基于主导生态功能保护的美丽宜居村镇生态建设模式研究

张龙江，纪荣婷，李 辉，张云华，张继飞，刘 畅，柳本立，李海东①

(1.生态环境部南京环境科学研究所，江苏 南京 210042；2.安徽农业大学资源与环境学院，安徽 合肥 230036；3.中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所，四川 成都 610041；4.重庆交通大学建筑与城市规划学院，重庆 400074；5.中国科学院西北生态环境资源研究院沙漠与沙漠化重点实验室，甘肃 兰州 730000)

目前，我国城镇化建设已取得较大进展，但大部分村镇建设仍较为落后，“城乡发展不平衡与乡村发展不充分”是制约乡村振兴的关键因素[1]。自2004以来，中央一号文件连续15 a关注农村问题，指出村镇建设问题集中体现在“非农化、老弱化、空废化、污损化和贫困化”五化问题[2]，其实质是村镇建设与资源环境承载力不协调的结果。因此，研究村镇承载力和绿色生态建设模式，有助于建立健全城乡融合发展体制机制和政策体系，推进乡村振兴和美丽宜居村镇建设[3]。区域主导生态功能和产业布局是制约村镇建设生态安全的关键因子[4]。乡镇(不含城关镇)与村庄及周边地区所围成的区域组成了村镇生产、生活和生态空间(三生空间)[5]，如何协调好主导生态功能保护与村镇空间布局、人口规模和产业发展之间的关系，对于推动“产业兴旺、生态宜居”乡村振兴战略具有重要意义[6]。村镇建设与生态承载力密不可分[7]。一方面，村镇承载的人口数量和产业规模不能超出生态承载力阈值；另一方面，基于主导生态功能保护的村镇绿色生态建设，可提升村镇承载力和可持续发展能力。因此，基于山水林田湖草系统原理，开展村镇建设生态安全评估与绿色生态建设模式研究，可以提升我国村镇建设生态安全保障能力、缓解主导生态功能保护与发展之间的矛盾，从而为巩固脱贫攻坚成果和支撑乡村振兴的环境管理提供支撑。

1 材料与方法

1.1 重要生态功能区和典型村镇概况

村镇建设生态安全评估与绿色生态建设模式研究区域包括5个重要生态功能区和5个典型村镇。结合《全国主体功能区规划》和《全国重要生态功能区划(修编版)》，筛选确定5个重要生态功能区，分别为天目山-怀玉山区水源涵养与生物多样性保护重要区(R1)、大娄山区水源涵养与生物多样性保护重要区(R2)、三峡库区土壤保持重要区(R3)、黑河中下游防风固沙重要区(R4)和川西北水源涵养与生物多样性保护重要区(R5)，主导生态功能包括水源涵养、生物多样性维护、水土保持、防风固沙和减灾防灾(表1)。在上述5个重要生态功能区(R1～R5)分别选择安徽省黄山市新明乡(T1，生态乡镇)、贵州省仁怀市茅台镇(T2，特色小镇)、重庆市万州区武陵镇(T3，生态乡镇)、甘肃省敦煌市月牙泉镇(T4，特色小镇)和四川省汶川县威州镇(T5，全国综合减灾示范社区)(表2)5个典型村镇，开展不同区域/类型村镇建设模式研究。

1.2 研究思路和主要方法

(1)研究思路。包括“以面束点”和“以点带面”，“面”为重要生态功能区(R1～R5)，“点”为典型村镇(T1～T5)。“面”上主要开展村镇建设的主导生态功能辩识和承载力测算模型构建以及区域生态安全对不同类型村镇建设的约束影响研究，“点”上主要开展不同类型村镇生态建设成效评估、村镇建设生态安全约束下的产业适宜性以及美丽宜居村镇承载力提升和可持续发展模式研究。“以面束点”主要围绕村镇建设生态安全评估开展研究，解决村镇建设生态安全约束下的产业发展适宜性、区域生态安全对村镇建设约束的影响评价技术方面的问题，阐明不同类型村镇建设的生态安全约束边界及其对产业发展的影响机制。“以点带面”主要围绕村镇绿色生态建设模式开展研究，解决村镇建设生态空间布局与功能协同提升技术方面的问题，构建基于主导生态功能保护的绿色宜居村镇建设和可持续发展模式，从而提出重要生态功能区村镇承载力提升方案。

表1 5个重要生态功能区基本情况

表2 5个典型村镇基本情况

(2)主要方法。在5个重要生态功能区(R1～R5)和5个典型村镇(T1～T5)，结合国家生态乡镇、特色小镇等不同类型村镇建设的空间分布、重要生态功能区和生态保护红线区数据，利用叠加分析法和核密度分析法，对目前公布的全国4 591个国家级生态乡镇、1 513个省级以上特色小镇的空间分布和主导生态功能进行辨识。结合区域野外调查(包括样点、样线和样带)和资料收集，围绕区域生态安全对不同类型村镇建设的约束影响、不同类型宜居村镇生态建设成效评估、村镇建设生态安全约束下的产业适宜性等方面开展研究，为美丽宜居村镇承载力提升和可持续发展模式提供一手数据支撑。研究技术路线见图1。

2 研究结果

2.1 生态乡镇和特色小镇的主导生态功能

将全国分为东部、中部和西部3个地区，其中东部地区包括北京、天津、河北、辽宁、上海、江苏、浙江、福建、山东、广东和海南，中部地区包括山西、吉林、黑龙江、安徽、江西、河南、湖北和湖南，西部地区包括广西、重庆、四川、贵州、云南、西藏、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆和内蒙古。图2显示，全国有1 492 个国家级生态乡镇位于重要生态功能区内，占生态乡镇总数的32.50%。从地理分布看，各片区国家生态乡镇数量排序为华东地区(2 857个)>西南地区(442个)>华中地区(353个)>东北地区(339个)>华北地区(277个)>西北地区(211个)>华南地区(112个)。从主导生态功能来看，水源涵养、生物多样性保护、土壤保持、防风固沙和洪水调蓄型的生态乡镇数量分别为1 187、1 114、871、32和61个，以水源涵养、生物多样性保护和土壤保持功能的乡镇占比较高。我国特色小镇在地理空间分布上呈“东密西疏”格局(表3)。

从分布来看，东部地区特色小镇数量最多，分别为中、西部地区的2.65和2.40倍。从地理集中指数来看，分布均衡程度最高的地区为中部地区，最低的为西部地区，呈现由东南沿海向西北内陆地区逐渐减少趋势。从分布密度来看，东部地区分布密度最大，形成了以京津冀、长三角、珠三角地区为代表的高密度集聚区。特色小镇建设受地形因素、交通条件、人口数量和经济发展水平的影响较大，表现为地形平坦、交通便利、经济发展水平高的地区有利于特色小镇建设。

表3 我国东中西部特色小镇分布情况

东部地区包括北京、天津、河北、辽宁、上海、江苏、浙江、福建、山东、广东和海南，中部地区包括山西、吉林、黑龙江、安徽、江西、河南、湖北和湖南，西部地区包括广西、重庆、四川、贵州、云南、西藏、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆和内蒙古。

2.2 全国综合减灾示范社区时空格局

2008—2019年国家减灾委员会等相关部门发布12 536个全国综合减灾示范社区，标准差椭圆分析和地理探测器分析结果(图3)表明，全国综合减灾示范社区建设快速期集中在2011年之前，地理分布呈现东高西低格局，主要聚集在京津冀、珠三角、长三角和成渝地区以及武汉和长沙等城市群周边，建设重点以城市社区为主，以乡村地区为辅。标准差椭圆分析和网格模数分析表明，全国综合减灾示范社区集中性不断强化，且标准差椭圆重心位置从晋豫接壤地带的山西省阳城县附近逐步向河南省境内中部、南部和东部转移。影响全国综合减灾示范社区分布密度、空间分布R指数和最邻近距离指数较大的因素，分别为财政能力、投资能力和区位。

2.3 村镇建设生态安全约束下的产业适宜性

以乡镇行政边界为研究单元，从“离心力”产业发展动力和“向心力”生态安全约束力2个方面，构建了产业适宜性评价框架(图4)。由图4可见，基于生态安全约束的村镇产业适宜性评价理论和方法，将公共管控政策作为村镇建设生态安全约束的关键因素，包括重要生态功能区、区(县)和乡镇3个尺度。通过分析黄山市新明乡(T1)、仁怀市茅台镇(T2)、重庆市武陵镇(T3)、敦煌市月牙泉镇(T4)和汶川县威州镇(T5)的产业发展状况，聚焦村镇建设生态安全约束下产业的不适宜性问题、村镇各产业发展的适宜性优先次序等，为下一步开展村镇建设产业承载力与产业发展的一致性、适宜路径实证研究提供基础支撑。

2.4 重要生态功能区典型村镇生态建设模式

根据R1～R55个重要生态功能区的主导生态功能以及黄山市新明乡(T1)、仁怀市茅台镇(T2)、重庆市武陵镇(T3)、敦煌市月牙泉镇(T4)和汶川县威州镇(T5)5个典型村镇的产业发展情况，初步提出不同类型村镇绿色生态建设模式(表4)，包括茶产业模式、酒产业模式、特色农业模式、生态旅游模式和防灾减灾模式。

表4 不同类型村镇绿色生态建设模式和产业发展概况

结合村镇建设复合生态系统承载力评价与生态安全约束下承载对象测算需求，不同类型村镇绿色生态建设模式的研究重点如下：(1)黄山市新明乡茶产业模式：从坡度、坡向、生态保护红线和村镇建设用地布局等方面，开展新明乡茶产业规模测算和茶产业承载力提升方案制定；(2)茅台镇酒产业模式：重点分析茅台镇“三生空间”布局[8]、土地资源与酒产业发展的关系[9]，建立“绿水青山就是金山银山”转化评估和可持续发展机制[10]；(3)武陵镇特色农业模式：通过对武陵镇生态安全约束产业适宜性进行分析和对不同产业承载力的分析研究，阐明当前武陵镇对人口规模和产业发展的承载力水平；(4)月牙泉镇生态旅游模式：通过研究月牙泉旅游业、水土资源约束和周边地物对鸣沙山月牙泉风沙环境和流场稳定性的影响，分析周边村镇林场用地对月牙泉风力的作用，提出生态安全管控策略；(5)威州镇防灾减灾模式：利用生态位适宜度测度方法及其模型对乡村聚落景观的空间用地适宜性进行分析和评价，提出村镇建设生态空间布局与功能提升技术，为川西北高山峡谷型乡村聚落产业发展和减灾防灾提供科学依据。

3 对策

3.1 不同类型村镇生态安全约束下承载对象测算

基于生态乡镇、特色小镇和森林小镇等不同类型村镇建设的管理指标，结合不同地区资源环境禀赋，阐明村镇建设生态承载力的内涵特征、测算指标和评价模型等关键问题，结合村镇建设人居环境的适宜性和生态敏感性评价，明确承载对象，构建基于主导生态功能保护(从水源涵养、生物多样性维护、水土保持、防风固沙和减灾防灾)的典型村镇(T1～T5)建设生态承载力测算模型，分析村镇建设生态压力、生态弹性力和生态承载力动态变化，提升村镇建设生态安全保障的支撑水平。

3.2 重要生态功能区村镇生态建设成效评估

针对村镇建设生态环境治理需求，继续开展重要生态功能区(R1～R5)不同类型村镇生态建设成效综合性评估研究，明确村镇复合生态系统变化的社会和经济驱动因素，探明区域生态安全对村镇发展产业规模和人口数量的影响，分析村镇生态建设模式的影响因素和生态安全制约因子，揭示村镇建设的生态安全调控机制。

3.3 美丽宜居村镇承载力提升和可持续发展模式研究

针对村镇建设和产业发展面临的生态安全约束问题，深入开展不同区域/类型村镇建设的主导产业布局、产业结构优化和产业特色培育研究，研发不同类型村镇建设生态空间布局与功能协调提升技术。针对不同典型村镇建设，提出美丽宜居村镇的“三生”空间优化布局和绿色生态建设模式，支撑国家生态乡镇、特色小镇和森林小镇等典型村镇建设和可持续发展。