林　勇, 樊景鳳, 溫　泉, 劉述錫, 李濱勇

1 國(guó)家海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中心, 國(guó)家海洋局近岸海域生態(tài)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 大連　116023

2 國(guó)家海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中心, 國(guó)家海洋局海域管理技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 大連　116023

生態(tài)紅線劃分的理論和技術(shù)

林勇1, 樊景鳳1, 溫泉1, 劉述錫1, 李濱勇2,*

1 國(guó)家海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中心, 國(guó)家海洋局近岸海域生態(tài)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 大連116023

2 國(guó)家海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中心, 國(guó)家海洋局海域管理技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 大連116023

摘要:在重要生態(tài)功能區(qū)、生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)/脆弱區(qū)等區(qū)域劃定生態(tài)紅線,控制人類活動(dòng)強(qiáng)度,對(duì)于維護(hù)區(qū)域生態(tài)完整性和生態(tài)服務(wù)功能的可持續(xù)性,解決生態(tài)環(huán)境退化和資源枯竭問(wèn)題，減輕異常自然災(zāi)害不利影響具有重要意義.雖然不少省市已開(kāi)展生態(tài)紅線劃分和管理試點(diǎn)工作,但生態(tài)紅線劃分的理論和技術(shù)尚不完善。生態(tài)紅線區(qū)劃和管理急需理論指導(dǎo)和技術(shù)支持。對(duì)生態(tài)紅線的內(nèi)涵進(jìn)行了分析,指出了空間紅線、面積紅線和管理紅線之間的有機(jī)聯(lián)系,強(qiáng)調(diào)了生態(tài)安全空間格局和區(qū)域生態(tài)服務(wù)需求在生態(tài)紅線劃分中的重要性；在生態(tài)紅線劃分技術(shù)研究綜述基礎(chǔ)上剖析了生態(tài)紅線的研究中存在的問(wèn)題,如劃分方法簡(jiǎn)單粗放、對(duì)景觀和區(qū)域尺度上的空間過(guò)程和空間聯(lián)系考慮不足以及由于部門和學(xué)科分割帶來(lái)的(海)水陸缺乏統(tǒng)籌等；論述了生態(tài)適宜性評(píng)價(jià)、景觀/區(qū)域安全格局理論、海陸統(tǒng)籌理論、干擾生態(tài)學(xué)理論、生態(tài)系統(tǒng)管理和適應(yīng)性理論以及驅(qū)動(dòng)力-壓力-狀態(tài)-影響-響應(yīng)(DPSIR)模型框架等技術(shù)方法和理論以及它們?cè)谠谏鷳B(tài)紅線劃分中的潛在應(yīng)用；最后提出了基于生態(tài)安全格局和區(qū)域生態(tài)服務(wù)需求的生態(tài)紅線劃分的技術(shù)路線,并對(duì)今后生態(tài)紅線劃分研究進(jìn)行了展望。提出的生態(tài)紅線劃分技術(shù)和理論方法可為今后生態(tài)紅線的研究提供有益參考。

關(guān)鍵詞：生態(tài)紅線劃分; 生態(tài)學(xué)理論和技術(shù); 生態(tài)安全格局; 基于區(qū)域生態(tài)服務(wù)需求

近年來(lái)，工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展以及人類對(duì)自然資源的不合理利用與開(kāi)發(fā)，導(dǎo)致區(qū)域關(guān)鍵生態(tài)過(guò)程紊亂和生態(tài)完整性破損,自然生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)功能下降,資源環(huán)境形勢(shì)日益嚴(yán)峻。環(huán)境污染、資源枯竭、生物多樣性下降、自然災(zāi)害頻發(fā)等問(wèn)題已經(jīng)嚴(yán)重影響了人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。保護(hù)生物多樣性,減少人類對(duì)脆弱生態(tài)系統(tǒng)的干擾,維持生態(tài)系統(tǒng)的重要生態(tài)功能對(duì)于解決現(xiàn)存的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題具有重要意義。中國(guó)為保護(hù)生物多樣性,建立了各類保護(hù)區(qū),但保護(hù)區(qū)在空間設(shè)計(jì)上存在交叉重疊，布局不夠合理和生態(tài)保護(hù)效率低等問(wèn)題。生態(tài)環(huán)境缺乏整體性保護(hù)，且嚴(yán)格性不足，尚未形成保障國(guó)家與區(qū)域生態(tài)安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展的空間格局(http://news.solidwaste.com.cn/view/id_52547)。在此背景下，為強(qiáng)化生態(tài)保護(hù)，2011年《國(guó)務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)重點(diǎn)工作的意見(jiàn)》(國(guó)發(fā) [2011]35號(hào))明確提出，“在重要生態(tài)功能區(qū)、陸地和海洋生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)、脆弱區(qū)等區(qū)域劃定生態(tài)紅線”。生態(tài)紅線的提出是我國(guó)生態(tài)環(huán)境保護(hù)進(jìn)程中的重大突破，是實(shí)施綜合生態(tài)系統(tǒng)管理，加強(qiáng)我國(guó)生態(tài)環(huán)境保護(hù)和管理的重要舉措，將對(duì)維護(hù)國(guó)家和區(qū)域生態(tài)安全，保障我國(guó)可持續(xù)發(fā)展能力產(chǎn)生十分明顯的作用[1]。

由于生態(tài)紅線的研究歷史時(shí)間很短,至今理論基礎(chǔ)和技術(shù)方法還很不完善。本文根據(jù)生態(tài)紅線的內(nèi)涵和定義,在對(duì)國(guó)內(nèi)外生態(tài)紅線的研究進(jìn)行文獻(xiàn)綜述的基礎(chǔ)上，結(jié)合景觀生態(tài)學(xué)理論、生態(tài)系統(tǒng)管理理論、生態(tài)適宜性評(píng)價(jià)方法和DPSIR模型,對(duì)生態(tài)紅線的研究存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析，提出了生態(tài)紅線劃分的技術(shù)路線以及今后發(fā)展方向,旨在為今后生態(tài)紅線的研究提供參考。

1生態(tài)紅線的概念和內(nèi)涵

依據(jù)我國(guó)生態(tài)環(huán)境特征和保護(hù)需求，生態(tài)紅線可以定義為：為維護(hù)國(guó)家或區(qū)域生態(tài)安全和可持續(xù)發(fā)展，根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)完整性和連通性的保護(hù)需求，劃定的需實(shí)施特殊保護(hù)的區(qū)域。生態(tài)紅線是我國(guó)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的制度創(chuàng)新，是一個(gè)由空間紅線、面積紅線和管理紅線三條紅線共同構(gòu)成的綜合管理體系?？臻g紅線是指生態(tài)紅線的空間范圍,應(yīng)包括保證生態(tài)系統(tǒng)完整性和連通性的關(guān)鍵區(qū)域。面積紅線則屬于結(jié)構(gòu)指標(biāo)，類似于土地紅線和水資源紅線的數(shù)量界限。管理紅線是基于生態(tài)系統(tǒng)功能保護(hù)需求和生態(tài)系統(tǒng)綜合管理方式的政策紅線，對(duì)于空間紅線內(nèi)的人為活動(dòng)的強(qiáng)度、產(chǎn)業(yè)發(fā)展的環(huán)境準(zhǔn)入以及生態(tài)系統(tǒng)狀況等方面制定嚴(yán)格且定量的標(biāo)準(zhǔn)[1]。

在生態(tài)紅線的研究中,根據(jù)生態(tài)服務(wù)功能需求、保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)完整性和生態(tài)過(guò)程可持續(xù)性的需要,確定不同類型的重要生態(tài)區(qū)和脆弱區(qū)的空間范圍和最小保護(hù)面積,是生態(tài)紅線劃分技術(shù)研究中的重要內(nèi)容。面積紅線的確定和空間紅線的劃分需要有機(jī)結(jié)合綜合考慮。在根據(jù)評(píng)價(jià)單元的自然、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)屬性劃定空間紅線時(shí)需要考慮面積紅線的數(shù)量要求,空間紅線劃分的標(biāo)準(zhǔn)要因面積紅線變化而變化,不可一概而論。面積紅線也需要根據(jù)區(qū)域生態(tài)功能服務(wù)需求和生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的類型和嚴(yán)重程度因地制宜地進(jìn)行設(shè)定?？臻g紅線和面積紅線確定后,加強(qiáng)紅線管理以確保紅線區(qū)域內(nèi)的人類活動(dòng)類型和強(qiáng)度不影響生態(tài)系統(tǒng)的完整性,不對(duì)生態(tài)系統(tǒng)關(guān)鍵過(guò)程產(chǎn)生不利影響,是保證生態(tài)紅線劃分成果的科學(xué)價(jià)值真正發(fā)揮的關(guān)鍵。生態(tài)紅線區(qū)并不是絕對(duì)不可開(kāi)發(fā)利用,只要能保證紅線區(qū)的保護(hù)性質(zhì)不變,生態(tài)功能不降低,面積不減少,可以適當(dāng)開(kāi)發(fā)利用,一些規(guī)劃指南中將生態(tài)紅線區(qū)進(jìn)一步劃分為禁止開(kāi)發(fā)區(qū)和限制開(kāi)發(fā)區(qū),體現(xiàn)了這一思想.

傳統(tǒng)的保護(hù)區(qū)保護(hù)對(duì)象主要是生物多樣性、自然遺跡和文化遺產(chǎn),而生態(tài)紅線劃分的依據(jù)是重要生態(tài)功能區(qū)和生態(tài)脆弱區(qū)/敏感區(qū)。除了生物多樣性保護(hù)外,其它生態(tài)功能如淡水和產(chǎn)品供給、土壤保持和防風(fēng)固沙、水體凈化、氣候調(diào)節(jié)、水源涵養(yǎng)也是進(jìn)行生態(tài)紅線劃分需要考慮的因素,從這個(gè)意義上講生態(tài)紅線的內(nèi)涵相對(duì)更廣。評(píng)價(jià)對(duì)象的生態(tài)功能重要性和生態(tài)脆弱性/敏感性取決于規(guī)劃區(qū)域生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的類型和嚴(yán)重程度以及該區(qū)域?qū)ι鷳B(tài)服務(wù)功能需求的緊迫性,而不僅僅是評(píng)價(jià)對(duì)象自身的生態(tài)屬性。生態(tài)功能重要性和生態(tài)脆弱性/敏感性評(píng)價(jià)需要結(jié)合區(qū)域生態(tài)環(huán)境狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)。另外,評(píng)價(jià)對(duì)象的生態(tài)功能重要性除了取決于其自身生態(tài)屬性外,還取決于它在所在景觀或者區(qū)域中的空間位置,它在維護(hù)景觀或者區(qū)域安全格局中的作用。鑒于生態(tài)紅線劃分和管理的目的是維護(hù)國(guó)家或者區(qū)域的生態(tài)安全,保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的完整性和連續(xù)性,區(qū)域水平上的空間背景因素和評(píng)價(jià)對(duì)象在區(qū)域安全格局中的作用需要重點(diǎn)考慮。

2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

2004年由廣東省頒布實(shí)施的《珠江三角洲環(huán)境保護(hù)規(guī)劃綱要(2004—2020)》首次提出生態(tài)紅線的概念和“紅線調(diào)控、綠線提升、藍(lán)線建設(shè)” 的三線調(diào)控總體戰(zhàn)略。其后在《環(huán)渤海地區(qū)沿海重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告》中也提到了生態(tài)紅線的概念,劃定的生態(tài)紅線區(qū)面積約占區(qū)域總面積的20%。深圳2005年10月出臺(tái)了《深圳市基本生態(tài)控制線管理規(guī)定》,將一級(jí)水源保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、自然保護(hù)區(qū)、集中成片的基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)、森林及郊野公園、生態(tài)廊道，以及陡坡地、高地、水體濕地等生態(tài)脆弱地區(qū)劃入城市生態(tài)控制線(實(shí)質(zhì)上就是生態(tài)紅線)范圍內(nèi)[1- 2].昆明市在新的土地利用總體規(guī)劃中，將生態(tài)系統(tǒng)比較敏感或具有關(guān)鍵生態(tài)功能的區(qū)域劃定為生態(tài)紅線區(qū)[3]。近年來(lái)許多省市都開(kāi)始了生態(tài)紅線區(qū)劃工作, 2012年3月內(nèi)蒙古、江西、廣西、湖北成為生態(tài)紅線劃分試點(diǎn)省份,此外,山西、山東、天津、北京、貴州、江蘇、上海、新疆等也提出探索生態(tài)紅線制度，完善生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制(http://www.yicai.com/news/2014/02/3452727.html) 。生態(tài)紅線劃分工作雖然已經(jīng)做了不少,但生態(tài)紅線劃分技術(shù)方面的文章卻不多,許多生態(tài)紅線方面的文章是新聞報(bào)道性質(zhì)的,關(guān)于生態(tài)紅線劃分技術(shù)和理論的文章很少。馮文利[4]通過(guò)宏觀分析中國(guó)的土地利用/覆蓋變化與生態(tài)安全的相互作用關(guān)系，強(qiáng)調(diào)了建立土地利用生態(tài)安全格局的重要性；并以北京市海淀區(qū)為案例，基于海拔、坡度、NDVI、水體可及性、綠地可及性、人口密度、城市熱島強(qiáng)度為指標(biāo)，進(jìn)行基于像元的生態(tài)安全評(píng)價(jià),確定生態(tài)紅線區(qū)。符娜等[5]以生態(tài)脆弱性和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能作為劃定依據(jù)，對(duì)云南省土地利用規(guī)劃劃定生態(tài)紅線區(qū)。劉雪華等[2]以環(huán)渤海地區(qū)為例，綜合考慮了生態(tài)系統(tǒng)敏感性、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能和自然生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等因子，劃定了產(chǎn)業(yè)布局的生態(tài)紅線區(qū)、生態(tài)黃線區(qū)和可開(kāi)發(fā)利用區(qū)。饒勝等[1]系統(tǒng)梳理了生態(tài)紅線的概念與內(nèi)涵，對(duì)生態(tài)紅線的劃分與管理進(jìn)行了討論并提出初步建議。許妍等[6]則在分析渤海生態(tài)環(huán)境特征基礎(chǔ)上,從“生態(tài)功能重要性、生態(tài)環(huán)境敏感性、環(huán)境災(zāi)害危險(xiǎn)性”三方面建立了渤海生態(tài)紅線劃定指標(biāo)體系,在此基礎(chǔ)上確定了渤海生態(tài)紅線區(qū)的空間范圍。馮宇[7]則對(duì)呼倫貝爾草原區(qū)生態(tài)紅線劃分方法做了探索。值得一提的是,政府部門為了規(guī)范管理需要印發(fā)了一些生態(tài)紅線劃分的指南,如2014年2月環(huán)境保護(hù)部南京環(huán)境科學(xué)研究所印發(fā)了《國(guó)家生態(tài)保護(hù)紅線-生態(tài)功能基線劃定技術(shù)指南(試行)》,而國(guó)家海洋局在2012年9月出版了《渤海海洋生態(tài)紅線劃定技術(shù)指南》。這些指南對(duì)于中國(guó)生態(tài)紅線劃分技術(shù)、理論的發(fā)展和實(shí)踐具有很好的指導(dǎo)作用。

國(guó)外沒(méi)有生態(tài)紅線的概念,但是在生態(tài)脆弱性/敏感性[8- 11]、自然保護(hù)區(qū)設(shè)計(jì)和選址方面[12- 15]做的大量工作可為中國(guó)生態(tài)紅線劃分技術(shù)研究提供參考。美國(guó)NCEAS在生態(tài)區(qū)劃基礎(chǔ)上,根據(jù)不同生態(tài)系統(tǒng)類型對(duì)不同的干擾/壓力的敏感性分析,對(duì)全球人類活動(dòng)對(duì)近海生態(tài)系統(tǒng)的影響程度進(jìn)行了空間分析[16]。澳大利亞根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的脆弱性、生態(tài)重要性和保護(hù)程度,將大堡礁保護(hù)區(qū)進(jìn)一步區(qū)劃為一般使用區(qū)、生境保護(hù)區(qū)、保護(hù)公園區(qū)、緩沖區(qū)、國(guó)家公園區(qū)和保護(hù)區(qū),并對(duì)各區(qū)內(nèi)人類活動(dòng)強(qiáng)度和人類活動(dòng)的類型都有所限定[17]。生態(tài)系統(tǒng)完整性是生態(tài)紅線劃分的主要依據(jù)和目標(biāo),但該概念和生態(tài)健康一樣，是一個(gè)模糊的概念。在漁業(yè)生態(tài)系統(tǒng)管理中,Link[18]提出了用生態(tài)狀態(tài)可持續(xù)性代替生態(tài)完整性的觀點(diǎn)。綜合管理和生態(tài)系統(tǒng)管理是生物多樣性保護(hù)、資源可持續(xù)利用和開(kāi)發(fā)的重要理念，但在實(shí)踐中缺乏可操作性。海洋學(xué)家推出的海洋空間規(guī)劃(Marines Spatial Planning, MSP)技術(shù)和理論為解決這一難題提出了答案[12]。MSP強(qiáng)調(diào)空間異質(zhì)性，突出高多樣性、高特有性和高生產(chǎn)力的區(qū)域，以及產(chǎn)卵地、育苗場(chǎng)、洄游路線中轉(zhuǎn)站在海洋生物多樣性保護(hù)和生態(tài)系統(tǒng)綜合管理中的重要地位[19]。MSP通過(guò)海洋生態(tài)系統(tǒng)制圖和海域使用區(qū)劃,協(xié)調(diào)海域使用沖突,通過(guò)管理人類活動(dòng)來(lái)減少人類對(duì)海洋生態(tài)系的負(fù)面影響,從而保證生態(tài)系統(tǒng)完整性[19]。

3生態(tài)紅線研究存在的問(wèn)題

生態(tài)紅線劃分雖然做了一些工作，但劃分方法大多簡(jiǎn)單粗放，主要采用拿來(lái)主義直接將現(xiàn)有的重要功能區(qū)、自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景區(qū)、名勝古跡等直接拿來(lái)作為生態(tài)紅線劃分依據(jù)。但是,由于現(xiàn)有的一些自然保護(hù)區(qū)和重要生態(tài)功能區(qū)在劃分時(shí)存在隨意性和主觀性大，以及當(dāng)時(shí)時(shí)空尺度與現(xiàn)有時(shí)空尺度不一致等問(wèn)題,采用簡(jiǎn)單拿來(lái)主義并不合適。 目前生態(tài)紅線劃分主要基于線性適宜性指數(shù)模型[2，5]，模型結(jié)構(gòu)過(guò)于簡(jiǎn)單難以反映評(píng)價(jià)單元生態(tài)屬性和生態(tài)紅線區(qū)劃之間復(fù)雜關(guān)系，在某些情形下非線性模型可能更為適合[20- 22]。生態(tài)影響評(píng)價(jià)是生態(tài)脆弱區(qū)/敏感區(qū)劃分的重要基礎(chǔ),也是國(guó)外海岸帶綜合管理中重要工具[23- 24],但基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的生態(tài)影響評(píng)價(jià)在國(guó)內(nèi)研究案例極其少見(jiàn)?，F(xiàn)有的生態(tài)紅線劃分技術(shù)有待提高和完善。

某一個(gè)評(píng)價(jià)單元的生態(tài)功能重要性不僅取決于其自身的各種屬性,還取決于其周邊景觀要素的類型和空間構(gòu)型?，F(xiàn)有的生態(tài)紅線劃分研究主要是基于評(píng)價(jià)單元的各種自然社會(huì)經(jīng)濟(jì)屬性(垂直過(guò)程)，而很少考慮周邊景觀要素對(duì)其各種生態(tài)適宜性的影響(水平過(guò)程)。如在海岸帶地區(qū)生態(tài)紅線劃分中，上游陸地流域景觀結(jié)構(gòu)對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境的影響考慮不足,導(dǎo)致劃分結(jié)果缺乏綜合整體性。雖然生態(tài)安全格局理論在生態(tài)恢復(fù)、生物多樣性保護(hù)和景觀生態(tài)規(guī)劃研究中應(yīng)用較多,海岸帶綜合管理理念很是盛行,但在國(guó)內(nèi)生態(tài)紅線區(qū)劃中考慮景觀/區(qū)域生態(tài)安全空間格局和海陸統(tǒng)籌的研究實(shí)例至今尚未發(fā)現(xiàn)。

4生態(tài)紅線劃分的技術(shù)方法和理論

(1)生態(tài)適宜性分析

生態(tài)適宜性分析根據(jù)規(guī)劃對(duì)象或者評(píng)價(jià)單元的尺度獨(dú)特性、抗干擾性、生物多樣性、空間效應(yīng)等,選擇自然社會(huì)經(jīng)濟(jì)因子構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和指標(biāo)權(quán)重,通過(guò)建立適宜性指數(shù)模型計(jì)算適宜性指數(shù),確定評(píng)價(jià)單元對(duì)某種使用方式的適宜性和限制性，進(jìn)而劃分適宜性等級(jí)。適宜性分析是空間規(guī)劃的重要工具,廣泛地應(yīng)用于保護(hù)區(qū)選址、種(養(yǎng))殖區(qū)區(qū)劃、環(huán)境影響評(píng)價(jià)、動(dòng)植物生境適宜性分析和土地利用格局優(yōu)化中[25- 29].通過(guò)適宜性分析確定不同地域/海域的使用方式,對(duì)于解決資源使用沖突、緩解生態(tài)環(huán)境退化問(wèn)題和提高區(qū)域的生態(tài)功能和服務(wù)綜合價(jià)值具有重要意義?，F(xiàn)在適宜性分析已經(jīng)從簡(jiǎn)單的多屬性單目標(biāo)(單一使用方式適宜性評(píng)價(jià))階段發(fā)展到多目標(biāo)(多種使用方式綜合適宜性評(píng)價(jià))整體優(yōu)化階段,利用線性或者非線性優(yōu)化算法,確定研究區(qū)域的最優(yōu)使用方式[30]。非線性適宜性指數(shù)模型開(kāi)發(fā)和空間聯(lián)系(效應(yīng))量化是生態(tài)適宜性分析的熱點(diǎn)和難點(diǎn)[28，31- 32]。

(2)景觀/區(qū)域生態(tài)安全格局理論

在景觀和區(qū)域尺度上,生態(tài)系統(tǒng)的空間分布格局對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)功能和生態(tài)服務(wù)價(jià)值具有重要影響。作為土地利用規(guī)劃的指導(dǎo)思想，“全球思維，區(qū)域規(guī)劃，局地實(shí)施”理念非常強(qiáng)調(diào)空間背景對(duì)景觀和區(qū)域生態(tài)規(guī)劃的重要性,認(rèn)為在進(jìn)行景觀和區(qū)域生態(tài)規(guī)劃時(shí)必須考慮周圍景觀和區(qū)域的影響[33]。某個(gè)地域是否具有生態(tài)保護(hù)重要性,不僅取決于其本身的各種自然、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)屬性,而更取決于其在景觀和區(qū)域中保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)完整性和連通性的價(jià)值。

景觀中的某些關(guān)鍵性的局部，位置和空間聯(lián)系如盆地的出水口、廊道的斷裂處或瓶頸、河流交匯處的分水嶺、動(dòng)物遷徙途中的踏腳石、大型自然斑塊、寬闊的河流廊道、多種生態(tài)系統(tǒng)的交錯(cuò)區(qū)對(duì)維護(hù)或控制某種生態(tài)過(guò)程有著異常重要的意義,在景觀和區(qū)域規(guī)劃和設(shè)計(jì)中保護(hù)和維護(hù)其空間格局對(duì)于優(yōu)化景觀功能、維持生態(tài)功能和服務(wù)價(jià)值的可持續(xù)性具有重要作用。景觀中這些關(guān)鍵局部位置和空間聯(lián)系構(gòu)成了景觀生態(tài)安全格局[34]。與此類似,區(qū)域生態(tài)安全格局研究也是基于格局與過(guò)程相互作用的原理尋求解決區(qū)域生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的對(duì)策,但是它更強(qiáng)調(diào)區(qū)域尺度生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的發(fā)生與作用機(jī)制,例如干擾的來(lái)源,社會(huì)經(jīng)濟(jì)的驅(qū)動(dòng)以及文化倫理的影響等；強(qiáng)調(diào)通過(guò)不同尺度上格局與過(guò)程的干擾效應(yīng)研究,集中解決生物保護(hù)、生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)及景觀穩(wěn)定等一系列問(wèn)題；根據(jù)干擾對(duì)某一尺度格局與過(guò)程的作用,提出相應(yīng)的解決對(duì)策[35]。

景觀/區(qū)域空間格局決定景觀/區(qū)域區(qū)域功能,生態(tài)功能反過(guò)來(lái)又影響空間格局。保護(hù)寬闊的河流廊道,減少自然景觀破碎度,通過(guò)設(shè)置廊道和踏腳石的方式提高景觀連通度,保護(hù)大型自然斑塊是生態(tài)安全格局制定的指導(dǎo)思想[33]。生態(tài)紅線劃分依據(jù)不單是評(píng)價(jià)單元在生態(tài)系統(tǒng)層次上生態(tài)重要性和脆弱性/敏感性,而更為重要的是評(píng)價(jià)單元在區(qū)域和景觀安全格局上的生態(tài)重要性。如從生物保護(hù)角度講,在小的局域尺度上某生態(tài)系統(tǒng)面積小生物多樣性低而生態(tài)保護(hù)價(jià)值不大,但其在景觀和區(qū)域尺度上可能由于空間位置特殊性(是鳥(niǎo)類遷徙途中極為重要的踏腳石),同樣需要重點(diǎn)保護(hù)。

(3)海陸統(tǒng)籌理論

陸地對(duì)海洋的影響在很大程度上體現(xiàn)在來(lái)自于陸地污染物的輸入。近海富營(yíng)養(yǎng)化是海洋面臨的最主要生態(tài)問(wèn)題,其主要成因就是上游流域面源營(yíng)養(yǎng)鹽污染大量排放。上游流域土地利用/土地覆蓋格局變化將影響入海淡水的數(shù)量、質(zhì)量和動(dòng)態(tài)變化特征,從而對(duì)海岸帶地區(qū)的生物多樣性產(chǎn)生重要影響，如一些洄游海洋生物對(duì)上游河流的枯水期、豐水期的水位、流速和出現(xiàn)時(shí)間以及持續(xù)長(zhǎng)度非常敏感。另外,海岸帶和海洋生態(tài)系統(tǒng)面臨的氣候變化、生物多樣性下降，生境破壞和破碎化、外來(lái)生物入侵等威脅都與近岸陸地上的人類活動(dòng)有關(guān)。近海和流域通過(guò)水文聯(lián)系而成為海岸帶綜合管理中有機(jī)整體[36]。在海洋的生態(tài)環(huán)境治理中避免“頭疼醫(yī)頭，腳疼醫(yī)腳”,強(qiáng)調(diào)海陸統(tǒng)籌、源頭治理是海洋和海岸帶管理的發(fā)展趨勢(shì)。確定陸源干擾的種類和干擾機(jī)制,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行生態(tài)紅線劃分,將有助于提高生態(tài)紅線區(qū)劃分結(jié)果的科學(xué)性.

(4)干擾生態(tài)學(xué)理論

干擾一般是指能顯著改變系統(tǒng)自然格局的離散事件，它導(dǎo)致景觀中各類資源的改變和景觀結(jié)構(gòu)的重組[35]。自然干擾可以促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的演化更新，是生態(tài)系統(tǒng)演變過(guò)程中不可或缺的自然現(xiàn)象。但是，人類干擾或人類干擾誘發(fā)的自然災(zāi)害卻成為區(qū)域生態(tài)環(huán)境惡化的主要原因。生態(tài)系統(tǒng)退化的程度與人為干擾狀況(即干擾的強(qiáng)度、時(shí)間和頻度)有關(guān)。停止干擾后生態(tài)系統(tǒng)有自動(dòng)恢復(fù)的功能,但其能力是有限的,退化生態(tài)系統(tǒng)自身能否恢復(fù)及恢復(fù)的速度與所經(jīng)受的干擾強(qiáng)度和時(shí)間長(zhǎng)度有關(guān)。改變?nèi)藶楦蓴_的機(jī)制, 減少退化生態(tài)系統(tǒng)的外部干擾壓力, 有利于退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)[37]。在景觀生態(tài)研究中，很強(qiáng)調(diào)自然干擾機(jī)制的保持,保護(hù)區(qū)的面積應(yīng)該足以保證某些自然干擾的完整性是保護(hù)區(qū)設(shè)計(jì)的重要原則。人類活動(dòng)帶來(lái)一系列的生態(tài)、環(huán)境問(wèn)題在很大程度上與人類活動(dòng)改變了某些自然干擾機(jī)制有關(guān)，而自然干擾機(jī)制是景觀或區(qū)域內(nèi)一些生態(tài)功能和過(guò)程正常運(yùn)行的前提和基礎(chǔ)。把人類活動(dòng)對(duì)某些自然干擾的影響減少到適當(dāng)?shù)某潭仁菍?shí)現(xiàn)景觀功能優(yōu)化的重要措施。人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)或景觀功能和過(guò)程的影響主要體現(xiàn)在對(duì)自然干擾機(jī)制的破壞或改變上。如在河流景觀中，河流和沖擊灘是通過(guò)洪水聯(lián)系起來(lái)的，很多生態(tài)過(guò)程的速率和發(fā)生時(shí)間取決于洪水的脈動(dòng)規(guī)律。而河道取直、堤壩建設(shè)等人為活動(dòng)改變了洪水的自然干擾模式，結(jié)果引起景觀功能的退化和生物多樣性的喪失。將干擾生態(tài)學(xué)理論結(jié)合到生態(tài)紅線劃分中，注意保持和維護(hù)自然干擾機(jī)制，減少人為干擾的不利影響，將有助于提高生態(tài)紅線劃分的科學(xué)性。

(5)生態(tài)系統(tǒng)管理和適應(yīng)性理論

生態(tài)系統(tǒng)管理是在對(duì)生態(tài)系統(tǒng)組成、結(jié)構(gòu)和功能過(guò)程加以充分理解的基礎(chǔ)上，制定適應(yīng)性的管理策略，以恢復(fù)或維持生態(tài)系統(tǒng)整體性和可持續(xù)性。保護(hù)生物多樣性、保護(hù)關(guān)鍵的生態(tài)過(guò)程和維持生態(tài)系統(tǒng)完整性是生態(tài)系統(tǒng)管理的主要目標(biāo)。生態(tài)系統(tǒng)管理是綜合管理,管理邊界是生態(tài)系統(tǒng)的自然邊界而不是行政邊界,根據(jù)生態(tài)過(guò)程的影響范圍確定管理邊界是生態(tài)系統(tǒng)管理的基礎(chǔ)。在陸地上，流域邊界常常用于界定生態(tài)管理邊界,而在海岸帶綜合管理中上游流域邊界也常用于確定海岸帶管理邊界。生態(tài)系統(tǒng)管理強(qiáng)調(diào)公眾參與，管理目標(biāo)明確和具有可操作性，在調(diào)解利益相關(guān)方之間的各種沖突基礎(chǔ)上綜合考慮和設(shè)定生態(tài)、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)多種目標(biāo)[30]。在生態(tài)系統(tǒng)管理中，人類被看作是生態(tài)系統(tǒng)的有機(jī)組成部分，人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響研究是生態(tài)系統(tǒng)管理的基礎(chǔ)。生態(tài)系統(tǒng)管理的對(duì)象表面上是生態(tài)系統(tǒng)，實(shí)質(zhì)上是人類活動(dòng)[38]。由于生態(tài)系統(tǒng)的不確定性、復(fù)雜性、時(shí)滯性，人類對(duì)生態(tài)系統(tǒng)主要驅(qū)動(dòng)力及生態(tài)系統(tǒng)行為和響應(yīng)的認(rèn)識(shí)能力有限,生態(tài)系統(tǒng)管理強(qiáng)調(diào)適應(yīng)性管理理念，生態(tài)系統(tǒng)管理者需要通過(guò)不斷調(diào)整戰(zhàn)略、目標(biāo)及方案等，以適應(yīng)快速變化的社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況與環(huán)境變化。生態(tài)系統(tǒng)管理的主要途徑有生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)、自然保護(hù)區(qū)設(shè)計(jì)和生態(tài)工程和生態(tài)建設(shè)。

(6)驅(qū)動(dòng)力-壓力-狀態(tài)-影響-響應(yīng)(DPSIR)模型框架

DPSIR概念模型是由OECD在1993年提出，并為歐洲環(huán)境局所發(fā)展。在DPSIR概念模型中，驅(qū)動(dòng)力是指驅(qū)動(dòng)人類活動(dòng)的社會(huì)-經(jīng)濟(jì)和社會(huì)-文化因素，是造成環(huán)境變化的潛在原因,而壓力是指對(duì)環(huán)境有直接影響的人類活動(dòng)，是環(huán)境變化的直接因子。狀態(tài)是指環(huán)境在上述壓力下所處的狀況，如污染水平等。影響是指系統(tǒng)所處的狀態(tài)對(duì)人類健康和社會(huì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的影響，響應(yīng)則是指人類在促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程中所采取的對(duì)策和制定的積極政策。生態(tài)紅線管理遵從生態(tài)系統(tǒng)管理思想，需要根據(jù)狀態(tài)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響以及狀態(tài)產(chǎn)生的根源(驅(qū)動(dòng)力和壓力因素)，采取合理的響應(yīng)方式，來(lái)實(shí)現(xiàn)生態(tài)紅線區(qū)劃和管理的生態(tài)系統(tǒng)完整性和連通性目標(biāo)。DPSIR模型強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)運(yùn)作及其對(duì)環(huán)境的影響之間的聯(lián)系，具有綜合性、系統(tǒng)性、整體性、靈活性等特點(diǎn)，能揭示環(huán)境與經(jīng)濟(jì)的因果關(guān)系并有效整合資源、發(fā)展、環(huán)境與人類健康[39]。上述特點(diǎn)使DSPIR成為生態(tài)紅線劃分和管理的重要工具。

5生態(tài)紅線劃分的技術(shù)路線

生態(tài)紅線劃分的目的是維護(hù)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)完整性和連通性,確定需要保護(hù)的生態(tài)重要功能區(qū)和生態(tài)敏感/脆弱區(qū)的空間范圍。任何一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)都具有多種生態(tài)功能,但其功能重要程度與其所在區(qū)域或者景觀內(nèi)的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題類型、嚴(yán)重程度以及生態(tài)服務(wù)功能需求迫切性有關(guān)。另外,不同的生態(tài)系統(tǒng)的主導(dǎo)生態(tài)功能類型和生態(tài)功能服務(wù)總體價(jià)值也不同。因而,通過(guò)生態(tài)調(diào)查進(jìn)行生態(tài)環(huán)境問(wèn)題診斷和生態(tài)服務(wù)功能需求分析,進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)空間制圖，收集規(guī)劃區(qū)的生態(tài)、環(huán)境和資源要素的空間分布和使用信息是生態(tài)紅線劃分的基礎(chǔ)。景觀/區(qū)域生態(tài)安全格局理論非常強(qiáng)調(diào)在更大的時(shí)空尺度上研究生態(tài)和環(huán)境問(wèn)題,強(qiáng)調(diào)局地的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題與周邊景觀要素類型和空間分布格局的關(guān)系，強(qiáng)調(diào)通過(guò)景觀結(jié)構(gòu)優(yōu)化實(shí)現(xiàn)景觀生態(tài)功能優(yōu)化的目的。以海岸帶地區(qū)為例,海水富營(yíng)養(yǎng)化以及隨之而來(lái)的生物多樣性下降和漁業(yè)資源衰竭與上游流域土地利用格局變化有關(guān)。為維持海岸帶地區(qū)的區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的完整性和連通性,需要結(jié)合生態(tài)安全格局理論海陸統(tǒng)籌地劃分生態(tài)紅線。某些區(qū)域的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題如下游水體的生物多樣性下降與自然干擾機(jī)制破壞(人類活動(dòng)改變了上游流域地表徑流節(jié)律)有關(guān),在生態(tài)紅線劃分過(guò)程中根據(jù)干擾生態(tài)學(xué)理論和生態(tài)安全格局理論保護(hù)(恢復(fù)破壞了的)自然干擾機(jī)制有助于提高紅線區(qū)劃的科學(xué)性。生態(tài)紅線管理的對(duì)象是人類活動(dòng)，需要在生態(tài)系統(tǒng)管理和適應(yīng)性理論指導(dǎo)下進(jìn)行，在結(jié)合DPSIR模型框架研究人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響規(guī)律的基礎(chǔ)上，管理和規(guī)范人類活動(dòng)，從而達(dá)到維護(hù)區(qū)域生態(tài)完整性和生態(tài)服務(wù)功能的可持續(xù)性,解決生態(tài)環(huán)境退化和資源枯竭問(wèn)題目的。生態(tài)功能重要性和脆弱性/敏感性評(píng)價(jià)是生態(tài)紅線劃分的主要依據(jù)，需要根據(jù)生態(tài)適宜性指數(shù)模型確定評(píng)價(jià)單元的生態(tài)功能重要性和生態(tài)敏感區(qū)/脆弱程度，這是生態(tài)紅線區(qū)劃和分級(jí)的基礎(chǔ)。而在生態(tài)適宜性評(píng)價(jià)中，除了考慮評(píng)價(jià)單元自身的生態(tài)屬性，還需要考慮評(píng)價(jià)單元的周邊景觀要素的種類和空間分布以及評(píng)價(jià)單元的位置重要性，即景觀生態(tài)安全格局因素。以海岸帶地區(qū)為例，提出了生態(tài)紅線(空間紅線)劃分技術(shù)路線(圖1)。

圖1　基于生態(tài)學(xué)理論的生態(tài)紅線劃分技術(shù)路線Fig.1　Flow chart for redline zone delineation based on the theories of ecology

(1)對(duì)研究區(qū)內(nèi)存在的生態(tài)和環(huán)境問(wèn)題進(jìn)行診斷分析,了解現(xiàn)有土地/海域使用現(xiàn)狀和生態(tài)服務(wù)功能需求,并收集和調(diào)查自然、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)各種數(shù)據(jù),構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)并進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)區(qū)劃和空間制圖。

(2)根據(jù)生態(tài)和環(huán)境問(wèn)題診斷結(jié)果以及生態(tài)系統(tǒng)空間信息,確定生態(tài)服務(wù)功能需求并對(duì)各種生態(tài)服務(wù)功能需求的緊迫性進(jìn)行定量評(píng)價(jià).

(3)基于生態(tài)功能需求信息和生態(tài)系統(tǒng)空間格局信息,確定景觀生態(tài)安全格局。寬闊的河流廊道、育苗場(chǎng)、產(chǎn)卵地和動(dòng)物遷徙中轉(zhuǎn)站,保護(hù)區(qū)之間的廊道和踏腳石因其在保護(hù)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)連通性和完整性的特殊作用,需要加強(qiáng)保護(hù),在生態(tài)適宜性評(píng)價(jià)中需要考慮其特殊地位和作用。

(4)基于生態(tài)適宜性分析和安全格局信息,確定生態(tài)紅線。在生態(tài)功能需求分析基礎(chǔ)上,根據(jù)評(píng)價(jià)單元對(duì)某種(些)生態(tài)功能需求的適宜性、生態(tài)服務(wù)功能需求的緊迫性以及對(duì)生態(tài)安全格局的空間重要性，確定評(píng)價(jià)單元的生態(tài)重要性和重要生態(tài)功能區(qū)的邊界;根據(jù)生態(tài)問(wèn)題診斷結(jié)果和評(píng)價(jià)單元的生態(tài)屬性，利用適宜性指數(shù)模型對(duì)評(píng)價(jià)單元的生態(tài)脆弱性/敏感性進(jìn)行評(píng)價(jià),確定生態(tài)脆弱/敏感區(qū)的邊界?？紤]到生態(tài)交錯(cuò)區(qū)一般生態(tài)脆弱性高,在生態(tài)脆弱性評(píng)價(jià)中需要考慮評(píng)價(jià)單元的空間背景狀況。

(5)生態(tài)紅線確定后，需要結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)管理和適應(yīng)性理論和DPSIR模型框架，規(guī)范紅線區(qū)的人類活動(dòng)，確定活動(dòng)的類型和強(qiáng)度，進(jìn)行生態(tài)紅線管理。

6生態(tài)紅線研究展望

(1)基于海陸統(tǒng)籌的空間格局-生態(tài)過(guò)程研究

中國(guó)環(huán)境的問(wèn)題主要集中在人類活動(dòng)劇烈、生態(tài)環(huán)境退化嚴(yán)重的東部地區(qū)，這意味著沿海省市的生態(tài)紅線劃分更有緊迫性。海洋生態(tài)環(huán)境問(wèn)題如生物多樣性下降、漁業(yè)資源退化、水質(zhì)惡化、生態(tài)系統(tǒng)彈性下降大都與沿海陸地(流域)土地資源的不合理開(kāi)發(fā)利用有關(guān)。根據(jù)陸地和海洋的流域水文聯(lián)系，研究上游流域土地利用空間格局與近海富營(yíng)養(yǎng)化和海洋生物多樣性的關(guān)系，在此基礎(chǔ)上確定沿海省市的生態(tài)紅線邊界和范圍，將有助于提高中國(guó)生態(tài)紅線區(qū)劃分結(jié)果的科學(xué)性。

(2)生態(tài)適宜性評(píng)價(jià)方法研究

生態(tài)適宜性評(píng)價(jià)是生態(tài)紅線劃分的基本工具，但現(xiàn)有的生態(tài)適宜性評(píng)價(jià)主要基于評(píng)價(jià)單元自身屬性，很少考慮周邊景觀要素的空間布局對(duì)評(píng)價(jià)單元適宜性的影響。指標(biāo)打分系統(tǒng)和權(quán)重確定以及指數(shù)模型的結(jié)構(gòu)都需要根據(jù)研究區(qū)域的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題、自然地理?xiàng)l件和評(píng)價(jià)目標(biāo)相應(yīng)變化?？臻g紅線和面積紅線如何協(xié)調(diào)，如何根據(jù)面積紅線調(diào)整空間紅線劃分的依據(jù)都是今后生態(tài)適宜性評(píng)價(jià)方法研究的重要內(nèi)容。

(3)生態(tài)模擬和監(jiān)測(cè)研究

了解包括人類活動(dòng)在內(nèi)的各種壓力會(huì)對(duì)區(qū)域內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)完整性、連通性和關(guān)鍵生態(tài)過(guò)程影響，是生態(tài)空間紅線劃分和管理的依據(jù)。而這需要借助生態(tài)模擬來(lái)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)生態(tài)模擬揭示干擾或者說(shuō)脅迫(氣候變化或人類活動(dòng))對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響以及模擬不同情景(管理或者氣候變化)下生態(tài)系統(tǒng)的響應(yīng)，理解生態(tài)系統(tǒng)各種成分之間的復(fù)雜關(guān)系。生態(tài)模擬需要根據(jù)生態(tài)建模的目的收集大量的數(shù)據(jù)和參數(shù)，但傳統(tǒng)的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)的指標(biāo)種類,監(jiān)測(cè)頻度和空間范圍大都不能滿足生態(tài)建模需要。根據(jù)生態(tài)紅線生態(tài)模型需要確定綜合生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)方案并進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)將有助于解決這一問(wèn)題和提高生態(tài)紅線管理的水平。

7結(jié)語(yǔ)

本文在對(duì)國(guó)內(nèi)生態(tài)紅線的研究進(jìn)行綜述的基礎(chǔ)上,分析了中國(guó)生態(tài)紅線的研究中存在的一些問(wèn)題。在此基礎(chǔ)上根據(jù)生態(tài)紅線的內(nèi)涵,結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)管理、海岸帶綜合管理、景觀/區(qū)域安全格局理論和DPSIR概念模型和適宜性評(píng)價(jià)等工具和方法,提出了生態(tài)紅線劃分的基本技術(shù)路線,并就今后中國(guó)生態(tài)紅線劃分理論和技術(shù)研究發(fā)展方向做出展望。本文提出的生態(tài)紅線劃分的技術(shù)路線主要是針對(duì)海岸帶地區(qū),但該技術(shù)路線的理論基礎(chǔ)和思想同樣可以供陸地區(qū)域生態(tài)紅線劃分研究借鑒。生態(tài)紅線是中國(guó)學(xué)者和政府提出的一個(gè)概念,其主要支持理論來(lái)自于生態(tài)管理和景觀生態(tài)學(xué)理論,強(qiáng)調(diào)保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)整體性和連續(xù)性以及維持生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的可持續(xù)性。國(guó)外雖然沒(méi)有生態(tài)紅線的概念,但在自然保護(hù)區(qū)選址、生態(tài)脆弱性評(píng)價(jià)以及景觀生態(tài)規(guī)劃或者海洋空間規(guī)劃方面做的工作依然可以為國(guó)內(nèi)生態(tài)紅線的研究提供重要借鑒和參考。海陸統(tǒng)籌理論、生態(tài)系統(tǒng)管理理論、景觀/區(qū)域安全理論、干擾理論都是生態(tài)學(xué)重要理論并相互滲透,如生態(tài)系統(tǒng)管理理論也強(qiáng)調(diào)海陸統(tǒng)籌和景觀/區(qū)域安全格局保護(hù),干擾理論也是海陸統(tǒng)籌理論和景觀/區(qū)域安全理論的有機(jī)組成部分,這里將這些理論認(rèn)為分開(kāi)是為了更好地論述這些理論。

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Primary exploration of ecological theories and technologies for delineation of ecological redline zones

LIN Yong1, FAN Jingfeng1, WEN Quan1, LIU Shuxi1, LI Binyong2,*

1KeyLaboratoryforEcologicalEnvironmentinCoastalAreas,NationalMarineEnvironmentalMonitoringCenter,StateOceanicAdministration,Dalian116023,China2KeyLaboratoryofSeaAreasManagementTechnology,NationalMarineEnvironmentalMonitoringCenter,StateOceanicAdministration,Dalian116023,China

Abstract：Delineation and management of ecological redline zones in important eco-functional areas and ecological sensitive/fragile areas are necessary for maintaining regional ecological integrity and for sustaining ecosystem functions and services. Ecological redline zones are expected to help to solve the problems of environmental degradation and natural resource depletion and to alleviate the adverse effects of natural disasters. In spite of the many practices of planning of ecological redline zones, delineation and management of ecological redline zones are still far from mature. Therefore, ecological theories and technologies for delineation and management of ecological redline zones are urgently needed. In this paper, the concept and connotation of an ecological redline zone are addressed, emphasizing the roles of a landscape or a regional spatial security pattern and necessity of regional ecological services in delineation of ecological redline zones. The review and discussion on the advancement of ecological redline research at home and abroad are then presented, highlighting the reference values of foreign researches in the title of ecosystem-based management, marine spatial planning, site selection for nature reserves, and protection level classification of nature reserves for ecological redline research at home. We address the problems with delineation of ecological redline zones including simple adoption of the current zonation map without adequate consideration of the issue of scale, inadequate consideration of the spatial process and connections in the landscape or regional context, the lack of ecosystem process simulation based human impact assessment and sea-land overall planning. According to our understanding of ecological redline zones, we elaborate the ecological theories and technologies such as ecological-suitability analysis, disturbance theory, ecosystem-based management, landscape/regional security pattern, sea-land overall planning, the driver-pressure-state-impact-response (DPSIR) framework, and their implications for delineation and management of ecological redline zones. Subsequently, we propose a technology chart that is based on an ecological security pattern and on urgency of regional ecological service requirements for delineation of ecological redline zones, thus showing how to apply these theories and technologies to delineation and management of ecological redline zones. Finally, we discuss possible future hot spots for ecological redline research and provide some suggestions on how to improve research level of ecological redline in China. The theories and technologies, especially the flow chart for delineation and management of ecological redline zones, are expected to serve as valuable references for future studies related to ecological redline zones.

Key Words:delineation of ecological redline zones; ecological theories and technologies; landscape/regional security pattern; urgency of regional ecological service requirements

基金項(xiàng)目:國(guó)家海洋公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(201405007); 國(guó)家海洋公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(200905005)

收稿日期:2014- 07- 09; 網(wǎng)絡(luò)出版日期:2015- 07- 22

DOI:10.5846/stxb201407091405

*通訊作者Corresponding author.E-mail: byli@nmemc.gov.cn

林勇, 樊景鳳, 溫泉, 劉述錫, 李濱勇.生態(tài)紅線劃分的理論和技術(shù).生態(tài)學(xué)報(bào),2016,36(5):1244- 1252.

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