上海市近郊地區(qū)生態(tài)用地空間格局績效評價及管控建議

安超

摘要：以上海市閔行區(qū)陸域生態(tài)用地為研究對象，對生態(tài)用地空間格局績效進行評價，從而達到指導生態(tài)用地規(guī)劃與管控的研究目的?；谏鷳B(tài)用地的空間分布特征，對不同生態(tài)功能區(qū)塊的空間格局績效進行評價;研究結(jié)果中，生態(tài)功能區(qū)塊的H9、G8、G10和G11的空間格局績效相對較高?；谠u價結(jié)果，論文認為提高生態(tài)用地空間格局績效，除需要對不同類型生態(tài)用地進行保護和調(diào)配建設(shè)外，還需要對范圍內(nèi)經(jīng)濟社會的影響因素進行有效引導。結(jié)合生態(tài)保護紅線劃示方案，論文提出生態(tài)保護紅線的細化分類及管控措施建議。

Abstract： Taking ecological land of land area in Minghang District of Shanghai as a research object， this paper evaluates spatial pattern performance of ecological land， so as to achieve the purpose of guiding the planning and control of ecological land. Based on characteristics of spatial distribution of ecological land， the study evaluates spatial pattern performance of different ecological function zones. In the results of the study， the spatial pattern performance of H9， G8， G10 and G11 in ecological function blocks is relatively high. Based on the evaluation results， this paper considers that improving the spatial pattern performance of ecological land use needs to effectively guide the economic and social factors， in addition to the protection and allocation of different types of ecological land. Combining with the plan of ecological red-line， the paper proposes the detailed classification and control measure of ecological red-line.

關(guān)鍵詞：上海市;景觀指數(shù);生態(tài)用地;空間格局績效;生態(tài)保護紅線

Key words： Shanghai;landscape indices;ecological land;spatial pattern performance;ecological red-line

中圖分類號：TU984;F291.1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2019）07-0023-07

0 ?引言

生態(tài)用地的服務(wù)功能和保護意義學術(shù)界已廣泛研究，生態(tài)環(huán)境保護也進一步得到政府重視。生態(tài)用地的空間分布對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的發(fā)揮有著重要影響，可以通過空間格局績效的高低來表征。充分辨識生態(tài)用地空間格局績效，能夠基于現(xiàn)狀條件提出針對性措施，從而提升空間格局績效，在生態(tài)用地“保護”的基礎(chǔ)上更進一步。

上海市閔行區(qū)的空間范圍既包括以開發(fā)建設(shè)為主的集中建設(shè)區(qū)，也包括以生態(tài)保護為主的黃浦江生態(tài)廊道、生態(tài)間隔帶、生態(tài)綠環(huán)等生態(tài)用地管控區(qū)域。在社會經(jīng)濟發(fā)展過程中，“經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)保護”的矛盾始終存在，論文期望通過對閔行區(qū)生態(tài)用地空間格局績效的辨識，促進生態(tài)用地空間管控措施的優(yōu)化及落實。

1 ?概念界定

1.1 生態(tài)用地

我國用地分類標準中沒有明確界定生態(tài)用地的概念。一些學者認為是以一定生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能（如改善氣候、凈化空氣、防洪調(diào)蓄、保持水土、維護生物多樣性等）為主體功能的用地[1-2]。

從我國的用地分類來看，不同的用地劃分依據(jù)使得“具有生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的用地”存在于現(xiàn)行用地分類標準的不同用地中，而多個分類標準彼此銜接不足，使得生態(tài)用地分類邊界模糊。

究其原因，一是我國土地分類標準主要是以人類使用土地的方式（經(jīng)濟生產(chǎn)方式）來劃分的，缺乏針對生態(tài)用地的分類依據(jù)。二是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的分布廣泛性使得不同用地中都有可能具備此功能，明晰的分類標準較難制定。

筆者認為，“生態(tài)用地”是以提供某類或者某幾類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能為主，禁止或限制開發(fā)建設(shè)的用地。因此，生態(tài)用地既包括“城市用地分類標準”中非建設(shè)用地的耕地、林地、園地、濕地、水域等，還包括“城市建設(shè)用地”中的公園綠地和防護綠地。

另外，由于“生態(tài)用地”所提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能屬于“公共物品”，通常需要相關(guān)政策管控來保證這種“公共物品”的供給。因此，生態(tài)用地也具有“政策性用地”特征。

1.2 空間格局績效

國內(nèi)外學者對空間績效已有一定研究[3-11]，主要認為是“反映空間資源配置對社會、經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境影響效果的優(yōu)劣”。

空間格局績效是生態(tài)過程中生態(tài)用地空間分布的結(jié)果，其主要通過景觀格局特征來體現(xiàn)?；诳臻g分布特征，分析判斷對生態(tài)過程影響的優(yōu)劣，明確生態(tài)用地空間格局績效的高低。

需要說明的是，生態(tài)用地的景觀格局既承載著自然生態(tài)過程，也承載著人文生態(tài)過程。一方面，不同類型生態(tài)用地的空間關(guān)系影響著自然生態(tài)過程的開展;另一方面，基于人類社會發(fā)展的要求，生態(tài)用地為人類供給服務(wù)的均衡性和公平性。本論文主要針對第一個方面進行研究。

2 ?研究對象

根據(jù)上海市閔行區(qū)2015年衛(wèi)星影像圖及土地使用現(xiàn)狀圖，將用地劃分為林地、耕地、公共綠地（包括公園綠地和其他綠地①）、一般河道水系、重要河道（圖1）。在此基礎(chǔ)上，以閔行區(qū)陸域（不包括河流，坑塘水面歸為耕地）的各類生態(tài)用地斑塊（林地、耕地、公園綠地、其他綠地）為對象進行研究。

根據(jù)《上海市基本生態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)規(guī)劃》[20]，閔行區(qū)行政范圍內(nèi)共包括9個生態(tài)功能區(qū)塊。其中，包括3個近郊綠環(huán)（H類）和6個生態(tài)間隔帶（G類）（圖2、圖3）。

3 ?研究方法

3.1 各類用地斑塊的景觀指數(shù)

根據(jù)不同景觀指數(shù)的生態(tài)學意義，分別從斑塊的優(yōu)勢度、破碎度、形狀特征以及空間聚散度等四個方面選取8個類別級（Class）②的景觀指數(shù)（表1）。運用GIS和Fragstats4.0軟件進行計算，從而計算出各類斑塊的景觀指數(shù)（In），掌握各類斑塊的景觀格局狀態(tài)。

3.2 整體景觀指數(shù)

針對不同斑塊景觀指數(shù)（In）進行權(quán)重分析，根據(jù)不同功能區(qū)的生態(tài)服務(wù)功能差異確定各個指數(shù)的權(quán)重（α），通過多個指數(shù)的加權(quán)計算，得到整體景觀指數(shù)（Iw）。

3.3 景觀格局綜合指數(shù)

根據(jù)不同類型生態(tài)用地所承載生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的權(quán)重（β），對每個生態(tài)功能區(qū)塊內(nèi)各類用地的整體景觀指數(shù)（Iw）加權(quán)計算，得到景觀格局綜合指數(shù)（LPMI）。

3.4 生態(tài)用地空間格局績效指數(shù)

在各類生態(tài)斑塊景觀格局確定的基礎(chǔ)上，假設(shè)生態(tài)功能區(qū)范圍內(nèi)生態(tài)用地比例為100%時，空間格局績效最大。通過生態(tài)用地所占生態(tài)功能區(qū)的比例（ε）進一步評價生態(tài)功能區(qū)范圍內(nèi)空間格局績效指數(shù)（Ip）。

Ip=ε×LPMI

4 ?上海市閔行區(qū)生態(tài)用地空間格局績效評價

4.1 生態(tài)功能區(qū)塊中各類用地斑塊景觀指數(shù)

通過Fragstats4.0軟件計算，得到9個生態(tài)功能區(qū)塊中各類用地類別級（Class）景觀指數(shù)（In）（In為計算出的8個景觀指數(shù)）。將8個景觀指數(shù)歸類，分別從斑塊的優(yōu)勢度、破碎度、形狀特征、空間聚散度等方面來分析各生態(tài)功能區(qū)塊景觀格局的差異。

4.1.1 斑塊優(yōu)勢度

從各生態(tài)功能區(qū)塊的斑塊優(yōu)勢度來看，PLAND指數(shù)（斑塊所占景觀面積的比例）中除G7生態(tài)間隔帶之外，其他區(qū)塊中耕地面積比例均在60%以上，H11近郊綠環(huán)最大，為99.75%（圖4）。LPI指數(shù)（最大斑塊所占景觀面積比例）也反映出同樣的特征，除G7之外，其他區(qū)塊中耕地的斑塊優(yōu)勢度最為明顯（圖5）。這說明閔行區(qū)生態(tài)用地中林地資源偏少，耕地在生態(tài)用地中扮演著重要“角色”。

4.1.2 斑塊破碎度

從不同類型用地的斑塊破碎度來看，PD指數(shù)（斑塊密度）中，數(shù)值較高的有G7、G9、H9和H10（圖6）。G7和G9的PD指數(shù)較高，主要受開發(fā)建設(shè)影響，使得斑塊個數(shù)較多，空間分布較破碎。H9和H10的PD指數(shù)較高，主要因為濱江地區(qū)生態(tài)功能區(qū)塊呈帶狀格局，整體面積偏小，從而使得斑塊密度較高。

具體來看，除G7中其他綠地的斑塊密度明顯較高之外，大部分的林地和耕地斑塊密度較高。林地斑塊破碎度較高，會影響到物種棲息、氣候調(diào)節(jié)、空氣凈化等功能的發(fā)揮。尤其是濱江的H10更應當降低林地斑塊的破碎度，提升濱江生態(tài)用地的服務(wù)功能。

4.1.3 形狀特征

從ED指數(shù)（邊緣密度指數(shù)）來看，G6、G8、G9、G10、G11體現(xiàn)出相似的特征，林地和耕地的斑塊形狀較復雜且相對接近。而H9和H10中林地的指數(shù)較大，反映出濱江區(qū)域林地的形狀較復雜，形狀更加扁長。G7和H11則分別表現(xiàn)出與其他斑塊明顯的差異，G7的各類用地斑塊形狀較接近且聚集，但H11中的耕地和其他綠地則表現(xiàn)出明顯的扁長特征（圖7）。

從LSI指數(shù)（景觀形狀指數(shù)）來看（圖8），G6、G8、G9、G10、G11的指數(shù)具有相似性，林地、耕地、其他綠地的斑塊形狀較復雜。H9和H10林地、耕地和公園綠地的斑塊形狀復雜程度相似。G7的其他綠地形狀更加復雜。H11僅有耕地和其他綠地，整體形狀相對簡單。

總體來看，由于林地和耕地大部分位于農(nóng)村地區(qū)，復雜的形狀特征更有利于自然生態(tài)系統(tǒng)維護。因此，G6、G8、G9、G10、G11形狀特征相對復雜，更加有利于不同生境之間的物質(zhì)交換，促進生物多樣性。但G9由于位于建設(shè)區(qū)之間，雖然斑塊形狀特征較復雜，但斑塊面積較小，且較破碎，還需要形成較大面積斑塊來提高生境質(zhì)量。H9、H10和H11位于濱河區(qū)域，H9和H10斑塊形狀復雜程度接近，但H10較狹長;H11斑塊類型單一、呈帶狀，且形狀特征較簡單;H10和H11均不利于營造良好的濱河生境。G7整體呈帶狀且斑塊較破碎，規(guī)模較小，雖然其他綠地LSI指數(shù)較高，但帶狀且破碎的斑塊降低了生境質(zhì)量。

4.1.4 空間聚散度

從斑塊的空間聚散度來看（圖9），林地的CLUMPY指數(shù)（叢生度指數(shù)）中G11與G10為最高的2個區(qū)塊，說明林地空間聚集程度最高。從其空間分布來看，G11林地明顯少于G10，但斑塊分布更加聚集，G10中林地斑塊面積較大，在更大尺度范圍內(nèi)相對聚集。H10中林地斑塊分布沿黃浦江呈帶狀聚集的特征，且部分斑塊之間的間距較大，因此CLUMPY指數(shù)較低。

耕地的CLUMPY指數(shù)方面，H11、G10、G8和H9的耕地斑塊最為聚集，其次是G6、G9和H10。而G11雖然耕地面積較大，但CLUMPY指數(shù)卻偏低，主要是因為其部分面積較小的斑塊分布的較為分散，面積較大斑塊間距同樣較遠。

公園綠地的CLUMPY指數(shù)方面，由于生態(tài)功能區(qū)塊中公園綠地面積都較小，且斑塊數(shù)較少，因此，斑塊越少的區(qū)塊，其指數(shù)反而越高，即空間上越聚集。G6和G8 CLUMPY指數(shù)較高，而H9和H10 CLUMPY指數(shù)相對較低。

其他綠地的CLUMPY指數(shù)方面，H11指數(shù)最高，其次是G10、G6。G7的其他綠地面積雖然較大，但由于都呈帶狀分布，聚集程度并不高，低于前面幾個區(qū)塊。

在IJI指數(shù)（散布與并列指數(shù)）方面，G7、G9、G10、H9、H10指數(shù)較高，說明這幾個區(qū)塊相對其他區(qū)塊來說，各類斑塊毗鄰分布的情況更多。G6、G8和G11雖然部分斑塊面積較大，但各類斑塊毗鄰分布情況較少（圖10）。

在COHESION指數(shù)（結(jié)合度指數(shù)）方面，各生態(tài)功能區(qū)塊中林地、耕地、公園綠地的指數(shù)都較高，說明在已有用地分布情況下，上述三種用地的斑塊連接程度較好。而其他綠地由于空間分布以帶狀為主，且相對分散，因此COHESION指數(shù)偏低，尤其在其他綠地較少的區(qū)塊內(nèi)，如H11和G8，指數(shù)明顯低于其他區(qū)塊（圖11）。

4.2 各生態(tài)功能區(qū)塊景觀指數(shù)的綜合評價

根據(jù)前文所述方法將閔行區(qū)生態(tài)功能區(qū)塊的各類用地的8個景觀指數(shù)（In）進行標準化處理，用層次分析法計算不同景觀指數(shù)的權(quán)重，將各項景觀指數(shù)進行加權(quán)求和，得到各類用地的整體景觀指數(shù)（Iw）（該指數(shù)介于0～1之間）（表2）。

將各生態(tài)功能區(qū)塊的整體景觀指數(shù)按照表3中各類用地因子權(quán)重進行加權(quán)求和，得到閔行區(qū)各類生態(tài)功能區(qū)塊景觀格局綜合指數(shù)（LPMI）;然后根據(jù)每個生態(tài)功能區(qū)塊中生態(tài)用地所占比例進行計算，得到各生態(tài)功能區(qū)塊的空間格局績效指數(shù)（Ip）（表4）。需要說明的是，空間格局績效指數(shù)都是一種相對數(shù)值，主要反映不同生態(tài)用地之間空間格局績效的高低水平，從而為規(guī)劃管控提供定量分析依據(jù)。

通過計算可以看出，閔行區(qū)各生態(tài)功能區(qū)塊中，空間格局績效指數(shù)最高的4個分別是近郊綠環(huán)H9、生態(tài)間隔帶G8、生態(tài)間隔帶G10和生態(tài)間隔帶G11。從空間分布來看，H9為黃浦江水源保護區(qū)，G8、G10和G11分別是南北向的濱河、濱江生態(tài)廊道及農(nóng)業(yè)集中區(qū)。這些區(qū)塊雖然相比其他區(qū)塊空間格局績效指數(shù)較高，但本身指數(shù)值并不高，仍然需要提升績效。

5 ?基于空間格局績效評價的生態(tài)保護紅線管控措施

《上海市生態(tài)保護紅線劃示規(guī)劃方案（公眾征詢意見稿）》[21]（下稱“生態(tài)保護紅線規(guī)劃”）中劃示的生態(tài)紅線是依據(jù)《上海市基本生態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)規(guī)劃》劃定的。根據(jù)“生態(tài)保護紅線規(guī)劃”，管控按照分類和分級相結(jié)合的管控方式，共分為一級保護區(qū)和二級保護區(qū)。閔行區(qū)范圍內(nèi)的生態(tài)保護紅線，除水源保護地周邊的生態(tài)保護紅線為一級保護區(qū)，其他均為二級保護區(qū)。

從現(xiàn)有的生態(tài)保護紅線分級管控措施來看，主要是針對管控范圍內(nèi)用地的開發(fā)建設(shè)、項目準入、土地整治等進行了規(guī)定，缺少以提升生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及引導生態(tài)過程為目標的管控措施。

然而，不同的生態(tài)保護紅線區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能存在一定差異，各生態(tài)功能區(qū)塊在區(qū)位、用地情況、景觀特征、空間格局績效指數(shù)等方面都有不同。因此，根據(jù)上述研究，筆者認為，對于閔行區(qū)生態(tài)保護紅線的管控措施除規(guī)定的“二級保護區(qū)”管控措施之外，還應當進一步細化分類，通過附加管控措施進行管理（表5），從而有針對性的提高不同區(qū)域的生態(tài)保護紅線的空間格局績效。

6 ?結(jié)論與建議

上海市閔行區(qū)生態(tài)用地的空間分布充分反映出近郊地區(qū)土地資源利用過程中“經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)保護”的矛盾與平衡。論文通過對閔行區(qū)生態(tài)功能區(qū)塊的空間格局績效進行評價，更加直觀的反映了空間格局績效的高低?？傮w來看，不同生態(tài)功能區(qū)塊內(nèi)生態(tài)用地的空間格局績效存在明顯差異，位于城鎮(zhèn)集中建設(shè)區(qū)外圍的G8、G10、G11、H9作為郊野或濱江生態(tài)間隔帶，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)較少，空間格局績效較高;而G7、G9作為控制建設(shè)用地擴張的生態(tài)間隔帶，緊鄰基礎(chǔ)設(shè)施（高速公路、鐵路等）及集中建設(shè)區(qū)之間，空間格局績效偏低。

可以看出，影響閔行區(qū)生態(tài)用地空間格局績效的因素既包括不同類型生態(tài)用地，也包括經(jīng)濟社會發(fā)展的建設(shè)行為。提高空間格局績效，除需要對不同類型生態(tài)用地進行保護和調(diào)配建設(shè)外，還需要對范圍內(nèi)經(jīng)濟社會的影響因素進行有效引導。在具體的生態(tài)保護紅線管控層面，需明確不同區(qū)塊生態(tài)保護紅線的主體功能，從而進一步細化分類，提出基于主體功能的管控措施，引導生態(tài)用地的保護和建設(shè)，提高空間格局績效。

注釋：

①其他綠地是以道路兩側(cè)綠地、高速公路防護綠地、河道兩側(cè)防護綠地等為主。

②根據(jù)Fragstats4.0軟件，不同空間尺度計算不同的斑塊景觀指數(shù)。類別級（Class）針對同一范圍內(nèi)不同類型的斑塊進行計算，景觀級（Landscape）將范圍內(nèi)所有類型斑塊不分類型進行計算。

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