“三線一單”生態環境管控單元劃定方法與建議

汪自書，謝丹，楊洋，劉毅

清華大學環境學院

實施生態保護紅線、環境質量底線、資源利用上線和生態環境準入清單（簡稱“三線一單”）生態環境分區管控，是新時代貫徹落實習近平生態文明思想、深入打好污染防治攻堅戰、健全生態環境源頭預防制度的重要舉措。不斷健全“三線一單”生態環境分區管控制度，對推動高質量發展和高水平保護、提升生態環境治理體系和治理能力現代化水平具有重要意義[1-2]。截至2021 年底，全國所有省份（本文中的數據未包括港澳臺地區）、地市兩級“三線一單”成果均已完成發布，劃定了40 737個生態環境管控單元，初步建立了覆蓋全國的生態環境分區管控體系。當前各省（區、市）正積極開展“三線一單”成果的跟蹤評估和更新調整等工作。

“三線一單”生態環境管控單元是解決生態環境要素分區管理條塊分割和尺度銜接等問題的重要探索，其劃定是“三線一單”生態環境分區管控方案編制和持續應用的關鍵環節之一[3]。“三線一單”作為一項新的制度，技術方法研究總體較少，且研究主要集中在編制的技術流程、技術應用進展等總結方面[1-3]。目前，國內針對“三線一單”生態環境管控單元劃定方法的研究，主要集中在特定區域已有單要素環境分區和生態環境管控單元劃定成果的技術流程描述方面[4-11]，鮮有針對實際工作中不同生態環境管控單元及劃定方法的對比討論。因此，比較不同生態環境管控單元劃定方法，探索其在不同空間尺度[12]、地理特征和生態環境保護特征下的適用性，從而更加科學合理地劃定及更新生態環境管控單元，是“三線一單”分區管控方案編制、更新調整、持續應用中的技術難點和亟待解決的問題。

筆者梳理了全國各省（區、市）的“三線一單”生態環境管控單元劃定方法及其主要情形，對不同劃定方法及適用性進行探析，并以H 省全省及其A 市、B 市、C 市3 個城市為例，從省級和市級2 個尺度，比較了不同劃定方法在不同自然地理條件和生態環境保護功能特征下的適用性，分析了不同劃定方法的優缺點，并提出實際應用中不同劃定方法的適用條件與實施建議，以期為優化“三線一單”生態環境管控單元劃定方法提供借鑒。

1 生態環境管控單元劃定方法

1.1 劃定方法

《“生態保護紅線、環境質量底線、資源利用上線和環境準入負面清單”編制技術指南（試行）》（簡稱《技術指南》）中明確提出：“生態環境管控單元指集成生態保護紅線及生態空間、環境質量底線、資源利用上線的管控區域，銜接行政邊界，劃定的生態環境綜合管理單元。”生態環境管控單元的劃定從根本上來自空間管控，上位遵從主體功能區劃的理念，與主體功能區開發與保護格局相匹配。其中，優先保護單元對應主體功能區的禁止開發區和限制開發區中生態功能重要、生態環境敏感脆弱的區域；重點管控單元對應主體功能區的優化開發區和重點開發區中環境質量不達標、資源環境承載壓力較大、污染物排放較為集中的區域；一般管控單元主要對應限制開發區內的農產品主產區等區域。《技術指南》中明確了生態環境管控單元劃定及分類的要求，其核心是將行政區劃、規劃城鎮建設區、工業園區（集聚區）等行政管理邊界與生態、水、大氣、土壤、資源等各類要素管控分區進行空間匹配與綜合集成，根據管控等級和要求差異，確定優先保護、重點管控和一般管控3 類生態環境管控單元，實施分類差異化管控[13-14]。

由于《技術指南》中沒有明確生態環境管控單元劃定的具體技術細節和標準，各省（區、市）將各要素分區疊加擬合至優先保護單元或重點管控單元的實際操作中，主要有要素疊加并集法（簡稱疊加法）和擬合行政邊界閾值法（簡稱擬合法）2 種劃定方法[1,15]，其在劃定技術流程和結果表達上存在一定差異（圖1）。

圖1 2 種生態環境管控單元劃定方法比較分析示意Fig.1 Schematic diagram of two zoning methods of the integrated ecological environment units

（1）疊加法

按照生態優先、問題導向的原則，突出生態保護空間和各要素重點管控分區，對各要素分區進行疊加后取并集，剔除面積較小（如1 km2）的破碎斑塊，兼顧生態空間、要素管控分區、產業園區和城鎮開發邊界屬性的完整性，劃定各類生態環境管控單元的邊界，并確定管控等級[16]。

（2）擬合法

以鄉鎮行政單元為基礎，在要素分區疊加的基礎上進行邊界擬合，計算單元內各要素疊加后優先保護、重點管控和一般管控3 類分區占該單元總面積的比例；根據3 類分區的組成結構、面積比例的高低，設置判定單元管控等級的閾值；比較各要素分區面積比例是否超過預設的管控單元面積比（即閾值），再結合單元的主導生態環境功能，最終確定生態環境管控單元的類型。以重點管控單元確定為例，某省選定水、大氣、土壤環境要素重點管控區面積超過50%為閾值，超過則確定為重點管控單元，未超過則確定為一般管控單元。

上述2 種方法的最大區別在于疊加法是以生態環境要素管控分區為主劃分管控單元，保持了要素管控分區的空間邊界；而擬合法以行政邊界為基本單元，對行政邊界內的要素管控分區進行整合，并將單元確定為單一的管控等級。

1.2 方法應用情況

在進行“三線一單”生態環境管控單元劃定時，大部分省（區、市）采用疊加法，小部分省（區、市）采用擬合法。采用疊加法的省份劃定過程差異較小，其根據本地區問題特征突出該區域的生態、水或大氣要素分區。采用擬合法的省份具體操作程序和標準差異較大，存在以下幾種情形：1）以某等級管控分區面積比例為閾值確定綜合生態環境管控單元類型，但具體閾值標準存在差異。2）將不同要素管控等級（優先、重點、一般）一致的區域進行合并統計，比較單元內不同管控等級面積的比例，將比例最高的管控等級確定為生態環境管控單元類型。3）未明確擬合法劃定的具體技術流程和閾值確定的具體標準。

從省域尺度來看，目前全國各省（區、市）結合當地生態環境要素分區特征和實際管理需求，選擇各自的生態環境管控單元的劃定方法，確定相關閾值標準并劃分管控等級。但是，從區域/流域統籌的角度來看，部分相鄰省（區、市）存在生態空間管控等級錯位、流域上下游管控要求不協調等問題，導致國家和區域層面“三線一單”生態環境分區管控成果集成、落地應用存在一定困難。

2 劃定方法對比分析

2.1 案例區概況與研究方法

選取我國H 省及其3 個城市（A 市、B 市、C 市）為案例研究對象。該3 市具有不同的地形及環境保護功能，體現本研究案例分析結果的代表性。其中A 市位于H 省西北部，是以生態保護為主的區域；B 市位于太行山丘陵山地向華北平原過渡區，地形多樣，兼具生態保護與產業發展、城鎮開發建設等功能；C 市位于H 省南部平原地區，主要以產業發展、城鎮建設和農業生產為主導功能。

本研究從省級、市級2 個層面對生態環境管控單元的劃定方法進行對比分析。首先，計算擬合法在采用不同閾值標準（1%～99%）時，優先保護單元及重點保護單元占案例區總面積的比例。需要說明的是，實際情況閾值標準通常為30%～70%，為進一步分析較高和較低閾值區間變化對單元劃定結果的影響，考慮數據分析的科學性、完整性，故選擇1%～99%作為研究對照。其次，分析不同閾值標準下生態環境管控單元劃定結果的變化趨勢特征；最后，將擬合法的劃定結果與疊加法進行對比，分析比較2 種劃定方法的差異性及適用性。

2.2 省級劃定結果分析

H 省“三線一單”生態環境分區管控方案發布稿采用疊加法劃定生態環境管控單元，共劃定1 906 個陸域管控單元，其中優先保護單元732 個（面積占比44.0%），重點管控單元1 058 個（面積占比27.2%），一般管控單元116 個（面積占比28.8%）〔圖2（a）、圖2（c）〕。若采用擬合法，選擇3 類單元面積比例相近的閾值標準情況下，基于鄉鎮區劃，全省將劃定生態環境管控單元1 970 個，其中優先保護單元620 個（數量占比31.5%），重點管控單元938 個（數量占比47.6%），一般管控單元412 個（數量占比20.9%）〔圖2（b）〕。對比圖2（a）、圖2（b）可以發現，盡管二者單元數量相近，但疊加法得到的生態環境管控單元空間分布更均衡，能夠兼顧更多優先保護的生態空間；而擬合法劃定的管控單元在西北部山區有較大面積的優先保護單元被一般管控單元覆蓋，在東南部平原地區，可能擴大重點管控單元、一般管控單元的覆蓋范圍，進一步壓縮河流生態廊道、湖庫濕地及森林公園等生態保護空間。在實際應用中，對被舍棄未劃為優先保護單元的空間，需配套設置關鍵的管控要求，以避免失去對該部分空間的保護。

圖2 H 省省級成果中2 種方法的生態環境管控單元劃定結果對比Fig.2 Results of integrated ecological environment units based on two zoning methods in H province

從不同閾值標準下，H 省優先保護單元和重點管控單元劃定結果的面積占比變化趨勢及其與疊加法的差異性〔圖2（c）〕來看，閾值標準與單元面積占比呈負相關。在閾值標準為45%～55%時，采用擬合法劃定的優先保護單元面積占比與疊加法劃定的結果相差在±5%之內。在閾值標準為40%～60%時，采用擬合法劃定的重點管控單元面積占比與疊加法劃定的結果相差在±5%之內。因此，省級成果中采用擬合法時，優先保護單元的建議閾值設定為45%～55%，重點管控單元的建議閾值設定為40%～60%。閾值標準由1%提高至99%，對應優先保護單元面積占比由82.2%降至14.4%，重點管控單元面積占比由44.1%降至10.3%。可以看出，閾值標準的設定對優先保護單元的劃定影響大于對重點管控單元的劃定，因此在劃定優先保護單元時，閾值的確定更需慎重。

2.3 市級劃定結果分析

進一步從市級層面分析2 種方法對管控單元劃定結果的影響，A 市、B 市和C 市劃定生態環境管控單元的結果及其變化趨勢如圖3 所示。總體來看，各市閾值標準與優先保護單元及重點管控單元面積占比呈負相關，但不同城市變化規律差別較大。對于優先保護單元〔圖3（a）〕，閾值標準由1%調整至99%時，A 市、B 市單元面積占比分別減少了82.7%、60.0%；而C 市閾值標準超過48%以后，單元面積占比均為0。對于重點管控單元〔圖3（b）〕，閾值標準由1%調整至99%時，A 市、B 市、C 市單元面積占比分別減少了23.8%、43.5%、39.2%，但在較高的閾值區間，單元面積占比表現出較明顯的變化趨勢。綜上，優先保護單元劃定結果對閾值變化響應更敏感，閾值標準選擇時應慎重；而重點管控單元劃定結果在相對較高的閾值區間較敏感。

圖3 H 省3 個城市2 種方法的生態環境管控單元劃定結果對比Fig.3 Results of integrated ecological environment units based on two zoning methods for 3 cities in H province

在A 市和B 市閾值標準分別設定為45%～50%、40%～50%時，采用擬合法核算的優先保護單元面積占比與疊加法的計算結果相差在±5%之內；閾值標準分別設定為40%～50%、50%～65%時，擬合法劃定的重點管控單元面積占比與疊加法相差在±5%以內。總體來看，采用擬合法時，應充分考慮各地不同的自然地理條件和生態環境功能特征等，以C 市為代表的平原地區，不適宜采用擬合法，A 市、B 市西北部等以生態保護為主的區域，劃定優先保護單元時應謹慎選擇擬合法，避免生態保護空間的完整性遭到破壞。

3 劃定方法的適用性

3.1 疊加法

疊加法的優勢是保留了要素分區的邊界范圍和基本屬性，精細化程度更高，便于按照資源環境要素進行分類分級管理，更符合推動生態環境空間精細化管控的需求[10]。但可能存在部分單元面積過小、管理主體不明確等問題，建議在未來的跟蹤評估及更新調整工作中，重點關注疊加法劃定的生態環境管控單元優化調整。一方面，從保障生態系統功能穩定性的角度出發，建議保持優先保護單元劃分的穩定性；同時，應結合實際應用對重點管控單元進行進一步核實，逐一確認其單元屬性、保護目標、排放強度、環境質量、風險狀況等，判斷該單元是否存在敏感目標，以及是否為高排放區、重污染區及高風險區，確定重點管控單元等級及相應管控要求，確需調整為一般管控單元的，仍須落實要素分區管控要求；一般管控單元的管控等級和要求，應根據單元特征及外部條件的變化適時進行優化調整。總體來說，疊加法劃定生態環境管控單元的過程應為一個動態的閉環過程，如圖4 所示。從推動生態環境分區精細化管控的角度，建議優先選擇疊加法劃定生態環境管控單元。

圖4 疊加法劃定生態環境管控單元技術流程建議Fig.4 Suggestions on the technical process for using merging method to delineate integrated ecological environment units

3.2 擬合法

擬合法的主要優勢是管控單元邊界相對清晰，管理主體明確，便于考核管理[1]。但該方法的局限性也不容忽視。一方面，當鄉鎮范圍內有多個要素管控分區時，一些管控要求和整改措施可能只適用于單元內部分區域，應用中容易造成“擴大化”或“誤傷”[10]，導致生態環境分區管控的精細化水平降低；另一方面，閾值標準對生態環境管控單元劃定結果影響較大，但閾值的確定尚沒有統一標準，相鄰地區如果采用不同閾值標準，會加大區域協調難度，不利于分類協調管理。

在實際操作中由于地方生態管理需求、管理模式及水平等差異，部分地區可能會選擇擬合法劃定生態環境管控單元，筆者基于案例研究提出了擬合法劃定生態環境管控單元的適用性及閾值標準建議（表1）。在以A 市為代表的生態保護區、以B 市為代表的多地形區，擬合法的適用性相對較好。對于生態保護區，為強化生態保護空間的完整性，建議劃定優先保護單元時閾值取保守值（低于45%）；對于地形相對復雜的地區，建議劃定重點管控單元時按樂觀取值（不低于65%），避免過度擴大管控范圍。以C 市為代表的平原地區的要素優先保護區主要以點狀的保護地（如森林公園、濕地）及帶狀的水源地、緩沖帶保護為主，斑塊面積普遍較小。采用擬合法劃定該類區域生態環境管控單元時，若閾值標準較高，則優先保護分區容易被忽略掉；若閾值標準較低，則對其他管控單元的劃定影響很大。因此，在平原地區擬合法的適用性較差，劃定優先保護單元時不建議采用該方法。

表1 擬合法劃定生態環境管控單元的適用性及閾值建議Table 1 Applicability and threshold standard suggestions for using fitting method to delineate ecological environment control units in different terrain areas

4 結論與建議

（1）“三線一單”生態環境管控單元的劃定方法有疊加法和擬合法2 種情形，對比2 種劃定方法和不同閾值標準時劃定結果的差異，建議優先選擇疊加法劃定生態環境管控單元，擬合法可能導致優先保護單元范圍減小、重點管控單元范圍擴大。

（2）應用擬合法時，閾值標準與優先保護單元及重點管控單元面積占比呈負相關，且閾值標準的選定對劃定優先保護單元的影響較敏感，應謹慎選擇閾值標準；在不同地形區域，擬合法適用性不同，平原地區擬合法的適用性較差，劃定優先保護單元時不建議采用該方法。

（3）鑒于本研究僅選取某一省份及其3 個城市進行分析，研究結果可能存在一定局限性，建議下一步繼續加強實證研究，深化和完善生態環境管控單元劃定方法。在實際應用中，建議結合該區域的自然地理條件及生態環境保護功能等，選擇合適的劃定方法及閾值標準，確保區域內劃定方法的一致性。