城市生態保護紅線劃定與管理
——以澳門特別行政區為例

許 超,孟 楠,張 巖,謝世林,韓寶龍,蘇芝敏,4,林真光,逯 非,4,*,歐陽志云

1 北京建筑大學,未來城市設計高精尖創新中心,建筑與城市規劃學院, 北京 100044 2 中國科學院生態環境研究中心城市與區域生態國家重點實驗室, 北京 100085 3 北京林業大學園林學院, 北京 100083 4 京津冀區域生態環境變化與綜合治理國家野外科學觀測研究站, 北京 100085 5 廣州草木蕃環境科技有限公司, 廣州 510630

城市是一個復合生態系統,社會、經濟、自然三個子系統互相影響和制約[1],既依賴于城市范圍以外的生態系統,同時也受益于城市內部的生態系統[2]。生態空間是具備生態功能,能夠提供生態產品和生態系統服務的區域,通過保護和管理可使其持續提供生態系統服務, 保障城市與區域生態安全[3]。城市中的生態空間為城市提供生態系統服務, 是保障城市生態安全、提升居民生活質量不可或缺的城市空間[4]。它包括自然生態空間和人類生態空間,人類生態空間與退化的自然生態空間耦合關系的失調導致了諸多的城市生態環境問題,統籌管理好兩類空間至關重要[5]。通過生態系統服務功能和生態敏感性評估,控制和維持現有重要功能生態空間,保護和改善高敏感生態空間,對城市生態系統管理意義重大。近些年已有較多研究關注于如何利用生態系統服務功能和生態敏感性評估引導生態空間保護和管控的內容,大多集中在生態保護紅線劃定[6-7]、生態空間劃定管制[8-9]、土地利用管理[10]、生態安全格局構建[11]等方面,這些評估應用為生態空間保護管理提供了新思路,也有效推動了不同生態空間針對性保護管理決策工作的進行[12]。

在生態保護紅線劃定方面,《生態保護紅線劃定指南》[13]的出臺為其提供了劃定方法和技術路線參考,在區域尺度也已有較多研究開展[14-17]。與區域不同,城市范圍內的生態保護紅線劃定和管理在多方面需要特殊考慮。在研究對象上,區域尺度紅線的劃定研究多聚焦于城鄉范圍的生態空間,而城市內的生態空間更加多元和復雜,它們直接關系到社會體制、經濟發展狀況以及人類賴以生存的自然環境[18]。在評估內容上,區域尺度紅線劃定較多關注支持服務、供給服務和調節服務3個方面,基本不涉及文化服務,而在城市內則無法忽視它的重要性。在研究方法上,就城市而言,既要加強劃定的科學性,研究城市生態系統本身的功能結構特征,最大化保護生態資源；又要注重準確性,充分考慮涉及的已建設空間狀況,在較精確的地塊尺度上,準確地劃定生態控制邊界[19]。在研究意義上,通過城市生態保護紅線的劃定可以引導城市內部生態保護與空間開發的合理分配,實現生態保護與城市發展的雙贏[20],為城市重要生態空間保護管理方案和措施的制定提供理論依據和技術支持。

圖1 研究區域Fig.1 Study area

隨著澳門數年持續的填海造地,建設用地不斷擴張[21],但人口密度仍然是全世界最高的區域之一,據統計澳門居民已經超過65萬人,2017年有超過3200萬游客入境[22]。社會和經濟的發展卻導致生態空間受到侵占和壓縮,植被資源被破壞,濕地、自然岸線減少[23-24],生態環境受到威脅并出現了諸多問題[25-27],嚴重制約城市的可持續發展。澳門沒有農田、農業人口、農業產值,其城市化率已經達到了100%[28],每一寸土地都面對著巨大的開發建設壓力,這與已有的生態保護紅線劃定研究的背景并不相同。以往的城市生態保護紅線劃定都聚焦在非建設用地[29-30],多用來保護重要的自然生態空間,與各方利益相關較少,容易實現空間的劃定和管理；而在澳門,很多生態空間與城市居民生活和工商業生產功能單元相互交錯,紅線劃定涉及的問題與城市人居環境密切相關,劃定的過程需要多方面權衡和調整,紅線的管理需要注重實施性和針對性。

2019年2月18日,中共中央、國務院印發《粵港澳大灣區發展規劃綱要》,明確要“劃定并嚴守生態保護紅線”,對澳門特別行政區的生態系統管理提出了新要求。同時,大量本地居民和游客對澳門人居環境改善和生態保護的需求也在日益增長,建設生態安全、環境優美的美麗澳門就顯得更為迫切。在此背景下,保護城市生態系統重要功能區和高敏感區,明確這些區域的空間分布,針對不同的空間提出相應的管理策略是實現該目標的有效途徑。

本文遵循科學性、整體性、協調性、應保盡保的原則,結合城市生態系統服務功能和敏感性的特征以及澳門自身的特點,基于生態系統服務功能、敏感性評估和生物多樣性調查,綜合多因素分析,建立城市生態保護紅線劃定方法,并在澳門陸域劃定城市生態保護紅線,為澳門的生態系統保護管理和城市可持續發展提供參考和依據。

1 研究區概況

澳門特別行政區(113°31′33″—113°35′43″E,22°06′39″—22°13′06″N) 位于我國珠三角地區,毗鄰廣東省珠海市,是粵港澳大灣區的重要節點。氣候為熱帶海洋性季風氣候,年平均氣溫為22.4℃。年平均降雨量為1974.5mm,降雨受季節波動影響,4—9月為雨季,10—次年3月為旱季[31]。澳門是土地資源極為稀缺的濱海城市,為了滿足城市和經濟的發展,一直在進行填海造地,其陸域逐漸由原來的半島、氹仔和路環三島變成現在的半島和離島雙島格局。

研究區域包含半島、離島、澳門大學橫琴校區(經全國人大表決授權澳門特別行政區對其實施管轄并實行隔離式管理)和新城A區(新填海區),總面積為33.90km2(圖1)。

2 研究方法

2.1 城市生態保護紅線劃定思路與框架

研究在參考《生態保護紅線劃定指南》[13]的基礎上,提出城市生態保護紅線的劃定技術路線和框架(圖2)。首先,結合研究區的城市自然條件(資源及災害等)、城市生態環境特征、城市發展狀況(人口、產業等)的分析和實地調查,確定需要評估分析的關鍵生態系統服務功能類型和關鍵敏感性類型,構建評估指標體系；評估分析后,基于結果劃分重要生態系統服務功能區和高敏感區；再結合當地關于生態保護區等既有控制政策和規定,劃定城市生態保護紅線評價識別區；最后,結合土地屬性校核、實地調查情況(地面獲取而非遙感判讀的生態系統類型、土地利用狀況和權屬等)進行核對、調整和補充,形成最終的劃定方案。

圖2 技術路線圖Fig.2 Technical roadmap

研究基于澳門實地生態調查并結合城市自然條件、生態環境特征和發展情況,選取了水源涵養、雨洪調節、熱島調節、土壤保持、海岸帶防護和休閑游憩六項關鍵生態系統服務功能,水土流失敏感性和海岸帶風暴潮敏感性兩項生態系統敏感性指標,結合生物多樣性調查和現有保護區,劃定生態保護紅線評價識別區,然后結合土地屬性數據和實地調查進行校核和調整,最終形成澳門陸域生態保護紅線劃定方案。

2.2 研究數據及來源

研究使用多源數據(表1)開展生態系統服務功能和敏感性評估、土地屬性校核等工作,其中土地覆蓋分類數據根據遙感解譯結合實地調查驗證后得到,分為建筑、道路、廣場、人工林、自然林、人工灌叢、自然灌叢、草地、裸地、湖/塘/庫、濕地和人工水面12種類型[21]。

2.3 生態系統服務功能評估

2.3.1水源涵養

澳門淡水資源匱乏,淡水供給基本依賴內地,2017年96.5%的淡水水源來自珠海磨刀門,但這并不是長久之計[32]。澳門屬亞熱帶地區,降雨量豐沛,2015、2016、2017年3年平均降雨量達1820mm[22],是華南沿海地區降雨量較多的地區之一。如果按照研究區面積33.90km2核算,理論上澳門每年能夠利用的雨水資源為6170萬m3。2017年澳門的總用水量為8843萬m3[33],若能充分利用雨水作為淡水資源補充,就能夠在很大程度上緩解澳門的用水壓力。生態空間的水源涵養功能可以有效收集雨水資源,補充地下水源,對于淡水資源匱乏的澳門來說無疑是重要的服務功能。研究使用水量平衡方程[13]來評估水源涵養功能量,詳見下式(1)：

表1 主要研究數據及來源

(1)

式中,SWP為水源涵養量(t/m2)；P為年均降雨量(mm),基于氣象站平均降雨量進行克里金插值計算得到；Ri為地表徑流量(mm),由降雨量乘以徑流系數得出,根據澳門城市植被特征[34-35]、實地調查情況和《生態保護紅線劃定指南》[13],自然林和自然灌叢的徑流系數參考常綠闊葉林2.67%和常綠闊葉灌叢4.26%取值,通過NDVI加權后人工林和人工灌叢分別取4.49%和7.88%,草地參考草叢取值,濕地參考濕地取值；ET為蒸散發量(mm),基于年降雨量等數據計算[36]得出；Ai為i類植被覆蓋類型的面積(m2)；i為研究區第i類植被覆蓋類型；n為研究區植被覆蓋類型總數。

2.3.2雨洪調節

澳門所處的珠江河口經常受到暴雨和風暴潮影響,城市極易發生洪澇災害[37],在近年的臺風“天鴿”、“山竹”期間更是發生了嚴重的內澇。雨洪調節功能是指生態空間所特有的生態結構能夠吸納大量的降水和過境水,蓄積雨洪洪峰水量,削減并滯后雨洪洪峰,以緩解汛期洪峰造成的威脅和損失的功能。研究使用暴雨降水量、地表徑流量和生態系統類型[15]來評估雨洪調節的功能量(t/m2)。

2.3.3熱島調節

《粵港澳大灣區氣象發展規劃(2020—2035年)》指出,區域臺風、暴雨、雷電、大風、高溫等災害性天氣多發,城市內的高溫天氣往往受熱島效應的影響而加重,城市生態空間則具有調節城市熱島的作用,其降溫效益與所處地理環境條件、土地覆蓋類型的面積、形狀及配置方式等直接相關。基于現有研究數據,選取土地覆蓋類型(林地、水體、草地)、DEM和NDVI作為影響地表溫度(LST)的關鍵因子,構建地表溫度和相關影響因素關系模型,分別計算無生態空間和有生態空間的降溫量,以二者的差值表征熱島調節的功能量(℃)。

2.3.4土壤保持

土壤保持是生態空間通過其結構與過程減少降水所致的土壤侵蝕的作用,山體是澳門主要的生態空間類型之一,其植被對土壤保持發揮著重要的作用。土壤保持功能主要與氣候、土壤、地形和植被有關,研究采用修正通用水土流失方程(RUSLE)[38]對土壤保持服務開展評估,土壤保持功能量(t hm-2a-1)為潛在土壤侵蝕量與實際土壤侵蝕量之差。

2.3.5海岸帶防護

海岸帶防護作為沿海城市一種重要的生態系統服務類型,起著防護城市海岸帶和抵御風暴潮的重要作用,是沿海城市保持韌性和彈性的重要保障。研究以澳門海岸帶為對象,基于InVEST的海岸帶脆弱性模型評估得出海岸帶脆弱性指數EI[39],預設自然植被完全消失的情景變化,并賦予每段岸線最高風險等級值,采用下式(2)計算自然植被的重要性指數,以此表征海岸帶防護功能的重要程度：

HIk=EIkmax-EIk

(2)

式中,HIk為岸線k的植被重要性指數,無量綱；EIkmax為最高風險等級下岸線k的脆弱性指數,無量綱；EIk為常規風險等級下岸線k的脆弱性指數,無量綱。

2.3.6休閑游憩

城市中生態空間的休閑游憩服務功能至關重要[3,40],可以結合城市特征考慮作為城市紅線劃定的重要因素之一。研究對現有主要休閑游憩綠地的服務壓力進行評估,并以此作為是否需要劃入紅線范圍的依據。鑒于澳門是世界知名的旅游城市,常年有大量游客入境,因此評估要考慮常住人口和游客兩個方面產生的服務壓力。

常住人口方面,居住建筑物尺度的常住人口空間分布模擬對服務需求量化和空間化具有重要意義[41],由居住建筑物層數和面積共同表征的建筑物體積是模擬這個空間尺度上人口分布的重要因素[42]。通過爬取高德地圖的澳門建筑物樓層矢量數據,在ArcGIS 10.2里使用澳門土地屬性數據中的住宅用地邊界裁取得到澳門住宅樓層數據,并進行柵格化處理,得到1米分辨率的建筑樓層數據。將樓層柵格數據以統計分區[22]為單元統計分區總數值,并與統計分區人口[43](其中澳門大學橫琴校區按5000人分配[44])在R語言統計分析軟件中進行回歸分析(R2=0.78,P<0.001),可知分區人口分布與建筑層數分布相關性較強,可以以此為權重進行人口分配。

研究以每個分區為單元,以樓層數占比作為人口權重系數(無量綱),將每個分區的人口按照層數差異分配到住宅建筑尺度空間上。詳見下式(3)：

(3)

游客方面,由于POI數據有助于明確城市空間的社會屬性[45],研究基于爬取的澳門POI數據篩選出餐飲、購物、科教文化、住宿、娛樂服務等類型數據以反映這些與游客密切相關設施的空間分布,進而在一定程度上反映研究區內游客分布的冷熱差異。將數據導入ArcGIS 10.2進行處理并對矢量點數據進行核密度分析,再將分析后的值進行歸一化處理。

研究根據實地調查情況,參考澳門自然網[46]在錄的公園綠地、《澳門特別行政區綠化區》地圖的公園區域及澳門地圖繪制暨地圖局公開的綠地矢量數據整合為休閑游憩綠地評估數據,包含了研究區內主要的公園(花園)。

然后,結合人口分布模擬和POI核密度分析兩方面來評估研究區內公園綠地的服務壓力。為了使兩方面數據能夠結合進行評估,將人口分布數據也進行歸一化處理,在ArcGIS 10.2中以每塊綠地邊界做緩沖區統計區內人口、POI的歸一化值之和,其中緩沖區根據綠地面積大小(結合澳門實際情況設定為>50000m2、10000—50000m2、<10000m23個級別)分為1000m、500m和200m 3個層次,用統計后二者之和除以綠地面積,比值越大則壓力越大,詳見下式(4)：

DLR=POPbuffer+POIbuffer×A-1

(4)

式中,DLR為休閑游憩服務壓力指數(無量綱);POPbuffer為緩沖區內人口的歸一化值;POIbuffer為緩沖區內POI的歸一化值;A為綠地面積(m2)。

2.3.7生態系統服務功能重要性分級

將水源涵養、雨洪調節、熱島調節和土壤保持服務功能值按從高到低的順序排列,計算累加值。以累加值占功能量總值比例的前30%、70%為依據,將生態系統服務功能重要性分為三級,即極重要、重要和一般重要。

海岸帶防護重要性方面,使用下式將HI指數范圍等間距劃分為四等份,指數大于第三分割點值的海岸線為極重要海岸線，指數小于第一分割點值的海岸線為一般重要海岸線,中間部分為重要海岸線。

HIk=Vmin+k×(Vmax-Vmin)/4

(5)

式中,HIk為分割點k(1≤k≤3)處的指數；Vmin、Vmax分別為最小和最大指數,無量綱。為減少極端值對等級劃分的影響,Vmin、Vmax分別取最小10%的平均值和最大10%的平均值。在劃分矢量岸線后,做100 m緩沖區對三級海岸帶進行空間劃定。

休閑游憩服務從兩個方面進行重要性判定,首先基于研究區內綜合平均壓力值進行重要性分級,取壓力值小于平均壓力值的區域為一般重要,大于平均壓力值小于5倍平均壓力值的區域為重要,大于5倍平均壓力值的區域為極重要。然后通過統計極重要區域各休閑游憩綠地內不透水地表比例進行再篩選,將大于50%的降為重要。

2.4 生態敏感性評估

2.4.1水土流失敏感性

水土流失敏感性以前文評估的實際土壤侵蝕量(t hm-2a-1)表征,值越大敏感性越高。

2.4.2海岸帶風暴潮敏感性

海岸帶風暴潮敏感性以前文評估的海岸帶脆弱性指數EI值(無量綱)表征,值越大敏感性越高。

2.4.3生態敏感性分級

水土流失敏感性方面,根據土壤侵蝕量大小,結合水利部發布的《土壤侵蝕分類分級標準 SL190—2007》中的南方紅壤丘陵區評價標準進行敏感性分級,依次劃分為極敏感(極強烈和劇烈>80 t hm-2a-1)、敏感(中度和強烈25—80 t hm-2a-1)和一般敏感(微度和輕度<25 t hm-2a-1)三個等級。

海岸帶風暴潮敏感性方面,使用下式將EI指數范圍等間距劃分為四等份[47],指數大于第三分割點值的海岸線為極敏感,指數小于第一分割點值的海岸線為一般敏感,中間部分為敏感。

EIk=EImin+k×(EImax-EImin)/4

(6)

式中,EIk為分割點k(1≤k≤3)處的指數；EImin、EImax分別為最小和最大指數,無量綱。為減少極端值對等級劃分的影響,EImin、EImax分別取最小10%的平均值和最大10%的平均值。在劃分矢量岸線后,做100米緩沖區對三級海岸帶進行空間劃定。

2.5 生態系統調查及生物多樣性極重要區

針對澳門的生態環境保育,《澳門環境保護規劃2010—2020》提出了加強動植物保護,維護動物棲息、覓食、繁殖等場所,維持與增加植物多樣性,在城市規劃和建設中根據各類群組成特點保留或開闊走廊通道的要求。保護生物多樣性,開展澳門區域及鄰近地區珍稀動植物資源整理及調查工作也被列入《規劃》的重點行動計劃之一。由于研究區面積較小,具備開展細致深入的生態調查的條件,因此可以更加準確的以保護動植物為主的空間范圍確定生物多樣性重要區域。基于研究過程中進行的數次詳盡全面的生態調查,明確了包括鳥類、哺乳類、兩棲類、爬行類、植物、水生生物、昆蟲、本地動植物多種生物類別的重要物種棲息地,作為生物多樣性極重要區納入生態保護紅線范圍。

2.6 生態保護區

澳門現有的生態保護區都在離島,包括路氹城生態保護區一區和二區。一區是位于離島西部的封閉式管理濕地,二區是位于一區西側的濱海濕地。對現有生態保護區必須嚴格進行保護和建設控制,盡量避免所有與生態環境保護和生態建設無關的開發活動,通過直接劃入生態保護紅線以保護珍貴的自然資源。

2.7 城市生態保護紅線劃定

2.7.1相關因素疊加整合及評價識別區劃定

在ArcGIS 10.2里將生態系統服務功能極重要區和生態極敏感區評估數據轉換為Shape格式,與生物多樣性極重要區和現有保護區進行空間疊加合并,使用聚合工具將相對聚集或鄰近的圖斑聚合為相對完整連片圖斑[13],形成生態保護紅線評價識別區。為避免海岸帶防護極重要和風暴潮極敏感岸線緩沖區對其他疊加區的影響,在將二者結合土地屬性等因素扣除不適宜區域后再并入評價識別區。

2.7.2其他因素的扣除和增補

在各項評估整合得到的生態保護紅線評價識別區基礎上,根據城市生態系統的特點,還有一些生態系統調查和評估之外的因素需要納入考慮,以形成具有可行性和實用性的城市生態保護紅線劃定結果。考慮到生態保護紅線空間的生態完整性和連續性,結合澳門地區實際情況,扣除1hm2以下獨立細小斑塊(若細小斑塊為重要物種棲息地或其他重要生態保護地須予以保留)和受建設開發影響破碎化的綠地。然后通過土地屬性核對扣除范圍內的私有屬性土地,同時根據整體性原則對于范圍所包圍的小面積(面積小于2500m2)非私有土地上的建筑物予以保留,以避免未來開發改建可能對周邊紅線區域生態系統造成的不可預估的影響。最后充分結合實地調查情況,按照保護需要和開發利用現狀對生態保護紅線邊界進行調整、補充勾繪。

3 結果

3.1 重要性和敏感性分級

結果表明(表2),水源涵養、雨洪調節和熱島調節功能為研究區較為主要的服務功能類型,土壤保持、休閑游憩功能的極重要區和重要區占比都較小,生物多樣性極重要區面積最大,海岸帶防護功能極重要岸線占24%,風暴潮極敏感岸線占20%,水土流失敏感性類型以一般敏感為主。

水源涵養和雨洪調節功能的極重要區都主要分布于半島的青洲山、松山和媽閣山及離島的大潭山、小潭山、龍環葡韻濕地、疊石塘山、九澳山等；土壤保持功能的極重要區主要分布于半島的松山及離島的大潭山、小潭山、疊石塘山、九澳山等；熱島調節功能的極重要區主要分布于半島的南灣湖、西灣湖、大水塘及離島的大潭山、小潭山、疊石塘山等；海岸帶防護功能的極重要區主要分布于半島的南側岸線及離島的西側、北側和東側岸線等(圖3)。

休閑游憩功能方面,選取望廈山市政公園、松山市政公園及二龍喉公園、螺絲山公園、大炮臺公園、白鴿巢公園、紀念孫中山市政公園、盧廉若公園、加思欄花園(表3)8處極重要休閑游憩綠地(圖3)并入紅線評價識別區。

表2 重要性和敏感性評估結果及構成

圖3 生態系統服務功能、生態敏感性及生物多樣性分級結果 Fig.3 Graded results of ecosystem services, ecological sensitivity and biodiversity

表3 休閑游憩服務功能評估及重要性判定

不透水地表比例根據澳門地圖繪制暨地籍局數碼化地圖CDROM_A資料統計計算

水土流失極敏感區主要分布于半島的松山、媽閣山及離島的大潭山、小潭山、疊石塘山、九澳山等。海岸帶風暴潮極敏感區主要分布于半島的南側岸線及離島的北側岸線等(圖3)。

生物多樣性方面,基于調查和調查結果匯總得到了澳門有特殊保育價值的物種及分布(表4),并由澳門特別行政區政府環境保護局發布[48],將上述物種分布區域劃定為極重要區(圖3)。

3.2 城市生態保護紅線劃定結果

經疊加合并聚合形成的生態保護紅線評價識別區總面積為8.83km2(圖4),扣除獨立細小斑塊和受建設開發影響破碎化的綠地50.39hm2；通過土地屬性核對扣除范圍內除綠地、公共設施、水塘水庫及政府使用屬性外的土地167.61hm2；對于范圍內所包含的面積小于2500m2的非私有土地上的建筑物予以保留,對大水塘(L10)和澳門大學橫琴校區水體(L25)進行補全,補充被扣除的馬場北大馬路北側地塊(L3)、螺絲山公園(L5)和加思欄花園(L15),最終確定了澳門城市生態保護紅線劃定范圍。

表4 生物多樣性極重要區及物種類型

澳門城市生態保護紅線最終劃定面積6.71km2(路氹城生態保護區二區不列入計算),占研究區面積的19.79%,共計25個地塊(L1—L25)和7條海岸帶(S1—S7)。集中分布在半島的松山、媽閣山、青洲山、望廈山、南灣湖、西灣湖、大水塘等,離島的大潭山、小潭山、龍環葡韻濕地、路氹城生態保護區、疊石塘山、九澳山等(圖4)。

圖4 生態保護紅線評價識別區及紅線劃定結果 Fig.4 Results of ecological conservation redline evaluation and identification area,ecological conservation redline S: 海岸Seacoast; L: 陸地Land

通過生態保護紅線的劃定,覆蓋了研究區44%的生態空間以及12.4%的海岸線,涵蓋了研究區所有的重要物種棲息地及三分之一(240棵)的古樹名木,依照此紅線實施相應的保護措施,將對澳門的生態系統保護起到明顯的積極作用,為建設“天更藍、山更綠、水更清、環境更優美”的澳門提供有效保障和實施路徑。生態保護紅線一經劃定要嚴格進行保護,防止城市發展帶來的侵占和影響。基于澳門的實際情況,生態保護紅線內包含了一些已建設內容,因此在紅線管理上要體現差異化(表5),力求實現城市建設與生態保護協同推進。

表5 生態保護紅線管理策略

4 討論

4.1 城市生態保護紅線劃定方法及其與區域生態保護紅線劃定的差異

研究關注于全部城市化地區的城市生態保護紅線劃定和管理,與常規的區域尺度生態保護紅線劃定體系有著一定的差異,是針對特定背景和特征城市地區生態保護紅線劃定的一種探索和嘗試。和區域生態保護紅線劃定相比,本方法基于城市生態系統的特點,在評估對象(生態系統服務種類)、數據精度、評估和劃定方法上都進行了調整優化。首先,由城市生態環境特征、自然資源、發展情況等城市基本情況出發,選擇具有針對性的評估指標,增加了文化服務(休閑游憩)和調節服務(熱島調節)方面的考量,并將它們作為形成評價識別區的疊加因素,對紅線劃定具有決定性作用。其次,評估方法的選擇和使用在現有相關紅線劃定體系基礎上,結合城市特征和評估尺度進行了適宜性的調整,包括使用評估數據的類型和精度、參數的確定及特定評估方法的構建等。鑒于城市內部土地的復雜性和多元化,有必要通過對不同分級劃定比例的比較分析,選擇較合適的比例以提升劃定范圍的合理性和可行性。在本研究中,由于海岸帶(狹窄)、生物多樣性(與幾項生態系統服務功能高度重疊,并部分處于政府部門管理的現有保護區內)和休閑游憩(主要由人口分布和城市自身特征決定)的改變對本研究劃定的紅線格局影響不大,故選取水源涵養、雨洪調節、土壤保持和熱島調節四項影響較大的服務功能,比較了3種累加功能值占比(20%、30%和50%)劃分極重要區的不同模式(表6)。

研究可見,20%比例的劃定情景在重要生態空間上缺失較多,識別區僅占研究區的10.41%；30%比例情景則包含了大部分的重要生態空間,且空間整體性較強,識別區占研究區的20.60%；50%比例情景包含了更多的生態空間,識別區占研究區的37.76%,但很多不成規模的斑塊也被劃入,如行道樹、廣場綠植等。非綠地屬性土地占比方面,20%和30%比例情景相差不大,而50%比例情景則明顯納入了過多的其他屬性土地,不利于保護和管理的實施。綜上可見,選擇30%的比例進行紅線劃定,可以對城市的保護和發展起到較好的均衡作用。

在對評價識別區進行校核和調整的過程中,結合了土地屬性、權屬進行增減,為其他相似土地體制城市的規劃和管理,以及生態系統保護和修復也提供了重要借鑒。在劃定結果上,與已有高度城市化地區(北京[29]、上海[30])相比,澳門的城市生態保護紅線更多的融入了城市內部生態空間,受到社會、經濟因素更顯著的影響,通過明確現有需要保護的空間范圍,可以為城市的發展和建設提供更細致的決策依據。由于紅線劃定的過程涉及到多方因素和利益,在最后結合實地調查調整、補充時需要進行統籌和權衡,在劃定過程和結果體現上可能存在一定的主觀性。

表6 不同劃定比例情景之間的比較

4.2 基于生態保護紅線的澳門城市生態系統管理建議

(1)統籌管理城市生態系統

城市生態系統是更大尺度區域生態系統的一部分,具有開放性。作為城市生態空間管理的一部分,在城市生態保護紅線的劃定工作中,還應當考慮城市生態空間與城市所在區域生態系統之間的耦合關系[5]。本研究以澳門陸域生態系統為研究對象,澳門與珠海在陸地上于關閘(珠海拱北口岸)附近和澳門大學橫琴校區接壤,其生態系統與周邊區域存在關聯并互相影響。但同時由于出入境管控,在澳門北部關閘東至鴨涌河段的接壤區域及澳門大學橫琴校區外圍都設置有長段圍欄和口岸通道相關建筑物、構筑物的物理隔離,在地表對研究區邊界內外生態系統的物質、能量和信息流會起到較強的阻隔作用。半島內港段及路氹航道段則會面臨同樣海岸帶風險,也應考慮同步預防。

(2)城市土地使用管理

由于是在城市內部劃定生態保護紅線,紅線范圍內涉及了多種土地屬性,其中包含77.13%的綠地、17.04%的水塘與水庫、4.66%的公共設施用地、1.01%的機關用地和0.16%的教育用地。在劃定的過程中既要考慮現有土地建設情況和屬性,在后續差異化管理基礎上也要考慮紅線內各土地屬性的變更或規模增減。

參考我國生態紅線、濕地紅線等相關管理辦法[50],按照“面積不縮小、性質不改變、功能不退化,服務不減少”的原則,嚴格遵循占補生態系統的替代性與同質性,落實占補機制,開發建設占用占補平衡條件限制建設區的,建設機構和個人必須履行補充生態保護紅線內生態系統義務,特別是涉及少量機關用地、教育用地的區域。在確保生態保護紅線占補平衡的基礎上,進行差別化保護與管理,開展土地贖買置換以及建立政策與法律保障體系。

(3)納入城市和景觀規劃

城市生態保護紅線的劃定對城市和景觀規劃設計也有著重要的參考和指導意義。澳門城市發展對生態空間的壓迫和侵占一直存在,如受人為干擾較多的松山、望廈山、大潭山和小潭山以及受干擾相對較少的青洲山、疊石塘山和九澳山等原有自然資源,幾十年間都有了不同程度的縮減。通過生態保護紅線的劃定,可以嚴格控制城市規劃的底線,確保整體生態空間比例不降低。在存量更新背景下,還需要盡可能的將未劃入生態保護紅線的剩余空間[51]轉換為多種形式的“微綠地”,構建微綠體系,實現生態效益最大化[28]；見縫插針式的漸進生態修復,優化更新城市綠色基礎設施[52],恢復歷史生態資源與格局,提升打造微生態功能區；在保持現有生態空間的基礎上,擴展、延伸與連通綠色網絡；也可以將低效的工業用地轉化為綠地或水系生態空間,最大限度的擴大生態空間占比。在填海造地土地開發利用時,要控制新增土地的不透水地表比例,可以參考現有填海區的景觀格局指數進行土地利用空間布局和各類型比例控制,確保新填海區域的生態空間占比和景觀連通性都不低于澳門現有指標；還要合理利用岸線資源,提倡以功能濕地模式連接和修復生態岸線[27],提升植被占比以增加海岸帶的彈性和韌性,構建和優化濱海生態屏障。