李 暉 李志英 熊愛誼 徐建平 王 瀏 高 偉LI Hui, LI Zhiying, XIONG Aiyi, XU Jianping, WANG Liu, GAO Wei
目前,我國城市化率達(dá)到58.52%,意味著中國的城鄉(xiāng)空間布局、社會(huì)格局和生態(tài)格局都將產(chǎn)生深刻變革。國土空間上直接反映在景觀空間格局的改變,即各類土地使用功能的轉(zhuǎn)變;在實(shí)施上則有賴于各類區(qū)域空間邊界的劃定。2015年,中央城市工作會(huì)議提出:“以主體功能區(qū)規(guī)劃為基礎(chǔ)統(tǒng)籌各類空間規(guī)劃,加強(qiáng)城市規(guī)劃的科學(xué)性和權(quán)威性,促進(jìn)多種規(guī)劃的融合”。構(gòu)建一個(gè)集城鎮(zhèn)與鄉(xiāng)村、農(nóng)業(yè)空間(農(nóng)林牧副漁)與非農(nóng)空間、陸地與海洋島嶼等于一體的立體化國土空間規(guī)劃體系已迫在眉睫[1]。2018年3月,國務(wù)院設(shè)立自然資源部,對自然資源開發(fā)利用和保護(hù)進(jìn)行監(jiān)管,并建立以國土規(guī)劃為導(dǎo)向的空間規(guī)劃體系,協(xié)調(diào)資源保護(hù)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的空間格局即將發(fā)生變化。
事實(shí)上,中國的各個(gè)部門有接近83個(gè)法定規(guī)劃序列,各類規(guī)劃、計(jì)劃可以說是層出不窮,但恰恰缺少的是各類規(guī)劃和計(jì)劃之間的相互協(xié)調(diào)。究竟將一塊空間用地劃為城市功能區(qū)、生態(tài)保護(hù)區(qū)還是基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)?城市空間景觀格局如何促進(jìn)城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的發(fā)揮?城市發(fā)展過程中的“韌性”邊界與“剛性”邊界如何確定?隨著國家部委機(jī)構(gòu)的調(diào)整,如何統(tǒng)籌各類國土資源空間配置,并科學(xué)劃定相應(yīng)邊界以達(dá)到實(shí)施的目的,是城市生態(tài)系統(tǒng)功能效益得以發(fā)揮的重要保障,將成為近年來研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
國外相關(guān)研究主要集中在科學(xué)精準(zhǔn)界定城市規(guī)劃區(qū)范圍,界定大都市區(qū)發(fā)展空間及設(shè)定城市空間增長邊界所采用的逐層細(xì)化法、增長法、排除法、綜合法等技術(shù)方法等方面[2-6]。城市空間增長邊界的理念于1990年被引入國內(nèi),相關(guān)研究主要集中在國內(nèi)外UGB的差異化問題、對城市空間增長邊界的解讀和劃定方法等方面[7-15]。
城市空間增長邊界包含“固化”與“發(fā)展”、“永久性”與“暫時(shí)性”等雙重含義。其中的“永久性”城市增長邊界,也往往被稱為“剛性”城市增長邊界,主要指具有較高自然生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的保護(hù)性邊界,體現(xiàn)了自然生態(tài)承載力,是維護(hù)城市生態(tài)安全格局的底線,限制了城市發(fā)展的終極規(guī)模;“暫時(shí)性”城市增長邊界又被稱為“韌性”城市增長邊界,反映不同發(fā)展時(shí)期的城市建設(shè)用地增長狀況,體現(xiàn)城市增長的階段性特征。需要按照優(yōu)化城市內(nèi)部空間結(jié)構(gòu),限制城市無序蔓延的原則,結(jié)合城市發(fā)展的時(shí)空特征劃定城市的剛性與韌性發(fā)展邊界[16]。
我國生態(tài)紅線的發(fā)展大致分為兩個(gè)階段。以2011年《國務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)重點(diǎn)工作的意見》的正式出臺(tái)為分界點(diǎn),之前為生態(tài)紅線的萌芽階段,即區(qū)域生態(tài)規(guī)劃中的紅線控制區(qū)[17],多以實(shí)踐研究為主。之后為生態(tài)紅線的快速發(fā)展階段,生態(tài)紅線的理論和實(shí)踐逐漸增多。生態(tài)紅線的理論研究主要集中在其概念內(nèi)涵、戰(zhàn)略意義、類型劃分、制度體系建設(shè)、管理控制以及生態(tài)紅線劃分的技術(shù)方法和理論等方面[18-21]。關(guān)于生態(tài)紅線的具體實(shí)踐已有10多年的歷史,從內(nèi)容上來說主要有劃定的原理、技術(shù)方法和指標(biāo)體系3個(gè)方面的研究;從劃定對象上主要有城市、海洋、湖泊、島嶼和草原生態(tài)紅線的劃定。主要研究集中在城市生態(tài)紅線的劃定[22],以自然生態(tài)系統(tǒng)為主的生態(tài)紅線的劃定[23-24],生態(tài)紅線與土地利用的研究及生態(tài)紅線與生態(tài)安全格局的研究等方面[25-26]。
從國外的研究來看,保護(hù)區(qū)規(guī)劃、綠色廊道的建設(shè)、生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)等理論和實(shí)踐方面發(fā)展已經(jīng)相對成熟,主要聚焦在3個(gè)方面:(1)如何劃定生態(tài)保護(hù)區(qū)域[27-29],(2)如何更加有效地評價(jià)生態(tài)保護(hù)地的保護(hù)效果[30-32],(3)如何構(gòu)建保護(hù)地網(wǎng)絡(luò)[33-34]。這些保護(hù)方式在保護(hù)重點(diǎn)、操作方式等方面不盡相同,但是普遍來說保護(hù)對象都是具有重要生態(tài)功能或生態(tài)敏感的區(qū)域。總的來說,國外生態(tài)保護(hù)研究主要關(guān)注生態(tài)系統(tǒng)健康和生態(tài)敏感性高的各級(jí)各類保護(hù)地的建立及其保護(hù)實(shí)踐等方面,在一定程度上體現(xiàn)了生態(tài)紅線的理念。
目前的生態(tài)紅線劃分存在方法過于簡單粗放,缺乏科學(xué)性,且在空間上多有重疊等問題。量化的模型結(jié)構(gòu)過于簡單,主要是基于評價(jià)單元本身的各種自然社會(huì)經(jīng)濟(jì)屬性,而很少考慮周邊景觀要素對其各種生態(tài)適宜性的影響,較難反映生態(tài)紅線區(qū)劃和單元生態(tài)屬性評價(jià)之間的復(fù)雜關(guān)系。如何進(jìn)行生態(tài)功能分級(jí)、生態(tài)敏感性/脆弱性分級(jí)以確定生態(tài)功能最重要的區(qū)域和生態(tài)敏感性最高的區(qū)域,是確保生態(tài)紅線維持該地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的基礎(chǔ)。另外,生態(tài)紅線所劃定的面積和所占全區(qū)總面積的比例下限為多少,才能保證區(qū)域的生態(tài)安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展?生態(tài)紅線劃定的結(jié)果也許會(huì)與當(dāng)?shù)匕l(fā)展規(guī)劃相沖突,如何解決這種矛盾以確保生態(tài)保護(hù)紅線最后的落地?這些都是值得深入思考的問題。
20世紀(jì)90年代以來,我國實(shí)施了嚴(yán)格的管制制度及措施以加強(qiáng)對優(yōu)質(zhì)農(nóng)田的保護(hù)及管理。目前,我國已經(jīng)形成了包括基本農(nóng)田保護(hù)責(zé)任制、基本農(nóng)田占用審批制、基本農(nóng)田占補(bǔ)制度等在內(nèi)的一套完整的基本農(nóng)田保護(hù)制度,保障了國家的糧食安全。
綜合國內(nèi)外的研究文獻(xiàn)資料,眾多學(xué)者從不同的研究視角對農(nóng)田的保護(hù)進(jìn)行研究,成果豐碩。一是研究的內(nèi)容不斷豐富,最初主要集中在對資源的保護(hù)思想上,逐漸擴(kuò)展到對農(nóng)田保護(hù)政策、農(nóng)田保護(hù)質(zhì)量以及農(nóng)田保護(hù)空間技術(shù)方法的研究上,內(nèi)容不斷地細(xì)化和充實(shí)[35-36];二是不斷將不同領(lǐng)域的知識(shí)運(yùn)用于農(nóng)田保護(hù)研究,包括生態(tài)景觀、計(jì)算機(jī)圖形分析以及經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)學(xué)等[37];三是研究的空間范圍不斷擴(kuò)大,由最初的局部區(qū)域試點(diǎn)研究到多地區(qū)大范圍的研究[38];四是研究方法不斷改進(jìn),除了統(tǒng)計(jì)學(xué)、地理學(xué)等傳統(tǒng)經(jīng)典研究方法外,還加入專家系統(tǒng)法、景觀指數(shù)法以及層次分析法等數(shù)學(xué)方法,提高研究結(jié)果的可行性與可信度[39-40]。
我國的農(nóng)田保護(hù)研究與劃定經(jīng)歷了試點(diǎn)劃定、全面規(guī)劃和高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田示范基地建設(shè)等階段,農(nóng)田的保護(hù)取得了顯著成效,但是也存在諸多的弊端與問題,主要表現(xiàn)在:對基本農(nóng)田劃定的區(qū)域差異以及基本農(nóng)田入選標(biāo)準(zhǔn)等基本農(nóng)田劃分原理與技術(shù)方法的研究比較欠缺,數(shù)據(jù)庫建設(shè)方面的許多研究都停留在步驟與概念層面,未能明確具體的劃定技術(shù)方法;質(zhì)量等級(jí)判定需要結(jié)合農(nóng)用地分等定級(jí)成果,在基本農(nóng)田與農(nóng)用地質(zhì)量等級(jí)空間數(shù)據(jù)集成方面的技術(shù)方法還比較欠缺。
我國對城市增長邊界、生態(tài)紅線與基本農(nóng)田保護(hù)界線已經(jīng)有了一定的研究基礎(chǔ),均有理論和方法的參考作用。在借鑒國外的相關(guān)方法時(shí),需與中國國情結(jié)合,而國內(nèi)的相關(guān)方法則更多地需要考慮具有一定高度和厚度的立體化空間體系,包括城鄉(xiāng)、國土、陸海、地上地下、設(shè)施、環(huán)境、生態(tài)、農(nóng)業(yè)農(nóng)村等綜合的國土空間資源。所以,本文擬采用定性加定量的集成綜合法,即綜合了逐層細(xì)化法、生態(tài)網(wǎng)絡(luò)分析法、“土地評估與立地分析法”等相關(guān)研究方法,并采用EPM等基于多目標(biāo)分析的空間情景模擬,在UGB的基礎(chǔ)上深化研究包括UGB在內(nèi)的功能區(qū)劃“紅線”。
本文采用集成綜合法對國土功能區(qū)劃紅線進(jìn)行研究。這里的集成綜合法是泛指將生態(tài)紅線、城市增長邊界、基本農(nóng)田保護(hù)界線劃定的定性、定量方法進(jìn)行綜合考慮,緊密結(jié)合城鄉(xiāng)各生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能,進(jìn)行生態(tài)安全關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)(區(qū)域)、空間發(fā)展關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)(區(qū)域)和生產(chǎn)安全關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)(區(qū)域)判別;以揭示城鄉(xiāng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供給與人類的需求在空間上的耦合關(guān)系與匹配關(guān)系;相互協(xié)調(diào)、相互融合,從而科學(xué)界定國土空間功能區(qū)劃界線。(1)生態(tài)安全關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)(區(qū)域)判別可采用網(wǎng)絡(luò)分析方法,通過斑塊間的距離、斑塊的異質(zhì)性及其景觀阻力,判別具備景觀多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性、物種多樣性和基因多樣性的生物多樣性關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)(區(qū)域);并通過生態(tài)承載力和環(huán)境容量的量化計(jì)算,以判別生態(tài)安全關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)(區(qū)域)。(2)空間發(fā)展關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)(區(qū)域)判別是依據(jù)指標(biāo)表征的社會(huì)經(jīng)濟(jì)地理現(xiàn)象特征,結(jié)合宏觀相對效益、效用和協(xié)調(diào)性評價(jià)目標(biāo)的要求,根據(jù)區(qū)域特征靈活選擇:常規(guī)多指標(biāo)數(shù)學(xué)合成方法(即數(shù)學(xué)方法)、DEA模型法、費(fèi)用效益評價(jià)法、相鄰性或聯(lián)系性評價(jià)法、結(jié)構(gòu)依存度評價(jià)法等方法和模型,通過對世界競爭力、區(qū)域帶動(dòng)意義、特色地域開發(fā)意義、人口容量、土地投放量、建設(shè)總量等多個(gè)因素進(jìn)行分析研究,以判別空間發(fā)展關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)(區(qū)域)。(3)生產(chǎn)安全關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)(區(qū)域)判別是采用TOPSIS法對基本農(nóng)田的質(zhì)量進(jìn)行排序劃分從而確定出優(yōu)先劃入基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)的耕地,再通過人均基本農(nóng)田面積測算和糧食生產(chǎn)能力量化判別區(qū)域生產(chǎn)安全面積數(shù)量,并通過地形坡度、坡向、高程、連片率等能夠表征耕地生態(tài)質(zhì)量的指標(biāo),構(gòu)建耕地入選基本農(nóng)田評價(jià)的指標(biāo)體系,對農(nóng)業(yè)用地進(jìn)行等級(jí)劃分,以判別生產(chǎn)安全關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)(區(qū)域)。
在城鄉(xiāng)國土空間資源配置的基礎(chǔ)上,針對不同邊界特征,采用生態(tài)網(wǎng)絡(luò)分析、土地評價(jià)與立地分析法、逐層細(xì)化法等不同方法對生態(tài)安全紅線、農(nóng)業(yè)安全紅線、城鎮(zhèn)空間增長邊界、防災(zāi)安全紅線、地下資源安全紅線、基礎(chǔ)設(shè)施安全紅線“新六線”進(jìn)行科學(xué)分析和劃界(見圖1),統(tǒng)籌研究和構(gòu)建有利于城鄉(xiāng)生態(tài)系統(tǒng)整體服務(wù)功能發(fā)揮的空間格局及邊界“紅線”;契合目前“國土空間規(guī)劃”和“多規(guī)合一”的整體戰(zhàn)略,將國土空間規(guī)劃落實(shí)到實(shí)施和管理層面。
圖1 技術(shù)路線圖
本文所指的國土空間功能區(qū)劃“紅線”是在城鄉(xiāng)空間區(qū)域范圍內(nèi),為了協(xié)同城鄉(xiāng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能所劃定的功能區(qū)劃并采用相應(yīng)“紅線”界定,以保證生態(tài)效益最大化、空間不重疊交叉,從而創(chuàng)建區(qū)域生態(tài)安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展的空間格局,為區(qū)域規(guī)劃、政策制定、管理及實(shí)施提供科學(xué)技術(shù)方法。對應(yīng)于自然生態(tài)系統(tǒng)和人工、半人工生態(tài)系統(tǒng)能夠提供的可以滿足和維持人類生存所需要的條件等城鄉(xiāng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能,具體概括為生態(tài)保護(hù)、城鄉(xiāng)人工設(shè)施功能體系發(fā)揮和基本食品供應(yīng)等。
借助我國自然資源部的組建,將原來分屬各部門管控的道路紅線、城市綠線、藍(lán)線、紫線、黃線、橙線、生態(tài)紅線、耕地紅線等整合起來,從生態(tài)自然體系到人居環(huán)境體系,從地下資源到上部空間,統(tǒng)籌整個(gè)區(qū)域的國土空間生態(tài)安全格局,可將其劃分為生態(tài)安全紅線、農(nóng)業(yè)安全紅線、城鎮(zhèn)空間增長邊界、防災(zāi)安全紅線、基礎(chǔ)設(shè)施安全紅線、地下資源安全紅線“新六線”(見表1)。打破常規(guī)的條塊劃分,在城鄉(xiāng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能整體發(fā)揮的理論和框架下,探索“多規(guī)融合”的科學(xué)、理性方法。其中主要的“三線”研究策略如下。
以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能研究為基礎(chǔ)。空間上,從生態(tài)功能重要性、生態(tài)環(huán)境敏感性、生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)程度等3個(gè)方面構(gòu)建生態(tài)保護(hù)網(wǎng)絡(luò),以確定生態(tài)廊道、生態(tài)安全關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)(區(qū)域)、自然生態(tài)保護(hù)地等生態(tài)安全格局組分的空間分布;數(shù)量上,從生態(tài)承載力研究的角度確定一定空間區(qū)域范圍內(nèi)生態(tài)紅線最小面積。從空間和數(shù)量上確保重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)、生物多樣性區(qū)、生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)和脆弱區(qū)等區(qū)域的嚴(yán)格管控,以維護(hù)生態(tài)安全格局、保障生態(tài)系統(tǒng)功能的有效發(fā)揮。
以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值、地形坡度、坡向、海拔高度、土壤類型、土壤侵蝕模數(shù)、地質(zhì)災(zāi)害率、水質(zhì)檢測、連片度等能夠表征耕地生態(tài)質(zhì)量的指標(biāo),構(gòu)建耕地入選基本農(nóng)田評價(jià)的指標(biāo)體系,提出基本農(nóng)田劃定綜合評價(jià)方法。結(jié)合生態(tài)物質(zhì)流的研究,綜合空間形態(tài)與生態(tài)安全、生態(tài)承載力等因素,借助GIS平臺(tái)的空間數(shù)據(jù)處理,結(jié)合農(nóng)、果園、畜牧、水產(chǎn)等產(chǎn)業(yè),進(jìn)行各指標(biāo)定量化分析與耕地質(zhì)量綜合指數(shù)測算。在此基礎(chǔ)上確定時(shí)空配置方案,從而劃定農(nóng)業(yè)安全紅線。
表1 新型國土空間功能區(qū)劃“紅線”一覽表
綜合考慮增長壓力、增長外溢的可能性、基礎(chǔ)設(shè)施容量和未來供應(yīng)能力,到不同等級(jí)服務(wù)中心的距離,到高速公路、鐵路、主要城市道路的距離等城鎮(zhèn)增長的驅(qū)動(dòng)因子,開展包括自然資源承載力、水資源承載力、生態(tài)承載力、基礎(chǔ)設(shè)施承載力、公共服務(wù)設(shè)施承載力等各類承載力的綜合評價(jià)。運(yùn)用CA模型等模擬和預(yù)測城鄉(xiāng)發(fā)展趨勢,模擬不同發(fā)展?fàn)顟B(tài)下的城市擴(kuò)張情景及環(huán)境影響結(jié)果,為城鎮(zhèn)增長邊界的劃定提供科學(xué)依據(jù)。然后結(jié)合生態(tài)紅線和基本農(nóng)田保護(hù)界線的劃定結(jié)果、自然和歷史界限,最終確定城鎮(zhèn)增長邊界。
以上6條功能區(qū)劃“紅線”的劃定并非各自劃界,而是綜合考慮城鎮(zhèn)功能區(qū)、生態(tài)功能區(qū)和農(nóng)業(yè)功能區(qū)增長與約束、需求與供給、動(dòng)力與阻力之間的相互平衡,依據(jù)增長邊界的時(shí)效性劃分類型。劃定“剛性”邊界,即永久性的警戒性城鎮(zhèn)增長邊界(永不開發(fā)的城鎮(zhèn)生態(tài)安全底線);“韌性”邊界,即隨城鎮(zhèn)增長進(jìn)行調(diào)整的為滿足城鎮(zhèn)未來擴(kuò)展需求而預(yù)留的空間增長邊界。
本文借鑒了不同學(xué)科體系中對于各自相關(guān)邊界的研究,整合其研究方法,采用集成綜合法對國土空間功能區(qū)劃“紅線”進(jìn)行研究,統(tǒng)籌研究和構(gòu)建有利于城鄉(xiāng)生態(tài)系統(tǒng)整體服務(wù)功能的邊界“紅線”;契合目前國家“多規(guī)合一”的整體策略。
4.1.1 基于立體化全域思想的理性空間規(guī)劃體系創(chuàng)新
本次框架研究試圖打破以往各自為政而龐雜的空間規(guī)劃體系,站在區(qū)域整體保護(hù)與發(fā)展的角度,綜合考慮自然、人文、經(jīng)濟(jì)和戰(zhàn)略的限制因素,通過生態(tài)安全、空間發(fā)展和生產(chǎn)安全關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)(區(qū)域)的判別,進(jìn)行城鄉(xiāng)全域國土空間資源立體化地配置。在現(xiàn)行的國家功能區(qū)劃“紅線”(生態(tài)紅線、城市增長邊界、基本農(nóng)田保護(hù)界線)的基礎(chǔ)上,提出“生態(tài)安全紅線、農(nóng)業(yè)安全紅線、防災(zāi)安全紅線、城鎮(zhèn)增長邊界”等新“紅線”,優(yōu)于以往各部門各自為政、僅從本學(xué)科角度甚至感性認(rèn)識(shí)而劃定的功能分區(qū),為區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)管理、生態(tài)保護(hù)和空間規(guī)劃體系構(gòu)建提供嶄新的思路。
4.1.2科學(xué)空間規(guī)劃方法創(chuàng)新
針對我國各類空間規(guī)劃缺乏科學(xué)性、權(quán)威性和連續(xù)性等問題,本文的研究框架借鑒了新興邊緣學(xué)科的最新成果并加以發(fā)展,通過城鄉(xiāng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的整體、有效發(fā)揮,將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能落實(shí)到具體三維空間上,將景觀生態(tài)學(xué)的相關(guān)研究方法運(yùn)用于較為復(fù)雜的城鎮(zhèn)生態(tài)系統(tǒng)研究中,旨在從一個(gè)全新的角度,全面審視城鄉(xiāng)生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展面臨的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)問題,以推動(dòng)學(xué)科的發(fā)展。
我國以自然資源部統(tǒng)籌的國土空間規(guī)劃,未來將勢必打破長期以來由各部門劃定空間規(guī)劃的條塊劃分格局,形成綜合考慮各功能布局的新型國土空間規(guī)劃,引領(lǐng)未來空間規(guī)劃的方向,也會(huì)出現(xiàn)更多新情況、新態(tài)勢。本文僅僅提出了新形勢下的新的研究框架,在此框架下的各類功能區(qū)劃“紅線”的劃定,需要更進(jìn)一步研究。