申佳可 王云才
景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是對(duì)以林地、草地、濕地、水體、未利用地等國土生態(tài)空間為主要規(guī)劃對(duì)象的土地利用類型及布局的規(guī)劃[1]3948。作為對(duì)山水林田湖草生命共同體理念的落實(shí)和國土空間規(guī)劃體系當(dāng)中重要的組成部分,生態(tài)空間體系的構(gòu)建是以生態(tài)空間體系保護(hù)與管控為核心的國土空間協(xié)調(diào)規(guī)劃。在國家構(gòu)建生態(tài)文明、實(shí)施“綠色發(fā)展”的大背景和城市持續(xù)擴(kuò)張的壓力下,國土空間規(guī)劃需要景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃在完成對(duì)生態(tài)空間體系有效保護(hù)的同時(shí),擔(dān)負(fù)起協(xié)調(diào)與城鄉(xiāng)建設(shè)空間和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間的統(tǒng)籌,為“三區(qū)三線”劃定提供依據(jù)。
表1 現(xiàn)有基于空間優(yōu)先級(jí)進(jìn)行景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐的理論基礎(chǔ)及方法模型Tab. 1 Theoretical basis and method model of existing landscape ecological network practices based on spatial priority
景觀生態(tài)空間是構(gòu)成多層次、網(wǎng)絡(luò)化、功能復(fù)合的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的空間載體,是具有生態(tài)服務(wù)功能、對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和生物生境保護(hù)具有重要作用的空間[2]。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是在區(qū)域及城市尺度上落實(shí)生態(tài)空間體系規(guī)劃的基礎(chǔ),其測(cè)度、評(píng)價(jià)和管理是認(rèn)識(shí)生態(tài)系統(tǒng)與人類福祉聯(lián)系的重要環(huán)節(jié)與管理決策手段[3]。在此背景下,通過修復(fù)與加強(qiáng)受損的景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò),提升生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)整體績效、解決城市內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需空間錯(cuò)配等問題,被視為從根本上緩解城市生態(tài)問題的重要途徑,也是在相應(yīng)尺度上進(jìn)行生態(tài)廊道規(guī)劃、自然保護(hù)地體系規(guī)劃、城鄉(xiāng)綠地系統(tǒng)規(guī)劃、生態(tài)保護(hù)紅線規(guī)劃等國土空間規(guī)劃體系下生態(tài)專項(xiàng)規(guī)劃的核心目標(biāo)。
在土地稀缺與資金有限的條件下,在現(xiàn)有空間與資源基礎(chǔ)上,基于特定目的識(shí)別有效且高效的生態(tài)空間作為修復(fù)與強(qiáng)化受損生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)先空間,對(duì)生物多樣性保護(hù)、生態(tài)安全格局構(gòu)建、景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃等空間決策十分重要[4]。目前研究中進(jìn)行景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的核心,是基于空間優(yōu)先級(jí)的思想選取作為生態(tài)節(jié)點(diǎn)、生態(tài)源及生態(tài)廊道等網(wǎng)絡(luò)基本構(gòu)成要素的生態(tài)空間[5]783。學(xué)者們從不同的理論基礎(chǔ)出發(fā)并通過多樣化的方法與模型,在區(qū)域和城市等不同尺度上展開生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建與優(yōu)化的實(shí)踐研究(表1)。雖然在實(shí)踐中,生態(tài)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的結(jié)果往往表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)與功能同時(shí)的優(yōu)化,例如:以結(jié)構(gòu)優(yōu)化為側(cè)重的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃實(shí)踐,其結(jié)果仍可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)部分功能的被動(dòng)優(yōu)化。但總體來說,現(xiàn)有景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法存在2種側(cè)重點(diǎn)不同的技術(shù)路徑和從不同維度出發(fā)的規(guī)劃概念:1)以結(jié)構(gòu)優(yōu)化為空間優(yōu)先級(jí)原則;2)以識(shí)別功能優(yōu)先空間為核心。
基于景觀生態(tài)學(xué)“斑塊-廊道-基質(zhì)”理論[1]3950,[6-7]以及網(wǎng)絡(luò)分析[8-11]的規(guī)劃方法更多關(guān)注于景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的空間分布與格局,較少考慮生態(tài)空間本身價(jià)值及其對(duì)周邊環(huán)境的生態(tài)服務(wù)功能與價(jià)值,未對(duì)生態(tài)空間本身的功能或?qū)Τ鞘械纳鷳B(tài)服務(wù)功能進(jìn)行評(píng)價(jià),使得規(guī)劃的網(wǎng)絡(luò)缺乏針對(duì)性以及與農(nóng)耕空間、建設(shè)空間的內(nèi)部聯(lián)系,因此無法依據(jù)其真實(shí)的生態(tài)服務(wù)功能調(diào)整與其相鄰的城市建設(shè)用地的土地利用方式,使生態(tài)空間與建設(shè)空間形成良性互動(dòng)[19]。
2.3.1 以焦點(diǎn)物種保護(hù)目標(biāo)和景觀-生態(tài)績效為優(yōu)先原則
以焦點(diǎn)物種保護(hù)為目標(biāo)基于空間適宜性評(píng)價(jià)的規(guī)劃方法形成的景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)所具備的功能單一[12]1183,[13-14],生態(tài)決定論下的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建忽略了自然資源提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能與城鎮(zhèn)間的聯(lián)系,未能從人類對(duì)于生態(tài)資源的需求方面進(jìn)行評(píng)價(jià),因此限制了資源保護(hù)管理與城鎮(zhèn)發(fā)展的良性互動(dòng)[17]103?;诰坝^-生態(tài)績效的規(guī)劃方法單從空間功能的角度建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[15],[16]50,缺乏基于空間明確信息的評(píng)價(jià)指標(biāo),使景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的功能優(yōu)先空間不能落實(shí)到具體的生態(tài)用地空間上,無法指導(dǎo)區(qū)域或城市生態(tài)用地布局的優(yōu)化。
2.3.2 以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值為優(yōu)先原則
目前以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值為優(yōu)先原則的規(guī)劃方法,大部分關(guān)注的是斑塊作為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)提供者的生態(tài)維度,忽視了生態(tài)系統(tǒng)與人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)之間的相互作用[18]702。雖然Zhang等[18]703在對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上加入了對(duì)人類生態(tài)需求的考慮及重要性評(píng)價(jià),但研究成果停留在識(shí)別區(qū)域整體的生態(tài)安全格局,尚未進(jìn)一步落實(shí)到城市尺度這一更加精細(xì)的建設(shè)層面。同時(shí),基于虛擬網(wǎng)格單元的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)價(jià)與制圖,也使評(píng)價(jià)結(jié)果難以直接對(duì)應(yīng)并落實(shí)到具有實(shí)際邊界的空間當(dāng)中[20]7,削弱了實(shí)踐操作水平上對(duì)景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建與生態(tài)用地布局優(yōu)化的指導(dǎo)性。此外,由于生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性,選取的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類型和評(píng)價(jià)指標(biāo)與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估中存在的不確定性息息相關(guān)。為減少這種不確定性,應(yīng)基于對(duì)研究區(qū)域生態(tài)特征與生態(tài)問題的診斷,選取關(guān)鍵的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)行評(píng)價(jià)并作為識(shí)別重要生態(tài)斑塊的依據(jù)。這也是目前基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)行生態(tài)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的研究中比較欠缺的。更重要的是,此類方法以評(píng)價(jià)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總量為原則識(shí)別生態(tài)斑塊,再通過構(gòu)建阻力面進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,其本質(zhì)仍是以識(shí)別功能優(yōu)先空間為核心,并未形成基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)優(yōu)先與提升的整體方法論。單純以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總量增加為原則選擇功能優(yōu)先空間容易忽略景觀生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性,如忽略生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)交付過程的路徑、割裂景觀空間的歷史脈絡(luò)、割裂城市中人與自然之間的空間聯(lián)系;僅以結(jié)構(gòu)優(yōu)化為原則的廊道構(gòu)建,一方面未必符合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能流與生態(tài)流的動(dòng)向,另一方面也不一定滿足生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需在空間上的匹配關(guān)系。
1 以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)提升為目標(biāo)與策略的景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的邏輯框架Logical framework of landscape ecological network planning with the goal and strategy of improving ecosystem services
1)從網(wǎng)絡(luò)功能規(guī)劃的維度來說,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的評(píng)價(jià)綜合了供需雙方的因子,包括評(píng)價(jià)自然資源的生物物理指標(biāo)以及評(píng)價(jià)人類需求的社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)[21],從而建立生態(tài)空間與人類建設(shè)空間的互動(dòng)關(guān)系與響應(yīng)機(jī)制,以定量化的評(píng)價(jià)結(jié)果為生態(tài)空間格局的規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)。2)從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)規(guī)劃的維度來說,通過對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給、需求與服務(wù)流(服務(wù)從供給區(qū)到受益區(qū)的空間聯(lián)系)的評(píng)價(jià)與制圖,清楚呈現(xiàn)景觀結(jié)構(gòu)內(nèi)部的功能流與生態(tài)流從服務(wù)供給區(qū)向需求區(qū)的動(dòng)態(tài)交付過程,有助于確認(rèn)景觀空間構(gòu)型在城市潛在的功能結(jié)構(gòu)層面及內(nèi)部運(yùn)作過程中是否發(fā)揮了作用[22];通過提供不同類型服務(wù)流機(jī)制下生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)交付過程所需的連接空間[23]31,加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與周圍環(huán)境的深層次功能聯(lián)系。3)從功能與結(jié)構(gòu)整合規(guī)劃的維度來講,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)制圖對(duì)城市用地決策和呈現(xiàn)空間信息至關(guān)重要,能顯示在區(qū)域或城市內(nèi)部生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給與需求不匹配的具體位置[24]156,準(zhǔn)確找出網(wǎng)絡(luò)中生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)水平較低的薄弱環(huán)節(jié),有利于城鎮(zhèn)發(fā)展趨勢(shì)及內(nèi)部土地利用方式的確定。總之,基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)優(yōu)先與提升進(jìn)行生態(tài)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃,不僅是對(duì)結(jié)構(gòu)空間的布局加以優(yōu)化或選擇出功能優(yōu)先的空間;只追求生態(tài)網(wǎng)絡(luò)功能或結(jié)構(gòu)的最優(yōu)化,無法兼顧生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總量與效率共同提升的目標(biāo)。應(yīng)該注重生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總量與效率間的價(jià)值博弈與權(quán)衡,即考慮生態(tài)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模優(yōu)化與結(jié)構(gòu)優(yōu)化之間的協(xié)同效應(yīng),形成功能與結(jié)構(gòu)共同價(jià)值最大化的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化結(jié)果。
景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)是建立于“結(jié)構(gòu)性網(wǎng)絡(luò)”和“功能性網(wǎng)絡(luò)”相互疊合的一種復(fù)合型系統(tǒng)[16]4,其功能性表現(xiàn)為網(wǎng)絡(luò)所提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的總量,其結(jié)構(gòu)性則與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)傳遞與交付的效率息息相關(guān)。因此,實(shí)現(xiàn)提升生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)這一最終目標(biāo)的思路與策略在于以下兩方面。1)提升生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的總量。通過彌補(bǔ)缺失的生態(tài)功能或增強(qiáng)現(xiàn)有生態(tài)服務(wù),實(shí)現(xiàn)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給與需求總量的匹配;對(duì)應(yīng)的手段是通過增加構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的生態(tài)斑塊的數(shù)量和面積,或調(diào)整其布局以吻合服務(wù)高需求空間,從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的優(yōu)化。2)提高生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)效率。通過保證不同生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)流機(jī)制所需的必要連接空間、強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)的連通性和可達(dá)性等結(jié)構(gòu)屬性,增加或維護(hù)生態(tài)過程以保證生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的交付過程,提高服務(wù)總體效率,最終反饋并表現(xiàn)為功能的增強(qiáng);對(duì)應(yīng)的手段是構(gòu)建生態(tài)廊道,作為孤立斑塊之間或服務(wù)供給區(qū)域和需求區(qū)域之間的空間連接,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)整體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化?;谏鲜鏊悸?,構(gòu)建以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)提升為目標(biāo)與策略的景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的邏輯框架(圖1),厘清“提升生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總量與效率”這一核心目標(biāo)與總體策略與網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中“功能優(yōu)先”與“結(jié)構(gòu)優(yōu)先”這2個(gè)具體操作層面之間的邏輯關(guān)聯(lián)。
以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)為理論基礎(chǔ),以識(shí)別并測(cè)度融合功能與結(jié)構(gòu)的空間優(yōu)先級(jí)為技術(shù)核心,將生態(tài)空間體系的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)綜合效能提升作為最終目標(biāo),對(duì)景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行整體優(yōu)化的方法框架主要包括以下4個(gè)部分(圖 2)。
1)研究區(qū)域特征分析與問題診斷。通過查閱與該區(qū)域相關(guān)的已有文獻(xiàn)、進(jìn)行專家訪談、對(duì)利益相關(guān)者的問卷調(diào)查等方法,以研究區(qū)域面臨的核心生態(tài)問題、具有的典型生態(tài)特征、與當(dāng)?shù)鼐用窀l砻芮邢嚓P(guān)3個(gè)方面為依據(jù)[25]47,對(duì)能解決研究區(qū)域問題所需的關(guān)鍵生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)行診斷,并選擇相應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)。例如,Wei等[25]48以中國新疆典型的綠洲—荒漠地區(qū)為研究區(qū)域,基于對(duì)該地區(qū)由地勢(shì)特征導(dǎo)致的嚴(yán)重水土流失,以及因緊鄰沙漠而具有的嚴(yán)重風(fēng)沙侵蝕等核心生態(tài)問題的診斷,相應(yīng)選取了土壤保持和固沙2個(gè)以解決問題為導(dǎo)向的關(guān)鍵生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)及其評(píng)價(jià)指標(biāo);同時(shí),基于對(duì)該干旱地區(qū)表現(xiàn)出對(duì)水的高度需求、對(duì)氣候變化的敏感和對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)的重視等典型特征的分析,相應(yīng)選取了水文調(diào)節(jié)、氣候調(diào)節(jié)和棲息地維持3個(gè)以回應(yīng)需求為導(dǎo)向的關(guān)鍵生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)及其評(píng)價(jià)指標(biāo)。
2)識(shí)別并測(cè)度功能空間優(yōu)先級(jí)體系。首先,選擇現(xiàn)實(shí)中存在實(shí)際邊界的空間單元作為評(píng)價(jià)與制圖的基本單元,使評(píng)價(jià)結(jié)果在實(shí)踐規(guī)劃單元中的落實(shí)更易實(shí)現(xiàn)。市域尺度上常見的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)價(jià)與制圖單元有土地利用單元[26]、城市綠地單元[27]、鄰里街區(qū)單元[28]等。
其次,為每種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給選擇能夠描述服務(wù)不同方面的生物物理指標(biāo)或代理(proxy)。對(duì)于服務(wù)的實(shí)際供應(yīng),選擇相應(yīng)的生物物理指標(biāo)進(jìn)行直接計(jì)算,此類指標(biāo)諸如:水體可調(diào)蓄水量[29]、森林固碳量[30]545、水體氮凈化量[31];對(duì)于服務(wù)的相對(duì)能力,通過基于代理的方法選擇一系列綜合代理指標(biāo)估計(jì)其自然潛力,如將棲息地質(zhì)量指數(shù)作為測(cè)度生物多樣性維持服務(wù)的代理,并將其量化為棲息地與公路、農(nóng)田、城鎮(zhèn)等威脅源的距離,棲息地類型對(duì)不同威脅源的敏感性,每種威脅源的相對(duì)影響及棲息地受法律保護(hù)的程度等綜合代理指標(biāo)的函數(shù)進(jìn)行計(jì)算;此類代理還包括:水源涵養(yǎng)重要性綜合指數(shù)[32]、土壤效率系數(shù)[33]、森林游憩指數(shù)[34]等。
2 融合功能與結(jié)構(gòu)空間優(yōu)先級(jí)的景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)整體優(yōu)化方法框架Framework of integrated optimization method for landscape ecological network based on spatial priority of function and structure
除了提供生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的能力外,生態(tài)斑塊滿足人類對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求的能力也是其作為生態(tài)源的必需[18]702。從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求側(cè)出發(fā)選擇指標(biāo),對(duì)研究區(qū)域?qū)τ陉P(guān)鍵生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的需求進(jìn)行評(píng)價(jià)與制圖。需求指標(biāo)的獲取往往處于以下2個(gè)角度。①人類社會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的實(shí)際需求,如通過消費(fèi)量和市場價(jià)格獲悉人們對(duì)商品服務(wù)的需求量[35]544,或是基于人類偏好或意愿以及對(duì)風(fēng)險(xiǎn)防范需要的期望來推測(cè)對(duì)非商品服務(wù)的需求水平[36-37]。②城市中的環(huán)境質(zhì)量要求和政策目標(biāo),如空氣質(zhì)量指標(biāo)[24]149,通過以明確、可量化的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)代替難以量化的服務(wù)需求,尤其是對(duì)調(diào)節(jié)服務(wù)的需求。根據(jù)量化測(cè)度結(jié)果,通過直接制圖、經(jīng)驗(yàn)制圖、模型或代理等方法[20]3將供給和需求評(píng)價(jià)的數(shù)值表達(dá)為空間上的分布,得到研究區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給與需求地圖。
最后,基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供需關(guān)系匹配評(píng)價(jià),識(shí)別由供給能力強(qiáng)、需求水平高的生態(tài)斑塊作為構(gòu)建景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)重要的生態(tài)源。例如,Chen等[35]546對(duì)上海的研究中,通過構(gòu)建“生態(tài)供需比”模型將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的實(shí)際供給與人類需求聯(lián)系起來,以揭示空間上過?;蚨倘钡谋举|(zhì);陳駿宇等[30]546通過建立“供需指數(shù)”來刻畫生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需的狀態(tài):盈余、平衡或赤字?;谏鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需測(cè)度結(jié)果構(gòu)建二者間的數(shù)量關(guān)系,將有助于供需關(guān)系匹配的量化評(píng)價(jià)和空間制圖。
3)識(shí)別、提取并增補(bǔ)結(jié)構(gòu)優(yōu)先空間。首先,基于對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)不同類型流機(jī)制的分析和對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)流的制圖,厘清生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)提供區(qū)域與受益區(qū)域的空間關(guān)系[23]32,識(shí)別必要的空間聯(lián)系,即生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)交付過程中潛在的流區(qū)域。例如,Vrebos等[23]31基于對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)流機(jī)制的分類(原位流、重力單方向流、全方位流等),對(duì)基于服務(wù)流機(jī)制影響的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給進(jìn)行了量化評(píng)價(jià)與空間制圖。Field等[38]基于多重生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)間的相互作用和服務(wù)流特征評(píng)估了多種服務(wù)對(duì)景觀空間的聯(lián)合影響,并利用空間網(wǎng)絡(luò)理論方法識(shí)別了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)節(jié)點(diǎn)之間的連接性空間。其次,在此基礎(chǔ)上通過構(gòu)建阻力面提取連接各個(gè)獨(dú)立生態(tài)源的潛在生態(tài)廊道。然而,只有可達(dá)性較強(qiáng)的生態(tài)空間才能在用地受限的快速城市化地區(qū)充分發(fā)揮功能。空間句法模型可以將研究區(qū)域的功能優(yōu)先空間與生態(tài)廊道疊加所構(gòu)成的潛在網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)化為直觀的關(guān)系圖,從空間可達(dá)性的角度對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)格局中各個(gè)生態(tài)空間及連接廊道進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)先級(jí)的評(píng)價(jià)與分級(jí),篩選級(jí)別高的空間提取為景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)空間格局的優(yōu)化結(jié)果。最后,結(jié)合區(qū)域發(fā)展和城市增長實(shí)際需求,參考重要的結(jié)構(gòu)性指標(biāo)及相關(guān)規(guī)劃對(duì)缺失的結(jié)構(gòu)性廊道或節(jié)點(diǎn)(如重要的綠道、林帶、自然或水源保護(hù)區(qū)等)進(jìn)行人工增補(bǔ)。例如,魏家星等[12]1184利用空間句法分析,基于結(jié)構(gòu)優(yōu)化視角對(duì)南京市浦口區(qū)綠色基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)先級(jí)的識(shí)別,并結(jié)合城市的生態(tài)紅線、綠地系統(tǒng)規(guī)劃對(duì)綠色基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化調(diào)控,從而使綠色基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建更加科學(xué)。
4)空間調(diào)控與價(jià)值權(quán)衡。通過多情景分析的方法可以對(duì)生態(tài)用地布局的調(diào)整優(yōu)化方案進(jìn)行比選,找到協(xié)同效應(yīng)下兼顧景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)功能與結(jié)構(gòu)價(jià)值最大化的土地利用布局最優(yōu)方案,從而將對(duì)景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化落實(shí)到城市中具體的生態(tài)用地及土地利用規(guī)劃這一層面。例如,Kain等[39]以瑞典斯德哥爾摩市為例,通過對(duì)城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給的評(píng)價(jià),以對(duì)服務(wù)供給的促進(jìn)和優(yōu)化作為關(guān)注焦點(diǎn)與評(píng)判依據(jù),比較了2個(gè)基于不同計(jì)劃與設(shè)想的城市土地利用可選方案的優(yōu)劣,其結(jié)果用以指導(dǎo)未來土地利用規(guī)劃的發(fā)展。
中國新時(shí)期國土空間規(guī)劃體系的建立為生態(tài)空間體系的規(guī)劃提出了新要求,以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總體績效提升為目標(biāo)的景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化框架從以下4個(gè)方面對(duì)此做出了回應(yīng):
1)生態(tài)空間體系規(guī)劃需面向新時(shí)代國土空間規(guī)劃的戰(zhàn)略要求,以生態(tài)文明為根本導(dǎo)向,以推進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展、引導(dǎo)高品質(zhì)生活、實(shí)現(xiàn)高水平治理為生態(tài)文明建設(shè)的核心目標(biāo)[40]1。這就決定了在實(shí)施以景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建為重要規(guī)劃手段的生態(tài)空間體系規(guī)劃的基礎(chǔ)工作階段,首先進(jìn)行重大問題的研究是十分重要且必要的:診斷核心生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)及其帶來的生態(tài)問題與人民高品質(zhì)生活和社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展間的矛盾,厘清生態(tài)文明建設(shè)的實(shí)際需求[41]27,并以此作為識(shí)別關(guān)鍵生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的重要依據(jù)。
2)在國土空間規(guī)劃的基礎(chǔ)工作階段,國土資源環(huán)境承載力和國土空間開發(fā)適宜性評(píng)價(jià)是針對(duì)生態(tài)空間體系展開的重要前置性基礎(chǔ)工作之一,其首要需求就是梳理、識(shí)別核心的生態(tài)源[42]。而基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的生態(tài)空間優(yōu)先級(jí)識(shí)別與評(píng)價(jià),為此提供了生態(tài)空間服務(wù)供給現(xiàn)狀的可視化信息:生態(tài)空間的優(yōu)先級(jí)別越高,表明它提供的服務(wù)功能的重要性越大,維持或提升服務(wù)的難度越小,這一生態(tài)空間就越應(yīng)該被優(yōu)先識(shí)別為重要的生態(tài)源而納入景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)中。此外,秉承國土空間規(guī)劃“人與自然是生命共同體”這一理念[43],在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化過程中不再以增加生態(tài)空間數(shù)量與面積為主要目標(biāo),而是通過整合、匹配自然資源供給與人類社會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的實(shí)際需求,在現(xiàn)有生態(tài)資源的基礎(chǔ)上識(shí)別供需優(yōu)先級(jí),從而對(duì)生態(tài)空間實(shí)現(xiàn)分級(jí)、分類、分區(qū)管控。
3)在國土空間規(guī)劃的方案編制階段,對(duì)山水林田湖草等構(gòu)成的生態(tài)空間體系格局的優(yōu)化是國土空間總體格局優(yōu)化的重要組成部分;其中,通過提取遵循生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)交付過程的連接空間以優(yōu)化藍(lán)綠網(wǎng)絡(luò)體系,以及識(shí)別連通性、可達(dá)性高的生態(tài)廊道以強(qiáng)化城鄉(xiāng)格局與山水林田湖草等生態(tài)空間的銜接,為生態(tài)空間體系格局的優(yōu)化提供重要的內(nèi)容支撐與規(guī)劃策略。與此同時(shí),以保持總量不變和結(jié)構(gòu)貫通為前提的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)性修正,也便于與國土空間規(guī)劃體系下與生態(tài)空間體系相關(guān)的其他專項(xiàng)規(guī)劃進(jìn)行銜接,以形成國土空間開發(fā)保護(hù)一張圖[40]6,如城市風(fēng)廊規(guī)劃、綠道建設(shè)規(guī)劃、慢行交通系統(tǒng)規(guī)劃等。
4)在生態(tài)空間體系規(guī)劃的方案編制階段,得到對(duì)生態(tài)用地調(diào)控的重要支撐有助于規(guī)劃的落實(shí),并使之有效指導(dǎo)約束其他涉及生態(tài)空間的專項(xiàng)規(guī)劃內(nèi)容的編制[44]20。通過開發(fā)并比較不同的生態(tài)用地規(guī)劃情景,選擇在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)績效、環(huán)境空間公平性、服務(wù)供需空間匹配度等方面較高的最佳生態(tài)用地管理方案,為生態(tài)空間體系規(guī)劃方案編制過程提供定量化輔助決策的信息[41]26以及與其他相關(guān)規(guī)劃的同步調(diào)整,這是不可或缺的前期工作,也是全過程中的技術(shù)支持[44]21。
基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)提升的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化框架對(duì)國土生態(tài)空間體系規(guī)劃需求的回應(yīng),可總結(jié)為該優(yōu)化方法的4個(gè)核心策略:基于城市生態(tài)問題的關(guān)鍵生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)診斷,整合生態(tài)資源供給與人類社會(huì)需求的生態(tài)源地識(shí)別,遵循生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)交付過程并結(jié)合城市發(fā)展規(guī)劃的廊道提取與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)修正,以及兼顧生態(tài)網(wǎng)絡(luò)功能與結(jié)構(gòu)價(jià)值最大化的生態(tài)用地方案比選。
中國城市在迅速發(fā)展的過程中正面臨前所未有的干擾和沖擊。在這種現(xiàn)實(shí)需求下,探索構(gòu)建并優(yōu)化景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的新途徑,提升區(qū)域及城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)整體績效,促進(jìn)區(qū)域生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展,無疑具有重大的學(xué)術(shù)和社會(huì)價(jià)值。然而,作為方法論的主體,基于國土空間結(jié)構(gòu)優(yōu)先的傳統(tǒng)景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法表現(xiàn)出諸如網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建過于結(jié)構(gòu)化和形態(tài)化、網(wǎng)絡(luò)要素選擇依賴于自然決定等弊端;現(xiàn)有基于國土空間功能優(yōu)先的景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法發(fā)展相對(duì)較弱,且存在網(wǎng)絡(luò)功能缺乏基于空間位置的分析、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建成果缺少與土地利用層面規(guī)劃實(shí)踐的對(duì)接等不足。因此筆者提出:應(yīng)注重生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總量與效率間的價(jià)值博弈與權(quán)衡,即考慮網(wǎng)絡(luò)規(guī)模優(yōu)化與結(jié)構(gòu)優(yōu)化之間的協(xié)同效應(yīng),形成功能與結(jié)構(gòu)共同價(jià)值最大化的景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化結(jié)果,并構(gòu)建了融合功能與結(jié)構(gòu)空間優(yōu)先級(jí)的景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)整體優(yōu)化方法框架。該框架強(qiáng)調(diào)以下4個(gè)核心策略:基于城市生態(tài)問題的關(guān)鍵生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)診斷、整合生態(tài)資源供給與人類社會(huì)需求的生態(tài)源地識(shí)別、遵循生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)交付過程并結(jié)合城市發(fā)展規(guī)劃的廊道提取與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)修正、兼顧網(wǎng)絡(luò)功能與結(jié)構(gòu)價(jià)值最大化的生態(tài)用地多情景開發(fā)。雖然目前已有很多實(shí)踐應(yīng)用基于各個(gè)策略展開,但尚未有研究能夠綜合并統(tǒng)籌各策略,從而形成融合功能與結(jié)構(gòu)空間優(yōu)先級(jí)的景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)整體優(yōu)化的技術(shù)路徑。因此,筆者提出的景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法框架可成為以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)提升為目標(biāo)進(jìn)行景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃實(shí)踐的指導(dǎo)與參考。
圖表來源(Sources of Figures and Table):
圖1、2由作者繪制;表1由作者根據(jù)文獻(xiàn)[5-18]整理繪制。