国土空间规划体系下生态空间规划思想内核与技术框架初探

陈志端，陈鸿，郭晶鹏，吴若昊

1.北京建筑大学建筑与城市规划学院，北京 100044；2.中国生态城市研究院有限公司技术创新中心，北京 100048

2010年12月《关于印发全国主体功能区规划的通知》通过对中国各地区资源禀赋差异进行分析，明确了中国各类功能分区名录（林坚等，2018；杨保军等，2019；赵民，2019）。林坚等（2018）认为不同尺度的主体功能区规划是总领性的区域规划，对特定地块尚无明确开发管理办法；同时，针对特定区域的管理实施手段，主体功能区规划则尚无明确手段。在国家规划体系方面需要打破不同规划体系之间的壁垒，融合过去的城市规划、土地利用规划等多元规划体系，构建完善、统一的国家规划体系。因此，2018年9月20日，《关于统一规划体系更好发挥国家发展规划战略导向作用的意见》围绕国家发展规划为核心，从各级各项规划的功能定位与编制要求、各级各项规划之间的逻辑关系等方面来指导建设、规范中国统一的规划体系（李强等，2019）。

国土空间规划具有承上启下功能，是国家发展规划中空间发展的具体抓手，同时也是其他专项规划的上位规划。2019年5月,《中共中央、国务院关于建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见》从总体要求、编制要求、技术支持和体制机制等方面明确了构建国土空间规划体系的方向。同时，该意见还阐述了总体规划、详细规划、专项规划三者之间的关系、特点、内容与任务；详细规划是对具体地块开发的详细要求，不同级别的详细规划审批单位略有差异；总体规划是对各专项规划的引领和约束，同时各专项规划由各专项工作的主管部门负责组织编制工作（赵民，2019；李强等，2019）。

关于生态保护专项规划编制体系的研究，国内学者做了一些研究和探索性工作，主要集中在大尺度的生态规划编制的意义、定位、目标、框架等内容，但是对生态规划核心内容的关键技术路径研究相对比较缺乏（樊杰，2015；李强等，2019；刘贵利等，2019；王亚飞等，2019；罗伟玲等，2019；王一星等，2019）。樊杰等学者研讨形成了中国首部主体功能区规划方案，并认为 2020年中国生态安全区域土地面积占全国陆地面积的58.81%（樊杰，2015）。刘贵利等（2019）研究认为当前亟需制定生态环境保护规划，并提出了构建“八专一纲一导两报”的生态环境保护规划体系框架。赵民（2019）等学者认为国土空间体系技术是一个扬弃的过程，但并不是全部推倒重来的过程。综上所述，随着国土空间规划体系理论研究的不断夯实，一些学者逐渐开始重视生态规划体系编制的研究，但是针对生态规划编制体系的核心技术缺少系统探索与研究（蔡忠亮等，2019；陆林等，2019；王勇，2019）。因此，本研究将以“两山”理论为核心理念，结合国土空间编制具体要求，探讨并构建生态规划编制内容的核心技术路径，对指导生态专项规划编制、促进区域高质量发展、实现生态文明具有非常重要的意义。

1 生态空间规划编制思想内核与主要内容

1.1 思想内核：“两山”理论之“共生模型”

（1）“两山”理论的发展阶段

两山理论是快速推进中国生态文明建设的重要理论基石；王勇等学者将其发生发展分为提出、完善、升华3个阶段（王勇，2019；唐承财等，2019；付伟等，2017；祝玲等，2019）。第一阶段，2005年习近平在安吉县调研工作时首次提出“两山”理论。王勇等学者认为安吉的重要讲话揭示了绿水青山和金山银山之间辩证的演变发展关系，构成了“两山”理论未来发展的框架。第二阶段，2013年习近平总书记从环境保护问题方面对“两山”理论内涵进一步完善与丰富。第三阶段，中国出台了一系列生态文明建设的重大战略措施，加速了“两山”理论进一步升华，成为指导十三五规划期间生态文明践行的重要准则。2015年4月25日，《关于推进生态文明建设的意见》中从生态文明制度体系、社会风尚、监督执法等方面做了明确要求，推动中国“两山”理论践行与落实；2017年10月，党的十九大报告肯定了中国当前生态文明的建设成效与路子，通过推动中国生态文明建设来引领全球生态文明的建设；2018年6月16，全国生态环境保护大会从当前生态环境保护面临的形势出发，深入全面贯彻“两山”理论，踏上绿色发展模式新道路。随着“两山”理论内涵的不断丰富与外延，“两山”理论逐渐成为生态文明改革、生态文明法治建设、生态规划编制等方面工作的核心主线和重要的理论基础。

付伟等（2017）基于生态学视角对“两山”理论进行了梳理，并阐述了生态山与经济山的相互作用关系。“绿水青山”代表人类生存的自然生态环境，简称为“生态山”；“金山银山”代表人类社会发展创造的经济效益，简称为“经济山”。根据“两山”理论的定义，本研究将人与自然系统发展历程划分为“生态山换经济山”“既要经济山又要生态山”“生态山就是经济山”等3个阶段，如图1所示。过去几百年，随着工业化、城镇化、信息化进程的加快，人类发展主要靠着牺牲自然环境来换取经济的快速发展，人地系统处于第一阶段。近几年，随着人类意识的觉醒、科学研究的深入、政府组织的发展与变革，过去粗放的发展方式已经给人类发展带来气候变暖、环境污染、灾害频发等严重后果，人类逐渐改变发展战略，步入了第二阶段，既要经济山又要生态山的阶段。现阶段，编制生态规划时应坚持以“两山”理论为原则和约束，做到有效平衡、协调生态山和经济山的发展关系。

图1 基于“两山”理论的人地系统发展阶段Fig.1 Development process of man land system

（2）“两山”理论的共生模型

付伟等（2017）学者从生态学角度出发，构建“两山”理论的Lotka-Volterra共生模型，该模型是对“生态山”、“经济山”之间的互利共生关系进行了生动阐述。表1列举了“两山”的共生关系。

表1 “生态山”与“经济山”共生关系Table 1 Symbiotic relationship between “ecological mountain” and “economic mountain”

1.2 生态空间规划编制的核心内容

本生态空间规划编制的核心内容包括生态山（生态安全格局、生态服务功能价值评价）、经济山（绿色产业发展正负清单编制）。本研究从生态山、经济山两个维度分别介绍了生态安全格局、生态服务功能价值评价、绿色产业发展正负清单的编制核心技术，其核心内容如下：

（1）生态山-生态安全格局评价：开发有时序，布局有参考，管控有重点

生态安全是 21世纪人类追求可持续发展的关键问题，在生态安全基础上提出了生态安全格局概念。景观生态安全格局主要通过构建生态系统中关键性的点、线、面的位置关系与空间联系的控制和战略布局，实现对生态系统过程的维护和保护，保证生态系统功能的实现，更侧重于景观结构与功能关系的机制研究。区域生态安全格局是在景观生态安全格局上进一步扩展，通过对区域安全格局的设计与构建，探寻生态格局与过程的作用机理，从尺度上、层次上寻找解决生态环境面临的问题，实现生态保护与高质量发展。

生态安全格局是通过融合地学、生态学等方法对生态系统进行评价，研究社会经济发展与生态安全格局之间耦合机制，实现对生态系统空间规划与管理，确定生态系统空间的开发时序、强度、管治区域，实现国土空间开发有秩序、布局有参考，管治有重点等目标，以适应生态系统的可持续发展和生物多样性发展的要求。

（2）生态山-生态服务功能价值评价：赔偿有标准，补偿有依据，审计有标尺

生态服务功能价值是生态系统最重要的功能价值，同时，由于人类活动的干扰以及工业生产的发展，其生态环境持续恶化。生态环境损害赔偿制度是推动中国生态文明制度体系建设的重要抓手，是破解“企业污染、群众受害、政府买单”困局的有效途径，从而有效保护生态环境和人民环境的权益。由于城镇化进程不断加快，大量生态空间逐渐被城镇建设所侵占，生态环境的破坏和生物多样性资源的日益锐减，生态资产赤字越来越大，对区域甚至全球的生态系统产生了严重的影响，如各区域资源利用不平衡、人地矛盾突出、生态环境恶化等严重的失衡问题。2015年，全国在吉林、江苏、山东等7省（市）开始试点生态赔偿制度方案，取得一定成效；2018年正式在全国全面试行执行生态补偿制度。因此，在生态赔偿范围中，生态服务价值评价可以作为清除污染、环境修复以及其他费用确定的重要补偿参考标准（付伟等，2017）。

中国幅员辽阔，生态资源分布不均衡，区域发展不协调；生态补偿制度是将生态优势转换为发展优势、实现区域协调发展重要举措。生态补偿制度不仅是环境经济手段，也是区域协调发展手段。生态服务价值测算、生态环境保护成本、机会成本可以作为中国生态补偿制度重要补偿依据。

为了避免突破生态容量底线，中国需要对生态系统中自然资源的数量、质量和生态功能等方面综合评价和测算，明确各类生态系统的容量底线，为科学合理的规划编制提供依据。领导干部自然资源资产离任审计对中国自然资源的利用、管理和保护具有非常重要的意义。2017年11月，国务院印发的《领导干部自然资源资产离任审计规定 (试行)》是中国生态文明建设的重大成果之一，对建设中国生态文明综合考核体系和法制制度具有一定的开拓意义。生态系统功能服务价值测算是中国自然资源清查、管理与保护、自然资源资产负债表编制、离任审计等方面重要的依据和标准，对量化和保护中国生态系统多样性资产、生态修复、生态功能实现等都具有非常重要的现实意义。

（3）经济山：绿色产业发展正负清单

本研究从经济山维度提出了生态空间专项规划的绿色发展正负清单模块，包括绿色产业正面清单、环境准入负面清单。绿色产业正面清单编制既是推进生态文明建设的有力支撑，也是培育绿色发展新动能、实现高质量发展的重要工作。绿色产业正面编制工作需要根据规划区域生态本底、经济情况、产业现状，结合中国国家发展改革委会研究制定的《绿色产业指导目录（2019年版）》（以下简称《目录》）进行优化和编制工作。环境准入负面清单编制是基于生态安全格局评价、生态功能服务价值测算的基础上，根据生态环境敏感性分析结果，分类明确禁止和限制的环境准入要求。

2 生态空间规划核心技术框架

虽然刘贵利等（2019）提出了生态环境规划框架与核心技术，但是针对对生态空间规划核心技术如何融合和选择的研究尚缺。本研究基于“生态安全评价”和“生态价值评价”两大基础核心内容，结合“两山”理论与自然资源清查相关研究，提出融合技术框架（图2）。

图2 “生态双评价”技术路线图Fig.2 Technical route of ecological double evaluation

2.1 生态安全评价

目前，国内关于生态安全格局相关研究较多，多是针对某一类特定功能生态安全，集中在水系生态安全格局、景观生态安全格局等方面。王一星等（2019）对衡水市的水系生态格局、生物安全格局、农田安全格局、游憩安全格局的综合格局进行研究，但各子项格局评价过于依赖主观判断，且对生态安全格局的评价结果分类标准缺少科学界定。

本研究将从生态敏感性评价、雨洪安全格局评价、生物安全格局评价、乡土安全格局评价4个模块组建成生态安全格局评价；各子项安全格局基于ArcGIS软件平台的地统计方法构建生态安全格局，同时各子项安全格局并按照一定的规则叠加形成最终的生态安全格局。

2.1.1 生态敏感性评价

根据规划区域的尺度和数据可获取性，大中尺度规划区一般选用对区域开发建设影响较大的植被覆盖度、水系、地形、土地利用、生态关键资源点5个因子作为生态敏感性分析的主要影响因子，并按重要性程度划分为5级，分别赋值9、7、5、3、1。在对不同影响因子进行叠加计算时，植被、地形、水系及生态关键资源点4个因子首先采用“取大”原则进行栅格叠加，其次将上述结果与土地利用因子进行空间叠合，最后根据规划区生态环境定位和特点选择适当的权重方法与其他因子进行空间叠合，综合计算该生态环境敏感性分区。

2.1.2 雨洪安全评价

基于规划区域地形数据、气象站点等水文数据，利用ArcGIS软件探索空间分析工具包和SCS水文模型，模拟研究区在极端降水条件下二十年一遇、五十年一遇、一百年一遇洪水淹没的范围和雨洪廊道，并构建该区域的雨洪安全格局。雨洪安全格局能够清晰展示防洪的关键点位置、廊道，对实现城市功能的合理布局非常重要的科学意义。

2.1.3 生物安全评价

首先，选取规划区内生物安全格局核心源斑块，通常为土地利用类型（LC/LU）、地形（海波、坡度）、植被覆盖（NDVI）、距水源地距离、距道路干扰距离等因素，并以其作为模拟源。其次，基于ArcGIS软件平台，进行阻力面分析，构建以生物适宜性栖息地为核心源斑块、以距离-阻力为依托的辐射缓冲区，获取源-阻力的累积阻力面。最后，通过阻力面计算对规划区进行生物水平迁移分析，通过分级分类形成规划区域内的生物安全格局。研究表明规划区山地迁徙阻力较小，城区内部的水系绿地形成局部的栖息地斑块，建议通过生态廊道联系恢复生物区域之间的联系。

2.1.4 乡土游憩安全评价

首先，选取规划区域内乡土文化景观点为源，不同土地覆盖类型与道路等设置为阻力因子。其次，根据选取阻力要素特点制定相关的阻力系数表，基于 ArcGIS软件平台并建立最小累计阻力模型。最后，依据模拟综合结果利用分级方法（如：自然间断法）构建乡土游憩安全格局。

2.1.5 综合生态安全评价

目前，国内关于各子项生态格局叠加方法的相关研究较少，在实操过程规划编制单位采用定性和主观判断叠加为主（蔡忠亮等，2019；陆林等，2019）。本研究通过对规划区域的生态敏感性格局、雨洪安全格局、生物安全格局、乡土游憩安全格局的分析，结合规划区生态功能特点，可以采用最大、最小原则进行的综合叠加，最终得到了该地区的综合生态安全格局；同时也可根据对各子项生态安全格局进行专家打分，构建权重分析表，然后根据权重和得分进行叠加运算得到该地区的综合生态安全格局，根据模拟结果可以参考自然间断法等方法分三级，分别是高安全格局、中安全格局、低安全格局。

如果将城市拓展简化为是以消耗开放空间为代价的过程，那么生态安全格局实际上面对的是如何在一定尺度上处理好城市拓展与生态景观中的各种过程的关系问题。本研究团队利用最大原则叠加法对潍坊市南部生态涵养区进行了综合生态安全格局评价，取得了当地政府和省政府肯定和认可，对规划区内可持续发展、生态文明建设起到积极的推动作用。

2.2 生态价值评价的概念模型及技术路线

2.2.1 生态价值评价的概念模型

由于目前尚无统一、权威的生态系统服务价值测算方法，因此本研究将采用目前常用Costanza et al.（1997）提出的测算方法。本部分重点介绍Costanza等人提出的测算方法；同时，在生态价值测算实践中根据测算对象的实际情况，亦可参考或者采用市场价值法、资产价值法、恢复费用法等方法。

生态系统服务价值总量是由所有生态系统类型中全部服务功能价值与全部自然资源价值的之和，其随生态系统内部结构变化、时间而变化。Costanza et al.（1997）主要通过探寻自然资源资产生态系统服务的主要因素，根据主要影响因素差异将全球生态系统划分了 17种不同的类型，构建了一套分析和度量生态系统服务的指标体系和测算方法。

2.2.2 技术路线

生态服务价值测量的技术路线如图3所示。

图3 生态系统服务价值技术路线Fig.3 Technical route of ecosystem service value

在生态系统服务价值测算过程中主要使用气象站点监测数据、高分辨率遥感卫星数据、统计资料等类型数据。其中，遥感数据、长时序期、统计数据站点数据（降雨数据、地表温度数据、地表辐射数据、土壤理化数据）主要用来对生态系统类型分类及面积估测、生物量估算、涵养水源等功能价值的测算；统计资料与地面采样数据主要用于生态系统水土保持功能价值的测算。数据质量根据规划区域尺度选择当前技术水平最优的数据产品。生态系统服务价值测算方面目前主要有生态系统服务价值核算可以大致分为两类，即基于单位服务功能价格的方法（以下简称功能价值法）和基于单位面积价值当量因子的方法（谢高地等，2015）。在编制生态空间专项规划过程中，根据规划区域尺度大小和数据获取的难易程度选择不同方法进行计算。本研究主要选择基于单位服务功能价格法进行测算。

当前，学术界主要根据生态系统不同下垫面类型采用相应的方法对生态系统涵养水源的价值计量测算。土壤储水能力模型主要用来测算当下垫面为土壤时，模拟不同植被覆盖条件下该区域涵养水源价值；降水转换率模型主要用来模拟当下垫面为水时，通过该区域的降水贮存量占总降水量的百分比来估算该区域的涵养水源价值。该模块详细计算方法可参考谢高地等（2015）对中国生态服务价值测算研究方法。

生态系统的水土保持能力主要体现降低生态系统表土的侵蚀量，能够有效保护土壤肥力与营养物质，减轻泥沙与风沙等自然灾害。在生态系统水土保持能力估算方面，修改土壤流失方程（RUSLE）模拟潜在量与实际土壤侵蚀量之间的差值来估算不同生态系统的水土保持能力。

2.3 基于生态双评价的绿色生态格局

基于现有学术研究成果和规划编制的实操经验，本研究在提出的生态规划核心技术路线中，将生态安全评价和生态价值评价结果划分为三级（极重要、重要、一般），并按照表2的叠加标准进行了叠加，得到最终该区域的生态功能绿色发展格局，为生态分区管治、生态规划编制、生态文明建设奠定了坚实的基础。本研究团队根据此技术框架在对潍坊市南部山区生态涵养区进行了双评价并构建综合生态格局的基础上，编制了该地区的生态保护和绿色发展战略规划（绿色生态格局系列评价分析如图 4所示）。潍坊市高安全格局主要集中在潍坊南部山区的西南部，低安全格局最主要集中在中部，中安全格局主要集中在东南部。生态价值较高地区主要集中在潍坊南部生态涵养区的西南角，一般价值区域主要集中在东南角。通过双评价叠加结果表明，极重要区域主要集中在潍坊南部生态涵养区的西南角，即为核心保护区；一般区域主要集中在东南角和中部地区，即为绿色发展区域。

图4 基于生态双评价的绿色生态格局评价分析图Fig.4 Evaluation analysis chart of green ecological pattern based on ecological double evaluation

表2 生态双评价结果叠加标准Table 2 Superposition standard of ecological double evaluation results

2.4 绿色产业发展正负清单编制

以潍坊市南部山区九山镇绿色发展正负清单为例，如表3所示。规划提出“绿色六产”模式，以青山绿水作为核心资源，一二三产相加相乘，以农为本、以农带工、以农兴业，三产联动发展，形成一条完整的绿色产业链。在产业结构方面，制定产业准入门槛，淘汰重污染企业，升级轻度污染企业，积极引进绿色产业。在资源利用创新方面，从山林资源、水洗资源、田陵资源、历史文化等方面提出开发出适宜产业。在产业体系方面，推动终端型、体验型、智慧型、循环型新产业新业态“四型发展”；促进产业链相加、价值链相乘、供应链相通“三链重构”。

表3 潍坊南部山区九山镇绿色发展政府清单Table 3 The positive and negative list of green development of Jiushan town in the southern mountainous area of Weifang

3 生态空间规划的核心技术应用与展望

生态空间是国土空间的重要组成部分和有机的组成部分；同时，生态空间规划是国土空间规划体系一项重要的专项规划；生态空间规划核心技术框架在编制生态空间专项规划中起到基础且关键作用。虽然国内有关生态的各项指标积累了深厚的经验，由于生态系统的复杂性、生态机理耦合性、生态网络的交织性和中国地域辽阔的分异性，中国尚未形成一套行之有效且具有普适性的生态规划评价技术框架（魏旭红等，2019；张茂省等，2019；张韶月等，2019）。2019年，陆林等（2019）提出以旅游构建城市群“乡土-生态”的空间的理论框架，对优化城市群城乡空间结构起到积极的推动作用。本生态规划技术的应用旨在重塑中国生态安全区功能结构、维系中国生态系统健康的战略空间、推动中国国土空间规划体系的建立等方面起到一定积极作用。

由于生态系统的内涵复杂性、布局差异性、组织多样性、尺度的嵌套性，本研究团队选取了区域尺度的潍坊南部山区为规划对象，将本框架投入到规划实践中，取得了一定的成效。目前，本框架针对多评价结果尚未形成统一和普适的叠加方法，因此，选取研究区的尺度不同和研究区本身生态属性的差异，本框架中的叠加方法应该随之调整。加深对生态系统的认知和研究，加强后续规划技术创新，在国土空间规划中不断实践，促进区域高质量发展和中国生态文明建设。