深圳市生态保护红线划定研究

谭华清，张金亭

（1.江苏省城市规划设计研究院，江苏南京210036；2.武汉大学资源与环境科学学院，湖北武汉430079）

随着城镇化进程的不断加快，人类对建设用地的需求日益增加，城市开发边界也不断向外扩张[1-3]。然而在这一迅速扩张过程中，由于人类一味追求社会经济效益，忽略自然生态系统的重要基底作用，导致生态用地空间被大量侵占。因此，如何科学地划定生态保护红线，保护生态安全空间，优化国土空间开发格局，已成为国土空间管理领域亟需解决的现实难题。本文结合现有研究成果[4-7]，以深圳市为例，针对沿海大城市生态保护红线划定的技术方法进行研究，以促进深圳市生态安全保护与快速城市化发展之间的协调统一，建设生态文明城市。

1 研究区域与数据来源

1.1 研究区域概况

深圳辖属广东省，是珠江三角洲经济圈内的重要城市之一。东至惠东县的平海半岛，西至伶仃洋，南至深圳河，北与东莞市、惠州市接壤（陆域东经113°46′～114°37′，22°27′N～22°52′N；海域 113°39′E～114°39′E，22°09′N～22°52′N）。

1.2 数据来源

本文以100*100m栅格单元作为基本评价单元。DEM数据来源于国际科学数据服务平台，2015年土地利用现状数据、河流水系分布等数据来源于深圳市规划国土发展研究中心。

2 研究方法与内容

2.1 生态重要性评价

2.1.1 生物多样性保护因子。基于生物多样性保护的目标，选取生境敏感性指数[8]来评价生态用地重要性的差异程度。由于濒危物种有不同的生境，生境种类受土地利用覆被影响较大，因此可利用生态系统的生物多样性服务功能的大小予以间接表征生境敏感性等级的高低。本文按照谢高地等相关学者[9]制订的生物多样性服务当量的大小，确定耕地、园地、林地、草地等不同生物多样性服务价值量，并按照保护级别进行修正。具体计算公式如下：

式中，E表示生境敏感性综合指数，l表示土地类型，n表示生物多样性服务当量，m表示保护级别修正值。其中梧桐山风景区、红树林自然保护区赋值为1.5，海滨生态公园、羊台山森林公园、莲花山公园等赋值为1.25，其他区域为1。利用ArcGIS 10.2中栅格计算功能得到研究范围内任意栅格评价单元的生境敏感性综合指数，并结合Natural Break方法将E值划分为4个差异等级。

2.1.2 水资源安全因子。水资源安全是维持区域水流稳定循环，区域社会经济利益不因干旱、洪涝以及水质污染等造成严重损失，能够有效满足区域社会经济可持续发展所需水资源总量的重要保障[10]。

本文选取地表水源安全和水源涵养区类型两种影响因子评价研究区范围内水资源安全的敏感性程度。地表水源安全是基于ArcGIS 10.2中欧氏距离工具计算每个栅格评价单元到主要水系的距离，并以100m、200m、500m为分割点进行分级赋值。水源涵养区是以植被覆盖类型为标准[11]，将区域内的生态用地地类归并为水域、林地、草地、园地和其他用地等4种类型，并按照 200、100、50、10 进行赋值（表 1）。据此，利用ArcGIS 10.2中的栅格计算器进行等权重综合叠加，进而划分出水资源安全水平下生态用地的重要性等级。具体公式如下：

式中：Mi表示第i个栅格评价单元的水资源安全因子综合指数，Cij表示第i个栅格评价单元中第j个影响因子的敏感性指数，Vj表示第j个影响因子的权重，n表示水资源安全影响因子总个数。

2.1.3 地质灾害规避因子。本文参考相关学者的研究成果[12]并结合研究区实际，选取高程、坡度、地形起伏度及人类活动强度作为评价因子，并根据各致灾因子对地质灾害敏感程度差异，通过ArcGIS 10.2的空间分析工具进行分级赋值，评价指标体系见表2。进而根据特尔菲法将各因子敏感性评价结果按权重大小进行综合叠加，并通过Natural Break方法对叠加结果进行空间聚类。在此基础上，与深圳市地质灾害重点防范区分布图进行叠加分析，最终划分出地质灾害规避的极重要、中等重要、一般重要和不重要等四级安全水平下的生态用地。具体公式如下：

式中：Fi表示第i个栅格评价单元的地质灾害规避因子综合指数，Nij表示第i个栅格单元中第j个影响因子的敏感性指数，Wj表示第j个影响因子的权重，n表示地质灾害规避影响因子总个数。

2.1.4 综合生态用地重要性分析。基于生物多样性保护、水资源安全和地质灾害规避等三个单因子评价结果，利用ArcGIS 10.2中的栅格计算器将单因子评价结果进行归一化处理，并通过等权重综合叠加进行求和。在此基础上，通过Natural Break方法进行重要性等级划定，并将其划分为理想型生态用地、缓冲型生态用地和底线型生态用地等4种类型。

2.2 生态保护红线划定

依据生态用地重要性综合评价结果，将底线型生态用地与基本农田保护区分布等进行叠加分析，扣除基本农田、城镇用地，最终确定生态保护红线范围。

3 结果与分析

3.1 生态重要性评价结果

基于生物多样性保护、水资源安全、地质灾害规避等单因子评价，得到深圳市生态用地重要性综合评价结果（图1至图4及表3）。

3.1.1 从数量结构来看，底线型生态用地总面积298.76km2，占研究区面积的比例为15.15%；缓冲型生态用地398.95km2，占研究区面积的比例为20.23%；理想型生态用地面积和占比分别为307.37km2，15.58%。

表1 水资源安全重要性评价因子及划分标准

表2 地质灾害的影响因子及其敏感性划分标准

3.1.2 从空间分布来看，底线型生态用地主要集中在宝安片区的羊台山、罗湖区的梧桐山、南山区的塘朗山—银湖山片区、坪山片区的马峦山区域、龙岗片区的排牙山以及大鹏半岛周围，这些区域也是深圳市林地分布较集中的山地和丘陵谷地区。

缓冲型生态用地分布范围广泛，全市范围内的所有行政区均有分布。主要集中分布在底线型生态用地外的“缓冲区”及部分水源涵养功能极强的区域，如西部珠江、大铲湾，南部深圳湾的沿海滩涂湿地一带及铁岗水库、深圳水库等大型水库周围的林地、草地等。

理想型生态用地大都零散分布于缓冲型生态用地周边一定距离的缓冲范围内，该区域主要由部分耕地、园地和少量建设用地组成，地类构成相对比较复杂，受人类活动影响较大。

图1 生物多样性保护重要性空间分布

图2 水资源安全重要性空间分布

图3 地质灾害规避重要性空间分布

图4 综合生态用地重要性空间分布

表3 深圳市生态重要性评价结果

底线型和缓冲型生态用地是深圳市保障生态安全水平的关键区域，两类用地面积之和为697.71km2，占市域范围土地总面积的1/3以上。该区域范围是集生物多样性保护、水资源安全和地质灾害规避等不同层次生态用地的核心，需重点加以保护，并落实严格的土地用途管制规则，以提高生态系统稳定性和质量。

3.2 生态保护红线数量与分布

深圳市生态保护红线的面积为339.24km2，占深圳市市域总面积17.2%。从各区分布来看（见图5），宝安片区、龙岗片区和坪山片区的生态保护红线面积较大。面积最大的是龙岗片区，为166.03km2，最小的是福田区，面积仅为8.68km2。盐田区、罗湖区的生态保护红线占行政区域面积的比例较高，分别为40.66%、34.52%。

图5 生态保护红线在各区的分布情况统计

从空间分布来看（见图6），深圳市生态保护红线主要集中分布在南部盐田梧桐山片区和坪山片区的马峦山区域、西部宝安片区的羊台山以及东南部大鹏半岛的坝光片区周围。梧桐山作为深圳市唯一的省级风景名胜区，常绿阔叶林、针阔叶混交林和山顶灌丛等植被覆盖率高，与深圳水库相邻，是珠三角地区珍稀动植物的重要栖息空间。马峦山自然植被保存最为完整，植被资源较为丰富，拥有大面积的常绿针叶林，并拥有深圳最大的瀑布—龙潭瀑布，水量充足，生态系统结构较为完整。羊台山和坝光片区受人类活动干扰较少，植物群落结构较为复杂，较好地保存了次生南亚热带雨林森林的植被特征。

4 结论与讨论

本文选取生物多样性保护因子、水资源安全因子和地质灾害规避因子，通过生态重要性评价，划定深圳市生态保护红线范围。

4.1 基于景观生态学理论，选取生物多样性保护因子、水资源安全因子和地质灾害规避因子对深圳市3种单因子生态安全层次的生态用地重要性进行识别和评价，最终确定深圳市综合生态用地4种类型，包括底线型生态用地、缓冲型生态用地、理想型生态用地和其他区域。其中底线型生态用地占研究区总面积的15.15%，缓冲型生态用地占20.23%，理想型生态用地占15.58%。

图6 生态保护红线范围

4.2 基于底线型生态用地，通过空间叠加分析，最终确定深圳市生态控制线的面积为339.24km2，占深圳市域总面积的比例为17.2%。从各区分布来看，面积最大的是龙岗片区，为166.03km2，最小的是福田区，面积仅为8.68km2。从空间分布来看，主要集中分布在南部盐田梧桐山片区和坪山片区的马峦山区域、西部宝安片区的羊台山以及东南部大鹏半岛的坝光片区周围。

4.3 由于数据获取的有限性，今后可基于第三次全国国土调查成果等最新土地利用现状数据、实地踏勘等方式，对生态保护红线划定范围内的图斑进行进一步的核实，确保生态保护红线划定科学合理。