生态保护红线区生态功能与人类干扰活动影响程度评价方法研究

张雪梅， 杨 渺， 李国明

(1.自然资源部第六地形测量队，四川 成都 610500； 2.四川省生态环境科学研究院，四川 成都 610041)

1 前言

生态保护红线是生态空间范围内具有特殊重要生态功能，必须强制性严格保护的区域。当前全国大部分地区已经完成了生态保护红线划定，生态保护红线监管平台也在国家统一安排部署下开始建设，而如何科学评估红线区生态状况及人类干扰活动程度是现阶段普遍关注的热点问题，也是生态保护红线综合管理的重大需求，相关研究尚处于空白。因此，开展生态保护红线区生态功能与人类干扰活动影响程度评价方法研究，可为生态保护红线区开展生态保护与修复提供本底基础支撑及科学依据。

2 基本原则

贯彻落实国家对生态保护红线“生态功能不降低、面积不减少、性质不改变”的总体要求，开展生态保护红线区生态功能与人类干扰活动影响程度评价指标体系研究，诣在提高生态保护红线管理决策科学化水平，因此指标既要能体现红线的保护状况，也要服务于生态保护红线的行政管理，指标要易于理解和表达，数据获取便利且分析方法完善。

(1)政策相关性与信息综合能力。评价指标不仅要能够描述红线区域的生态系统格局、质量和功能等基本信息，也要能够反映生态功能状况及动态变化趋势，同时能够对红线区内已有人类活动或新增人类活动进行监测和评估，能全面反映生态保护红线区生态保护的实际状况，并符合下一步将其作为优化生态保护红线布局，安排县域生态保护补偿资金和实行领导干部生态环境损害责任追究依据等目标。

(2)基础数据的可靠性与灵敏度。评价指标应明确，用实际数据可测算，且计算方法有依据可参考，对生态系统及相关人类活动的变化反应灵敏，能综合地反映出生态保护红线区变化趋势与保护需求。

(3)整体性和因地制宜性。指标应统筹考虑生态保护红线的整体性和系统性，既要体现对红线内山水林田湖草系统保护的要求，也要充分考虑各地区生态保护红线的类型，在评价中应突出生态保护红线特征，根据不同区位特征和保护要求建立区别化指标体系。

3 指标体系构建

基于上述原则及思路，指标体系构建如下：

3.1 生态功能评价指标体系

生态功能评价指标体系构建主要包括水源涵养、水土保持、生物多样性维护等领域(表1)。

表1 生态功能评价指标体系

3.2 人类干扰活动评价指标体系

人类干扰活动包括城镇化建设、农业开发、矿产等资源开采、旅游开发、道路等基础设施建设等，生态保护红线区的主要威胁因素包括原住民的生产生活、旅游活动、道路等民生工程建设，以及各类开发活动带来的森林植被破坏、湿地面积萎缩、草地退化、环境污染等，因此构建生态保护红线区的人类干扰活动评价指标体系构建主要围绕原住民的生产生活强度、旅游开发强度、交通设施建设强度、生态景观破坏化程度、污染物排放强度等领域(表2)。

表2 人类干扰活动评价指标体系

4 计算方法

4.1 生态功能评价指标

生态功能评价指标包括水源涵养、水土保持、生物多样性维护，参考《生态保护红线划定指南》提供的评估方法进行计算。

4.1.1 水源涵养功能评估

(1)水源涵养量。用不同类型生态系统的蓄水效应来衡量其涵养水分的功能。计算方法为：

Q=A·J·R

式中，Q表示涵养水分的增加量，A表示森林、草地、湿地、耕地、荒漠等类型面积，J表示多年均降雨量；R表示上述类型减少径流的效益系数。

(2)水源涵养能力。水源涵养能力是指辖区内单位生态保护红线面积涵养的水源量，计算公式为：

(3)水源涵养功能变化率。水源涵养功能变化率暂定每5年开展一次评价，与生态保护红线调整保持一致，计算公式为：

水源涵养功能变化率=

式中：a为评价当年，b为评价基年，即b=a-5。

4.1.2 水土保持功能评估

(1)水土保持总量。生态系统土壤保持量为潜在侵蚀量与实际侵蚀量的差值，采用通用土壤流失方程进行计算：

SC=SEp-SEa

式中，SC为土壤保持量，t·hm-2·a-1；SEp为潜在土壤侵蚀量，t·hm-2·a-1；SEa为实际土壤侵蚀量，t·hm-2·a-1。

(2)水土保持能力。水土保持能力是指辖区内单位生态保护红线面积的水土保持量，计算公式为：

(3)水土保持功能变化率。水土保持功能变化率暂定每5年开展一次评价，与生态保护红线调整保持一致，计算公式为：

水土保持功能变化率=

式中：a为评价当年，b为评价基年，即b=a-5。

4.1.3 生物多样性维护功能评估

(1)生物多样性维护服务能力

①生境质量指数

式中：Qxj是土地利用与土地覆盖j中栅格x的生境质量；Dxj是土地利用与土地覆盖或生境类型j栅格x的生境胁迫水平：

栅格y中胁迫因子r(ry)对栅格x中生境的胁迫作用为irxy，

(1)

(2)

dxy为栅格x与栅格y之间的直线距离，drmax是胁迫因子r的最大影响距离。

Wr为胁迫因子的权重，表明某一胁迫因子对所有生境的相对破坏力；

βx为栅格x的可达性水平，1表示极容易达到；

Sjr为土地利用与土地覆盖(或生境类型)j对胁迫因子r的敏感性，该值越接近1表示越敏感；

Hj为土地利用与土地覆盖j的生境适合性；

②生物多样性指数(BI)。生物多样性指数(BI)=归一化后的野生高等动物丰富度×0.2+归一化后的野生维管束植物丰富度×0.2+归一化后的生态系统类型多样性×0.15+归一化后的植被垂直层谱的完整性×0.05+归一化后的物种特有性×0.20+(100-归一化后的外来物种入侵度)×0.10+(100-归一化后的物种受威胁程度)×0.10

(2)外来物种入侵程度。外来物种入侵程度是指外来入侵物种(动物和植物)与本地野生脊椎动物和野生维管束植物总数的和之比，计算公式：

外来物种入侵程度=

(3)生物多样性维护功能变化率。生物多样性维护功能变化率暂定每5年开展一次评价，与生态保护红线调整保持一致，计算公式为：

式中：Sbio为生物多样性维护服务能力指数，a为评价当年，b为评价基年，暂定b=a-5。

4.2 人类干扰活动评价指标

4.2.1 原住民社会经济活动强度

(1)人口密度。人口密度是指红线区内原住民人数占红线区总面积的比例，计算公式为：

(2)原住民生产生活设施面积及建设强度。原住民生产生活设施主要是指现有的用于保障原住民生产生活的各类设施，主要包括养殖场、农业用地、居民点和道路等。计算公式为：

原住民生产生活设施建设强度=

4.2.2 旅游开发强度

(1)旅游设施用地面积及比例。旅游设施用地是指红线区内进行旅游开发活动的建设用地，计算公式为：

(2)旅游活动强度。旅游活动强度是指红线区内所有有门票收入的景区全年旅游人次占生态保护红线的面积，计算公式为：

其中，j为有门票收入的景区。

4.2.3 基础设施及民生工程建设强度

(1)路网密度。路网密度是指铁路和高等级公路总长度占生态保护红线的面积，计算公式为：

(2)能源设施用地面积及比例。能源设施用地是指红线区内水电、光伏、风电等能源设施的建设用地，计算公式为：

能源设施用地比例=

(3)其他人工设施用地面积及比例。其他人工设施用地是指红线区内除旅游、能源、交通等设施以外的建设用地，计算公式为：

5 结论

生态保护红线为生态功能保障基线、环境质量安全底线、自然资源利用上线。但目前针对生态保护红线生态功能评价及人类干扰活动评价并无相关的技术方法，本文综合水源涵养功能、水土保持功能、生物多样性维护功能评价指标构建了生态功能评价指标体系，综合原住民社会经济活动强度，旅游开发强度、基础设施及民生工程建设强度，环境污染影响程度构建了人类干扰活动评价指标体系。可为生态保护红线区开展生态保护与修复提供本底基础支撑及科学依据。