资源科学  2015 , 37 (7): 1322-1331

Orginal Article

中国核心生态空间的现状、变化及其保护研究

许尔琪, 张红旗

中国科学院地理科学与资源研究所陆地表层格局与模拟重点实验室,北京 100101

Land use structure and change of important ecological space in China and protection research

XU Erqi, ZHANG Hongqi

Key Laboratory of Land Surface Pattern and Simulation,Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100101,China

文献标识码:  1007-7588(2015)07-1322-10

文章编号:  1007-7588(2015)07-1322-10

通讯作者:  张红旗,E-mail:zhanghq@igsnrr.ac.cn

收稿日期: 2015-05-18

修回日期:  2015-06-20

网络出版日期:  2015-07-20

版权声明:  2015 《资源科学》编辑部 《资源科学》编辑部

基金资助:  “国土生态安全和优化水土资源配置与空间格局研究”

作者简介:

作者简介:许尔琪,男,广东汕头人,博士,主要从事土地利用及空间格局、生态环境效应研究。E-mail:xuerqi@gmail.com

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摘要

本文综合中国目前的国土区划和生态工程,提取包括水源涵养区、土壤保持区、防风固沙带、洪水调蓄区、河岸防护带和生物多样性保护区等6类国家核心生态空间,划定维护国土安全的生态红线。结果表明,中国核心生态空间面积为339.77万km2,主要分布在中西部地区。核心生态空间内的土地利用构成以林地、草地和湿地为主,耕地和城乡工矿建设用地等比重较低。1980-2008年近30年间,发挥重要生态功能的用地呈减少趋势,而以生产、生活功能为主的用地呈增加态势,区域生态调节、防护和屏障功能削弱。因此,核心生态空间内应严格控制耕地、建设用地的增长,采取有效措施使其“零增长”乃至“负增长”,强调生态红线内林地、草地和湿地的绝对保护。

关键词: 生态空间 ; 生态红线 ; 土地利用 ; 中国

Abstract

Rapid social and economic development brings a series of serious ecological and environmental problems in China. It calls for overall spatial planning and layout for national security that can coordinate the relationship between social and economic development and ecological protection. Based on national zone planning and ecological engineering,six ecological regulation and protection regions were extracted as national important ecological space in China. The national ecological space includes the water conservation region,soil conservation region,wind-breaking and sand-fixing district,flood regulation region,riparian zone protection district and biodiversity conservation region. The boundary of the important ecological space forms the ecological limit line for maintaining national ecological safety. The important ecological space has a total area of 3 397 700km2 and is mainly located in central and western China. The land use structure has significant differences cross the six regions,indicating some special ecological service values for corresponding regions. The woodland,grassland,wetland and glacier,which play a significantly higher role in ecological regulation and protection,have a higher proportion of total land use structure. In contrast,the farmland,urban,rural construction land and industrial land,which bear the major production and living function,has a lower proportion of land use. In the past 30 years,woodland,grassland,wetland and glaciers have decreased but land with production and living function increased. This increasing human disturbance causes larger burdens for the resource and environment,which weakens ecological regulation,protection and barrier function of China’s important ecological space. We suggest that the growth of arable land and construction land should be strictly controlled and capped. There should also be a strong emphasis on absolute protection of woodland,grassland and wetland.

Keywords: ecological space ; ecological limit line ; land use ; China

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许尔琪, 张红旗. 中国核心生态空间的现状、变化及其保护研究[J]. , 2015, 37(7): 1322-1331 https://doi.org/

XU Erqi, ZHANG Hongqi. Land use structure and change of important ecological space in China and protection research[J]. 资源科学, 2015, 37(7): 1322-1331 https://doi.org/

1 前言

随着中国工业化、城市化进程加快,很多地区在社会经济高速发展的同时也因不合理的开发活动产生了一系列严重的生态环境问题:如湿地萎缩、河湖干涸[1],土壤侵蚀[2]、土地沙漠化[3]、土地石漠化[4]以及地质灾害频发[5]和生物多样性丧失[6]等等。上述这些资源、生态和环境的危机,已经严重地威胁中华民族的生存与发展,亟需进行科学的研究和宏观的生态安全布局,划定重点保护的核心生态空间,以保障中国的可持续发展。

面对当前的紧迫形势,国家相继出台一系列与生态环境保护相关的政策、法令,并实施了多项重大工程,包括退耕还林还草政策[7,8],“三北”防护林建设工程[9],京津风沙源治理工程[10],黄土高原综合治理工程[11],“三江三湖”综合治理工程,塔里木河下游、黑河下游与石羊河下游的综合治理工程[12],“三江源”生态保护工程[13,14],以及建立各种类型的自然保护区[15] 等。上述工程对生态环境的保护和治理取得初步成效,但这些措施多是针对特殊生态环境问题和特定区域。为兼顾中国的资源环境禀赋和经济发展的区域差异,协调中国社会经济发展和生态保护的关系,需要从宏观空间上进行统筹规划和布局。

国际上关于生态安全和保护的空间布局和规划开展较早,如美国[16],欧洲的英国[17]、德国[18]、意大利[19],亚洲的日本[20]、新加坡[21] 等国家的绿色廊道体系建设,以及欧盟Naruta 2000[22]的跨国家的自然保护区网络建设,皆将生态保护作为重要的规划目标开展国土空间布局。目前,中国的国土规划布局主要包括生态功能区划1)(1)中华人民共和国环境保护部,中国科学院. 全国生态功能区划,2008年.)和主体功能区划[23],其分别提出了对中国生态安全具有重要作用的关键生态功能区域,以及国家重点生态功能区和禁止开发区域;而相关学者也对国家尺度生态安全格局[24]以及区域尺度生态安全格局进行了探讨[25-30]。纵观上述众多的生态工程和国土安全规划,因实施单位以及各自目标迥异,各类结果在空间上存在重叠和错位现象,易导致管理混乱和政策失效,尤其针对目前一些新规划的制定和实施,更需要整合上述的生态工程和规划,构建相互衔接的生态空间安全布局,找出维护中国国土生态安全的核心生态空间,评估其现状构成和变化趋势,以利于这些核心生态空间的保护及其功能的发挥。

因此,基于中国面临的一系列生态环境问题,本文在综合上述生态工程和国土生态安全规划的基础上,提取水源涵养区、土壤保持区、防风固沙带、洪水调蓄区、河岸防护带和生物多样性保护区等6个可起到生态调节、防护和保障功能的核心生态空间,划定维护中国国土生态安全的生态红线,分析核心生态空间的土地利用现状及其变化态势,并提出相应的保护措施,以期为实现中央“十八大”报告中提出的“生态空间山清水秀”提供科学数据。

2 研究方法

2.1 概念界定

本研究认为中国核心生态空间是一些占地较少、却具有关键生态系统功能的区域和空间,是维护国土生态安全,维持生态系统服务最关键、不可替代的区域,也是保障国土生态安全的生态红线。通过整合包括生态功能区划1)、主体功能区划[23]、国土生态安全格局[24]以及国家级公益林区划2)(2)中华人民共和国国家林业局,中华人民共和国财政部. 国家级公益林区划界定办法,2009年.)、全国防沙治沙规划(2011-2020年)3)(3)中华人民共和国国家林业局. 全国防沙治沙规划(2011-2020年),2013年.)、全国重要江河湖泊水功能区划(2011-2030年)4)(4)中华人民共和国水利部. 全国重要江河湖泊水功能区划(2011-2030年),2012年.)和全国水土保持规划国家级水土流失重点预防区和重点治理区划[2]等文献资料,将国家核心生态空间界定为水源涵养区、土壤保持区、防风固沙带、洪水调蓄区、河岸防护带和生物多样性保护区等6个具有重要生态功能的分区。

核心生态空间的界定强调区域的主导生态功能,突出各分区生态功能的重要性和空间位置的关键性。生态功能的重要性体现在针对中国特定的生态问题,如黄土高原的水土流失、西南地区的土地石漠化、北方地区的土地沙化等。同时,一些分区的生态功能具有特定的空间分布和方向性[31],体现了空间位置的关键性,如江河源头、河道两侧以及物种栖息地等。

2.2 分区方案

核心生态空间的分区边界主要依据中国现有与生态、环境保护相关的各类区划和规划的成果,分别提取出水源涵养区、土壤保持区、防风固沙带、洪水调蓄区、河岸防护带和生物多样性保护区等核心生态空间的范围,然后应用遥感数据,依次针对每个区的边界进行分析、验证和界定,再将上述六类分区范围进行空间叠加,应用专家知识综合分析、合并重叠区域,最终得出保障中国生态安全的六大核心生态空间。具体方案见表1

表1   中国核心生态空间的分区方案

Table 1   Zoning program of core ecological space in China

类型区划定方案及范围数据来源
水源涵养区
重要的江河源和水源补给的分布区域,包括长江,黄河,珠江,黑龙江,松花江,嫩江,东西辽河,淮河,澜沧江,塔里木河,雅鲁藏布江,沅江,赣江和北江上游,以及南水北调水源区和京津水源区等重要水源涵养区域生态功能区划1)
中国自然保护区分布[33]
土壤保持区主要的水土流失和治理区域,包括黄土高原丘陵沟壑区,黑土漫岗区,西南喀斯特石漠化区,伏牛山中条山区,太行山地和金沙江干热河谷等重要土壤保持区域生态功能区划1)
全国水土保持规划[2]
防风固沙带主要的风沙源及重点控制区域,包括科尔沁沙地,呼伦贝尔沙地,毛乌素沙地,黑河中下游,阿尔金草原,塔里木河流域,以及京津风沙源区等主要防风固沙屏障生态功能区划1)
京津风沙源治理工程分布[10]
洪水调蓄区具有滞纳洪水、调节洪峰的湖泊湿地区域,包括松嫩平原湿地,淮河中下游湖泊湿地,长江荆江段湿地,长江中下游洞庭湖和鄱阳湖等洪水调蓄区生态功能区划1)
河岸防护带包括重要江河干流两岸干堤以外2km以内的区域,主要包括:①对国家生态安全具有重要意义的河流;②生态环境极为脆弱地区的河流;③其他重要河流;④国界重要河流;⑤界江、界河国家级公益林区划界定办法2)
中国水系分布5)
生物多样性保护区主要的国家级和省级的保护特殊的森林、草原、湿地等生态系统和珍稀濒危物种等自然保护区以及生物多样性重点保护区域生态功能区划1)
中国自然保护区区划[33]
WCMC自然保护区分布6)

1)中华人民共和国环境保护部,中国科学院. 全国生态功能区划,2008年.2)中华人民共和国国家林业局,中华人民共和国财政部. 国家级公益林区划界定办法,2009年.3)中华人民共和国国家林业局. 全国防沙治沙规划(2011-2020年),2013年.4)中华人民共和国水利部. 全国重要江河湖泊水功能区划(2011-2030年),2012年.5)中国科学院资源与环境数据库.6)WCMC(http://protectedplanet.net/).

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2.3 数据来源

考虑到数据的获取性,本文采用的1980s和2008年两期全国土地利用图及中国1∶400万水系分布数据集来自于中国科学院资源与环境数据库,生态功能区划来自中国科学院生态环境研究中心(http://www.ecosystem.csdb.cn/ecoass/ecoplanning.jsp),自然保护区分布来自WCMC(http://protected planet.net/),中国自然保护区区划来自《中国自然保护区区划系统研究》[32],京津风沙源治理工程分布《林业科学数据集(第一卷)》[33]

本研究采用的土地利用与土地覆被体系包括6个一级类[34],即耕地、林地、草地、水域、城乡工矿居民用地、未利用地。因湿地具有重要的生态功能和价值,本文将一级类中的水域和未利用地中二级类沼泽地合并成湿地。此外,未利用地中的二级类冰川也具有显著的生态功能,但面积比重较小,为便于空间成图,将其与湿地并列在一起考虑。

3 结果分析

3.1 核心生态空间概况

中国核心生态空间-水源涵养区、土壤保持区、防风固沙带、洪水调蓄区、河岸防护带和生物多样性保护区等的面积分别为102.34万km2,42.15万km2,58.36万km2,7.26万km2,26.43万km2和166.94万km2,扣除其相互重叠的面积,剩余面积合计339.77万km2,占到国土面积的35.39%(表2图1)。水源涵养区主要分布在全国大江大河的源头和重要的水源地,对全国的“水源”起着重要的维护和保障作用(图1a);土壤保持区则是强调对国家主要水土流失区域的控制和治理,包括东北黑土区、黄土高原地区、西南喀斯特地区和长江上游等地区(图1b);洪水调蓄区则集中在长江、淮河下游和松嫩平原等区域,起着容纳洪水、调节洪峰的洪涝控制作用(图1c);河岸防护带广泛分布于全国各重要流域的河流两岸,具有重要的廊道、过滤和屏障的功能(图1d);防风固沙带则分布在北方干旱半干旱地区,主要发挥治理和控制风沙源地,防止土地沙漠化的功能(图1e);生物多样性保护区则是分布在特定的生态系统和生物栖息地,发挥相应的保护功能(图1f)。

3.2 核心生态空间的土地利用特征

3.2.1 土地利用现状与构成 2008年中国核心生态空间的林地、草地分别为80.63万km2和134.44万km2,各占区域总面积的23.7%和39.6%。其中草地面积比重高于全国30.9%的平均水平,林地面积略低于全国24.0%的比重。湿地、冰川的面积比重达到6.0%,远高于全国2.2%的比重。未利用地的面积为54.24万km2,占区域总面积的16.0%。耕地和城乡工矿建设用地的面积分别为46.23万 km2和3.89万 km2,面积比重分别为13.6%和1.1%,低于全国18.8%和2.2%的平均水平(表2)。从空间分布上看(图2),林地主要分布在东北和南方地区,草地则分布在北方地区,而未利用地则主要分布在西北干旱区和高原地区。

土地利用结构在不同的核心生态空间具有显著差异(表2)。

(1)耕地在人类活动较为密集的土壤保持区、河岸防护带和洪水调蓄区的面积比重远超远过平均比重,分别为43.8%、30.0%和58.6%。而水源涵养区、防风固沙带和生物多样性保护区多位处或邻近生态脆弱的地区,耕地比重较低,分别仅为7.3%、6.0%和5.0%。城乡工矿建设用地在上述各区也具有与耕地相似的结构特征。

Table 2   Land use structure of the important ecological space in China in 2008 (万km2,%)

   

类型区耕地
面积(比例)
林地
面积(比例)
草地
面积(比例)
湿地、冰川
面积(比例)
城乡工矿建设用地
面积(比例)
未利用地
面积(比例)
面积
小计
水源涵养区7.54(7.3)32.72(32.0)42.47(41.5)6.36(6.2)0.36(0.4)12.89(12.6)102.34
土壤保持区18.48(43.8)10.88(25.8)10.03(23.8)1.56(3.7)1.08(2.6)0.12(0.3)42.15
河岸防护带7.93(30.0)5.57(21.1)5.85(22.1)4.41(16.7)1.35(5.1)1.31(5.0)26.43
洪水调蓄区4.26(58.6)0.46(6.3)0.46(6.3)1.6(22.0)0.42(5.8)0.07(1.0)7.26
防风固沙带3.54(6.0)1.19(2.0)30.91(53.0)2.9(5.0)0.27(0.5)19.55(33.5)58.36
生物多样性保护区8.38(5.0)37.46(22.5)78.00(46.7)10.02(6.0)0.72(0.4)32.37(19.4)166.94
合计46.23(13.6)80.63(23.7)134.44(39.6)20.34(6.0)3.89(1.1)54.24(16.0)339.77

注:合计总面积339.77万km2中已扣除部分相互重叠的面积。

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图1   中国核心生态空间的分布

Figure 1   Spatial distribution of core ecological space in China

表3   1980s-2008年中国核心生态空间的土地利用变化

Table 3   Land use change of important ecological space in China from 1980s to 2008

耕地林地草地湿地
冰川
城乡工矿
建设用地
生态容
纳用地
1980年/万km236.9083.04139.8220.723.3255.97
2008年/万km246.2380.63134.4420.343.8954.24
变化量/万km29.33-2.41-5.38-0.380.57-1.73
变化百分比/%25.30-2.90-3.80-1.8017.2-3.10

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(2)林地在水源涵养区和生物多样性保护区的面积较大,分别为32.72万km2和37.46万km2,远高于其他四区。从所占比例上看,水源涵养区的林地比例达到32.0%,居各区之首;洪水调蓄区和防风固沙带的林地面积比例极低,分别仅为6.3%和2.0%;其余三区的面积比重则与平均水平接近。

(3)草地主要分布在水源涵养区、防风固沙带和生物多样性保护区。防风固沙区草地面积比重最大,达到53.0%;生物多样性保护区的比重次之,也达到了46.7%;洪水调蓄区的草地比重仅为6.3%,远低于其他各区;土壤保持区和河岸防护带的草地面积比重也低于总体的平均水平。

(4)湿地在洪水调蓄区和河岸防护带的面积比重较高,分别为22.0%和16.7%,远高于平均面积比重;其他各区湿地面积也有所分布,其中土壤保持区的湿地最少,仅为1.56万km2,面积比例为3.7%。冰川面积极小,主要分布于生物多样性保护区的高寒地带。

(5)未利用地主要分布在防风固沙带和生物多样性保护区,面积分别为32.37万km2和19.55万km2。防风固沙带中的未利用地以沙地戈壁为主,面积比重达到33.5%,远高于平均比例;而未利用地在土壤保持区、河岸防护带和洪水调蓄区的面积比重很低。

3.2.2 土地利用变化 从1980-2008年近30年间,中国核心生态空间内的耕地和城乡工矿建设用地面积呈现快速增长的趋势,尽管面积比重较低,但是增长率分别达到了25.3%和17.2%,净增加量分别达到9.33万km2和0.57万km2。其他四种类型的用地均有小幅的减少,其中林地和草地分别减少了2.41万km2和5.38万km2,净减少量较多(表3)。

从区域层面上看,近30年间各区土地利用变化趋势较为相似(图3)。耕地在各分区均呈明显增长态势,尤其是洪水调蓄区,耕地增长速率最快。各区的城乡工矿建设用地均有所增长,而草地面积则均现减少态势。林地除在防风固沙带有少量增长外,其他各区均呈减少趋势;水源涵养区的湿地略有增长,其余各区湿地面积均呈下降态势。未利用地则在防风固沙带出现少量增长,其他区域则呈减少趋势。

3.3 不同类型生态空间的土地利用特征

(1)水源涵养区。该区以林地和草地为主,面积各为32.72万km2和42.47万km2,比例分别达到32.0%和41.5%,承担区内主要的水源涵养功能。湿地、冰川的面积比重为6.2%,其他土地利用类型面积较小,比重均低于全国核心生态空间的平均比例。该区多处于生态脆弱区或自然保护区,人类活动相对较少。然而,近30年该分区耕地和城乡工矿用地却呈快速增加趋势,增幅达到35.0%和20.7%;林地和草地面积比例均有小幅的下降,分别减少了3.5%和4.4%;湿地面积略有上升,增加了1.31万km2,增幅超过25%,凸显了该区的特殊水源涵养作用;未利用地面积则略有减少。

(2)土壤保持区。该区耕地面积为18.48万km2,占到区内土地总面积的43.8%,主要分布在东北漫岗区和黄土高原区,尤其是东北漫岗区作为重要的商品粮基地,耕地面积比重超过50%。城乡工矿用地在该区比重达到2.6%,高于全国核心生态空间的平均水平;区内林地和草地面积比重也较高,分别达到25.8%和23.8%,分布较为广泛;湿地、冰川面积为1.56万km2,比重为3.7%,低于平均比重;未利用地面积极小,比例仅为0.3%,可见该区的土地利用率已达到相当高的水平。近30年来,该区耕地和城乡工矿用地比例分别增加了14.2%和3.7%,而承担着维护区域生态稳定功能的林地、草地和湿地分别减少了9.2%,8.6%和13.3%,生态系统稳定性有所减弱,不容乐观。

(3)河岸防护带。河岸防护带是指河道与陆地的交界区域,是维持河道及其周边地区生态系统稳定的缓冲地带。该区多分布在平原地区,又邻近水源,人类活动密集,耕地面积和城乡工矿用地比重较大,分别达到30.0%和5.1%。林地和草地尽管是河岸防护的重要用地,但比重分别仅为21.1%和22.1%,皆低于核心生态空间的平均面积比重。区内水面与滩地广布,湿地面积比重高达16.7%。未利用地面积较小,比重仅为5.0%,土地利用率较高。近30年来,该区耕地和城乡工矿用地分别增加了22.4%和26.6%,呈现快速增长的趋势。同时,林地、草地和湿地分别减少了4.9%、11.0%和11.8%,未利用地也减少了0.13万km2。可见,工业化、城市化以及经济的快速发展挤占了区内大量生态用地,严重弱化了其生态缓冲作用。

图2   2008年中国核心生态空间土地利用分布

Figure 2   Spatial distribution of land use in the important ecological space in China in 2008

图3   1980-2008年中国核心生态空间各分区土地利用变化

Figure 3   Land use change of partitions in important ecological space in China from 1980s to 2008

(4)洪水调蓄区。该区主要分布于平原地区,土地类型以滩地为主。区内耕地面积比重较高,达到58.6%;城乡工矿用地面积比重高达5.8%,为各类型区之首;湿地面积比重达到22.0%,是区内发挥洪水调蓄功能的主体;而林地和草地则均只占区域面积的6.3%,未利用地面积比例仅为1.0%。近30年间该区耕地增加了0.79万km2,增幅达到22.8%;城乡工矿用地则略增加了5%。另一方面,林地、草地和湿地的降幅分别达到29.7%,31.9%和18.1%,考虑到该区林地和草地比重低,而湿地又是调蓄洪水最主要的生态功能,因此可以说该区的生态遭到较严重的损害,洪水调蓄功能已被大大削弱。

(5)防风固沙带。防风固沙带以草地为主,面积比重达到53.0%,是发挥该分区防风固沙功能的主要用地类型。以沙地戈壁等为主的未利用地面积为32.37万km2,比重达到19.4%,远高于其他分区。该区既是风沙源,又是风沙容纳存储区。尽管该区是林业防护工程实施的重点区域,但其地处干旱半干旱地区,树木成活率较低,林地比重仅为2.0%;湿地比重也较低,为5.0%。此外,作为生态脆弱地区,人类活动相对较少,区内耕地和城乡工矿用地比重分别仅为6.0%和0.5%,不及研究区平均比重的一半。近30年该区不同土地利用类型变化剧烈。耕地增加了1.02万km2,增幅达到40.3%;林地也由原来的0.89万km2增加到了1.19万km2,增幅也较大;湿地面积减少,降幅达到14.8%;其他用地类型则相对较为稳定,未利用地略增加了0.55%,以沙地面积上升为主,表明防风固沙任务仍然艰巨。

(6)生物多样性保护区。该类区域多为自然保护区,以草原和森林生态系统为主,草地和林地的面积比重分别达到46.7%和23.7%,两者之和占到区内土地总面积的70%以上。此外,区内还拥有羌塘、三江源等面积较大的自然保护区,高原荒漠面积大,未利用地面积为32.37万km2,比重达到19.4%。湿地、冰川面积比例为6.0%,与平均面积比重持平。耕地和城乡工矿用地比重仅为5.0%和0.4%,均为各区最低。该区作为重要的自然保护区,人类活动受到限制。然而,近30年来,该区耕地增加了1.84万km2,增幅达到28.1%,城乡工矿用地也增加了2.61%,其余用地类型则略微减少。作为重要的自然保护区,人类活动仍呈加剧的趋势,值得重点关注。

4 问题与建议

4.1 核心生态空间存在的问题

总体看,在中国核心生态空间中,显著发挥生态调节、防护和保障功能的林地、草地和湿地冰川等用地类型比重相对较高,而耕地和城乡工矿建设用地等承担生产、生活功能的用地类型比重相对较低,但各类型区的土地利用结构也存在明显差异,反映了各区特殊的土地利用结构特征。近30年间的土地利用变化表明,中国的核心生态空间呈现出一定的不稳定性,发挥重要生态功能的用地类型不断减少,而以生产、生活功能为主体的用地类型增加。可以说,人类不合理的开发利用活动削弱了核心生态空间的生态调节、防护和屏障功能。具体问题如下。

(1)水源涵养区的森林、草地未得到有效保护,存在森林资源过度开发、天然草原过度放牧等问题,结果导致区内林地、草地面积下降,水源涵养功能遭到削弱。同时,区内还存在水资源过度开发、环境污染加重等问题,如京津水源区、三峡库区和丹江口库区的点源和面源污染影响水环境的安全。

(2)土壤保持区人类活动干扰强度大,土地利用方式不合理,如黄土高原丘陵沟壑区、西南喀斯特石漠化区、长江上游区等的陡坡种植,以及黑土漫岗区“只用地不养地”掠夺式经营,皆导致区域的地表植被退化,土壤侵蚀危害严重,水土流失现象频发。

(3)在河岸防护带的上游地区,依然存在森林资源过度开发、天然草原超载过牧的问题,导致植被破坏。而在中下游地区,人类活动密集,耕地及城镇工矿用地的过量增长致使河岸缓冲带面积缩小,林草地减少,减少径流、泥沙以及拦截周边农田面源污染进入河道的能力大大减弱。此外,人类活动强度的增大也使得工业废水、生活污水和农田退水的排放量上升,导致地表水质受到严重污染。

(4)洪水调蓄区人类干扰大。近30年来区内人口不断增加,经济活动增强,耕地和建设用地呈持续上升趋势,特别是围湖造田、开发湿地等导致湖泊、湿地萎缩,湖泊容积减小,洪水调蓄能力减弱;同时,区内林、草地的减少又使得其拦截过滤功能下降,水土流失加剧,湖泊泥沙淤积严重,也导致全区洪水调蓄能力整体下降。

(5)防风固沙区地处干旱半干旱区,水资源严重短缺,生态环境恶劣,目前仍存在过度放牧、草原开垦等不合理的草地利用以及水资源过度开发的问题,致使局部地区植被退化、土地沙化的状况依然存在,对区域乃至周边地区的生态安全构成严重威胁。

(6)生物多样性保护区大多为自然保护区,近年来因气候变化和一些地区草原超载过牧导致草地退化,即便如三江源等人类活动相对较少的地区,草地退化也达到1/3以上,土地沙化和水土流失的面积有所扩展。随着人类经济活动的增加,也对区内的生态产生了不良影响,如盗猎也使得珍惜野生动物种群数量减少,采矿和盗挖珍贵药材大面积毁坏草地资源等等。总之,人类对资源的过度开发以及保护措施不足,已经使得区内的生态与环境遭到破坏,生物多样性受到严重威胁。

4.2 核心生态空间的保护对策

针对中国当前日益严峻的生态环境状况,亟须从国土空间上对生态红线进行明确的划定,以维护国家或区域生态安全和可持续发展,本文提出的核心生态空间正是对生态红线宏观制定的一次尝试。根据本文划定的中国核心生态空间分布范围,针对该范围内土地利用特征和人类活动情况,应严格限制过度的开发利用活动,控制耕地、建设用地的增长,逐渐使其达到“零增长”乃至负增长,强调对林地、草地和湿地的严格保护和有效恢复。基本对策如下:

(1)限制或禁止在核心生态空间范围内开展各种不合理的经济社会活动和生产方式。对过牧超载严重地区必须实施退牧还草政策,尤其在北方干旱的防风固沙区,要给过牧退化的草场有休养生息的机会,使其恢复生产能力;严格划定保护区,严禁无序采矿、毁林开荒等不合理的人类活动,加大保护区内的生态恢复和维护力度,着重恢复和提高各种生态空间相应的生态功能,如水源涵养林区大力营造水源涵养林和水土保持林,生物多样性保护区在自然保护区核心区和缓冲区内禁止开展任何形式的开发建设活动。

(2)调整产业结构,转变传统的畜牧业生产方式,扭转过牧超载为“以草定畜”,加快人口的转移,降低人口对土地的压力。在草原牧区,草地的经营方针应实行合理利用大面积天然草地与集约经营一定面积人工草地结合,从保护草场资源出发,首先要压缩牲畜头数,控制牲畜增长头数,走以草(料)定畜,提高单位畜产品的发展道路。同时,要大力建设基本草牧场,包括划区轮牧,改良草地,加强水利建设,发展一定面积的人工饲草料地。在核心生态空间内,特别是生态脆弱、人口压力大的地区可以因地制宜,实行生态移民,一方面可以减少或限制人类对生态脆弱区的开发性活动,另一方面移居到自然条件相对好的地区有利于移民发展经济,减少贫困。

(3)继续加强生态恢复与生态建设,推进各专项生态保护工程。对严重风蚀沙化区、重要水源地、25°以上坡耕地等非基本农田实施退耕还林(草)项目工程;加强自然保护区建设和管理,明确珍稀动植物及其生态环境的保护;在疏林地、灌草等覆盖度较差的荒山、荒坡、植被退化区采取适当封禁保护措施及必要的工程措施,开展水土流失治理、黑土保护和石漠化治理等专项生态保护工程。

(4)保护和发展并重,恢复和重建退化河岸带生态系统。上游河岸带应强调自然生态环境保护,减少人为因素的干扰。中下游的河岸带和洪水调蓄区,应加强防洪工程建设,尽可能恢复和重建退化河湖生态系统。在敏感地区要严格控制水产养殖规模,并实行退耕还湖还湿(地)政策,减少非点源污染物对河流、湖泊的污染。在满足防洪排涝安全的基础上,可适度进行生态旅游资源的开发利用。

5 结论

本研究从维护国土生态安全出发,构建了包括水源涵养区、土壤保持区、防风固沙带、洪水调蓄区、河岸防护带和生物多样性保护区等6分区在内的中国核心生态空间,并划定了相应的生态红线。中国核心生态空间中,林地、草地和湿地冰川等用地类型比重较高,而耕地和城乡工矿建设用地等比重较低,近30年间来发挥重要生态功能的用地类型减少,而生产生活功能为主体的用地类型增加,人类活动干扰增加。据此,本研究分析了中国重要生态空间内目前存在的问题,并提出相关的保护对策。主要包括:限制或禁止在核心生态空间范围内开展各种不合理的经济社会活动和生产方式;调整产业结构,转变传统的畜牧业生产方式,扭转过牧超载为“以草定畜”,加快人口的转移,降低人口对土地的压力;继续加强生态恢复与生态建设,推进各专项生态保护工程;保护和发展并重,恢复和重建退化河岸带生态系统。

The authors have declared that no competing interests exist.


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