国土空间提供多样的生态系统服务功能且存在权衡协同关系，如何基于复合生态安全格局保障国土空间生态安全，并在实践中实现有效的空间管控，是当前研究的核心问题。通过分析当前生态安全格局构建存在的问题，提出多尺度嵌套的复合生态安全格局构建与管控路径，并以湖北省通城县为例，通过生态系统服务功能量化和生态网络要素识别，优化单功能生态网络的构建路径，进而构建多功能复合的生态安全格局。在此基础上，以绿色空间为切入点，探究复合生态安全格局嵌套衔接的跨尺度空间管控方法，以实现生态安全格局由宏观区域尺度向城区中微观尺度的有效传导与衔接。

[关键词]生态安全格局；生态系统服务；生态空间；规划衔接；协同发展；湖北省

[文章编号]1006-0022(2024)10-0025-07

[中图分类号]TU985

[文献标识码]B

[引文格式]周燕，徐莉，刘梦瑶，等．多尺度嵌套的复合生态安全格局构建与管控路径：以湖北省通城县为例[J]．规划师，2024(10)：25-31．

目前，国土空间治理开始向全域、全过程与全要素的统一综合治理转变，不再仅关注单一空间要素的保护，而是更加强调国土空间生态安全的整体提升。同时，治理重点转向生态系统的整体安全，注重不同国土空间功能的协调和生态系统服务功能的提升。在此背景下，生态空间规划逐渐从传统规划体系中的“补丁”转变为当今生态文明建设的重要先行内容，如何转变粗放的管理方式，实现合理的资源调配，推动生态空间保护与利用可持续发展，成为生态空间规划关注的核心问题之一。生态安全格局构建是落实生态空间保护规划的有效手段，是保障区域生态安全的基础，是构建国土空间开发保护格局的核心，有助于落实总体国家安全观的建设要求，促进土地综合整治，提升各类空间质量。

当前，关于生态安全格局构建的方法趋于成熟，形成了“源地识别—阻力面构建及廊道提取—生态节点识别”的基本研究范式，但在生态安全格局研究中就生态论生态的问题凸显，对生态空间所蕴含的自然生态功能之外的功能特性(如景观文化功能、社会保障功能等)关注不足，不但难以实现新时期创造美好生活的目标，而且导致生态空间保护规划难以与城市专项规划、详细规划等联动并落地实施。此外，尺度是将空间规划理论方法转化为空间规划实践的核心。然而，目前关于生态安全格局的多尺度研究多集中在由城市群、流域等尺度向城市尺度转化方面，多关注大尺度的自然生态要素，忽略了城市场景中人与自然生态系统相互影响的关系及两者的动态变化，对各尺度生态要素间的协同和衔接缺少深入研究，导致城市生态空间规划出现上下断层、管理不清的问题，进而影响生态安全的稳定性。

综上所述，生态空间的保护规划与建设受到标准、内容缺位以及评价结果难以转化为规划依据等的制约，迫切需要探讨以下问题：如何实现不同功能生态网络之间的耦合、不同尺度生态空间管控策略的相互衔接以及基于功能复合型生态安全格局的生态空间管控？据此，本文提出多尺度复合生态安全格局构建与城市绿色空间嵌套衔接管控的路径，针对生态空间中生态服务功能与社会服务功能提升的双重目标以及生态系统服务功能的整体强化需求，探究“生态网络—绿色空间”耦合的生态空间多尺度衔接路径，以确保生态空间保护措施具有针对性，实现从宏观生态安全格局管控到具体生态空间保护的有效衔接，切实保障生态安全，实现国土空间的精细化治理。

1　当前生态安全格局构建存在的问题

1.1　偏重自然生态功能，社会服务功能有待加强

在城市语境下，生态安全格局在维持重要生态服务功能可持续性的同时，还应兼顾生物多样性保护、气候调节、提供文化游憩场所等多样化的社会服务功能。然而，目前的生态网络构建研究往往过分强调自然生态功能的保护，忽视了生态空间在社会服务方面的潜力及其与不同生态功能间的协同关系，导致生态安全格局落位困难。当前，国土空间正处于提质增效的关键转型期，急需形成功能复合、结构稳定、落位精准的复合生态安全格局，以实现区域生态空间由生态高地向价值高地的有效转变，保障区域国土空间生态安全。

1.2　局限于当前的静态格局，缺乏对未来发展的评价与优化

现有研究多依赖于某一时间点的静态数据展开探讨，对生态安全格局构建后的评价与优化方法探讨不足，无法全面反映生态安全格局在时间序列上的变化趋势与差异。因此，有必要结合情景模拟等动态分析手段，对生态安全格局进行模拟优化，构建更符合城市发展趋势、满足城市发展需求的区域生态安全格局。

1.3　格局研究尺度单一，与规划衔接不足

当前的生态安全格局研究往往局限于单一尺度，无法反映城市生态过程的连续性，缺乏对不同尺度生态要素衔接的研究，难以保障生态安全格局管控措施的落地实施。对此，急需开展生态空间的多尺度嵌套研究，以确定生态安全格局在尺度衔接与转化过程中的关键空间功能承接点，进而实现空间规划的多层级联动，并通过小尺度场地内的生态修复实践促进大尺度区域生态系统功能的整体提升，维持区域生态安全格局的整体稳定。

2　复合生态安全格局构建及其多尺度嵌套的生态空间管控路径

2.1　多功能复合生态安全格局构建与优化

复合生态安全格局的构建应关注空间要素的多重功能特性，重点在于明确不同生态要素的提取及其之间的耦合方式，理清源地、廊道与节点3种要素的结构、功能和相互作用关系。多功能复合生态安全格局的构建涉及单功能网络构建、网络复合、格局优化提升3个阶段，其中：在单功能网络构建阶段，需分别构建以生态服务功能为主和以社会服务功能为主的生态网络；在网络复合阶段，根据网络节点度数对单功能网络进行无标度检测与加权耦合，构建多功能复合型生态安全格局；在格局优化提升阶段，依据情景模拟情况提出格局优化的3种情景方案，通过连通性评估选择最佳的优化方案，并将其作为区域未来生态安全格局构建的依据。

2.2　基于“生态网络—绿色空间”耦合分析的生态安全格局嵌套衔接

实现生态安全格局多尺度衔接的核心在于找准不同尺度生态要素功能转化的承接点，明确各个尺度的生态过程、生态结构及主要功能特点，进而实现空间规划的多层级联动。本文以绿色空间为切入点，分析区域生态安全格局与城市绿地系统之间的尺度衔接关系，并对生态网络与绿色空间的结构耦合进行可行性分析，结果表明：两者在要素组织形式上均表现出结构层次分明的特征，强调系统结构的整体连通性与统一连续性，且不同的空间结构要素之间具有一定的关联性和可比性，其潜在用地类型有一定交叉，为其协同发展提供了空间基础。因此，可在复合生态安全格局构建的基础上，充分考虑两个系统的结构与功能之间的复杂关系，将两者的耦合关系分为结构耦合、功能耦合与需求耦合3类(图1)。

进一步拆解生态要素，将其结构和功能的量化评价方法与城市绿色空间的评价方法进行整合、转化，构建综合了结构、功能、需求的“生态网络—绿色空间”耦合规划方法(图2)。首先，通过将关键生态要素与城市绿色空间提取叠加，得到城区绿色生态空间，并分析其现状布局情况；其次，结合建筑高度和生态敏感性等定量评价城区的生态服务与社会服务功能；最后，基于生态服务需求和社会服务需求评价，得到现状空间布局中功能评价较高的区域以及具有较大保护需求与发展潜力的区域，实现宏观生态结构与中微观城市空间格局的叠加。

2.3　基于复合生态安全格局的国土生态空间多尺度管控路径

在国土空间规划体系“一张图”背景下，优化国土空间生态安全格局是推进生态文明建设的重要任务，其中源地、廊道、节点等面、线、点状生态要素作为承载各种生态过程与生态服务功能的空间载体，应在城市生态空间规划过程中进一步明确其具体的空间布局与管控措施。本文从生态网络的多功能属性入手，在构建区域生态安全格局的基础上，遵循生态过程的多尺度效应，探索生态安全格局在不同尺度的功能特征。在区域范围内，依据复合生态安全格局制定生态空间分级分类管控措施；在中心城区，通过耦合分析识别未来发展方向，制定生态空间建设指引，最终形成多尺度嵌套的复合生态安全格局管控路径(图3)。

3　湖北省通城县生态安全格局构建及管控实践

下文以湖北省通城县为研究范围，主要从区域及中心城区两个尺度展开研究。从区域尺度看，通城县位于幕阜山生态屏障北麓，属国家重点生态功能区，具备良好的生态本底资源，已经形成“双屏、两廊、四区”的基本生态保护格局，为生态网络的构建提供了基础；从中心城区尺度看，通城县仍处于快速建设发展阶段，其生态空间的保护与建设存在一定滞后性，且随着工业向北发展，区域北部大面积的耕地和林地面临被侵占的风险，生态用地零散分布，源地之间的生态联系减弱。

3.1　通城县多功能复合生态安全格局的构建与优化

3.1.1　基于自然生态过程的生态网络构建

通过MSPA和景观连通性分析提取生态源地、生态踏脚石，结合相关研究成果构建综合阻力面，并基于电路理论模拟生态廊道、生态障碍点及生态节点，构建基于自然生态过程的生态网络(图4)。自然生态网络构建结果显示，生态网络中包含生态源地26个、生态廊道58条，生态节点包括生态踏脚石42处、生态夹点150处、生态障碍点18处。通城县县域中部及西北部有较大面积的生态盲区，源地及廊道分布稀疏，急需通过增加生态踏脚石来维持网络结构的稳定，在未来城市建设发展过程中整体网络格局仍具有较大的提升空间。

3.1.2　基于社会服务功能的生态网络构建

构建基于社会服务功能的生态网络需考虑生态系统服务的供需平衡。首先，通过对生态系统服务的供需能力进行量化，结合冷热点分析及景观连通性分析进行源地初筛，根据不同类型生态系统服务之间的权衡协同关系分别进行供给源地、需求源地的整合；其次，基于MCR模型识别最小累积阻力路径，并将其作为生态廊道；最后，在生态节点识别中，根据土地利用情景模拟识别在未来城市发展过程中易被建设用地侵占的敏感生态用地，并将其作为生态踏脚石，在此基础上引入电路理论识别电流值高的区域，并将其作为生态障碍点及生态节点，最终构建基于社会服务功能的生态网络(图5)。结果显示，生态网络中包含生态源地46个(供给源地19个、需求源地27个)、生态廊道93条，生态节点包括生态踏脚石35处、生态夹点215处、生态障碍点21处。在生态网络中，中心城区作为重要的需求源地，应加强对其连接周边生态源地的廊道及廊道上的生态节点的生态保护建设，提高区域社会服务网络的整体稳定性。

3.1.3　多功能复合生态安全格局的构建与优化

(1)生态网络复合

采取加权耦合与无标度检测相结合的方式，将复合网络简化为斑块节点和廊道的连接线，初步得到区域内的自然生态廊道、源源廊道、源需廊道和需求廊道共4层网络连接图谱。对构建的分层网络图谱进行复合(图6)，构建节点连接度与节点度数累积分布概率间的拟合函数，当达到最优拟合曲线时，即认为复合网络达到最稳定的网络形态。结果发现，复合网络在某种程度上具有无标度网络的特征，但节点的度数分布更贴合指数函数分布特征，呈现随机网络的结构特征。因此，相较于无标度网络，复合网络中度数的节点分布比较平均，破坏关键节点后对网络的影响较小，网络的稳定性较强。

(2)复合生态安全格局优化

设置增加生态踏脚石、保护生态夹点、清除生态障碍点3种不同的生态修复情景(表1)，模拟实施不同修复方案后的生态安全格局，通过网络连通性变化判断最佳的生态安全格局优化方案(图7)。网络连通性指数包括网络闭合度(α)、线点率(β)及网络连通度(γ)，被广泛应用于区域整体生态网络连接度的计算。α表示网络中生态源地及生态节点之间环路存在的程度，值越大表明生态流的流通越通畅；β表示生态源地与生态节点之间连接的难易程度，通常认为β＞1时网络连接更为复杂；γ表示生态网络中已有廊道数与可能存在的最大廊道数之比，值越大表明节点连接度越高。

经过比较发现，在廊道数量和长度适当减少，网络构建成本降低的情况下，由于生态夹点的分布较为密集，具有显著的线性集聚形态，与生态廊道的重合度较高，可与生态廊道的建设保护有机结合，提升廊道的连通性。因此，保护生态夹点对于生态安全格局优化的效益最佳且具有较强的可实施性。

3.2　基于耦合分析的通城县生态安全格局嵌套衔接

3.2.1　城区绿色生态空间系统结构构建

将宏观层面的生态空间要素与城区绿色空间要素进行耦合，城市面状绿色空间布局应与区域面状源地格局相适应，线状绿色廊道应在延续区域生态廊道联系功能的同时契合城区内部线性绿色空间的布局与发展，同时点状绿色空间的增补应以区域生态节点为依据，促进城区内部不同类型用地之间的相互协调。

在整合城区面状生态源地、线状生态廊道、点状生态节点等各生态要素的基础上，通过对各生态要素的叠加、整合构建城区生态空间系统结构，同时参照《城市绿地规划标准 (GB/T 51346—2019)》，根据生态空间面积大小将其划分为综合公园(面积≥10 hm²)、社区公园(10 hm²＞面积≥1 hm²)和游园/街旁绿地(面积＜1 hm²)。最终，初步形成“一屏、两楔、三纵、一横、多点”的中心城区绿色生态空间格局。将2 000 m作为综合公园的服务半径、将500 m作为社区公园的服务半径进行分析，发现虽然大面积的城市综合公园服务范围几乎能覆盖全部的建成区，但是与城市居民日常生活联系最为紧密的社区公园在生态服务功能覆盖方面仍存在一定缺口，应进一步巩固完善绿色生态空间系统。

3.2.2　城区生态空间现状功能评价

城区生态空间现状功能评价应兼顾生态空间在宏观尺度的生态服务功能与绿色空间在中观尺度的社会服务功能，通过叠加两者的评价结果得到生态服务功能与社会服务功能协同、差异化发展的情况。协同发展评价显示，通城县老城区大部分区域协同发展情况良好，但在沿河地段和新老城区衔接地带需加强绿色生态建设，其中低协同区域与城区绿色生态空间存在一定重合关系，这类区域在未来的城市绿地系统建设中具有重要地位，有进一步向高协同区域转化的发展潜力。差异化发展评价显示，生态服务能力高的区域多为风景区和郊区，社会服务能力高的区域集中在城区中心，城区绿色生态空间的生态品质还有较大提升空间，需完善生态安全格局。总体来看，城区目前的综合生态服务功能相对优于社会服务功能，但从绿色生态空间的内在潜力来看，其生态服务能力仍有待提升。后续在城市规划建设过程中，沿菖蒲河一带分布的高协同区域有望被进一步转化为绿色生态空间。

3.2.3　城区生态空间发展需求评价

从生态服务功能与社会服务功能需求评价角度出发，通过叠加两者的评价结果得到发展需求的协同与差异化空间布局情况。协同发展需求评价结果显示，高需求区域集中在生态网络与城区绿地系统的连接地带，形成环状网络，因此满足该区域的发展需求有助于增强绿色生态空间的连通性。差异化发展需求评价结果显示，生态服务功能提升需求高的区域位于城市边缘，因此城市扩张应注重生态保护；社会服务功能提升需求高的区域多为高密度建成区，特别是在城区绿色生态空间，需要加强该区域的公共服务设施建设，以提高绿色生态空间的吸引力和可达性。总体来看，城区的社会服务功能提升需求高于生态服务功能需求。在具有良好生态基础的前提下，如何更有效地发挥城市绿色生态空间的社会服务潜力，是城市未来绿色生态空间建设的关键。

3.3　通城县生态空间多尺度管控路径

3.3.1　区域生态安全格局分级分类管控

根据生态保护重要性等级评价结果对生态安全格局中的生态源地、生态廊道及生态节点进行分级管控(图8)。将生态保护红线与生态源地叠加，依据源地的生态保护重要程度从高到低依次将其划分为一级生态源地、二级生态源地及三级生态源地；通过连通性评价将廊道分为重要生态廊道与一般生态廊道；运用自然断点法、电路理论及连通性评价将生态夹点、生态障碍点和生态踏脚石分为重要与一般两类。

在分级管控的基础上进一步细化，从生态安全格局中不同生态要素所承担的不同功能出发，划分不同功能类型的生态源地、生态廊道及生态节点。首先，根据生态源地生态系统服务类型数量的差异，将供给源地和需求源地分为单、双、多生态系统服务源地3种类型；其次，根据不同廊道所经过的现状土地利用类型及生态服务功能的空间流动性，进一步将廊道细分为生态保护型廊道、绿色景观型廊道及生态修复型廊道3类；最后，将现状土地利用类型与复合生态安全格局中提取的生态节点叠加，针对节点的土地利用方式提出不同的管控策略(图9)。通过制定特定的空间管控措施、实施相应的生态修复工程，实现多生态系统服务的协同兼容。

3.3.2　中心城区生态空间建设指引

在对生态安全格局与绿色空间进行耦合分析的基础上进一步划定协同发展规划区和单功能发展规划区(图10)，并根据发展需求和发展难度确定近中远期发展规划(图11)。其中，协同发展规划区是现状绿色空间系统从破碎走向整合、从自发形成转向协同规划、从被动适应城市经济发展转为发挥城市绿地系统骨架作用的关键区域。因此，中心城区内部应重点提供社会服务功能，在城区边缘与郊区过渡的区域应重点提供生态服务功能，针对协同发展规划区制定生态景观提升措施，以推进老城区的生态景观提质升级，同时为城外生态空间注入活力。

通过保护及优化已有的绿色空间，结合协同发展规划区串联生态资源并实现精准对点转化，生成有助于提升生态服务功能与社会服务功能的中心城区生态空间规划指引。同时，以中心城区绿色生态空间系统结构为基础，依据发展需求与发展难易程度划分为近期、中期和远期耦合发展区。这些耦合发展区满足了生态服务功能与社会服务功能在城市空间形态上联动互补的需求，共同形成了国土空间生态安全格局与城市绿地系统的有机耦合系统。

4　结束语

本文基于“过程—格局—服务”系统耦合与生态系统服务“供—需—流”理论，从自然生态与人类社会两方面综合考虑，探索生态安全格局兼顾生态服务功能与社会服务功能提升优化以及落实多尺度规划衔接的方法。同时，以湖北省通城县为例，在宏观区域层面梳理了复合生态安全格局的构建逻辑，探讨了生态安全格局多尺度衔接的方法，并以城区绿色空间为切入点，将区域生态安全格局与中微观尺度的城市绿地系统进行耦合分析，形成城区绿色生态空间系统。在此基础上，基于复合生态安全格局提出生态空间管控策略，即在区域宏观尺度制定不同生态要素分级分类管控策略，在中心城区则针对性地提出了绿色生态空间的重塑和耦合发展规划方案。

本文提出的“单功能生态网络构建—多功能复合生态安全格局构建与优化—尺度衔接—空间管控”多尺度嵌套的复合生态安全格局构建与管控路径，优化了生态安全格局的构建理论，实现了生态空间从宏观到中微观尺度的有效衔接转化和分级分类管控，丰富了生态安全格局管控的研究成果，为国土空间生态保护与生态修复提供了技术参考。但本文在时间尺度尚缺乏生态空间动态特征变化的研究，未来可以考虑基于生态空间动态特征变化阈值探讨生态空间定量管控策略，为国土空间生态安全理论与实践提供科学、系统的规划支撑方法。