基于生態優先的微觀尺度國土空間雙評價體系探索
——以中國—馬來西亞欽州產業園為例

□陳哲軒 黃漢山 陳筠婷

自1978年實行改革開放以來，中國城鎮化的發展隨著經濟社會和工業化前進的步伐不斷加快，《中國農村發展報告2020》數據顯示，中國的城鎮化率在2025年將達到65.5%，未來5年預計將有0.8億人口從農村轉移進入城鎮[1]。更多的城鎮人口帶來更大的土地需求，人地矛盾也隨之不斷加深。值此背景，為了保證經濟社會和生態環境的可持續發展，協調好生態文明建設與國土空間的開發利用是當務之急。黨的十八大報告明確提出要大力推進生態文明建設，將其融入“五位一體總體戰略”[2]。推進生態文明建設，必須將其與經濟社會的建設發展融入一個和諧的框架體系之中。2019年《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》的發布，標志著在系統的層面落實構建國家空間規劃體系工作。在生態優先的大背景下，編制資源環境承載能力評價和土地開發適應性評價（以下簡稱“雙評價”）是構建國土空間規劃體系的基礎工作之一，能有效甄別國土開發過程中面臨的各種環境資源風險，并在此基礎上對國土空間進行承載力的等級判別，以便更科學地開展國土空間的開發建設活動。

1 “雙評價”研究方法與實踐工作的局限

當下關于“雙評價”的研究，從地域類型看，研究的地域趨于多樣化，如將不同類型的山地丘陵、河湖海岸以及喀斯特地貌區等特殊地貌類型區囊括起來，蔣佳佳等針對低丘緩坡類型的重慶兩江新區進行生態空間適宜度的格局構建[3]；李曉東以三角洲綠洲為研究區域進行雙評價研究并提出后備耕地資源開發的建議舉措[4]。在研究的尺度上，目前國內學界的研究主要涵蓋流域、省、市、縣、經濟區等宏中觀尺度，如唐常春和孫威采對長江流域的742個縣級行政單位進行綜合評價[5]；車冰清等人以全江蘇省的縣級單元為研究對象，從空間與生態角度得出后期開發的指導性建議[6]。而在研究方法上也趨于多元化，國外學者有多學科的交叉研究方法，如運用神經網絡[7]、人工智能[8]等，主要的研究方法是基于ArcGIS技術的多要素疊加分析、綜合指數評價方法[9]、生態位分析[10]等，提高了研究的科學性和嚴謹性。

綜上，可以看出就目前的研究進展而言，還存在著幾個方面的不足：一是當前國內對“雙評價”體系研究的尺度基本停留在宏觀和中觀層面，而在實踐層面上的總規、控規等層次相關研究貧乏，無法對當前的實踐項目提供有益的理論指導和方向指引；二是在目前學界的研究中，構建雙評價體系的指標因子大多選擇單一的要素，靜態地展示某一要素在空間上的分布形態，但這一機械的指標選取，忽略了要素的選取和變化對規劃區域生態過程產生的影響，無法動態地反映選取的要素同規劃區生態過程間的互動和聯系。這些亟待解決的問題，也是本次研究的重點探討方向。

此外，在傳統的規劃編制過程中，關注的核心要素是城鎮建設用地空間的規劃布局與管控，并為相關的城鎮開發工作和工程設計提供技術準則指導。但傳統的規劃編制方法忽視了林地等非建設空間和自然要素的管控和布局，這直接導致在實際的建設開發過程中，非建設空間被侵蝕和自然環境要素不受保護的現象頻繁發生。

2 研究思路與方法

2.1 研究思路

本文旨在以中國—馬來西亞欽州產業園（以下簡稱“中馬產業園”）為研究對象，產業園位于欽州，是北部灣經濟區三個沿海港口之一。近年來，北部灣經濟區因發展而罔顧環境保護，紅樹林大面積死亡，北海鐵山港受損面積達17.178hm2，生態系統被嚴重破壞。本文基于現有“雙評價”體系的技術指南和研究進展，探索出微觀尺度下，協調經濟建設和生態環境安全的評價指標體系，并進行實證研究。同時在規劃過程中運用景觀生態學的知識內容，闡釋構建生態優先評價框架對區域生態過程的重要意義，填補之前研究中生態過程在“雙評價”體系中的缺位。

在構建以生態優先為主導的“雙評價”框架體系上，一是根據研究區中馬產業園的基礎建設條件和自然環境進行分析，結合景觀生態學知識對中馬產業園的生態過程進行分析，采用多因子綜合評價方法提取出影響研究區規劃的關鍵生態因子。二是采用APH分層次分析方法對提取出的因子進行權重賦值，對規劃區生態敏感性等級進行評價和區域劃分。三是根據評價結果制定區域空間管制圖則，并與已規劃實施的《中國—馬來西亞欽州產業園區總體規劃（2012—2030）》進行對比分析，量化比較本次研究的技術成果。

2.2 數據來源

基于生態優先的理念，本文數據的收集重點圍繞規劃區的自然環境條件進行。根據前期規劃區情況調研和生態過程的分析，系統收集規劃區DEM高程數據、高分辨率衛星遙感圖、區域總初級生產力分布圖和紅樹林分布的信息數據。衛星遙感影像圖和區域總初級生產力分布圖主要采用2012年的圖像。其中，衛星遙感圖像采用Landsat 8衛星獲取的2012年夏季圖像，是云量少于1%且天氣晴朗時拍攝獲得。而區域總初級生產力分布圖是采用MODISNPP產品中的MOD173AH數據，此數據是以8天為間隔的凈光合作用（PSN）產品，本次研究獲取是2012年所有8天PSN產品共46幅，通過在ENVI和ArcGIS軟件中進行處理，獲得規劃區域的2012年年度區域總初級生產力分布圖。采用2012年數據是因為該年份數據未受到規劃影響，各項數據質量最好的年份，以未受到現行規劃影響的數據為基礎提取各項因子，有助于得出科學合理的評價結果，并與現行規劃進行對比，驗證本文體系探索的有效性。

2.3 研究區范圍

選取中馬產業園區為研究范圍，產業園區總面積約55hm2，園區內包含的自然要素豐富，生態系統敏感度較高。園區范圍內地形起伏大，坡度多在15°～30°，水系縱橫，玉垌根江、下埠江和金鼓江在園區內匯流。此外，園區內紅樹林主要沿金鼓江連綿分布，是欽州灣紅樹林的組成部分，已列入中國重要濕地名錄，是自治區級自然保護區。

2.4 研究方法

基于本次研究的特性，采用多因子綜合評價法與APH層次分析法相結合的研究方法進行計算。景觀過程和生態過程是構成不同景觀格局的重要原因，景觀中物質、能量等都能從一種景觀要素遷移到另一種景觀要素，其表現形式即為景觀過程。生態過程伴隨著許多景觀過程的發生，生態過程和功能的變化會引導景觀格局產生相應的變化，因此基于生態優先的規劃評價框架，必須從規劃區的生態過程著手，根據區域內自然和人文過程對格局的影響程度，識別和提取區域生態系統在遇到干擾時最易引發生態問題的敏感因子。

2.4.1 多因子綜合評價法

（1）植被覆蓋度因子。代表規劃區域內植物光合作用面積大小和植被生長的茂盛程度，在一定程度上反映區域植物的生長狀態和生長趨勢。植被覆蓋度高說明區域的水土保持能力強，能較好地抵擋風蝕、水侵蝕等自然災害。通過對衛星影像圖的識別，以歸化植被指數NDVI分辨出區域植被，在ArcGIS平臺中以植被覆蓋度指數能夠有效地識別出區域的植被覆蓋情況，以像元絕對值的大小表示單位植被覆蓋度的高低，若單位像元值越高，則說明其生態敏感性越高。

（2）生物量因子。反映某一時間單位面積內所含的各生物種或者生物群落的總個數或總干重，代表著區域時間單位內實際存活的有機物質，反映區域生物群落的盛衰情況，是衡量區域生態狀況的重要指標。通過獲取TERRA和AQUA衛星上MODIS傳感器觀測地面時接受的MOD17數據，可以獲得規劃區的NPP數據，通過在ArcGIS平臺中進行處理和截取，以像元值（單位：kg/m2）的大小判斷生物量的高低，若單位像元值越大，則其生態敏感性越高。

（3）高程因子。根據測算的高程點數據構建數字地形模型獲取，高程對區域生態環境和自然系統的完整性有著直接的影響。可以依據像元的絕對高程值（單位：m）的大小進行單因子評分：假設一像元的絕對高程值越大，說明其所在區域的建設開發難度越大，建設時土方工程量越大對地表的破壞程度就越大，其生態敏感性就越高，分析評價時賦值越大。

（4）坡度因子。坡度是關乎區域動植物生長、棲息和活動的重要因子，對區域的水土保持有直接影響，以像元的坡度值（單位：°）大小進行單因子評分。坡度值越大說明區域地勢越陡峭，動植物的生長繁殖越受其影響，水土流失、滑坡等地質災害越容易發生，其生態敏感性也越高。

（5）防洪安全因子。規劃區的建設開發必須保證區域的安全和保護人民生命財產安全，為此要求規劃開發要保護原有的水生態系統，并防范極端天氣帶來的災害。要識別重要水系周邊潛在的水生態安全格局，根據區域多年潮水線的變化和距離河流水系的空間距離（單位：m），設立防洪安全緩沖區，根據緩沖區距離水系的遠近進行生態敏感性評分。一般而言，距離河流水系越近，則越易受到河流水位變化的影響，其生態敏感性越高。

（6）紅樹林保護因子。林地是生態本底的重要構成之一，作為森林的載體，起到涵養水源、改良土壤、固土保肥等多重正面效益，是一個地區重要的生態資源。欽州灣紅樹林是國家劃定的重點環境敏感區和保護區，也是保護區域生態完整性的重要載體。根據衛星影像圖和《中國—馬來西亞欽州產業園區總體規劃修編》中的測量數據可以識別紅樹林的分布情況，并劃定相應的保護區與過渡緩沖區，依據與紅樹林的空間距離遠近，對單因子進行評分，距離越近則其生態敏感性越高，見圖1。

圖1 各影響因子圖

2.4.2 層次分析法

基于上文對規劃區各因子的分析，在分析規劃區特征的情形下，運用層次分析法構建區域生態優先度判斷矩陣，對判斷因子進行兩兩比較確定權重賦值，并計算權向量做一致性檢驗。計算可得如表1所示。

表1 因子權重一覽表

3 欽州市中馬產業園基于生態優先的國土雙評價體系構建

3.1 2012年中馬產業園基于生態優先的國土雙評價結果

根據前文研究與規劃區因子提取和權重賦值確定，基于上述的定量評級結果，利用ArcGIS軟件的空間疊加工具根據各因子權重進行柵格加權運算，便可以得到中馬產業園基于生態優先的國土雙評價結果：根據其生態優先度可以將其由高到低劃分為禁止開發區、過渡建設區和適應開發區3類地塊。剔除水域面積以及部分后期規劃調整后縮減地區域，總面積為4495hm2。

禁止開發區面積為678hm2，占總面積的15.08%。禁止開發區主要涵蓋了規劃區內紅樹林的核心區和保護區、洪澇遭災風險大的沿岸、坡度過大的山地等，具有極高的生態服務功能和自然系統維衡能力，對規劃區的自然生態質量具有根本性、關鍵性的作用，是區域生態可持續發展的最低保障，作為著重保護的生態地形，禁止在區域內進行開發建設活動，以保育和維護為主進行處置。

過渡建設區面積2476hm2，占總面積的55.08%，在劃分的三區中占比最大。過渡建設區主要涵蓋了部分植被覆蓋度較高的區域、淺湖小溪的沿岸、坡度稍緩的山地等，區域的生態服務功能較禁止開發區弱，但仍是維護區域自然系統的重要力量。本區域規劃以生態涵養和保持為主，可適當進行區域的開發建設，開展公園建設，以區域研發、展示為主的生態型研發活動，必要的公益性服務設施建設以及其他如教育園、康樂園等與生態保護不相抵觸的低強度產業開發活動。

適宜開發區面積1341hm2，占總面積的29.83%。適宜開發區主要是規劃區內生態優先度低、生態敏感性較弱的區域。區內地形起伏小、高程適宜土方量少、洪澇遭災可能性小，是區域開發建設的最優選擇，是產業園內裝備制造業、材料產業、物流園等開發強度較大的產業建設的首要選址地。

通過以上三區的區劃和建設用途的確定，可以精準劃定區域的核心保護區域，確保規劃區生態永續發展的“底線”，明確區域適宜建設的空間范圍。并且以正確的空間利用方向來引導區域功能布局和空間布局，使各類型用地集中布局以實現集約發展，使得生態空間綠色活力、建設空間集約高效，見圖2。

圖2 基于生態優先的國土雙評價結果圖

3.2 現行中馬產業園總體規劃的生態優先度驗證

為驗證中馬產業園現行土地利用規劃的生態性，本文將《中國—馬來西亞欽州產業園總體規劃修編》中土地利用規劃一圖導入ArcGIS工作平臺，提取建設用地與基于生態優先的國土空間雙評價結果進行空間疊置分析。

為了精確驗證現行規劃土地利用布局的合理性，在剔除紅樹林、山體林地、公園綠地、水域、防護綠地等能較大限度保持生態基底的土地利用類型后，提取出建設用地面積3625hm2，占總建設面積的80.65%。

根據疊置結果發現，與禁止開發區重合的建設用地面積為526hm2，占禁止開發區面積77.58%，建設用地嚴重地入侵生態用地，極大破壞了區域生態保護空間，生態本底和生態安全得不到保障，將嚴重破壞區域自然生態系統；與過渡建設區重合的建設用地面積為1982hm2，占過渡建設區面積80.05%，從土地利用分類與雙評價結果的疊合分析中，發現布局在過渡建設區的土地利用類型是工業工地，主要進行的是裝備制造、材料加工等對環境有較大破環性的生產建設活動，將極易破壞區域生態環境的穩定性，不合理的產業配置會急劇加大過渡區域的生態負擔，使得生態環境失衡；與適宜開發區重合的建設用地面積為1116hm2，占最適宜建設區面積83.22%，最適宜建設區的空間沒有得到完全利用，導致區域開發壓力向其他兩個區域轉移，現行規劃的空間布局模式無法有效利用區域的建設優勢。而且規劃中村莊建設用地與工業用地間雜的布局則構建了糟糕的人居環境，既無法滿足經濟發展對建設用地的需求，也忽視了居民對改善人居環境的呼聲。

由此可以看出，現行規劃的布局無法真正落實國土空間開發、資源節約利用、生態環境保護的生態文明建設總要求，錯序的產業園規劃布局無法完成保障生態安全底線的任務。因此，兼顧生態性與經濟性的產業園規劃，必須構建起基于生態優先的空間結構，將集約布局與綠色發展同時兼顧，合理地劃定各區域控制范圍，科學規劃產業布局，見圖3。

4 結語

4.1 展望

在微觀尺度區域開展基于生態優先的國土空間規劃是深入貫徹生態文明建設的必然之勢。就現階段的規劃工作而言，單純以經濟為導向的規劃布局模式已無法滿足當下貫徹生態文明建設的需要，必須處理好建設區域的生態需求，正確地識別區域開發特性，有效地協調空間管制與產業布局建設。期待本文基于生態優先的國土空間雙評價探索，能夠以中馬產業園為例，為其他微觀尺度區域在生態化的開發建設中提供啟思與借鑒。

4.2 研究不足

4.2.1 數據精度不足

受限于現有的數據采集方式，本文采用的生物量數據精度相較研究尺度而言較為粗糙，無法精準地反映細微地塊的具體情況，同時因數據分辨率的不同，導致結果的精準程度受到影響。

4.2.2 指標體系構建較為粗糙

因微觀尺度場地雙評價工作研究目前較為空白，本次研究作為研究方法的初探，在缺乏相關方向研究基礎上的指標體系構建工作顯得較為粗糙，影響因子的選取和相關指標的分析工作更多根據場地條件進行專門篩選，在普遍性和科學性的因子篩選工作研究方面還需加強，更多交叉學科的知識經驗還需要不斷地去學習并與研究內容有機結合。