“三線一單”生態(tài)環(huán)境管控單元劃定方法與建議

汪自書，謝丹，楊洋，劉毅

清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院

實施生態(tài)保護紅線、環(huán)境質(zhì)量底線、資源利用上線和生態(tài)環(huán)境準(zhǔn)入清單（簡稱“三線一單”）生態(tài)環(huán)境分區(qū)管控，是新時代貫徹落實習(xí)近平生態(tài)文明思想、深入打好污染防治攻堅戰(zhàn)、健全生態(tài)環(huán)境源頭預(yù)防制度的重要舉措。不斷健全“三線一單”生態(tài)環(huán)境分區(qū)管控制度，對推動高質(zhì)量發(fā)展和高水平保護、提升生態(tài)環(huán)境治理體系和治理能力現(xiàn)代化水平具有重要意義[1-2]。截至2021 年底，全國所有省份（本文中的數(shù)據(jù)未包括港澳臺地區(qū)）、地市兩級“三線一單”成果均已完成發(fā)布，劃定了40 737個生態(tài)環(huán)境管控單元，初步建立了覆蓋全國的生態(tài)環(huán)境分區(qū)管控體系。當(dāng)前各?。▍^(qū)、市）正積極開展“三線一單”成果的跟蹤評估和更新調(diào)整等工作。

“三線一單”生態(tài)環(huán)境管控單元是解決生態(tài)環(huán)境要素分區(qū)管理條塊分割和尺度銜接等問題的重要探索，其劃定是“三線一單”生態(tài)環(huán)境分區(qū)管控方案編制和持續(xù)應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一[3]。“三線一單”作為一項新的制度，技術(shù)方法研究總體較少，且研究主要集中在編制的技術(shù)流程、技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展等總結(jié)方面[1-3]。目前，國內(nèi)針對“三線一單”生態(tài)環(huán)境管控單元劃定方法的研究，主要集中在特定區(qū)域已有單要素環(huán)境分區(qū)和生態(tài)環(huán)境管控單元劃定成果的技術(shù)流程描述方面[4-11]，鮮有針對實際工作中不同生態(tài)環(huán)境管控單元及劃定方法的對比討論。因此，比較不同生態(tài)環(huán)境管控單元劃定方法，探索其在不同空間尺度[12]、地理特征和生態(tài)環(huán)境保護特征下的適用性，從而更加科學(xué)合理地劃定及更新生態(tài)環(huán)境管控單元，是“三線一單”分區(qū)管控方案編制、更新調(diào)整、持續(xù)應(yīng)用中的技術(shù)難點和亟待解決的問題。

筆者梳理了全國各?。▍^(qū)、市）的“三線一單”生態(tài)環(huán)境管控單元劃定方法及其主要情形，對不同劃定方法及適用性進(jìn)行探析，并以H 省全省及其A 市、B 市、C 市3 個城市為例，從省級和市級2 個尺度，比較了不同劃定方法在不同自然地理條件和生態(tài)環(huán)境保護功能特征下的適用性，分析了不同劃定方法的優(yōu)缺點，并提出實際應(yīng)用中不同劃定方法的適用條件與實施建議，以期為優(yōu)化“三線一單”生態(tài)環(huán)境管控單元劃定方法提供借鑒。

1 生態(tài)環(huán)境管控單元劃定方法

1.1 劃定方法

《“生態(tài)保護紅線、環(huán)境質(zhì)量底線、資源利用上線和環(huán)境準(zhǔn)入負(fù)面清單”編制技術(shù)指南（試行）》（簡稱《技術(shù)指南》）中明確提出：“生態(tài)環(huán)境管控單元指集成生態(tài)保護紅線及生態(tài)空間、環(huán)境質(zhì)量底線、資源利用上線的管控區(qū)域，銜接行政邊界，劃定的生態(tài)環(huán)境綜合管理單元?！鄙鷳B(tài)環(huán)境管控單元的劃定從根本上來自空間管控，上位遵從主體功能區(qū)劃的理念，與主體功能區(qū)開發(fā)與保護格局相匹配。其中，優(yōu)先保護單元對應(yīng)主體功能區(qū)的禁止開發(fā)區(qū)和限制開發(fā)區(qū)中生態(tài)功能重要、生態(tài)環(huán)境敏感脆弱的區(qū)域；重點管控單元對應(yīng)主體功能區(qū)的優(yōu)化開發(fā)區(qū)和重點開發(fā)區(qū)中環(huán)境質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、資源環(huán)境承載壓力較大、污染物排放較為集中的區(qū)域；一般管控單元主要對應(yīng)限制開發(fā)區(qū)內(nèi)的農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū)等區(qū)域。《技術(shù)指南》中明確了生態(tài)環(huán)境管控單元劃定及分類的要求，其核心是將行政區(qū)劃、規(guī)劃城鎮(zhèn)建設(shè)區(qū)、工業(yè)園區(qū)（集聚區(qū)）等行政管理邊界與生態(tài)、水、大氣、土壤、資源等各類要素管控分區(qū)進(jìn)行空間匹配與綜合集成，根據(jù)管控等級和要求差異，確定優(yōu)先保護、重點管控和一般管控3 類生態(tài)環(huán)境管控單元，實施分類差異化管控[13-14]。

由于《技術(shù)指南》中沒有明確生態(tài)環(huán)境管控單元劃定的具體技術(shù)細(xì)節(jié)和標(biāo)準(zhǔn)，各?。▍^(qū)、市）將各要素分區(qū)疊加擬合至優(yōu)先保護單元或重點管控單元的實際操作中，主要有要素疊加并集法（簡稱疊加法）和擬合行政邊界閾值法（簡稱擬合法）2 種劃定方法[1,15]，其在劃定技術(shù)流程和結(jié)果表達(dá)上存在一定差異（圖1）。

圖1 2 種生態(tài)環(huán)境管控單元劃定方法比較分析示意Fig.1 Schematic diagram of two zoning methods of the integrated ecological environment units

（1）疊加法

按照生態(tài)優(yōu)先、問題導(dǎo)向的原則，突出生態(tài)保護空間和各要素重點管控分區(qū)，對各要素分區(qū)進(jìn)行疊加后取并集，剔除面積較?。ㄈ? km2）的破碎斑塊，兼顧生態(tài)空間、要素管控分區(qū)、產(chǎn)業(yè)園區(qū)和城鎮(zhèn)開發(fā)邊界屬性的完整性，劃定各類生態(tài)環(huán)境管控單元的邊界，并確定管控等級[16]。

（2）擬合法

以鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政單元為基礎(chǔ)，在要素分區(qū)疊加的基礎(chǔ)上進(jìn)行邊界擬合，計算單元內(nèi)各要素疊加后優(yōu)先保護、重點管控和一般管控3 類分區(qū)占該單元總面積的比例；根據(jù)3 類分區(qū)的組成結(jié)構(gòu)、面積比例的高低，設(shè)置判定單元管控等級的閾值；比較各要素分區(qū)面積比例是否超過預(yù)設(shè)的管控單元面積比（即閾值），再結(jié)合單元的主導(dǎo)生態(tài)環(huán)境功能，最終確定生態(tài)環(huán)境管控單元的類型。以重點管控單元確定為例，某省選定水、大氣、土壤環(huán)境要素重點管控區(qū)面積超過50%為閾值，超過則確定為重點管控單元，未超過則確定為一般管控單元。

上述2 種方法的最大區(qū)別在于疊加法是以生態(tài)環(huán)境要素管控分區(qū)為主劃分管控單元，保持了要素管控分區(qū)的空間邊界；而擬合法以行政邊界為基本單元，對行政邊界內(nèi)的要素管控分區(qū)進(jìn)行整合，并將單元確定為單一的管控等級。

1.2 方法應(yīng)用情況

在進(jìn)行“三線一單”生態(tài)環(huán)境管控單元劃定時，大部分?。▍^(qū)、市）采用疊加法，小部分省（區(qū)、市）采用擬合法。采用疊加法的省份劃定過程差異較小，其根據(jù)本地區(qū)問題特征突出該區(qū)域的生態(tài)、水或大氣要素分區(qū)。采用擬合法的省份具體操作程序和標(biāo)準(zhǔn)差異較大，存在以下幾種情形：1）以某等級管控分區(qū)面積比例為閾值確定綜合生態(tài)環(huán)境管控單元類型，但具體閾值標(biāo)準(zhǔn)存在差異。2）將不同要素管控等級（優(yōu)先、重點、一般）一致的區(qū)域進(jìn)行合并統(tǒng)計，比較單元內(nèi)不同管控等級面積的比例，將比例最高的管控等級確定為生態(tài)環(huán)境管控單元類型。3）未明確擬合法劃定的具體技術(shù)流程和閾值確定的具體標(biāo)準(zhǔn)。

從省域尺度來看，目前全國各省（區(qū)、市）結(jié)合當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境要素分區(qū)特征和實際管理需求，選擇各自的生態(tài)環(huán)境管控單元的劃定方法，確定相關(guān)閾值標(biāo)準(zhǔn)并劃分管控等級。但是，從區(qū)域/流域統(tǒng)籌的角度來看，部分相鄰省（區(qū)、市）存在生態(tài)空間管控等級錯位、流域上下游管控要求不協(xié)調(diào)等問題，導(dǎo)致國家和區(qū)域?qū)用妗叭€一單”生態(tài)環(huán)境分區(qū)管控成果集成、落地應(yīng)用存在一定困難。

2 劃定方法對比分析

2.1 案例區(qū)概況與研究方法

選取我國H 省及其3 個城市（A 市、B 市、C 市）為案例研究對象。該3 市具有不同的地形及環(huán)境保護功能，體現(xiàn)本研究案例分析結(jié)果的代表性。其中A 市位于H 省西北部，是以生態(tài)保護為主的區(qū)域；B 市位于太行山丘陵山地向華北平原過渡區(qū)，地形多樣，兼具生態(tài)保護與產(chǎn)業(yè)發(fā)展、城鎮(zhèn)開發(fā)建設(shè)等功能；C 市位于H 省南部平原地區(qū)，主要以產(chǎn)業(yè)發(fā)展、城鎮(zhèn)建設(shè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主導(dǎo)功能。

本研究從省級、市級2 個層面對生態(tài)環(huán)境管控單元的劃定方法進(jìn)行對比分析。首先，計算擬合法在采用不同閾值標(biāo)準(zhǔn)（1%～99%）時，優(yōu)先保護單元及重點保護單元占案例區(qū)總面積的比例。需要說明的是，實際情況閾值標(biāo)準(zhǔn)通常為30%～70%，為進(jìn)一步分析較高和較低閾值區(qū)間變化對單元劃定結(jié)果的影響，考慮數(shù)據(jù)分析的科學(xué)性、完整性，故選擇1%～99%作為研究對照。其次，分析不同閾值標(biāo)準(zhǔn)下生態(tài)環(huán)境管控單元劃定結(jié)果的變化趨勢特征；最后，將擬合法的劃定結(jié)果與疊加法進(jìn)行對比，分析比較2 種劃定方法的差異性及適用性。

2.2 省級劃定結(jié)果分析

H 省“三線一單”生態(tài)環(huán)境分區(qū)管控方案發(fā)布稿采用疊加法劃定生態(tài)環(huán)境管控單元，共劃定1 906 個陸域管控單元，其中優(yōu)先保護單元732 個（面積占比44.0%），重點管控單元1 058 個（面積占比27.2%），一般管控單元116 個（面積占比28.8%）〔圖2（a）、圖2（c）〕。若采用擬合法，選擇3 類單元面積比例相近的閾值標(biāo)準(zhǔn)情況下，基于鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)劃，全省將劃定生態(tài)環(huán)境管控單元1 970 個，其中優(yōu)先保護單元620 個（數(shù)量占比31.5%），重點管控單元938 個（數(shù)量占比47.6%），一般管控單元412 個（數(shù)量占比20.9%）〔圖2（b）〕。對比圖2（a）、圖2（b）可以發(fā)現(xiàn)，盡管二者單元數(shù)量相近，但疊加法得到的生態(tài)環(huán)境管控單元空間分布更均衡，能夠兼顧更多優(yōu)先保護的生態(tài)空間；而擬合法劃定的管控單元在西北部山區(qū)有較大面積的優(yōu)先保護單元被一般管控單元覆蓋，在東南部平原地區(qū)，可能擴大重點管控單元、一般管控單元的覆蓋范圍，進(jìn)一步壓縮河流生態(tài)廊道、湖庫濕地及森林公園等生態(tài)保護空間。在實際應(yīng)用中，對被舍棄未劃為優(yōu)先保護單元的空間，需配套設(shè)置關(guān)鍵的管控要求，以避免失去對該部分空間的保護。

圖2 H 省省級成果中2 種方法的生態(tài)環(huán)境管控單元劃定結(jié)果對比Fig.2 Results of integrated ecological environment units based on two zoning methods in H province

從不同閾值標(biāo)準(zhǔn)下，H 省優(yōu)先保護單元和重點管控單元劃定結(jié)果的面積占比變化趨勢及其與疊加法的差異性〔圖2（c）〕來看，閾值標(biāo)準(zhǔn)與單元面積占比呈負(fù)相關(guān)。在閾值標(biāo)準(zhǔn)為45%～55%時，采用擬合法劃定的優(yōu)先保護單元面積占比與疊加法劃定的結(jié)果相差在±5%之內(nèi)。在閾值標(biāo)準(zhǔn)為40%～60%時，采用擬合法劃定的重點管控單元面積占比與疊加法劃定的結(jié)果相差在±5%之內(nèi)。因此，省級成果中采用擬合法時，優(yōu)先保護單元的建議閾值設(shè)定為45%～55%，重點管控單元的建議閾值設(shè)定為40%～60%。閾值標(biāo)準(zhǔn)由1%提高至99%，對應(yīng)優(yōu)先保護單元面積占比由82.2%降至14.4%，重點管控單元面積占比由44.1%降至10.3%。可以看出，閾值標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定對優(yōu)先保護單元的劃定影響大于對重點管控單元的劃定，因此在劃定優(yōu)先保護單元時，閾值的確定更需慎重。

2.3 市級劃定結(jié)果分析

進(jìn)一步從市級層面分析2 種方法對管控單元劃定結(jié)果的影響，A 市、B 市和C 市劃定生態(tài)環(huán)境管控單元的結(jié)果及其變化趨勢如圖3 所示。總體來看，各市閾值標(biāo)準(zhǔn)與優(yōu)先保護單元及重點管控單元面積占比呈負(fù)相關(guān)，但不同城市變化規(guī)律差別較大。對于優(yōu)先保護單元〔圖3（a）〕，閾值標(biāo)準(zhǔn)由1%調(diào)整至99%時，A 市、B 市單元面積占比分別減少了82.7%、60.0%；而C 市閾值標(biāo)準(zhǔn)超過48%以后，單元面積占比均為0。對于重點管控單元〔圖3（b）〕，閾值標(biāo)準(zhǔn)由1%調(diào)整至99%時，A 市、B 市、C 市單元面積占比分別減少了23.8%、43.5%、39.2%，但在較高的閾值區(qū)間，單元面積占比表現(xiàn)出較明顯的變化趨勢。綜上，優(yōu)先保護單元劃定結(jié)果對閾值變化響應(yīng)更敏感，閾值標(biāo)準(zhǔn)選擇時應(yīng)慎重；而重點管控單元劃定結(jié)果在相對較高的閾值區(qū)間較敏感。

圖3 H 省3 個城市2 種方法的生態(tài)環(huán)境管控單元劃定結(jié)果對比Fig.3 Results of integrated ecological environment units based on two zoning methods for 3 cities in H province

在A 市和B 市閾值標(biāo)準(zhǔn)分別設(shè)定為45%～50%、40%～50%時，采用擬合法核算的優(yōu)先保護單元面積占比與疊加法的計算結(jié)果相差在±5%之內(nèi)；閾值標(biāo)準(zhǔn)分別設(shè)定為40%～50%、50%～65%時，擬合法劃定的重點管控單元面積占比與疊加法相差在±5%以內(nèi)?？傮w來看，采用擬合法時，應(yīng)充分考慮各地不同的自然地理條件和生態(tài)環(huán)境功能特征等，以C 市為代表的平原地區(qū)，不適宜采用擬合法，A 市、B 市西北部等以生態(tài)保護為主的區(qū)域，劃定優(yōu)先保護單元時應(yīng)謹(jǐn)慎選擇擬合法，避免生態(tài)保護空間的完整性遭到破壞。

3 劃定方法的適用性

3.1 疊加法

疊加法的優(yōu)勢是保留了要素分區(qū)的邊界范圍和基本屬性，精細(xì)化程度更高，便于按照資源環(huán)境要素進(jìn)行分類分級管理，更符合推動生態(tài)環(huán)境空間精細(xì)化管控的需求[10]。但可能存在部分單元面積過小、管理主體不明確等問題，建議在未來的跟蹤評估及更新調(diào)整工作中，重點關(guān)注疊加法劃定的生態(tài)環(huán)境管控單元優(yōu)化調(diào)整。一方面，從保障生態(tài)系統(tǒng)功能穩(wěn)定性的角度出發(fā)，建議保持優(yōu)先保護單元劃分的穩(wěn)定性；同時，應(yīng)結(jié)合實際應(yīng)用對重點管控單元進(jìn)行進(jìn)一步核實，逐一確認(rèn)其單元屬性、保護目標(biāo)、排放強度、環(huán)境質(zhì)量、風(fēng)險狀況等，判斷該單元是否存在敏感目標(biāo)，以及是否為高排放區(qū)、重污染區(qū)及高風(fēng)險區(qū)，確定重點管控單元等級及相應(yīng)管控要求，確需調(diào)整為一般管控單元的，仍須落實要素分區(qū)管控要求；一般管控單元的管控等級和要求，應(yīng)根據(jù)單元特征及外部條件的變化適時進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整?？傮w來說，疊加法劃定生態(tài)環(huán)境管控單元的過程應(yīng)為一個動態(tài)的閉環(huán)過程，如圖4 所示。從推動生態(tài)環(huán)境分區(qū)精細(xì)化管控的角度，建議優(yōu)先選擇疊加法劃定生態(tài)環(huán)境管控單元。

圖4 疊加法劃定生態(tài)環(huán)境管控單元技術(shù)流程建議Fig.4 Suggestions on the technical process for using merging method to delineate integrated ecological environment units

3.2 擬合法

擬合法的主要優(yōu)勢是管控單元邊界相對清晰，管理主體明確，便于考核管理[1]。但該方法的局限性也不容忽視。一方面，當(dāng)鄉(xiāng)鎮(zhèn)范圍內(nèi)有多個要素管控分區(qū)時，一些管控要求和整改措施可能只適用于單元內(nèi)部分區(qū)域，應(yīng)用中容易造成“擴大化”或“誤傷”[10]，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境分區(qū)管控的精細(xì)化水平降低；另一方面，閾值標(biāo)準(zhǔn)對生態(tài)環(huán)境管控單元劃定結(jié)果影響較大，但閾值的確定尚沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，相鄰地區(qū)如果采用不同閾值標(biāo)準(zhǔn)，會加大區(qū)域協(xié)調(diào)難度，不利于分類協(xié)調(diào)管理。

在實際操作中由于地方生態(tài)管理需求、管理模式及水平等差異，部分地區(qū)可能會選擇擬合法劃定生態(tài)環(huán)境管控單元，筆者基于案例研究提出了擬合法劃定生態(tài)環(huán)境管控單元的適用性及閾值標(biāo)準(zhǔn)建議（表1）。在以A 市為代表的生態(tài)保護區(qū)、以B 市為代表的多地形區(qū)，擬合法的適用性相對較好。對于生態(tài)保護區(qū)，為強化生態(tài)保護空間的完整性，建議劃定優(yōu)先保護單元時閾值取保守值（低于45%）；對于地形相對復(fù)雜的地區(qū)，建議劃定重點管控單元時按樂觀取值（不低于65%），避免過度擴大管控范圍。以C 市為代表的平原地區(qū)的要素優(yōu)先保護區(qū)主要以點狀的保護地（如森林公園、濕地）及帶狀的水源地、緩沖帶保護為主，斑塊面積普遍較小。采用擬合法劃定該類區(qū)域生態(tài)環(huán)境管控單元時，若閾值標(biāo)準(zhǔn)較高，則優(yōu)先保護分區(qū)容易被忽略掉；若閾值標(biāo)準(zhǔn)較低，則對其他管控單元的劃定影響很大。因此，在平原地區(qū)擬合法的適用性較差，劃定優(yōu)先保護單元時不建議采用該方法。

表1 擬合法劃定生態(tài)環(huán)境管控單元的適用性及閾值建議Table 1 Applicability and threshold standard suggestions for using fitting method to delineate ecological environment control units in different terrain areas

4 結(jié)論與建議

（1）“三線一單”生態(tài)環(huán)境管控單元的劃定方法有疊加法和擬合法2 種情形，對比2 種劃定方法和不同閾值標(biāo)準(zhǔn)時劃定結(jié)果的差異，建議優(yōu)先選擇疊加法劃定生態(tài)環(huán)境管控單元，擬合法可能導(dǎo)致優(yōu)先保護單元范圍減小、重點管控單元范圍擴大。

（2）應(yīng)用擬合法時，閾值標(biāo)準(zhǔn)與優(yōu)先保護單元及重點管控單元面積占比呈負(fù)相關(guān)，且閾值標(biāo)準(zhǔn)的選定對劃定優(yōu)先保護單元的影響較敏感，應(yīng)謹(jǐn)慎選擇閾值標(biāo)準(zhǔn)；在不同地形區(qū)域，擬合法適用性不同，平原地區(qū)擬合法的適用性較差，劃定優(yōu)先保護單元時不建議采用該方法。

（3）鑒于本研究僅選取某一省份及其3 個城市進(jìn)行分析，研究結(jié)果可能存在一定局限性，建議下一步繼續(xù)加強實證研究，深化和完善生態(tài)環(huán)境管控單元劃定方法。在實際應(yīng)用中，建議結(jié)合該區(qū)域的自然地理條件及生態(tài)環(huán)境保護功能等，選擇合適的劃定方法及閾值標(biāo)準(zhǔn)，確保區(qū)域內(nèi)劃定方法的一致性。