常州生態(tài)分區(qū)及發(fā)展對策的實證研究

熊俠仙

(常州市規(guī)劃設(shè)計院，江蘇常州213002)

0 引言

當前我國正處于經(jīng)濟快速發(fā)展時期，生態(tài)與環(huán)境問題面臨巨大的國內(nèi)外壓力。據(jù)統(tǒng)計，“生態(tài)”是近年來國內(nèi)外報刊媒體、政府文件乃至街談巷議中出現(xiàn)頻率最高的名詞之一。常州市政府于1997年發(fā)布了《常州21世紀議程》，拉開了常州生態(tài)城市建設(shè)的序幕。為進一步推進生態(tài)城市建設(shè)，為城市規(guī)劃提供有益借鑒，常州市規(guī)劃局邀請中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心共同進行《常州生態(tài)城市建設(shè)綱要——生態(tài)服務(wù)用地規(guī)劃》課題的研究，生態(tài)分區(qū)及發(fā)展對策研究是其中的核心部分。[1]

1 概念

生態(tài)分區(qū)是生態(tài)規(guī)劃的基礎(chǔ)工作，經(jīng)歷了從自然分區(qū)到功能分區(qū)的發(fā)展，研究對象也從以自然要素為基礎(chǔ)發(fā)展到以生態(tài)系統(tǒng)為基礎(chǔ)。生態(tài)分區(qū)是在一定的區(qū)域范圍內(nèi)，以生態(tài)系統(tǒng)為研究對象，以城市生態(tài)學、土地生態(tài)學和景觀生態(tài)學為指導(dǎo)，以城市土地生態(tài)功能類型劃分為核心，土地生態(tài)條件為基礎(chǔ)，根據(jù)土地生態(tài)結(jié)構(gòu)和功能的差異，充分考慮地域的景觀生態(tài)功能和環(huán)境承載力，結(jié)合當?shù)亟?jīng)濟社會發(fā)展規(guī)劃，進行土地生態(tài)功能空間劃分[2]，制定各功能區(qū)的管制要求和措施，以引導(dǎo)城市發(fā)展與城市建設(shè)的合理有序進行。

20世紀20年代，Park提出城市生態(tài)學，生態(tài)規(guī)劃思想在城市生態(tài)學理論傳播的氛圍中得到發(fā)展，同時也涉及到各部分適宜性分析的生態(tài)分區(qū)。20世紀60年代，IL McHarg[3]利用單因子圖層疊加進行土地適宜性分析，形成區(qū)分不同生態(tài)功能地塊的綜合圖。但是真正意義上的生態(tài)區(qū)劃是由美國生態(tài)學家Bailey[4](1986)提出，他從生態(tài)系統(tǒng)的觀念出發(fā)，按照空間關(guān)系組分自然單元，編制了美國生態(tài)區(qū)域圖，從而引起了各國生態(tài)學家對生態(tài)分區(qū)的研究和討論。我國對生態(tài)分區(qū)的研究起步較晚。歐陽志云等[5-6](1999，2000)進行了海南省生態(tài)環(huán)境敏感性和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性的評價；傅伯杰等[7](2001)進行了全國生態(tài)環(huán)境綜合區(qū)劃的研究。2002年，國家環(huán)?？偩职l(fā)布了《生態(tài)功能區(qū)劃暫行規(guī)程》，明確界定了生態(tài)分區(qū)的內(nèi)容。近年來，生態(tài)功能分區(qū)從區(qū)域?qū)用嬷鸩綌U展到城市層面，逐漸成為生態(tài)城市規(guī)劃及城市總體規(guī)劃的基礎(chǔ)工作。

2 常州市生態(tài)分區(qū)

常州位于江蘇省南部，市域面積4 385 km2，市區(qū)面積1 872 km2。市區(qū)內(nèi)地勢平坦、河網(wǎng)稠密,氣候溫和濕潤，四季分明，屬北亞熱帶季風氣候區(qū)。隨著城市化進程的加快，工業(yè)和生活污染排放量增加，對自然狀態(tài)的人工干預(yù)增多，市域生態(tài)環(huán)境呈現(xiàn)脆弱和退化態(tài)勢，空間環(huán)境質(zhì)量正突出成為20世紀90年代中期以來常州新的經(jīng)濟發(fā)展瓶頸，人居生態(tài)環(huán)境質(zhì)量亟需提升。

2.1 生態(tài)服務(wù)功能評價

生態(tài)服務(wù)功能也可稱為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，主要包括生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品生產(chǎn)、大氣與氣候調(diào)節(jié)、干擾調(diào)節(jié)、水分調(diào)節(jié)和供給、生物多樣性的產(chǎn)生和維持、土壤形成與養(yǎng)分循環(huán)、自然災(zāi)害調(diào)節(jié)、傳粉、生物控制、廢棄物處理與循環(huán)、休閑和文化，以及對人類身心健康的益處等。[8]

該評價在Arcinfo平臺下利用空間分析工具進行，主要考慮土地的生態(tài)服務(wù)正效應(yīng)和負效應(yīng)。首先通過不同專家的判斷，確定各自然生態(tài)服務(wù)功能指標的權(quán)重(如表1所示)；其次進行指標的標準化；最后對各項指標進行加權(quán)平均，計算綜合評價結(jié)果。

表1 城市生態(tài)用地服務(wù)功能評價指標

將用地生態(tài)服務(wù)功能按權(quán)重分配疊加后，形成正向生態(tài)服務(wù)和負向生態(tài)服務(wù)(圖1)。由圖1可以看出，常州城市中心地帶土地的生態(tài)服務(wù)正效應(yīng)低，負效應(yīng)高，以天寧區(qū)、鐘樓區(qū)、戚墅堰區(qū)為最，而外圍土地生態(tài)服務(wù)功能相對較高。城區(qū)外圍，東部地區(qū)的生態(tài)服務(wù)負效應(yīng)較西部高，北部長江沿岸由于化工基地的開發(fā)，使該地區(qū)的土地正向生態(tài)服務(wù)功能較低。將正向和負向的生態(tài)服務(wù)功能綜合后可以明顯看出，北部地區(qū)和中心地帶之間存在一過渡的緩沖區(qū)，一定程度上避免了在城市的蔓延。而沿滬寧高速以東地區(qū)，由于城市化的發(fā)展，部分工業(yè)占地使東部地區(qū)的土地生態(tài)服務(wù)功能較之西部弱。如果不加以控制，未來城市的生態(tài)環(huán)境還將進一步退化。

+→

2.2 生態(tài)敏感性評價

依據(jù)城市功能與結(jié)構(gòu)特征，研究將城市空間結(jié)構(gòu)分為紅色、灰色、藍色及綠色景觀①加以討論。首先基于不同景觀的功能需要，考慮相關(guān)驅(qū)動與限制因子的空間分布，并結(jié)合功能隨著距離衰減的空間特性進行量化；其次采用耗費距離模型(Cost-distance)②進行分析；最后依據(jù)紅、灰、藍、綠景觀的相互功能關(guān)系(表2)，通過紅色與灰色景觀對藍色與綠色功能景觀的空間限制，疊加生成常州生態(tài)敏感區(qū)域和生態(tài)安全敏感區(qū)域。

表2 紅灰藍綠景觀相互功能關(guān)系表

注：“++”表示互利共生，兩種類型相互作用有助于強化景觀功能；“+”表示雖不會強化景觀功能但具有一定的正向影響；“-”表示影響景觀功能主體，會對其造成一定的妨礙；“--”表示相互制約，對景觀功能產(chǎn)生分割或沖擊。

通過功能網(wǎng)絡(luò)的疊加，可分別獲得紅色與灰色景觀對于藍色與綠色景觀功能聯(lián)系的功能沖突區(qū)域。其中，藍色景觀的功能沖突區(qū)位于常州國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)、戚墅堰經(jīng)濟開發(fā)區(qū)及東南經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)內(nèi)，主要因道路開發(fā)與廠房興建，地表水系的連通與藍色景觀功能的傳播遭到阻斷(圖2)；綠色景觀的功能沖突區(qū)則位于城市核心區(qū)滬寧高速、滬寧鐵路經(jīng)過的區(qū)域，由于交通路線阻隔，限制了南北向與東西向的綠色景觀功能聯(lián)系(圖3)。除此以外，常州市還存在資源價值高、環(huán)境脆弱及特殊土地利用方式形成的生態(tài)敏感區(qū)域。其中，對于常州城市發(fā)展具有重要支持作用的高價值生態(tài)保護區(qū)域為城市用水取水口，包括西石橋水廠、常州第二水廠(運河水廠)、計劃建設(shè)的魏村水廠與擴建湖塘水廠取水口；環(huán)境脆弱區(qū)域則是指太湖、滆湖及境內(nèi)低山丘陵和水庫庫區(qū)等對于常州市區(qū)具有維系生態(tài)平衡作用的地區(qū)；土地利用方式特殊的敏感區(qū)則是指垃圾掩埋場、部分工業(yè)開發(fā)區(qū)等因產(chǎn)生一定的空氣、水等環(huán)境污染而迫切需要進行環(huán)境治理與恢復(fù)的區(qū)域(圖4)。結(jié)合上述二者可于常州市市區(qū)范圍內(nèi)劃定城市生態(tài)安全敏感區(qū)域(圖5)。

2.3 分區(qū)結(jié)果

通過生態(tài)服務(wù)功能評價和城市敏感性評價，結(jié)合社會經(jīng)濟發(fā)展情況，研究將常州市區(qū)未來土地利用劃分為生態(tài)服務(wù)功能區(qū)及城鄉(xiāng)建設(shè)發(fā)展區(qū)兩大類(圖6)。生態(tài)服務(wù)功能區(qū)包括禁止開發(fā)區(qū)和限制開發(fā)區(qū)，其中禁止開發(fā)區(qū)包括山體、湖泊、河流、自然景觀保護區(qū)、濕地及其他的城市綠地；限制開發(fā)區(qū)包括太湖、滆湖沿岸及其他自然保護區(qū)周圍，重要的綠色景觀廊道與藍色景觀廊道。城鄉(xiāng)建設(shè)發(fā)展區(qū)包括調(diào)整開發(fā)區(qū)、優(yōu)化開發(fā)區(qū)和潛在發(fā)展區(qū)3個子分區(qū)(圖7)，是當前與未來城市開發(fā)建設(shè)的主要區(qū)域，其中調(diào)整開發(fā)區(qū)位于城市中心區(qū)外圍與城郊接合部；優(yōu)化開發(fā)區(qū)為城市中心區(qū)與主要工業(yè)區(qū)；潛在發(fā)展區(qū)為城市發(fā)展的儲備空間。按照生態(tài)分區(qū)，規(guī)劃目標與現(xiàn)狀用地相比較(如表3所示)，建設(shè)用地還有約100 km2的城市預(yù)留發(fā)展空間，占市區(qū)面積1 872 km2的5%左右。

一級分區(qū)類型現(xiàn)狀用地面積/km2現(xiàn)狀比例/%二級分級類型規(guī)劃用地面積/km2規(guī)劃比例/%生態(tài)服務(wù)功能區(qū)1 49479.8禁止開發(fā)區(qū)限制開發(fā)區(qū)58860731.432.4城鄉(xiāng)建設(shè)發(fā)展區(qū)37820.2調(diào)整開發(fā)區(qū)優(yōu)化開發(fā)區(qū)潛在發(fā)展區(qū)3052799316.314.95.0

注：現(xiàn)狀數(shù)據(jù)來源于常州市勘測院。

3 發(fā)展對策

按照生態(tài)分區(qū)，目前的常州市區(qū)建設(shè)用地和工業(yè)用地與生態(tài)分區(qū)大致吻合，但在局部地區(qū)有些矛盾，在未來發(fā)展上，應(yīng)引導(dǎo)商業(yè)用地向滆湖西岸延伸，提高創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)、生態(tài)旅游及服務(wù)業(yè)的發(fā)展?jié)摿?。另外，在限制開發(fā)區(qū)中，亦可規(guī)劃具有生態(tài)特色的商業(yè)空間，為城市居民提供結(jié)合環(huán)境教育與商業(yè)活動的休閑空間。為了使常州市區(qū)保持良好的城市生態(tài)結(jié)構(gòu)并達到社會、經(jīng)濟及生態(tài)功能最大化的目標，研究提出了構(gòu)建自然和人文生態(tài)框架的空間優(yōu)化對策：一方面結(jié)合區(qū)域自然環(huán)境特色，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進行生態(tài)服務(wù)功能的提升；另一方面展現(xiàn)城市文脈，通過當前城市發(fā)展軸線妥善保護城市歷史文化單元，支持產(chǎn)業(yè)發(fā)展，并為城市未來發(fā)展的空間方向提供指導(dǎo)依據(jù)。

3.1 空間優(yōu)化對策

3.1.1 自然生態(tài)框架

利用交通軸線、高壓線走廊與河流廊道等，構(gòu)建由3個水體功能區(qū)、3片山體、4條楔形綠帶、2條大型生態(tài)緩沖帶、3個大型城市綠地及5條小型生態(tài)廊道所構(gòu)成的自然生態(tài)框架(圖8)，形成由綠斑、綠楔、綠帶、綠環(huán)、水體等，由點、線、面構(gòu)成的結(jié)構(gòu)多樣且功能豐富的綠色空間網(wǎng)絡(luò)。3個水體功能區(qū)分別是長江沿岸、太湖、滆湖。3片山體分別是東北方的石堰山、雞龍山、芳茂山、清明山；西北方的小黃山；東南方青天山、龍泉山、四頂山、大茅山、老鴉山、醬缸山、楊灣嶺、黃家山。4條楔形生態(tài)緩沖帶分別處于西繞城高速與德勝河間、西繞城高速與滆湖沿岸間、京滬高速鐵路與京滬高速公路間及聯(lián)系滆湖與宋劍湖的緩沖帶﹙南起滆湖，東以武進港為界，西鄰太滆運河、溧漕河，沿武進港兩岸至宋劍湖﹚。2條大型生態(tài)緩沖帶分別處于原沿江鐵路兩側(cè)和太滆運河兩側(cè)，用于分隔主城區(qū)與新北區(qū)和武進區(qū)，防止蔓延式發(fā)展。3個大型城市綠地為淹城、宋劍湖濕地和芙蓉鎮(zhèn)濕地。5條小型生態(tài)廊道為新孟河、藻江河、新運河、老運河及聯(lián)三高速至三山港。

3.1.2 人文生態(tài)框架

結(jié)合常州市自然背景與發(fā)展現(xiàn)狀，構(gòu)建近“才”字型產(chǎn)業(yè)和人文發(fā)展軸(圖9)。調(diào)整現(xiàn)階段輻射狀的發(fā)展軸線，約束城市的空間蔓延，提高土地利用效益。強化南北向的產(chǎn)業(yè)發(fā)展軸線，約束低效分散的工業(yè)區(qū)布局。未來適當引導(dǎo)低污染、環(huán)保、創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)向滆湖西岸發(fā)展，以強化對金壇等地區(qū)資源的利用與聯(lián)系，提高區(qū)域整體競爭力。利用滆湖、太湖及長江天然水系與歷史文化遺存，展現(xiàn)城市文化風貌。

3.2 小結(jié)

1)常州市目前現(xiàn)狀生態(tài)用地率為79.8%，為保持良好的城市景觀結(jié)構(gòu)和生態(tài)安全，從生態(tài)服務(wù)需求角度考慮，結(jié)合國內(nèi)外發(fā)展趨勢，在未來發(fā)展中常州市的生態(tài)用地率應(yīng)保持在60%以上，按照綠線嚴格控制，親水河段和流動水體比率應(yīng)大于80%。

2)保護具有歷史文化的地區(qū)，集約利用土地，控制城市蔓延，同時配合生態(tài)廊道設(shè)計、新運河、老運河、德勝河等生態(tài)元素，限制城市空間的連片發(fā)展，為主城區(qū)保持風道及水道的暢通，同時提高主城區(qū)生活環(huán)境質(zhì)量。

3)調(diào)整目前“一體兩翼”連片的空間發(fā)展模式，建立大型生態(tài)緩沖帶，隔離武南、新龍、新港組團與中心城區(qū)的空間聯(lián)系，提高風道及水道的空間連通性。

4)規(guī)劃城市軌道交通，整合目前東西向的鐵路，提高城市內(nèi)部及城市內(nèi)外的交通聯(lián)系，將孟河、奔牛片區(qū)與主城區(qū)、湟里片區(qū)用輕軌連接，凸顯主動脈及其集聚與輻射效應(yīng)。另外，通過城市交通地下化的方式，減輕目前中心城區(qū)地上交通的壓力。

5)強化孟河片區(qū)的產(chǎn)業(yè)建設(shè)，結(jié)合沿江工業(yè)區(qū)形成生態(tài)產(chǎn)業(yè)園。未來城市建設(shè)可適當引導(dǎo)朝向湟里片區(qū)，一方面提高對金壇、溧陽的空間聯(lián)系、資源利用，一方面藉由滆湖及其外圍水系特色，配合環(huán)保、創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，突出常州城市文脈。

6)孟河、橫山橋片區(qū)境內(nèi)部分位于禁止開發(fā)區(qū)與限制開發(fā)區(qū)境內(nèi)，其中除了水系交錯外，亦包括常州市區(qū)重要的自然山體、濕地，不宜大規(guī)模開發(fā)建設(shè)。漕橋片區(qū)則為太湖與滆湖水系流通的重要路徑，對于太湖、滆湖及長江間的水系調(diào)節(jié)具有一定的生態(tài)意義。其余奔牛、卜弋及洛陽片區(qū)由于生態(tài)廊道流通、農(nóng)業(yè)用地保護等考慮，亦建議不宜進行大規(guī)模開發(fā)。

4 結(jié)語

根據(jù)新版《城市規(guī)劃編制辦法》，總體規(guī)劃中要進行“四區(qū)”劃定③，中心城區(qū)規(guī)劃應(yīng)當劃定禁建區(qū)、限建區(qū)、適建區(qū)和已建區(qū)，并制定空間管制措施。本研究無疑可以為常州新一輪總體規(guī)劃修編中“四區(qū)”的劃定提供有益借鑒，在生態(tài)分區(qū)指導(dǎo)下的“四區(qū)”劃定將更具可操作性，也更有利于指導(dǎo)常州城市的開發(fā)建設(shè)。

致謝：

本文主要數(shù)據(jù)及圖片來源于常州市規(guī)劃設(shè)計院和中國科學院生態(tài)研究所合作完成的“常州生態(tài)城市建設(shè)綱要——生態(tài)服務(wù)用地規(guī)劃”，后期由筆者加工完成。中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心主要參與人員為李鋒、陽文銳等。感謝王如松教授對本課題的悉心指導(dǎo)。另，常州市國土局、環(huán)保局等有關(guān)部門對調(diào)研給予了大力支持，謹致謝意！

注釋：

①常州市紅色景觀包括研究區(qū)內(nèi)各類建筑物及非道路的硬鋪面區(qū)域；灰色景觀包括高速公路、快速路、主干路和次干路等各類道路；藍色景觀包括湖泊、河流、葦灘地與養(yǎng)殖水面；綠色景觀包括耕地、林地、園地、少量牧草地與未利用土地。

②做法上首先以1 km×1 km的網(wǎng)格將研究區(qū)劃分為面積一致的單元，然后依據(jù)各單元內(nèi)部景觀組成、格局特征與服務(wù)功能價值特征，計算該網(wǎng)格的生態(tài)功能強度值，其結(jié)果同時作為耗費距離分析時制定耗費系數(shù)的依據(jù)。

③見中華人民共和國建設(shè)部令第146號《城市規(guī)劃編制辦法》第二十九條。