国土空间规划中生态空间和生态保护红线的划定

省级空间规划是为实现“多规合一”而开展的基础性制度尝试,其核心内容划定“三区三线”是通过科学分析自然与社会本底,对各类空间边界进行严格勘定,作为管控国土空间的抓手。生态空间和生态保护红线是“三区三线”中“生态先行”理念的载体。以《生态保护红线划定技术指南》为基础,对福建省开展基于资源环境承载能力评价和国土空间开发适宜性评价要求的陆上全域生态保护等级和保护优先序评价,探讨和实践省级空间规划中生态空间和生态保护红线的划分方法,以期为沿海多山省份的空间规划提供参考。结果显示：福建省生态空间陆域占比为78.76%,涵盖了88.07%的森林、71.23%的草地、64.44%的水域和47.72%的裸地;生态保护红线陆域占比为20.90%,以生物多样性维护红线、水源地保护及水源涵养红线为主。     

省级尺度国土空间生态保护红线划定——以湖南省为例

划定生态保护红线是国土规划的一项重要内容。文章将生物多样性保护、洪水调蓄、水土保持、水源涵养和荒漠化防治等作为省级尺度国土空间核心生态问题,从生态安全格局维持角度,通过"自上而下"的国土空间生态安全骨架分析和基于遥感与GIS的"自下而上"定量评价,以湖南省为案例探索国土空间生态保护红线划定。通过单要素低、中、高3种划分情景分析发现,湖南省生物多样性保护格局需要在现有保护区的基础上加强生态廊道的保护;洪水调蓄主要以洞庭湖及其淹没区为主;水源涵养能力较强的地区主要是东部、西部和南部的大型山脉地带,中北部的丘陵平原地区相对较弱;水土流失强度较大的区域主要集中于西部的武陵、雪峰、罗霄等山脉,尤其是大型山脉向丘陵平原过渡地带。基于单要素生态评价的综合划分结果显示,湖南省约有50%的国土空间具有重要生态安全维持功能,且红线范围打破了县级行政区划界限,强调生态保护的自然地理界线,呈空间网状分布的红线格局符合湖南省"一湖三山四水"的生态安全战略构想。     

干旱半干旱区生态保护红线划分研究——以“多规合一”试点榆林市为例

划定生态保护红线是构筑区域生态安全屏障的基础,是经济社会可持续发展的基本保障;干旱半干旱区水资源短缺是威胁区域生态安全的首要因素,生态保护红线划分应切实以保护水资源安全供给为根本。以干旱半干旱区“多规合一”试点地区榆林市为例,通过对关键生态系统服务功能评估和生态敏感性评价,以水资源约束为核心,提出了生态保护红线体系与划分方法。结果表明：① 榆林市生态保护红线总面积16998.59 km²,占到全市国土面积的39.60%;其中水源涵养功能红线面积5147.15 km²,秃尾河、榆溪河、芦河、无定河上游是水源涵养核心区域,产水总量高达34.57×10⁷ m³;丘陵沟壑区和风沙滩区植被覆盖较高的区域生态功能极为重要,其中12.38%和23.25%的国土面积分别提供了50%以上的水土保持功能和防风固沙功能。② 水源涵养、防风固沙、生物多样性维护功能红线和禁止开发区红线主要分布于西北风沙滩区;南部沟壑区以水土保持功能为主,红线类型较单一。因此,西北风沙滩区的生态保护对榆林市生态安全维护更重要。研究结果可为“多规合一”各类规划间相互矛盾的有效化解提供决策依据,同时为其他干旱半干旱区生态保护红线的划定提供参考。     

国土空间管控的方法与途径

国土空间管控是对国土空间各类开发保护活动的科学谋划与管理安排,是进行国土空间宏观调控和微观管理的重要政策工具。探讨以地域功能和资源环境承载力为科学基点的国土空间管控体系框架,并以福建省和贵州省六盘水市为例,解析“三区三线”协同划定和国土开发强度并测算两个国土空间管控中技术难点的解决方法,在此基础上,提出以功能管控和参数管控为核心的多尺度、多时序国土空间管控途径。研究发现：① 功能管控以主体功能区划和“三区三线”划定方案为基础,按照四类主体功能定位、三类空间（生态、农业和城镇空间）、六类分区（生态保护红线及一般生态区、永久基本农田及一般农业区、城镇开发边界及城镇预留区）以及N类建设和非建设类用途分层级实施;② 参数管控则以国土开发强度为关键目标参数,实施基于总量-目标和过程-增幅双控的阈值管控,以及基于上限和下限双控的分类型管控途径,旨在实现各类空间内和区域整体的生产、生活、生态“三生”结构均衡协调,促进形成高质量、可持续的国土空间开发保护格局。     

山地区域土地生态红线划定方法与实证研究——以重庆市涪陵区义和镇为例

无序和不合理的土地利用是引发生态问题的重要因素。合理划定土地生态红线,可协调土地利用和生态环境的关系,促进土地资源的合理配置,保障区域生态安全。山地区域地势起伏较大,水系密布,土地利用破碎化,作为重要的水土保持和水源涵养区域,是进行生态恢复和重建的关键地区。本文以山地区域村镇为例,运用GIS平台,基于生态敏感性和生态服务价值,对土地生态进行综合评价,据此划定刚性和弹性的土地生态红线。生态敏感性评价的指标包括坡度、植被覆盖度、水体、土壤类型和降水侵蚀力等5个指标;生态服务价值评价的指标包括食物生产、原料生产、气体调节、气候调节、水文调节、土壤保持、维持养分循环、生物多样性和美学景观9个指标。义和镇的刚性生态红线内所包含的刚性生态保护区面积为43.90 km²,占义和镇总面积的44.34%。弹性生态红线包含的弹性生态保护区面积为29.18 km²,占义和镇总面积的29.47%。义和镇的生态红线范围主要包含东北部山地区域和南部水系丰富地区,该区域的生态敏感性较高,同时也有较高的生态服务价值,因此生态红线的划定对于生态修复和生态保护具有指引作用,为生态系统健康发展提供基础保障,并可为构建生态文明安全格局提供科学支持。     

湖南茶陵县域生态空间网络稳定性识别与重构策略

县域是国土空间规划与管理的基本单元,针对县域生态空间网络的识别与重构是空间优化的重要途径,对生态保护红线划定具有积极作用,但现有空间网络分析的方法论明显滞后。以典型丘陵山区县湖南茶陵县生态空间网络构建和识别为基础,运用鲁棒性分析法表达生态系统受特定干扰后的变化特征,进行节点重要度评价和网络稳定性分析。结果表明：节点重要度和数量是判定网络稳定性的关键因子,该类节点数量占5%左右且多位于茶陵县域罗霄山片区,对应景观类型多为林地,其次为水域和草地、园地等生态用地;生态空间网络稳定性变化值均表现出与节点数量的高度一致,网络节点失效比率高于92%时将完全瘫痪,低于20%可恢复稳定;以人类活动干扰为主的蓄意破坏情景中连通鲁棒性变化更为敏感,对网络连通性影响较大;依据重要节点分布及稳定性判断结果,结合生态保护红线划定方案,提出区域生态保护的差异化管理和生态空间网络重构建议。研究既为县域生态空间规划和生态保护红线管控提供有效支撑,也为类似区域生态空间网络研究提供了案例借鉴。     

生态保护红线成效评估框架与指标方法

生态保护红线是在自然保护区、重点生态功能区、风景名胜区、森林公园等诸多区域生态管理制度不断实践基础上,面对中国国土开发和生态保护的复杂关系,继承和创新提出的一种新型区域生态管控制度,已经成为推动国家生态文明建设的重大战略。如何科学评估生态保护红线保护成效,服务于生态保护红线综合管理和保障区域生态安全,成为普遍关注的热点问题之一。针对已有的区域生态保护成效评估案例的不足,基于划定生态保护红线是为保障国家和区域生态安全的基本认知,围绕着生态保护红线“生态功能不降低、面积不减少、性质不改变”的管控目标,以生态保护红线对区域生态系统保护作用为主要出发点,提出生态保护成效评估框架和指标方法。生态保护成效评估以生态系统类型构成和生态系统服务功能为内容主线,通过多维度时空尺度拓展,耦合分析生态保护红线内外、实施前后的生态状况变化,综合评估生态保护红线对保障区域生态安全的贡献和改善区域生态状况的作用。进而,可以关联分析可能引起生态保护红线生态状况变化的管控政策、制度和其他间接驱动因素,评估政策实施成效评估。实证上选择海南省生态保护红线和广东省严格控制区为案例进行了讨论。     

基于生态因子耐受度的土地利用规划生态红线划定研究

土地利用规划生态红线划定工作对于维护基本生态安全、实现土地综合协调利用与保护、保障区域社会经济发展具有重要意义。该文以连云港市为研究对象,根据土地利用规划的基本目标,应用土地利用生态因子耐受度测算了具体生态限制因子的耐受度值,据此划定了土地利用规划生态保护红线。结果表明:连云港研究区土地利用规划生态保护红线区域共计489.67km2,该区域包括了地形地势、地质灾害、生物多样性、水质与水文条件等所有生态限制因子类型。该文研究方法能够充分考虑到区域生态环境对土地开发利用的约束和限制作用,满足土地利用规划生态红线划定的需要,并可为其他城市开展生态红线划定工作提供借鉴。     

黄河重要水源补给区生态红线划定研究

在分析黄河重要水源补给区生态环境特征的基础上，从生态弹性力、生态敏感性和社会经济影响力三方面构建了生态红线划定评价体系，运用GIS空间分析技术构建黄河重要水源补给区的空间属性数据库，采用层次分析法确定了各指标权重，运用空间分析、叠加分析技术将黄河水源补给区分为生态红线区、生态黄线区和生态绿线区，最终确定了各区的生态保护重点及管护对策。研究结果表明：生态红线区占整个区域的38.4%，主要分布在玛曲境内的黄河及其支流的源头、甘南临夏两州农牧交错带和白龙江沿岸地区。生态红线区应该实行最严格的管控措施，严禁各种开发活动。生态黄线区占整个区域的39.1%，主要分布在临夏州南部，甘南州西北部和南部，因其生态战略地位重要，以生态修复和治理为重点，严禁有损主导生态功能的开发建设活动。生态绿线区占整个区域的22.5%，主要分布在临夏州的北部和甘南州的中部，这些地区可进行适度开发，通过生态产业的发展带动经济转型升级和环境保护的良性互动。     

基于自然地理区的生态调节功能重要性评价及主导因子识别——以陕西省为例

开展生态调节功能重要性评价对于分析区域生态系统服务空间分布与格局具有重要的理论和实践意义。本文基于自然资源基础数据库,构建生态调节功能重要性评价指标体系,从自然地理区的角度进行陕西省生态调节功能重要性评价研究,揭示生态调节功能重要性及其组合的空间特点,并对影响生态调节功能重要性分异的主导因素进行识别和分析,结果如下：(1)陕西省生态调节功能重要性空间差异显著,极重要区集中在秦岭山地区与大巴山山地区的连片区域、渭北高原丘陵区的块状区域以及长城北部风沙高原区的带状区域。(2)生态调节功能的极重要和重要区呈现为重叠多的特点,并以生物多样性维护功能、水源涵养功能和水土保持功能的三重或双重重叠为主。(3)各用地类型的生态调节功能重要性差异显著,林地的生态调节功能重要性最高,其后依次为水域、草地、耕地和建设用地。(4)陕西省生态调节功能重要性总体上呈现南高北低的格局,生态调节功能重要性的主导因子存在较大差异。针对陕西省各自然地理区的生态调节功能重要性特点和主导因子,应实施差异化的空间管治政策和生态保护策略。     

基于集对分析的城市周边永久基本农田保护红线划定决策研究

探索客观、科学的城市周边永久基本农田保护红线划定决策方法,对于切实保护优质耕地及促进区域社会经济可持续发展具有重要战略意义。该文从评价性指标与约束性指标两方面构建指标体系,采用集对分析方法,以江西省萍乡市安源区为例开展城市周边永久基本农田保护红线划定决策研究。研究结果表明,安源区耕地可划分为优先划入、择优调入、针对性调控以及全面治理四大类型:优先划入型和择优调入型耕地合计2553.66 hm2,主要分布于城区周边道路沿线,应优先划入红线进行保护;针对性调控型耕地应根据其短板开展针对性调控改造,将改造后的优质耕地划入红线;全面治理型以丘陵山区的旱作坡耕地为主,主城区周边有少量镶嵌于建设用地之中,该类型耕地可作为农业—建设—生态弹性空间,通过全面治理,服务优化建设布局、发展山区特色旱作农业、强化生态功能等多方向管理决策。研究结果客观反映了安源区城市周边耕地资源综合状况,可为城市周边永久基本农田保护红线划定决策提供指导。     

基于“双评价”集成的国土空间地域功能优化分区

“双评价”（资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价）作为构建国土空间的基本战略格局、实施功能分区的科学基础,为主体功能区降尺度传导、国土空间结构优化、国土开发强度管制等提供了一系列重要参数。以地域功能理论为基础,从人地关系演化出发,探索“双评价”的理论内涵,建立“双评价”到地域功能优化分区的科学逻辑,指出“双评价”集成实现综合效益最大化时所形成的主体功能分区方案为地域功能优化分区的最优方案。以福建省、六盘水市为案例,将人类生产生活的合理需求转化为用地需求参数,通过降尺度的参数分解与测算,结合上位规划及政府与专家系统研判,确定总量控制、结构化控制、空间结构或战略格局控制等目标参数,并在“双评价”基础上,通过不断调整指标、参数及阈值,逐步进行格网单元地域功能优化。着重考虑相邻区域功能冲突与协调、差异化的主体功能定位、土地利用现状及规划、区域发展战略格局以及海陆统筹等区域特征,不断校核与优化。从数据的可获取性、数据集满足理论模型及评估方法的适应程度、可使用的分析方法及模型的不确定性以及尺度效应等方面,探讨功能分区方案不确定性及其解决途径,增强优化结果的鲁棒性,以此作为“三区三线”划定等国土空间规划的科学基础。     

基于遗传算法和图论法的生态安全格局构建与优化——以武汉市为例

以武汉市为例,通过分析生态系统服务价值、生态敏感性、景观连通性及生态需求识别武汉市陆地和水域生态源地,利用遗传算法获取最优生态源地。在此基础上,利用最小累积阻力模型（MCR）分别提取陆地和水域生态廊道,将生态源地与生态廊道叠加构建2017年武汉市生态安全格局。研究表明：2017年武汉市生态源地总面积约为1 917.342 km²,其中陆地和水域生态源地面积分别为780.217 km²和1 137.125 km²;利用遗传算法识别的最优陆地和水域生态源地分别为65和32个,所提取的生态廊道总长度为2 305.37 km,其中陆地和水域生态廊道长度分别为1 497.86 km和807.51 km;武汉市生态安全格局呈现“三横、三纵、三团簇”特征。此外,分别新增了8个陆地和水域生态垫脚石及5个生态源地,运用图论法对比优化前后相关指标,发现优化后可构建更完善的生态安全格局,优化方案可行。该生态安全格局构建与优化方法可为高速发展的大都市的生态安全格局研究提供更科学的参考。     

生态保护红线区生态系统服务多维驱动力的定量分离

生态系统服务的时空变化受环境因子和服务间权衡/协同两个维度的驱动。在保障区域与国家生态安全、经济与社会可持续发展的生态保护红线区,厘清生态系统服务的驱动机制对该区生态系统的管理优化尤为重要。本文以北京生态保护红线区为例,考虑土壤保持、产水量和植被固碳3项生态系统服务,运用地理探测器判断并识别生态系统服务间关系的影响变量,进而基于偏相关方法定量分离并比较服务间净关系与环境变量两个维度对生态系统服务的影响。结果表明：对任一生态系统服务而言,环境变量和服务间关系对其空间异质性有不同程度的影响,且两种变量之间的交互作用均会增强单一变量对该生态系统服务空间分异的决定力。各服务形成过程的差异性使得影响服务间关系的重要环境因子存在区别,但土地利用强度均是3对服务空间关系的极重要因子,表明北京生态保护红线区土地利用的合理规划对该区生态系统服务的协同优化至关重要。剔除极重要因子后比较服务间净关系与环境变量对生态系统服务的影响,结果发现：环境变量（坡度和降水）对土壤保持时空变化的驱动力更强;降水和植被固碳服务两个维度对产水量的影响相近;植被固碳的时空变化与其他两项服务密切相关,环境变量的影响相对较小。