《基于空间多准则的城镇建设用地的生态耦合调控途径》
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摘 要：我国城镇化进程中的建设用地快速扩张,已成为城乡可持续发展的重要胁迫,城乡规划实践亟需生态空间调控的理论和技术支撑.本研究以福州为案例,在生态敏感性和生态系统服务评价的基础上,构建了基于空间多准则的生态耦合调控途径.生态耦合调控方案实证结果显示,适建区具有较高的生态敏感区位熵和较低的生态系统服务密度,生态耦合途径可以同步调控城镇建设引发的生态风险和对生态系统的干扰,从而降低决策风险.本研究对维护区域生态安全,支持城乡规划决策有重要意义.
关键词：建设用地;生态敏感性;生态系统服务;空间多准则;福州
中图分类号：TU984文献标志码：A文章编号：2095-2945（2020）05-0014-05
Abstract： A sensitivities and ecosystem services were evaluated, using Fuzhou as a case study. Then, a spatially explicit MCDM approach was proposed for coupling ecological sensitivity and ecosystem service to regulate the urban sprawl. At last, ecological control zoning was made and evaluated based on the construction land expansion during 2000-2010. Results suggested that the ecological coupling approach can balance the tradeoffs between ecological sensitivity and ecosystem services, and support the sustainable urban planning.
Keywords： construction land; ecological sensitivity; ecosystem service; MCDM; Fuzhou
伴随快速城镇化进程,建设用地的快速扩张已成为我国土地利用变化的重要特征[1],并造成了植被破坏、生物多样性减少等一系列生态问题,削弱了生态系统服务的供给能力[2].生态空间的管控和城镇开发边界的划定已成为城乡规划研究的热点和实践的迫切需求.我国现有的城乡和生态规划的研究和实践大多基于国务院西部地区开发领导小组办公室、国家环境保护总局发布的《生态功能区划技术暂行规程》的框架,将生态敏感性与生态系统服务评价结果作为城镇开发边界划定的主要决策依据.由于生态敏感性评价关注的是潜在生态风险的形成机制和主导因素[3],生态系统服务评估则着眼于生态过程机制和生态产品的产出[4];实证研究表明两者评价结果中适宜、限制和禁止开发的地域会存在较大差异[5-6].由此导致规划实践中往往顾此失彼,成为生态空间调控科学决策的重要制约,而现有研究对其决策风险的分析还涉及较少.
近年来国内外一些学者尝试将生态敏感性和生态系统服务进行综合分析,从而同时降低城镇建设活动的生态风险和对生态系统服务的干扰.Schr■ter等在《Science》上发表了全球变化背景下欧洲生态系统服务的脆弱性评估成果[7].唐秀美等基于生态适宜性综合指数对章丘市耕地的生态系统服务价值进行了修正[8],张浩等将生态系统服务价值作为评价因子纳入了生态适宜性的空间叠加过程[9],也有学者在土地利用的生态分类和生态红线划分中,依次进行生态敏感性和生态系统服务评价,但并未进行系统耦合[10-11].上述研究或将生态敏感性和生态系统服务作为辅助因子,纳入对方的评价体系;或者只是将两者作为独立的评价标准.为充分融合两者的优势,有必要进一步探索生态敏感性和生态系统服务的系统耦合方法,以实现更为全面和科学的生态空间调控.
空间多准则是一种将GIS与传统多准则决策分析相结合,用来解决包含空间维度的,从可能相互矛盾的标准中筛选出最优方案的决策方法.在其支持下,可對空间格局差异较大的诸多决策因子进行协调,进而形成最优的空间决策;因此在地震评价,抗洪管理,城市公共设施布局,土地利用优化等领域得到了广泛应用.要将评价结果的空间格局差异较大的生态敏感性与生态系统服务进行耦合,空间多准则是适宜的途径,但现有的相关研究较少.
福州市是建设用地快速扩张的典型地区,2000～2010年建设用地从359.3平方公里增长到1283.1平方公里,新增面积为2000年原有面积的2.6倍;其土地利用的快速变化已对区域生态环境产生了一定影响.随着海峡西岸经济区建设战略的实施,福州建设用地还有进一步增长的趋势,亟需对其生态空间进行科学调控.
本研究在对福州市生态敏感性和生态系统服务评价的基础上,分析了两者作为独立准则时的生态空间调控的决策风险;提出了基于空间多准则的生态敏感性与生态系统服务的耦合途径,制定了多个情景的生态调控空间区划;最后通过生态区位熵和生态系统服务密度指数,对生态耦合调控方案进行了实证分析.本研究对完善生态评价与规划理论,支持城乡规划决策都有重要意义.
1 研究方法
1.1 生态敏感性评价
基于实地调研以及与福州当地专家的访谈,识别了福州市的主要生态敏感问题为酸雨、地质灾害、土壤侵蚀、饮用水源水质.参考福建省生态功能区划的生态敏感性评价成果[12],并根据福州的实际情况进行调整和完善,建立了福州生态敏感性评价标准,相关评价因子见表1,各因子的评价细则和模型详见本文作者的前期成果[5,13].基于生态敏感性评价结果,获得1-5级的生态敏感性分级赋值,从而将区域划定为生态敏感性从低到高的五级分区.
由于福州市土壤侵蚀和食物生产服务的各自的特殊性,在实际工作中应提出有针对性的土壤及耕地保护措施;结合生态耦合方案,可实现同时和全面的避免城镇建设活动产生的生态风险和对生态系统的干扰.
本研究提出的生态敏感性与生态系统服务的调控决策风险分析方法、基于空间多准则的生态耦合调控途径,以及生态区位熵、生态系统服务分区密度等实证评价指数,可为生态空间调控和城乡规划决策提供科学依据与技术支持.
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