國土空間規劃背景下生態網絡分析方法研究

虞小龍 陳照 陶磊

生態空間是一種具有重要生態功能的區域，具有提供生態產品和服務的功能。為維護復合生態系統，維系自然與社會的健康運轉，應當注重構建生態網絡。但由于城市化進程日益加快，建設空間呈現無序擴張的趨勢，致使生態空間被大量擠壓和侵占，出現嚴重的生態破壞現象。為此應當積極依托國土空間規劃的背景，合理運用生態網絡分析方法，探尋相關規劃策略，進一步提升生態效益。

一、國土空間規劃背景及意義

隨著我國城市化發展速度日益加快，生態環境受到一定程度的影響，為保證居民宜居環境，維護生態系統平衡，則需要采取有效的改造和整治措施。而國土空間規劃作為一項關系到國計民生的重要活動，能夠保證各項資源得到最大化利用，避免出現資源浪費等問題。通過合理設計國土空間規劃能夠在實施生態改造的過程中，減少對自然環境的干擾和破壞，并對污染現象實施整治。因此開展國土空間規劃有利于支撐城市化及城鎮化的快速發展，高效保護和利用國土空間資源。在此背景下，應當建立全國統一、責權清晰、科學高效的國土空間規劃體系，構建新時代國土空間開發保護格局，并綜合考慮人口分布、經濟布局以及國土利用和生態環境保護等因素，對各類空間布局實施優化，以此推進生態文明建設。

二、生態網絡分析方法

1.構建生態網絡模型

當前生態網絡是一種模擬生物間相互作用關系的網絡，能夠描述生態系統中不同分室間物質和能量傳遞的結構。在實踐應用中側重對生態系統組成要素間的作用關系進行分析，強調研究系統的結構和功能關系。在國土空間規劃背景下開展生態網絡分析方法，則應當先建立相應的模型。其實質是構建食物、能量傳遞網絡，具體包括種群傳遞、生命體和環境的傳遞關系。主要過程如下：

確定生態系統的邊界，明確約束系統的影響因素。將經過網絡邊界的輸入和輸出物質，均可作為研究對象。

物種群劃分。針對已經明確邊界的生態系統，應當按照功能對系統中的生物進行物種群劃分，通常情況下最高聚集程度的物種群可分為生產者、分解者以及消費者等分室。如需降低聚集程度，可進一步細化。劃分的聚集程度不同，單個物種也可能屬于不同的分室。

確定度量單位。針對生態網絡中的物質流和能量流應當合理選擇度量單位，比如單位時間、單位面積的物質流量可選擇碳、磷、氮等元素的質量單位表示。對于能量則是選擇焦耳或千焦耳等作為單位。

建立可達矩陣。即是構建表達分室間物質傳遞關系的可達矩陣，有助于描述網絡中分室物質傳遞關系，能夠有效發現網絡中所存在的多重反饋關系。

收集網絡分析數據。對每個分數的數目和生理指標進行測算，例如生產量、呼吸消耗、消費量及排泄量等。在必要時可將呼吸消耗量與排泄量進行合計。再采用物質守恒定律和熱力學定律進行計算。

靈敏度分析。因為單純采集現場數據以及文獻來源信息等，難以保障網絡分析所需數據具有完整性和準確性。因此需要進行靈敏度分析，判斷數據偏差對結果的影響程度。

2.構建生態群落

開展生態網絡分析時，應當構建相應的生態群落。通常情況下需要遵循兩個基本規則。一是將人口生態學作為基礎，按照捕食關系構建網絡結構，具體包括初級生產者、草食及肉食動物等。但不包含分解者和食碎屑者，由此該網絡不具有物質循環功能。基于該規則建立典型的生態網絡模型類型有層疊模型、生境模型等。二是依據生態系統生態學理論，根據生態系統中的能量流動關系，構建完善的網絡結構。其一般包括所有的功能群體，具有物質和能量的循環功能。常用模型包括電腦化生態系統模型。以栽培松林為例，其能量流動分析如圖1所示。

圖1 栽培松林的能量流動分析

三、國土空間規劃背景下生態網絡規劃策略

1.完善生態基礎設施整體框架

根據國土空間規劃的要求以及生態網絡分析方法的運用，在編制生態空間時，應當注重完善生態基礎設施的整體框架。首先，加強生態樞紐識別。即是在對改造區域本地條件的基礎上，嚴格按照生態斑塊的面積、位置、生態服務功能等實施評估，從而有效遴選區域內部具有重要生態影響的生態斑塊。比如參照我國現行的相關標準和技術指南，合理識別生態樞紐，對不同類型用地進行生態價值分類，可按照敏感性分為1—9級。同時應當規劃重點對生態樞紐實施優化，保證生物生境以及遷徙的可能性，積極進行生態修復，加強環境保護和優化力度。其次，構建生態廊道，即是注重強化生態樞紐之間的聯系。比如可以將河道作為聯系廊道，按照河道等級預留一定空間作為緩沖區。再依托鐵路、公路、防護林等設施預留廊道。形成良好的水綠空間，保證城市與郊區之間具有開放性空間，承擔生態隔離等功能。并且對該區域應當注重生態修復、控制開發建設，保證生態基礎設施健康發展，更好地發揮生態功能。具體框架如圖2所示。

圖2 生態網絡構建框架

2.基于可持續發展構建生態體系

在現階段國土空間規劃背景下，實施生態網絡建設，需要從可持續發展的角度出發，注重城市生態、產業以及自然等協同發展，圍繞地方特色，融合各項生態要素和資源。比如在現有生態基底的基礎上，建設復合型城鄉公園體系、城市綠道體系等，進而形成全面的生態構架。比如規劃生態公園體系，則是以生態為底、公園為點，營造綠色生態環境氛圍。同時在綠道建設中，應當規劃區域-城市-社區等三級體系，并注重整合當地的生態和文化等要素，加強生態內部網絡架構建設，形成開放性的生態結構。

3.強化分級分類管控力度

基于生態網絡分析方法的應用，在國土空間規劃背景下推動生態文明建設，則是要強化分級分類管控力度，嚴格遵循剛柔并濟、分級傳導和部門協作等原則實施管理控制。比如設置生態紅線，將其作為剛性控制線，能夠評估生態基底的服務價值和敏感性。通常情況下根據相關建設行為準入要求，可劃分為四類生態空間。為保障不同生態要素之間的融合，可適當保留一定的彈性。在管控時，將二類生態空間作為禁建區，主要開展生態保育工作，禁止開發建設活動。對于三類生態空間則提出限制建設標準，允許公園規劃建設、重大基礎設施、公益設施等。四類生態空間則是以綠地建設為主，起到休閑游憩等功能，實現與市民生活的協調性。另外一方面，針對生態網絡規劃的管控需嚴格遵循核心生態控制指標，設定相應目標值，其如表1所示，共涉及三大類和八小類，以此指導生態網絡的規劃和構建。

表1 生態網絡規劃控制指標

四、結語

綜上所述，在國土空間規劃的背景下，進行有效的生態網絡分析有助于為生態空間編制提供科學、良好的指導，促使生態功能具有連通性和完整性。為實現國土空間得到合理開發以及資源優化利用，應當完善生態基礎設施整體框架、基于可持續發展構建生態體系、強化分級分類管控力度等，構建可持續性的生態格局，與社會經濟發展相協調。