（环境科学专业论文）清远市生态功能区划研究.pdf

摘要 构趋于简单化，稳定性下降，生态功能降低。生物多样性：生境退化严重，野 生生物物种数量趋于下降，珍稀濒危物种生存环境日益恶化。水资源与水环境： 水资源丰富，时空分布不均，水资源相对匮乏的区域今后的发展受到制约。水质 良好，但作为水源保护区要确保下游水质达标，因此限制了清远充分利用水环境 容量发展经济的能力。 ( 2 ) 清远市的生态敏感性主要包括土壤侵蚀敏感性、生境敏感性和地质灾害 敏感性，综合评价的结果是o 1 8 6 为不敏感区，7 4 0 1 3 为低度敏感区，2 5 6 1 7 为中度敏感区，o 1 8 1 为高度敏感区，o 0 0 3 为极度敏感区。 ( 3 ) 清远市的生态服务功能主要包括生物多样性保护、水源涵养、水土保持 和营养物质与饮用水源的保护，综合评价的结果是1 3 1 7 的面积为不重要功能 保护区，4 7 0 5 的面积为比较重要的功能保护区，1 0 2 8 的面积为中等重要的 功能保护区，2 9 5 0 的面积为极重要的功能保护区。 ( 4 ) 根据以上研究结果，对清远市进行生态功能区划，将全市分为3 个等级， 共计4 个生态区，1 0 个生态亚区，3 9 个生态功能区。根据生态功能区的定位可 将全市划分为4 类生态功能区，其主导功能定位分别为：水源涵养、生物多样性 保护、水土保持和经济建设。针对清远市的生态环境现状及主要生态环境问题， 提出生态环境保护的对策。 关键词：生态功能区划生态敏感性生态服务功能清远市 中山大学硕士学位论文清远市生态功能区划研究 1 1 研究意义 第1 章绪论 1 1 1 生态功能区划研究的重要性与必要性 近年来，随着我国经济快速发展，城市化进程加快，很多地区由于盲目追求 经济发展的高速度，对自然资源进行掠夺式的开发利用，忽视对生态系统的保护， 造成生态环境的严重破坏，生态问题日益突出。如何协调社会经济发展与生态环 境保护的矛盾，实现可持续发展，己成为我国目前亟待解决的问题。 区域生态环境问题的实质，是生态环境的破坏造成生态系统服务功能的损害 与削弱，更确切地说，是生态安全的关键性地区的过度开发以及生态系统的关键 性服务功能的削弱，导致生态系统向人类提供的福利减少，直接威胁到人类可持 续发展的生态基础。因此，维护和增强对生态安全的关键性地区和生态系统的关 键性服务功能的保护是实现区域社会经济可持续发展的保证。 换句话说，经济发展与环境保护的矛盾实质上归结为两大难题：一是如何确 定保护与开发各自的范围；二是如何确定开发区域的开发强度。而生态功能区划， 恰恰是解答这两大难题的有力的工具。它是通过对各生态要素进行单项与综合评 价，获得空间上的分布与分区信息，并划分保护与发展区的过程。因此，它至少 全部地解答了第一个问题和部分地解答第二个问题。 当然，在传统的区划类工具不止生态功能区划一种，还有环境功能区划。它 包括水环境功能区划、环境空气功能区划和噪声环境功能区划。但是，环境要素 的区划均从使用功能的角度来划分环境功能区，实际上只是反映了现状与目标 ( 即人类的意志) 的协调关系，其中，目标的确定是主观的过程，而不是从生态系 统的角度也就是从生态环境问题的本源着手解决问题，因此，也就无法解决日益 突出的区域或城市生态环境问题，也无法满足日益发展的区域或城市环境管理要 求。 中山大学硕士学位论文清远市生态功能区划研究 1 2 国内外相关研究工作的综述 1 2 1 生态区划 区划【2 1 是指对定地理空间进行区域划分，它是以地域分异规律学说理论为 基础，以地理空间为对象，按区划要素的空间分布特征，将研究目标划分为具 有多级结构的区域单元。区划的任务就是根据目的，一方面将地理空间划分为 不同的区域，保持各区域单元特征的相对一致性和区域间的相异性，又要按区 域内部的差异划分具有不同特征的次级区域，从而形成反映区划要素空间分异 规律的区域等级系统。 生态区划的发展历经了自然区划农业区划一生态区划的阶段，最早产生于 1 9 世纪初。德国地理学家洪堡德( a v h 啪b o l d t ) 首创了世界等温线图，霍迈尔 ( h g h o m m e v e r ) 发展了地表自然区划的观念以及在主要单元内部逐级分区的概 念，从而开创了现代自然区划的研究。 1 8 9 8 年，m e r r i a l n 对美国的生命带和农作物带进行了详细的划分，是人们 首次以生物作为自然分区的依据，可以说是生态区划的雏形，m e r r i 锄也是农 业区划时代的代表人物。 1 9 3 5 年，英国生态学家坦斯利( 1 h s l e y ) 提出了生态系统( e c o s y s t e m ) 的概念， 并指出生态系统是各个坏境因子综合作用的表现。对生态区划产生了深远的影 响。引起了各国生态学家对生态系统及其形成、演化、结构和功能以及影响生 态系统的各环境因子的大量研究，为此后生态区划的进一步发展提供了坚实的 基础。 1 9 7 6 年美国生态学家贝利( b a i l e y ) 首次提出了真正意义上的生态区划方案。 他为了在不同尺度上管理森林、牧场和有关土地，从生态系统的观点提出了美 国生态区域的等级系统，认为区划是按照其牢间关系来组合自然单元的过程。 并编制了美国生态区域图，按地域( d o m a i n ) 、区( d i v i x i o n ) 、省( p r o v i n c e ) 和地段 ( s e c t i o n ) 4 个等级进行划分。 此后，针对生态区划的原则和依据以及区划的指标、等级和方法等，各国 生态学家进行了大量的研究与讨论。但是，他们的区划工作主要是从自然生态 因素出发，几乎没有考虑到作为主体的人类在生态系统中起的作用。 中山大学硕士学位论文 清远市生态功能区划研究 在我国，现代自然区划起步较晚，始于2 0 世纪3 0 年代。在该领域做出巨 大贡献的主要人物有竺可祯、黄秉维等。 竺可桢于1 9 3 1 年发表的“中国气候区域论”标志着我国现代自然区划的开 始，随后，黄秉维于4 0 年代初首次对我国的植被进行了区划，将全国植被划分 为2 6 个区，一些区又进一步划分为亚区，并对其自然环境特点及其对植物的影 响以及区内植物的演替等进行了较为详细的描述。 在1 9 5 0 1 9 6 0 年代，最具影响和最为完整的自然生态区划是中国科学院自 然区划工作委员会于1 9 5 9 年编写出版的中国综合自然区划( 初稿) 。它不仅 涵盖了地貌、气候、水文、土壤和植被等八个部门，并明确区划的目的是为农、 林、牧、水等事业服务，拟订了适合中国特点又便于与国外相比较的区划原则 和方法。同时，许多省区也分别完成了各自的自然区划。 2 0 世纪8 0 年代初，在世界潮流的影响下，我国自然工作者开始在区划中 引进生态系统的观点，应用生态学的原理和方法，对生态区划进行一般性的讨 论，并把它们应用到区域农业的经营管理中，进行区域性的农业生态区划工作。 而作为这一阶段生态区划最主要的成果是侯学煜先生于1 9 8 8 年出版的中国自 然生态区划与大农业发展战略。 总体来说，我国的自然区划历时虽短，成果丰硕。然而这些区划主要是依 据自然环境的分异规律，按区内结构的相似性和区际问的差异性所进行的自然 区划，虽然有些区划方案中也考虑了人类活动的因素，但主要是针对人类对自 然的改造和利用方向，而忽略了人类活动对生态环境所带来的影响。 近年来，由于人口的急剧膨胀，经济活动的加强，资源开发和环境保护的 矛盾日益尖锐，尤其一系列严重的生态环境恶化问题，使得各国生态学家越来 越认识到自然区划的局限性，而开始关注人类活动在资源开发和环境保护中的 作用和地位。同时，随着人们对全球及区域牛态系统类型及其生态过程认识的 深入，生态学家开始广泛应用生态区划与生态制图的方法与成果，阐明生态系 统对全球变化的响应，分析区域生态环境问题形成的原因和机制，并进一步对 生态环境和生态资产进行综合评价，为区域资源的开发利用，生物多样性保护， 以及可持续发展战略的制订等提供科学的理论依据，生态区划及生态制图从而 也成为当前宏观生态学的研究热点【3 ，4 】。 4 中山大学硕士学位论文 清远市生态功能区划研究 1 2 2 生态功能区划 人类对自然生态系统的影响范围和强度正在不断加大，人类福利和经济发 展受到的冲击正日益加剧，其实质是生态系统服务功能受到了损害与削弱。如 何有针对性制定生态环境保护与建设规划，对生态系统实施科学管理，遏制生 态系统服务功能的退化趋势，维护区域生态安全和人类福利不受影响是区域可 持续发展的重要内容【5 】。 为了达到可持续发展的目的，客观上要求对生态系统现状进行报告，对生 态系统提供人类所依赖的产品服务进行识别，对生态系统持续提供这些服务的 能力进行评价，对人类活动，特别是土地与资源的利用方式对生态系统持续提 供产品服务能力的影响进行分析和评价。 生态功能区划正是以生态系统为基础，以生态系统服务功能特征为依据的 全新的生态区划框架，是对以前生态区划的继承和发展。它主要以生态环境现 状、生态敏感性评价和生态系统服务功能重要性评价为划分依据，综合考虑了 自然因素与人类社会对生态环境的影响。因此，生态功能区划与以往的各种区 划既有不同，也有紧密的联系【6 7 】。 生态功能区划【8 l 是依据区域生态系统类型、生态系统受胁迫过程与效应、 生态环境敏感性、生态服务功能重要性等特征的空间分异性而进行的地理空间 分区，其目的是明确区域或国家生态安全重要地区，分析区域可能的生念环境 问题与生态环境脆弱区，为产业布局、生态环境保护与建设规划提供科学依据， 为实施区域生态环境分区管理提供基础和前提。 目前，欧阳志云、王如松等【8 】为代表在生态功能区划领域尤其是在国家与 省域尺度有深入的研究。2 0 0 2 年，国家发布了生态功能区划暂行规程【9 】， 对如何开展省域生态功能区划进行了原则性的规定。 但由于不同地区和不同尺度的生念系统功能与过程、生态环境敏感性以及 生态服务功能重要性评价等指标差异明显，如何进行科学的生态功能区划需要 进一步研究【。 在市域尺度，传统城市环境规划中的环境功能区划包括水环境功能区划、 环境空气功能区划和噪声环境功能区划，这些环境要素的区划均从使用功能的 角度来划分环境功能区，目前已无法解决日益突出的城市生态环境问题，也无 5 中山大学硕士学位论文清远市生态功能区划研究 法满足日益发展的城市环境管理要求，因此，如何进行城市生态功能区划的编 制已经成为一个亟待探讨的课题【l l 】。 目前，不同的研究人员【1 2 - 1 7 1 使用不同指标体系和评价方法进行市域生态功 能区划。因此，在该领域的研究还有很大的空间。 1 2 3 生态环境现状评价 反映生态系统所处状态的评价研究主要包括生态系统综合质量评价、生态 系统多样性评价、生态系统退化与恢复等研究，这些评价己取得了相当多的研 究成果【1 8 捌】。近年来，生态系统健康评价、安全评价和持续性评价等的研究也 逐渐在国际上开展起来【2 2 。2 5 1 。 但生态系统状态评价的技术方法总体还处于探索阶段，尚未成熟，同时因 为评价目的不同，研究人员所用的研究方法和角度也不相同。 1 2 4 生态环境敏感性评价 生态系统敏感性是指生态系统对区域中各种自然和人类活动干扰的敏感程 度，它反映的是区域生态系统在遇到干扰时，发生生态环境问题的难易程度和 可能性的大小。目前，国内外生态系统敏感评价研究多集中于某一生态系统过 程或功能的受损，其中，国外敏感性研究多从宏观角度着眼，如水文系统对气 候变化的敏感性【2 6 】，印度农业与气候的生态敏感性【2 7 】。国内研究以酸雨敏感性 为对象的较多【2 8 。3 0 1 ，生态系统水土流失和沙漠化等敏感性研究相对较少【3 l ，3 2 1 ， 城市生态敏感性研究方面也并不多见，如杨志峰【3 3 】等进行了广州市城市生态敏 感性分析，莫建飞【3 4 】等基于g i s 对南宁进行城市生态系统敏感性评价分析。 生态系统敏感性反映了目标生态系统对干扰的抗性大小，对于评价区域生 态系统的稳定性，确定生念系统保护的重点具有重要作用，但目l j i 的研究在指 标选择适用性、评价结果的全面性等方面仍不能令人满意。 1 2 5 生态系统服务功能重要性评价 生态系统服务功能是指人类从生态系统中获得的效益。生态系统服务功能 的评价目前主要集中于生态系统服务功能类型划分和价值评价【3 5 3 9 1 ，而对于生 6 中山大学硕士学位论文 清远市生态功能区划研究 第2 章研究区域与研究方法 2 1 研究区域概况 2 1 1 行政区划与人口 研究区域清远市，是广东省的地级市，地理位置为东经1 1 1 0 5 5 至1 1 3 0 5 5 ， 北纬2 3 0 3 1 至2 5 0 1 2 之间，地处广东省西北部，北回归线北侧附近，为北江中 下游、南岭山脉南侧与珠江三角洲的结合部。全市南北距离1 9 0 公里，东西相 距2 3 0 公里，总面积1 9 1 5 3 平方公里，占全省总面积的十分之一，是目前广东 省面积最大的地级市。截至2 0 0 5 年底，清远市辖1 个市辖区、3 个县、2 个自 治县，代管2 个县级市，5 个街道、7 7 个镇和3 个民族乡。清远市的行政区划 见图2 1 。清远市总人口为3 9 3 4 4 万，其中，农业人口2 8 0 7 9 万人，占7 1 4 ， 非农业人口1 1 2 6 5 万人。各区县人口数量具体见表2 1 。 表2 1 清远市面积与人口 t a b 2 - 1a r e aa n dp o p u l a t i o no fq i n g y u a nc n y 8 z 毫；舞= 二 h_u盎对暑螽盘_， -o昌。一一一口o口矗i_一葺茸_它_n眦函 夏凶督妲怛蝌蜓_式匝 们五i a 芑 o o o 西 o o o o o o o o 寸 # 芝麓 o o o n n o o 曲i l o 中山大学硕士学位论文 清远市生态功能区划研究 种，矿地3 7 4 处，已探明储量的有4 4 种，据统计，全市各类矿藏保有的工业总 储量达1 0 亿吨以上。其中石类资源品种多，质量好，瓷土总储量达6 5 0 0 万吨， 其可塑性、收缩性、稳定性、耐酸性以及自然白度、烧成白度均为上乘，为全国 三大陶瓷原料生产基地之一。 2 1 5 经济发展 近年来，清远市经济社会发展迅猛，经济实力显著增强，在广东省的实力排 名中迅速飙升。2 0 0 2 年到2 0 0 6 年，清远的g d p 总量从排在全省2 1 个市的第1 9 位上升到1 4 位，实现了“从下游到中游”的飞跃。 清远经济发展的特点是：( 1 ) 通过招商引资，引进了一批投资规模大、资金 技术含量高的项目；( 2 ) 依托本地资源与产业转移政策，先后建成了一批规模大、 带动力强的工业企业及工业强镇；( 3 ) 农业产业化不断得到深化；( 4 ) 工业快速增 长，产业结构重点向工业倾斜；( 5 ) 服务业随着人民生活水平的提高得到进一步 发展，拥有富有地方特色的旅游项目和品牌。 在产业结构方面，进行产业结构调整。根据2 0 0 1 年至2 0 0 6 年的统计数据( 表 2 2 ) ，可以看到清远市从农业为主向工业为主转变的趋势非常明显。第一产业主 要发展特色农业，推进农业产业化；第二产业主要发展生物医药、能源、陶瓷、 建材、电子、电器和轻工业等高科技与劳动密集型产业为主；第三产业以大力发 展旅游业、房地产业为主。 表2 - 2 清远市国民经济与三次产业发展概况( 单位：亿元) r a b 2 2e c o n o m i ca n d 伍他e - i d u s t r ys t a t l l so fq i n g y u a nc i 哆n n ：1 0 2 如a n ) 中山大学硕士学位论文清远市生态功能区划研究 2 2 分区原则 生态功能区划应遵循以下基本原则【6 8 ，9 ，4 1 】： ( 1 ) 生态过程地域分异原则：区域景观是由一系列不同生态系统相互组合， 在空间上连续分布的整体。在其内部，由于气候、地貌、土壤、植被及人类干扰 等条件的不同，形成相应的次级生态系统结构、功能的分异，产生不同的生态过 程，对人类提供不同的生态服务，具有不同的生态敏感性，据此可划分出不同的 生态功能区。因此，生态过程地域分异原则是进行生态功能区域划分的理论基础。 ( 2 ) 生态系统等级性原则：等级理论是了解生态系统多尺度空间格局的基础， 它包括生态系统结构等级和生态过程等级两方面的内容，主要表现在以下几个方 面：生态系统是一个包容性的等级系统，具有明显的尺度特征，低等级的组分 依赖于高等级组分的存在，而高等级组分的特征在低等级组分中能得到反映； 生态过程与生态格局之间的关系取决于尺度大小，低层次的非平衡过程可以被整 合到高层次的稳定过程中；随等级的升高，研究空间和基粒增大，分辨率降低。 所以，等级性原则是进行生态功能区逐级划分或合并的理论基础。 ( 3 ) 相似性与差异性原则：自然环境是生态系统形成和分异的物质基础，虽 然在特定区域内生态环境状况趋予一致，但由于自然因素的差别和人类活动影 响，使得区域内生态系统结构、过程和服务功能存在某些相似性和差异性。生态 功能区划是根据区划指标的一致性与差异性进行分区的，但必须注意这种特征的 一致性是相对一致性，不同等级的区划单位各有一致性标准。 ( 4 ) 区域共轭性原则：又称空间连续性原则，也就是说任何一个区划单元都 必须是个体的、不重复出现的和在空间上连续的，这也是区域区划与类型区划的 不同之处。另外，受行政区划的影响，在研究区可能出现一个生态功能区被分割， 在行政空间上不连续的情况，但实际上它们在行政界外是连续的，所以并不违背 该原则。 ( 5 ) 重视与人类社会生存发展密切相关的生态过程和功能：生态系统具有多 种多样的生态过程和功能，与人类社会的生存发展密切相关的主要有能量的转 换、水循环、物质迁移、能量流动等生态过程以及水源涵养和调蓄、土壤保持、 物质生产、生物多样性维持、环境净化、文化休闲娱乐等功能。同时人类社会经 济活动又会对区域生态功能构成重要影响，因此，在生态功能区划时，应重点以 1 2 中山大学硕士学位论文清远市生态功能区划研究 上述特征的地域分异规律为主要的划分依据。 ( 6 ) 可持续发展与前瞻性原则：生态功能区划的目的是促进区域自然资源的 合理利用与开发，避免盲目的资源开发和生态环境破坏，增强区域社会经济发展 的生态环境支撑能力，促进区域的可持续发展。同时，生态功能区划还要结合市 域社会经济发展水平与发展定位，在吸收和消化相应规划与区划的优点的基础 上，应具有超前性，使其成为具有前瞻功能的市域生态建设与生态保护的指导性 依据。 ( 7 ) 发生学原则：根据区域生态环境问题、生态环境敏感性、生态服务功能 与生态系统结构、过程、格局的关系，确定区划中的主导因子及区划依据。 2 3 评价与区划指标体系的构建 一般的生态功能区划工作内容【8 ，1 1 - 1 刀应包括生态环境现状评价、生态敏感性 评价、生态服务功能重要性评价和生态功能区划方案的提交四大部分。在开展这 些工作之前，必须首先进行评价与区划指标体系的构建。由于区划指标随着对象、 区划尺度、区划目的及区划研究者的不同而存在或大或小的差异。因此，区划指 标的确定是一个极其复杂的过程，也是区划中争议最多的话题之一。但是无论任 何区划，其依据的确定和各个指标的选取应尽量能够体现区划的目的，并反映区 域的分异规律【7 j 。其次，由于生态系统的复杂性，受多种因素的影响，是各个因 素综合作用的结果，因此，在综合分析各要素的基础上，应抓住主导因素，把握 问题本质，从而评价体系也不致过于庞杂且重复。 区域内自然、社会、经济等因子的综合作用决定了一个区域的的特定功能， 因此，选择主导因素的过程极为复杂。不同尺度下，三类因子作用强度不同：一 般大尺度上，自然因子的分异规律强于其他两类；随着尺度的缩小，自然分异规 律逐渐降低，而社会经济的分异规律逐渐增强。对于市域尺度的生念功能区划而 言，自然因子的分异规律是一个重要的划分因子。气候、植被等大自然地带要素 方面通常可以认为是接近均质的，因此市域生态功能区的划分主要依据地貌等自 然地理要素和土地利用等人类活动的空间分异，同时考虑对人类活动有明显限制 的因素，如有特殊生态价值或环境敏感性很强区域、特殊生境等。 生态环境现状评价的目标是识别不同的生态系统，然后对生态系统的状态和 1 3 中山大学硕士学位论文清远市生态功能区划研究 功能过程进行评价，以甄别生态系统主导因素，旨在明确清远市生态功能区划过 程中重要的生态环境问题和因素。因此，指标应选取对区域生态安全起重要作用 的因素，包括土壤侵蚀状况、主要的生态系统( 清远为森林生态系统) 状况、生物 多样性保护状况、和水资源与水环境状况，考虑到清远市在土地利用与空间配置 方面的问题也将土地资源利用状况纳入评价。 生态敏感性是指在不损失或不降低环境质量情况下，生态因子对外界压力或 变化的适应能力。生态服务功能指的是生态系统对人类的效益。影响生态敏感性 和生态服务功能的因素很多【8 ，9 ，1 1 椰】，考虑到指标体系不应过于庞杂，否则容易重 复评价，同时，为确保清远市生态功能区划有针对性和可操作性，主要根据现状 评价的结果选择主要的指标给予评价。本文的指标体系及其评价与区划工作流程 如图2 2 所示。 图2 - 2 清远市生态功能分区的评价与区划指标体系 2 - 2e v a l u a t i o na n d 舯n i n gi n d 旺s y s t e mo fe f r f o rq i n 毋m a nc i 锣 1 4 中山大学硕士学位论文清远市生态功能区划研究 变换，避免了人为打分的主观性，从而使评价结果更为客观。 假设有n 个样本，每个样本有p 个变量，这样就构成了一个n p 阶的地理数 据矩阵。为了便于问题的分析，将原始数据转换成一组新的特征值主成分， 主成分是原变量的线性组合且具有正交特征。如果将原来的变量指标记为x l ， x 2 ，x p ，它们的综合指标，即新变量指标为m ( m o 8 5 ) ，则各图层的权重就等于z l ，z 2 ，z m 中x 前系数的方差的加权平均值，即： l = 去( ，。宰口。+ 匕宰口：+ + 名。宰) ( 2 3 ) 2 5 生态功能分区依据 2 5 1 分区依据 生态功能分区的依据【8 一，即是划分各级生态功能区划单位的根据。不同层 次的生态功能区划单位，其划分依据不同。根据生态功能区划暂行规程【9 】 的规定，按三个级别进行分区。 一级区主要反映清远市整体自然环境特征，根据地形图划分。 二级区要反映清远市域范围内生态系统结构及其功能分工，因此根据土地利 1 6 中山大学硕士学位论文清远市生态功能区划研究 用现状、生态服务功能重要性与生态敏感性综合评价结果进行划分。 三级区要反映生态系统服务功能及敏感性分异规律，因此以生态服务功能重 要性单项评价结果及生态敏感性单项评价结果为依据进行第三等级的划分。 地形图 十地利用图 生态服务功能评价图 生态敏感性评价图 生态敏感性单项评价图 生态服务功能单项评价图 划分生态区 划分生态亚区 划分生态功能区 图2 - 3 清远市生态功能分区依据 晦2 - 3z o n i n gb a s i so f e 风f o rq i n 卿l a n 哪 2 5 2 区化方法和分区边界确定方法 本区划利用a r c g i s 空间叠置的功能，采用人机交互的方式，按生态功能区 划的等级体系，通过自上而下的划分方法进行。 首先，主要参照清远市地形图，采用人机交互的方式自上而下划分一级区。 其次，研究清远市生态系统分布特征，进行生态服务功能重要性评价和生态敏感 性评价，根据综合评价结果，利用觚g i s 软件划分二级区。最后，根据单项评 价结果，利用a r c g i s 软件划分三级区。 每级区划边界的确定方法如下： 根据不同区划等级的依据因素，叠置相关等级区划依据要素图层，取重合最 多处为界线，对重合较少处，按主导生态系统类型划分界线，进行必要的修正， 确定相应等级分区界线。 1 7 中山大学硕士学位论文清远市生态功能区划研究 万的d e m 数据、清远市行政区划图、1 ：1 0 0 万的清远市植被类型图、土壤类 型图以及其他的气象、水文、环保数据。 专题数据是由原始地理基础数据或其他数据经过一定的分析处理后得到的 能够反映生态环境某一要素状况的各种数据。 ( 3 ) 文献资料 其他文献( 列于参考文献) 及部分统计资料，统计资料主要包括清远年鉴、清 远市统计年鉴、有关部门如林业局等的研究报告和环保局的部分监测数据等。 1 9 zi oii_叻一ii_皇膏oj o眦露_皇一一hnn勺昌矗盆vn昌固u叮n眦一函 鄙爆h，n，n一匝淤球攀酸唧爿伞咎鼹取篱舞口岳怛蚪蜓叮n匝 z 岛毛 勿磊 麓、麓、 0 分一u葺畏昌h盘_-o厶畏葺o_叠厶畏io厶o_n。n_li 匝蛰簧怛蚪蜓s-n匝 80nnooo= o 一* 一口一盘 7 星；著蓦i 要；ii ； 裂弧瓢瓢弧弼撕 露量鬓i 夔i “1 i u 2 互l l i 暑盐蕾i f l i i 生葛= 1 1 2 五翔ii誓矗1 1 2 tl l l l 2 t尘一享= j三一，i i 叶n兰= ：t = = = j 【奢= 冀l i l ；= 篡 备弓皇晴暑hu19jo ali；蠕。臣参ilo口山暑互 匝酬糕群刊怛蚪埏。匝 o o o n o o 帅= o 謇： 鬈 二 =二 一一 翻 三 一 三 二 ： 。+ 二二二 - ：二 _ _。 j= 薹囊j 蠡一圣鞠，1 7 j _ i 一禽l 纛癞一雪震ll 霜 英 德市 连州市 清新县 连山县 连南县 清城区 佛冈县，分别为9 0 9k m 2 、6 8 5 3 k m 2 、3 1 6 7 k l n 2 、2 0 3 7k m 2 、1 4 5m 2 、1 4 3k m 2 、5 4 6k m 2 和3 1k i n 2 。土壤侵蚀 率的大小顺序依次为：阳山县 连山县 英德市 连州市 连南县 清新县 清城区 佛冈县，分布为2 6 5 9 、1 2 4 5 、1 2 0 8 、1 1 8 9 、1 1 0 9 、7 4 8 、5 8 9 和 2 4 0 。以上的数据表明了中部的土壤侵蚀率最高，北部侵蚀率高于南部。 从人为侵蚀的分布区域看，侵蚀率的大小顺序依次为：清城区 英德市 清 新县 阳山县 连州市 连南县 佛冈县 连山县，分布为4 6 7 、2 o o 、1 8 2 、 1 2 5 、o 4 9 、0 3 3 、o 2 0 和0 0 9 。按照人为侵蚀占总侵蚀面积比重的大 小顺序依次为：清城区 清新县 英德市 佛冈县 阳山县 连州市 连南县 连山 县，分布为7 9 3 0 、2 4 3 0 、1 6 5 5 、8 3 9 、4 7 1 、4 1 4 、2 9 4 和o 6 9 。 可见，清城区以人为侵蚀为主，清新县、英德市、佛冈县等南部经济相对发达、 城市化程度较高和人口密度较高的镇区，人为侵蚀在土壤侵蚀中占有较大的影 响。由于人为侵蚀中以坡耕地为主，说明农业对于土壤侵蚀的影响。 研究区内水土流失受自然和人为因素的影响十分深刻。自然因素中主要是大 量的降雨和暴m 对土壤溅蚀，以及形成的强大地表迳流对地表物质的冲刷，加以 陡峻的地形更加剧了这种冲刷作用；其次是植被分布的不合理性，在一些土壤易 蚀区缺少植被覆盖。人为因素中主要是不合理地开发利用自然资源，造成资源环 境破坏、水土流失加剧发展；其次是人口增长，供需矛盾，过度索取自然资源， 形成越穷越垦、越垦越穷的恶性循环局面。 因此，清远市土壤侵蚀现状的基本特点是：( 1 ) 土壤侵蚀面积大，以自然侵 蚀为主；( 2 ) 中部的土壤侵蚀率最高，其次是北部，南部侵蚀率最低；( 3 ) 人为侵 蚀中以坡耕地的侵蚀为主；( 4 ) 南部清城区等经济相对发达、城市化程度较高和 人口密度较高的镇区，人为侵蚀占土壤侵蚀比重较大。 3 3 森林生态系统现状评价 据清远市林业统计资料和森林资源档案数据更新汇总统计显示，1 9 8 8 年至 3 2 中山大学硕士学位论文清远市生态功能区划研究 2 0 0 3 年，清远市森林生态系统在数量和质量上都得到了不同程度的改善。林地 面积从1 2 8 万公顷增长到1 3 9 力公顷，增加了8 6 ；有林地面积从8 0 2 万公顷 增长到1 0 1 2 万公顷，增长了将近2 6 2 ；森林覆盖率从4 8 4 上升到6 6 7 ， 提高了1 8 3 ；活立木总蓄积量从2 4 4 1 万立方米增长到5 3 2 2 万立方米，提高了 1 18 ；单位活立木蓄积量从3 0 4 m 3 l l l n 2 增加到5 2 7m 3 胁2 ，猛增了1 7 3 。有 林地面积、森林覆盖率的增加和活立木蓄积量的大幅度提高，为清远市保持良好 的生态环境提供了基础。林地分布特点主要表现在：北部山区有原生性的天然林 和次生性天然林的混合体，在南部山地丘陵地区主要是人工林。 此外，清远市还有疏林地1 4 4 万公顷，占林地1 0 0 ，灌木林地2 4 7 0 万公 顷，占林地1 7 7 7 ，未成林地3 9 6 万公顷，占林地2 8 5 ；无林地7 7 3 万公顷 ( 包括宜林荒山荒地、采伐迹地、火烧迹地、封山育林、未利用林地等) ，占林地 5 5 6 。 林地按经营类型分，主要为生态公益林体系和商品林体系，其中，生态公益 林体系包括防护林、特种用途林等。经省1 9 9 9 年核定，2 0 0 3 年再次界定，清远 市省级生态公益林面积为5 1 4 6 2 6 6 公顷，占林业用地的3 7 ，超过1 9 9 8 年颁布 的广东省生态公益林建设和效益补偿办法中生态公益林面积不应少于林业用 地面积3 0 的规定，是广东省生态公益林比例最高、面积最大的市。其中阳山县 生态公益林面积达1 6 2 6 6 9 4 公顷，占林业用地的6 4 3 ，为全省生态公益林面积 最大的县。生态公益林分布的具体分布为：清城区7 4 7 4 6 公顷，占林业用地的 2 5 ；清新县5 5 0 8 1 3 公顷，占林业用地的3 1 ；英德市1 0 8 5 2 4 4 公顷，占林业 用地的2 9 ；佛冈县2 2 8 6 9 3 公顷，占林业用地的2 5 ；连山县3 4 9 5 7 4 公顷， 占林业用地的3 4 1 ；连南县3 5 1 2 8 4 公顷，占林业用地的3 4 1 ；连州市7 5 9 2 6 4 公顷，占林业用地的3 9 8 ；阳山县1 6 2 6 6 9 4 公顷，占林业用地的6 4 3 ；市属 林场1 1 9 9 5 4 公顷，占林业用地的1 7 。生态公益林对于清远地区水土保持和涵 养水源起剑重大作用。清远市生态公益林存在的主要问题是：现有林分质量差、 树种单一、森林结构简单、生态功能脆弱等。 商品用材林为6 9 5 5 万公顷，幼龄林1 4 1 8 万公顷，占2 0 3 9 ，中龄林2 8 3 万公顷，占4 0 6 9 ，近熟林1 7 4 7 万公顷，占2 5 1 2 ，成熟林6 0 1 万公顷占8 6 4 ， 幼、中、近熟林占主导，成熟、过熟林少，单位活立木蓄积量为4 0 3 4m 3 l l l n 2 。 中山大学硕+ 学位论文清远市生态功能区划研究 因此，林地生产力处于低效状态，与清远市优越的自然环境和充足的光、热、水 条件不相适应。 表3 _ 2 清远市植被类型 t a b 3 - 2v e g e t a t i o n 咖l e so fq i n g ”a nc n y 3 4 中山大学硕+ 学位论文清远市生态功能区划研究 表硒清远市主要生态系统类型 1 阻b 3 3e c o s y s t e mt y p 鹪o fq i 勖m a c i 白r 一级 生态系统 二级生态系统 1 1 常绿阔叶林生态系统： 包括湿润亚热带雨林、亚热带沟谷季风常绿阔叶林、亚热带山地常绿阔叶林、 湿润和潮湿中亚热带常绿阔叶林、落叶阔叶混交林及亚热带针阔混交林。 i 森林生态1 2 常绿针叶林生态系统： 系统统包括暖性针叶林马尾松、杉木林等。 1 3 亚热带疏林灌丛生态系统 1 4 亚热带灌木林生态系统 1 5 竹林生态系统 i i 亚热带灌草丛生态系统 i i l 中山山顶草甸生态系统 i i i 农田生态i i l l 湿地农田水田生态系统 系统统i l l 2 旱作农田生态系统 i v 茶果园生l v l 常绿果吲生态系统 态系统i v 2 落叶果园生态系统 i v 3 茶园生态系统 v 农村生态v 1 基本纯农型农村生态系统 系统v 2 农工复合型农村生态系统 v i 城镇生态 v il 城市生态系统( 包括独立工业开发区) 系统v 1 2 乡镇生态系统 v i l l 河流湿地生态系统 v i i 陆地水 v i l 2 水库、湖泊湿地生态系统 生生态系统 v i l 3 水产养殖场包括池塘生态系统 中山大学硕士学位论文清远市生态功能区划研究 一些自然保护区由于人为干扰较少，其外貌和结构具有雨林特征或典型的亚热带 常绿阔叶林的特点外，大多森林生态系统已演变为天然或人工次生林、残次林： 某些沟谷尚分布有较大面积的亚热带沟谷季风林；同时人工林和次生灌丛具有多 样化。在现有的森林生态系统中，灌木林和针叶林占有较大比重，加上竹林和疏 林等，都不属于本生物气候带的植被类型，因而其生态功能必然不如或不同于原 生生态系统。 灌草丛生态系统大部分属于森林生态系统退化的底线，在土地利用调查中大 部分列入林地的未成林造林地和荒草地，在性质上也属于退化生态系统或待恢复 生态系统，这些生态功能最差的退化生态系统都是生态恢复的对象。 在清远的陆域生态系统中，农业生态系统主要包括农田生态系统和茶果园生 态系统，面积合计占清远土地总面积的2 1 3 。由于环境条件、群落结构和生态 过程的差异，农业生态系统可以分为水田生态系统、旱作农田生态系统、常绿果 园生态系统、落叶果园生态系统、茶园生态系统，以及粮果和粮林等复合农业生 态系统。 3 4 2 物种多样性 清远市地处亚热带地区，是生物多样性的关键地带，得天独厚的自然条件为 各类野生动植物提供了良好的繁衍、栖息和生长场所。据调查统计资料，清远市 共有维管植物2 4 3 9 种，隶属于8 7 7 属、2 7 0 科。其中，野生珍稀濒危植物4 0 种， 占广东省国家珍稀濒危植物6 7 种的5 9 7 。其中，濒危1 2 种，渐危2 6 种，稀 有2 种。蕨类植物5 种，裸子植物8 种，被子植物2 7 种。其珍稀濒危植物无论 是在数量上还是在濒危度( 保护级别) 上，在广东各市中名列前茅。此外，清远市 还拥有2 4 种国家重点保护植物，其中国家一级保护植物有2 种，国家二级保护 植物有2 2 种。这些濒危保护和国家重点保护植物主要分布在英德石门台国家级 自然保护区、南岭国家级自然保护区、银盏森林公园、笔架山森林公园、天湖森 林公园等自然保护区和森林公园内。 根据资料以及调查，清远市野生动物属国家重点保护的种类共有3 8 种( 其中 i 级3 种，i i 级3 5 种) ，占全国保护动物总数的1 4 8 。其中，两栖动物属国家 i i 级重点保护的种类有1 种，爬行动物属国家i 级重点保护的种类有1 种，i i 级 3 7 中山大学硕士学位论文清远市生态功能区划研究 水8 0 1 亿m 3 ，引水1 4 3 4 亿m 3 ，提水2 8 4 亿m 3 ，浅层地下水2 1 9 亿m 3 ，深层 地下水0 2 9 亿m 3 ，分别占总供水能力的2 9 o 、5 1 8 、1 0 3 、7 9 、1 o 。 按照广东省人均综合用水量6 2 0 m 3 ( 1 9 9 9 年用水指标) 算，清远市需求用水大约为 2 4 4 亿m 3 ；按照广东省万元g d p 用水量为5 4 0 m 3 ( 2 0 0 0 年数据) 算，需求用水大 约为2 3 3 亿m 3 ，因此，现状供水能力完全可以满足用水要求。 清远市水资源状况开发利用的基本特点是：( 1 ) 水资源总量丰富，总体可满 足需水要求；( 2 ) 水资源时空分布不均，限制了部分地区的发展潜力；( 3 ) 水利设 施调节能力低，水资源利用率不高。 表3 - 4 清远市各县级行政区1 9 靳2 0 年平均水资源总量( 单位：亿m 3 ) t a b 3 - 4m 昀na n n 哪1w a t e r 懈o u k 懿o f1 9 5 6 - 2 0 0 0f o rq i n 酊m a n 资料来源：广东省清远市江河流域综合规划。 3 5 2 水环境质量 2 0 0 5 年北江于流及其1 7 个支流河段中，没有i 类水；达到i i 类水的河段共 7 段：北江英德段、连江英德段、渝江英德段、连江连州段、东陂河、三江连南 段、吉田河连山段；达到i i i 类水的共8 个河段：北江市区段、笔架河、三江连 中山大学硕士学位论文清远市生态功能区划研究 州段、星子河、连江阳山段、滔江佛冈段、滨江清新段、飞来峡水库；达到i v 类水的是潜江清新段共1 个；大燕河为超v 类水。北江干流及其支流所布设的 2 8 个断面中，有1 4 个断面达到i i 类水标准，1 2 个达到i i i 类水标准，1 个断面 为i v 类水，1 个断面为超v 类( 水车头断面) 。 清远市水质监测结果表明，近期北江水质以有机污染类为主，重金属污染 较轻，2 0 0 5 年有机污染程度为i i i 类，重金属类污染为i i 类。大燕河市区段、连 江连州段、星子河连州段、滔江清新段、飞来峡水库污染程度为i i i 类，北江清 远市区段、北江英德段、三江连南段污染程度为i i 类。 清远市2 0 0 6 年全市水源地共设1 0 个监测断面( 包括水库) ，其中清远市区为 北江七星岗、英德市北江观洲坝、连州东陂河市自来水厂、清新滨江迳口、佛冈 放牛洞水库、阳山茶坑水库、连山大冲、龙骨冲、连南牛路水。据统计各县市饮 用水源水质达标率9 9 以上，绝大部分达1 0 0 。 从水环境污染源看，随着产业结构调整、工业污染源治理以及城镇化进程 加快，水环境污染源构成发生较大变化。在清远市废水排放总量中，工业废水排 放量总体上呈递增的趋势，同时生活污水和畜禽养殖废水排放量也不断增加。其 中，纺织、印染、针织、皮革制造、木材加工行业是主要的工业废水产生源，大 概占清远市废水产生量的4 0 。其次是水泥制造建筑建造行业、火力发电、电池、 电子元件、会属结构、金属表面处理行业和化工行业，它们的总贡献率大约为 4 5 。此外，随着农业的发展，水污染也有向农村扩散和由点源污染向面源污染 发展的趋势。 清远市水环境质量的基本特点是：( 1 ) 水质总体良好，但没有i 类水，水环 境质量呈现恶化趋势；( 2 ) 水污染以有机污染类为主，重金属污染较轻；( 3 ) 纺织、 印染、针织、皮革制造、木材加工行业为主要污染源；( 4 ) 水污染呈现由点源污 染向面源污染发展的趋势。 4 l 中山大学硕士学位论文清远市生态功能区划研究 3 6 清远市主要生态环境问题 3 6 1 土地资源利用 尽管清远市总面积1 9 1 5 3 k m 2 ，占广东省总面积的十分之一，但是由于清远 市地貌以山地丘陵为主，平原面积为3 2 7 5 2k m 2 ，仅占国土面积的1 7 1 ，且清 远市是重要的饮用水源和物种多样性保护地，实际上可用于城市快速发展的土地 面积并不大。随着清远市工业高速发展和城市化进程的加快，对土地资源的需求 将会不断扩大，有限的土地资源与不断扩大的建设用地需求的矛盾将会制约社会 与经济的进一步发展。可以预见的是，在城市扩展过程中，耕地面积将不可避免 首当其冲，而水域面积与林地面积也将受到不同程度的影响，如何使这种影响的 不良面降到最低是考验清远市的一大难题。 3 6 2 水土流失 土壤侵蚀是清远市长期以来的老大难问题，这与清远市的自然环境条件密切 相关。由于清远市地形地貌以山地丘陵为主，水热条件优良，多陡坡、多暴雨的 自然环境为水土流失的产生提供了客观的自然基础。因此清远市土壤侵蚀主要以 自然侵蚀为主。 其次，水土流失是自然侵蚀因子和人为因素交互作用的结果。特别是这些基 础与人们通过土地利用对植被的破坏相结合也能产生明显的水土流失。因此，以 清城区为典型代表的南部经济相对发达、城市化程度较高和人口密度较高的镇 区，由于坡耕地和陡坡开荒等农业活动，加重了当地的土壤侵蚀。随着清远市社 会经济的发展，人类活动对北部和偏远地区的影响将越来越大，因此，土壤侵蚀 控制工作面临的挑战也将日益严峻。 3 6 3 生物多样性 尽管清远市拥有良好的生境，包括众多自然保护区和森林公园，庇佑了多种 生物的繁衍生息，但是近年来生物多样性也逐渐受到人类活动的影响。最明显的 例子是旅游业的发展与旅游开发。部分原先很少受人类活动干扰影响的边远山区 4 2 中山大学硕士学位论文清远市生态功能区划研究 由于旅游开发和大量游客的到来产生了一定的生态和环境问题。随着清远市经济 和社会发展的需要，这类影响将日趋明显。 3 6 4 水资源 虽然清远市全市降雨充沛，水资源比较丰富，但是水资源时空分布不均。随 着清远市经济迅速发展，用水量与经济指标同步增长，水资源相对匮乏的区域将 不得不通过相应的水利工程解决用水保障问题。北江一直为广州、佛山等城市的 经济社会发展提供着可靠、优质的淡水资源。随着这些城市的经济发展，对水资 源的需求量急剧增长，北江水资源面临的压力加大，北江水资源的战略地位愈显 重要。 另一方面，用水量增加必将造成废水排放量的增加，水体自净能力降低，部 分区域将出现水质性缺水等现象，将对当地水安全构成威胁。 3 6 5 水环境容量 清远市处于水源保护区，因此需对其污染物允许排放量进行较为严格的控 制，不仅需要保障清远市自身经济发展，而且要确保与广州的交界断面水质达标， 避免引起跨界污染纠纷。清远市的污染物主要集中在清城区、清新县和英德市，