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摘 要
借助較為成熟的景觀安全格局理論和方法,根據(jù)自然、生物和人文過程的分析,可判斷和規(guī)劃對某種生態(tài)過程具有戰(zhàn)略意義的景觀安全格局,即維護某種生態(tài)過程的最小生態(tài)用地(包括格局和面積)。本研究從土地的地表屬性和空間屬性’ 個方面界定了生態(tài)用地的概念,將其定義為:在不同空間尺度上,對維護關鍵生態(tài)過程和提供生態(tài)系統(tǒng)服務具有重要意義的生態(tài)系統(tǒng)(土地單元)及其空間部位& 以北京東三鄉(xiāng)為例,分析了基于雨洪管理和生物保護需求的生態(tài)用地,得出該區(qū)低、中、高% 種安全水平下的生態(tài)用地分別占研究區(qū)總面積的20.4%、31.1%和48.6%。 結果表明,基于關鍵生態(tài)過程的景觀安全格局分析是生態(tài)用地定量研究的有效方法,該方法對城市規(guī)劃和土地規(guī)劃等具有重要參考價值。
關鍵詞 生態(tài)用地 景觀安全格局 土地利用規(guī)劃 北京東三鄉(xiāng)
文章編號 1001—9332(2009)08—1932—08 中圖分類號Q149 文獻標識碼 A
Ecological land use in there towns of easten Beijing :A case study based on landscape secur-ity pattern analysis. YU Kong-jian, QIAO Qing, LI Di-hua, YUAN Hong, WANG Si-si (Gradu-ate School of Landscape Architecture, Peking University, Beijing 100083, China).- Chin.j.Appl.Ecol., 2009,20(8):1932-1939.
Abstract: With the well-developed theory and methodology oflandscape security pattern, and by the analysis ofnatural, biological, and cultural processes, it’s possible to judge and plan the land-scape security pattern of definite ecological process,i.e.,tomaintain the minimum ecological land use of this ecological process both in pattern and in area, which is of strategic significance.From the aspects of land coverage and spatial quality, this paper defined the ecological land use as the ecosystem (land unit) and its spatital position that have important significance in safeguarding criti-cal ecological prcessesand providing critical ecosystems’ services. Taking three towns in easten Beijing as an example, the ecological land use based on storm water management and biological conservation was analyzed. In the study area, the ecologicalland use at low, medium, andhighse-curity levels occupied 20.4%, 31.1% and 48.6% of the total, respectively, indicating that the landscape security pattern approach based on critical ecological processes was an effective tool in the quantitative study of ecological land use, having important important reference value for urban and land pian-ning.
Key words:ecological land use; landscape security pattern; land use planning; there towns in easten Beijing City.
自然生態(tài)系統(tǒng)及其生態(tài)過程可為人類提供賴以生存的自然環(huán)境條件和效用,維持與保育生態(tài)系統(tǒng)服務是實現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的基礎[[1-2]。自然生態(tài)系統(tǒng)服務具有調(diào)節(jié)功能、生命支持功能、生產(chǎn)功能和審美啟智功能等[3-4],但長時間以來,生態(tài)系統(tǒng)功能并未引起人們足夠的重視,并因此導致了一系列的生態(tài)問題,尤其是在當今中國的快速城市化過程中,自然生態(tài)系統(tǒng)提供服務的能力面臨著嚴重損害。 在此背景下,一個很中國化的概念———“ 生態(tài)用地”被提出(在國際學術語境中,“ 生態(tài)用地”一詞本身并沒有多大意義,因為沒有一種用地是沒有生態(tài)意義的。 但因為在中國語境下,“ 生態(tài)”已被用來作為土地規(guī)劃的一種特殊用地提出來,而且成為官方文件的術語,因此有必要給予界定和澄清,以便在規(guī)劃實踐中能得到準確應用),之后,眾多學者從不同的專業(yè)背景和不同研究目的入手,對其展開了大量研究,并認為區(qū)域和城市中保留一定的生態(tài)用地對于維持生態(tài)系統(tǒng)平衡、改善城市人居環(huán)境、促進人類社會可持續(xù)發(fā)展具有重要作用[5-6] 。但迄今為止,相關研究中對生態(tài)用地的概念還存在較大分歧,生態(tài)用地的相關研究方法也并不成熟! 為此,本文在生態(tài)用地概念辨析的基礎上,從景觀生態(tài)學的途徑探討了生態(tài)用地的定量分析方法,以期為相關研究提供思路和方法上的借鑒。
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1 生態(tài)用地研究框架的建立
1.1生態(tài)用地的概念與內(nèi)涵
2000年,國務院發(fā)布的《全國生態(tài)環(huán)境保護綱要(國發(fā)[2000]38 號)》中首次提到了“生態(tài)用地”,原文中沒有給生態(tài)用地明確的定義,但從土地資源開發(fā)和生態(tài)環(huán)境保護的角度提出生態(tài)用地是具有重要生態(tài)功能的草地、林地和濕地等,并指出“ 大中城市要確保一定比例的公共綠地和生態(tài)用地”。此后,眾多學者在此基礎上從不同的專業(yè)背景和研究目的出發(fā),發(fā)展了生態(tài)用地的概念和內(nèi)涵[7-11]。其中,關于生態(tài)用地的區(qū)分主要有2種觀點:一種觀點主張從土地類型上來區(qū)分,認為提供自然生態(tài)系統(tǒng)服務價值的土地都可以被視為生態(tài)用地,包括農(nóng)田、林地、草地、水域和沼澤等在內(nèi)的、地表無人工鋪裝的、具有透水性的地面都可以算做生態(tài)用地的范疇;另一種觀點主張從土地的主體功能來區(qū)分,對于以經(jīng)濟產(chǎn)出為核心目的的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地( 如耕地、養(yǎng)殖水面等)不作為生態(tài)用地[12]。
本研究認為,對于第1種觀點,即使在中國語境中,生態(tài)用地的概念也過于寬泛,如此則無法突出生態(tài)用地的重要性,不利于研究成果在土地管理和生態(tài)保護等實際工作中的應用。因此,本文贊同第2種觀點,即以土地的主體功能來定義生態(tài)用地,但目前此定義還存在嚴重不足,即它強調(diào)土地功能與土地類型有關,而忽略了空間位置對土地生態(tài)功能的影響。
本文立足于土地管理和生態(tài)保護的目標,從景觀生態(tài)學“空間格局對于過程具有重要影響” [13]的基本原理出發(fā),將生態(tài)用地定義為:在不同空間尺度上,對維護關鍵生態(tài)過程具有重要意義的生態(tài)系統(tǒng)(土地單元)及空間部位。其涵義可從以下方面去理解:1)生態(tài)用地對提供生態(tài)系統(tǒng)服務具有關鍵的、不可替代的作用! 全球陸地生態(tài)系統(tǒng)主要包括森林、草地、濕地、荒漠、苔原和冰川等類型。 其中,自然型生態(tài)系統(tǒng)及半人工型生態(tài)系統(tǒng)在提供生物資源、維護生物多樣性、調(diào)節(jié)氣候、文化服務等多個方面發(fā)揮著重要的生態(tài)系統(tǒng)服務價值[14]。理論上講,地球上任何一塊土地都有其生態(tài)系統(tǒng)服務價值,但在土地資源短缺與城市發(fā)展擴張之間的矛盾日益突出的背景下,生態(tài)用地指土地規(guī)劃分類中有別于農(nóng)業(yè)、工業(yè)和城市建設等其他用地的土地類型,它是區(qū)域或城市中一個網(wǎng)絡狀的空間體系! 其特殊之處在于生態(tài)用地對提供某種生態(tài)系統(tǒng)服務具有關鍵的、不可替代的作用。2))生態(tài)用地具備“垂直”和“水平”兩重屬性。“垂直”屬性即地表屬性,指生態(tài)用地的功能在很大程度上取決于土地類型,一般以具有較高自然功能的土地為主,如濕地、林地、草地等,但并不排斥耕地及其他人類影響下的土地類型。“水平”屬性即土地的空間屬性,根據(jù)景觀生態(tài)學中過程和格局相互作用的基本原理,生態(tài)用地要想提供高效的生態(tài)系統(tǒng)服務,應該具備完整的、優(yōu)化的景觀空間格局。因此,生態(tài)用地研究決不僅是“ 量”的問題,更重要的是空間格局和“質”的問題。3)生態(tài)用地研究的目標是維護不同尺度上的生態(tài)安全! 保留一定的生態(tài)用地對于維護國土、區(qū)域或城市自身生態(tài)系統(tǒng)健康、改善城市居民生活質量、促進區(qū)域可持續(xù)發(fā)展具有重要意義[10]。 根據(jù)生態(tài)安全的涵義[15],生態(tài)用地至少要實現(xiàn)2個層次的目標:維護現(xiàn)有景觀過程的完整性,保證生態(tài)系統(tǒng)服務的可持續(xù)性;防止生態(tài)系統(tǒng)退化帶來的各種生態(tài)問題,避免因此阻礙人類經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。
1.2 生態(tài)用地的界定和評價方法
根據(jù)研究角度不同,生態(tài)用地的研究方法可分為兩類:1)從土地供給的角度,研究現(xiàn)狀土地所能提供的生態(tài)系統(tǒng)服務;2)從生態(tài)需求的角度,研究特定目標下對生態(tài)用地的需求! 本研究采用后者,即針對特定的生態(tài)服務需求和生態(tài)保護目標,探討生態(tài)用地的數(shù)量和空間格局。
1.2.1方法論:“最小,最大約束途徑”與最小生態(tài)用地
如何確定生態(tài)用地的規(guī)模和數(shù)量是生態(tài)用地研究的關鍵,也是生態(tài)規(guī)劃中的一個重要內(nèi)容。對于生態(tài)用地的規(guī)模,一般有2種途徑:“ 最大-最優(yōu)化途徑”,即尋求生態(tài)最優(yōu)化;“最小-最大約束途徑”,即防止最壞生態(tài)事件或最高損失的發(fā)生[16]。生態(tài)用地研究面向于區(qū)域可持續(xù)發(fā)展,致力于促進自然和社會經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展,因此生態(tài)用地研究絕非環(huán)境決
定論,不可能用生態(tài)最優(yōu)化途徑去分析。本文基于“最小$最大約束途徑”,通過生態(tài)用地的保留,在一定安全水平上最大限度地避免可能發(fā)生的生態(tài)問題,該途徑強調(diào)最低限度的生態(tài)結構對于整體生態(tài)系統(tǒng)服務的貢獻。
為此,相關研究需強調(diào)生態(tài)用地的“ 最小”概念,即通過最少保護實現(xiàn)最大功效,以便在有限的土地上盡可能地為城市發(fā)展留足空間,同時提高相關研究的現(xiàn)實意義,更好地為土地管理、城市規(guī)劃和生態(tài)保護服務。需要注意的是,最小生態(tài)用地的數(shù)量和格局并不是唯一固定的,而是根據(jù)區(qū)域生態(tài)特征和城市發(fā)展需求等多方面因素綜合確定# 在不同的安全標準和不同的發(fā)展目標下,最小生態(tài)用地可以有不同的數(shù)量和格局。
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1.2.2理論基礎:景觀安全格局% 景觀安全格局
(Landscape security patten, SP)是景觀生態(tài)學中一個重要的理論和方法,它強調(diào)格局與過程的關系,指出景觀中存在著一個由關鍵性的景觀元素、位置和空間聯(lián)系組成的潛在空間格局,該格局對于控制某種生態(tài)過程具有重要意義[17-19]。通過對生態(tài)過程潛在的空間分析,可以判別和設計景觀安全格局,從而實現(xiàn)對生態(tài)過程的有效控制,景觀安全格局及其空間分析方法為生態(tài)用地研究提供了理論和技術支持[17-19]。據(jù)此,本文將在一定程度上滿足特定景觀過程所需要的土地及其空間格局作為針對該過程的生態(tài)用地,通過保護格局來維護生態(tài)過程的完整性,保障生態(tài)系統(tǒng)服務的發(fā)揮。
1.2.3研究框架
基于景觀安全格局分析的生態(tài)用地的研究框架主要包括8 部分( 圖1).1)關鍵生態(tài)過程的識別。 在生態(tài)現(xiàn)狀調(diào)查的基礎上,識別區(qū)域內(nèi)關鍵生態(tài)過程# 一般而言,土地主要的生態(tài)過程包括地表水文過程、生物物種空間運動、風的流動和災害擴散過程等,這些關鍵的生態(tài)過程是生態(tài)用地研究的子目標.2)景觀安全格局分析# 針對具體目標,如防洪排澇、水源涵養(yǎng)和生物保護等,逐一進行景觀安全格局分析。目前,景觀安全格局研究中已形成了較完善的基于RS/GIS的空間分析方法和技術體系,研究結果同時包含土地的數(shù)量和格局2個屬性.3)生態(tài)用地的規(guī)劃。綜合分析基于各種生態(tài)需求的景觀安全格局,并根據(jù)社會經(jīng)濟發(fā)展需求,確定最小生態(tài)用地的數(shù)量和空間分布# 同時,生態(tài)用地規(guī)劃還要強調(diào)對生態(tài)系統(tǒng)結構和功能的恢復[20],在原生生態(tài)系統(tǒng)的基礎上,逐步恢復退化的生態(tài)系統(tǒng),尤其是與人類關系密切的生態(tài)系統(tǒng)。
圖1 基于景觀安全格局的生態(tài)用地研究框架
Fig.1 Framework of ecological land research based on landscape security pattern
2 研究地區(qū)及數(shù)據(jù)來源
2.1 研究區(qū)概況
北京市東三鄉(xiāng)( 朝陽區(qū)的金盞鄉(xiāng)、崔各莊鄉(xiāng)和孫河鄉(xiāng))地處北京市朝陽區(qū)東北部,位于北京市第二道綠化隔離帶范圍內(nèi),總面積116 km2。該區(qū)一方面擔負著城市中心區(qū)與順義新城之間生態(tài)屏障的重要作用,同時也是溫榆河生態(tài)文化的重要載體;另一方面,作為城鄉(xiāng)過渡地區(qū),東三鄉(xiāng)受到未來北京市中心城區(qū)向外擴張的強烈影響,將導致本區(qū)內(nèi)未來的人口增加,土地結構和區(qū)域生態(tài)功能也必然會發(fā)生較大的改變。
對于這樣一個具有重要生態(tài)功能、用地矛盾突出、發(fā)展勢頭強大的區(qū)域進行生態(tài)用地規(guī)劃,具有引導城市建設空間發(fā)展、維護區(qū)域生態(tài)安全、促進可持續(xù)發(fā)展等方面具有重要的現(xiàn)實意義,對進行中的中國新一輪土地利用規(guī)劃也具有示范作用和理論意義。
2.2數(shù)據(jù)來源與處理
本研究采用的數(shù)據(jù)主要包括研究區(qū)的Spot影像圖( 2006 年)、地形圖(1:1000 )、土地利用圖(2006年)、溫榆河河道斷面圖以及相關的社會統(tǒng)計數(shù)據(jù).所有地理信息系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)均通過投影變換、格式轉換等數(shù)據(jù)預處理,統(tǒng)一采用!" Gauss_Kruger投影和GCS_Beijing_1954地理坐標系統(tǒng),格式為Grid,柵格大小為30 m×30 m。
3結果與分析
3.1基于單一生態(tài)過程安全格局的生態(tài)用地分析
根據(jù)北京市東三鄉(xiāng)地理區(qū)位、社會經(jīng)濟和生態(tài)保護的要求,該區(qū)生態(tài)用地應重點提供防洪排澇、維持生物多樣性、涵養(yǎng)地下水源和保護鄉(xiāng)土景觀等生態(tài)系統(tǒng)服務9 本文僅以雨洪管理和生物保護的生態(tài)需求為例,對研究區(qū)進行生態(tài)用地的定量分析。
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3.1.1 基于雨洪管理需求的生態(tài)用地分析:
1)分析思路。同我國絕大多數(shù)地區(qū)一樣,東三鄉(xiāng)地區(qū)主要采用河道渠化和堤岸固化等方法進行雨洪控制。但這種雨洪管理方式存在一些問題:第一,忽視了洪水作為一種特殊水資源的屬性,而視洪水為災害,將其納入人工管道或固化河道后,直接排入下游,使人們在面對洪水威脅的同時,還要面對水資源日益短缺的問題;第二,固化、渠化的河道正逐步演變?yōu)槿斯す芾硐碌墓こ袒到y(tǒng),河流、湖泊及其沿岸的濕地等自然生態(tài)系統(tǒng)逐漸喪失了泄洪蓄洪、生物棲息地等生態(tài)系統(tǒng)功能;第三,固化后的河堤給生活在水邊的人們一種安全的假象,過分信賴水泥防洪堤的能力,使城市建設和其他生產(chǎn)生活活動在空間上日益逼近水體,以至于在發(fā)生決堤決壩導致的洪水災難時,造成更大的生命和財產(chǎn)損失[21]。
針對以上問題,本研究中雨洪管理的思路是從流域管理的角度建立符合自然水過程的滯洪系統(tǒng),通過對滯洪系統(tǒng)在空間和功能上的維護,給洪水一定的自然宣泄空間、最大化就地滯留和就地下滲雨洪水,從而解決城市瀝澇、水資源緊缺和地表水污染等問題[22-23]。
2)分析過程。如何確定涵滯濕地的位置、面積以及河道緩沖區(qū)寬度是基于雨洪管理的生態(tài)用地分析的關鍵9 本文借助ArcGIS9.0和HEC-RAS軟件,對自然雨洪的發(fā)生發(fā)展過程進行模擬,包括徑流、雨水淹沒和洪水淹沒的模擬9 通過分析判別對雨洪過程至關重要的土地單元和空間位置(它們是維護雨水過程的安全格局),如可供調(diào)、滯、蓄洪水的濕地等,可構成用于相互貫通的滯洪濕地系統(tǒng),在土地類型上即體現(xiàn)為用于雨洪管理的生態(tài)用地。具體技術流程見圖2。
圖2 雨洪過程模擬分析的技術流程
Fig.2 Technical process of storm water simulation analysis.
雨水過程分析:首先進行基于DEM的流域分析,將東三鄉(xiāng)劃分為3 個小流域,采用GIS中“ 無源淹沒” [24]方法,模擬該區(qū)在不同降雨強度下的受淹范圍.其中,降雨強度等級按照國家相關的劃分標準,暴雨、大暴雨和特大暴雨指;24h降雨量分別為50~100 mm、100~200 mm 和〉200 mm,本研究采用標準分級的下限值。 同時,本研究模擬了該區(qū)歷史上24h 最大累積降雨量(314mm)的淹沒區(qū)域.模擬結果顯示,不同強度降雨所產(chǎn)生的積水主要集中在清河與溫榆河交匯處、孫河東、皮村北、北小河與壩河的交匯處以及壩河與溫榆河的交匯處,受積水影響的面積與降水強度呈正比(圖3a)。
洪水過程分析:在HEC-RAS軟件中,根據(jù)溫榆河河道斷面圖的參數(shù),生成河道3D 模型;輔以GIS的空間表面分析技術,模擬研究區(qū)在發(fā)生不同強度洪水時的淹沒區(qū)域9 按照北運河水旱災害資料,10、20和50 年一遇洪水流量分別為510~1038 m3•s-1、850~1155 m3•s-1和1155~1770 m3•s-1。本研究采用分級的下限值9 模擬結果顯示,發(fā)生10 年一遇洪水時,由于現(xiàn)有溫榆河大堤的防護,一般不會發(fā)生洪水決堤的情況;發(fā)生20 年一遇洪水時,洪水從清河入溫榆河口至京順路橋一段將溢出,并沿大堤內(nèi)側向東南方向流動,在金盞鄉(xiāng)東部和南部將形成一定范圍的積水區(qū);發(fā)生50 年一遇洪水時,洪水將影響到包括老河灣在內(nèi)的更大范圍(圖3b)。
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3)基于雨洪過程安全的生態(tài)用地分析9 根據(jù)不同雨洪淹沒的危險等級,劃分出不同雨洪管理安全水平下的生態(tài)用地(表1)。其中,低安全水平的生態(tài)用地主要指暴雨、大暴雨和10年一遇洪水的淹沒范圍,包括溫榆河、北小河、壩河以及溫榆河下游主要的人工坑塘;中安全水平的生態(tài)用地是在低安全水平生態(tài)用地范圍的基礎上,增加了特大暴雨和20年一遇洪水的淹沒范圍;高安全水平的生態(tài)用地是在中安全水平用地范圍的基礎上,增加了歷史最大一天降水和50年一遇洪水淹沒范圍,主要包括溫榆河老河灣以下至溫榆河、壩河交匯的洪泛區(qū)(圖4)
圖3研究區(qū)暴雨(a)和洪水(b)淹沒范圍的模擬
Fig.3 Simulation of rainfall(a)and flood(b)submerged are-a in the study area.
表1 基于雨洪管理的生態(tài)用地安全水平的標準
Tab.1 Standard of different security level based on storm water management
3.1.2基于生物過程安全的生態(tài)用地分析
1)分析思路。將生物保護從物種就地保護擴展為生態(tài)系統(tǒng)整體保護,將特定生物物種生存、生活及其空間運動所需空間作為滿足生物保護的最小生態(tài)用地。首先選取區(qū)域的指示物種進行棲息地適宜性分析,然后根據(jù)物種的空間運動規(guī)律,通過模擬生物在景觀中克服阻力運動的過程,來判別核心棲息地以外的景觀安全格局元素,獲得不同安全水平的物種保護安全格局。
圖4 基于雨洪管理的生態(tài)用地
Fig.4 Ecological land use based on storm water management
2)分析過程。a)選擇指示物種。由于溫榆河濕地較好地保留了自然原生形態(tài),加上區(qū)域內(nèi)分布有蘆葦型濕地和林地,加上區(qū)域內(nèi)分布有蘆葦(Phragmites communis)型濕地和林地,東三鄉(xiāng)成為京城近郊最大的野生鳥類繁殖和棲息地。本文在生物物種和棲息地調(diào)查的基礎上,選取大白鷺(Egretta alba)和綠頭鴨(Anasplatyrhychos Linnaeus)作為研究區(qū)生物保護分析的指示物種。下文僅以大白鷺為例,詳細介紹了基于生物保護的生態(tài)用地分析過程。b)棲息地適宜性評價。根據(jù)大白鷺的生物學特性,進行生物棲息地適宜性評價,具體評價因子見表2。根據(jù)評價結果選擇最佳棲息地作為生物過程分析的“源”。c)確定阻力因子和阻力系數(shù),建立物種空間運動的阻力面。在大白鷺從“源”向外擴散過程中,不同的土地類型會產(chǎn)生不同的阻力。根據(jù)大白鷺的生存棲息地類型,確定阻力因子和阻力系數(shù)(表3),并在GIS中建立生物空間水平運動的阻力面。需要指出的是,文中阻力系數(shù)值和權重是由研究人員根據(jù)專家意見和有關資料得出的相對值,反映了不同土地利用類型相對的阻力大小,而不是絕對的阻力值。由于阻力面計算的目的主要是反映相對趨勢,所以相對意義上的阻力系數(shù)和因子的權重仍然具有意義。d)根據(jù)生物運動的空間阻力趨勢分析,判別生物保護的景觀安全格局。根據(jù)“源”和阻力面,通過GIS中的費用距離分析(cost distance),對指示物種的運動阻力進行空間分析,根據(jù)阻力分析結果來判別核心棲息地以外的景觀安全格局元素,如棲息地緩沖區(qū)、潛在生物廊道和生物“踏板(stepping stone)”等。
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3)基于生物保護的生態(tài)用地分析。本文采用自然斷裂法(natural break)對生物物種空間阻力運動的分析結果進行空間聚類,據(jù)此劃分出3種安全水平下的生態(tài)用地(圖6)。其中,低安全水平下的生態(tài)用地格局是保護大白鷺這一物種所必需的最小面積,土地利用類型主要以河流、溝渠、林地和水田為主。研究一般會選取多個指示物種,需要將不同物種的生態(tài)用地進行疊加,得到綜合的基于生物保護的生態(tài)用地。
3.2 綜合生態(tài)用地規(guī)劃與管控策略
將基于不同生態(tài)過程的生態(tài)用地進行空間疊加,可得到研究區(qū)綜合的生態(tài)用地。由于雨洪管理和生物保護對于研究區(qū)同等重要,因此本文采取等權疊加;在疊加判別時,采取“兩兩取高”的算法,即某一過程的高安全水平生態(tài)用地與另一過程的中安全生態(tài)用地疊加在一起的時候,其結果為高安全生態(tài)用地。
東三鄉(xiāng)生態(tài)用地的總體特點表現(xiàn)為:以區(qū)域東部和南部的溫榆河、北小河、壩河以及沿河附近的林地、坑塘、農(nóng)田等作為重要的生態(tài)斑塊,以溝渠、道路及其兩側的防護林等線性景觀要素建立生態(tài)廊道,呈現(xiàn)為由具有重要生態(tài)意義的斑塊和廊道構成的網(wǎng)絡狀空間結構(圖6)。
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研究區(qū)低安全水平的生態(tài)用地面積為23.7 km2,占區(qū)域總面積的20.4%(表4)。低安全水平的生態(tài)用地為北京市溫榆河生態(tài)走廊的核心區(qū)域(圖6),是為保障自然生態(tài)系統(tǒng)服務所保留的最小土地底線,也是城市開發(fā)建設不可逾越的底線。本區(qū)內(nèi)的土地利用應以嚴格的生態(tài)保護為主,原則上,任何形式的城市建設行為不得侵占這類生態(tài)用地。同時,本區(qū)內(nèi)應積極進行生態(tài)恢復,如選用鄉(xiāng)土物種進行生物棲息地的生態(tài)恢復與保育、保持河流濕地的自然形態(tài)以及重點恢復多樣性的鳥類棲息地系統(tǒng)等。
研究區(qū)中安全水平的生態(tài)用地面積為36.1 km2,占區(qū)域總面積的31.1%(表4)。中安全水平的生態(tài)用地區(qū)域為溫榆河生態(tài)走廊的核心區(qū)域的緩沖區(qū)(圖6)。本區(qū)應以自然型土地利用為主,創(chuàng)造自然生態(tài)系統(tǒng)充分發(fā)揮自然力的條件,以滿足溫榆河生態(tài)走廊的綜合功能需求。
研究區(qū)高安全水平的生態(tài)用地面積為56.6 km2,占區(qū)域總面積的48.6%(表4)。高安全水平的生態(tài)用地是城市人工生態(tài)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)之間的緩沖區(qū),本區(qū)生態(tài)保護的重點是控制城市建設活動對生態(tài)用地的干擾程度,同時應積極地對已被破壞或強度人工化的關鍵位置進行生態(tài)修復,通過土地利用方式的調(diào)整和植被恢復,保證生態(tài)過程的完整性、滿足生態(tài)隔離帶的需求、做好與城市邊緣集團的生態(tài)隔離等。
表4 不同安全水平生態(tài)用地的土地利用現(xiàn)狀,2006
Tab.4The structure of ecological landuse at different security level ,2006
土地利用類型 Land use type |
低安全水平Low security level |
中安全水平 Middle security level |
高安全水平 High security level |
|||
面積 Area (hm2) |
比例 Percentage |
面積 Area (hm2) |
比例 Percentage |
面積 Area (hm2) |
比例 Percentage |
|
耕地Farmland |
514.1 |
21.7 |
998.5 |
27.6 |
1521.4 |
26.9 |
園地Garden land |
59.1 |
2.5 |
143.9 |
4.0 |
213.3 |
3.8 |
林地 |
691.5 |
29.1 |
860.2 |
23.8 |
1056.6 |
18.7 |
建設用地Construction land |
224.0 |
9.4 |
486.2 |
13.5 |
1477.2 |
26.1 |
水體Water |
794.3 |
33.4 |
952.0 |
26.4 |
1062.5 |
18.7 |
其他Others |
92.9 |
3.9 |
170.2 |
4.7 |
326.1 |
5.8 |
合計Total |
2375.9 |
100 |
3611.0 |
100 |
5657.0 |
100 |
4討論
盡管在國際學術語境中,“生態(tài)用地”不是一個規(guī)范術語,也沒有生態(tài)學上的意義,但在中國當前土地利用規(guī)劃和官方土地管理語境下,生態(tài)用地已經(jīng)有其存在的必要性,并日益成為不可或缺的一種土地分類,其內(nèi)涵和外延的界定非常具有緊迫性。一旦界定清楚,并能與現(xiàn)行土地規(guī)劃和管理體系相結合,對中國的國土生態(tài)安全和生態(tài)保護具有重要意義。相反,如果對這一看似“不學術”的概念默然置之,任其模糊不清,并泛濫于規(guī)劃文本和官方文件中,必將禍害匪淺,所謂生態(tài)規(guī)劃和生態(tài)保護便成為空洞的口號。
本文明確了生態(tài)用地的含義實際應該是“最小生態(tài)用地”,也就是維護生態(tài)系統(tǒng)服務的最關鍵、最高效的、不可替代的生態(tài)系統(tǒng)或土地單元,這些“最小生態(tài)用地”體現(xiàn)在空間上也就是景觀安全格局。這一界定可避免在土地利用規(guī)劃中為謀求指標而將所有未利用地都劃為生態(tài)用地,實際上卻不能發(fā)揮有效的生態(tài)服務。正如“基本農(nóng)田”概念,生態(tài)用地實際上是“基本生態(tài)用地”,是不可替代的最低生態(tài)保護底線,是一些占地最少、卻具有關鍵生態(tài)系統(tǒng)功能的區(qū)域和空間聯(lián)系。在此定義下,將景觀安全格局途徑應用于生態(tài)用地規(guī)劃就變得順理成章。本文以北京東三鄉(xiāng)為研究區(qū),以雨洪管理和生物保護的需求為例,分析了基于生態(tài)過程的生態(tài)用地,這是不完全的,更多的生態(tài)服務需要進一步考慮。今后可據(jù)此方法,展開針對水源涵養(yǎng)、水土保持、氣候調(diào)節(jié)等功能的生態(tài)用地的劃分研究。但是,生態(tài)用地的劃分應該強調(diào)關鍵的生態(tài)過程的保護,而非所有生態(tài)過程,這需要根據(jù)具體的研究區(qū)域而定。
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作者簡介 俞孔堅,男,1963年生,博士,教授,博士生導師。主要從事土地、城市與區(qū)域規(guī)劃、城市和景觀設計、生態(tài)規(guī)劃方面的理論研究與實踐,出版著作16部,發(fā)表論文250余篇。E-mail: kj@turenscape.com
責任編輯 楊 弘