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北京市生态安全格局研究

北京市生态安全格局研究

2013年9月10日 21:24:10
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经历近三十年来的快速发展,我市面临这一系列资源环境制约,国土生态安全面临威胁:水资源严重短缺,河湖调蓄能力明显下降;土地后备资源不足,节约性和集约化利用程度有待提高;建成区“摊大饼”式扩张,城市空间结构不尽合理;景观破碎化趋势明显,绿色空间尚没有形成有机系统等[1-3]。如何从空间上协调社会经济发展和生态环境保护的关系,实现精明增长与精明保护的双赢,已经成为紧迫而现实的问题。鉴于上述问题,《北京市土地利用总体规划(2006-年)》提出的规划重点之一便是构建首都生态空间保护体系。此次规划修编中将城市生态安全格局(Ecological Security Pattern)理论和方法引入土地规划中,与传统的生态区划式生态空间保护体系的构建不同,城市生态安全格局更加强调维护城市生态系统结构和过程健康与完整。在我国,生态安全格局被认为是实现区域或城市生态安全的基本保障和重要途径[4-9]。

  1 生态安全格局的概念

  生态安全格局以景观生态学理论和方法为基础,通过对各种生态过程(包括城市的扩张、物种的空间运动、谁和风的流动、灾害过程的扩散等)的分析和模拟,来判别对这些过程的安全与健康局有关建议以的景观元素、空间位置及空间联系,这种关键性元素、战略位置和联系所形成的格局就是生态安全格局[10-11]。生态安全格局旨在解决如何在有限的国土面积上,以最高效的景观格局、维护土地生态过程、历史文化过程、游憩过程等的安全与健康的问题。针对北京是生态问题,重点研究综合水安全格局、地质灾害安全格局、生物保护安全格局、文化遗产安全格局和游憩安全格局,并将他们整合为总体综合生态安全格局,形成北京市国土生态保护和未来城市可持续发展的生态基础设施。

  2 北京市生态安全格局

  2.1 综合水安全格局

  快速城市化导致城市水文过程的根本改变:人口的快速膨胀导致水资源严重短缺;不透水铺装面积的增加知识内涝频发;雨水资源大量流失,亟待深度开发利用;地下水采补失衡,引起湿地萎缩;工程化措施对水文过程造成负面影响。城市水系统和水环境的完整与健康已成为制约北京可持续发展的关键环节。本文已恢复天然水文过程和维护城市雨洪安全为目标,运用ArcGIS空间分析技术,对洪水、地表径流等过程进行分析和模拟,构建洪水安全格局和雨水安全格局,并考虑地表和地下水源保护以及地下水补给,叠加形成综合水安全格局。

  2.2 地质灾害安全格局

  基于对泥石流、滑坡、滑塌、崩塌、矿山地面塌陷、地面沉降、地裂缝和水土流失等多种地质灾害要素的空间分布以及对个地质灾害类型的诱因和灾害易发区内土地利用格局的分析,确定对地质灾害防护起关键作用的区域及其缓冲区。缓冲区的范围受地质灾害的类型、发育强度、分布状况、发生频率、地形地质条件、降水条件及人类活动强度等因素影响。


图1 北京市生态安全格局研究框架

2.3 生物保护安全格局

  北京市多样化的自然环境,孕育了丰富的生境和动植物资源。目前我市的生物多样性保护面临以下问题:城市建设用地的无序扩张造成栖息地面积减少和破碎化;大型工程设施的建设切断了生物迁徙的廊道;自然保护区、风景区、森林公园等良好的生物栖息地之间缺乏有效连接。针对上述问题,本文从区域和景观层次上识别生物多样性保护的关键过程和空间格局,形成城乡连续的乡土生境和生物廊道系统,从而保护区域生物栖息地和生态系统的完整和健康。



  2.4 文化遗产安全格局

  北京是举世闻名的历史文化名城。截至2006年,全市共有各级文物保护单位近900处,其中有6项被列入联合国世界自然和人类文化遗产名录。本文通过构建文化遗产安全格局,形成文化遗产保护和体验的空间网络,从而进一步保护和彰显北京的历史文化风貌特色。这个文化遗产安全格局的构成要素包括[12]:北京市全部文物保护单位(包括古建筑、古遗迹、古墓葬、近现代建筑等)和历史文化街区、历史文化名村等;历史河湖水系和历史文化线路等线性文化遗产;以及一些具有休闲游憩价值的线性景观元素如水系、山路、乡村道路等。

  2.5 游憩安全格局

  我国是油气资源众多,但游憩资源空间分布不均衡、可达性较低,各大游憩板块和线路之间没有形成有机整体,难以满足市民日益增长的户外游憩需求。为此,本文将文化遗产网络、绿地水系网络等具有不同游憩价值的系统进行叠加,通过空间整合协调,形成北京市游憩安全格局。

  2.6 北京市综合生态安全格局构建

  综合以上水文、地质灾害防护、生物多样性保护、文化遗产和游想方面的安全格局,建立综合生态安全格局。以上五种广义的生态过程被认为在生态安全格局的构建时具有同等的重要性,被赋予相同的权重,将5个安全格局进行叠加, 最终确立北京市域生态安全格局, 其中"底线安全格局" 是低水平生态安全格局, 是保障生态安全的最基本保障, 是城市发展建设中不可逾越的生态底线,需要重点保护和严格限制,并纳入城市的禁止和限制建设区满意安全格局"是中水平安全格局,需要限制开发, 实行保护措施,保护与恢复生态系统理想安全格局" 是高水平安全格局, 是维护区域生态服务的理想的景观格局,在这个范围内可以根据当地具体情况进行有条件的开发建设活动。

  北京市生态安全格局从整体空间格局和构成要素上, 可以概括为: 以西、北地区山地森林和大型湿地为重要的生态源,以小型林地和湿地为斑块,通过沿水系、林带、文化遗产线路等线性元素建立的生态廊道、文化遗产廊道和游想廊道,构成北京地区的生态基础设施网络。



  3 北京市生态安全格局在土地规划和管理中的地位和意义

  通过上述的研究,北京市生态安全格局已经基本确立,通过在土地规划和管理过程保护和完善空间格局,土地的综合生态生态系统服务功能将得到捍卫和改善,它将是未来北京土地规划和管理的核心,对北京市的可持续发展具有极其重要的地位和意义,体现在:

  3.1 提高了土地利用规则在城乡现划建设与生态保护中的战略地位。

  通过生态安全格局在土地利用规划中的落实,可以实现对非建设区域的优先控制,并进一步通过土地利用规划约束和引导城市的总体规划建设与发展。

  3.2 充分发挥了浅山区和山前洪积扇的综合生态功能。

  北京市的浅山区和山前洪积扇地带,是山区向平原城市建成区过渡的重要生态敏感带,其价值在综合生态安全格局中得以充分体现,保护综合生态安全格局将分发挥浅山区和山前冲洪积扇的多种生态服务功能; 利用生态安全格局,有利于严格限制城镇建设,对耕地、林地、园地和水域等地类加强监控和管理。


图3 北京市区域综合生态安全格局图

3.3 恢复城市水系自然形态完善河流生物廊道系统。

  河湖水系是北京市最为重要的生态骨架和生态廊道,生态安全格局强调恢复城市水系自然形态、建立河流生物廊道系统, 它将有利于充分发挥北京市水系的地下水补给、蓄洪滞洪、保护生物多样性等功能,同时提高河流水系、湖泊、水田、湿地等生态系统的生态价值和文化遗产价值。
  3.4 保护和恢复城郊和农村地区的湿地、坑塘和自然灌溉系统。

  生态安全格局强调通过保护和恢复城郊和农村地区的湿地、坑塘和自然灌溉系统,最大程度实现对雨洪水的收集、滞纳、净化和下渗,将有效提高地表水系防灾滞洪的能力、补充地下水的能力,同时也将扩大生物栖息地与迁徙的范围与途径,并进一步提高城郊与农村地区的生态保障能力与审美、游恕价值。

  3.5 保护和恢复城乡连续的乡土生境和生物廊道系统。

  综合生态安全格局强调通过保护森林、湿地等具有关键性生物保护意义的大型栖息地斑块,恢复贯通以河流、铁路、公路两侧绿化带和农田防护林为主要载体的生物廊道系统,同时保护小型栖息地斑块、建设生物迁徙过程中的踏脚石,建立城市森林等措施,构建城乡连续的生物保护网络,以保护实现景观、生态系统和物种等多个层次上的生物多样性。

  3.6 建立城市乡土文化遗产的保护和体验网络。

  城乡统筹要求不仅要保护城镇的文化遗产,也要保护村落的历史资源,妥善保护市域范围内具有重要历史文化意义、体现城市发展与演变的地质地貌、自然风景、历史及文化遗产等珍贵资源。综合生态安全格局建立起以文化遗产点、历史河湖水系和历史游憩路线为核心的市域乡土文化遗产网络,可进一步彰显北京的历史文化特色。

  3.7 建立安全便捷连接城乡的非机动车道路系统。

  综合生态安全格局强调在城乡规划中,应优先规划出建立在区域生态网络之上的非机动车道路系统,以便在社区之间、城郊之间、重要风景区之间、河流沿岸、山前平原、河谷滩地、城市绿化隔离带等地建立起步行和自行车交通系统,联系自然山体、水系、历史文化景观以及城市功能区、社区,满足城市居民对生态健康的生活方式的需求。

  3.8 耕地和基本农田是北京市生态安全格局的有机组成部分。

  大都市的耕地不仅具有生产功能,而且具备生态平衡、社会保障、景观文化、观光休闲等多种功能。耕地是北京市生态安全格局的有机组成部分,强调以农业用地多元化为目标,把单一的种植变成多功能的土地利用方式。

  3.9 生态安全格局将城市绿地系统成为其有机组成部分。

  北京市生态安全格局将城市绿地系统作为其有机组成部分,发挥城市绿地系统在美化之外的雨洪收集、、滞留与净化、补给地下水、栖息地等生态系统服务功能,通过整合调整绿地的布局和结构,在实现土地节约利用的同时充分发挥更大的综合效益。

  3.10 构建保障区域生态安全的北京市综合生态基础设施。

  综合北京市生态安全格局的上述九大方面,通过综合景观安全格局的判定和建立,可以形成保障北京市长远生态安全的宏观战略格局和综合生态基础设施,形成跨尺度的系统格局,并以此作为划定北京市禁建区、限建区范围的科学基础和核心内容。


参考文献:

[1] 牛兰兰,丁国栋.北京市土地资源可持续利用研究水土保持研究, 2006 , 13(05): 175-179.
[2] 周文华,王如松.城市生态安全评价方法研究一一以北京市为例.生态学杂志, 2005 , 24(07)848-852
[3] 周文华,王如松.基于熵权的北京城市生态系统健康模糊综合评价生态学报, 2005 , 25(12) : 3244-3251.
[4] 肖笃宁,陈文波,郭福良论生态安全的基本概念和研究内容.应用生态学报, 2002 , 13(03):354-358.
[5] 邹长新,沈渭寿.生态安全研究进展农村生态环境, 2003 , 19(01):56-59.
[6] 崔胜辉,洪华生,黄云凤,薛雄志生态安全研究进展生态学报, 2005 , 25(04): 861-868.
[7] 陈星,周成虎.生态安全:国内外研究综述.地理科学进展, 2005 , 24(06):8-20.
[8] 董伟,张向晖,苏德,高吉喜,蒋仲安.生态安全预警进展研究.环境科学与技术, 2007 , 30(12):97-99.
[9] 张浩,马蔚纯, HO Hon H皿基于LUCC 的城市生态安全研究进展.生态学报, 2007 , 27(05):2109-2117.
[10]Yu K J. Security patterns and surface model in landscape ecological planning. Landscape and Urban Planning, 1996 , 36(1): 1-17.
[11 ]俞孔坚.生物保护的景观生态安全格局.生态学报, 1999 , 19(01):8-15.
[12] Caro T. Focal species. Conservation Biology,2000, 14 (6):1569-1570.