河北省生态区划研究

型、亚地貌类型等指标体系( 表 3) 。以地带性植被为 区域单元划分的主要标志, 充分考虑年均温、积温和
降雨分布的区域差异, 同时套合行政界线, 进行二级
生态建设分区, 共分为 15 个生态亚区。3) 生态区划三
级分区: 在对于生态系统客观认识和充分研究的基础
上, 应用生态学原理和方法, 揭示自然生态区域的相
第 19 卷 第 5 期 2003 年 9 月
地理与地理信 息科学 Geography and Geo - Information Science
Vol. 19 No. 5 September 2003
河北省生态区划研究
河北省生态与灾害研究 课题组
摘要: 该文根据河北省自然资源特征、生态环境现状和社会经济的发展, 确立该区生态 区划的原则、指标 因子体系, 利用 3S 技术, 综合 专家集成 和定量分析 方法, 对地貌、气候、植被、土壤、经济结构、经济 活动强度、土地 利用类型、 生态功能等主因子数据进行叠加与分析, 将河北 省分为 8 个生态环境区、15 个生态环境亚区、24 个生态环境小区。 关键词: 生态环境; 生态区划; 3S 技术 中图分类号: X171. 1 文献标识码: A 文章编号: 1672- 0504( 2003) 05- 0082- 04
指标来度量, 使用层次分析法结合征询专家打分, 通
过分析处理, 得出因子权重值。权重值 !0 20 为一
级分区依据, !0 15 为二级分区依据, !0 05 为三级
分区依据( 表 1) 。
表 1 生态区划指标权重系数 Table 1 Weight values for indices of ecological regi onalization
度 1 5~ 2 2, 多大风; 西部土壤多为栗钙土, 东部多 湿润过渡的大陆性季风型气候, 年降雨量 600~ 700
为黑沙土和灰色森林土; 区内除鸳鸯河、闪电河及其 mm, 河流多, 水资源丰 富, 植被 种类繁多。低 山、丘
以东诸小河外, 皆为内陆河, 水资源缺乏。该区主要 陵区坡耕地较多, 水土流失也较为严重, 退耕还林还
% 冀 西 北 山 地 生 太行山、恒山、燕 山的交 接地 带有 一串盆 地分
态区
布, 外围中低山海拔高度在 500~ 1 000 m 以上
& 太 行 山 山 地 生 北部海拔 1 000 m 以上, 相对高 度 500 m 以上,
态区
向南渐次降低至 500 m 以下的低山丘陵
∋
燕山山麓 平原 生态区
区: 主要依据区域地形、地貌特征分为 8 个区( 表 2) 。 2) 生态区划二级分区: 在一级分区的基础上, 地形地貌
格局进一步影响着大尺度下水热因子分布, 其作用导
致了区域内的生态类型进一步分异, 而地带性植被纬 向和经向的分异规律就反映了这种作用 的结果[ 4] 。
因此, 二级区划分选取气候气象指标、地带性植被类
2. 2 生态分区的指标体系
自然界的生态系统都是按照一定的地域有规律
的分布。而生态区划正是研究生态系统的这种地域
性规律, 着重于探讨一定地区内生态系统的地理分 布和空间组合特点及其形成原因[ 3] 。由于一个地区
的自然环境条件有其本身的特点, 不同地区间生态
系统的区域性特征也不相同, 这是划分不同生态区
表 4 生态区划三级分区指标 Table 4 Ecologi cal regionalization indices of small
eco- environment region
生态指标类型 微地貌类型 植被类型 土壤类型
气象气候
生态系统类型
指标特征 盆地、平原、河谷、高原及丘陵等
森林、灌丛、草原、农业植被等 棕壤、褐土、栗钙土、潮土等
3 河北省生态分区简介
# 冀北和燕山山地生态区 该区包括承德地 区坝下和唐山、秦皇 岛、承德三市所属 19 个县市的
∀ 坝上高原生态区 该区包括张北、沽源、康 全部或部分, 建有 1 个国家级自然保护区和 2 个省
保三县的全部和尚义、丰宁、围场县的部分, 区内建 级自然保护区。该区为滦河、潮白河、蓟运河等水系
似性和差异性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, 划分生态环境的区域单元[ 4] 。
因此在三级区的划分中应主要考虑微地貌类型、生态
系统类型、人类活动指标、地带性植被类型、土壤类型
等指标( 表 4) , 共分为 24 个生态环境小区。
表 2 生态区划一级分区指标 Tabl e 2 Ecological regionalization i ndi ces of pri mary
有红松洼草地生态系统自然保护区。该区海拔多在 上游或发源地, 海拔多在 1 300~ 1 500 m, 地貌分为
1 350~ 1 600 m, 总地势由南向北倾斜; 属冷温地带, 中山、低山、丘陵和盆地四种类型, 低山、丘陵面积较
年均温- 0 3~ 3 5 + , 年降水量 340~ 450 mm, 干燥 大。燕山山地属中温带向暖温带过渡、半干旱向半
1 生态区划的内涵与分区原则
生态区划是在一定的自然 区域范围内, 以生态 系统类型为基础, 以生态特征、空间结构、生产力、稳 定性和人为活动对系统的生态关系及其整体功能的 影响度为指标, 进行的自然生态系统类型划分和空 间定位。自然界地域分异规律是进行生态区划的理 论基础[ 1] 。地域分异以及人类活动影响的结果形成 了地带性差异和非地带性差异, 引起不同生态区域 间的能量流、物质流和信息流的差异, 根据拟定划分 生态单元的依据和环境因子分析, 揭示生态区的形 成和结构, 充分认识区域的相似性和差异性, 进而揭 示产生这种分异的真相, 是生态区划的主要目的、任 务和意义, 也是进行生态规划和生态经济管理的基 础。基于生态区划目的, 区域环境主要问题及区域 分异规律, 生态区域划分应遵循以下原则: 1) 发生相 对一致性原则。根据生态区内部地形地貌特征相对 一致性标准, 结合区域生态系统结构、过程和景观格 局的 关系, 进行 生态区划, 它是生态区划 的基本依
的理论基础和基本依据。生态系统是生物与环境间
相互联系的空间组合, 其本身就包含了生物与环境
两方面的内容, 因此, 环境因素常常作为生态区划的 重要依据, 而且环境条件常表现在一些数量指标上。
2. 2. 1 生态区划因子权重分析 根据区划单元的
各种指标的状况, 采取定性与定量相结合的方法, 利
用权重系数来体现各因子的相对优势或重要程度, 把不同性质、不同量纲的指标因子用统一无量纲的
为干寒草原区, 坝缘零星分布林地, 人口增长的压力 草任务艰巨。应充分利用自然资源优势, 发展生态
基于河北省生态区域的环境特征及其地理区位 的特殊性, 还应遵循以下原则: 1) 环境保护特殊性原 则。河北省内国家级和省级自然保护区较多, 在生 态区划过程中要保证保护区区界的完整性; 2) 便于 管理的原则( 行政区域完整性原则) 。在区划过程中 生态区域界线尽量与行政辖区接轨, 这不仅有利于 高层决策, 同时有利于各类资料的收集、整理以及统 计分析, 便于行政地区综合管理措施的实施。
科学合理的生态区划为正确认识生态系统的地 域组合特征及其分异规律, 合理开发和保护区域资 源, 因地制宜地制定科学的区域环境整治策略提供 科学的依据。本文以河北省的生态系统为对象, 在 研究生态地域、生态服务功能、生态资产、生态敏感 性和人类活动对生态环境的胁迫等特点和规律的基 础上, 建立河北 省生态区划的 原则、方法 和指标体 系, 利用生态环境要素叠加的方法进行生态功能区 划分。该区划是以自然综合区划为基础, 吸收专题 划分的成果, 应用现代生态学原理、系统和综合观点 分析区域生态环境问题的形成机理, 为生态规划服 务, 从而达到社会经济和生态环境的可持续发展。
海拔 5~ 50 m, 坡降 1/ 1 000 至 1/ 10 000
(
太行山山 麓平 原生态区
海拔 50~
100 m, 坡降 1/ 1 000 至 1/ 6
000
) 低平原生态区
海拔高度 5~ 50 m, 主要分布在 冀中南地区, 大 部分坡降 1/ 6 000 至 1/ 10 000
∗ 滨海平原生态区 海拔高度 5 m 以下, 坡降 1/ 5 000 至 1/ 10 000
第 5期
河北省生态与灾害研究 课题组: 河北省生态 区划研究
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地覆盖与土地利用变化、河北省乡级行政区界等矢 量数据和属性数据, 以及河北省遥感影像栅格数据 的叠加分析, 进行河北省生态环境分区( 图 1) 。
图 1 生态区划方案及技术路线 Fig. 1 Scheme of ecologi cal regionalization in Hebei
年均温、!10 + 积温、!0 + 积温、年降 雨量、 年干燥度等
生态系统结构和物种组 成、生 态系统服 务功能 和生态环境敏感性等; 植被覆盖度、土壤侵蚀等
人类活动指标
人口密度、经 济活 动强度、经济 结构 及土 地利 用状况等
2. 2. 3 河北省生态区划图编制 根据上述生态分 区的原则、方法, 利用遥感和地理信息系统技术确定
据; 2) 生态环境的相似性和差异性原则。相似性主 要体现在一定范围内的区域间环境要素的相似以及 区域环境分区间的差异, 这是自然环境的客观反映; 3) 区域共轭性原则。区域所划分的对象必须是具有 独特性, 空间上完整的自然区域。即任何一个生态 功能区 必须 是 完整 的个 体, 不存 在彼 此 分离 的部 分[ 1, 2] ; 4) 综合性原则和主导因素原则。主导因素是 影响区域发展的主体资源和 主要环境功能因子, 它 决定着区域环境的最大社会经济和环境效益。同时 环境中主要素与其它要素间相互制约、相互影响, 并 表现出 集体效应 , 因此要从区域生态环境的整体发 展和未来发展趋势与利益出发, 兼顾其它环境要素功 能; 5) 可调整性原则。生态功能区是不断发展变化的, 生态区划具有时效性, 但必须结合历史的演变过程, 这有利于指导区划内容随着时间变化而作调整, 以适 应生态环境的变化, 促进区域环境的良性发展。
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地理与地理信息科学
生态分区的界线, 再根据行政界线进行局部调整, 将 24 个生态环境小区( 图 2) [ 5] 。 河北省划分为 6 个生态环境区、15 个生态环境亚区、
第 19 卷
图 2 河北省生态区划示意 Fig. 2 Sketch of eco- environment regions in Hebei Province
指标类型
土壤侵蚀 地形地貌 气候气象 植被系数 土壤系数 生态系统功能 人类活动指标
其它
指标权重系数
0. 06 0. 21 0. 15 0. 18 0. 13 0. 14 0. 10 0. 03
层次分析及模糊聚类分析结果 一级分区 二级分区 三级分区
3
1
2
3
2
3
2
3
3 3
3
2. 2. 2 河北省生态区划 分区 1) 生态区划一级分
表 3 生态区划二级分区指标 Table 3 Ecological regionalizati on indices of sub
eco- environment region
生态指标 地形地貌
植被类型 气象气候
指标特征 亚地貌类型, 如山系、盆地等 森林、灌丛、草原、农业植被等 年均温、!10 + 积温、!0 + 积温、年降雨量等
2 生态区划方法
2. 1 河北省生态区划思路 根据生态区划的基本理论并结合河北省生态环
境特征以及生态环境因子选择, 采用因子权重分析 法和最大似然法确定三级主导因子, 拟定主因子叠 置, 包括河北省地形、地貌、植被、土壤、农业区划、土
收稿日期: 2003- 06- 05; 修订日期: 2003- 08- 16 作者简介: 河北省科学院科研基金项目 河北省生态与灾害研究 ( 2003- 1- 01)
eco- environment region
生态分区
地形地貌特征
∀ 坝 上 高 原 生 态 系内蒙古高原的南缘, 大部分地区海拔1 350~
区
1 600 m
#
冀北和燕 山山 地生态区
北部山地海拔多在 1 300 ~ 1 500 m, 相对 高度 为 500~ 800 m, 坡度 20∃~ 40∃, 燕山南侧海拔为 500 m 以下的低山丘陵