我國生態(tài)環(huán)境區(qū)劃研究

我國生態(tài)環(huán)境區(qū)劃研究

隨著世界和區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展以及人類活動的增多，自然生態(tài)系統(tǒng)受到人類的干擾，世界和區(qū)的生態(tài)環(huán)境惡化，是社會和經(jīng)濟發(fā)展的障礙。因此,如何改善生態(tài)環(huán)境并使之與經(jīng)濟發(fā)展相適應從而達到可持續(xù)發(fā)展是當前亟待解決的問題。這就要求對當前的生態(tài)環(huán)境狀況要有一個宏觀的了解,并且區(qū)分不同區(qū)域的主要環(huán)境問題,為區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展和環(huán)境保護政策的制訂提供科學依據(jù)。而生態(tài)區(qū)劃正是以此為目的。隨著生態(tài)學的發(fā)展,人與生態(tài)系統(tǒng)的相互作用研究成為生態(tài)學研究的重要領域。因而,生態(tài)區(qū)劃和生態(tài)制圖也日益受到人們的重視,并在很多國家得到充分開展。然而由于各國的生態(tài)環(huán)境狀況和自然條件不同,生態(tài)區(qū)劃的內(nèi)容也存在著很大的差別。例如在北美地區(qū)現(xiàn)有的生態(tài)區(qū)劃一般都是指對自然生態(tài)系統(tǒng)的地域劃分。本文所指的生態(tài)區(qū)劃是指在對生態(tài)系統(tǒng)客觀認識和充分研究的基礎上,應用生態(tài)學原理和方法,揭示自然生態(tài)區(qū)域的相似性和差異性規(guī)律以及人類活動對生態(tài)系統(tǒng)干擾的規(guī)律,從而進行整合和分區(qū),劃分生態(tài)環(huán)境的區(qū)域單元。雖然生態(tài)區(qū)劃是在各自然區(qū)劃的基礎上發(fā)展起來的,但它與各自然區(qū)劃不同,生態(tài)區(qū)劃既考慮了自然環(huán)境特征和過程,也考慮了人類活動的影響,它是特征區(qū)劃和功能區(qū)劃的相互統(tǒng)一。生態(tài)區(qū)劃隨著區(qū)劃的對象和客體以及區(qū)劃目的的不同而有所差別。在不同的時期由于社會的發(fā)展以及生態(tài)環(huán)境存在著一定的差異,其對區(qū)劃的要求也有所不同,因此,生態(tài)區(qū)劃應隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展以及人類對自然認識的深入而發(fā)展。本文以我國宏觀尺度上的生態(tài)系統(tǒng)(生物和環(huán)境)為對象,在充分研究我國生態(tài)地域、生態(tài)服務功能、生態(tài)資產(chǎn)、生態(tài)敏感性和人類活動對生態(tài)環(huán)境的脅迫等要素的特點和規(guī)律的基礎上,建立我國生態(tài)區(qū)劃的原則、方法和指標體系,進而對相關(guān)的生態(tài)地域進行合并和區(qū)分,劃分出各個生態(tài)單元。其目的是揭示我國不同生態(tài)區(qū)單元的生態(tài)環(huán)境問題及其形成機制,為不同區(qū)域中自然資源的合理開發(fā)和利用以及環(huán)境保護提供決策依據(jù),為全國和區(qū)域的生態(tài)環(huán)境整治服務,從而最終達到社會-經(jīng)濟-環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。1生態(tài)區(qū)劃的原則生態(tài)區(qū)劃的任務就是真實、客觀而全面地反映出個區(qū)域單元的分異規(guī)律。這就要求人們首先對生態(tài)系統(tǒng)的形成過程、結(jié)構(gòu)和功能特點、分布規(guī)律及其相關(guān)的要素要有一個客觀的認識過程。因此,生態(tài)區(qū)劃的原則取決于區(qū)劃的客體及人們對它的認識程度。眾所周知,現(xiàn)存生態(tài)系統(tǒng)是自然界長期演化發(fā)展和人類活動干擾的綜合結(jié)果。不同生態(tài)系統(tǒng)占據(jù)著一定的地理空間位置,具有各自的結(jié)構(gòu)、功能等特點,而且受不同強度人類活動的影響。一般而言,生態(tài)系統(tǒng)具有以下特性:生態(tài)系統(tǒng)的相似性和差異性;生態(tài)系統(tǒng)的等級性;人類干擾的強弱性等。正是由于生態(tài)系統(tǒng)的這些特性,人們才能客觀地將自然界的各生態(tài)系統(tǒng)進行合并與分異,從而劃分其區(qū)域單元。因此,生態(tài)區(qū)劃必須遵循以下原則:(1)生態(tài)區(qū)域的分異原則,宏觀生態(tài)系統(tǒng)是一個由一系列不同類型組合的、在空間上連續(xù)分布的整體。在不同的區(qū)域范圍內(nèi),由于氣候、地貌、地形、土壤等條件的不同,因而表現(xiàn)出與此相聯(lián)系的生態(tài)系統(tǒng)的分異。根據(jù)這些差異,就能劃分出不同的生態(tài)單元。由此可見,生態(tài)區(qū)域的分異原則是生態(tài)區(qū)劃的理論基礎,也是生態(tài)區(qū)劃的最基本原則。(2)生態(tài)系統(tǒng)的等級性原則:等級性理論是了解生態(tài)系統(tǒng)空間格局的基礎,它包含生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)等級和生態(tài)過程等級兩方面的內(nèi)容。一般而言,生態(tài)系統(tǒng)的等級性體現(xiàn)的特點有:①高等級組分的格局能在低等級中得到反映;②低等級組分的存在依附于高等級;③物質(zhì)和能量通常從高等級流向低等級;④一些獨立組分的變化不可避免地影響到相關(guān)的組分。可見,等級性原則是生態(tài)區(qū)域逐級劃分的理論依據(jù)。(3)生態(tài)區(qū)域內(nèi)的相似性和區(qū)際間的差異性原則:自然地理環(huán)境是生態(tài)系統(tǒng)形成和分異的物質(zhì)基礎,雖然在一區(qū)域內(nèi)其總體的生態(tài)環(huán)境趨于一致,但是由于其他一些自然因素的差別,因此使得區(qū)域內(nèi)各生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也存在著一定的相似性和差異性,而生態(tài)區(qū)劃正是根據(jù)其相似性和差異性加以識別和概括,然后進行區(qū)域的合并和分異。這一原則是劃分生態(tài)區(qū)域的重要原則。此外,生態(tài)環(huán)境是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎,而人類活動又對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定的影響。現(xiàn)存的生態(tài)系統(tǒng)都或多或少地受到人類活動的影響,但是由于區(qū)域間受人類活動的作用不同,因而對各區(qū)域生態(tài)環(huán)境的影響也存在著一定的差異,導致不同區(qū)域面臨的生態(tài)環(huán)境問題有所不同。因此,在生態(tài)區(qū)劃時必須考慮到人類活動的因素正確評估人類活動在生態(tài)環(huán)境中的作用和地位。2指標選取應具有區(qū)域差異指標體系是劃分生態(tài)區(qū)的理論依據(jù)。由于指標體系隨區(qū)劃對象、區(qū)劃尺度、區(qū)劃目的及區(qū)劃研究者的不同而存在較大的差異,因此,區(qū)劃的指標體系的確定是一個極其復雜的過程,也是歷來各區(qū)劃中爭論最多的話題。但是,有一點需要指出,無論任何區(qū)劃,其指標體系的確定和各個指標的選取應盡可能地體現(xiàn)其區(qū)劃的目的并反映出其區(qū)域的分異規(guī)律。由于生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能及其形成過程是極其復雜的,它受多種因素的影響,是各個因素綜合作用的結(jié)果,因此,在選取各生態(tài)區(qū)劃分的指標時,應在綜合分析各要素的基礎上,抓住其主導因素,這樣既可把握住問題的本質(zhì),又不致于使指標體系過于龐雜而重復。一般而言,氣候是大尺度下生態(tài)系統(tǒng)的主要決定因素,而地貌和地形對水熱因子的分布起重要的作用,因此,它們往往在區(qū)劃的過程中被確定為主要指標之一。本方案采用3級分區(qū),根據(jù)我國的氣候、地貌、地形、生態(tài)系統(tǒng)特點以及人類活動規(guī)律等特征,在不同級別的區(qū)劃中分別選取以下定性和定量指標。2.11生態(tài)系統(tǒng)劃分標準我國東臨太平洋,在氣候上主要受東亞季風的影響。此外,我國三級階梯的地勢對氣候也起很大的作用。這二者相互結(jié)合形成了我國主要的氣候特點,即東部濕潤、西部干旱、青藏高原高寒。由于水熱因子的綜合作用決定了宏觀生態(tài)系統(tǒng)的主要類型,如森林、草原、荒漠及高寒草甸等等。因此,在1級區(qū)的劃分中主要根據(jù)我國的氣候和地勢特點,選取以下兩類指標:①水熱氣候指標,干燥度(年降雨量、年蒸發(fā)量)與濕潤狀況、年均溫度;②地勢差異,大的地勢格局和海拔高度;劃分出我國主要生態(tài)大區(qū),如:濕潤生態(tài)大區(qū)、干旱生態(tài)大區(qū)和高寒生態(tài)大區(qū)。在各生態(tài)大區(qū)中,再選取一些指標,進行2級區(qū)的劃分。2.22溫濕因子分區(qū)它與大尺度下的地形和地貌格局及與之相對應的氣候情形密切相關(guān)。在1級區(qū)的框架之下,地形和地貌格局進一步影響著大尺度下的水熱因子分布,如:熱量與緯度相關(guān),水分與經(jīng)度有關(guān)。此外,溫濕因子的作用導致了區(qū)域內(nèi)的生態(tài)類型進一步分異,而地帶性植被緯向和經(jīng)向的分異規(guī)律就反映了這種作用的結(jié)果。因此,2級區(qū)的劃分選取以下兩類指標:①溫濕指標,年均溫、≥10°積溫、年降雨量等;②地帶性植被類型,地帶性植被的緯向和經(jīng)向分異。在這里,以地帶性植被為區(qū)域單元劃分的主要標志,充分考慮年均溫、積溫和降雨分布的區(qū)域差異。2.33生物多樣性原則應是一些在地貌上同源的類型。與上面所說的地形、地貌特點相比,3級區(qū)中的地貌類型是進一步的細分。在各二級區(qū)中,地貌類型的差異會導致生態(tài)系統(tǒng)類型的進一步分異,不同的地貌類型由于其環(huán)境因子不同,使得生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和物種組成、生態(tài)服務功能及生態(tài)敏感性和脆弱性等存在一定的差異,這是劃分3級區(qū)單元的基礎。此外,人類的活動也主要體現(xiàn)在該級別區(qū)。一方面,人口壓力以及人類對土地的需求和不合理利用將極大地影響到自然生態(tài)系統(tǒng),甚至使其遭到毀滅性的破壞,引起嚴重的生態(tài)環(huán)境問題,如:水土流失和荒漠化等。另一方面,人類又可通過合理的管理和適度的干擾營造出一些高生產(chǎn)力的人工生態(tài)系統(tǒng)類型,為人類自身的生存和發(fā)展服務。因此,在3級區(qū)中,同一區(qū)域內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)應具有相似的物種組成和結(jié)構(gòu)、相似的生態(tài)服務功能、相似的生態(tài)敏感性和脆弱性以及相似的人類活動規(guī)律。所以,在3級區(qū)的劃分中應主要考慮以下3類指標:①地貌類型,盆地、平原、河谷、高原及丘陵;②生態(tài)系統(tǒng)類型:生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和物種組成、生態(tài)系統(tǒng)服務功能和生態(tài)環(huán)境敏感性等;③人類活動指標,人口密度、水土流失狀況、沙漠化狀況及土地利用狀況等。3生態(tài)區(qū)單元的命名原則生態(tài)區(qū)單元命名是生態(tài)區(qū)劃中的重要環(huán)節(jié),它是不同生態(tài)區(qū)單元等級性的具體體現(xiàn)與標識。本文對我國生態(tài)區(qū)單元劃分為3個等級,即1級區(qū)生態(tài)大區(qū)(Domain),2級區(qū)生態(tài)地區(qū)(Ecoregion)和3級區(qū)生態(tài)區(qū)(Ecodistrict)。而各等級區(qū)中生態(tài)區(qū)單元的命名則主要遵循以下原則:①要準確體現(xiàn)各個區(qū)域的主要特點;②要標明其所處的地理空間位置;③要表明其生態(tài)系統(tǒng)類型;④同一級別生態(tài)區(qū)的名稱應相互對應;⑤要反映人類活動對生態(tài)環(huán)境的影響;⑥文字上要簡明扼要,易于被大家接受。因此,在對各級生態(tài)區(qū)進行命名時主要考慮以下因素:生態(tài)大區(qū),大地理位置-溫濕狀況;生態(tài)地區(qū),溫濕狀況-典型地帶性植被;生態(tài)區(qū),地貌類型-生態(tài)系統(tǒng)類型-人類活動因素。各生態(tài)區(qū)單元的具體名稱見以下的分區(qū)系統(tǒng)。4生態(tài)區(qū)單元劃分根據(jù)以上生態(tài)區(qū)劃的原則、依據(jù)、指標體系和命名方法,結(jié)合我國的自然地域特點、生態(tài)系統(tǒng)類型、主要區(qū)域環(huán)境問題和人類活動狀況等要素,本方案中采用自上而下逐級劃分、專家集成與模型定量相結(jié)合的方法來劃分各生態(tài)區(qū)單元。首先,1級區(qū)的劃分主要根據(jù)我國在氣候上因受東亞季風的影響而形成的東部濕潤、西北干旱、青藏高原寒冷的氣候特點及與之相對應的生態(tài)系統(tǒng)類型的差異,同時,考慮到前人的工作和人們的接受程度,沿用傳統(tǒng)的三大地域的劃分方案,因此,本文中將1級區(qū)劃分為3個生態(tài)大區(qū),即東部濕潤、半濕潤生態(tài)大區(qū),西北干旱、半干旱生態(tài)大區(qū)和青藏高原高寒生態(tài)大區(qū)。在此基礎上,再逐級劃分出13個2級區(qū)(生態(tài)地區(qū),東部6個、西部4個、青藏高原3個)和57個3級區(qū)(生態(tài)區(qū),東部35個、西部12個、青藏高原10個)。圖1直觀地表現(xiàn)出了各級生態(tài)區(qū)單元的劃分結(jié)果。4.1我國植物515農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)45天然常綠森林生態(tài)區(qū)45Ⅰ2溫帶濕潤針闊混交林生態(tài)地區(qū)Ⅰ2(1)大、小興安嶺針闊混交林生態(tài)區(qū)Ⅰ2(2)三江平原農(nóng)業(yè)濕地生態(tài)區(qū)Ⅰ2(3)長白山針闊混交林生態(tài)區(qū)Ⅰ2(4)東北平原農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)Ⅰ3暖溫帶濕潤、半濕潤落葉闊葉林生態(tài)地區(qū)Ⅰ3(1)華北山地落葉闊葉林生態(tài)區(qū)Ⅰ3(2)環(huán)渤海城鎮(zhèn)及城郊農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)Ⅰ3(3)膠東半島落葉闊葉林生態(tài)區(qū)Ⅰ3(4)魯中南山地丘陵落葉闊葉林生態(tài)區(qū)Ⅰ3(5)黃淮海平原農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)Ⅰ3(6)黃土高原水土流失敏感生態(tài)區(qū)Ⅰ3(7)汾渭河谷農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)Ⅰ4亞熱帶濕潤常綠闊葉林生態(tài)地區(qū)Ⅰ4(1)秦巴山地常綠-落葉闊葉林生態(tài)區(qū)Ⅰ4(2)成都平原農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)Ⅰ4(3)三峽庫區(qū)敏感生態(tài)區(qū)Ⅰ4(4)長江中游平原農(nóng)業(yè)濕地生態(tài)區(qū)Ⅰ4(5)大別山-天目山常綠闊葉林生態(tài)區(qū)Ⅰ4(6)長江三角洲城鎮(zhèn)及城郊農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)Ⅰ4(7)浙閩山地常綠闊葉林生態(tài)區(qū)Ⅰ4(8)湘贛丘陵農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)Ⅰ4(9)湘西及黔鄂山地常綠闊葉林生態(tài)區(qū)Ⅰ4(10)黔桂喀斯特脆弱生態(tài)區(qū)Ⅰ4(11)嶺南山地常綠闊葉林生態(tài)區(qū)Ⅰ4(12)粵西南沿海丘陵農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)Ⅰ4(13)珠江三角洲城鎮(zhèn)及城郊農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)Ⅰ4(14)臺灣島常綠闊葉林生態(tài)區(qū)Ⅰ5熱帶濕潤雨林、季雨林生態(tài)地區(qū)Ⅰ5(1)雷州半島熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)Ⅰ5(2)海南環(huán)島熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)Ⅰ5(3)海南中部山地雨林、季雨林生態(tài)區(qū)Ⅰ5(4)南海諸島島嶼生態(tài)區(qū)Ⅰ6南亞季風濕潤、半濕潤常綠闊葉林生態(tài)地區(qū)Ⅰ6(1)西雙版納熱帶雨林、季雨林生態(tài)區(qū)Ⅰ6(2)喜馬拉雅東翼山地熱帶雨林、季雨林生態(tài)區(qū)Ⅰ6(3)云貴高原南部濕潤常綠闊葉林生態(tài)區(qū)Ⅰ6(4)云貴高原北部半濕潤常綠闊葉林生態(tài)區(qū)Ⅰ6(5)橫斷山區(qū)常綠闊葉林、暗針葉林生態(tài)區(qū)4.2荒荒地區(qū)Ⅱ1半干旱草原生態(tài)地區(qū)Ⅱ1(1)呼倫貝爾草原生態(tài)區(qū)Ⅱ1(2)內(nèi)蒙古高原干旱生態(tài)區(qū)Ⅱ1(3)內(nèi)蒙古高原東南緣農(nóng)牧交錯帶脆弱生態(tài)區(qū)Ⅱ2半干旱荒漠草原生態(tài)地區(qū)Ⅱ2(1)河套平原灌溉農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)Ⅱ2(2)毛烏素沙地荒漠生態(tài)區(qū)Ⅱ2(3)鄂爾多斯高原荒漠草原生態(tài)區(qū)Ⅱ3干旱半荒漠生態(tài)地區(qū)Ⅱ3(1)阿拉善高原半荒漠生態(tài)區(qū)Ⅱ3(2)河西走廊綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)Ⅱ4干旱荒漠生態(tài)地區(qū)Ⅱ4(1)阿爾泰山地森林草原生態(tài)區(qū)Ⅱ4(2)準噶爾盆地荒漠生態(tài)區(qū)Ⅱ4(3)天山山地草原、針葉林生態(tài)區(qū)Ⅱ4(4)塔里木盆地荒漠、戈壁生態(tài)區(qū)4.3青海湖、高原干草原區(qū)Ⅲ1青藏高原森林、高寒草甸生態(tài)地區(qū)Ⅲ1(1)青藏高原東南部常綠闊葉林、暗針葉林生態(tài)區(qū)Ⅲ1(2)青藏高原東部暗針葉林、高寒草甸生態(tài)區(qū)Ⅲ2青藏高原高山草原、高寒草甸生態(tài)地區(qū)Ⅲ2(1)祁連山針葉林、高寒草甸生態(tài)區(qū)Ⅲ2(2)青海東部農(nóng)牧生態(tài)區(qū)Ⅲ2(3)江河源區(qū)高寒草甸生態(tài)區(qū)Ⅲ2(4)藏南農(nóng)牧生態(tài)區(qū)Ⅲ2(5)羌唐高原高寒草原生態(tài)區(qū)Ⅲ3青藏高原高寒荒漠、半荒漠生態(tài)地區(qū)Ⅲ3(1)柴達木盆地荒漠、鹽殼生態(tài)區(qū)Ⅲ3(2)可可西里半荒漠、荒漠生態(tài)區(qū)Ⅲ3(3)喀喇昆侖山礫漠生態(tài)區(qū)5區(qū)域劃分和命名的特點本區(qū)劃方案是在充分考慮我國生態(tài)地域、生態(tài)系統(tǒng)服務功能、生態(tài)資產(chǎn)、生態(tài)敏感性以及人類活動對生態(tài)環(huán)境脅迫等要素的基礎上完成的,同時也為了便于對生態(tài)環(huán)境的管理,在區(qū)域劃分和命名上具有自身的一些特點。(1)人類活動的干擾由于人口的不斷增加,人類活動對自然生態(tài)系統(tǒng)的影響越來越大,不少地區(qū)自然的痕跡日益減少,取而代之的是人類活動的強烈干擾。隨著這些現(xiàn)象的轉(zhuǎn)變,人們對這些區(qū)域中生態(tài)環(huán)境管理的觀念也必須相應地發(fā)生改變。因此,在本方案中,將這些人類活動較為強烈的區(qū)域劃分出來,如方案中農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)的劃分以及環(huán)渤海、長江三角洲和珠江三角洲3個城鎮(zhèn)城郊農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)的劃分。(2)相鄰區(qū)域的劃分對于一些非地域性生態(tài)系統(tǒng)類型,由于其結(jié)構(gòu)和功能與其相鄰區(qū)域的系統(tǒng)存在很大的差別,本方案中也予以單獨劃分出來,例如,三江平原農(nóng)業(yè)濕地生態(tài)區(qū)、長江中游平原農(nóng)業(yè)濕地生態(tài)區(qū)等。(3)區(qū)域分異