吳雋宇 朱榴奕
20世紀(jì)以來,人類社會(huì)與自然環(huán)境的矛盾日益突出。自然環(huán)境是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ),如何協(xié)調(diào)人與自然的關(guān)系是實(shí)現(xiàn)人類文明社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的核心[1]。人類社會(huì)和自然環(huán)境是2個(gè)龐大且復(fù)雜的系統(tǒng),兩者通過物質(zhì)、體驗(yàn)、情感、認(rèn)知和哲學(xué)多個(gè)維度建立了聯(lián)系[2],并在漫長(zhǎng)的交互作用、相互影響中形成了不可分割的整體,產(chǎn)生了耦合效應(yīng)。這種耦合包括了正面及負(fù)面的影響:一方面,能源消耗、工業(yè)化、城市化等高強(qiáng)度的人類活動(dòng)對(duì)自然環(huán)境造成極大的破壞;另一方面,環(huán)保運(yùn)動(dòng)、政策干預(yù)可以使自然免受人類的過度開發(fā)[3]。只有正確把握人與自然之間的辯證關(guān)系,倡導(dǎo)保護(hù)自然的生態(tài)文明理念,才能建立人和自然的和諧統(tǒng)一。
生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ),也是連接自然系統(tǒng)與人類福祉的橋梁。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)指的是人類從生態(tài)系統(tǒng)獲取的所有惠益的統(tǒng)稱,包括支持服務(wù)、供給服務(wù)、調(diào)節(jié)服務(wù)、文化服務(wù)[4]。前三者可通過生態(tài)過程直接為人類提供生態(tài)價(jià)值,如氣候調(diào)節(jié)、生物多樣性、糧食供給等,可統(tǒng)稱為環(huán)境服務(wù);而文化服務(wù)則是通過人的主觀意愿和感受為人類間接提供社會(huì)價(jià)值,如審美、精神療愈、科研教育等,可作為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與人類福祉交互作用的重要表征[5]??偟膩碚f,環(huán)境服務(wù)是量化生物物理過程的概念,體現(xiàn)了自然生態(tài)的屬性,文化服務(wù)則將人的主觀情感與偏好納入評(píng)估框架中,體現(xiàn)了社會(huì)人文的屬性,兩者分別表征生態(tài)和社會(huì)的雙重價(jià)值需求。
環(huán)境服務(wù)評(píng)估方法目前主要有當(dāng)量因子法、InVEST、ARIES等,方法較為成熟,而文化服務(wù)則因其無(wú)形性、非消耗性、主觀性等特點(diǎn)[6],其評(píng)估水平整體落后于環(huán)境服務(wù),這也是文化服務(wù)在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)管理和規(guī)劃中常被忽視的原因[7]。隨著新數(shù)據(jù)源如社交媒體、興趣點(diǎn)(point of interest, POI)數(shù)據(jù)的出現(xiàn),以及參與式制圖方法的成熟,SoLVES、MaxEnt模型的應(yīng)用為文化服務(wù)的系統(tǒng)、全面評(píng)估提供了可能。實(shí)際上,人們對(duì)于大自然的向往和追求與自然環(huán)境所提供的各種文化服務(wù)的承載能力之間存在著復(fù)雜的矛盾,因此了解和分析環(huán)境服務(wù)和文化服務(wù)之間的空間可視化耦合關(guān)系、識(shí)別環(huán)境-文化服務(wù)的冷熱點(diǎn)地圖有助于規(guī)劃和管理者明確社會(huì)和生態(tài)價(jià)值層面的權(quán)衡和協(xié)同效應(yīng)[8],為生態(tài)保護(hù)規(guī)劃和管理的優(yōu)化提供新的視角。現(xiàn)有研究從社會(huì)-生態(tài)耦合的角度對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)行探討,如Alessa等通過參與式制圖量化的感知生物價(jià)值疊加凈初級(jí)生產(chǎn)力生成了社會(huì)-生態(tài)熱點(diǎn)地圖[9],潘健峰等分別采用InVEST模型和SoLVES模型量化了生境質(zhì)量和感知生物多樣性2個(gè)指標(biāo),并引入耦合協(xié)調(diào)度模型探討了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)中社會(huì)-生態(tài)功能的耦合程度[10]。但相關(guān)研究仍不全面,即表征社會(huì)和生態(tài)功能的指標(biāo)不完善,且未對(duì)國(guó)土空間可持續(xù)規(guī)劃產(chǎn)生具體的指導(dǎo)意義。
珠江河口區(qū)是粵港澳大灣區(qū)的核心區(qū)域,一方面高強(qiáng)度的城市建設(shè)對(duì)珠江河口的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了極大的威脅,另一方面高密度的人群對(duì)城市生態(tài)系統(tǒng)所提供的文化服務(wù)功能提出了更高的要求,因此如何實(shí)現(xiàn)珠江河口區(qū)社會(huì)生態(tài)價(jià)值的一體化優(yōu)化是該區(qū)可持續(xù)發(fā)展的重要課題。
鑒于此,本研究以珠江河口區(qū)為研究案例,采用InVEST模型和MaxEnt模型分別對(duì)多種環(huán)境服務(wù)和多種文化服務(wù)進(jìn)行量化評(píng)估與空間制圖,采用耦合協(xié)調(diào)度模型并結(jié)合熱點(diǎn)分析,探討環(huán)境服務(wù)和文化服務(wù)之間的空間耦合協(xié)調(diào)關(guān)系和集聚特征,提出基于環(huán)境-文化服務(wù)耦合視角下的珠江河口區(qū)生態(tài)管理分區(qū)和策略,為生態(tài)文明建設(shè)下國(guó)土空間可持續(xù)規(guī)劃和管理提供參考依據(jù)。
珠江河口位于粵港澳大灣區(qū)中南部,是中國(guó)三大河口三角洲之一。珠江河口承接西江、北江、東江等河流之水,由南部八大入??趨R入南海。珠江河口區(qū)是陸海相互作用形成的陸地區(qū)域,本研究范圍為珠江河口區(qū),即珠三角綠道網(wǎng)1、2、3號(hào)線在珠三角平原圍合形成的河口區(qū)域,包括廣州、深圳、東莞、中山、珠海5市的部分濱海區(qū)域以及香港、澳門2區(qū),面積為4 207.63 km2(圖1)。珠江河口區(qū)是粵港澳大灣區(qū)人口最集中、經(jīng)濟(jì)文化活動(dòng)最活躍的區(qū)域,該區(qū)水網(wǎng)縱橫,地勢(shì)低平,海島眾多,自然資源豐富,歷史文化底蘊(yùn)深厚。
圖1 研究區(qū)范圍Scope of research area
依據(jù)《生態(tài)保護(hù)紅線劃定指南》[11]、《廣東省資源環(huán)境承載能力和國(guó)土空間開發(fā)適宜性評(píng)價(jià)技術(shù)指引(試行)》[12]等官方文件以及國(guó)家提出的“雙碳”目標(biāo)[13],確定了環(huán)境服務(wù)的4個(gè)指標(biāo)——生境質(zhì)量、碳儲(chǔ)存、水源供給、土壤保持;參考影響廣泛的千年生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估框架,選取了目前評(píng)估中最常見且最易理解的7個(gè)文化服務(wù)指標(biāo),各指標(biāo)權(quán)重由熵值法確定(表1)。
表1 珠江河口區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估體系Tab.1 Evaluation system of ecosystem services in the Pearl River Estuary area
首先,本研究采用InVEST、MaxEnt模型對(duì)環(huán)境服務(wù)、文化服務(wù)進(jìn)行評(píng)估,引入耦合協(xié)調(diào)度模型,探討研究區(qū)環(huán)境服務(wù)和文化服務(wù)水平的相對(duì)高低和相互作用的協(xié)調(diào)程度;接著,通過環(huán)境服務(wù)和文化服務(wù)熱點(diǎn)的疊加,了解兩者的熱(暖/冷)點(diǎn)的空間聚類的差異性,從而厘清環(huán)境服務(wù)和文化服務(wù)的空間耦合機(jī)制。
1.2.1 InVEST模型
InVEST模型是目前應(yīng)用較為成熟的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估軟件,可對(duì)多種環(huán)境服務(wù)進(jìn)行評(píng)估,本研究采用該模型對(duì)研究區(qū)的生境質(zhì)量、碳儲(chǔ)存、水源供給、土壤保持進(jìn)行空間制圖,上述4個(gè)模塊運(yùn)行的原理見InVEST模型指導(dǎo)手冊(cè)[14]。
1.2.2 MaxEnt模型
MaxEnt是根據(jù)最大熵理論和機(jī)器學(xué)習(xí)算法建立的一種概率模型,可根據(jù)已知事物分布和環(huán)境信息構(gòu)建約束條件-特征函數(shù),擬合最大熵并預(yù)測(cè)事物的潛在分布[15-16],模型計(jì)算式[17]為:
式中:X為已知事物分布;Y為環(huán)境變量;n為訓(xùn)練樣本數(shù)量;p(X,Y)為概率函數(shù);H(X|Y)為訓(xùn)練樣本的信息熵;X*為最大熵。
在模型參數(shù)設(shè)置中,一般隨機(jī)選擇75%的分布點(diǎn)為訓(xùn)練樣本,另外25%的分布點(diǎn)則作為測(cè)試數(shù)據(jù)以驗(yàn)證訓(xùn)練樣本的準(zhǔn)確度。為提高預(yù)測(cè)精度,在模型運(yùn)行過程中可選擇重復(fù)運(yùn)算25次。模型預(yù)測(cè)結(jié)果精度由受試者工作特征曲線下的面積(area under curve, AUC)表示,AUC取值范圍為[0,1],該值越高代表模擬結(jié)果越精確,一般情況下,AUC值大于0.7則視為結(jié)果有效[18]。
MaxEnt模型最早應(yīng)用于物種分布預(yù)測(cè),因其具有空間可視化的優(yōu)勢(shì)逐漸被用于評(píng)估文化服務(wù)。如2011年,基于MaxEnt模型開發(fā)的SoLVES模型就被認(rèn)為是一種有效評(píng)估文化服務(wù)的工具,但SoLVES模型所需數(shù)據(jù)較MaxEnt模型更為復(fù)雜。MaxEnt模型相對(duì)靈活,僅需獲取文化服務(wù)的已知分布點(diǎn)以及相應(yīng)的環(huán)境變量數(shù)據(jù)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)文化服務(wù)的可視化評(píng)估,且該方法的合理性和有效性已被多個(gè)學(xué)者證明[19-20]。采用MaxEnt結(jié)合大眾點(diǎn)評(píng)數(shù)據(jù)進(jìn)行文化服務(wù)評(píng)估,主要分以下3個(gè)步驟(圖2)。
圖2 MaxEnt結(jié)合大眾點(diǎn)評(píng)數(shù)據(jù)進(jìn)行文化服務(wù)評(píng)估的工作流程Workflow of cultural service evaluation by MaxEnt baesd on public comment data
1)獲取文化服務(wù)分布點(diǎn)數(shù)據(jù)??赏ㄟ^社交媒體[21]、POI[22]、參與式制圖[23]等方法獲取,其中POI提供的信息較難識(shí)別多種文化服務(wù)的分布點(diǎn),而參與式制圖適合城市公園、社區(qū)等小尺度區(qū)域,考慮到本研究需在大尺度上評(píng)估多個(gè)文化服務(wù)指標(biāo),故選擇社交媒體中的大眾點(diǎn)評(píng)景點(diǎn)/周邊游頻道的資源點(diǎn)作為文化服務(wù)分布點(diǎn)的數(shù)據(jù)。具體方法為:參考相關(guān)文獻(xiàn)[24-25],根據(jù)評(píng)論關(guān)鍵詞確定各資源點(diǎn)能提供哪幾種文化服務(wù)類型,所有具有某種文化服務(wù)的資源點(diǎn)的坐標(biāo)位置即為該種文化服務(wù)的已知分布點(diǎn),最后分別得到7種文化服務(wù)的分布數(shù)據(jù)。2)選取環(huán)境變量。根據(jù)文獻(xiàn)資料以及田野調(diào)查,選取土地利用、高程、坡度、山體陰影、植被覆蓋度、距水體距離、距道路距離、距海岸線距離、距食宿點(diǎn)距離共9個(gè)對(duì)文化服務(wù)分布存在影響的變量。為避免變量之間存在共線性而對(duì)結(jié)果產(chǎn)生影響,采用皮爾遜相關(guān)系數(shù)進(jìn)行變量篩選。結(jié)果表明:所有環(huán)境變量相關(guān)系數(shù)均小于0.8,相關(guān)性不強(qiáng),故全部予以保留用以建模。3)將7種文化服務(wù)分布數(shù)據(jù)與環(huán)境變量輸入MaxEnt模型,輸出7種文化服務(wù)的空間分布預(yù)測(cè)圖。
1.2.3 耦合協(xié)調(diào)度模型
耦合協(xié)調(diào)度模型是基于物理學(xué)中耦合度的概念而建立的模型,能夠判別各子系統(tǒng)的耦合相互作用或互饋關(guān)系的好壞[26]。引入該模型可以衡量研究區(qū)環(huán)境和文化服務(wù)功能交互耦合的協(xié)調(diào)程度,該模型的計(jì)算式為[27]:
式中:C為系統(tǒng)耦合度;f(a)和f(b)分別為環(huán)境服務(wù)和文化服務(wù)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)值;T為珠江河口區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)綜合指數(shù);權(quán)重α和β均取0.5,表明環(huán)境服務(wù)和文化服務(wù)2個(gè)子系統(tǒng)同樣重要;D為耦合協(xié)調(diào)度,值越大,耦合協(xié)調(diào)程度就越高(表2)。
表2 研究區(qū)綜合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)耦合協(xié)調(diào)類型特征[28]Tab.2 Characteristics of coupling and coordination types of integrated ecosystem services in the research area[28]
1.2.4 熱點(diǎn)分析
熱點(diǎn)分析(G*指數(shù))可區(qū)分聚類高值和低值的熱(暖/冷)點(diǎn)。為進(jìn)一步揭示環(huán)境服務(wù)和文化服務(wù)空間聚類分布特征,本研究以100 m×100 m的網(wǎng)格為基本單位,使用G*指數(shù)分別對(duì)環(huán)境服務(wù)和文化服務(wù)進(jìn)行熱點(diǎn)分析,計(jì)算式為[9]:
式中:n為網(wǎng)格數(shù)量;wij是網(wǎng)格i、j之間的距離,即空間權(quán)重;xj是網(wǎng)格j的環(huán)境或文化服務(wù)值。
G*指數(shù)的統(tǒng)計(jì)意義可通過Z值和P值區(qū)分,參考其他研究[9,24],以P<0.1為標(biāo)準(zhǔn),Z值處于(–∞,–1.65)為冷點(diǎn),處于[–1.65,1.65]為暖點(diǎn),處于(1.65,+∞)為熱點(diǎn)。
本研究的所有數(shù)據(jù)的選取時(shí)間點(diǎn)為2020年,需重采樣的數(shù)據(jù)的空間分辨率為100 m×100 m,坐標(biāo)系統(tǒng)一矯正為WGS_1984_UTM_Zone_49N投影坐標(biāo)系(表3)。
表3 研究數(shù)據(jù)來源、精度和時(shí)間Tab.3 Data sources, accuracy and time
通過InVEST模型生成4個(gè)環(huán)境服務(wù)指標(biāo)的空間分布圖(圖3),將歸一化的指標(biāo)結(jié)合權(quán)重生成綜合環(huán)境服務(wù)空間分布圖(圖4)。由圖可知,研究區(qū)綜合環(huán)境服務(wù)呈現(xiàn)東南高、西北低的空間分布格局,環(huán)境服務(wù)較高的區(qū)域往往是林、草地等人類活動(dòng)少的城市郊區(qū),而環(huán)境服務(wù)較低的區(qū)域則位于地形平坦的沿海區(qū)域。河口沿海人類活動(dòng)頻繁、人口密度大,這與河口城市多沿海岸線發(fā)展有一定的關(guān)系。
圖3 研究區(qū)4個(gè)環(huán)境服務(wù)指標(biāo)空間分布Spatial distribution of four environmental services in the research area
圖4 研究區(qū)綜合環(huán)境服務(wù)空間分布Spatial distribution of comprehensive environmental ecosystem services in the research area
采用MaxEnt模型生成7個(gè)文化服務(wù)指標(biāo)的空間分布圖(圖5),每個(gè)指標(biāo)輸出的AUC值均高于0.7,說明評(píng)估結(jié)果有效。從環(huán)境變量的響應(yīng)來看,距道路、食宿點(diǎn)距離等人為因素對(duì)文化服務(wù)存在距離衰減的規(guī)律,且較高程、坡度等自然因素對(duì)文化服務(wù)分布的影響更大。
圖5 研究區(qū)7個(gè)文化服務(wù)指標(biāo)空間分布Spatial distribution of seven cultural services in the research area
將歸一化的指標(biāo)結(jié)合權(quán)重生成綜合文化服務(wù)空間分布圖(圖6)。由圖可知,綜合文化服務(wù)呈現(xiàn)外伶仃洋沿岸價(jià)值高、內(nèi)陸價(jià)值低的空間分布格局,即文化服務(wù)感知較強(qiáng)的區(qū)域是城市繁華、基礎(chǔ)設(shè)施完善、人口相對(duì)密集的沿岸地區(qū),文化服務(wù)較低的區(qū)域則遍布全區(qū),這些地方往往是工業(yè)園區(qū)密集、旅游資源稀少、人口稀疏的區(qū)域。
圖6 研究區(qū)綜合文化服務(wù)空間分布Spatial distribution of comprehensive cultural ecosystem services in the research area
從區(qū)域整體而言,研究區(qū)平均耦合協(xié)調(diào)度為0.36,即整體耦合協(xié)調(diào)程度為中度失調(diào),接近勉強(qiáng)耦合協(xié)調(diào);環(huán)境服務(wù)與文化服務(wù)均值相差0.03,協(xié)調(diào)類型屬于環(huán)境-文化服務(wù)同步發(fā)展型,說明全區(qū)環(huán)境-文化服務(wù)瀕臨失調(diào)。可見,研究區(qū)環(huán)境-文化服務(wù)雖能同步發(fā)展,但總體相互促進(jìn)、協(xié)同發(fā)展水平一般,處于失調(diào)到協(xié)調(diào)的過渡階段。
從空間分布上講,研究區(qū)東南部耦合協(xié)調(diào)度高、西南部低(圖7)。究其原因,該區(qū)東南部為香港、澳門地區(qū),這些地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),人口密度大,旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá),大量公園、歷史遺址能提供眾多文化服務(wù),并且在發(fā)展的同時(shí)也注重生態(tài)環(huán)境的保護(hù)與修復(fù)。例如,香港是典型的多山沿海城市,近一半的土地為天然山坡,生態(tài)基底優(yōu)越,且因嚴(yán)格的分類分級(jí)管控、多元共治等措施,使生態(tài)環(huán)境得到了有效保護(hù),維持了較高的生物多樣性,至今約有76%的土地為未開發(fā)的生態(tài)空間,環(huán)境服務(wù)價(jià)值高[33];多數(shù)生態(tài)空間被劃定為公園、保護(hù)區(qū)等,既作自然保育用途,也能為眾多市民和游客提供親近大自然的機(jī)會(huì)。另外,在城市建成區(qū),香港主張“將大自然帶回市區(qū)”,在市區(qū)建設(shè)了完善的藍(lán)綠基礎(chǔ)設(shè)施,營(yíng)建了城市生境網(wǎng)絡(luò),加深了人們對(duì)生物多樣性的認(rèn)識(shí),提高了文化服務(wù)的供給效率,因此香港總體來說耦合協(xié)調(diào)度高。
圖7 研究區(qū)環(huán)境-文化服務(wù)耦合協(xié)調(diào)程度空間分布Spatial distribution of coupling and coordination degree between environmental and cultural service in the research area
本研究分別對(duì)環(huán)境和文化服務(wù)進(jìn)行G*指數(shù)分析,根據(jù)Z值劃定熱、暖、冷點(diǎn),兩者疊加得到環(huán)境-文化熱點(diǎn)圖(圖8)。環(huán)境服務(wù)冷點(diǎn)-文化服務(wù)冷點(diǎn)區(qū)(簡(jiǎn)稱冷-冷區(qū),其他以此類推)占比為23.87%,主要分布在研究區(qū)西部的南沙、中山和珠海等地,該地以耕地和城市建設(shè)用地等人工生態(tài)系統(tǒng)為主,生態(tài)破壞嚴(yán)重,自然和人文資源相對(duì)匱乏、基礎(chǔ)設(shè)施較為分散等導(dǎo)致文化服務(wù)供給能力也相對(duì)較低。熱-熱區(qū)僅為6.10%,在澳門、深圳、香港、淇澳島等零星分布,研究區(qū)中部虎門等地也有少量熱-熱區(qū)分布,這些地方生態(tài)環(huán)境較好,旅游資源豐富,交通便利,因此環(huán)境服務(wù)和文化服務(wù)均較高。環(huán)境-文化服務(wù)集聚程度不匹配區(qū)域(熱-冷區(qū)、冷-熱區(qū))占研究區(qū)的1/3以上,主要分布在研究區(qū)東部的東莞、深圳、香港等地,西部的珠海也有零星分布。環(huán)境-文化服務(wù)集聚程度不匹配的原因:一方面是城市建設(shè)用地基礎(chǔ)設(shè)施完善和生態(tài)環(huán)境惡化的矛盾;另一方面是山區(qū)腹地生物多樣性高和基礎(chǔ)設(shè)施不足的矛盾。
圖8 研究區(qū)環(huán)境服務(wù)、文化服務(wù)熱點(diǎn)空間分布Spatial distribution of hot spots in environmental services and cultural services in the research area
結(jié)合環(huán)境-文化服務(wù)熱(暖/冷)點(diǎn)以及耦合協(xié)調(diào)程度來看,區(qū)域內(nèi)存在較多環(huán)境-文化服務(wù)不協(xié)調(diào)和沖突的區(qū)域,結(jié)合上述分析結(jié)果進(jìn)行生態(tài)管理分區(qū),可為研究區(qū)可持續(xù)發(fā)展提供針對(duì)性的指導(dǎo),從而實(shí)現(xiàn)社會(huì)-生態(tài)協(xié)同增益的目標(biāo)。良好的生態(tài)環(huán)境是文化服務(wù)感知的基礎(chǔ),因此將以生態(tài)保護(hù)為主、以文化服務(wù)開發(fā)為輔作為生態(tài)功能分區(qū)劃分的原則,將研究區(qū)熱-熱、熱-冷、熱-暖、暖-暖區(qū)劃為生態(tài)涵養(yǎng)區(qū),冷-暖、冷-熱、暖-熱區(qū)劃為生態(tài)修復(fù)區(qū),冷-冷、暖-冷區(qū)劃為一般保護(hù)區(qū)(圖9)。
圖9 研究區(qū)生態(tài)管理分區(qū)Ecological management regionalization in the research area
1)生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)??偯娣e為1 615.93 km2,占研究區(qū)總面積的38.4%,在香港、珠海及各島嶼大面積分布,耦合協(xié)調(diào)程度以勉強(qiáng)耦合協(xié)調(diào)、中度耦合協(xié)調(diào)為主,少量中度失調(diào)。生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)是珠江河口區(qū)重要的生態(tài)屏障,是區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的核心區(qū)域,同時(shí)也是居民和游客最為理想的文化服務(wù)感知載體。因此生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)一方面應(yīng)施行嚴(yán)格的保護(hù)政策,限制任何開發(fā)、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng);另一方面可通過預(yù)約制來控制參觀、旅游活動(dòng)的規(guī)模,管控一切惡意破壞自然生態(tài)環(huán)境和旅游設(shè)施的行為。另外,可以生態(tài)教育為主題適度開展自然教育及體驗(yàn)活動(dòng),建構(gòu)生態(tài)認(rèn)同和正確的生態(tài)價(jià)值觀,以公眾參與的形式加入城市可持續(xù)性管理項(xiàng)目中。
2)生態(tài)修復(fù)區(qū)??偯娣e為1 245.07 km2,占研究區(qū)總面積的29.6%,主要分布在東莞、深圳、香港、廣州南沙、珠海等城市建成區(qū),耦合協(xié)調(diào)程度以中度失調(diào)、勉強(qiáng)耦合協(xié)調(diào)為主。這些區(qū)域因高度的城市化導(dǎo)致人類活動(dòng)加劇,生態(tài)用地破碎,生態(tài)安全問題突出,可通過見縫插綠的方式增加小型城市綠地的供給,并結(jié)合珠三角綠道、碧道、古驛道的建設(shè)構(gòu)建生態(tài)廊道網(wǎng)絡(luò),修復(fù)破碎的生境,加強(qiáng)人與自然的聯(lián)系,以環(huán)境服務(wù)的提升作為優(yōu)化文化服務(wù)空間結(jié)構(gòu)和功能的基礎(chǔ)。
3)一般保護(hù)區(qū)??偯娣e為1 346.63 km2,占研究區(qū)總面積的32.0%,普遍存在于研究區(qū)西部,即廣州南沙、中山、珠海等地,耦合協(xié)調(diào)程度主要為嚴(yán)重失調(diào)和中度失調(diào)。一般保護(hù)區(qū)多為耕地、水產(chǎn)養(yǎng)殖地,人類活動(dòng)干擾強(qiáng)度大,因此應(yīng)以綜合保護(hù)為主,適度挖掘自然和人文資源,發(fā)揮生態(tài)溢出效應(yīng)。一方面對(duì)于自然水體要加強(qiáng)水域生態(tài)環(huán)境保護(hù),通過“水、岸、城”一體化聯(lián)動(dòng)帶動(dòng)周邊區(qū)域的產(chǎn)業(yè)升級(jí)和發(fā)展;另一方面,對(duì)于耕地可考慮轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,減少化肥農(nóng)藥的使用,同時(shí)打造有機(jī)生態(tài)田園,提升休閑、娛樂等文化服務(wù)。
人類社會(huì)和自然環(huán)境在交互作用下形成了不可分割、相互聯(lián)系的社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)整體,文化服務(wù)和環(huán)境服務(wù)作為分別表征社會(huì)系統(tǒng)和生態(tài)系統(tǒng)的指標(biāo),研究?jī)烧咧g的耦合程度以及熱點(diǎn)分布,一定程度上能了解社會(huì)生態(tài)功能之間的相互關(guān)系。研究結(jié)果主要如下。
1)研究區(qū)環(huán)境服務(wù)和文化服務(wù)的整體耦合協(xié)調(diào)度為0.36,處于失調(diào)到協(xié)調(diào)的過渡階段,環(huán)境服務(wù)與文化服務(wù)均值相差 0.03,協(xié)調(diào)類型為環(huán)境-文化服務(wù)同步發(fā)展型。不同區(qū)域的耦合協(xié)調(diào)程度存在差異,香港、澳門等區(qū)域耦合協(xié)調(diào)度相對(duì)較高;2)研究區(qū)環(huán)境服務(wù)和文化服務(wù)的熱點(diǎn)分布在空間上存在較大的差異,熱-熱區(qū)在香港、澳門、深圳、淇澳島零星分布,研究區(qū)中部虎門等地也有少量熱-熱區(qū)分布,冷-熱區(qū)主要在深圳、東莞等地,熱-冷區(qū)主要在香港、珠海等地;3)結(jié)合環(huán)境-文化服務(wù)的耦合協(xié)調(diào)度和熱點(diǎn)分析,提出研究區(qū)環(huán)境-文化服務(wù)熱點(diǎn)分布中的熱-熱、熱-冷、熱-暖、暖-暖區(qū)為生態(tài)涵養(yǎng)區(qū),以生態(tài)保育和限制開發(fā)為主,冷-暖、冷-熱、暖-熱區(qū)為生態(tài)修復(fù)區(qū),以生態(tài)修復(fù)和優(yōu)化文化服務(wù)水平為主,冷-冷、暖-冷區(qū)為一般保護(hù)區(qū),以綜合保護(hù)和適度挖掘自然和人文資源為主。
本研究將環(huán)境服務(wù)和文化服務(wù)視為2個(gè)重要的子系統(tǒng),其中文化服務(wù)因具有主觀性特點(diǎn),難以在較大尺度對(duì)多種文化服務(wù)進(jìn)行評(píng)估。本研究以大眾點(diǎn)評(píng)資源點(diǎn)的位置和評(píng)論信息為基礎(chǔ)數(shù)據(jù),結(jié)合MaxEnt模型實(shí)現(xiàn)了對(duì)區(qū)域潛在文化服務(wù)空間分布的預(yù)測(cè),這為大尺度范圍多種文化服務(wù)的空間制圖提供了新途徑,也為環(huán)境服務(wù)和文化服務(wù)的量化耦合提供了可能。另外,耦合協(xié)調(diào)度模型的引入為環(huán)境服務(wù)和文化服務(wù)的耦合研究提供了新的方法,體現(xiàn)了復(fù)雜的社會(huì)生態(tài)系統(tǒng)的自身發(fā)展規(guī)律。
滿足社會(huì)和生態(tài)的雙重需求是區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的核心內(nèi)容,在城市高質(zhì)量發(fā)展階段,不僅要考慮生態(tài)安全層面的需求,保證足夠的高質(zhì)量生態(tài)空間,還要將休閑游憩、景觀美學(xué)等文化服務(wù)功能納入考量,提高和改善文化服務(wù)的功能和結(jié)構(gòu)。本研究揭示了環(huán)境和文化服務(wù)之間的空間耦合程度和集聚特征,明晰了社會(huì)和生態(tài)的互動(dòng)結(jié)果,表明生態(tài)優(yōu)先的國(guó)土空間規(guī)劃的底線思維正逐步向著社會(huì)-生態(tài)功能統(tǒng)籌的維度邁進(jìn),社會(huì)-生態(tài)功能統(tǒng)籌要求厘清各系統(tǒng)之間的關(guān)系,在規(guī)劃和管理中以社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)二維互動(dòng)為治理模式,構(gòu)建一個(gè)合理的社會(huì)-生態(tài)功能復(fù)合體系。對(duì)于高度城市化的珠江河口區(qū)而言,環(huán)境-文化服務(wù)的熱-熱、熱-冷、熱-暖、暖-暖區(qū)是區(qū)域主要的生態(tài)空間,應(yīng)建立生態(tài)涵養(yǎng)區(qū),禁止過度的旅游開發(fā),將人類活動(dòng)的影響降到最低;冷-熱區(qū)多分布于沿海,可通過海陸環(huán)境綜合整治、統(tǒng)籌藍(lán)綠開放空間網(wǎng)絡(luò)體系進(jìn)行生態(tài)修復(fù)??傊瑧?yīng)合理統(tǒng)籌環(huán)境和文化服務(wù)的關(guān)系,以單元化、網(wǎng)絡(luò)化的方式實(shí)施更為精細(xì)化、差異化的生態(tài)管控。更重要的是,可持續(xù)生態(tài)管理可發(fā)揮生態(tài)環(huán)境的自然教育、生態(tài)科普功能,增強(qiáng)公眾的生態(tài)、環(huán)保意識(shí),引導(dǎo)公眾參與生態(tài)管理和環(huán)境保護(hù),在生態(tài)管理中形成政府管控和公眾參與的合力。
本研究也存在一定的局限性:1)僅考慮河口陸地區(qū)域,海洋生態(tài)系統(tǒng)因評(píng)估相對(duì)較為復(fù)雜,在本研究中未列入研究范圍;2)在對(duì)環(huán)境服務(wù)和文化服務(wù)2個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行耦合協(xié)調(diào)分析時(shí),認(rèn)為2個(gè)系統(tǒng)同等重要,權(quán)重分別為0.5,實(shí)際上,環(huán)境服務(wù)和文化服務(wù)在不同決策背景下的重要程度可能會(huì)存在差異。綜上,后續(xù)研究將考慮海洋區(qū)域以及2個(gè)子系統(tǒng)重要程度上的差異,進(jìn)一步提高研究的精確度。
環(huán)境和文化服務(wù)的耦合研究可作為新時(shí)期社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)相結(jié)合的空間可視化管理工具,保障生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的多元化供給和發(fā)揮,該研究可為今后社會(huì)-生態(tài)統(tǒng)籌下的國(guó)土空間規(guī)劃帶來新的視角和思路,引導(dǎo)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展。
圖表來源(Sources of Figures and Tables):
圖1底圖來源于自然資源部標(biāo)準(zhǔn)地圖服務(wù)網(wǎng)站(http://bzdt.ch.mnr.gov.cn),審圖號(hào)為粵S(2018)011號(hào);其余圖、表均由作者繪制。