國(guó)土空間規(guī)劃背景下生態(tài)網(wǎng)絡(luò)分析方法研究

虞小龍 陳照 陶磊

近年來(lái)，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對(duì)國(guó)土空間規(guī)劃越來(lái)越重視。尤其是在生態(tài)文明的引領(lǐng)下，構(gòu)建生態(tài)網(wǎng)絡(luò)是至關(guān)重要的，有助于在保證生態(tài)價(jià)值和生態(tài)格局識(shí)別的基礎(chǔ)上，針對(duì)生態(tài)空間的構(gòu)架、發(fā)展和環(huán)境治理提出有效指導(dǎo)。鑒于此，本文分析當(dāng)前國(guó)土空間規(guī)劃的背景，探究生態(tài)網(wǎng)絡(luò)分析方法，并研究生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃策略，旨在實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，促進(jìn)自然與社會(huì)的和諧共處。

生態(tài)空間是一種具有重要生態(tài)功能的區(qū)域，具有提供生態(tài)產(chǎn)品和服務(wù)的功能。為維護(hù)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，維系自然與社會(huì)的健康運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)當(dāng)注重構(gòu)建生態(tài)網(wǎng)絡(luò)。但由于城市化進(jìn)程日益加快，建設(shè)空間呈現(xiàn)無(wú)序擴(kuò)張的趨勢(shì)，致使生態(tài)空間被大量擠壓和侵占，出現(xiàn)嚴(yán)重的生態(tài)破壞現(xiàn)象。為此應(yīng)當(dāng)積極依托國(guó)土空間規(guī)劃的背景，合理運(yùn)用生態(tài)網(wǎng)絡(luò)分析方法，探尋相關(guān)規(guī)劃策略，進(jìn)一步提升生態(tài)效益。

一、國(guó)土空間規(guī)劃背景及意義

隨著我國(guó)城市化發(fā)展速度日益加快，生態(tài)環(huán)境受到一定程度的影響，為保證居民宜居環(huán)境，維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)平衡，則需要采取有效的改造和整治措施。而國(guó)土空間規(guī)劃作為一項(xiàng)關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的重要活動(dòng)，能夠保證各項(xiàng)資源得到最大化利用，避免出現(xiàn)資源浪費(fèi)等問(wèn)題。通過(guò)合理設(shè)計(jì)國(guó)土空間規(guī)劃能夠在實(shí)施生態(tài)改造的過(guò)程中，減少對(duì)自然環(huán)境的干擾和破壞，并對(duì)污染現(xiàn)象實(shí)施整治。因此開(kāi)展國(guó)土空間規(guī)劃有利于支撐城市化及城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，高效保護(hù)和利用國(guó)土空間資源。在此背景下，應(yīng)當(dāng)建立全國(guó)統(tǒng)一、責(zé)權(quán)清晰、科學(xué)高效的國(guó)土空間規(guī)劃體系，構(gòu)建新時(shí)代國(guó)土空間開(kāi)發(fā)保護(hù)格局，并綜合考慮人口分布、經(jīng)濟(jì)布局以及國(guó)土利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)等因素，對(duì)各類空間實(shí)施優(yōu)化布局，以此推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)。

二、生態(tài)網(wǎng)絡(luò)分析方法

1. 構(gòu)建生態(tài)網(wǎng)絡(luò)模型

當(dāng)前生態(tài)網(wǎng)絡(luò)是一種模擬生物間相互作用關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)，能夠描述生態(tài)系統(tǒng)中不同分室間物質(zhì)和能量傳遞的結(jié)構(gòu)。在實(shí)踐應(yīng)用中側(cè)重對(duì)生態(tài)系統(tǒng)組成要素間的作用關(guān)系進(jìn)行分析，強(qiáng)調(diào)研究系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能關(guān)系。在國(guó)土空間規(guī)劃背景下開(kāi)展生態(tài)網(wǎng)絡(luò)分析方法，則應(yīng)當(dāng)先建立相應(yīng)的模型。其實(shí)質(zhì)是構(gòu)建食物、能量傳遞網(wǎng)絡(luò)，具體包括種群傳遞、生命體和環(huán)境的傳遞關(guān)系。主要過(guò)程如下：

（1）確定生態(tài)系統(tǒng)的邊界，明確約束系統(tǒng)的影響因素。將經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)邊界的輸入和輸出物質(zhì)，均作為研究對(duì)象。

（2）物種群劃分。針對(duì)已經(jīng)明確邊界的生態(tài)系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)按照功能對(duì)系統(tǒng)中的生物進(jìn)行物種群劃分，通常情況下對(duì)最聚集可分為生產(chǎn)者、分解者以及消費(fèi)者等分室。如需降低聚集程度，可進(jìn)一步細(xì)化。劃分的聚集程度不同，單個(gè)物種也可能屬于不同的分室。

（3）確定度量單位。針對(duì)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)中的物質(zhì)流和能量流應(yīng)當(dāng)合理選擇度量單位，比如單位時(shí)間、單位面積的物質(zhì)流量可選擇碳、磷、氮等元素的質(zhì)量單位表示。對(duì)于能量則是選擇焦耳或千焦耳等作為單位。

（4）建立可達(dá)矩陣。即是構(gòu)建表達(dá)分室間物質(zhì)傳遞關(guān)系的可達(dá)矩陣，有助于描述網(wǎng)絡(luò)中分室物質(zhì)傳遞關(guān)系，能夠有效發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中所存在的多重反饋關(guān)系。

（5）收集網(wǎng)絡(luò)分析數(shù)據(jù)。對(duì)每個(gè)分?jǐn)?shù)的數(shù)目和生理指標(biāo)進(jìn)行測(cè)算，例如生產(chǎn)量、呼吸消耗、消費(fèi)量及排泄量等。在必要時(shí)可將呼吸消耗量與排泄量進(jìn)行合計(jì)。再采用物質(zhì)守恒定律和熱力學(xué)定律進(jìn)行計(jì)算。

（6）靈敏度分析。因?yàn)閱渭儾杉F(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)以及文獻(xiàn)來(lái)源信息等，難以保障網(wǎng)絡(luò)分析所需數(shù)據(jù)具有完整性和準(zhǔn)確性。因此需要進(jìn)行靈敏度分析，從而分析數(shù)據(jù)偏差對(duì)結(jié)果的影響程度。

2. 構(gòu)建生態(tài)群落

開(kāi)展生態(tài)網(wǎng)絡(luò)分析時(shí)，應(yīng)當(dāng)構(gòu)建相應(yīng)的生態(tài)群落。通常情況下需要遵循兩個(gè)基本規(guī)則。一是將人口生態(tài)學(xué)作為基礎(chǔ)，按照捕食關(guān)系構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具體包括初級(jí)生產(chǎn)者、草食及肉食動(dòng)物等。但不包含分解者和食碎屑者，由此該網(wǎng)絡(luò)不具有物質(zhì)循環(huán)功能?；谠撘?guī)則建立典型的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)模型類型有層疊模型、生境模型等。二是依據(jù)生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)理論，根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系，構(gòu)建完善的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。其一般包括所有的功能群體，具有物質(zhì)和能量的循環(huán)功能。常用模型包括電腦化生態(tài)系統(tǒng)模型。以栽培松林為例，其能量流動(dòng)分析如圖1所示。

圖1 栽培松林的能量流動(dòng)分析

三、國(guó)土空間規(guī)劃背景下生態(tài)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃策略

1. 完善生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施整體框架

根據(jù)國(guó)土空間規(guī)劃的要求以及生態(tài)網(wǎng)絡(luò)分析方法的運(yùn)用，在編制生態(tài)空間時(shí)，應(yīng)當(dāng)注重完善生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的整體框架。首先，加強(qiáng)生態(tài)樞紐識(shí)別。即是在對(duì)改造區(qū)域本地條件的基礎(chǔ)上，嚴(yán)格按照生態(tài)斑塊的面積、位置、生態(tài)服務(wù)功能等實(shí)施評(píng)估，從而有效遴選區(qū)域內(nèi)部具有重要生態(tài)影響的生態(tài)斑塊。比如參照我國(guó)現(xiàn)行的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)指南，合理識(shí)別生態(tài)樞紐，對(duì)不同類型用地進(jìn)行生態(tài)價(jià)值分類，可按照敏感性分為1～9級(jí)。同時(shí)應(yīng)當(dāng)規(guī)劃重點(diǎn)對(duì)生態(tài)樞紐實(shí)施優(yōu)化，保證生物生境以及遷徙的可能性，積極進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)和優(yōu)化力度。其次，構(gòu)建生態(tài)廊道，即是注重強(qiáng)化生態(tài)樞紐之間的聯(lián)系。比如可以將河道作為聯(lián)系廊道，按照河道等級(jí)預(yù)留一定空間作為緩沖區(qū)。再依托鐵路、公路、防護(hù)林等設(shè)施預(yù)留廊道，形成良好的水綠空間，保證城市與郊區(qū)之間具有開(kāi)放性空間，承擔(dān)生態(tài)隔離等功能。并且應(yīng)當(dāng)注重對(duì)該區(qū)域的生態(tài)修復(fù)、控制開(kāi)發(fā)建設(shè)，保證生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施健康發(fā)展，更好發(fā)揮生態(tài)功能。具體框架如圖2所示。

圖2 生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建框架

2. 基于可持續(xù)發(fā)展構(gòu)建生態(tài)體系

在現(xiàn)階段國(guó)土空間規(guī)劃背景下，實(shí)施生態(tài)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，需要基于可持續(xù)發(fā)展的角度，注重城市生態(tài)、產(chǎn)業(yè)以及自然等協(xié)同發(fā)展，圍繞地方特色，融合各項(xiàng)生態(tài)要素和資源。比如在現(xiàn)有生態(tài)基底的基礎(chǔ)上，建設(shè)復(fù)合型城鄉(xiāng)公園體系、城市綠道體系等，進(jìn)而形成全面的生態(tài)構(gòu)架。比如規(guī)劃生態(tài)公園體系，則是以生態(tài)為底、公園為點(diǎn)，營(yíng)造綠色生態(tài)環(huán)境氛圍。同時(shí)在綠道建設(shè)中，應(yīng)當(dāng)規(guī)劃區(qū)域—城市—社區(qū)等三級(jí)體系，并注重整合當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)和文化等要素，加強(qiáng)生態(tài)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)建設(shè)，形成開(kāi)放性的生態(tài)結(jié)構(gòu)。

3. 強(qiáng)化分級(jí)分類管控力度

基于生態(tài)網(wǎng)絡(luò)分析方法的應(yīng)用，在國(guó)土空間規(guī)劃背景下推動(dòng)生態(tài)文明建設(shè)，則是要強(qiáng)化分級(jí)分類管控力度，嚴(yán)格遵循剛?cè)岵?jì)、分級(jí)傳導(dǎo)和部門協(xié)作等原則實(shí)施管理控制。比如設(shè)置生態(tài)紅線，將其作為剛性控制線，能夠評(píng)估生態(tài)基底的服務(wù)價(jià)值和敏感性。通常情況下根據(jù)相關(guān)建設(shè)行為準(zhǔn)入要求，可劃分為四類生態(tài)空間。為保障不同生態(tài)要素之間的融合，可適當(dāng)保留一定的彈性。在管控時(shí)，將二類生態(tài)空間作為禁建區(qū)，主要開(kāi)展生態(tài)保育工作，禁止開(kāi)發(fā)建設(shè)活動(dòng)。對(duì)于三類生態(tài)空間則提出限制建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，允許公園規(guī)劃建設(shè)、重大基礎(chǔ)設(shè)施、公益設(shè)施等。四類生態(tài)空間則是以綠地建設(shè)為主，起到休閑游憩等功能，實(shí)現(xiàn)與市民生活的協(xié)調(diào)性。另外一方面，針對(duì)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的管控需嚴(yán)格遵循核心生態(tài)控制指標(biāo)，設(shè)定相應(yīng)目標(biāo)值，其如表1所示，共涉及三大類和八小類，以此指導(dǎo)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和構(gòu)建。

表1 生態(tài)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃控制指標(biāo)

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在國(guó)土空間規(guī)劃的背景下，進(jìn)行有效的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)分析有助于為生態(tài)空間編制提供科學(xué)、良好的指導(dǎo)，促使生態(tài)功能具有連通性和完整性。為實(shí)現(xiàn)國(guó)土空間得到合理開(kāi)發(fā)以及資源優(yōu)化利用，應(yīng)當(dāng)完善生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施整體框架、基于可持續(xù)發(fā)展構(gòu)建生態(tài)體系、強(qiáng)化分級(jí)分類管控力度等，構(gòu)建可持續(xù)性的生態(tài)格局，與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展相協(xié)調(diào)。