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Process and Results of Regionalization on the Ecological Functional Regionalization of Jiangxi Province

江西省生态功能区划的分区过程及结果


生态功能区划是研究生态系统功能,评判生态系统分异和变化特征,提出生态恢复策略的基础。本文在综合分析江西省生态环境特点的基础上,按照生态区划的原则,以江西省80个行政单元为区划对象,建立了各级生态区单元划分的指标体系,采用定性和定量结合的方法对全省进行三级分区。定量分析使用DPS7.05分析软件,主要采用聚类分析和主成分分析法;并运用图形叠置、主导因子和专家智能集成等定性方法优化分区界线,最后使用地理信息系统软件acrview GIS3.03成图,将江西省生态功能区划为4个生态区,13个生态亚区和45个生态功能区。研究结果对江西省维护生态安全,制定生态规划和保护生态环境具有重要参考价值。

Regionalization of ecological function is the basis for understanding the function of ecosystem,evaluating the differences and characteristics of ecosystem and framing countermeasures for resuming degrade ecosystem.In this paper,based on the synthetically analysis of the characteristics of ecological environments of Jiangxi Province,the 80 administrative units are consider as the regionalization objects,the principles of ecological regionalization were adopted,indices of ecological regionalization were proposed,and a comprehensive method of combing quantitative analyses and qualitative analyses were utilized for the three levels units of the whole province.The main quantitative analyses is performed on the DPS7.05,it includes cluster analyses and principal component analyses;the quantitative analyses includes superimpose graphics,leading factors and intelligent determination were used to optimize the subarea borderline.Geographical information systems(arcview GIS3.03) were taken into account to chart map.The results shows that Jiangxi Province could be ecological characterized as 4 ecoregions,13 sub-ecoregions and 45 eco-functional zones.The results of this research have a significant value to the maintenance of ecological security,ecological programming and eco-environmental protection of Jiangxi Province.


全 文 :第27卷第2期 生 态 科 学 27(2):114-118
2008年4月 Ec010目calSc ence A” 2008
江西省生态功能区划的分区过程及结果
祝志辉1,黄国勤12‘
l江西农业大学生态科学研究中心,江西,南昌330045
2中国井冈山干部学院教学科研部,江西,井冈山343600
【摘要】 生态功能区划是研究生态系统功能,评判生态系统分异和变化特征,提出生态恢复策略的基础。本文在综合
分析江西省生态环境特点的基础上,按照生态区划的原则,以江西省80个行政单元为区划对象,建立了各级生态区单元
划分的指标体系,采用定性和定量结合的方法对全省进行三级分区。定量分析使用DPS7.05分析软件,主要采用聚类分
析和主成分分析法:并运用图形叠置、主导因子和专家智能集成等定性方法优化分区界线,最后使用地理信息系统软件
acrviewGIS3.03成图,将江西省生态功能区划为4个生态区,13个生态亚区和45个生态功能区。研究结果对江西省维
护生态安全,制定生态规划和保护生态环境具有重要参考价值。
关键词:生态功能区划;聚类分析;江西省
中图分类号:x144,X17l文献标识码:A 文章编号:1008—8873(2008)02—114·05
Pr.ocessandResultsofRegionalizationon heEcologicalFunctional
RegionauZationofJiangxiPmVince
ZHUzhi-huil,删ANGGu叫in’.2
1.ResearchcenfreonEcologicQlscience.J妇t簪iAgn锄池rnl№“ers吼N硼ch锄g330045.Chi,la
2.D哆口rl,’lemc5fTe口ch堍口ndscienl珏记Research.Ch妇融ecllnveLena rshipAc面en职Jj豫册gsh硼343600.Ch咖
Abstract:l沁gionalizationofecological缸lctionisttleb骶isfor叽ders协nding恤劬ctionofecosystem,eValuatingme
di廊n锄∞s锄dch帆ct耐sticsof∞0system卸df.珊fningcountennea蛐resf.0r他姒mingde radeecosystem.InⅡIispap%b勰ed
onⅡlesynttleticalIy锄alysisofthec lamcteristicsofecological∞vironm朗tsofJiaIl弘iPr0Vin∞,Ⅱle80adminisn吼iVe帅i乜a他
co衄idcr弱meregionalizationobjects,吐IeprincipIcsofecologjcalregio舱Ii盈tionwe∞adopt。d’indicesof∞ological
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1(ey钠rd:ecologi∞lfIlIl州彻regjonalj船ti伽;cluster锄】ys骼;Jian野i胁in∞
收稿日期:2007.08.10收稿.2008.02.10接受
基金项目:江西省科技厅项目“江西生态农业及生物技术调查与研究”(编号:2003】B0207000),国家科技支撑计划项目“农田循环高效生产
模式关键技术研究与集成示范”(编号:2007BAD89800)共同资助
作者简介:祝志辉(198I一)男,硕士研究生。江西抚州人,主要从事农业生态学和生态区划研究。E.mail:z吐uiecology@163.com
·通讯作者:黄国勤(1962一)男,教授、博导。E-majl:hgqjxauhgq@sim.c鲫
万方数据
2期 祝志辉,等:江西省生态功能区划的分区过程及结果 115
1前言(introduction)
生态区划是指在对生态系统客观认识和研究的
基础上,应用生态学原理和方法,揭示出自然生态
区域的相似性和差异性规律以及人类活动对生态系
统干扰的规律,从而进行整合和分区,此项措施为
区域资源的合理开发和保护,区域环境整治提供了科
学的依据llJ。生态区划是生态功能区划的基础。生态
功能区划是根据区域生态系统类型、生态环境敏感性
和生态服务功能的空间分异规律,在生态区划的基础
上,将区域划分成不同生态功能区的过程【2J。理解生
态系统的本质是进行区划的基本和必要条件p】。我国
2002年颁布了鬈生态功能区划暂行规程》14】,对生
态功能区划做了一些原则上的规定。研究人员先后
完成了《中国生态区划方案》【5】和部分省、市和县的
生态区划睁⋯。贾良清等在全省生态环境现状评价、
生态环境敏感性评价和生态系统服务功能重要性评
价基础上,参考相关区划结果将对江西省进行了三
级区划单元划分【9l,林子瑜等在遥感影像和数字高程
模型分析的基础上,结合生态环境主要因子聚类分析
结果,对江西省生态环境进行区划【lo】。黄国勤等运用
系统聚类方法对江西生态农业进行了分类及分析【111。
但全国区划结果不能直接运用于省域生态保护和建
设,以定性分析为主的专家集成法存在主观性强、
不够精确的缺陷,而单纯模式定量化的区划选取指
标的地理意义难以诠释【I21。本文在综合了解江西省
环境现状的基础上【13】,以江西省域为研究对象,建
立一个合理的指标体系,采用专家集成、图形叠加、
系统聚类、主成分分析法等定性和定量结合的方法
对全省进行三级分区,较好地解决了这些问题,旨
在为江西省制定生态规划、生态环境保护及建设生
态省提供科学依据。
2材料与方法(MateriaIsandmethods)
2.1研究区域概况
江西地处北纬24029’~30004,,东经113024’~
118。28’之间,东南西三面群山环绕,内侧丘陵广亘,
中北部平原坦荡,整个地势,由外及里,自南而北,
渐次向鄱阳湖倾斜,构成一个向北开口的巨大盆地。
全省面积16.69×10‰2。全境以山地、丘陵为主,
山地占全省总面积的36%,丘陵占42%,岗地、平
原、水面占22%.全省有大小河流2400多条,总长约
18400km,大部分河流汇向都阳湖,再注入长江。江
西气候四季变化分明,春季温暖多雨,夏季炎热温润,
秋季凉爽少雨,冬季寒冷干燥。2005年全省平均气温
为18.3℃,降水量为1588.7mm,日照为1527.7h。
2.2区划对象、依据及指标体系的选择
指标是划分生态功能区的依据。指标的选取既要
客观地反映事物的本质,又要以尽可能少的数量包涵
尽可能多的信息。综合考虑全省五大流域的自然特
征、行政区划的特点以及数据指标的完整性等方面内
容,本研究区划对象为江西省80个设区市,尽量保
证行政边界的完整,同一个城市的市辖区合并为一个
单元,以2006年《江西省统计年鉴》【15】为主要数据
来源,并从相关区划网站和江西省各县、区、市政府
门户网站采集最新数据。根据江西省的气候、地形地
貌、生态系统特点、经济发展水平和人类活动规律等
特征,采用3级分区,在三级功能区划中采用不同的
指标。
23生态功能区划方法
区划的方法主要可以分为定性分区和定量分区
两大类。定性分区以专家智能集成为主,包括单要素
图叠置法、主导因素法和景观制图法等:定量分区包
括多变量聚类法,多元线性判别法,模糊判别法和数
字成像法等【16】。两种方法各有优缺点,二者有机结合
可以使区划结果最接近实际情况。本研究采用定性分
区和定量分区相结合的方法,首先采用专家智能集成
确定各级分区指标体系,通过Excel整理数据,运用
系统聚类的方法依次对各级指标进行数量分区,完成
聚类过程【17J,然后运用专家智能集成和主导因子方法
优化确定各区边界,最后运用地理信息系统软件成
图。数量分区和成图分别运用dps7.05和玳viewGIS
3.03等分析软件。
2.3.1一级区——生态区
生态区是生态系统中相互联系的子集【l引,根据江
西省气侯和地势地貌特点,选取以下两类指标:①水
热气候指标:年日照时数、年均降水量、年日照时数、
年均无霜期,年平均温度、一月均温、七月均温和灾
害频次;②地理地貌差异:山地、丘陵、平原和水域
比例,经度和纬度。利用系统聚类(标准化转换一欧
氏距离一离差平方和)的方法对区划对象进行分区,
综合已有的相关成果u巩201,将全省分为四个一级区。
2.3.2二级区——生态亚区
主要选取以下两类指标:①社会经济类指标:人
万方数据
均生产总值、城镇职工平均工资、人均工业产值、
人均农业产值和农民人均收入,②自然资源指标:
森林覆盖率、土地面积、耕地面积、粮食产量、肉
类总产量和水产品产量。由于数据指标较多,各指
标之间的可能有信息的重叠,故先采用主成分分析
法找出主导因素,然后再用系统聚类的方法对二级
区进行分区。
2.3.3三级区——生态功能区
选取反映人活动强度和干扰程度的指标,主要
包括:人口密度、化肥使用量、农药使用量、地膜
使用量、公路里程、农业生产能力和单位面积产值,
参照废水排放强度和废气排放强度指标。运用主成
份分析法和系统聚类的方法对三级区进行划分;同
时,对未参加计算的县市,再结合地形地貌和生态
环境特征,通过类比法,定性地确定其归属,为保
证县级行政区域的完整性和加强地域的联系性,以
利于更好针对这些区域制定不同的生态安全战略,
对三级区的聚类结果进行了相应调整。
根据三级指标,结合上述方法和原则,江西省生
态功能区划一级区聚类分析图如图l所示。从图l可以
看出,在欧氏距离为17.28可以将全省划分为4个生态
区。
2.4生态功能区的命名方法
生态区域单元命名是生态区划的重要内容,是
区划结果的体现方式,也是不同区域单元等级和特
性的直接体现。本区划分为三个等级:一级生态区、
二级生态亚区和三级生态功能区。命名时参照汪宏
清等的方式四’1¨,各区域单元的具体名称见以下分
区结果。
3区划结果(The陀su峙of陀gionaIization)
I赣北湖泊平原生态区
.Il都市圈发达经济生态亚区
Il_l都市核心污染敏感生态功能区
I1.2都市郊区农业环境和水源水质保护生态功能区
Il-3潦河中游水质与农业环境保护生态功能区
I1.4鄱阳湖湿地生物多样性保护与渔业经济生态功能

I2鄱阳湖北部农田与水域湿地生态亚区
I2.-鄱阳湖西北部水质保护与生物多样性保护生态
功能区
I2.2鄱阳湖北部农业环境保护生态功能区
I2.3鄱阳湖北部长河中游平原农业湿地与旅游生态
功能区
I,都阳湖东部湿地与农业环境生态亚区
I3.1鄱阳湖北部水质与农业环境保护生态功能区
I3.2鄱阳湖东南部农田与水质保护生态功能区
Ⅱ赣中东山地丘陵生态区
II.饶河流域森林与农田生态亚区
IIl-l昌江乐安河上游北部水质保护与水源涵养生态
功能区
II1.2乐安河中游水质保护与水源涵养生态功能区
II2信江中上游农田与森林生态亚区
II2.1信江中游农业环境与水土保持生态功能区
II2.2信江中游南部农业环境与城市敏感生态功能区
II2.3信江中游水质保护与水源涵养生态功能区
IIH信江上游东部水质保护与水源涵养生态功能区
II3抚河中上游农田水域与森林生态亚区
II3.1抚河中游丘陵平原农业环境保护与防洪分
蓄洪生态功能区
Ⅱ3.2白水中游西部农业环境保护与水质保护生
态功能区
II3.3旰江白水中上游水源涵养与生物多样性保
护生态功能区
113.4崇仁水宜黄水上游水源涵养与水土保持生
态功能区
II3.5旰江上游水质保护与水土保持生态功能区
114赣江中下游农田与农业生态亚区
II似)赣江下流平原河谷农业环境保护水土保持
生态功能区
Ⅲj赣西北山地丘陵生态区
ⅡIl修水中上游及潦河流域森林与农田生态亚区
Ⅲ1.1修水中上游水源涵养及水质保护生态功能区
Ⅲ.-2潦河武陵水上游水源涵养及水质保护生态功能区
ⅡIl-3锦江中游北部水土保持与水质保护生态功能区
Ⅲ一_4锦江上游水源涵养与水质保护生态功能区
Ⅲ2锦江袁河中上游农田与森林生态亚区
Ⅲ2.1锦江中游水质保护与水土保持生态功能区
Ⅱ12.2袁河中游水质保护与水土保持生态功能区
Ⅲ2.3袁河上游水源涵养与水质保护生态功能区
Ⅲ24袁河中游南部水质保护与水土保持生态功能区
Ⅲ3袁水禾水上游森林与农田生态亚区
Ⅱ13.1袁水禾水上游水源涵养与水质保护生态功能区
Ⅳ赣中南山地丘陵盆地生态区
Ⅳ.赣江中游农田与森林生态亚区
Ⅳl-1赣江中游农业环境与水质保护生态功能区
万方数据
2期 祝志辉,等:江西省生态功能区划的分区过程及结果 117
井冈
0∞ 88917.7826J6635.55“.●‘
圈l江西省生态功能区划一级区聚类圈
Fig·lFint-IeveIunnc ustergraphof∞ologicII如nction
regionaIiza60nofJiangxiProvtnce
蓟?
吕:;j.
吕:筹’
目:翌:
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叮]Ⅳ2-3
皿皿Ⅳ2-1
日等嚣
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田2江西省生杏功能区划圈
F量g.2RegionaIiza60nmapof∞oIogjcalfhnctioninJi矗ngIi
PrOvince
Ⅳ”泷江禾水思江中下游农业农业环境与水质保护
生态功能区
Ⅳl:3吉泰盆地东部水土保持与农业环境保护生态
功能区
Ⅳ1.4吉泰盆地中西部农业环境保持与水土保持生
态功能区
Ⅳ1.5吉泰盆地西部农业环境保护与水土保持生态
功能区

Ⅳ2匕犹江章水贡水桃水流域森林与农田生态亚区
Ⅳ2_l桃江中下游水土保护与农业环境保护生态功能区
Ⅳ2.2绵水上游水源涵养与水质保护生态功能区
Ⅳ2.平江梅江贡水中上游水质保护与水土保持
生态功能区
Ⅳ2.4章水中游水土保持与水质保护生态功能区
Ⅳ2.5梅江上游水质保护与水源涵养生态功能区
Ⅳ3桃水濂水流域森林与农田生态亚区
Ⅳ3.。桃水上游水质保护与水源涵养生态功能区
Ⅳ3.2桃水上游东部水质保护与水源涵养生态功能区
Ⅳ3.3濂水寻乌水上游水源涵养与水质保护生态功
能区
Ⅳ4遂川江上游森林农田生态亚区
Ⅳ4-l遂川江匕游北部水土保持与水质保护生态功能区
万方数据
】】8 生态科学E‘.o】09jca】Scj助ce 27卷
Ⅳ4.2遂川江上游南部水源涵养与生物多样性保护生 等方面提供的帮助,在此一并表示谢意!
态功能区
参考文献(References)
4结论与讨论(ConcIusionand sCu鹊ion)
本研究将江西省生态功能区分为4个生态区、
13个生态亚区和45个生态功能区,本研究有如下特
点:首先,在指标的选取上,综合考虑了江西省自
然地理状况、气候因素、自然资源条件、社会经济
条件和人类活动影响等因素,三级指标的选取自然
清晰,指标覆盖面大,数据最新可靠;其次,本研
究首次将经纬度列入省域的生态功能分区指标体
系,符合江西省特殊的纬度地带性影响大于经度地
带性的生态环境特征;再次,在区划的过程中,由
于指标之间存在着一定的信息的重叠眩¨,指标体系
选取显得尤为重要,本研究的三级指标体系通过专
家智能集成和主成份分析方法较好地解决了这个问
题;最后,采用定性和定量结合的方法保证了结果
的准确性,运用地理信息系统软件成图,使结果有
了较高的实用性和可操作性。同时,江西省现有99
个设区市,由于无法获取所有行政单元的数据,舍
弃部分无法获取完整数据的区域,只选取其中80个
行政单元作为区划对象,对未列入的区域采用类比、
综合判断等定性分区的方法列入各功能区域,这在
一定程度上增加了分区的主观性。区划过程中尽量
保持行政边界的完整性,有利于相应部门对功能区
的目标管理,但是,由于某些县(市)内生态系统
差异明显,适当的时候必须打破县(市)行政边界,
采用定性划分的方法以保证结果的可靠性。在数量
分区的过程中,某些生态功能区在地理上不连续,
通过定性分析的方法把它们列入各个生态亚区,这
样有利于科学的管理及分区结果的直观显示。
本研究将定性分析,定量计算和GIS的空间表
达结合起来,结果合理清楚,有利于江西省生态保
护决策的科学化、数量化和合理化,同时也可为合
理利用自然资源、保护生物多样性和维护区域生态
安全,以及产业结构的合理布局和优化等提供科学
依据。
致谢(ACknow|egdement)
本文在写作过程中得到了江西农业大学2005级
研究生袁芳,乐丽红,罗可,河北工业大学2006级
网络工程专业祝志强等同学在软件使用和数据处理
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万方数据
江西省生态功能区划的分区过程及结果
作者: 祝志辉, 黄国勤
作者单位: 祝志辉(江西农业大学生态科学研究中心,江西,南昌,330045), 黄国勤(江西农业大学生态
科学研究中心,江西,南昌,330045;中国井冈山干部学院教学科研部,江西,井冈山,343600)
刊名: 生态科学
英文刊名: ECOLOGICAL SCIENCE
年,卷(期): 2008,27(2)
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态功能区区划及其生态屏障建设与布局[期刊论文]-四川林业科技2005,26(3)
4. 郎勇设.柳辉.黄志刚.Lang Yongshe.Liu Hui.Huang Zhigang 宁夏生态功能区划研究[期刊论文]-宁夏大学学报
(自然科学版)2009,30(1)
引证文献(2条)
1.唐圣钧.奉均衡.张海凤 基于生态环境约束条件下的永州市城市发展策略研究[期刊论文]-城市规划学刊
2010(z1)
2.战金艳.史娜娜.邓祥征 鄱阳湖湖区核心生态系统服务功能空间辨识[期刊论文]-地理研究 2009(4)


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