國土空間規劃體系下生態空間規劃思想內核與技術框架初探

陳志端，陳鴻，郭晶鵬，吳若昊

1.北京建筑大學建筑與城市規劃學院，北京 100044；2.中國生態城市研究院有限公司技術創新中心，北京 100048

2010年12月《關于印發全國主體功能區規劃的通知》通過對中國各地區資源稟賦差異進行分析，明確了中國各類功能分區名錄（林堅等，2018；楊保軍等，2019；趙民，2019）。林堅等（2018）認為不同尺度的主體功能區規劃是總領性的區域規劃，對特定地塊尚無明確開發管理辦法；同時，針對特定區域的管理實施手段，主體功能區規劃則尚無明確手段。在國家規劃體系方面需要打破不同規劃體系之間的壁壘，融合過去的城市規劃、土地利用規劃等多元規劃體系，構建完善、統一的國家規劃體系。因此，2018年9月20日，《關于統一規劃體系更好發揮國家發展規劃戰略導向作用的意見》圍繞國家發展規劃為核心，從各級各項規劃的功能定位與編制要求、各級各項規劃之間的邏輯關系等方面來指導建設、規范中國統一的規劃體系（李強等，2019）。

國土空間規劃具有承上啟下功能，是國家發展規劃中空間發展的具體抓手，同時也是其他專項規劃的上位規劃。2019年5月,《中共中央、國務院關于建立國土空間規劃體系并監督實施的若干意見》從總體要求、編制要求、技術支持和體制機制等方面明確了構建國土空間規劃體系的方向。同時，該意見還闡述了總體規劃、詳細規劃、專項規劃三者之間的關系、特點、內容與任務；詳細規劃是對具體地塊開發的詳細要求，不同級別的詳細規劃審批單位略有差異；總體規劃是對各專項規劃的引領和約束，同時各專項規劃由各專項工作的主管部門負責組織編制工作（趙民，2019；李強等，2019）。

關于生態保護專項規劃編制體系的研究，國內學者做了一些研究和探索性工作，主要集中在大尺度的生態規劃編制的意義、定位、目標、框架等內容，但是對生態規劃核心內容的關鍵技術路徑研究相對比較缺乏（樊杰，2015；李強等，2019；劉貴利等，2019；王亞飛等，2019；羅偉玲等，2019；王一星等，2019）。樊杰等學者研討形成了中國首部主體功能區規劃方案，并認為 2020年中國生態安全區域土地面積占全國陸地面積的58.81%（樊杰，2015）。劉貴利等（2019）研究認為當前亟需制定生態環境保護規劃，并提出了構建“八專一綱一導兩報”的生態環境保護規劃體系框架。趙民（2019）等學者認為國土空間體系技術是一個揚棄的過程，但并不是全部推倒重來的過程。綜上所述，隨著國土空間規劃體系理論研究的不斷夯實，一些學者逐漸開始重視生態規劃體系編制的研究，但是針對生態規劃編制體系的核心技術缺少系統探索與研究（蔡忠亮等，2019；陸林等，2019；王勇，2019）。因此，本研究將以“兩山”理論為核心理念，結合國土空間編制具體要求，探討并構建生態規劃編制內容的核心技術路徑，對指導生態專項規劃編制、促進區域高質量發展、實現生態文明具有非常重要的意義。

1 生態空間規劃編制思想內核與主要內容

1.1 思想內核：“兩山”理論之“共生模型”

（1）“兩山”理論的發展階段

兩山理論是快速推進中國生態文明建設的重要理論基石；王勇等學者將其發生發展分為提出、完善、升華3個階段（王勇，2019；唐承財等，2019；付偉等，2017；祝玲等，2019）。第一階段，2005年習近平在安吉縣調研工作時首次提出“兩山”理論。王勇等學者認為安吉的重要講話揭示了綠水青山和金山銀山之間辯證的演變發展關系，構成了“兩山”理論未來發展的框架。第二階段，2013年習近平總書記從環境保護問題方面對“兩山”理論內涵進一步完善與豐富。第三階段，中國出臺了一系列生態文明建設的重大戰略措施，加速了“兩山”理論進一步升華，成為指導十三五規劃期間生態文明踐行的重要準則。2015年4月25日，《關于推進生態文明建設的意見》中從生態文明制度體系、社會風尚、監督執法等方面做了明確要求，推動中國“兩山”理論踐行與落實；2017年10月，黨的十九大報告肯定了中國當前生態文明的建設成效與路子，通過推動中國生態文明建設來引領全球生態文明的建設；2018年6月16，全國生態環境保護大會從當前生態環境保護面臨的形勢出發，深入全面貫徹“兩山”理論，踏上綠色發展模式新道路。隨著“兩山”理論內涵的不斷豐富與外延，“兩山”理論逐漸成為生態文明改革、生態文明法治建設、生態規劃編制等方面工作的核心主線和重要的理論基礎。

付偉等（2017）基于生態學視角對“兩山”理論進行了梳理，并闡述了生態山與經濟山的相互作用關系。“綠水青山”代表人類生存的自然生態環境，簡稱為“生態山”；“金山銀山”代表人類社會發展創造的經濟效益，簡稱為“經濟山”。根據“兩山”理論的定義，本研究將人與自然系統發展歷程劃分為“生態山換經濟山”“既要經濟山又要生態山”“生態山就是經濟山”等3個階段，如圖1所示。過去幾百年，隨著工業化、城鎮化、信息化進程的加快，人類發展主要靠著犧牲自然環境來換取經濟的快速發展，人地系統處于第一階段。近幾年，隨著人類意識的覺醒、科學研究的深入、政府組織的發展與變革，過去粗放的發展方式已經給人類發展帶來氣候變暖、環境污染、災害頻發等嚴重后果，人類逐漸改變發展戰略，步入了第二階段，既要經濟山又要生態山的階段。現階段，編制生態規劃時應堅持以“兩山”理論為原則和約束，做到有效平衡、協調生態山和經濟山的發展關系。

圖1 基于“兩山”理論的人地系統發展階段Fig.1 Development process of man land system

（2）“兩山”理論的共生模型

付偉等（2017）學者從生態學角度出發，構建“兩山”理論的Lotka-Volterra共生模型，該模型是對“生態山”、“經濟山”之間的互利共生關系進行了生動闡述。表1列舉了“兩山”的共生關系。

表1 “生態山”與“經濟山”共生關系Table 1 Symbiotic relationship between “ecological mountain” and “economic mountain”

1.2 生態空間規劃編制的核心內容

本生態空間規劃編制的核心內容包括生態山（生態安全格局、生態服務功能價值評價）、經濟山（綠色產業發展正負清單編制）。本研究從生態山、經濟山兩個維度分別介紹了生態安全格局、生態服務功能價值評價、綠色產業發展正負清單的編制核心技術，其核心內容如下：

（1）生態山-生態安全格局評價：開發有時序，布局有參考，管控有重點

生態安全是 21世紀人類追求可持續發展的關鍵問題，在生態安全基礎上提出了生態安全格局概念。景觀生態安全格局主要通過構建生態系統中關鍵性的點、線、面的位置關系與空間聯系的控制和戰略布局，實現對生態系統過程的維護和保護，保證生態系統功能的實現，更側重于景觀結構與功能關系的機制研究。區域生態安全格局是在景觀生態安全格局上進一步擴展，通過對區域安全格局的設計與構建，探尋生態格局與過程的作用機理，從尺度上、層次上尋找解決生態環境面臨的問題，實現生態保護與高質量發展。

生態安全格局是通過融合地學、生態學等方法對生態系統進行評價，研究社會經濟發展與生態安全格局之間耦合機制，實現對生態系統空間規劃與管理，確定生態系統空間的開發時序、強度、管治區域，實現國土空間開發有秩序、布局有參考，管治有重點等目標，以適應生態系統的可持續發展和生物多樣性發展的要求。

（2）生態山-生態服務功能價值評價：賠償有標準，補償有依據，審計有標尺

生態服務功能價值是生態系統最重要的功能價值，同時，由于人類活動的干擾以及工業生產的發展，其生態環境持續惡化。生態環境損害賠償制度是推動中國生態文明制度體系建設的重要抓手，是破解“企業污染、群眾受害、政府買單”困局的有效途徑，從而有效保護生態環境和人民環境的權益。由于城鎮化進程不斷加快，大量生態空間逐漸被城鎮建設所侵占，生態環境的破壞和生物多樣性資源的日益銳減，生態資產赤字越來越大，對區域甚至全球的生態系統產生了嚴重的影響，如各區域資源利用不平衡、人地矛盾突出、生態環境惡化等嚴重的失衡問題。2015年，全國在吉林、江蘇、山東等7省（市）開始試點生態賠償制度方案，取得一定成效；2018年正式在全國全面試行執行生態補償制度。因此，在生態賠償范圍中，生態服務價值評價可以作為清除污染、環境修復以及其他費用確定的重要補償參考標準（付偉等，2017）。

中國幅員遼闊，生態資源分布不均衡，區域發展不協調；生態補償制度是將生態優勢轉換為發展優勢、實現區域協調發展重要舉措。生態補償制度不僅是環境經濟手段，也是區域協調發展手段。生態服務價值測算、生態環境保護成本、機會成本可以作為中國生態補償制度重要補償依據。

為了避免突破生態容量底線，中國需要對生態系統中自然資源的數量、質量和生態功能等方面綜合評價和測算，明確各類生態系統的容量底線，為科學合理的規劃編制提供依據。領導干部自然資源資產離任審計對中國自然資源的利用、管理和保護具有非常重要的意義。2017年11月，國務院印發的《領導干部自然資源資產離任審計規定 (試行)》是中國生態文明建設的重大成果之一，對建設中國生態文明綜合考核體系和法制制度具有一定的開拓意義。生態系統功能服務價值測算是中國自然資源清查、管理與保護、自然資源資產負債表編制、離任審計等方面重要的依據和標準，對量化和保護中國生態系統多樣性資產、生態修復、生態功能實現等都具有非常重要的現實意義。

（3）經濟山：綠色產業發展正負清單

本研究從經濟山維度提出了生態空間專項規劃的綠色發展正負清單模塊，包括綠色產業正面清單、環境準入負面清單。綠色產業正面清單編制既是推進生態文明建設的有力支撐，也是培育綠色發展新動能、實現高質量發展的重要工作。綠色產業正面編制工作需要根據規劃區域生態本底、經濟情況、產業現狀，結合中國國家發展改革委會研究制定的《綠色產業指導目錄（2019年版）》（以下簡稱《目錄》）進行優化和編制工作。環境準入負面清單編制是基于生態安全格局評價、生態功能服務價值測算的基礎上，根據生態環境敏感性分析結果，分類明確禁止和限制的環境準入要求。

2 生態空間規劃核心技術框架

雖然劉貴利等（2019）提出了生態環境規劃框架與核心技術，但是針對對生態空間規劃核心技術如何融合和選擇的研究尚缺。本研究基于“生態安全評價”和“生態價值評價”兩大基礎核心內容，結合“兩山”理論與自然資源清查相關研究，提出融合技術框架（圖2）。

圖2 “生態雙評價”技術路線圖Fig.2 Technical route of ecological double evaluation

2.1 生態安全評價

目前，國內關于生態安全格局相關研究較多，多是針對某一類特定功能生態安全，集中在水系生態安全格局、景觀生態安全格局等方面。王一星等（2019）對衡水市的水系生態格局、生物安全格局、農田安全格局、游憩安全格局的綜合格局進行研究，但各子項格局評價過于依賴主觀判斷，且對生態安全格局的評價結果分類標準缺少科學界定。

本研究將從生態敏感性評價、雨洪安全格局評價、生物安全格局評價、鄉土安全格局評價4個模塊組建成生態安全格局評價；各子項安全格局基于ArcGIS軟件平臺的地統計方法構建生態安全格局，同時各子項安全格局并按照一定的規則疊加形成最終的生態安全格局。

2.1.1 生態敏感性評價

根據規劃區域的尺度和數據可獲取性，大中尺度規劃區一般選用對區域開發建設影響較大的植被覆蓋度、水系、地形、土地利用、生態關鍵資源點5個因子作為生態敏感性分析的主要影響因子，并按重要性程度劃分為5級，分別賦值9、7、5、3、1。在對不同影響因子進行疊加計算時，植被、地形、水系及生態關鍵資源點4個因子首先采用“取大”原則進行柵格疊加，其次將上述結果與土地利用因子進行空間疊合，最后根據規劃區生態環境定位和特點選擇適當的權重方法與其他因子進行空間疊合，綜合計算該生態環境敏感性分區。

2.1.2 雨洪安全評價

基于規劃區域地形數據、氣象站點等水文數據，利用ArcGIS軟件探索空間分析工具包和SCS水文模型，模擬研究區在極端降水條件下二十年一遇、五十年一遇、一百年一遇洪水淹沒的范圍和雨洪廊道，并構建該區域的雨洪安全格局。雨洪安全格局能夠清晰展示防洪的關鍵點位置、廊道，對實現城市功能的合理布局非常重要的科學意義。

2.1.3 生物安全評價

首先，選取規劃區內生物安全格局核心源斑塊，通常為土地利用類型（LC/LU）、地形（海波、坡度）、植被覆蓋（NDVI）、距水源地距離、距道路干擾距離等因素，并以其作為模擬源。其次，基于ArcGIS軟件平臺，進行阻力面分析，構建以生物適宜性棲息地為核心源斑塊、以距離-阻力為依托的輻射緩沖區，獲取源-阻力的累積阻力面。最后，通過阻力面計算對規劃區進行生物水平遷移分析，通過分級分類形成規劃區域內的生物安全格局。研究表明規劃區山地遷徙阻力較小，城區內部的水系綠地形成局部的棲息地斑塊，建議通過生態廊道聯系恢復生物區域之間的聯系。

2.1.4 鄉土游憩安全評價

首先，選取規劃區域內鄉土文化景觀點為源，不同土地覆蓋類型與道路等設置為阻力因子。其次，根據選取阻力要素特點制定相關的阻力系數表，基于 ArcGIS軟件平臺并建立最小累計阻力模型。最后，依據模擬綜合結果利用分級方法（如：自然間斷法）構建鄉土游憩安全格局。

2.1.5 綜合生態安全評價

目前，國內關于各子項生態格局疊加方法的相關研究較少，在實操過程規劃編制單位采用定性和主觀判斷疊加為主（蔡忠亮等，2019；陸林等，2019）。本研究通過對規劃區域的生態敏感性格局、雨洪安全格局、生物安全格局、鄉土游憩安全格局的分析，結合規劃區生態功能特點，可以采用最大、最小原則進行的綜合疊加，最終得到了該地區的綜合生態安全格局；同時也可根據對各子項生態安全格局進行專家打分，構建權重分析表，然后根據權重和得分進行疊加運算得到該地區的綜合生態安全格局，根據模擬結果可以參考自然間斷法等方法分三級，分別是高安全格局、中安全格局、低安全格局。

如果將城市拓展簡化為是以消耗開放空間為代價的過程，那么生態安全格局實際上面對的是如何在一定尺度上處理好城市拓展與生態景觀中的各種過程的關系問題。本研究團隊利用最大原則疊加法對濰坊市南部生態涵養區進行了綜合生態安全格局評價，取得了當地政府和省政府肯定和認可，對規劃區內可持續發展、生態文明建設起到積極的推動作用。

2.2 生態價值評價的概念模型及技術路線

2.2.1 生態價值評價的概念模型

由于目前尚無統一、權威的生態系統服務價值測算方法，因此本研究將采用目前常用Costanza et al.（1997）提出的測算方法。本部分重點介紹Costanza等人提出的測算方法；同時，在生態價值測算實踐中根據測算對象的實際情況，亦可參考或者采用市場價值法、資產價值法、恢復費用法等方法。

生態系統服務價值總量是由所有生態系統類型中全部服務功能價值與全部自然資源價值的之和，其隨生態系統內部結構變化、時間而變化。Costanza et al.（1997）主要通過探尋自然資源資產生態系統服務的主要因素，根據主要影響因素差異將全球生態系統劃分了 17種不同的類型，構建了一套分析和度量生態系統服務的指標體系和測算方法。

2.2.2 技術路線

生態服務價值測量的技術路線如圖3所示。

圖3 生態系統服務價值技術路線Fig.3 Technical route of ecosystem service value

在生態系統服務價值測算過程中主要使用氣象站點監測數據、高分辨率遙感衛星數據、統計資料等類型數據。其中，遙感數據、長時序期、統計數據站點數據（降雨數據、地表溫度數據、地表輻射數據、土壤理化數據）主要用來對生態系統類型分類及面積估測、生物量估算、涵養水源等功能價值的測算；統計資料與地面采樣數據主要用于生態系統水土保持功能價值的測算。數據質量根據規劃區域尺度選擇當前技術水平最優的數據產品。生態系統服務價值測算方面目前主要有生態系統服務價值核算可以大致分為兩類，即基于單位服務功能價格的方法（以下簡稱功能價值法）和基于單位面積價值當量因子的方法（謝高地等，2015）。在編制生態空間專項規劃過程中，根據規劃區域尺度大小和數據獲取的難易程度選擇不同方法進行計算。本研究主要選擇基于單位服務功能價格法進行測算。

當前，學術界主要根據生態系統不同下墊面類型采用相應的方法對生態系統涵養水源的價值計量測算。土壤儲水能力模型主要用來測算當下墊面為土壤時，模擬不同植被覆蓋條件下該區域涵養水源價值；降水轉換率模型主要用來模擬當下墊面為水時，通過該區域的降水貯存量占總降水量的百分比來估算該區域的涵養水源價值。該模塊詳細計算方法可參考謝高地等（2015）對中國生態服務價值測算研究方法。

生態系統的水土保持能力主要體現降低生態系統表土的侵蝕量，能夠有效保護土壤肥力與營養物質，減輕泥沙與風沙等自然災害。在生態系統水土保持能力估算方面，修改土壤流失方程（RUSLE）模擬潛在量與實際土壤侵蝕量之間的差值來估算不同生態系統的水土保持能力。

2.3 基于生態雙評價的綠色生態格局

基于現有學術研究成果和規劃編制的實操經驗，本研究在提出的生態規劃核心技術路線中，將生態安全評價和生態價值評價結果劃分為三級（極重要、重要、一般），并按照表2的疊加標準進行了疊加，得到最終該區域的生態功能綠色發展格局，為生態分區管治、生態規劃編制、生態文明建設奠定了堅實的基礎。本研究團隊根據此技術框架在對濰坊市南部山區生態涵養區進行了雙評價并構建綜合生態格局的基礎上，編制了該地區的生態保護和綠色發展戰略規劃（綠色生態格局系列評價分析如圖 4所示）。濰坊市高安全格局主要集中在濰坊南部山區的西南部，低安全格局最主要集中在中部，中安全格局主要集中在東南部。生態價值較高地區主要集中在濰坊南部生態涵養區的西南角，一般價值區域主要集中在東南角。通過雙評價疊加結果表明，極重要區域主要集中在濰坊南部生態涵養區的西南角，即為核心保護區；一般區域主要集中在東南角和中部地區，即為綠色發展區域。

圖4 基于生態雙評價的綠色生態格局評價分析圖Fig.4 Evaluation analysis chart of green ecological pattern based on ecological double evaluation

表2 生態雙評價結果疊加標準Table 2 Superposition standard of ecological double evaluation results

2.4 綠色產業發展正負清單編制

以濰坊市南部山區九山鎮綠色發展正負清單為例，如表3所示。規劃提出“綠色六產”模式，以青山綠水作為核心資源，一二三產相加相乘，以農為本、以農帶工、以農興業，三產聯動發展，形成一條完整的綠色產業鏈。在產業結構方面，制定產業準入門檻，淘汰重污染企業，升級輕度污染企業，積極引進綠色產業。在資源利用創新方面，從山林資源、水洗資源、田陵資源、歷史文化等方面提出開發出適宜產業。在產業體系方面，推動終端型、體驗型、智慧型、循環型新產業新業態“四型發展”；促進產業鏈相加、價值鏈相乘、供應鏈相通“三鏈重構”。

表3 濰坊南部山區九山鎮綠色發展政府清單Table 3 The positive and negative list of green development of Jiushan town in the southern mountainous area of Weifang

3 生態空間規劃的核心技術應用與展望

生態空間是國土空間的重要組成部分和有機的組成部分；同時，生態空間規劃是國土空間規劃體系一項重要的專項規劃；生態空間規劃核心技術框架在編制生態空間專項規劃中起到基礎且關鍵作用。雖然國內有關生態的各項指標積累了深厚的經驗，由于生態系統的復雜性、生態機理耦合性、生態網絡的交織性和中國地域遼闊的分異性，中國尚未形成一套行之有效且具有普適性的生態規劃評價技術框架（魏旭紅等，2019；張茂省等，2019；張韶月等，2019）。2019年，陸林等（2019）提出以旅游構建城市群“鄉土-生態”的空間的理論框架，對優化城市群城鄉空間結構起到積極的推動作用。本生態規劃技術的應用旨在重塑中國生態安全區功能結構、維系中國生態系統健康的戰略空間、推動中國國土空間規劃體系的建立等方面起到一定積極作用。

由于生態系統的內涵復雜性、布局差異性、組織多樣性、尺度的嵌套性，本研究團隊選取了區域尺度的濰坊南部山區為規劃對象，將本框架投入到規劃實踐中，取得了一定的成效。目前，本框架針對多評價結果尚未形成統一和普適的疊加方法，因此，選取研究區的尺度不同和研究區本身生態屬性的差異，本框架中的疊加方法應該隨之調整。加深對生態系統的認知和研究，加強后續規劃技術創新，在國土空間規劃中不斷實踐，促進區域高質量發展和中國生態文明建設。