我国生态用地的研究进展与展望

陶 陶

(重庆大学建筑城规学院山地城镇建设与新技术教育部重点实验室，重庆400045)

1 生态安全与生态用地

进入工业时代以来，随着人口数量的急剧增长和工程技术的不断进步，人类以亘古未有的规模和速度改变着自然环境，产生了大量不合理的土地利用活动［1］。我国正处在城市化进程的快速发展阶段，城市高密度发展与土地无序开发现象显著［2］，导致生态环境退化和自然灾害加剧［3］，生态环境安全已经构成国家或地区安全的重要内容［4］。

概括地说，生态用地是具有重要生态服务功能的区域和空间［5］，包括那些具有重要生态服务功能或生态环境脆弱、生态敏感性较高的土地［6］。《全国生态环境保护纲要(国发［2000］38号)》提出生态用地是具有重要生态功能的草地、林地和湿地等。我国2007年底制定的《城乡规划法》将改善生态环境作为城镇体系规划、城市规划、县(市)规划、乡(镇)规划和村庄规划等各级城乡规划以及城市新区开发和建设的重要内容和刚性要求［7］。“国土资源部办公厅关于印发市县乡级土地利用总体规划编制指导意见的通知”(国土资厅发［2009］51号)对各类用地空间布局提出了6项要求，包括:优先布设国土生态屏障用地;协调安排基本农田和基础设施用地;优化城镇村用地布局;维护和扩大城乡绿色空间;稳定自然和人文景观用地;发挥农地多重功能、拓展生态空间。可见，生态用地的保护与布局已成为我国城市规划和土地规划的一项重要内容。党中央在“十八大”报告中明确指出，将全面落实包括生态文明建设在内的“五位一体”总体布局，不断开拓生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路［8］。

面对全球性和区域性的生态环境问题，将生态用地作为科学问题加以研究和探讨具有非常重要的理论意义和现实意义。城市规划、地理学、生态学、土地利用等学科的众多学者都在持续关注和研究生态用地这一重要的科学命题，相关研究层次较多、研究面较广、研究成果也较分散。本研究总结分析了生态用地的界定与分类、规模量化与空间布局、生态服务价值估算与生态补偿机制等方面的研究成果和存在的不足，并探讨了进一步开展我国生态用地研究的思路和方向。

2 生态用地的界定与分类

董雅文等首次将生态要素的空间定位界定为生态用地，并提出了生态斑块与生态廊道相结合的生态用地优化布局模式［9］。此后，众多学者从不同的学科视角开展了生态用地的界定范围和分级分类研究。石玉林将生态用地作为干旱区防治和减缓土地荒漠化扩展的“缓冲剂”，以保护和稳定区域生态系统［10］。岳健等基于土地利用分类体系，认为生态用地应包括除农用地和建设用地以外的其他土地利用类型［11］。张红旗等根据人类对生态用地的影响程度将生态用地划分为人工型生态用地和自然型生态用地［12］。邓小文等认为生态用地是指将生态系统稳定在一定水平上所需要的土地，并按功能将其分为服务型生态用地和功能型生态用地［13］。宗毅等将生态用地界定为包含水域和陆地等在内的各种发挥生态效用的自然和人工土地［14］。王振健等将生态用地分为湿地生态用地和绿化生态用地［15］。张德平等则把生态用地的内涵概括为以自然生态保护为主要目的，包括各类自然生态系统保护用地、自然和人工水系以及各类湿地、重要生态功能区保护用地、自然保护区等［16］。唐双娥将生态用地界定为以发挥生态功能为主、生态功能重要或非常脆弱需要修复和保护的土地，并认为应强化生态用地的公益性［17］。邓红兵等认为生态用地指的是区域或城镇土地中以提供生态系统服务为主的土地利用类型，并将区域土地分为生态用地、生产用地和生活用地三大类型，生态用地按照不同生态系统服务可分为自然用地、保护区用地、休养与休闲用地和废弃与纳污用地4个二级类型，并进一步细分为20个三级类型［18］。俞孔坚等则认为生态用地是在不同空间尺度上对维护关键生态过程和提供生态系统服务具有重要意义的土地单元［19］。

这些生态用地的界定与分类方法多以概念描述和定性分析为主，且在如何界定生态用地的范围和分类分级等方面还没有形成统一的认识。争议主要集中在3个方面［20］:(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?

3 生态用地的规模量化与空间布局

依据景观生态学，区域或城市需要多少生态用地才能保持生态平衡，如何科学布局生态用地以最大化发挥其生态功能是生态用地研究的主要内容。因此，对生态用地研究不仅要注重其数量，还要注重其空间布局［21］。

3.1 生态用地的规模量化

针对城市或区域的生态用地规模量化，一般有2种方法:一种是寻求生态效果最优的方法，即“生态最优”法;另一种是找到生态用地需求最小保护限值，即生态因子阈值法［19］，也即“最少保护”法。生态用地研究致力于促进自然和社会经济的协调发展，采用生态最优化方法对发展中国家的生态用地需求分析还不现实。生态因子阈值法是一种特别适合发展中国家的生态用地需求量化方法，该方法依据生态平衡理论，通过分析关键的生态因子，包括人口承载力、碳-氧平衡、水资源的供需平衡等，确定区域的最小生态用地需求规模。

对生态用地规模需求的估算和预测，我国大都采用了生态因子阈值法。张颖等应用碳-氧平衡法测算了郑州市2010年区域生态用地需求量［22］。周焱等提出将生态用地概念引入典型岩溶地区土地利用总体规划，并采用灰色多目标规划模型和GIS技术，分析和预测了贵州省清镇市生态用地数量［23］。张林波等将景观生态概念模型与服务功能价值评估方法结合起来，在GIS的支持下构建了城市最小生态用地空间分析模型［24］。俞孔坚等则基于景观生态学原理，探讨了不同安全水平下的生态用地比例，该方法对城市规划和土地规划等具有重要的参考价值［19］。

我国已进入全面建成小康社会的决定性阶段，党中央明确提出将把生态文明建设放在突出地位，融入国家经济建设、政治建设、文化建设、社会建设的各个方面和全过程，实现中华民族永续发展。国家的经济建设要推进绿色发展、循环发展、低碳发展模式，经济的发展再也不能付出牺牲环境的巨大代价。因此，依据生态因子阈值法估算生态用地需求规模已不再适应我国目前“五位一体”建设的国情。

3.2 生态用地的空间布局

不同尺度下的生态用地空间布局的研究方法有所不同，其呈现出的研究成果也有很大差异。从宏观尺度的国家或地区生态安全角度出发，研究者更加关注在全国生态安全与可持续发展格局中发挥着基础性保障作用的一些关键生态用地。而对于中观、微观尺度的城市土地利用规划及城市总体规划，则更注重城市和中心城区范围禁建区和限建区的划定和空间管制以及城市生态用地网络与景观生态格局的构建。

3.2.1 国家生态屏障建设。根据世界自然基金会和中国科学院等研究机构共同发布的《中国生态足迹报告2012:消费、生产与可持续发展》，我国2008年的人均生态足迹为2.1 ghm2(全球公顷，global hectares)，虽低于全球的人均生态足迹(2.7 ghm2)，但仍高于全球人均生物承载力水平(1.8 ghm2)，排名世界第74位［25］。如何应对资源环境挑战将是在未来建设生态文明进程中不断思考的课题。

我国生态屏障地区是指西起青藏高原和云贵高原、途经黄土高原和内蒙古高原、东抵大小兴安岭，位于长江、黄河、珠江等大江大河上中游地带的广大地域。国家生态屏障地区负责提供全国性生态产品和生态服务，发挥着保障国家生态安全的重要作用。生态屏障一旦遭到破坏，将会威胁到整个国家和民族的生存与发展。2005年，国家启动了“生态屏障、功能区划与人口发展”课题的研究工作，学者们对我国生态屏障地区进行了实地调研和考察，提出了控制人口增长与转变经济增长方式的建设国家生态屏障、促进人口资源环境协调发展的基本思路［26］。此外，陈国阶［27］、潘开文等［28］、宝音等［29］也从不同角度对长江上游和内蒙古生态屏障区的建设和保护提出了建议。

3.2.2 城市禁建区和限建区划定。城乡规划法第17条规定:城市总体规划、镇总体规划需划定禁止、限制和适宜建设的地域范围［7］。对人类有重大影响的生态用地应划为禁建区;生态重点保护地区应划为限制建设区，城市建设用地应当尽量避让。

城市(镇)总体规划具有法定效力，全国各大城市总体规划中，禁建区和限建区的划定和空间管制措施的制定对生态用地的保护起到了积极作用。但是由于禁建区和限建区的用地不能完全等同于生态用地，如道路红线和区域市政走廊用地应划为禁建区，但并非生态用地，所以划定了城市的禁建区和限建区并不表示就解决了生态用地的量化和布局问题。

3.2.3 城市生态规划与布局研究。在土地利用规划和城市规划领域，对生态用地空间规划与布局方面也做了很多研究和探索。荣冰凌等通过甄别和提取重要生态源和关键节点，结合水体和交通缓冲区，构建城市生态用地网络空间［6］。曾招兵通过破碎度指数、斑块密度和周长面积分析，评价并优化区域的生态用地景观格局，建立了由3个层次和18个指标构成的生态用地建设综合评价体系［30］。李晓丽等构建了层次结构指标体系，对长沙市2007年生态用地建设的现状进行了综合评价，并利用最小耗费距离模型构建了生态廊道，提出了生态用地的优化方案［31］。俞孔坚等以北京市为例，运用景观安全格局理论和GIS技术，通过过程模拟和空间分析，判别维护水文、地质、生物、文化遗产和游憩安全的关键性空间格局，并构建最低安全标准下的生态景观格局，并以此作为城市扩张的生态底线，模拟北京的未来城镇空间扩张格局［5］。

城市生态规划是一项专门针对生态用地识别和布局的规划，虽然已有很多的研究成果和经验，但是这些大多属于研究层面，后续规划研究成果的执行以及对规划实施的监督还存在很多困难。

4 生态服务价值估算与生态补偿机制

4.1 生态服务价值估算

1997 年，R.Costanza等［32］率先明确生态用地具有九大类服务功能后，国外的一些生态学家逐步开展了生态系统服务价值的相关研究和探索［33-37］，这些研究思路和研究方法为我国的生态服务价值估算的研究提供了有益的借鉴。我国对生态服务价值的研究始于20世纪90年代。欧阳志云等运用生态系统生态学知识与生态经济学方法初步估算了我国陆地生态系统服务功能的价值［38］;赵同谦等建立了由13项功能指标构成的森林生态系统评价指标体系，评估了我国森林、草地、地表水等生态系统类型的生态服务价值［39］;李文华等［40］、谢高地等［41］制订了中国陆地生态系统单位面积服务价值当量表，并评估了我国自然草地和青藏高原生态系统服务价值。黄会平等针对河谷型城市土地利用的特点，对生态系统单位面积服务价值当量表进行修正，估算了兰州市耕地、林地、草地等土地类型的生态系统服务功能的经济价值量与价值变化［42］。方明等采用杭州市的土地利用变更调查数据，估算生态系统服务价值，并进一步对人均生态系统服务价值进行灰色预测［43］。

我国有关生态服务价值的研究主要为针对单个陆地生态系统的生态服务价值的粗略估算，这种评价体系对城市及区域的生态服务价值仅具有参考指导价值，很难付诸于实践操作。由于生态用地具有公益性，难以反映其真实价值［20］，其估算结果仅可作为公众认识生态服务价值的量化参考，并藉此来约束和引导政府决策以及企业和公众行为。

4.2 生态补偿机制

生态补偿是以保护和可持续利用生态系统服务为目的、以经济手段为主调节相关者利益关系的制度安排［3］。国外的生态补偿制度，如直接公共补偿、限额交易计划、私人直接补偿和生态产品认证计划等为我国生态补偿政策的制定提供了许多可资借鉴的经验［44-45］，但是就生态系统服务的付费问题，国内外的研究都还处在探索阶段［46］。

2005年12月颁布的《国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定》、2006年颁布的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》等关系到中国未来环境与发展方向的纲领性文件都明确提出要尽快建立生态补偿机制。中国环境与发展国际合作委员会于2005年组建了“中国生态补偿机制与政策”课题组，对流域、矿产资源开发、森林和自然保护区等重点领域的生态补偿机制进行研究，并就实施生态补偿提出若干建议［47］。尽管生态补偿广受关注，但是由于我国生态补偿的研究起步较晚，生态类型复杂多样，而区域生态补偿更为复杂，导致我国区域生态补偿还存在不少问题。基于此，安晓明等研究提出，在区域生态补偿过程中生态职能区域政府应根据生态职能定位承担不同的生态补偿责任［48］。

如前所述，生态系统服务的价值评估结果很难运用到现实的生态补偿中。目前，在我国实行生态补偿市场化还不现实，政府补偿机制仍是我国开展生态补偿最重要的形式，财政补贴、政策倾斜、项目实施、税费改革和人才技术投入等方式仍然是我国生态环境脆弱的西部地区和大型水系上游地区等生态环境屏障区进行生态补偿的主要方式。国家的生态补偿政策的推行虽然可以促进生态敏感地区的城市合理发展，但并不能遏制局部生态用地以较低的代价被蚕食和占用。

5 生态用地研究的展望与思考

生态用地研究涉及的学科门类众多，这些研究对于正确认识生态用地的服务功能和积极实施生态保护措施起到了极大的促进作用。

5.1 生态用地界定和分类方法

目前生态用地的界定与分类方法多以定性的认识和描述为主，且在生态用地的界定和划分上还很模糊，还处于“百家争鸣”的状态。泛泛地将某些地类划归为生态用地，某些地类划归为非生态用地，这种生态用地的定性界定方法还有待完善。不同地区、不同质量和不同规模的同一种地类实行同一种土地利用和保护措施，这显然既不利于生态环境资源的保护，也不利于城市的有序发展。除了该地块的土地利用类型等定性特征以外，生态服务价值和景观分析指数等指标分析将是确定该地块是否属于生态用地的重要量化指标。因此，开展生态用地的定量和定性相结合的界定和分类方法的讨论和研究是非常必要的。

5.2 生态用地规模量化

采用哪种生态用地规模量化的方法，与城市、区域甚至国家的发展政策密切相关。以为城市经济发展提供充足的用地为出发点则应以“最少保护”法则来测算，以保护生态环境和资源为出发点的生态用地需求当用“生态最优”法则来测算。在我国把生态文明建设放在突出地位的今天，生态用地需求规模必须基于“生态最优”和“最少保护”合力下的精密测算，使我国的生态用地管理模式逐步由粗放式管理向精细化和集约化管理模式转变，以期生态用地在确保国家生态安全的同时，促进区域和城市内部生态资源的整合和保护，引导城市合理扩展。

5.3 生态用地分类保护制度

结合生态用地生态服务功能和景观分析指数等量化分析，划分哪些属于关键生态用地，哪些属于一般生态用地。关键生态用地是区域生态环境保护的刚性框架，可包括脆弱性生态用地、保障性生态用地和保护性生态用地。脆弱性生态用地是指地质地貌环境脆弱、容易发生自然灾害、人类的生产生活中应尽量回避的地域;保障性生态用地是指为人类生存生产提供关键的、不可替代的生态服务的生态用地;保护性生态用地则是需要加以保护的区域中的休憩用地、古镇/古村落/古迹/遗址等历史文物重点保护区域。一般生态用地则是介于关键生态用地和其他用地之间的弹性空间。关键生态用地和一般生态用地形成刚性框架和弹性空间相结合的特定用地模式在保障区域生态环境稳定良好的同时，也为城市建设提供了适宜的发展空间，促进了城市健康发展。

5.4 生态服务价值估算和生态补偿机制

参照 R.Costanza 等［32］和谢高地等［41］关于生态系统服务价值的估算方法，采用50 m×50 m栅格数据格式，引入价值当量和修正因子，构建生态服务价值动态综合评价模型，可实现生态服务价值的栅格化和离散化管理。这种模型支持下的生态服务价值可以精确到50 m×50 m的栅格单元地块，可以自动获取任意区域的生态服务价值栅格地图。该地图可以作为一般生态用地出让占用的补偿操作依据，而关键生态用地的占用必须实行严格的审批制度，其生态价值仅可作为该地块生态意义上的量化参考。

5.5 生态用地的空间规划与地图综合

不同尺度下生态用地涵盖的范围、性质、主导功能不同，导致在城区—城市—区域—国家不同层面生态用地空间规划的目标和内容都存在一定差异。某地块在城区和城市属于关键生态用地，在区域和国家层面可能只属于一般生态用地。如何实现不同尺度下生态用地的指标属性的提取、解析以及地图综合将是生态用地空间规划领域研究的一个新课题。

6 结语

生态用地的规模、空间布局和服务价值对引导城市健康发展和提高城市环境宜居性都至关重要。目前，关于生态用地的研究主要集中在生态用地的界定与分类、生态用地的规模量化与空间布局、生态服务价值估算与生态补偿机制3个方面。定性与定量结合的生态用地界定和分类方法、“生态最优”和“最少保护”合力下的生态用地规模量化、刚性与弹性框架下的生态用地分类保护制度、基于栅格数据格式的生态服务价值估算和生态补偿机制、不同尺度下生态用地的空间规划与地图综合等将是今后进一步深入和完善我国生态用地研究工作的思路和方向。

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