2019, Vol. 27
2. 四川省广元市利州区农业局 广元 628000;
3. 四川省土地统征整理事务中心 成都 610041
2. Agricultural Bureau of Lizhou District of Guangyuan City, Sichuan Province, Guangyuan 628000, China;
3. Center of Land Acquisition and Consolidation in Sichuan Province, Chengdu 610041, China
快速工业化和城镇化进程伴随着城乡人口流动和经济社会发展要素的重组与交互作用。一方面, 城镇化发展过程中人类密集的经济社会活动给城市区域生态环境带来了巨大的压力; 另一方面, 乡村人口流失, 特别是青壮年劳动力的外出, 农村出现建设用地空置、耕地撂荒、田块破碎化和粗放经营等问题, 致使乡村生态景观格局呈现出凋敝、破碎的景象。党的十九大报告指出, 农业农村农民问题是关系国计民生的根本性问题, 必须始终把解决好“三农”问题作为全党工作的重中之重, 要大力实施乡村振兴战略。《国家乡村振兴战略规划(2018—2022年)》指出: “要严格保护生态空间, 树立山水林田湖草是一个生命共同体的理念, 加强对自然生态空间的整体保护, 修复和改善乡村生态环境, 提升生态功能和服务价值”。乡村振兴和三生空间(生产空间、生活空间和生态空间)协调发展战略的实施, 对土地生态学的理论和政策研究提出了新的要求。本文通过对国内生态空间和生态用地的概念辨析、研究进展回顾、总结与对比分析, 提出未来生态空间和生态用地的研究方向, 有利于提升土地生态学的研究理论, 丰富地理学和生态学的研究内容, 更好地为区域生态空间和生态用地的规划与治理实践提供参考和借鉴。
生态空间一词始于18世纪60年代的欧洲地区, 是伴随着工业化发展带来诸多城市问题而兴起的。近年来, 生态基础设施、区域绿地、生态廊道、生境网络和环境廊道等概念相继涌现, 掀起了生态空间研究的浪潮。中国学者在20世纪90年代开始引入生态空间的研究, 早期主要是关注理论研究, 研究对象则主要是在城镇区域, 后逐渐与景观生态学相结合, 开展生态空间的景观评价、管理和生态规划研究[1]。到21世纪初, 一些学者开始引入资源承载力概念, 研究自然资源生态空间占用问题[2]。同时, 生态空间研究范围也从城市扩展到更大尺度的国家或区域, 生态空间结构演变机理、格局时空变化等内容逐渐成为研究热点[3]。近年来, 基于生态空间时空演变规律和动力机制分析的生态空间预测模拟、生态空间识别与分类成为了研究热点。
严格来说, 国外并无生态用地一词。中国学者在20世纪90年代首次将生态要素的空间定位界定为生态用地[4]。但在进入21世纪, 众多学者才开始重视生态用地的相关研究。同样, 早期生态用地的研究主要集中在城市区域, 以生态用地内涵揭示和分类为主要研究内容, 后逐渐扩展到生态用地特征评价及演化机制[5]、服务功能价值测算和生态用地需求量测算研究[6]。近年来, 大量学者基于生态用地演变规律和驱动力分析, 从省、市和县等不同尺度, 运用空间预测模型等方法开展了生态用地优化布局方面的研究。值得注意的是, 随着土地生态学研究内容的丰富和生态用地研究纵向深入, 生态用地内涵揭示及分类再次成为当前研究热点。
1 生态空间与生态用地概念界定与辨析 1.1 生态空间的概念界定生态空间概念的界定主要分为生态用地论和生态功能论2种观点。生态用地论强调生态空间是所有绿色植被覆盖或者水体占有的土地类型, 包括林地、园地、耕地、草地、湿地、未利用土地等。生态功能论则强调生态空间是指具有自然属性、以发挥生态系统服务功能为主的国土空间, 包括森林、草原、湿地、河流等。其中, 农用地是否作为生态空间存有较大的争议。有学者认为, 农业生产用地(如耕地、养殖水面)以经济产出为核心目的, 不宜纳入生态空间范畴[7]; 另一些学者则认为对于生态系统和生物生境保护具有重要作用的地区都可视为生态空间, 农用地在发挥生产功能同时, 同样具有生态服务功能, 应被纳入生态空间范畴。上述2类概念的界定在内涵上并无本质区别, 只是在范围界定上存在差异, 是否以生态服务功能为主导是争议的焦点。笔者认为:生态空间是不能直接提供具有经济价值的生态产品和服务, 但承担着维护生命安全、确保生态系统稳定持续提供生态服务、保障社会经济活动正常进行的国土空间, 是一个空间范围。从学术研究的角度来看, 农用地、养殖水域等所发挥的食物生产功能也是生态系统服务功能之一, 同样是为了维持生态系统的平衡稳定, 应该纳入生态空间的范畴。界定生态空间范围的目的是为了合理利用和保护生态空间, 不应一概而论地在所有生态空间范围内禁止人类活动。从人类福祉需求和科学管理需要的角度出发, 可以在生态空间划定的基础上, 进一步明确底线性、关键性生态空间的范围, 依据保护重要性程度来指导开展生态空间利用和管治活动。基于文献分析, 本文将生态空间界定为:自然(森林、草地、湿地、河流等)或半自然(农田、坑塘等)的植被、水体及土壤等生态单元所占据的并为区域提供生态系统服务功能或产品的用地空间。包括林地、农用地、未利用地和水域等多种土地利用类型。该定义认为农用地是一种半自然的复合生态空间。
1.2 生态用地的概念界定生态用地概念的界定主要分为2种观点:第1种观点是泛生态功能论, 认为凡是具有生态服务功能, 对于自然环境和生态系统保护具有重要作用, 地表无人工铺装、具有透水性的土地, 都可划为生态用地, 包括耕地、园地、林地、草地、水域等土地利用类型[8]。第2种观点是主体功能决定论, 侧重从土地主体功能角度来定义生态用地, 认为土地是一个综合的功能整体, 应以土地的主体功能来划分生态用地, 生态功能是土地利用生产和生活功能实现的前提, 对于以经济产出为核心目的的农业生产用地, 如耕地、养殖水面等不应作为生态用地考虑[9]。总的来看, 国内对于生态用地的界定未形成统一的认识, 争议有三: 1)生态用地是否应该在我国土地利用分类系统中作为一种用地类型单列? 2)生态用地应该包含哪些用地类型, 具有部分生态功能的农用地是否属于生态用地? 3)生态系统脆弱以及生态敏感性较高的土地是否属于生态用地范畴?[10]。笔者认为:生态用地是维持区域生态平衡和可持续发展不可或缺的土地利用类型, 从资源管理实践的角度来看, 生态用地应区别于生产用地和生活用地, 并与后两者共同组成闭合的区域国土空间, 即三者之间是相互独立的关系。基于文献分析, 本文将生态用地界定为:以提供环境调节、生物支持等生态系统服务和生态产品为主体功能的土地利用类型。包括林地、园地、草地、水域、未利用地等土地利用类型, 常年或季节性撂荒的水田实际发挥着湿地的生态功能、撂荒的旱地实际发挥着荒草地的生态功能, 因此撂荒地也应纳入生态用地范畴。
1.3 生态空间与生态用地概念辨析国内生态空间和生态用地概念的出现都是在20世纪90年代, 且最开始都是关注城市生态问题, 由于研究起步较晚, 对于两者内涵阐释和范围界定的研究文献不多, 因此, 一些学者在开展生态空间和生态用地相关研究时并不注重将两者进行区分。但生态空间和生态用地是完全区别而又相互关联的两个概念, 当前对于两者之间的内涵联系在学术界存在较大争议。一种观点认为由生态用地所组成的空间范围就是生态空间, 即生态用地范围是等同于生态空间范围的。但在复杂的土地利用过程中上, 生态空间中往往还包含有生产生活用地, 如谢花林等[11]将鄱阳湖生态经济区土地利用现状数据与该区域综合关键性生态空间范围进行叠加, 结果显示, 仍有6%左右的建设用地是处于脆弱甚至极脆弱的生态空间范围内。可以看出, 生态用地只是生态空间组成的主要部分, 同时也从侧面反映出生态空间的保护与生态用地的利用还需要优化调整。另一种观点认为凡是具有生态系统服务功能, 对区域生态系统安全具有重要意义的土地类型都应视为生态用地[12], 即生态空间的范围小于广义的生态用地的范围(图 1)。
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图 1 生态空间与生态用地关系辨析图 Fig. 1 Diagram of relationship differentiation between ecological space and ecological land |
为科学管理和合理利用生态用地, 有效保护生态空间, 本研究在对两者进行概念界定的基础上, 提出如图 1的生态空间与生态用地逻辑关系图。认为生态用地与生产生活用地是相互独立的用地分类, 三者共同组成区域“三生用地”, 并以各自用地范围为主要组成部分, 兼以其他用地空间分别组成生产、生活和生态空间, 即“三生空间”。生态空间与生产生活空间三者之间是可能存在交叉重叠形成复合空间的, 如常年种植的耕地以生产功能为主, 属于生产生态空间, 季节性撂荒的耕地以生态功能为主, 属于生态生产空间; 又如在广大的农村地区, 由于缺乏统一的规划布局, 仍然存在在生态敏感区修建生产生活设施的情况, 导致生态空间范围内出现生产生活用地的现象。总之, 生态用地是生态空间组成要素之一, 与部分生产用地和生活用地共同组成生态空间的下垫面。
2 研究方法及文献分析 2.1 文献收集整理本文对国内生态空间和生态用地相关文献进行了全面梳理和分析, 并着重对比两者研究差异。文献检索范围限定为中国知网核心期刊、CSSCI来源期刊、CSCD来源期刊、博硕士学位论文, 输入“生态空间”和“生态用地”主题词, 分别检索到中文文献666篇和699篇, 其中生态空间相关研究期刊论文396篇, 博士论文62篇, 硕士论文208篇, 文献年份分布在1994—2019年; 生态用地相关研究期刊论文392篇, 博士论文51篇, 硕士论文256篇, 文献年份分布在1996—2019年。国内生态空间和生态用地各年度发文情况详见图 2。为准确分析两者的研究现状, 通过对文献摘要进行人工辨别, 按照主题相关性剔除与两者无相关性的文献。借助Citespace文献计量分析软件对文献关键词共现进行分析, 初步判断研究的热点和重点, 然后系统梳理文献的研究内容、研究方法、研究结论, 具体步骤为: 1)阅读每篇文献, 识别核心主题; 2)采用逆向归类的方法, 将文献归类, 直到所有文献归类完为止; 3)在同一类别下, 对该簇文献关注的热点内容、基础理论、研究方法、研究结果进行整合和提炼。最后, 综合国内研究现状展望未来一段时期有关生态空间与生态用地的重点研究方向。
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图 2 1990—2018年生态空间与生态用地研究发展趋势 Fig. 2 Development trends of ecological space and ecological land research in China from 1990 to 2018 |
由图 3可知, 国内生态空间研究对象比较繁杂, 除生态空间出现频率最多之外, 三生空间、生态保护红线、土地利用、国土空间和用途管制等词共现次数较多, 其次是生态文明、多规合一、空间优化、生态安全等词; 研究区域上, 主要是集中关注城市生态空间, 研究较多的地区是京津冀、长株潭等区域; 研究内容上, 以空间规划、空间优化和用途管制等词共现次数较多, 其次是空间管治、适宜性评价、空间重构等; 研究视角上, 生态空间常与三生空间、生态保护红线、自然生态空间和国土空间共同作为研究对象被关注, 土地利用、空间结构、景观格局、生态敏感型、生态系统服务也是关注的重点内容; 研究学科以空间规划、景观生态学和地理学为主。其他关键词中, 如生态文明等, 代表了研究的经济社会背景。
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图 3 生态空间与生态用地相关研究文献关键词共现网络 Fig. 3 Keyword co-occurrence networks of literatures on ecological space and ecological land researches in China |
中国生态用地研究对象同样比较繁杂, 除生态用地以外, 生态系统服务价值、城市生态用地、最小累计阻力模型、土地利用等词共现次数较多, 此外还有GIS、景观安全格局、土地生态、生态功能等; 研究区域上, 重点是关注城市生态用地, 以长江流域中下游一带城市和北京、天津等地为热点区域; 研究内容上, 以生态系统服务功能、价值测算、重要性评价为主, 其次是生态用地规划、优化等; 研究视角上, 生态用地常与生产生活用地共同组成三生用地作为研究对象被关注; 在研究方法上, 以数学模型和空间分析方法为主, 如图中所示的最小累计阻力模型、元胞自动机、多智能体、蚁群算法和GIS等关键词共现频率较高。
3 生态空间研究进展分析与评述 3.1 生态空间研究进展基于各篇文献研究主题的逆向归纳, 将国内生态空间研究归为四大重点领域, 分别为生态空间识别分类、生态空间格局评价、生态空间优化模拟、生态空间保护利用, 体现了国内生态空间研究的分类量化—演变规律—空间规划—用途管控的逻辑链条。
3.1.1 生态空间识别分类正确认识和理解生态空间的含义, 并用合适的方法快速识别生态空间的数量和空间分布是开展生态空间评价、规划、利用和保护研究的基础。国内研究者们主要基于生态系统服务功能重要性评价、生态系统敏感性评价[11]、生物多样性评价[13]、空间开发适宜性评价[14]等, 统筹考虑现有土地利用/土地覆被现状、主体功能区规划、生态红线划定及生态保护和修复需求, 运用空间分析与因子分析法界定不同类型的生态空间[15]。在生态空间分类方面大致分为3类:一类是依据生态功能服务重要性和生态系统敏感性评价结果, 将生态空间划分为底线型、危机型、缓冲型[11]; 二类是按照生态空间主体功能差异将生态空间划分为保障生物多样性安全、土壤保持、保障区域水资源安全[15], 水源涵养、河流湿地保护与环境治理、海岛海岸保护与侵蚀防治[16]; 三类是为使生态空间分类更具有操作性和普适性, 则直接在现行土地利用分类的基础上, 采用归纳比较法将生态空间划分为多级多类。
3.1.2 生态空间格局评价研究生态空间的时空格局演变规律, 弄清生态问题现状, 可以为区域生态空间优化提供切实可行的建议。在评价内容方面, 当前研究可以归纳为两类:一类是基于景观生态学对生态空间格局演变进行研究, 常用斑-廊-基原理[17]、生态适宜性和敏感性理论[14]、景观指数[18]、突变模型[19]等诊断城市(群)生态空间分布格局及演化趋势, 从而提出空间布局优化方案。其中有不少研究基于生态因子(水、土壤、生物等)分析生态空间安全格局[20]。研究发现, 建成区扩张、人口增长和郊区耕地的转移、覆膜化可能导致城市生态空间格局负向演变, 而城市林业建设对生态骨架的维持和重构具有积极作用[21]。二类是基于多期遥感影像/土地利用现状等数据, 研究生态空间数量的年际变化和空间分异格局。研究表明, 近30年间, 中国核心生态空间范围内发挥重要生态功能的用地呈减少趋势, 区域生态调节、防护和屏障功能削弱[22]。在评价方法方面, 国内学者主要以地理学、景观生态学和系统科学原理, 借助Geoda、GS+以及ArcGIS等软件, 选取斑块指数、分离度指数、景观多样性指数、破碎度指数、优势度指数、景观损失度指数和景观脆弱度指数等指标和土地利用转移矩阵分析方法, 研究生态空间的时空演变规律[23]。近年, 采用动态度模型、冷热点分析模型、鲁棒模型、多情景模型等开展生态空间动态分析, 研究生态空间稳定性成为热点。
3.1.3 生态空间优化模拟从研究区域来看, 当前城市区域是国内生态空间优化模拟研究的热点区域, 特别是基于再生视野[24]、生态安全格局、有机进化论、政策网络视角、斑块—廊道—基质模式[3]的城市或城市群生态空间重构研究成为重点。从研究视角来看, 生态空间优化主要分为3种类型:第1类是将生态空间作为独立的个体开展布局优化研究; 第2类是将生态空间与生产生活空间作为一个整体, 然后基于适宜性评价、三生融合[25]、社会—生态系统恢复力[26]、共生理论[27]等理念开展三生空间优化布局研究; 第3类是按照土地主体功能定位, 将生态主体功能空间与城镇主体功能空间、农业主体功能空间作为一个整体开展区域性的国土空间结构优化研究。此外, 基于空间建模的生态空间优化重构方法是当前研究热点, 如基于微粒群-马尔科夫复合模型的生态空间预测模拟[28]。
3.1.4 生态空间保护利用生态空间作为国土空间的组成部分, 生态文明建设的空间载体, 需要进行严格的保护和管治。多数研究者基于生态系统服务功能重要性评价和生态敏感性评价来确定生态空间保护分区的范围, 并以此提出生态空间用途管制建议[29]。其中一些学者基于底线思维, 在生态保护分区研究基础上, 将重要生态功能区、生态敏感区、脆弱区等某些最小生态保护空间的范围划定为生态红线, 作为禁止人类生产活动的底线范围[30]。另一些学者按照生态空间用途管制分区划定的逻辑框架和技术方法, 提出基于“区域主体功能—景观主导功能—地块主要功能”的自然生态空间管制分区划定逻辑框架, 构建以功能分类、用途分区、管控分级为导向的生态空间用途管制体系[31]。生态空间的分级分类和分用途管制是完善国土空间用途管制体系, 守住生态安全底线的必然选择。
生态空间保护与利用研究的另一个重要内容是生态空间可占用性评价研究。基于生态足迹理论模型, 定量测度区域生态足迹及动态变化趋势[32], 在量化生态空间占用及其价值核算基础之上, 提出基于生态赤字价值补偿的环境税方案, 开征环境税约束生态超额占用, 相应收入可用于减轻所得税[33]。一些学者基于此进一步提出水资源、森林资源等资源税目[34], 与已有的耕地占用税等共同形成对土地、森林、水和矿产等各种自然资源占用税费体系, 实现对自然生态空间的统一保护。生态空间可占用性评价研究, 可以为城市开发边界的划定、生态系统安全评估和经济可持续发展等提供一些参考。
3.2 生态空间研究评述 3.2.1 乡村地区生态空间研究应受到重视从期刊分类来看, 检索得到的期刊文献来自34种期刊, 其中城市规划与发展类期刊6种, 文献数占总文献数的30.3%;地学类期刊7种, 文献数占总文献数的16.5%;生态类期刊3种, 文献数占12.1%;资源类期刊3种, 文献数占总文献数的10.8%;环境类、经济类、大学学报类及其他期刊类文献数分别占总文献的9.9%、6.1%、4.3%、8.1%。说明城市规划与发展、地学、生态学、资源科学是研究的主要学科领域; 地学类、生态类文献数占比远低于城市规划与发展类, 说明其对生态空间的研究尚不深入。从学科分类分布来看, 城乡规划与市政和城市经济类文献数占总文献的36.4%, 农业经济和区域经济类文献占总文献的10.6%, 由此可见, 城市生态空间研究是热点。虽然城市生态空间是城市功能的主要载体之一, 其生态空间格局的构成关系到功能的有无, 但近郊区乡村生态空间组分的面积比例、形状及空间分布同样影响着城市生态空间格局和生态系统服务功能的强度, 其结构的优化不仅可以提高乡村地区生态环境质量, 也可以有效完善城市整体功能, 因此乡村生态空间的研究应该受到更多关注。
3.2.2 生态空间规划与保护是研究热点研究采用逆向归类的方法, 将文献归类统计, 国内生态空间研究文献中, 生态空间格局优化、保护与利用类文献占总文献量的48.6%, 生态空间识别与分类研究文献量仅占总文献量的20.1%。由于中国正处于工业化、城镇化高速增长和生态优先、绿色发展的新阶段, 以保护为导向的生态空间规划与管制吸引了大量研究者的关注, 研究成果服务于保障区域生态安全和划定生态保护红线。随着人们日益增长的美好生活需要, 对更高精神追求和更美人居环境质量的要求, 以及转型发展中土地资源优化配置的政策导向, 科学地测算人类对生态质量的需求和空间供需平衡的关系, 并以此来优化布局, 利用好、治理好生态空间, 提升生态空间范围内各类用地的功能价值, 特别是社会文化(如净化空气、游憩等)服务价值, 建立社会—生态空间的和谐交互系统, 应成为未来研究的重点。但目前国内在这一领域的研究尚显薄弱, 对实践和政策的号召作用、指导作用不够明显。
3.2.3 研究方法不断多元化随着数字技术的快速发展, 以现代化技术、信息化技术为框架下进行生态空间问题的研究方法不断丰富。近10年, 3S技术和空间统计方法应用日益广泛和成熟, 结合层次分析、景观格局分析、空间模拟模型、土地利用和功能布局理论, 涌现出了一大批实证研究成果, 揭示了不同尺度和区域的生态空间识别、现状评价和优化方向等问题。但总体上还是在实证主义指引下的生态空间时空特性演变分析占据主流, 如常用的动态度评价法、综合指标法、生态评价法、GIS空间分析法、景观生态格局分析法、景观指数法、模型预测法、情景模拟法。这些方法有的过分强调局部单元之间的相互作用, 而忽视了宏观因素对过程的影响, 模拟的结果与现实情况存在一定的差距; 有的只考虑经济效益的最大化, 而对自然环境效应及政策因素考虑不多; 有的则过多地考虑人为因素[28]。因此, 研究一些快速高效预测生态空间的新方法, 构建基于人的身心需求和知觉出发的人本主义、行为主义方法应成为未来研究的重点方向[35], 这将有利于区域生态空间的健康发展与空间结构优化。
4 生态用地研究进展与评述 4.1 生态用地研究进展基于各篇文献研究主题的逆向归纳, 将国内生态用地研究归为4个重点领域, 分别为生态用地识别分类、生态用地格局评价、生态用地优化模拟和生态用地保护利用。
4.1.1 生态用地识别分类由于国内对生态用地概念的界定具有较大争议, 因此在生态用地识别与分类方面还未形成统一的认识。大致可以将当前生态用地识别分类归纳为3种类型:第1类主要是以土地利用现状数据成果为基础, 结合生态功能分区, 采用“内涵析取”的方法识别区域生态用地。此类识别方法往往按照多级多类分类体系, 并与土地利用现状分类标准相衔接, 提出面向实践的生态用地多维度分类体系[36]。第2类认为人类活动对生态用地影响范围和程度的不同将导致生态功能发挥的强弱差异, 基于“人类活动-生态用地”影响反馈机理, 采用逆向递推的方法将生态用地分为原生生态用地、半人工生态用地和人工生态用地3个一级地类[8]。第3类主要是以水土保持、地质灾害规避与防护、生物多样性保护、水环境安全、乡土文化遗产保护、自然景观保护[37]等构建重要性评价体系, 采用层次分析法、空间分析法、综合分析法等, 从生态系统服务功能、生态敏感性、生态脆弱性等方面来识别生态用地范围。此类识别方法多按照重要性评价结果, 将生态用地划分为极重要、重要、较重要以及一般重要[38], 核心型、辅助型、过渡型和非重要生态用地[39], 或按照主导功能将生态用地划分为地表水涵养与保护用地、地下水保护用地、生物多样性保护用地、水土保持用地、河流防护用地、公路防护用地和城市绿地等类型[40]。
4.1.2 生态用地格局评价国内学者主要从时空演变特征、景观格局、生态服务功能价值、空间冲突、生态安全隐患和发展潜力分析等方面开展不同尺度生态用地评价分析。在评价内容方面, 不同研究尺度下生态用地时空演变规律呈现出阶段性特征, 如山东省近20年生态用地面积减少态势呈现出“平稳—加速—减缓”的阶段性特征, 随着生态文明建设和美丽中国战略的深入实施, 将来有可能出现生态用地由减少到增加的拐点[41]; 生态用地空间冲突区域主要分布在城市边缘区[42], 低水平安全格局下的生态用地是维持区域生态安全的关键和底线[43], 生态用地全局连通性基本呈下降趋势[44]。此外, 生态系统服务价值是土地生态系统服务功能强弱最直接的体现, 可以间接地反映出区域生态用地的利用方式和强度, 为生态用地保护和区域间生态占补平衡提供科学依据, 是生态用地评价的一个重点和热点内容。研究表明, 近些年全国生态用地的生态系统服务价值整体呈下降趋势, 呈现出“中增、东西减”的格局特点, 生态系统稳定性不容乐观[45]。在评价方法上, 学者主要采用环境库兹涅兹曲线, 判断生态用地的发展趋势; 采用洛伦兹曲线和基尼系数方法, 描述生态用地的分布及其演变特征; 采用景观安全格局法和GIS空间分析法, 评价区域生态用地安全格局等。
4.1.3 生态用地优化模拟国内学者主要是从生态承载力、景观安全格局、低碳目标等视角, 结合国家相关法规、规定、政策等, 采取分类规划方法, 对生态用地进行定量规划[46]。随着3S技术和空间建模技术的广泛应用, 国内学者主要是用景观生态学源地-廊道-基质的观点开展生态用地优化布局研究, 基于生态保护重要性评价、生态适宜性评价、景观空间结构和生态敏感性分析来确定生态源地, 从地形地貌、水资源、人类活动、需求平衡等因素确定生态障碍和生态阻力面, 采用最小累积阻力模型、人工神经网络、元胞自动机、CLUE-S模型、Markov模型、EnKF-MCRP模型[47]、多智能体和蚁群优化算法[42]等测度生态源地空间扩张的阻力分布, 在此基础上对生态用地保护的重要性进行分级, 根据区域社会经济发展和生态保护建设的需要设置生态用地规划多种情景, 最终实现生态用地数量和空间优化布局模拟研究。
4.1.4 生态用地保护利用目前对于生态用地保护与利用方面的研究不多, 多数学者主张采用分级分类的方法开展生态用地管控与利用研究。研究表明, 建设空间需求强劲和空间精细化管控不足是生态用地面临的挑战[48], 通过空间管制生态化、绿地系统规划、水体空间规划和土地利用生态化等理念和措施, 可以有效保护生态用地[49]。有的学者依据生态用地比重标准化指数, 采用自然裂点法和聚类分析法进行生态用地保护分区, 并提出差别化的生态用地保护措施[41]; 有的学者通过半结构式访谈法、问卷调查法等, 测算服务提供者和服务受益者的需求, 结合支付意愿法, 确定生态补偿标准, 希望通过建立生态补偿机制合理利用生态用地; 另一些学者探讨了如何将高分影像运用到生态用地监测监管中, 希望建立生态用地动态监测体系, 科学地保护和利用生态用地[50]。另外, 生态用地的需求测算是城乡统筹生态用地规划与管理的关键环节, 下一步研究的重点趋向可能为基于土地生态功能的生态用地分类、基于土地生态格局的生态用地效益综合测算、基于多目标情景的生态用地功能综合权衡、基于生态用地供需平衡分析的生态保护研究等方面[51]。
4.2 生态用地研究评述 4.2.1 生态用地分类体系不够完善对生态用地分类体系进行归纳, 可知当前的生态用地分类主要采用了3种分类方法, 即土地利用/覆被分类法、人类活动影响程度分类法和生态服务功能分类法。土地利用/覆被分类法有着严格的分类原则, 易于与现行土地分类体系进行衔接, 但对土地生态功能的考虑不够, 在界定生态用地时可能会造成范围偏大。人类活动影响程度分类法较好地反映了“人类活动—生态用地”之间的影响反馈机理, 有利于人类对生态用地的规划管理和修复保护, 但是由于人类活动影响程度的渐进性和土地的多功能性, 不同类型人类干预之间的界限比较模糊, 影响分类的准确性。生态服务功能分类法依据土地所能提供的主要生态服务功能进行分类, 强调人类对于不同类型生态用地的功能需求差异, 便于实现差别化生态用地管理, 但是以生态功能来界定的生态用地类型与中国现行土地利用分类体系差异较大, 不便于指导实际管理工作。
4.2.2 生态用地价值评价体系不够完整国内学者针对生态用地评价进行了大量探索性研究, 其中生态用地价值评价主要集中在生态服务功能价值方面。对土地生态价值的评估方法大体可以分为3种类型:价值当量修正法、替代市场法和条件价值评估法, 无论哪种方法实际上都忽略了生态用地本身所具有的资源价值。另外在开展价值评价时对于生态用地本身的利用情况关注较少, 土地利用状况直接决定着土地生态价值的核算:一方面, 土地利用方式决定了土地本身具有多高的价值, 如耕地与林地本身的资产价值就不同; 另一方面, 耕地与林地所发挥的生态服务功能不同, 所具有的的流量价值也就不同。因此在生态用地价值评价方面应增加土地资产价值评价内容。同时, 要根据土地的利用状况, 根据地表的实际覆盖类型来开展生态服务功能价值的测算, 否则所测算的生态用地价值是不完整的。
4.2.3 生态用地规划方法单一生态用地规划和优化方法大概可以分为两类:一类是基于生态承载力、景观安全格局、低碳目标等视角进行的生态用地划分, 结合国家相关法规、规定、政策等, 采取分类规划方法, 对生态用地进行定量规划, 此类方法往往仅从生态用地数量上给出指导建议, 缺少空间布局结果。随着3S技术和空间建模技术的广泛应用, 采用最小累积阻力模型、人工神经网络、元胞自动机、多智能体和蚁群优化算法等模型能够满足多种情景下的生态用地空间优化布局模拟, 但此类方法更多地关注斑块之间的生态联系, 强调通过提高景观连通性等格局优化策略促进生态功能的高效发挥, 但往往缺少对生态质量、生态用地需求的测算及对城市主要环境问题及居民对宜居环境要求等方面的综合考量, 因此, 优化的生态用地空间仍然稍显片面。
5 结语当前我国生态空间和生态用地的研究处于起步阶段, 在概念认识和分级分类方面还存在较大争议, 对于两者的评价、优化布局和保护利用等研究还不全面。中国已经进入建设中国特色社会主义新时代, 生态文明建设已经成为国家战略, 新的形势要求我们进一步弄清生态空间与生态用地两者之间的联系与区别, 科学识别生态空间与生态用地的范围, 丰富生态空间和生态用地的评价方法, 加快研究新的生态空间与生态用地优化重构方法, 完善生态空间和生态用地合理利用与科学管理制度。与其他成熟的学科不同, 土地生态学的理论基础还相对薄弱, 迫切需要进一步吸收借鉴其他学科的先进理论, 指导和应用于土地生态学实践。今后一段时期, 统一生态空间与生态用地的概念认识, 基于高分辨率遥感影像和数字高程模型的生态空间与生态用地识别方法建立具有区域差异特征的生态用地分类体系、生态空间重要性评价、生态资源资产价值核算体系, 基于人类福祉需求的生态用地供需平衡分析, 基于空间分析模型的优化布局方法研究, 建立生态补偿机制、生态占补平衡机制等内容应成为生态空间和生态用地研究的重点与热点。此外, 随着乡村振兴战略的大力实施, 乡村地区生态空间和生态用地研究应受到更多的关注。
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