基于生态韧性及生态系统服务供需的德兴市国土空间生态修复分区

李艺峰

摘要：开展国土空间生态修复可以增强生态空间抵御外部冲击的能力，协调国土空间冲突，推动人与国土空间和谐发展。本研究将生态系统韧性纳入生态系统服务供给端，基于ArcGIS、Fragstats、InVEST模型和耦合协调度模型探讨德兴市生态系统服务供需空间分布特征并划定国土空间生态修复分区，本研究可为德兴市国土空间生态修复分区提供空间决策支撑，也可为其他地区开展国土空间生态修复提供思路借鉴。

关键词：国土空间生态修复；生态系统韧性；生态系统服务供需；耦合协调度；德兴市

1、研究区概况

德兴市地处江西省东北部，上饶市北部，赣、皖、浙三省交界处。德兴市矿产资源丰富，矿业是其工业体系的主体部分，2020年德兴市规模以上矿业及其延伸产业收入112.71亿元，占规模以上工业收入的48.70%，但在长期的矿产资源开采过程中导致了土地损毁、水土流失及三废排放等问题。截至2020年底，全市矿山累计占用损毁土地3228.53hm2，尾矿累计排放9.471011kg，生态系统遭到破坏，亟需开展国土空间生态修复工作。

2、研究方法

2.1 生态韧性指数

在自然-社会经济互动系统中，韧性是指生态系统在面对外部冲击时的抵抗力和耐受程度，可以将抵抗力、自愈力和适应力视作生态系统韧性的子系统。因此，将研究区划分为若干格网，从抵抗力、自愈力和适应力三个方面构建生态空间韧性评价指标体系，计算对应格网的ERI。

2.2 生态系统服务供给

参考谢高地等学者的研究，生态系统服务可以借助价值量化的方法加以表达，一个生态系统服务价值的当量因子的经济价值等于当年平均粮食单产市场价值的1/7。基于德兴市2020年粮食平均单价（3.23 元·kg-1）和粮食单产5631.86 kg·hm-2计算得到德兴市1个当量因子的价值量为2598.73元·hm-2。将修正后的各地类当量因子与单位当量因子价值量相乘即得到德兴市单位面积生态系统服务价值系数。

2.3 生态系统服务需求

生态系统服务需求可以理解为被人类社会消耗或者希望获取的生态系统服务量，而人口规模、经济产出水平、土地开发利用程度等都是生态系统服务需求的影响因素，选取人口密度、地均GDP、建设用地比例计算生态系统服务需求ESD。为了消除人口密度和地均GDP在空间上的局部波动特征，采取自然对数法计算单元格网内的ESD，并使用建设用地比例和夜间灯光亮度进行修正。

2.4 生态系统耦合强度

将生态系统服务供给与生态系统服务需求进行耦合协调分析，得到生态系统耦合强度并按照等间距方法划分耦合协调等级。

3、研究结果

3.1 生态系统韧性分析

德兴市生态系统韧性整体上呈现出东高西低的空间格局。其中高值区域与林地、草地、湿地、水域等人类活动程度较低的土地利用类型的空间分布基本一致，这些地类在生态系统中主要发挥着生态增益作用，对生态系统的稳定起支持作用。生态系统抵抗力低值区域主要与耕地、采矿用地和城乡建设用地的空间分布高度重合。生态系统自愈与生态系统适应力呈现出相似的空间分布特征，其低值区域主要与采矿用地和城乡建设用地的空间分布高度重合。因此生态系统自愈力和生态系统适应力的空间分布特征主要受采矿用地和城乡建设用地影响。

3.2 生态系统服务供需分析

3.2.1 生态系统服务供给格局

德兴市东部以山地丘陵为主，人类活动相对较少，生态基底条件较好，保留有较完整的森林生态系统，生态系统服务价值较高。而中西部地势较为平缓，生态系统受人类活动干扰比较大，主要表现为带有人类活动印记的土地利用类型在空间上的聚集分布，如耕地、城乡建设用地和采矿用地主要分布于中西部地区。生态系统服务供给呈现出与生态系统服务价值和生态系统韧性基本一致的空间分布特征，其中高值区主要与生态系统服务价值较高的水域、湿地和林地等土地利用类型的空间分布相匹配；而低值区域则分布于人类活动强度较大的中西部区域。

3.2.2 生态系统服务需求格局

德兴市人口密度呈现出“双核心”的总体格局，其他地区则没有明显的人口聚集核心特征，表现为总体的“零散”分布特征。德兴市的生态系统需求主要集中于西部地区，分别形成以银城街道和铜矿街道为核心的生态系统服务需求中心区，这些地方土地利用开发强度大、人口较为密集，是经济发展较好的地区，其发展所带来的生态压力较高，对生态系统服务的需求也较大。而生态需求低值区则主要集中于东部生态基底较好的地区。

3.2.3 生态系统服务供需耦合协调格局

德兴市生态系统服务供需匹配类型也呈现出“东西分异”的空间特征，在数量上表现为供给＞需求的特征。其中，高供给-高需求和低供给-高需求类型占比分别为16.85%和7.84%；高供给-低需求占比55.91%；低供给-低需求类型占比19.40%。从生态系统服务供需耦合协调等级来看，德兴市整体处于中度协调状态，重度失调和中度

失调占比分别为0.33%和3.94%，集中分布于中西部的城镇中心和大型矿山所在区域，这些地方人类活动强度较高，对生态系统的攫取导致了生态系统的退化，生态系统服务需求增加的同时生态系统服务供给受到削弱，因而呈现出失调状态；基本协调占比15.28%，主要分布于西南部、东部及北部的乡镇周边；中度协调和优质协调占比分别为77.81%和2.64%，分布于人类活动强度较弱的区域。

3.3 国土空间生态修复分区划定

通过叠合供需匹配类型和耦合协调等级得到国土空间生态修复初步分区，结合城镇开边界和生态保护红线划定成果，强化管控目标导向和刚性管控思维，将德兴市国土空间生态修复分区划分为重点生态修复区、潜在生态修复区、生态保护重点区、生态保护关键区和生态保质提升区。重点生态修复区占比2.87%，生态系统韧性弱，供需耦合处于失调状态，将生态系统遭到破坏的采矿用地纳入重点生态修复区，优先安排生态修复工程，逐步提升生态系统稳定性；潜在生态修复区占比0.2%，主要分布于城镇开发边界外部边缘地区，供需关系表现为低供给-低需求，空间上靠近人类活动聚集区，供需平衡稳定性较弱，存在生态修复的潜在需要，注重区域生态保育工作，合理规划安排有序有限的人类活动；生态保护重要区占比55.72%，分布范围广，供需耦合处于协调状态，生态系统稳定性较好，应强化生态保护红线的刚性管控，落实严格的建设占用审批机制，重点发挥这些生态源的生态系统服务功能，提升全域生态系统服务质量；生态保护关键区占比25.06%，接近人类活动聚集区，是自然生态系统与社会经济系统交互的缓冲地带，供需关系表现出低供给特征，在未来发展导致需求扩大的情境下，增强该分区内的生态系统服务供给能力是优化供需错配格局的关键所在；生态保质提升区占比16.13%，土地利用类型主要为建设用地，是人口分布与经济发展的空间基础，该分区更加强调服务于区域的发展，但同时也要兼顾生态系统稳定。

4、结论

本研究综合多源数据，借助多种模型定量评估德兴市生态系统韧性、生态系统供给量、需求量及其供需匹配状况，并结合城镇开发边界、生态保护红线划定成果进行国土空间生态修复分区划定。得到如下结论：

（1）德兴市生态系统韧性与生态系统服务供给均呈现“西低东高”的空间格局，与人类活动强度存在错位关联，生态系统需求主要集中于西部地区，与当地社会经济发展格局一致。

（2）德兴市生态系统服务供给和需求存在空间错配，错配面积占全域国土面积的63.75%，但总体表现为供给＞需求，整体处于中度协调状态，生态系统服务整体可承载性较好，有一定的优化提升空间。

（3）通过叠合供需匹配类型、耦合协调等级、城镇开发边界和生态保护红线，划定重点生态修复区、潜在生态修复区、生态保护重点区、生态保护关键区和生态保质提升区并提出各分区的主要修复与保护方向。

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