针对新发展阶段国土空间生态保护修复所呈现出的更有序、更系统、更全局的特点,从“全维度诊断、多导向规划、多分区指引、全要素布局”4个关键维度出发,系统构建了国土空间生态保护修复规划编制的技术框架,并将这一框架应用于山东省东营市东部区域国土空间生态保护修复规划实践中,以期为同类城市或同尺度规划提供思路参考。
[关键词] 国土空间规划;生态保护修复规划;生态退化;生态退化问题诊断;技术框架
[文章编号] 1006-0022(2024)12-0090-09
[中图分类号] TU984
[文献标志码] B
[引文格式] 朱天琳,卢慧婷,王雪,等.国土空间生态保护修复规划编制技术框架探索:以山东省东营市东部区域为例[J].规划师,2024(12):90-98.
国土空间生态保护修复是我国当前生态文明建设的重要内容。纵观20世纪90年代至今,我国生态保护修复工作进程大致可分为3个阶段:①1997—2006年,以解决严重生态环境问题为主,推进单一生态要素治理;②2007—2011年,以自然保护区、重要生态功能保护区、生态脆弱区抢救性保护为重点,恢复其重要生态功能;③2012年至今,逐渐形成了整体保护、系统修复、综合治理的思路。无论是思路的转变还是地位的提升,都对我国生态保护修复工作提出了更高的要求。
2020年以来,为统筹和科学推进国土空间生态保护修复工作,自然资源部要求编制国土空间生态保护修复规划,助力国土空间格局优化,服务生态文明和高质量发展,并作为重要专项规划纳入国土空间规划体系。在国土空间规划背景下,面向全域空间以及全要素(山、水、林、田、湖、草、沙等),用系统性的思维破局,支撑国土空间生态系统的整体保护、系统修复和综合治理是尤为重要的。本文以山东省东营市东部区域为例,探索国土空间生态保护修复规划编制的技术框架,并对其中的关键技术方法进行总结。
1 新发展阶段国土空间生态保护修复的特点
1.1 更有序:从“先开发后治理”到“在保护中发展”
以人民为中心是中国共产党的执政理念,人民的需求在不同发展阶段下呈现出不断拓展、迭代的趋势,已经从过去的求生存、求温饱转变为现在的求生态、求品质。因此,城市的发展方式也应随之转变,粗放低效、大干快上而后被动应对的“先开发后治理”思路已不适合于当前的新发展阶段,要平衡好发展与保护的关系,坚定不移地在发展中保护、在保护中发展,实现以生态资源环境安全保障为核心的高水平保护和以人民美好生活需要为核心的高质量发展相协调。
1.2 更系统:从“单一资源要素治理”到“全要素系统修复”
过去我国很多城市开展的生态修复工作都是针对单一资源要素开发造成生态破坏的专项修复,如废弃露天矿山整治、水环境污染治理等,“治山的只管治山”“治水的只管治水”,很容易顾此失彼,最终造成生态环境的系统性被割裂、被破坏。因此,国土空间生态保护修复规划要从“单一资源要素治理”向“全要素系统修复”转变,扭转“头痛医头、脚痛医脚”的散点式和片面性治理模式,秉持“山水林田湖草沙是一个生命共同体”的理念,统筹考虑自然生态系统各要素的复杂性、依存性,以及与农田、城市人工生态系统之间的协同性,注重山上与山下、岸上与岸下、上游与下游、河流与海洋的系统性,体现系统修复。
1.3 更全局:从“敏感脆弱区域修复”到“全域综合治理”
在相当长的时期内,我国的生态保护修复工作仅简单地聚焦于敏感脆弱区域的抢救性保护上,未能充分认识到其他区域对于整个国土空间开发保护格局的重要性。当前,在国土空间规划的全域视角下,修复对象并不局限于自然生态系统本身,更要关注与人类生产生活活动密切关联的农业、城镇空间,以及生态、农业、城镇3类空间冲突矛盾区域潜在的问题和风险,将治理思路由“开刀治病”转变为“健康管理”,从而实现对全域空间资源的全面管控和综合治理。
为进一步加强国土空间全域全要素的保护、管控与治理,引导开发保护格局优化、自然资源安全利用、国土空间品质提升,本文探索提出国土空间生态保护修复规划编制的技术框架,即“全维度诊断、多导向规划、多分区指引、全要素布局”(图1)。
摸清底数、开展全局尺度的问题评价是谋事之基、成事之道。从纵向上来看,不仅局限于对现状的评价,还要选取未受人类活动扰动的生态系统作为理想参照系,追溯生态系统的历史变化。从横向上来看,重点围绕全域空间,从生态系统受胁迫、生态系统质量、生态系统服务功能、生态系统稳定性和生态空间格局等5个方面开展评估。其中:在生态系统受胁迫方面,主要评估环境污染、生物多样性受胁迫、不合理资源开发导致的退化等,具体可结合历年生态环境监测数据及国土变更调查数据进行评估;在生态系统质量方面,主要评估林草植被退化、水系断流或连通性差、湿地萎缩退化等,具体可结合历年自然资源调查数据、水文站流量数据及国土变更调查数据进行评估;在生态系统服务功能方面,主要评估水源涵养功能退化、水土保持功能退化、生物多样性维护功能退化、防风固沙功能退化等,具体可通过计算基于理想参照系的生态系统服务功能指数进行评估;在生态系统稳定性方面,主要评估水土流失、石漠化、沙化、盐碱化等,具体可结合生态调查数据进行评估;在生态空间格局方面,主要评估生态廊道连通性降低、生态网络结构退化等,可利用Linkage Mapper软件对生态廊道的生态障碍点进行识别,以此评估生态廊道连通性。最终,将精准定量诊断出的主要问题在空间上叠加,形成生态问题一张图。见表1。
生态保护修复规划是国土空间总体规划下重要的专项规划之一,也是指引后续生态修复工程项目落地的重要依据,具有承上启下的作用。一方面,要落实上位规划赋予的重要生态功能,为国土空间总体规划提供重点修复区域、工程项目等专项支撑;另一方面,也要能为今后有序开展有针对性的生态修复项目提供技术指导。因此,规划方案的战略性、科学性和合理性至关重要,不仅要考虑生态区位、自然本底、资源禀赋等因素所赋予整个区域的“底色”,还要结合全局尺度诊断出的关键问题,围绕绿色发展的目标,从能够为人民群众带来更多的获得感、幸福感和安全感的角度出发,因地制宜地制定方案。
从城市全域尺度来说,不同区域的地形地貌、生态系统类型等特征存在差异,面临的问题也不尽相同,因此修复策略和手段也应各有侧重。国土空间生态保护修复规划应在构建生态保护修复总体格局的基础上,精准划定生态保护修复分区,并制定差异化的分区修复策略。对于生态保护修复分区,可利用Arcswat软件划定的小流域边界进行初划,在此基础上叠加地貌单元、生态系统服务功能、生态恢复力水平、受损程度等要素进行微调,综合考虑自然生态系统的完整性和系统性进行最终划定,确保边界独立、完整。
基于生态保护修复分区的引导,聚焦关键问题区域,坚持以自然恢复为主、以人工修复为辅的原则,以流域或地貌单元为基础统筹布局山、水、林、田、湖、草、沙等要素的修复任务,开展一体化保护修复,以此来化解人地矛盾、恢复自然生境、提高生态系统抵抗力。此外,也要注重生态、农业、城镇空间的系统性和关联性。具体来说,可基于生态源地与生态斑块的分布,利用最小累积阻力模型生成最小成本路径来构建生态网络体系,同时移除生态障碍点,融入复合的生态功能,并加以管控和引导,确保生态网络畅通。
3 山东省东营市东部区域国土空间生态保护修复规划实践
东营市东部区域位于山东省北部黄河三角洲地区,该区域国土空间总面积为1054.1km2,其中陆域面积为598.8km2,海域面积为455.3km2。从生态区位来看,其是《全国生态功能区划》(2015年修编版)中黄河三角洲湿地生物多样性保护重要区的组成部分,是珍稀濒危鸟类的迁徙中转站和栖息地,是保护湿地生态系统生物多样性的重要区域。
东营市东部区域生态、农业、城镇3类空间占比约60.4%、17.1%、22.5%。其中,生态空间湿地、林地、草地、水域等多种资源类型兼备,以水域和湿地为主,占比约77.1%,呈现大水面、大湿地的特征。受盐碱化程度高、立地条件差的影响,区域内林草面积占比仅12.2%,以中幼龄林为主且郁闭度较低。从海域空间来看,东营市东部区域海域面积广,渔业资源丰富,海岸线主要为淤泥质岸线,自然岸线保有率约61%。
结合东营市东部区域主要生态功能、自然本底特征、开发建设强度及历史生态系统演变规律,选取开发建设强度和生态扰动程度较低的2000年作为理想参照系,从全域全要素的角度对整个区域内的生态退化问题进行识别与诊断(图2)。
(1)内陆水体及近岸海域存在一定程度的污染
目前东营市东部区域河流水质虽然达到年度目标责任水质,但是距离水功能区划要求的目标水质仍有较大差距,尤其是溢洪河和广利河。其成因包括污水收集处理设施存在短板、农业面源污染防控不到位等。受到养殖尾水、入海河流污染等陆源污染的影响,近岸海域水体也存在一定程度的污染。2020年,在4个航次海水质量监测结果中,有3次近岸海域水质均低于第四类海水水质标准,无机氮浓度偏高,存在海水富营养化问题。
(2)外来物种入侵严重,生物多样性受胁迫
从2000年至今,互花米草等外来物种在东营市东部区域广利河入海河口及滨海湿地大肆繁殖。与本土物种相比,互花米草繁殖能力强、耐水淹、耐高盐,具有其极强的竞争优势,这使得柽柳、翅碱蓬等原生植物生境被大量侵占,盐生植被退化面积共计约5.7km2,滩涂底栖动物密度降低约60%。
2000年以来,受人类生产活动的影响,东营市东部区域全口径湿地面积共计减少54.4 km2,主要转变为建设用地、林草地、耕地和养殖坑塘等,同时东部滨海区域的生境质量也在逐渐下降,湿地的生物多样性维护功能降低。
东营市东部区域地下水埋深浅、矿化度高,蒸降比大,盐分易升地表,加之海潮侵袭,土壤含盐量高。盐分长期积累导致土壤结构黏滞、通气性差、养分涵养能力差。在蒸发作用下,土壤表层的盐渍化进一步加剧。当前,东营市东部区域土壤受到严重的盐碱胁迫,盐碱化土地分布广泛,共有盐碱化土地294.2km2,占比约40.8%。其中,中度、重度盐碱化土地面积为161.5km2,严重影响了滨海地区农作物的生长。
利用Linkage Mapper插件的Barrier Mapper分析模块,对东营市东部区域内生态廊道的连通性进行分析。结果显示,受城镇开发建设、水产养殖生产、盐田生产等人为活动的影响,东营市东部区域局部生态空间呈现破碎化,生态斑块连通性不足。分析发现存在8处生态障碍点,这些障碍点均位于生态源地与廊道连通的关键区域。此外,城市内部奥体片区水系、北二路南水系、惠安小区水系、东二路水系等局部节点未完全实现连通,生态网络结构退化。
树立“山水林田湖草沙是一个生命共同体”的理念,坚持从目标导向、问题导向、需求导向等多导向出发,以构筑湿地宜居健康城为核心目标,重点针对东营市东部区域全域系统性问题,以及生态空间、农业空间、城镇空间存在的具体问题,聚焦湿地生境维护、生物多样性保护、海岸线保育等功能提升需求,促进河流—湿地—海域整体生态系统保护修复。强调基于区域生态系统功能、自然地理格局的修复分区引导,着眼于“生态空间筑本底、优格局、恢复生境质量”“农业空间优环境、促发展、提高抵抗力”“城镇空间提质量、强服务、修复人地关系”等3个方面,坚持整体保护、系统修复、综合治理。统筹流域上下游协同治理,围绕区域内湿地、河流、海域、林草、田塘、城镇等多要素开展系统治理,以生态网络建设为抓手提升修复要素的横向联系,着力改善东营市东部区域的生态环境,以高水平生态保护助推高质量经济社会发展。见图3。
图3 东营市东部区域国土空间生态保护修复规划总体思路
基于人与自然和谐共处的原则,以提升生物多样性以及维护河流、湿地、海域生态系统健康为目标,构建国土空间生态保护修复总体格局,明确需重点保护修复的空间、斑块及廊道,守住自然安全边界。在总体格局的引领之下,进一步划分生态保护修复分区,并因地制宜地制定修复策略和路径。
3.3.1 构建生态保护修复总体格局,守住自然安全边界
(1)生态源地识别
衔接资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价结果,将东营市东部区域内生态功能较强且面积较大的区域作为生态源地,包括生态保护极重要区、生态保护红线、自然保护地、湿地重要管控区、湿地保护小区以及面积大于1km2的林地、水域等。为了便于空间分析,在进行必要的合并基础上,得到东营市东部区域内的生态源地,面积达244.6km2,占比约33.9%。
(2)综合生态阻力面建立
结合东营市东部区域生态本底条件分析,选取土地利用类型、水体指数、坡度、地形起伏度、道路、水系、城乡建设用地、植被覆盖度等阻力因子构建综合生态阻力面。东营市东部区域最小累积生态阻力高值集中在中西部及东部城镇建设用地、养殖坑塘等区域,阻力值由城市中心向外逐渐减小。
(3)生态廊道构建
以综合阻力面数据为依据,利用Linkage Mapper插件分析识别出东营市东部区域内潜在的15条生态廊道。将识别出的潜在生态廊道与现状土地利用数据进行叠加,大多数生态廊道与现状河流水系、林带等大致重叠,但部分位于海陆交汇地带的生态廊道在现实中较难构建,因而需根据实际修正生态廊道布局。
(4)生态节点识别
利用Linkage Mapper插件的Pinch-point Mapper模块识别生态“夹点”。在这些识别结果中,高电流强度区域被界定为“夹点”区域,此类区域对于防止栖息地退化有关键作用,因此应当作为重点保护对象。在东营市东部区域的生态廊道中,一共识别出了10处生态“夹点”。通过将这些“夹点”区域与生态阻力面进行叠加分析,发现此类区域多为高阻力区域。
(5)国土空间生态保护修复总体格局建立
在尊重东营市东部区域自然地理格局的基础上,衔接全国“双重”规划,落实省级、市级国土空间生态保护修复规划的要求,结合生态源地、生态廊道及生态节点的识别,构建形成“一带一环多廊多点”的国土空间生态保护修复总体格局(图4),并基于整体保护原则,明确各类生态空间、生态斑块、生态廊道和生态节点的保护要求。
图4 东营市东部区域国土空间生态保护修复总体格局构建
3.3.2 划分生态保护修复分区,合理确定修复路径
以东营市东部区域生态保护修复总体格局为基础,统筹考虑生态功能重要性、生态脆弱性以及农业、城镇经济社会发展可持续性等综合因素,以自然地理格局为基础,充分衔接上位规划修复分区以及“三区三线”划定情况,并结合生态问题诊断结果,将东营市东部区域划分为5个生态保护修复分区(图5),分别为黄河口国家公园、近海生态保护与修复治理区、滨海湿地生物多样性保护区、内陆生态与农业空间综合保护修复区、内陆城镇空间生态环境提升区。同时,结合每个分区的自然生态现状和主要生态问题,提出差异化的分区保护修复策略(表2)。
根据不同生态保护修复分区的保护修复策略,坚持问题导向、目标导向和需求导向,开展东营市东部区域全域山水林田湖草沙系统治理并布局重点任务,恢复海洋、滨海湿地及内陆生态空间的生境质量,提高农业空间的生态质量、生产潜力及抵抗力,提升城镇空间的生态环境品质,并以生态网络串联重要的生态资源。
一是开展海堤生态化建设,构筑生态安全防线。推进海堤生态化建设37km,促进生态和减灾协同增效,最大限度地降低工程对海洋生态环境的影响,形成具有自然海岸形态特征和生态功能的海岸线。
二是推进海洋生物保护,恢复海洋生物资源。强化东营莱州湾蛏类生态国家级海洋特别保护区的执法巡查,提高保护区规范化能力建设和管理水平;加强海洋生物资源养护,实施大宗贝类、甲壳类、海蜇、底栖鱼类等海洋生物资源、渔业资源增殖放流,恢复水生生物群落结构。
三是加强海域污染防治,提高近岸海域水质。严格落实“海上环卫”工作机制,完善海面漂浮垃圾清理、回收、转运装备和设施,持续推进海面漂浮垃圾清理和分类整治,做到海面漂浮垃圾海上全收集、岸上全处置;针对东南部等富营养化海域,采用大型海藻、贝类等进行生态修复。
一是控制外来物种入侵,防控互花米草蔓延危害。针对互花米草密集分布的东部沿海滩涂、广利港外侧区域,根据潮滩生境的不同,选择“贴地刈割”“刈割+翻耕”“刈割+梯田式围淹”等治理措施,开展对互花米草的治理,恢复滨海湿地生境。
二是加强滨海湿地修复,保护好生物多样性。以提升滨海生态带功能为重点,加强自然生境营造,在近陆区域适度补种盐地碱蓬等本土物种(5.7km2),修复海草床(0.5km2),促进植被正向演替,为鸟类创造适宜的栖息、觅食环境。
三是强化滨海环境整治,严控陆源污染输入。以劣四类海水集中分布海域为重点,加强入海河流汇水范围内氮磷排水控制,重点对广利河南尾水直排的水产养殖场实施综合整治,加强标准化养殖鱼塘建设改造,推广集中连片池塘养殖尾水人工湿地生态处理、池塘养殖尾水“三池两坝”和多营养立体生态综合利用等技术模式,削减入河入海污染。
一是推进湿地保护修复,扩大鸟类生境空间。在生态价值较高的区域,开展湿地修复与建设,通过培育规模化片林、恢复芦苇湿地等措施,集中打造白鹭湿地片区、机场湿地片区,并提升东八路湿地,形成集中片区的水鸟栖息空间。此外,结合东营市东部区域产业布局优化调整策略,对影响周边农田、水生态系统的盐田逐步实施清退改造、生态重建,衔接周围湿地生态系统,选择合适的先锋树种开展植被恢复,从而打造为鸟类提供食物补给的生态节点。见图6。
二是开展林地保护修复,提高生态源地功能。充分利用零散低效建设用地腾退区域、宜林荒地等区域,按照宜林则林的原则,开展人工造林。此外,以胜大林场、六户林场及道路水系林网为重点,加强中幼龄林抚育,采取优化密度、调整树种组成等方式推进森林质量精准提升,提高生态防护效益。见图7。
对于农业空间的保护与修复,主要采取两方面的策略(图8):一方面,推进高标准农田建设,提升耕地质量。完善排灌水生态沟渠系统,发展节水农业,优化农田林网布局,逐步把集中连片的永久基本农田建成高标准农田,实现农田生态改善和农业空间可持续发展。另一方面,开展盐碱地整治,提高综合利用水平。结合耕地后备资源分布、土壤盐碱化情况,坚持宜粮则粮、宜渔则渔的原则,对城镇开发边界外溢洪河北侧的S228周边区域、广南水库西侧的中度盐碱化土地进行改良。此外,充分挖掘盐碱化土地的生态化开发利用潜力,积极推广适宜东营市本土特征的“草—牧—园”生态循环农业模式。
一是完善城市蓝绿空间,推动城市绿色发展。推进奥体片区、北二路南、东二路、华山路等区域的水系贯通,打通断头浜,畅通河湖水系,形成多级水网,确保在充分发挥生态效益的同时兼顾排涝安全与水质改善的需求;结合城市发展配套新建8处城市生态公园,同时以“微修复、微修补”的方式,对城镇废弃地、空地等进行见缝插绿、拆违建绿、留白增绿。见图9。
二是加强水环境治理,提升入海河流水质。一方面,加强污染源排放控制,重点补齐城市建成区的污水收集处理设施短板;加强城东地区规划产业园区的污染防治,严控高污染、高耗水项目建设;以城北农业面源污染较为严重的地区为重点,实施化肥、农药零增长行动,推进畜禽粪污等农业废弃物的资源化利用。另一方面,推进重点河流治理,对广利河、溢洪河等无法稳定达标的河流开展综合整治,并建设滨河生态缓冲带,加强对城市径流污染物的拦截,同时加强水系运行调度,促进水系循环流动,使入海河流水质逐步向地表水Ⅳ类标准提升。见图10。
依托广利河、溢洪河等骨干河流水系,积极建设沿河林带,修复破损生态护岸,形成韧性河流生态廊道;在耕地保护的前提下,依托荣乌高速路、规划沿海高速路等骨干路网开展绿色生态交通廊道建设;通过河道蓝廊与交通绿廊串联区域内的自然保护地、湿地公园、生态林场等重要生态资源,形成点、线、面相结合的生态网络体系。此外,通过水系连通、水环境治理、退盐还湿、盐碱化土地治理等多种措施,系统推进东营市东部区域8处生态障碍点的修复,减少生态迁徙阻力,提升关键节点的生态连通性。见图11。
国土空间生态保护修复是一项系统性工作,尤其是在新发展阶段下,其被赋予了更深、更广的内涵。在国土空间规划语境下,如何使用系统的方式、统筹的方法搭建好全域全要素的生态保护修复规划编制的技术体系至关重要。本文聚焦“全维度诊断、多导向规划、多分区指引、全要素布局”4个方面,探索了国土空间生态保护修复规划编制的技术框架与方法,并在东营市东部区域国土空间生态保护修复规划中予以落实,以期为其他同类城市或同尺度规划提供思路参考。由于我国幅员辽阔,不同的自然本底条件会带来不同的生态问题,必然也会形成不同的治理思路和模式,因此仍需进一步探索针对不同特征区域的规划技术路径,同时也需不断学习和借鉴国际上更为成熟的规划经验,以促进国土空间生态保护修复规划工作不断完善。