上对全国陆地国土空间及近岸海域进行环境功能分区,明确各区域的主要环境功能,分区提出维护和保障主要环境功能的总体目标和对策,并对水、大气、土壤和生态等专项环境管理提出管控导则。地方人民政府根据全国环境功能区划的总体部署划分省(区域、流域)级环境功能区划和市级环境功能区划。地方环境功能区划,结合本辖区环境管理需求,细化和落实国家环境功能区划和省级主体功能区划的总体要求,明确区域内水、大气、土壤、生态等环境要素的管控措施。
2 研究方法 2.1 环境功能评价指标体系构建根据环境功能的内涵,从保障自然生态安全、维护人群环境健康和区域环境支撑能力角度出发,构建环境功能综合评价指标体系,见表 1。由生态系统敏感性指数、生态系统服务功能重要性指数等两大类指标来表征自然生态安全类指数,由人口聚集度指数、经济发展水平指数等两大类指标来表征人群健康维护类指标,由环境容量指数、环境质量指数、污染物排放指数、可利用土地资源指数、可利用水资源指数来表征区域环境支撑能力指数。
一级指标
First class index | 二级指标
Second class index | 三级指标
Third class index |
自然生态安全类指数 | 生态系统敏感性指数(d1) | 沙漠化敏感性 |
Natural security index (P1) | 土壤侵蚀敏感性 | |
石漠化敏感性 | ||
盐渍化敏感性 | ||
生态系统服务功能重要性指数(d2) | 水源涵养重要性 | |
土壤保持重要性 | ||
防风固沙重要性 | ||
生物多样性保护重要性 | ||
人群健康维护类指数 | 人口集聚度指数(c1) | 人口密度 |
Health maintenance index(P2) | 人口流动强度 | |
经济发展水平指数(c2) | 人均GDP | |
GDP增长率 | ||
区域环境支撑能力指数 | 环境容量指数(b1) | 大气环境容量 |
Regional environmental support | 水环境容量 | |
capacity index(K) | 承载能力 | |
环境质量指数(b2) | 大气环境质量 | |
地表水环境质量 | ||
土壤环境质量 | ||
污染物排放指数(b3) | 水污染物排放指数 | |
大气污染物排放指数 | ||
可利用土地资源指数(b4) | 可利用土地资源 | |
可利用水资源指数(b5) | 地表水可利用量 | |
地下水可利用量 | ||
已开发利用水资源量 | ||
入境可开发利用水资源潜力 |
在环境功能评价指标体系的基础上,对每一个空间单元的9项指标进行标准化分级打分,将分项指标项综合归纳为一个综合指数(A)。根据环境功能综合评价指标,每个评价单元都相应的有一个环境功能综合评价值,反应了环境功能的空间分异规律。
环境功能综合评价指数(A)计算方法如下:
A=KP2-P1
式中,P1为区域保障生态安全类指数;P2为区域维护人群健康类指数;K为区域环境支撑能力指数。
2.2.1 自然自然生态安全类指数保障自然生态安全是指保障区域自然系统的安全和生态调节功能的稳定发挥,可用生态系统敏感性指数和生态系统重要性指数描述。保障自然生态安全指数(P1)计算方法如下:
P1=Max{[d1],[d2]}
式中,d1为生态系统敏感性指数,包括土壤侵蚀敏感性、沙漠化敏感性、土壤盐渍化敏感性和石漠化敏感性等评价因子。 d2为生态系统服务功能重要性指数,包括生物多样性保护、土壤保持、水源涵养、防风固沙等重要性评价因子。
2.2.2 人群健康维护类指数维护人群环境健康是指保障与人体直接接触的各环境要素的健康,可用人口集聚度和经济发展水平描述区域经济社会发展状况以及对维护人群环境健康方面环境功能的需求程度;维护人群环境健康指数(P2)计算方法如下:
式中,c1为人口集聚度,通过人口密度和人口流动强度等指标进行评价;c2为经济发展水平,通过人均地区GDP和地区GDP的增长比率等要素进行。
2.2.3 区域环境支撑能力指数经济社会发展所需的区域环境支撑能力可用环境容量指数、环境质量指数、区域污染排放指数、可利用土地资源指数和可利用水资源指数描述维护人群环境健康方面环境功能的供给程度。区域环境支撑能力系数(K)计算方法如下:
式中,b1为环境容量,通过大气环境容量和水环境容量等因素进行评价; b2为环境质量,通过区域的大气环境质量、水环境质量和土壤环境质量进行评价; b3为污染排放指数,选择大气污染物排放压力和水污染物排放压力等要素进行评价; b4为可利用土地资源,选择后备适宜建设用地的数量、质量、集中规模等要素进行评价; b5为可利用水资源,选择水资源丰度、可利用数量及利用潜力等要素进行评价。
2.3 环境功能分区技术流程在环境功能评价指标和综合评价的基础上,环境功能分区技术分为四个步骤。一是根据环境功能综合评价结果,从保障自然生态安全和维护人居环境健康两大类环境功能的角度,初步划分出两个大类,即生态功能保育区和聚居环境维护区。区域环境功能综合评价指数越高的地区环境功能越偏向于维护人群环境健康,反之则偏向于保障自然生态安全。当环境功能评价综合指数大于1.0时,原则上划分为维护人居环境健康的区域,即聚居环境维护区;当环境功能评价综合指数小于-0.3时,原则上划分为保障自然生态安全的区域,即生态功能保育区。二是采用主导因素法,考虑全国食物安全保障的重要性,根据国家重点建设的优势农产品主产区划分食物环境安全保障区,也就是说,食物环境安全保障区与其他区域相重叠时,要优先划分为食物环境安全保障区。三是根据主导因素法,对相关部门现有分区进行归整,依次识别环境功能类型区。综合考虑对评价单元具有重要影响的主导因子以及相关的国家政策、规划等,通过选取决定不同类型环境功能区形成的主导因素,划分自然生态保留区、生态功能保育区、食物环境安全保障区、聚居环境维护区和资源开发环境引导区,对评价结果进行修正,提出环境功能区划备选方案。四是将环境功能区划备选方案与主体功能区规划、农业区划、海洋功能区划、土地利用总体规划等相关区划与规划相衔接,进行总体复核和调整,确定环境功能区划方案。
3 结果与分析 3.1 环境功能综合评价结果根据环境功能综合指数评价结果,在辽中南、胶东半岛、长江中游地区、成渝地区、福建沿海地区初步形成了人口规模集聚的态势,武汉为核心的长江中游地区、郑洛卞为核心的中原地区、长株潭及湘赣铁路沿线、西安为核心的关中地区、徐淮鲁南地区以及天山北麓中段、南梧西江走廊等,初显了人口集聚分布的趋向。我国西南、中部的一些山地和丘陵集中的地区经济发展水平较低,与我国贫困人口的分布状况具有一定的相似性。内蒙古东部、黄土高原、新疆西部、秦巴山地、三江源、西南山地等地区是全国生态系统服务功能极重要的区域,约占国土面积的25.8%。西北与华北地区的许多地区为沙漠化和盐渍化极敏感区,黄土高原多水土流失极敏感区,青藏高原的许多地区为冻融侵蚀极敏感区,西南山地多石漠化和水土流失极敏感区,东部沿海地区多盐渍化极敏感区,生态极敏感区约占全国国土面积的22.6%。
3.2 我国环境功能区划方案基于环境功能评价结果,结合区域自然环境、社会经济特征和区域间相互关系,确定了全国环境功能区划空间方案。国土面积的53.2%划为自然生态保留区和生态功能保育区,构建了我国生态安全格局,为国民经济的健康持续发展提供了生态保障;国土面积的46.8%划为食物环境安全保障区、聚居环境维护区和资源开发环境引导区,主要从事农业生产、城镇化和工业化开发以及资源开发利用,是人口主要分布区,是国民经济和社会发展活动的主要集中地区,重点维护人群健康。
类型区
Types of zones | 面积/万km2
Area | 占全国比例/%
Proportion | 管控方向
Control requirements |
自然生态保留区
Natural ecological reserved zone | 227.2 | 23.8 | 依法实施强制性保护,禁止开发活动。控制人类干扰,保留潜在环境功能 |
生态功能保育区
Ecological function conservation zone | 280.7 | 29.4 | 维护水源涵养、水土保持、防风固沙和生物多样性保护功能稳定 |
食物环境安全保障区
Food provided environment security zone | 216.2 | 22.6 | 保障国家主要粮食生产地、畜牧产品产地、淡水渔业产品产地、近岸海水产品产地环境安全 |
聚居环境维护区
Settlements environment maintenance zone | 162.6 | 17 | 经济发展和环境保护协调的先导示范区域,提高集聚人口能力,保障环境质量不降低,加大环境治理改善环境质量 |
资源开发环境引导区
Resources development environment constraint zone | 69.6 | 7.2 | 控制资源开发对周边区域环境功能的影响 |
自然生态保留区总面积约227.2万km2,占国土面积约23.8%,包括依法设立的各级、各类保护区域,国家级自然保护区、国家级风景名胜区、世界文化自然遗产、国家森林公园和国家地质公园等区域,以及沙漠、荒漠、高海拔地区等人口稀少,当前不具备开发条件,作为保障国家永续发展的环境区域。坚持“依法管理、强制保护”,根据各类保护区域的法律规定,实行强制性保护。
生态功能保育区总面积约280.7万km2,占国土面积约29.4%,包括大小兴安岭森林生态功能区、黄土高原丘陵沟壑水土保持生态功能区、塔里木河荒漠化防治生态功能区、秦巴生物多样性生态功能区等重点生态功能区。坚持“保护优先、有保有压、适度发展”,发展不影响生态功能的旅游等产业,限制大规模的工业化和城镇化开发,控制人类活动开发强度。
食物环境安全保障区总面积约216.2万km2、占国土面积约22.6%,包括东北平原、黄淮海平原、长江流域、汾渭流域等粮食主产区,内蒙古、新疆、西藏、青海、四川等省(自治区)肉用牛羊、奶牛等养殖区,以及各大江河湖泊沿岸、海岛县、半海岛县和南海诸岛等地区。坚持“保障基本、安全发展”,以保障农业生产环境安全为基本出发点,适度进行工业和海岸线的开发建设,有序推进城镇化进程。
聚居环境维护区总面积约162.6万km2,占国土面积约17%,主要包括国家环境保护模范城市、国家生态建设示范区等,工业化和城镇化发展较快、生态环境压力较大、资源和环境问题逐渐显现、总体上环境承载力较强、生态环境尚未遭到严重破坏的地区,以及大气污染的重点治理区、重金属污染防治的全国重点防控区、土壤环境保护规划的土壤污染防控重点区域等。坚持“以人为本、优化发展”,以保障人居环境健康为根本出发点,引导人类开发建设活动的优化布局,促进经济社会与生态环境协调发展。
资源开发环境引导区总面积约69.6万km2,占国土面积约7.2%,主要包括鄂尔多斯盆地、新疆、山西、西南、东北等化石能源地区,攀枝花西部钒钛矿、滇黔磷矿、包头铁稀土矿、柴达木盐矿、河南铝土矿及钼矿、河北铁矿、长江中下游铜铅锌锡钨矿、鞍本铁矿等重要矿产资源勘查开发基地以及长江三峡、西南诸河上游等水能资源富集地区。坚持“规划先行、有序发展”,着眼于经济社会的长远发展,制定资源开发利用规划,规范各类资源的开发秩序,提高资源利用效率。
4 结论与讨论环境功能区划是环境管理走向源头控制、精细化管理的一项基础性环境制度,是提升环境服务功能、促进国土空间高效协调可持续开发的重要措施,为保障空间开发秩序规范、空间开发结构合理,提供环境支撑和基础保障。本文采用RS与GIS技术的空间评价方法,构建了基于环境功能评价和主导因素法的环境功能区划技术体系,在对全国自然生态环境及社会经济发展科学评估的基础上,充分衔接主体功能区规划、农业区划、海洋功能区划、土地利用总体规划等相关区划与规划,明确全国环境功能区划方案。分区方案表明,国土面积的53.2%划为自然生态保留区和生态功能保育区,为国民经济的健康持续发展提供生态安全保障,国土面积的46.8%划为食物环境安全保障区、聚居环境维护区和资源开发环境引导区,是国民经济和社会发展活动的主要集中地区,重点维护人群健康。环境功能区划是改变环境保护目标制定和考核中“一刀切”现象的基础性研究,为进一步将环境质量目标、污染物排放总量控制以及产业准入环境政策落实到不同环境功能区提供了依据。本文采用的技术方法是充分考虑数据资料可得性,基于现有资料和目前认识的探索性研究,研究所得的基本认识和方法,可为地方省市环境功能区划研究提供科学依据和参考。
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