沈陽市和平區生態功能區劃研究與生態環境保護策略

銀森錄　徐　靖　付夢娣　王秋麗　馬　駿　劉文靜　李俊生

(1.中國環境科學研究院環境基準與風險評估國家重點實驗室，北京　100012；

2.遼寧省環境監測實驗中心，沈陽　110161；3.沈陽市環境保護局和平分局，沈陽　110005)

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沈陽市和平區生態功能區劃研究與生態環境保護策略

銀森錄1徐靖1付夢娣1王秋麗2馬駿3劉文靜1李俊生1

(1.中國環境科學研究院環境基準與風險評估國家重點實驗室，北京100012；

2.遼寧省環境監測實驗中心，沈陽110161；3.沈陽市環境保護局和平分局，沈陽110005)

【摘要】城市生態功能區劃是生態城市建設與規劃的基礎，我國在各個尺度、多個區域進行了生態功能區劃的研究和實踐，但往往從較大尺度上開展，較少涉及區縣層面的生態功能區劃。本文選取沈陽市和平區作為研究對象，采用基于要素疊置的類型制圖法進行生態功能區劃，將和平區劃分為4個生態功能單元和8個次一級生態功能區，并通過構建生態安全格局，制定生態環境保護策略，保障區域生態系統和功能的獨立性完整性，促進區域間有機串聯，從而為和平區快速可持續發展提供支撐。

【關鍵詞】生態適宜性；生態敏感性；生態安全格局；可持續發展

城市自產生以來，已經有六千多年的歷史。工業革命以來，社會經濟的發展帶來了城市的繁榮和擴張，城市的地位和作用極大增強。在中國，改革開放以來，城市化以前所未有的速度進行，城市為居民帶來發展和繁榮的同時，城市結構和城市形態也發生了巨大的變化，隨之產生了一系列稱為“城市病”的生態環境問題[1，2]。城市生態系統作為疊加在自然生態系統之上的人工生態系統，具有明顯的復合生態系統結構特征。它以自然環境為依托，人類活動為主導，是具有不同生態功能的自然、社會、經濟單元的綜合體[3]。從生態系統的角度看，城市環境問題實質上是城市生態失調，包括城市生態系統結構的不合理和功能的失調。生態系統的結構決定其功能，因而改善城市生態系統功能需從其結構入手，在認識和了解區域生態系統特征及其影響因素的基礎上，進行合理的生態功能區劃，明確各功能區之間的關系，才能為搭建區域可持續發展的基礎框架[4，5]。城市生態功能區劃是生態城市建設與規劃的基礎，為生態規劃、生態環境分區管理，特別是對生態環境保護的區域分工、區域戰略和區域措施的制定提供理論依據。

近年來，生態功能區劃在我國受到了廣泛的重視，多個區域開展了相關研究和實踐[6-8]，并通過生態功能分區指導城市可持續發展[9-11]。然而，生態功能的分區往往在較大尺度上開展，區縣尺度上的研究較少。而大城市中心城區也很少通過生態功能分區指導城市建設發展。和平區作為沈陽市的中心城區，城市擴張顯著，生態環境問題日漸凸顯。和平區開展生態功能分區研究，有助于區域社會經濟建設和生態環境保護，落實生態文明建設，實現區域可持續發展。和平區建設生態文明示范區，將為沈陽市到東北地區生態文明建設樹立模范，也為我國探索大城市中心城區生態文明建設道路提供經驗。

1區域概況

沈陽市地處中國東北地區南部，遼寧省中部，和平區是沈陽市的政治、經濟、科教、文化中心，位于沈陽市的中心區域，北緯41°42’-41°48’、東經123°18’-123°26’之間，面積61.1km2。和平區地勢平坦，渾河從和平區穿越而過，將其一分為二。屬溫帶大陸性季風氣候，年均溫8.1℃，年均降水716.6mm。生態系統類型主要為城市系統和農業生態系統，植被以人工植被為主，伴有少量自然植被。和平區轄13個街道，戶籍人口64.4萬人(2011年)，2010年和平區完成地區生產總值534.4億元，一、二、三產比例為0.02∶ 1.75∶86.23。城市居民人均可支配收入21999元，人均消費性支出13853元。

沈陽市屬于國家層面的優化開發區域，在區域層面上，沈陽市是遼寧省沈陽經濟區的中心和發展重點。和平區是沈陽的中心城區，在沈陽市發展“以渾河為軸心的經濟增長核”戰略中，和平區占據優良的地理區位優勢和社會經濟發展優勢，并在沈陽城市建設和空間布局構建中具有重要戰略意義。

2和平區生態功能分區方法

本研究采用基于要素疊置的類型制圖法對和平區進行生態功能區劃，該方法是根據生態系統及人類活動影響的類型圖，利用它們組合的不同類型分布差異來進行生態區劃的方法[9]。城市生態系統是一個復雜的社會、經濟、自然復合生態系統，單一要素的生態區劃無法反映生態系統的全貌，可以利用地理信息系統(Geographic Information System，簡稱GIS)技術的多要素迭加功能，進行多種類型圖的相互匹配校驗，從而反映生態環境系統的綜合狀況。本研究分別從生態適宜性、生態敏感性和城市服務功能三個方面對和平區生態環境系統進行綜合分析，根據生態功能的差異對和平區進行區劃。

2.1生態適宜性分析

城市土地用途從宏觀尺度上可分為城市開發用地和生態用地兩大類。城市土地的生態適宜性分析指為最大限度的減少城市發展對生態環境造成的影響，在城市區域內區分適宜于城市開發用地的面積和范圍，以及適宜于生態用地的面積和范圍，并劃分適宜程度等級[12]。土地生態適宜性分析是城市生態規劃的核心問題，也是城市總體規劃制定的基礎依據[13]。

根據和平區實際情況，以植被覆蓋、地表水、街道用地程度、城市景觀價值等4個方面作為評價因子，建立生態適宜性分析指標體系，分值高表明適宜城市開發。采用遙感技術(Remote Sensing，簡稱RS)與GIS技術，對評價因子進行專題圖解譯，并在對不同專題圖設置權重的基礎上，對和平區生態適宜性進行評價。以評價指標體系為基礎，按照一定尺度對不同評價因子進行分級并賦值，同時對每個評價因子進行權重賦值(表1)。運用GIS技術，根據評價指標體系中各評價因子中不同等級內容的分值，分別繪制植植被覆蓋、地表水、街道用地程度、城市景觀價值等開發適宜性評價專題圖，根據評價指標體系中不同評價因子權重，對以上專題圖層進行疊加分析，得到和平區生態適宜性情況。

表1　和平區生態適宜性分析評價指標體系

2.2生態敏感性分析

由于城市生態系統的特殊性，城市生物棲息地極易受到環境影響，城市景觀格局的動態變化對生物棲息地的影響尤其明顯[14]。人類活動引起的土地利用變化、道路網格構建、城市水體分布等，都有可能對生物的棲息地造成影響，進而影響城市生態系統穩定。采用生態適宜性分析類似的技術方法，建立以植被覆蓋、區域水域分布、飲用水源地分布、區域道路和建成區范圍等5個內容作為評價因子的生境敏感性評價指標體系(表2)，繪制和平區生境敏感性評價圖。

表2　和平區生態敏感性分析評價指標體系

2.3城市服務功能分析

城市作為自然、社會和經濟的復合生態系統，其提供的生態系統服務類型與自然生態系統類型有所不同，其服務功能主要體現在為社會發展提供可供開發利用的土地，以及滿足居民生活需求的文化娛樂等方面[15]。因此，和平區城市生態系統服務可以從經濟生產、土地開發和社會文化服務三個方面進行分析，判定和平區重要的生態系統服務區域。

表3　和平區城市服務功能分析評價指標體系

2.4分析結果

2.4.1生態適宜性分析結果

如圖1所示，和平區在渾河以北的區域由于城市用地接近飽和，且存在大量社會文化景觀，生態適宜性不高。在渾河以南的區域，由于城市用地程度較低，不存在重要的社會文化景觀，生態適宜性評分相對較高。同時，本區域內存在一定面積的河灘地和近河灘地，這些區域由于可能受到渾河水位變化的影響，也屬于較不適宜開發的區域。因此，和平區的生態適宜性整體情況為“渾河以北宜保持，渾河以南適開發”。

圖1　和平區生態適宜性評價結果

2.4.2生態敏感性分析結果

圖2反映，和平區內生境非敏感區及低敏感區主要集中于渾河南北兩岸的建成區域，這些區域的自然環境已經經過較為強烈的人為活動擾動，生態系統已經受到顯著改變，生境條件已不再適合大部分動植物生存繁衍。和平區南部存在大量的中、高生境敏感區域，這些區域開發力度較弱，受人為擾動較小，可能存在一些物種的棲息地，也存在著一些對維持本區域生態環境有著重要意義的區域。

圖2　和平區生態敏感性分析結果

2.4.3城市服務功能分析結果

渾河以北的老城區是和平區城市生態系統服務功能最為集中、最為重要的區域，經濟產出能力強，傳統文化匯聚，公園綠地建設較完善，在三個評價因子中均獲得了較高的分數。渾河以南的長白島地區由于新建社區配套設施完善，城市綠地系統較為健全，總體上也獲得了較高的城市生態系統服務價值評分，但由于該區域尚處于建設發展階段，局部存在生態系統服務功能缺失的情況。而西南部渾河站西街道由于新并入和平區，土地經濟生產能力較弱，文化設施缺乏，土地利用的集約化程度不高，城市生態系統服務功能較弱(圖3)。

圖3　和平區城市服務功能評價結果

2.4.4要素疊置分析結果

對城市生境敏感性、城市生態系統適宜性及城市生態系統服務功能進行加權疊加，得到和平區生態功能評價圖。評價結果顯示，和平區城市生態系統的主要生態功能可分為5個類型區域(圖4)。

圖4　和平區要素疊置分析結果

和平區目前分為北部老城區、中南部長白島地區和西南部渾河站西街道三部分。其中，老城區和長白新區以居住用地、商業用地和公共用地為主；而渾河站西街道主要是農業用地和工業用地。渾河以北的老城區分屬I類和II類區域，城市化程度高，經濟發達，社會人文屬性明顯。長白島地區主要為III類區域，城市化程度和經濟發展適中，具有一定的開發利用潛力。滿融經濟區以IV類和V類功能區為主，城市化程度較低，經濟發展相對緩慢，土地開發利用的適宜性最高。但由于V類區中存在飲用水源，屬于較為敏感區域，在開發利用中應注意對環境生態的保護。

3和平區生態功能分區方案

3.1分區范圍

以評價結果為基礎，結合以和平區環境保護“十二五”規劃提出的生態功能區劃，進行生態功能控制區劃分。一級區劃重點考慮區內景觀基質的連續性、不同功能區之間景觀基質構成方面的差異性、社會經濟發展模式特征以及人地關系的一致性；二級區劃主要依據生態系統類型與過程的完整性、土地利用類型的一致性以及生態功能類型的一致性等。根據以上原則，將和平區劃分為3個一級功能區和8個二級功能區。渾河水域由于其生態和景觀的特殊性，劃分為一個獨立單元(圖5，表4)。

表4　和平區生態功能分區范圍

圖5　和平區生態功能分區結果

圖6　和平區生態安全格局

3.2構建生態安全格局

生態安全格局指針對區域生態環境問題，在干擾排除的基礎上，能夠保護和恢復生物多樣性、維持生態系統結構和過程的完整性、實現對區域生態環境問題有效控制和持續改善的區域性空間格局[16]。結合和平區的景觀格局、社會文化特征和生態功能區劃，依托區內主要道路和水系構建和平區的生態安全格局，形成“一軸、四廊、三環、多節點”的生態安全格局(圖6)。

(1)一軸：渾河河道及濱河綠化帶在和平區生態安全格局中發揮軸心的作用，需保障河道暢通，保證包括河灘濕地的濱河綠化帶的寬度在200米以上，嚴格控制影響自然生態系統連續性的開發建設活動，逐步騰退已開發建設位點，改造成植被覆蓋度較高的用地類型，將建筑用地比例控制在20%以下。

(2)四廊：分別為南京路、南運河、白塔堡河和哈大鐵路-沈蘇公路-八一灌渠，這四條通道具有良好連貫性和區位，可以建設成和平區主要生態廊道，連接區內主要生態功能區，打破和平區景觀斑塊彼此獨立的破碎化格局，成為自然生態系統物質和能量流動的主要通道。

(3)三環：圍繞渾河南岸及長白島環島水系環帶建成長白島環狀生態人居安全屏障，為居民提供休閑娛樂、景觀享受等生態系統服務；沿鐵路線、中華路和和平北大街構建民俗文化防護環帶，以區域外圍的景觀格局、建筑作為緩沖帶，從而突出區域特色，保護歷史文化古跡和民俗風情；以渾河、哈大鐵路、白塔堡河三條廊道為界修建水源地保護環帶，同時對環帶內區域進行生態環境修復，一方面保護生態用地受城市開發侵占，另一方面保護水源地生態環境和地下水水質。

(4)多節點：根據和平區一級水源地保護區和主要城市綠地斑塊的空間分布和環境現狀，以及區內主要的生態通道(道路、河流等)的交匯點分布情況，選擇生態價值顯著的區域或關鍵節點進行建設和保護。八一公園-東北解放紀念碑，和平廣場，砂山公園-三好橋，東北大學，鐵路橋，白塔堡河河口，哈大鐵路-白塔堡河交匯。

4生態功能區環境保護策略

4.1都市商貿辦公區

屬于沈陽老城區的一部分，經過多年的人類活動和城市化建設，形成了比較穩定的城市生態系統和景觀格局。與世界上許多歷史悠久的城市相似，沈陽老城區城市發展水平高，在沈陽市及至全省、全國都具有很強的吸引力，由此引起區內人口聚集，從而導致生態環境負擔加劇，主要表現在人口密度過高、空氣污染、噪聲超標、綠地斑塊破碎等方面。但考慮到該區城市景觀結構已經相對穩定，難以進行大規模的改造，因此解決這些生態環境方面的問題，首先需要發展和平區其他功能區，提高其吸引力，同時有意識地對區內居民尤其是非常住居民進行引導。其次需要適當調整景觀格局，增加綠地斑塊和連通各斑塊之間的廊道，同時降低到達周圍生態源區(如棋盤山等)的阻力。再次，需要在各行各業全面推廣環保低碳行為，包括節水節能、使用清潔能源、綠色出行、推廣節能建筑等。

二級區中，民俗文化商貿區以民俗文化保護和商貿活動為主體功能，需要突出區域特色、與其他功能區形成比較鮮明的對比，并在適當的位置增加若干公共綠地，提供凈化空氣、休閑、景觀享受等服務；商務辦公服務區集中了和平區和沈陽市眾多行政單位和商務中心，兼具經濟生產功能和社會服務功能，需要增設中心部位的綠地斑塊，或者通過公共交通和單行線等措施降低到達區域邊緣綠地系統的阻力；國際商務與傳媒聚集區內綠地的比例較高，擁有一定的未利用土地，城市發展的空間相對較大，產業發展對土地的依賴程度相對較低，可以適當預留部分生態用地。

4.2生態人居保障區

具備另外兩個功能區所不能及的自然景觀優勢和溝通其他功能區橋梁和紐帶的區位優勢。作為和平區和沈陽市重點開發建設的區域，長白島經歷了農田到城市的快速轉變，不可避免將面臨高度城市化、社會經濟活動密集、環境壓力逐漸增大等問題，基礎設施的完善顯得尤為迫切。完善供水、供電、采暖、排污管道、垃圾清理等功能，以保障區域資源、環境等方面的穩定。作為生態人居保障區，除了維護渾河濱河森林、濕地及內河沿岸濕地景觀，還需要在區域內開辟部分綠地斑塊，豐富區域斑塊類型，增加景觀多樣性。除此之外，區域發展過程中要把推廣節能建筑、使用清潔能源作為發展理念貫徹落實。

4.3城市新興產業開發區

區域景觀基底為農田，主要的土地利用類型為農業用地、居民區和工業用地，城市化水平低，經濟發展比較緩慢，存在一定的土壤污染和水環境污染。同時，區內存在飲用水源地，具有較高的環境敏感性。作為和平區新興產業開發區，這一地區還將面臨著快速城市化和土地覆蓋/利用類型劇烈變化的問題，引發人口激增、資源供給短缺、污水、廢氣、固體垃圾污染等問題。區域進行開發首先要進行土壤和水環境治理，然后在此基礎上構建區域生態安全格局，成為和平區生態安全體系的一部分。其次，在土地開發利用的同時注重對飲用水源地的保護，防止過度開發和無序開發。在此過程中，配套基礎設施保持同步進行，堅持環保材料、清潔能源的推廣使用。

二級區中，飲用水源地調劑與補給區內存較在大面積的飲用水源地，生境敏感性高，在開發利用過程中，必須避免對水源地的干擾，在水源地周圍保證有足夠的緩沖。鑒于和平區生態用地面積比例較低，該區域應以保護為主，可以建設成為大型城市公園；現代物流聚集區和生態產業與技術聚集區生境敏感性較低，不存在飲用水源地等需要保護的區域和對象，應當加大開發力度，推動區域產業經濟發展。

4.4生態景觀走廊

和平區境內的渾河段基本上已經喪失了航運、飲用水供給、水產品提供等服務，但仍然具備洪水調蓄、地下水補充、凈化環境、美化環境、休閑娛樂、文化孕育等多種功能。渾河哈大鐵路橋以東河段兩岸已經建成濱河公園，不久的將來會形成穩定的復合生態系統，未來應在公園中適當增加河灘濕地的面積，有利于形成水生-濕生-中生、草地-灌叢-喬木的多層次群落格局，提供更多生態系統服務。渾河鐵路橋以西的河段則基本上保持了河岸的自然狀況，在今后的開發中，應盡量保留河灘原貌，或者進行適當的改造，如建設河灘濕地、修建親水公園等。修筑防洪堤時在河道外圍預留一定的漫灘，作為生態用地。

5結語

城市的可持續性包括可持續的城市發展模式和適宜的發展結果。城市生態功能區劃在自然區劃的基礎上突出了人類活動的重要作用，以區域生態系統的功能特征、自然地理要素特征、及區域社會經濟發展狀況為區劃依據，是城市生態規劃和建設的基礎，最終服務于城市的持續發展。

盡管和平區面積僅為61km2，但其中包含了豐富的景觀類型和較高的生態系統多樣性。作為特大城市的中心城區，合理開發土地、防止過度城市化、保持區域特色是實現區域快速和可持續發展的重要保障。根據和平區區域自然要素特征與人類活動強度的空間分異，將和平區劃分為都市商貿辦公區、生態人居保障區、城市新興產業開發區和生態景觀走廊四大生態功能區，有助于深入理解各功能區的職能及相互聯系，針對各區的特點進行資源環境的開發利用與管理，協調發展、合理保護經濟、社會、環境3個子系統，最終實現區域協調發展。通過構建區域生態安全格局，實施生態環境保護措施，維持各功能區生態環境和功能的獨立性和完整性，保持功能區之間的有機串聯，促進生態系統內部和系統間物質能量流通，與生態功能區形成城市可持續發展的環境支撐體系。

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Study on the Ecological Function Regionalization and Countermeasures of Ecological Environment Protection of Shenyang Heping District

YIN Senlu1XU Jing1FU Mengdi1WANG Qiuli2MA Jun3LIU Wenjing1LI Junsheng1

(1.State Key Laboratory of Environmental Criteria and Risk Assessment，Chinese Research Academy of Environmental Sciences，Beijing，100012；2.Environmental Monitoring Experiment Center of Liaoning Province，Shenyang，110161；3.Environmental protection agency Heping branch，Shenyang，110005)

Abstract：Ecological city construction and planning are based on urban ecological function regionalization. Most of the researches and practices carried out in China are in large scale，while those in district or county level is rare. This paper conducts ecological function regionalization of Shenyang Heping District，using type map drawing method based on elements overlay. The district was divided into four ecological function units and eight subordinate ecological function regions. By constructing ecological security pattern and formulating ecological environment protection strategy，the regional ecological system and its function would maintain the independence and integrity，and it would promote highly integrated among regions. As a result，it would support sustainable and rapid development of Heping District.

Keywords：ecological suitability；ecological sensitivity；ecological security pattern；sustainable development

中圖分類號：X21

文獻標識碼：A

文章編號：1673-288X(2016)02-0108-06

作者簡介：銀森錄，碩士，工程師，主要研究方向為生物多樣性保護、生態文明研究

引用文獻格式：銀森錄等.沈陽市和平區生態功能區劃研究與生態環境保護策略[J].環境與可持續發展，2016，41(2)：108-113.