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市县域生态空间规划的三种思维

2020-07-27张浩鹏

园林 2020年7期
关键词:廊道空间规划红线

刘 颂 张浩鹏

2019年5月,《中共中央、国务院关于建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见》明确了国土空间规划的“五级三类”体系,强调通过自上而下的国土空间布局落实生态优先、绿色发展,强化山水林田湖草是一个生命共同体的理念,为生态空间的保护及其与城镇空间、农业空间统筹发展提供保障,也为城乡绿地系统规划中的区域绿地规划提供支持。

国土空间规划体系中,市县级国土空间规划是体现可实施性的重要层级,市县域生态空间规划也成为当前风景园林行业面临的重要命题。近年来,新修订的《城市绿地分类标准》(CJJ/T 85-2017)增加了“区域绿地”类型;新制定的《城市绿地规划标准》(GB/T 51346-2019),更加强调注重市县域绿色空间的统筹安排,它们都为衔接国土空间总体规划下的市县级生态空间规划奠定了基础。但是,市县域生态空间规划的方法仍是值得研究的热点问题,本文总结了当前市县域生态空间规划的三种思维视角及其逻辑关系,为今后的市县域生态空间规划编制提供思路。

1. 市县级生态保护红线划定技术框架

1 底线思维——恪守生态保护红线

立足客观最低目标要求,争取最大期望值的积极能动的思维能力被称作底线思维[1]。人类社会对维持自身生存发展所必须拥有的生态安全底线的深刻认识与高度自觉是底线思维的重要组成部分,也是生态文明建设运用底线思维的具体体现。十八大以来,党和国家提出了一系列生态文明建设的新思想、新论断和新要求。其中“牢固树立生态红线观念”的思想,彰显了生态文明建设的底线思维意识[2]。2017年2月7日,中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于划定并严守生态保护红线的若干意见》(以下简称“意见”),进一步规范生态保护红线划定及管控目标要求。“意见”中将生态保护红线的概念定义为:在生态空间范围内具有特殊重要生态功能、必须强制性严格保护的区域,是保障和维护国家生态安全的底线和生命线,通常包括具有重要水源涵养、生物多样性维护、水土保持、防风固沙、海岸生态稳定等功能的生态功能重要区域,以及水土流失、土地沙化、石漠化、盐渍化等生态环境敏感脆弱区域[3]。生态保护红线范围是生态空间中最核心的刚性约束区域[4],通过划定并严守生态保护红线对生态空间中生态功能重要区及生态环境敏感脆弱区进行用途管制,从根本上预防和控制生态环境恶化、生态系统功能退化等问题,从而保障国民生存底线,保证国家生态安全。

2020年1月,自然资源部发布《资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价指南(试行)》(以下简称“双评价”),为科学划定市县级生态保护红线、永久基本农田、城镇开发边界等重要控制线提供了技术依据。

从区域生态安全底线出发,省级“双评价”结果作为基础,引导市县级生态系统服务重要性和生态脆弱性评价,探寻生态保护红线划定科学依据,保证红线的合理性[5]。红线划定以生态保护重要性评价结果为依据,分区生态空间并叠加功能极重要区和极脆弱区,获得市县级生态保护红线预选区;进而叠加禁止开发区边界以修订预选区范围,形成市县级生态保护初步红线;最终依据国土空间规划自上向下传导,上下联动原则,结合最新土地利用现状图和卫星遥感图,对省级生态红线落位结果修正反馈,形成市县级生态保护红线范围及边界,生态保护红线划定的技术路线(图1)。

2. 生态网络示意图(根据参考文献[11]改绘)

合理筛选适应评价指标是生态保护重要性科学评价的关键。我国幅员辽阔,不同市县地区生态功能和生态敏感脆弱性存在很大地域差异。因此,不同地区具体指标的选择需因地制宜,如彭琛琛等结合地方发展要求,根据烟台市水资源和湿地资源充沛的特征,在生态重要性评价中加入了碳固定指标[6];何建华等依据武汉市河流水系密布的特点,将洪水调蓄重要性指标纳入红线划定评价体系中[7]。此外,针对同样评价内容的不同评价方法也存在指标选择差异,如刘世梁等人采用NPP法和模型评估法评价鹤壁市生物多样性,两种评价方法指标依据截然不同[8]。

市县级生态空间规划底线思维以生态保护红线划定与红线约束空间刚性管控为实践手段,在注重核心生态要素原真性保护和生态空间分级保护的同时,成功预防和控制生态环境恶化,降低生态风险,但底线思维下识别的生态空间往往具有分散、孤立的空间特征,忽视了生态格局结构的完整性及生态过程的动态性,不利于生态系统服务综合功能的实现。

当前,在坚持人与自然和谐共生基本方略的指引下,生态空间规划正从重保护向保护与利用并重转变。以核心生态要素原真性保护为前提,构建与生态过程相适应的生态格局结构,融通生态保护红线范围及其他生态空间,保护景观生态格局完整性和连通性,进一步发挥生态空间要素生态系统服务功能,促进生态空间价值利用。

2 系统性思维——遵循景观生态格局与过程

景观生态学认为,维系自然生态系统稳定的景观生态格局依靠完整的结构组成和连续的空间配置,承载动态多样的生态过程,实现生态系统服务综合功能持续发挥。因此,需要遵循景观生态格局结构空间配置及生态过程发展规律,以系统性思维把握景观生态要素,通过构建廊道加强生态空间核心斑块的连通性和完整性,以维护稳定的生态过程,最大可能地减弱或降低自然系统的破碎化[9]。绿色基础设施、绿道、生态网络等概念都是系统性思维的体现,其本质和关键就是构建生态网络[10]。营造完整的生态网络包括两个要点:(1)结构性生态格局要素识别;(2)生态网络构建与优化。

2.1 结构性生态格局要素识别

生态源地与生态廊道普遍被认为是生态网络的结构性格局要素(图2)。常见的生态源地识别方法有:(1)特征识别法。即依据用地属性及所发挥自然生态功能等特征确定生态源地[12];(2)综合叠加法,基于垂直生态过程的综合叠加法,利用景观格局指数分析、生物多样性服务分析、生境质量分析结果进行叠加识别生态源地[13]。生态廊道识别方法有:(1)直接识别法。即通过辨识现状斑块链接和以潜在的线性蓝绿空间确定生态廊道;(2)综合识别法。即通过结合适宜性分析及连通性分析构建最小阻力模型(MCRM),以最小路径法获取潜在廊道[14];(3)形态空间格局分析法(MSPA)。该方法是目前常用识别生态源地及生态廊道的方法,其依据数学形态原理处理图像,可更准确分辨生态源地斑块和生态廊道[15-16]。

2.2 生态网络构建与优化

生态网络构建和优化以结构性生态要素评价为依据。借助生态网络的形态要素属性及廊道连通性评价、对生态源地及生态廊道重要性分级,进而分级保护各生态要素形成的水平生态格局及其承载的生态过程,最终实现系统层次分明,相互连接的生态网络。结构性生态要素评价方法包括:(1)景观格局指数评价法。其常用评价指数为生态源地形态指数、生态源度数和生态廊道综合指数[17];(2)网络分析法。结合图形理论并应用线点率指数、环通度指数、网络连接度指数等指标评价生态要素网络复杂性[18]。通常在实际使用中会结合多种方法进行评价,如张远景运用Fragstats3.3软件计算生态源形状、生态廊道综合指数等景观格局指数结合图形理论评价和构建生态网络[17]。许峰等通过Conefor软件结合MSPA法,采用斑块整体性(dI)、整体连通性(IIC)等指数对巴中西部新城生态网络要素分析评价[19]。有学者采用重力模型完善景观生态格局在空间维度的连续性和高效性来优化生态网络,如吴榛等基于重力模型结合廊道曲度指数对扬州生态网络进行定量分析并提出优化建议[20]。朱凤武运用重力模型构建不同情景下斑块相互作用矩阵,定量化作用强度并筛选出最优生态网络[21]。基于前期结构性要素评价结果,可剔除干扰斑块及廊道,最终连通构建要素形成初步生态网络结构布局(图3)。

3. 生态网络构建框架

在市县域生态空间规划中,系统性思维立足维护生态过程,突出空间的网络结构,能更好保护生态系统完整性,发挥生态系统服务综合功能。但同时应意识到,生态格局和生态过程处于不断自组织演进状态,同时受到城市动态发展对生态空间动态干扰的风险。因此,需将系统性思维下构建的静态生态网络格局融入时间维度,放在生态空间、城镇发展空间和农业空间相互博弈的复合系统中研究其多种可能性。

3 弹性思维——应对多情景多目标要求

生态系统具有抵御极端干扰并在受冲击时仍能维持其主要功能、结构及自我调节能力的韧性特征[22]。以静态的、蓝图式规划构建起的景观生态格局,在面对不断涌现的外界干扰及多变挑战时,很难维持生态系统韧性特征。因此,需要转变规划思维,以灵活动态的空间规划方式构建多情景下的景观生态格局,重塑生态系统韧性特征,支撑生态空间持续发挥生态系统服务功能效用。

弹性思维方式以综合、情景反馈和循环思考为特征[23],注重灵活、包容、可调节的能力。当生态空间景观生态格局面临外界诸多不确定、不可控情景时(诸如气候变化、技术进步、重大基础设施建设、生产生活方式改变等),运用弹性思维于规划实践将突破静态的、蓝图式的规划模式,将干扰下生态格局动态变化纳入规划过程,对支撑市县级生态空间生态系统服务功能持续稳定发挥具有重要意义。

4. 弹性思维下的生态空间规划框架

弹性规划指运用弹性思维于生态空间规划,关注空间在外力干扰下的变化对系统所产生的功能和结构的影响,并预判未来可能产生的风险干扰,因地制宜地提出解决预案。弹性规划具有动态性、目标多样性和协调性特点。强调有针对性地、适宜性和灵活性地解决规划问题,注重“刚性和弹性”并存的规划策略[24]。

土地利用/覆被变化(LUCC)最能直观地表达人类活动所改变的空间格局和时空变化过程,且常用表现形式CA-Markov模型、FLUS模型、CLUE-S模型等越来越广泛地应用于模拟土地利用的空间变化特征,并且以城镇空间发展目标、基本农田保护及其他干扰作为约束条件,可以有效预测未来生态空间演变的多种可能性(图4)。近年来,技术方法的不断革新促进了弹性规划研究发展。如刘颂等采用CA-Markov模型针对不同情景模拟以预测未来区域生态空间格局变化[24],提出了“动态多情景模拟预测—生态空间安全性评价—方案协调弹性响应”的区域生态空间弹性规划方法;陈永林等以长株潭城市群为研究对象,运用PSO-Markov模型对区域生态空间预测模拟并提出相适应的空间重构思路[25];赵旭等运用CLUE-S模型对昌黎县“三生空间”发展预测模拟,并针对预测结果提出“三生空间”协调管理策略[26];王旭等基于FLUS模型模拟预测四种情景下湖北生态空间未来发展状况[27];乌日汗等运用GIS叠加多年MSPA景观类型图,统计相关指标生成景观多年时序转移矩阵[28]。

融弹性思维于市县级生态空间规划,采用“刚性—弹性”相结合的弹性规划管控策略,以动态、协调的技术方法,应对三生空间发展博弈及复杂因素对市县景观生态格局的动态干扰,是以灵活性、适应性的思维方式应对城市发展的不确定性和复杂性的途径。

4 结语与展望

底线思维以生态保护红线划定为抓手,强调生态安全核心要素保护,防止生态功能退化;系统性思维遵循景观生态格局结构与生态过程发展规律,强调保护生态安全要素的同时注重各要素的连通性、网络化结构,促进生态系统服务综合功能发挥,而弹性思维突破静态规划思维方式,融时间维度于规划考量,采用计算机模拟预测技术模拟多目标情景下生态空间景观格局,维持生态网络完整连通性,确保生态功能持续发挥。上述三种思维侧重点不同,但其保护生态空间要素实现生态系统服务功能的目标一致。在规划实践时应统筹三种思维,依据规划区域实际问题和规划目标要求,坚持科学评估,因地制宜选择适宜规划技术方法。

在技术方法上,量化模型分析是三种规划方法的共同特征,以景观生态学、地理学、生物学等相关理论为基础,探索生态空间要素识别、结构优化、抗生态干扰与弹性规划方法的集成模型,形成规划范式,将是未来的研究重点。

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