基于绿色基础设施评价的低碳乡村景观优化策略初探*

李咏华 傅 晓 马淇蔚 LI Yonghua, FU Xiao, MA Qiwei

基于绿色基础设施评价的低碳乡村景观优化策略初探*

李咏华 傅 晓 马淇蔚 LI Yonghua, FU Xiao, MA Qiwei

新型城镇化的政策背景之下，寻求低碳可持续发展的城镇化模式已成为普遍共识，由高碳粗放的发展模式向集约高效的低碳乡村发展模式的转变将是未来乡村人居环境建设的发展方向。本文在分析现有乡村“高碳排”与“低碳汇”的现实问题基础上，认为保护乡村生态空间布局，协调乡村生产空间、生活空间和生态空间的价值平衡是构建低碳乡村人居环境模式的关键所在。随后基于绿色基础设施评价的核心技术，构建了适宜乡村的绿色基础设施评价体系，同时将恢复生态学的理论和方法引入评价体系中，并对所研究区域的乡村人居环境进行分析评价。最后，结合“增汇减排”的低碳目标，进一步提出乡村景观格局优化和重组的具体策略，旨在为探索适合生态敏感区乡村的低碳可持续发展之路提供有力支撑。

新型城镇化；绿色基础设施评价；乡村景观；生态敏感地区；低碳策略

0 引 言

改革开放以来，我国常住人口城镇化率从17.9%提升到53.7%，城镇建设取得了瞩目成就。然而，在快速城镇化的进程中，传统模式下的城镇化发展也带来一系列棘手问题，传统乡村发展与现代都市文明发生激烈交锋，一方面，以“高碳排”为特征的传统城市规划设计手法在乡村规划建设中大行其道，由此产生尖锐问题；另一方面，以“低碳汇”为特征的生态空间遭侵蚀而消退屡见不鲜。十八大与中央城镇化工作会议相继提出，把生态文明理念和原则全面融入城镇化全过程，走集约、智能、绿色、低碳的新型城镇化道路[1]。因此，构建“增汇减排”目标下的城乡人居环境模式是实现新型城镇化的一大可行路径，维护碳源与碳汇之间的价值平衡则是针对现有尖锐矛盾的最佳风险管控手段。

1 “高碳排”与“低碳汇”下的乡村人居环境

1.1  乡村规划建设促使“碳排”节节攀升

目前乡村建设中的高能量、高消耗、高开支、高浪费的“高碳排”模式显然和低碳目标背道而驰，这种模式也违背了乡村原有的朴素生态规律和营造智慧。与此同时，碳排放与城镇化过程相互交织，传统的以经济发展为导向的城市发展模式带来了生态环境急剧恶化、资源和能源短缺等一系列问题。走低碳可持续发展的道路已经成为共识，其中，建立高能效、低能耗、低排放的城市建设发展模式获得了全球认同。在低碳热潮的大背景下，对低碳乡村的研究显得尤为重要。

1.2 乡村生态破坏引发“碳汇”能力不足

乡村景观中的植被、湿地和微生物是重要的“碳汇”用地，其固有的生态服务功能能够支持良性的人居环境。城镇化进程的加快使得城镇建设用地不断扩张拓展，乡村自然环境与生态空间则不断萎缩。原来丰富完整的乡村景观绿地系统被强烈分割，绿地生境趋于破碎，自然系统的正常结构和功能遭到不同程度的破坏，“碳汇”功能不断弱化[2]。在新农村建设的高潮下，乡村自然化和半自然化的斑块景观逐步被人工化的硬质铺装景观所取代，乡村建设和碳汇的维护成本也在逐步提高。

1.3 乡村规划建设与生态保护的失衡

“高碳排”与“低碳汇”特征之下的乡村景观存在着乡村建设与生态保护之间的价值失衡问题，即以经济发展为导向的乡村建设在寻求自身发展的同时大举侵蚀生态环境，造成了生境的严重破坏。在现有新型城镇化的背景下，乡村建设应摈弃“先发展后保护”的旧有思维，根据自身特点，遵从发展与保护的均衡，以实现增汇减排目标导向下的低碳乡村人居环境营建。

2 乡村人居环境的低碳模式

2.1 高碳模式下的乡村人居环境

乡村的“高碳排”主要来自生产和生活等方面。从乡村生产空间来看，一方面是乡村产业结构的转型：逐渐由第一产业向二、三产业转变，精耕细作的农业、手工业被高碳化的工业、旅游业所取代；另一方面，乡镇企业生产中高排放、高耗能的高碳模式以及环保监管的缺失导致高碳倾向更加严重。从乡村生活空间来看，乡村居民传统生活方式的局限性，如以伐木烧柴为代表的落后的能源结构，以及私家车的普及和货车的增加导致的乡村居民交通出行方式从“零碳”到“高碳”的转变等，都是乡村“高碳排”的主要原因。

2.2 低碳模式下的乡村人居环境优化

生产空间、生活空间和生态空间构成了完整的乡村人居系统。当前碳源、碳汇失衡的主要原因在于生产和生活空间不受生态空间和自然资源约束的盲目扩张，而作为重要碳汇空间的生态空间应有的生态服务价值并未得到体现，“被动防御”而非“主动出击”。乡村空间优化的低碳模式应降低生产空间和生活空间的碳排放，提高生态空间的碳汇能力，增强碳汇系统的功能，使生态空间原有的生态价值得到体现（图1）。

2.3 生态视角下的新型研究框架

图1 乡村人居环境中的碳排放模式现状及优化Fig.1 carbon emission and optimization mode of rural residential environment

现有低碳乡村的相关研究成果较为丰富，其中郭丽英等结合空心村整治，提出通过降低能耗、减少污染、减少排放和增加碳汇四个途径实现低碳乡村建设[3]；董魏魏等从产业结构低碳化、农业生产低碳化等八个方面构建了低碳乡村指标评价体系[4]；韦惠兰、杨彬如通过分析乡村产业结构与低碳乡村发展之间的关系，提出中国低碳乡村发展的产业战略[5]；实践方面，董魏魏、刘鹏发等基于低碳视角，对磐安县石头村村庄规划进行了合理优化[6]；石浦南、罗明灿则针对云南省元江县的地域特色，构建了适宜的低碳乡村评价指标体系[7]。现有研究成果大多侧重于低碳乡村的生产与产业结构，并未对“增汇减排”目标导向下的乡村景观优化作出探索，从而无法有效架构起生态空间与生产空间、生活空间之间的低碳循环，从根本上对乡村景观进行合理优化。然而，在平衡经济发展与生态景观保护方面，绿色基础设施建设可谓一把“利器”，其作为自然生命支持系统，是将土地开发与生态保护结合起来、以网络结构高效解决生态保护问题的精明保护策略[8-10]。

本文以生态敏感地区这个乡村发展和生态保护矛盾最为尖锐的区域为研究对象，运用适当的分析评价工具，构建适宜生态敏感地区的乡村GIA景观优化体系，为生态保护和恢复提供有价值的决策依据。在“增汇减排”低碳目标的指导下，增加碳汇系统的功能，从源头上减少碳的排放量，并建构基于增汇减排的空间策略、实施策略和发展策略（图2）。

3 低碳乡村景观评价体系的构建

3.1 生态评估：生态敏感性分析

首先对所研究区域进行生态敏感性分析，包括单因子和多因子的叠加分析。通过地质、地形地貌、坡度、水文、生物多样性、土壤、气候因子等评价指标，分析在不损失或不降低环境质量的情况下，生态因子对外界压力或外界干扰的适应能力，从而形成对生态敏感地区乡村环境要素的全面认识，更有针对性地理解生态敏感地区乡村发展的环境优势和制约条件（图3）。

生态敏感地区的乡村生态环境相对脆弱，但同时它也是区域生态系统中最为重要的组成部分，对整个区域生态系统起到“牵一发而动全身”的作用。不仅如此，生态敏感区中的自然生态要素恢复能力较弱，更有可能引起大范围的生态退化。针对生态敏感地区现存已经遭到破坏的生态空间，恢复生态学的理论和方法是很好的解决策略。原有的绿色基础设施理论以景观生态学和保护生物学等理论为基础，本文的研究将恢复生态学的原理应用于绿色基础设施的理论中，并在针对生态敏感区乡村景观的GIA评价中确定生态缺口和生态恢复区域，旨在恢复地区的生态服务功能和完善生态网络。

图2 研究框架Fig.2 research framework

图3 生态敏感性分析框架Fig.3 ecological sensitivity analysis framework

3.2 生态诊断：面向乡村的GIA适宜性分析

3.2.1 GIA要素辨识

绿色基础设施评价的案例以城市居多，其框架构建、研究体系相对完整，针对乡村的GIA实践目前还较少。乡村地区有别于城市，乡村景观更有别于城市景观。城市景观以人工景观为主，兼顾休闲游憩等功能，表现为公园、生产绿地、防护绿地等，空间上体现为绿地嵌入城市格局；而乡村景观以大规模的自然生态资源为主，主要类型有农田、林地等，空间上体现为乡村居民点嵌入自然环境，与城市的图底关系正好相反（图4）。因此在GIA评价中应针对乡村尤其是生态敏感地区的乡村选择特定的评价指标。

GIA要素的辨识包括枢纽、廊道和缓冲区的辨识[11]。本文基于乡村景观的特质以及研究地域特有的自然地理环境等，将枢纽分为林地、农田、池塘、丘陵等；廊道主要包括河流、绿带和湿地等；基质主要包括聚落建设用地。主要用孔隙度、形状、密度、异质度等景观格局指数来对其进行评价和衡量。

3.2.2 GIA资源的评价与排序

GIA资源的评价与排序旨在对被辨识的自然要素在整个生态系统中的重要性作出评判，从而制定相应的生态保护政策。对生态敏感地区乡村GIA的评价和排序同时在两个层面上进行生态重要性和开发风险性的叠加分析：GIA网络要素（枢纽、廊道与缓冲区）层面和地图栅格单元层面。

GIA网络要素层面主要针对土地利用类型进行评价排序，识别生物多样性的生态用地类型，确定建设时序，制定差异化的生态化技术导则；GIA地图栅格单元层面主要针对具体地块进行优劣性比较和分析，确定生态价值更高的地块，并根据不同价值水平的系统划分保护区域的等级。对于生态重要性相当的枢纽和廊道，被破坏之后可能造成最大危害的区域需要优先保护[12]。

3.2.3 确定重要保护区域

通过对GIA资源进行评价和排序，确定最为重要、不可替代的优先保护区域为GIA核心景观区，根据保护现状、生态价值评价和开发风险综合评价制定有效保护的政策，对相应区域的景观格局作出优化调整。GIA核心景观区主要包括生态价值最高且土地开发风险排在前50%的枢纽、链接此枢纽且开发风险排在前50%的廊道等。生态价值和开发风险性评价稍弱的为GIA重点景观区，在不减损生态保护整体目标的前提下，对其景观格局进行适当调整。GIA一般景观区主要包括乡村聚落建设用地和部分生态价值较低的区域，针对此类区域主要进行面向乡村聚落的优化。针对不同评价结果采取不同的措施，可花费尽可能少的资源，实现保护目标的最大化。

4 生态对策：乡村景观优化的低碳策略

4.1 空间策略：面向增汇的低碳乡村格局优化

“增汇”是指提升碳汇系统的功能。植被具有良好的储碳功能，低碳策略应是通过植树造林、减少毁林、保护和恢复植被等措施吸收和固定大气中的CO2[13]。通过GIA评价，在增汇目标下，以景观格局优化配置和调整为核心的乡村景观格局优化应尽可能合理地保留乡村自然空间。景观规划可通过优化乡村聚落空间和自然生态要素之间的结合，实现乡村生态空间等增汇空间的合理科学布局，加强“碳汇”元素在空间位置上的生态化组合，实现乡村景观格局的优化和低碳乡村的发展。

针对生态敏感地区乡村景观格局优化的主要措施有：针对景观破碎化程度较高的区域，联通整体景观结构，优化景观廊道，根据其各自承担的景观功能区别对待河流、道路、绿道等不同类型廊道；弹性规划和引导生态空间的布局，建立分级的生态空间保护原则。通过GIA对重点保护区域的分析，确定需要进行生态恢复的区域，并结合恢复生态学的相关理论进行生态修复。对于森林采伐地、弃耕地、采矿废弃地和垃圾堆放场等陆生生态系统退化的生态缺口进行恢复和重建，主要恢复技术包括自然要素的再植和生态系统的恢复（图5）。依靠生态系统的自我调节与恢复能力或辅以人工措施，使遭到破坏的生态系统逐步恢复或使生态系统向良性循环的方向发展。

图4 城市景观与乡村景观的区别Fig.4 the difference between urban landscape and rural landscape

图5 生态恢复过程图Fig.5 ecological recovery process

4.2 实施策略：面向减排的乡村聚落生态化建设导则

“减排”是指从源头上减少碳的排放。乡村高碳化的源头在于乡村建设模式的高能量、高消耗、高开支、高浪费以及乡村高碳化的生活方式。在减排目标下，乡村可以通过经济发展模式的转型、传统生活方式的转变、低碳生态技术的引入等构建乡村聚落的生态化建设导则。

在合理布局乡村生态空间的基础上，基于减排的思路引导乡村进行基础设施建设。乡村基础设施主要包括给排水设施、垃圾收集与处理设施、安全与防灾设施、道路桥梁和安全设施等。给排水设施采取雨洪管理的相关生态措施，如干井、植草沟、蓄水池等进行雨水和污水的处理。同时也可以从材料选择和种植设计等技术措施和施工方法上进行乡村基础设施的生态化建设，注重通过提升当前生态空间的系统质量，提高生态用地的生态效益。

4.3 发展策略：面向低碳的可持续发展路径

根据景观功能的定位，可将乡村分为生态保护型乡村、生态旅游型乡村、生态农业型乡村、农业生产型乡村和农业经济型乡村等。针对不同类型乡村的不同生态需求，合理布局生态空间，构建“人地共生”的生态格局，方可实现“产地共赢”的可持续发展。

生态保护型乡村以生态保护为主，自然条件优越，水资源和森林资源等增汇空间丰富；生态旅游型乡村以发展生态旅游为主，生态环境优势明显，但潜在开发风险较大；生态农业型乡村以经济林、果林、大棚蔬菜为主，应注重生态经济的负面影响；农业生产型乡村中第一产业占主导地位，农田耕地较多，应合理布局；农业经济型乡村以发展为主，应重点关注生态保护和生态恢复。

5 结 语

城乡人居环境建设是未来我国推动新型城镇化的重要战略节点，而乡村作为自组织下的朴素机体，能够成为人工环境与生态保护之间的良性纽带。从碳源与碳汇角度来看，构建低碳目标导向下的可持续发展模式是未来乡村建设和发展的必由路径，更是对新型城镇化战略的有力回应。

本文在分析乡村“高碳排”与“低碳汇”的现有问题基础上，进一步提出低碳乡村模式下的人居环境优化在于平衡生产、生活、生态空间之间的价值平衡。接着以绿色基础设施评价作为构建低碳乡村人居环境模式的技术核心，从而为低碳乡村建设发展与生态保护提供了一种全新的思路和策略：从传统的以物种为核心的栖息地保护转变为乡村整体景观格局的保护，旨在协同优化生产、生活与生态空间的关系。与此同时，以“增汇减排”的低碳目标为实践导向，构建了一套适宜乡村的景观生态空间优化重组方法，提出基于“增汇减排”的乡村景观格局优化策略与生态化建设导则，以为低碳乡村的建设和可持续发展提供参考。

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图片来源：

图1-5：作者绘制

（编辑：郑曦）

A Study on Low-Carbon Rural Landscape Optimization Strategy Based on Green Infrastructure Assessment

Under the background of New-type Urbanization, low-carbon and sustainable development has become a general consensus. From the development of extensive pattern to a low-carbon efficient rural development model will be the future direction of rural development. In this paper, with the serious analysis of current carbon issues in rural area, we firstly consider that it is the key point to balance the rural production space, living space and ecological space for setting up the pattern of low-carbon rural environment. Secondly, based on the green infrastructure assessment, we construct suitable green infrastructure evaluation system for rural area, analyzing and evaluating the rural landscape pattern and situation combined with the ecological restoration theory. Finally, under the target of low-carbon targets, we put forward the rural landscape pattern optimizations and reorganization strategies, to provide strong supports for exploring the low-carbon sustainable development strategy in ecological sensitive area.

New-type Urbanization; Green Infrastructure Assessment; Rural Landscape; Ecological Sensitive Area; Low-carbon Strategy

10.13791/j.cnki.hsfwest.20150203

李咏华, 傅晓, 马淇蔚. 基于绿色基础设施评价的低碳乡村景观优化策略初探[J]. 西部人居环境学刊, 2015, 30(02): 11-14.

TU981

B

2095-6304(2015)02-0011-04

* 国家自然科学基金资助项目（51238011）

李咏华： 浙江大学建筑工程学院，副教授，mqw77@ qq.com

傅 晓：浙江大学建筑工程学院，硕士研究生

马淇蔚：浙江大学建筑工程学院，硕士研究生

2015-03-20