生态保护与修复背景下的巫山县城市周边景观生态规划

吴 恒，朱丽艳，许先鹏，赫尚丽

(1.西南林业大学，昆明 650224；2.国家林业和草原局 昆明勘察设计院，昆明 650216)

重庆是长江上游重要的生态屏障，也是长江上游生态文明先行示范带核心区。2016年1月5日，习近平总书记在重庆主持召开的“推动长江经济带发展座谈会”上强调，长江是中华民族的母亲河，也是中华民族发展的重要支撑；推动长江经济带发展必须从中华民族长远利益考虑，把修复长江生态环境摆在压倒性位置，共抓大保护、不搞大开发，努力把长江经济带建设成为生态更优美、交通更顺畅、经济更协调、市场更统一、机制更科学的黄金经济带，探索出一条生态优先、绿色发展新路子。巫山县位于长江三峡核心，是国家级重点生态功能区，肩负着筑牢长江上游重要生态屏障的重要责任[1-2]。巫山县实施生态保护与修复工作是实施“生态优先绿色发展”战略的具体实践，对进一步加大生态环境保护力度，努力打造三峡库区“生态优先绿色发展”示范区具有现实意义。探索生态保护与修复背景下城市周边景观生态规划研究对于完善国土空间规划和促进生态文明建设具有理论意义[3-5]。

1 巫山县基本情况

巫山县位于重庆市东部，处三峡库区腹心，素有“渝东北门户”之称，地跨长江巫峡两岸，东邻湖北巴东，南连湖北建始，西抵奉节，北依巫溪，面积2 958 km2。地处大巴山坳褶带、川东褶带、渝鄂湘黔隆起褶带等三大构造单元结合部，是典型的山区县。巫山县最低海拔为三峡蓄水最高水位175 m，最高海拔2 680 m(北缘太平山)，相对高差2 505 m。土壤发育在各成土母岩上的土壤有紫色土、黄壤、石灰岩土、黄棕壤、棕壤、水稻土、冲积土7个土类。长江自西向东横跨县境中部，境内流长56.5 km，汇入长江流域面积在100 km2以内的有大宁河、大溪河、官渡河、抱龙河等9条支流，此外尚有流淌溪流54条。亚热带季风性湿润气候，立体气候特征明显，时空分布不均，境内水平地带植被类型为常绿阔叶林，具垂直分布特征。

巫山县辖2个街道、24个乡镇，307个村、33个居委会。2018年末，全县户籍人口63.49万人。2018年生产总值1 426 379万元，其中第一产业256 555万元，第二产业418 482万元，第三产业751 342万元，全体居民人均可支配收入18 173元。2018年环境空气优良天数346 d，PM2.5平均浓度为33 μg·m-3，PM10平均浓度为53 μg·m-3，NO2平均浓度为29 μg·m-3，长江干流水质稳定保持Ⅱ类。

2 城市周边生态系统现状与问题

2.1 生态系统现状

2.1.1 土地利用现状 按照城市周边第一重山脊线为规划范围进行城市周边生态系统结构分析。根据遥感影像解译和土地利用变更调查资料，2018年巫山县城市周边生态系统中，耕地1 640.4 hm2、占总面积的14.1%，园地310.3 hm2、占总面积的2.7%，林地6 294.8 hm2、占总面积的54.3%，草地42.7 hm2、占总面积的0.4%，商服用地41.3 hm2、占总面积的0.4%，工矿仓储用地130.9 hm2、占总面积的1.1%，住宅用地822.9 hm2、占总面积的7.1%，公共管理与公共服务用地192.2 hm2、占总面积的1.7%，特殊用地40.0 hm2、占总面积的0.3%，交通运输用地374.5 hm2、占总面积的3.2%，水域及水利设施用地1 694.2 hm2、占总面积的14.6%，其它土地12.5 hm2、占总面积的0.1%。

2.1.2 森林资源现状 城市周边景观生态规划范围内林地面积6 294.8 hm2。其中有林地3 023.7 hm2、占林地面积的48.0%，疏林地113.5 hm2、占林地面积的1.8%，灌木林地2 645.0 hm2、占林地面积的42.0%，未成林地351.9 hm2、占林地面积的5.6%，无立木林地22.9 hm2、占林地面积的0.4%，宜林地137.8 hm2、占林地面积的2.2%，林业辅助生产用地0.1 hm2、占林地面积的0.0%。规划区内有林地、疏林地和灌木林地面积占林地面积的91.8%。斜坡、陡坡、急坡等面积占火烧迹地、宜林荒山荒地、其它宜林地等应造林地面积的85.6%；造林密度小于750株·hm-2的地块面积占柏木未成林造林地的64.6%，其它软阔未成林地密度均小于975株·hm-2；商品林中幼林占79.78%，活立木蓄积小于50 m3·hm-2的林地面积占87.41%；黄栌面积占灌木林面积的52.72%，覆盖度低于45%的灌木林占53.10%。

2.1.3 景观格局 城市周边生态系统划分为城镇建设与非城镇建设用地两种类型，主要由自然、半自然景观构成的非城镇建设用地占总面积的86.2%，城镇建设用地面积占比仅为13.8%。按照景观生态学的“斑块—廊道—基质”结构，巫山县城市周边生态系统以林地等非城镇建设用地为“基质”，城镇建设用地只是其中比较重要的“斑块”；在各类用地的空间组合方面，城镇建设用地除县城内相对集中外，在其它地域多为丘陵与山地等农林景观所分隔，各城镇由道路连接。巫山县城市周边规划区景观的基本格局为城镇建设用地“斑块”镶嵌于非城市建设用地“基质”之中，道路、水系等是连接二者的“廊道”。

2.2 生态系统问题诊断

2.2.1 保护和恢复速度低于或滞后于损耗速度 巫山县城市人口、经济在超常规增长的同时，也造成原有城乡环境资源的占用与消耗，其保护和恢复速度低于或滞后于损耗速度，造成部分区域山体裸露，植被剥离。

2.2.2 自然景观面积不断缩小，生境类型趋于简单化 由于人为扰动强度过大，城市人工景观逐渐取代了一些原有的自然景观，景观内部的各种自然生境类型也随之消失，使整个区域的生境类型趋于简单化。造成区域内水土流失、生物多样性下降等问题。

2.2.3 天然植被的破碎度增加，生态通道联系的通达性降低 天然植被减少的一个直接后果是野生动植物栖息地丧失或大幅缩小，意味着生物多样性减少。此外，高等级路网对自然生态区的不断切割，也是破坏生物多样性的重要原因。

2.3 生态系统提升难点

2.3.1 可造林地块立地质量差，营造林工程难度高 巫山县多年实施营造林工程，剩余的可造林地块属于困难立地造林，存在着坡度大、土壤瘠薄、立地条件较差、石砾含量高等问题。新的营造林工程应辅助相应的工程措施，保障造林的水源供给，提高可造林地块的造林成活率。

2.3.2 未成林造林地急需强化幼林抚育 部分未成林造林地质量较差，一是受气候、立地条件、自然灾害等不利客观因素影响，苗木生长不良，未成林质量不高；二是受苗木质量、规格、施工等技术不足的影响，林地幼树生长质量不高，成林转化率低。急需进行相应的补植和幼林抚育、除草等措施辅助成林。

2.3.3 现有林郁闭度小，单位面积蓄积量低，森林质量需要提升 现有林分存在森林面积大、蓄积量少，中幼龄林多、成熟林少，低产低效林多、优质林分少，纯林多、混交林少等问题，总体表现为森林资源总量不足、分布不均、质量不高、蓄积量较小、稳定性较差。

2.3.4 以黄栌为主的灌木林地受干旱影响，红叶灌木需要补植 黄栌是巫山县周边的主要观景造林树种，但夏季高温少雨和持续干旱的情况导致黄栌出现不同程度的枯死，尤其是气候变化对困难立地的植被生长影响显著。

3 规划思路与方法

3.1 规划思路

城市化是当前全球社会经济发展的必然趋势，随着可持续发展观念逐渐深入人心，注重生态环境保护，追求人与自然的和谐发展，城市自然生态系统服务功能和景观质量正越来越多地受到城市经营者的重视。巫山县城市化快速扩展历程(图1)和趋势亟需保护和恢复生态承载能力，提升城市周边生态景观质量。巫山县城市景观具有四大基本功能，即生物生产功能、环境服务功能、文化支持功能与信息输运功能[3,6]。

城市景观是具有不同功能类型景观组分的空间镶嵌体，其整体功能是各类个体单元异质功能的耦合；功能类型的认识是从相互关联角度出发，对功能分异的识别。依景观生态学原理和方法，巫山县城市周边景观生态规划应结合“生态湿地空间——城市发展空间——生态防护空间”城市生态格局，遵循“自然、生态、和谐”理念，以营建森林生态系统为基础，提升森林景观为重点，发展森林产业为支撑，推动生态文化建设为导向，按照适地适树、师法自然、生态景观等原则，通过合理布局森林景观和均衡提升森林质量，全面构建林型、林种、林分结构合理，景观优美，产业健康，文化丰富的森林生态系统。

图1 巫山县1985-2018城市化进程与GDP增长情况

3.2 规划方法

基于景观破碎度指标、生态系统价值和RS/GIS的空间分析技术进行景观生态规划。生态服务价值越大的景观类型，对于维护整个区域生态系统的贡献就越大，因此其保护的意义则更大，应将其列为禁止开发区和限制开发区的景观类型；而对于生态服务价值较低的区域则更适宜作为满足城市未来空间拓展的优先选择，将其列为重点开发区和优化开发区的景观类型。与此相对应的是，景观破碎度越高则表明人类活动对区域生态系统的干扰程度越大，而景观的进一步破碎而不进行调控干预及生态修复，则其生态服务价值的损失风险将更大[3,7]。因此在以生态服务价值分区的基础上辅以景观破碎度作为划定维护区或者修复区的细分依据。

3.2.1 生态服务价值量化方法 土地利用或者覆盖变化(LUCC)通过改变生态系统的结构和功能，对生态系统维持其服务功能起决定性作用，也就直接影响到生态系统的服务价值。因此对土地利用类型生态服务价值的评价，能反映区域景观生态系统自然属性的相关信息，为景观生态分区提供基本依据。计算单位面积上生态系统服务价值系数ESVPA(Ecological Service Value Per Area)，计算公式为：

ESVPA=∑AkCk/At

式中：ESVPA为生态系统综合服务价值系数；Ak为土地利用类型k的分布面积，At为空间分析单元内的所有土地利用类型分布面积之和，Ck为该类型土地单位面积的生态系统服务价值系数。

3.2.2 景观破碎度量化方法 景观破碎是由于自然或人为干扰所导致的景观由单一、均质和连续的整体趋向于复杂、异质和不连续的斑块镶嵌体的过程，景观破碎化是生物多样性丧失的重要原因之一，它与自然资源保护密切相关。本规划采用斑块密度(Dp)来间接衡量景观破碎的程度，并以此作为区域生态服务价值流失及生态系统稳定性崩溃潜在风险高低度量的标志之一，也作为景观生态规划的辅助依据，计算公式为：

式中：Dp为景观斑块密度；ni为分析单元内某一用地类型的斑块数，Ai为该土地利用类型的分布面积。

图2 巫山县城周边生态系统服务价值(ESVPA)和景观破碎程度(Dp)分布图

3.3 规划结果

按照生态系统服务价值和景观破碎程度进行空间分析，见图2。其中生态系统服务价值(ESVPA)分布图中颜色越绿表明生态系统服务价值系数越高，颜色越红表明生态系统服务价值系数越低；景观破碎程度(Dp)分布图中颜色越绿表明生态景观越完整，颜色越红表明生态景观越破碎。根据生态系统服务价值和景观破碎程度的空间分布可将规划区分为“一环二轴三片多区”的景观生态格局。

其中“一环”指环城路沿线，“二轴”指横轴长江和纵轴大宁河，“三片”指江南、江东和主城片区，“多区”指重点生态维护区、重点生态修复区、一般生态维护区和一般生态修复区，其中城市规划区不在本规划范围内，故景观生态规划分区不划分城市扩展重点开发区和城市拓展优化开发区。

“一环”着重建设巫山县城市周边的天然生态隔离带，是构建优质生态屏障的基础，具备生态净化和调节功能、水土保持功能、水源涵养功能、生物多样性保护功能，从而提升巫山县城周边生态环境承载力。“二轴”要充分发挥江河的生态系统服务功能，维护长江生态系统的稳定性。“三片”是城市建设区的建成景观，提供居民生产生活功能，也具有生态系统服务功能。“多区”需要因地制宜，区分重点和一般，维护区和修复区，根据现状规划建设项目，提升城市周边生态景观。

4 讨论

巫山县位于长江三峡核心，是国家级重点生态功能区，肩负着筑牢长江上游重要生态屏障的重要责任。通过城市周边生态系统现状分析，以土地利用现状、森林资源现状和景观格局进行了生态系统问题诊断，并明确生态系统改善和景观提升的难点。在现状分析的基础上，采用生态服务价值量化方法和景观破碎度量化方法对规划区进行分区研究，依据生态系统服务价值和景观破碎程度的空间分布将规划区分为“一环二轴三片多区”的景观生态格局形成了“生态湿地空间——城市发展空间——生态防护空间”的城市生态格局。

城市周边景观生态规划应依托现有山、水、林、田、草等自然景观和资源。通过对城周实施植被恢复及特殊节点景观提升措施，构建生态、景观、产业和文化体系，以工程措施为抓手，形成“立体生态环”。通过提升环城森林质量，发挥生态综合效益，推进城市生态文明建设。