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摘 要：该研究以生态系统服务功能为切入点，基于流域生态系统特点梳理流域生态用地的内涵，将流域土地利用现状与流域生态系统服务功能相衔接，构建流域尺度的生态用地分类体系，把流域生态用地劃分为水源涵养、生物保护、水土保持和景观休闲4个一级类型、9个二级型、25个三级类型，以期为流域生态用地的保护提供参考。
关键字：生态用地;分类体系;生态系统服务功能;流域
中图分类号 D921 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2020）22-0114-04
Abstract：In this study，the conception and definition of ecological land in watershed was reviewed The conclusions were as follows：（1）the ecological land in watershed refers to the land use type that provides and exerts the main ecosystem service function.（2）Based on the connection between land use status and ecosystem service function，a watershed scale ecological land classification system was constructed. The ecological land in the basin is divided into 4 first-grade types，9 second-grade types and 25 third-grade types，among which the first-grade types include water conservation，biological protection，soil and water conservation and landscape leisure. It is expected to provide a reference for the protection of ecological land in the watershed.
Key words：Ecological Land;Classification;Ecosystem Service Function;Watershed
1 引言
流域是由1条或多条水系及高地、沿岸带等聚集的拥有完整生态系统的区域，不仅哺育人类、灌溉农作物、净化环境，还推动流域经济可持续发展[1-2]。既是生态、经济和社会3个子系统组成的复合生态系统，又是生态系统进行物质与能量交换的基本单元[2-3]。
当前生态用地的界定还存在争论，多数学者基于生态用地为土地系统组成部分的视角对生态用地内涵进行界定，认为土地是复杂的生态系统综合体，同时土地与景观可相互替换，并从景观生态学出发提出生态用地空间分布等级[4]。国内对生态用地的定义主要包括通过生态用地所发挥的主体功能进行定义[5]，以人类对生态用地的利用结果作为定义的基础[6]，以生态用地的作用为基础[7]。
流域生态系统中，水资源这一子系统具有重要作用，其开发利用程度决定流域生态系统发育走向，同时具有明显景观作用[8-9]，土地利用格局对流域的发展起决定性作用，流域各区域发挥的主要生态系统功能不同，区域内生态系统服务价值分布不均衡。据此，流域生态用地指以提供并发挥主要生态系统服务功能的土地利用类型，包括水域、林地、草地等。
我国已经进入城镇化快速发展阶段，快速的城镇化使得生态用地遭到破坏，造成不良影响[10]。因此，流域生态用地的保护刻不容缓。当前对生态用地的研究还处于探索阶段，针对流域尺度生态用地的研究更是匮乏。流域生态用地分类体系的构建研究有利于对流域生态用地进行系统性管理，并协调好社会、经济、生态三者的关系[11-12]。为此，本研究以流域为尺度，基于生态系统服务功能构建分类体系，以期为流域生态用地的管理与保护提供参考。
2 流域生态系统服务功能
流域作为一个完整的生态系统，既为人类生存和发展提供各种产品，又作用于环境的动态平衡，发挥着重要的生态系统服务功能[1]。受自然地理环境影响，子系统之间相互促进和制约，具有复杂性[13]。流域生态系统服务功能不仅可以满足人类社会发展的生产或休闲需求，也能进行生态、气候调节，改善流域生态坏境和促使人地关系和谐发展[14]。流域生态系统服务是指流域内，在生态过程中逐渐形成的能够涵养水源、改善环境、防止水土流失并能保持能量交流的功能，有助于维持流域内生态系统稳定、生态环境保护[5，7，12]。参考相关研究并结合流域特征[14-19]，流域生态系统服务功能主要有水源涵养、生物保护、水土保持以及景观休闲四大功能。
2.1 水源涵养功能 水源涵养指生态系统通过自身与水的交互作用，对降水进行处理，实现水循环的调控[14]。该功能主要作用包括保证流域内水循环系统与生态系统交相呼应，促进生态系统稳定，保有流域水资源储蓄量，调节气候。完善的水源涵养功能有助于流域的结构完整与功能稳定，具有抗干扰，自动恢复能力，提供自然与人类发展所需的生态服务[8]。一般认为河流、湖泊、湿地等提供水源涵养功能[9]。
2.2 生物保护功能 生物保护功能指流域生态系统在保护基因、维护物种及保持各子系统稳定和多样性方面发挥的作用[21]。具有生物保护功能的生态用地指流域层面可识别的具有保证生物生存、生活的生态空间，通过构建连续性的生境与生态廊道网络，达到保护流域生态系统完整和健康的目的。为流域内生物提供栖息的场所，特别是人类影响程度低、开发程度小的林地。一般认为天然林地、草地等提供生物多样性保护功能。 2.3 水土保持功能 水土保持功能是指流域生态系统在为整个区域进行能量、物质转换时，通过自身结构弱化外力对土壤的侵蚀破坏以及维护土壤保水能力的功能[19]。该功能有利于防治水土流失、改善生态环境，平衡流域生态系统。一般认为具有防风防护功能的人工林、人工草地等主要提供水土保持功能。
2.4 景观休闲功能 景观休闲功能是指在促使生态系统循环运转的同时，提供休憩、观赏作用。在不破坏土地利用格局前提下，尽可能提高景观生态功能，从而达到维护流域生态安全的目的。基于此，不仅要注重保护管理，也要对其有一定的开发，一般认为，道路绿化、居民绿化、公园等主要提供景观休闲功能[12]。
3 基于生态系统服务功能的流域生态用地分类体系构建
3.1 流域生态用地分类依据 当前生态用地研究未形成统一的分类标准和分类依据，有些偏向于理论构建，推动生态用地的理论体系的构建[7];有些学者从实际出发，结合某一特定区域自然特征进行分类体系构建[8-9]。因此，根据相关研究[8-9、18]，参考龙花楼对生态用地理论体系的构建[7]，结合《土地利用现状分类（GB/T21010-2017）》，基于流域生态系统服务的4个主要功能，制定1套适用于流域的生态用地分类体系。
3.2 流域生态用地分类体系构建
3.2.1 构建原则 内涵主导原则。流域生态用地的划分，不得脱离生态用地的内涵，构建贴合流域生态用地内涵的类型划分体系[8]。
生态系统服务功能主导原则。对流域生态用地类型的划分必须将占主导作用的服务功能作为首要考虑因素，再考虑人类干扰程度大小[14]，例如天然林地对水土保持的作用优于人工林地，且其自然生长成份远大于人工培育，对生物生存与发展更具有保护作用，利于从服务功能角度实现对生态用地的规划和管理[19]。
地类从属不变原则。在生态用地类型划分过程中，必须将同属于某一地类的用地划分为一类，例如不得将林地划为草地，不得将湿地划分为林地等，避免出现概念混淆、分类不清等问题。
3.2.2 流域生态用地分类体系 将流域内生态用地按其生态系统服务主体功能进行划分，遵循上述划分原则并参考相关生态用地分类[8]，与土地利用分类进行衔接对比（表1），构建了流域生态用地分类体系（表2）。流域生态用地分类体系，由水源涵养、生物保护、水土保持及景观休闲4个一级类组成;流动水域、天然林地、人工林园地及公园绿地等9个二级类，河流水面、有林地、园地及综合公园等25个三级类构成。
4 结论
生态用地含义在当前学术界还未有明确含义界定，但其是土地利用合理规划以及生态服务系统稳定中不可或缺的角色。本研究在生态用地研究的相关文献梳理的基础上，提出了流域生态用地的含义，结合流域特征，将流域生态系统服务功能分为水源涵养、生物保护、水土保持和景观休闲等4类，并基于此将流域生态用地划分为4个一级类，流动水域、天然林地、人工林园地9个二级类，河流水面、有林地等25个三级类。
本研究要是从理论上对流域尺度的生态用地进行分类体系的构建，其实际应用还需结合各流域进行实证研究，进一步修改和完善分类体系，更好地为我国流域生态用地的利用管理提供科学依据和理论支撑。
参考文献
[1]邓红兵，蔡庆华.流域生态学——新学科，新思想，新途径[J].应用生态学报，1998，9（4）.
[2]罗跃初，周忠轩，孙轶，等.流域生态系统健康评价方法[J].生态学报，2003（08）：1606-1614.
[3]曹宝，罗宏，吕连宏.生态流域建设理念与发展模式探讨[J].水资源与水工程学报，2011，22（1）：31-35.
[4]ZONNEVELD I S.Scope and Concepts of Landscape Ecology as an Emerging Science.New York：Springer，1990：3-20.
[5]龙花楼，刘永强，李婷婷，等.生态用地分类初步研究[J].生态环境学报，2015，24（01）：1-7.
[6]周锐，王新军，苏海龙，等.平顶山新区生态用地的识别与安全格局构建[J].生态学报，2015，35（06）：2003-2012.
[7]张红旗，王立新，贾宝全.西北干旱区生态用地概念及其功能分类研究[J].中国生态农业学报，2004，12（2）：5～8.
[8]孟伟，范俊韬，张远.流域水生态系统健康与生态文明建设[J].环境科学研究，2015，28（10）：1495-1500.
[9]VUGTEVEEN P，LEUVEN R S E W，HUIJBREGTS M A J，et al.Redefinition and elaboration of river ecosystem health：perspective for river management[J].Hydrobiologia，2006，565：289-308.
[10]璩路路，刘彦随，周扬，等.罗霄山区生态用地时空演变及其生态系统服务功能的响应——以井冈山为例[J].生态学报，2019，39（10）：3468-3481.
[11]李科，毛德华，李健，等.湘江流域“三生”空间时空演变及格局分析[J].湖南师范大学自然科学学报，2020，43（02）：9-19.
[12]邓红兵，陈春娣，刘昕，等.区域生态用地的概念及分类[J].生态学报，2009，29（03）：1519-1524.
[13]谢高地，肖玉，鲁春霞.生态系统服务研究：进展、局限和基本范式[J].植物生态学报，2006（02）：191-199.
[14]王静，王雯，祁元，等.中国生态用地分类体系及其1996—2012年时空分布[J].地理研究，2017，36（03）：453-470.
[15]管青春，郝晉珉，石雪洁，等.中国生态用地及生态系统服务价值变化研究[J].自然资源学报，2018，33（02）：195-207.
[16]WONG C M，WILLIAMS C E，PITTOCK J，et al.World′s top 10 rivers at risk[R].WWF International，Gland，Switzerland.March 2007.
[17]唱彤.流域生态分区及其生态特性研究[D].北京：中国水利水电科学研究院，2013.
[18]喻锋，李晓波，张丽君，等.中国生态用地研究：内涵、分类与时空格局[J].生态学报，2015，35（14）：4931-4943.
[19]熊善高，秦昌波，于雷，等.基于生态系统服务功能和生态敏感性的生态空间划定研究——以南宁市为例[J].生态学报，2018，38（22）：7899-7911.
（责编：王慧晴）
关键字：生态用地;分类体系;生态系统服务功能;流域
中图分类号 D921 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2020）22-0114-04
Abstract：In this study，the conception and definition of ecological land in watershed was reviewed The conclusions were as follows：（1）the ecological land in watershed refers to the land use type that provides and exerts the main ecosystem service function.（2）Based on the connection between land use status and ecosystem service function，a watershed scale ecological land classification system was constructed. The ecological land in the basin is divided into 4 first-grade types，9 second-grade types and 25 third-grade types，among which the first-grade types include water conservation，biological protection，soil and water conservation and landscape leisure. It is expected to provide a reference for the protection of ecological land in the watershed.
Key words：Ecological Land;Classification;Ecosystem Service Function;Watershed
1 引言
流域是由1条或多条水系及高地、沿岸带等聚集的拥有完整生态系统的区域，不仅哺育人类、灌溉农作物、净化环境，还推动流域经济可持续发展[1-2]。既是生态、经济和社会3个子系统组成的复合生态系统，又是生态系统进行物质与能量交换的基本单元[2-3]。
当前生态用地的界定还存在争论，多数学者基于生态用地为土地系统组成部分的视角对生态用地内涵进行界定，认为土地是复杂的生态系统综合体，同时土地与景观可相互替换，并从景观生态学出发提出生态用地空间分布等级[4]。国内对生态用地的定义主要包括通过生态用地所发挥的主体功能进行定义[5]，以人类对生态用地的利用结果作为定义的基础[6]，以生态用地的作用为基础[7]。
流域生态系统中，水资源这一子系统具有重要作用，其开发利用程度决定流域生态系统发育走向，同时具有明显景观作用[8-9]，土地利用格局对流域的发展起决定性作用，流域各区域发挥的主要生态系统功能不同，区域内生态系统服务价值分布不均衡。据此，流域生态用地指以提供并发挥主要生态系统服务功能的土地利用类型，包括水域、林地、草地等。
我国已经进入城镇化快速发展阶段，快速的城镇化使得生态用地遭到破坏，造成不良影响[10]。因此，流域生态用地的保护刻不容缓。当前对生态用地的研究还处于探索阶段，针对流域尺度生态用地的研究更是匮乏。流域生态用地分类体系的构建研究有利于对流域生态用地进行系统性管理，并协调好社会、经济、生态三者的关系[11-12]。为此，本研究以流域为尺度，基于生态系统服务功能构建分类体系，以期为流域生态用地的管理与保护提供参考。
2 流域生态系统服务功能
流域作为一个完整的生态系统，既为人类生存和发展提供各种产品，又作用于环境的动态平衡，发挥着重要的生态系统服务功能[1]。受自然地理环境影响，子系统之间相互促进和制约，具有复杂性[13]。流域生态系统服务功能不仅可以满足人类社会发展的生产或休闲需求，也能进行生态、气候调节，改善流域生态坏境和促使人地关系和谐发展[14]。流域生态系统服务是指流域内，在生态过程中逐渐形成的能够涵养水源、改善环境、防止水土流失并能保持能量交流的功能，有助于维持流域内生态系统稳定、生态环境保护[5，7，12]。参考相关研究并结合流域特征[14-19]，流域生态系统服务功能主要有水源涵养、生物保护、水土保持以及景观休闲四大功能。
2.1 水源涵养功能 水源涵养指生态系统通过自身与水的交互作用，对降水进行处理，实现水循环的调控[14]。该功能主要作用包括保证流域内水循环系统与生态系统交相呼应，促进生态系统稳定，保有流域水资源储蓄量，调节气候。完善的水源涵养功能有助于流域的结构完整与功能稳定，具有抗干扰，自动恢复能力，提供自然与人类发展所需的生态服务[8]。一般认为河流、湖泊、湿地等提供水源涵养功能[9]。
2.2 生物保护功能 生物保护功能指流域生态系统在保护基因、维护物种及保持各子系统稳定和多样性方面发挥的作用[21]。具有生物保护功能的生态用地指流域层面可识别的具有保证生物生存、生活的生态空间，通过构建连续性的生境与生态廊道网络，达到保护流域生态系统完整和健康的目的。为流域内生物提供栖息的场所，特别是人类影响程度低、开发程度小的林地。一般认为天然林地、草地等提供生物多样性保护功能。 2.3 水土保持功能 水土保持功能是指流域生态系统在为整个区域进行能量、物质转换时，通过自身结构弱化外力对土壤的侵蚀破坏以及维护土壤保水能力的功能[19]。该功能有利于防治水土流失、改善生态环境，平衡流域生态系统。一般认为具有防风防护功能的人工林、人工草地等主要提供水土保持功能。
2.4 景观休闲功能 景观休闲功能是指在促使生态系统循环运转的同时，提供休憩、观赏作用。在不破坏土地利用格局前提下，尽可能提高景观生态功能，从而达到维护流域生态安全的目的。基于此，不仅要注重保护管理，也要对其有一定的开发，一般认为，道路绿化、居民绿化、公园等主要提供景观休闲功能[12]。
3 基于生态系统服务功能的流域生态用地分类体系构建
3.1 流域生态用地分类依据 当前生态用地研究未形成统一的分类标准和分类依据，有些偏向于理论构建，推动生态用地的理论体系的构建[7];有些学者从实际出发，结合某一特定区域自然特征进行分类体系构建[8-9]。因此，根据相关研究[8-9、18]，参考龙花楼对生态用地理论体系的构建[7]，结合《土地利用现状分类（GB/T21010-2017）》，基于流域生态系统服务的4个主要功能，制定1套适用于流域的生态用地分类体系。
3.2 流域生态用地分类体系构建
3.2.1 构建原则 内涵主导原则。流域生态用地的划分，不得脱离生态用地的内涵，构建贴合流域生态用地内涵的类型划分体系[8]。
生态系统服务功能主导原则。对流域生态用地类型的划分必须将占主导作用的服务功能作为首要考虑因素，再考虑人类干扰程度大小[14]，例如天然林地对水土保持的作用优于人工林地，且其自然生长成份远大于人工培育，对生物生存与发展更具有保护作用，利于从服务功能角度实现对生态用地的规划和管理[19]。
地类从属不变原则。在生态用地类型划分过程中，必须将同属于某一地类的用地划分为一类，例如不得将林地划为草地，不得将湿地划分为林地等，避免出现概念混淆、分类不清等问题。
3.2.2 流域生态用地分类体系 将流域内生态用地按其生态系统服务主体功能进行划分，遵循上述划分原则并参考相关生态用地分类[8]，与土地利用分类进行衔接对比（表1），构建了流域生态用地分类体系（表2）。流域生态用地分类体系，由水源涵养、生物保护、水土保持及景观休闲4个一级类组成;流动水域、天然林地、人工林园地及公园绿地等9个二级类，河流水面、有林地、园地及综合公园等25个三级类构成。
4 结论
生态用地含义在当前学术界还未有明确含义界定，但其是土地利用合理规划以及生态服务系统稳定中不可或缺的角色。本研究在生态用地研究的相关文献梳理的基础上，提出了流域生态用地的含义，结合流域特征，将流域生态系统服务功能分为水源涵养、生物保护、水土保持和景观休闲等4类，并基于此将流域生态用地划分为4个一级类，流动水域、天然林地、人工林园地9个二级类，河流水面、有林地等25个三级类。
本研究要是从理论上对流域尺度的生态用地进行分类体系的构建，其实际应用还需结合各流域进行实证研究，进一步修改和完善分类体系，更好地为我国流域生态用地的利用管理提供科学依据和理论支撑。
参考文献
[1]邓红兵，蔡庆华.流域生态学——新学科，新思想，新途径[J].应用生态学报，1998，9（4）.
[2]罗跃初，周忠轩，孙轶，等.流域生态系统健康评价方法[J].生态学报，2003（08）：1606-1614.
[3]曹宝，罗宏，吕连宏.生态流域建设理念与发展模式探讨[J].水资源与水工程学报，2011，22（1）：31-35.
[4]ZONNEVELD I S.Scope and Concepts of Landscape Ecology as an Emerging Science.New York：Springer，1990：3-20.
[5]龙花楼，刘永强，李婷婷，等.生态用地分类初步研究[J].生态环境学报，2015，24（01）：1-7.
[6]周锐，王新军，苏海龙，等.平顶山新区生态用地的识别与安全格局构建[J].生态学报，2015，35（06）：2003-2012.
[7]张红旗，王立新，贾宝全.西北干旱区生态用地概念及其功能分类研究[J].中国生态农业学报，2004，12（2）：5～8.
[8]孟伟，范俊韬，张远.流域水生态系统健康与生态文明建设[J].环境科学研究，2015，28（10）：1495-1500.
[9]VUGTEVEEN P，LEUVEN R S E W，HUIJBREGTS M A J，et al.Redefinition and elaboration of river ecosystem health：perspective for river management[J].Hydrobiologia，2006，565：289-308.
[10]璩路路，刘彦随，周扬，等.罗霄山区生态用地时空演变及其生态系统服务功能的响应——以井冈山为例[J].生态学报，2019，39（10）：3468-3481.
[11]李科，毛德华，李健，等.湘江流域“三生”空间时空演变及格局分析[J].湖南师范大学自然科学学报，2020，43（02）：9-19.
[12]邓红兵，陈春娣，刘昕，等.区域生态用地的概念及分类[J].生态学报，2009，29（03）：1519-1524.
[13]谢高地，肖玉，鲁春霞.生态系统服务研究：进展、局限和基本范式[J].植物生态学报，2006（02）：191-199.
[14]王静，王雯，祁元，等.中国生态用地分类体系及其1996—2012年时空分布[J].地理研究，2017，36（03）：453-470.
[15]管青春，郝晉珉，石雪洁，等.中国生态用地及生态系统服务价值变化研究[J].自然资源学报，2018，33（02）：195-207.
[16]WONG C M，WILLIAMS C E，PITTOCK J，et al.World′s top 10 rivers at risk[R].WWF International，Gland，Switzerland.March 2007.
[17]唱彤.流域生态分区及其生态特性研究[D].北京：中国水利水电科学研究院，2013.
[18]喻锋，李晓波，张丽君，等.中国生态用地研究：内涵、分类与时空格局[J].生态学报，2015，35（14）：4931-4943.
[19]熊善高，秦昌波，于雷，等.基于生态系统服务功能和生态敏感性的生态空间划定研究——以南宁市为例[J].生态学报，2018，38（22）：7899-7911.
（责编：王慧晴）