生态安全格局构建技术在新安江综合保护工程中的应用

韩善锐，徐玲娥，吕丰锦，陈奋飞，李华斌，孙大洋

（中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，浙江 杭州 310014）

1 问题的提出

近年来，国家层面生态文明建设力度逐步加强。十八大工作报告提出，要大力推进生态文明建设，优化国土空间开发格局，构建科学合理的城市化格局、农业发展格局、生态安全格局。十九大报告进一步指出，应加大生态系统保护力度，实施重要生态系统保护和修复重大工程，优化生态安全屏障体系，构建生态廊道和生物多样性保护网络，提升生态系统质量和稳定性。生态安全格局的构建及维护不仅有利于生态系统结构与功能的完整、生物多样性保护、生态系统服务的维持，还将提升人类福祉、实现可持续发展，是保障区域生态安全的重要途径。

自浙江省委、省政府高位启动“五水共治”以来，全省河湖水安全、水生态、水环境得到大幅提升，良好的河湖生态环境已成为最普惠的民生福祉和最具吸引力的城乡绿道发展脉络。在新时期生态文明思想指引下，如何更好地推进“美丽河湖”建设，保障河湖生态系统生态安全，构建全域大美的河湖新格局，成为本阶段重点关注的核心问题。

为响应生态文明建设要求及“美丽河湖”建设需求，进一步促进河湖生态保护工作科学开展，结合新安江综合保护工程尝试探索基于生态安全格局的河湖生态综合保护模式，通过生态安全格局科学指引生态保护工程落地，力求实现河流生态系统的综合性保护与修复，为河流生态保护与利用研究提供一定的借鉴与参考。

2 研究区域概况

新安江发源于安徽省黄山市休宁县境内，东入浙江省西部，经淳安县至建德市与兰江汇合后为钱塘江干流桐江段、富春江段，东北流入钱塘江，是钱塘江正源，干流长373 km，流域面积约1.1万km2。

新安江综合保护工程（钱塘江生态经济带建德段）是建德市推进高铁经济战略的一个核心项目，聚焦于新安江两岸的生态系统保护与恢复。项目位于新安江（建德段）黄饶半岛地块，上游起于莲花溪出口，下游至梅城七郎庙，涉及总面积32 km2。该区域生态环境基底优越，自然资源丰富，生物多样性高。

2.1 水质情况

区域内新安江水体水质基本稳定在Ⅱ～Ⅲ类，满足水环境功能区划水质目标要求（不低于Ⅲ类）。

2.2 植物资源

新安江流域植物资源丰富、植被覆盖度高。根据生物资源调研成果，区域内现存种子植物142科、590属、1 101种，被子植物135科、576属、1 080种。其中，涉及古树名木共计11株，分别为香樟（10株）、花榈木（1株）。区域涉及植被类型主要包括针叶林、常绿阔叶林、针阔叶混交林和人工林4个植被型组，含9个群系。其中，以挺水植物、沉水植物及浮叶植物为代表的水生植物组成丰富，生物多样性较高。

2.3 动物资源

根据生物本底调研成果，区域动物资源主要包括鸟类、哺乳类、两栖类、爬行类、鱼类及底栖动物等。其中鸟类10目30科59种，含国家Ⅱ级重点保护鸟类3种、浙江省重点保护陆生野生动物5种；哺乳类6目9科18种，含浙江省重点保护陆生野生动物1种；两栖类1目4科10种，均为新安江流域两栖类优势种；爬行类3目8科22种；鱼类5目16科74种，底栖动物30种。

2.4 生态环境

新安江两岸滩地以原生态湿地为主，部分区段为坡地农田及茶园。两岸外延山体植被覆盖良好，水土流失风险较低。但目前工程区域内存在局部生态系统退化、生境类型单一等问题，生态系统服务功能潜在价值利用方式单一，缺乏对新安江沿线整体生态系统服务功能的综合保护和开发利用，包括其特有的小气候条件、沿线丰富的植被地貌、生态滩地湿地利用等。

3 生态安全格局构建的技术思路

新安江综合保护工程作为建德市针对新安江流域生态保护和利用的重点工程，通过合理安排相关保护和开发建设工作，指引综合保护工程落地，实现河流生态系统的综合保护，是其首要目标。

为实现新安江的综合保护与生态开发，基于场地现状条件，在全面、详实的生态调查成果基础上，通过构建区域生态安全格局，提出相应的生态管理策略与后续综合保护工程建设工作指导意见，并进一步结合生态工程技术的系统应用，确保区域生态安全格局落地，使基于生态安全格局科学指引综合保护工程项目能以较低的投入实现较高的生态保护效果和生态资源开发利用效益，进而实现新安江综合性的保护与提升（见图1）。

图1 技术路线图

4 生态安全格局构建

4.1 构建理论及方法

4.1.1 构建理论

生态安全格局是针对区域生态环境问题，在排除干扰的基础上，能够保护和恢复生物多样性、维持生态系统结构和过程的完整性、实现对区域生态环境问题有效控制和持续改善的区域性空间格局。其核心路径是通过确定自然生态过程的一个系列阈限和安全层次，识别维护与控制生态过程的关键性时空量序格局，进而提出系统的生态管理策略，并通过区域生态安全格局的规划设计及生态技术的实施落地。

4.1.2 基本方法

生态安全格局构建的根本目的是有效识别新安江流域范围内不同区域所处的生态安全水平，并针对不同等级的生态安全格局区域进行针对性的生态管理。具体则从区域生态本底、环境现状及存在的主要生态学问题出发，运用“3S”技术，对区域内的水文、地质灾害、生物保护等生态学过程进行系统的模拟分析，判别出维护区域内水资源、地质及生物等过程安全的关键性空间格局，即各生态过程所对应的单因子生态安全格局；在此基础上，综合、叠加各单一过程的生态安全格局，识别区域关键性的生态廊道和节点，进一步构建具有不同安全水平的综合生态安全格局，从而形成保障工程区内生态安全的景观格局网络。

4.2 生态安全格局构建

4.2.1 水资源安全格局

水资源安全格局主要基于重要地表水源保护、洪水调蓄区和洪水淹没分析对水资源安全进行综合评判，考虑新安江水文特征，主要以洪水淹没分析及水体保护控制为水资源安全格局构建的主要依据。水体保护控制区是基于项目区范围内重要的河流、水库，以与地表水源距离为标准进行不同的安全水平划分。基于洪水淹没分析识别5 a一遇、20 a一遇及50 a一遇洪水淹没范围，并结合水体保护控制区叠加分析得到水资源安全格局（见图2）。

图2 水资源安全格局图

4.2.2 地质灾害安全格局

区域内部分滨江地带存在潜在的地质灾害风险。地质灾害的发生与植被覆盖度、地形地貌条件及人类活动等关系密切，因而可基于不同致灾因子对地质灾害的致灾程度以及各因子对地质灾害的敏感性，分别进行赋值；基于自然断裂法对地质灾害敏感性分析结果进行分级，并综合考虑工程区过去发生的地质灾害分布情况，最终得到地质灾害安全格局（见图3）。

图3 地质灾害安全格局图

4.2.3 生物保护安全格局

伴随区域内城镇建设用地的快速扩张，生物栖息地面积逐渐减少、生境破碎化严重，城镇化带来生物廊道阻断导致栖息地之间的相互孤立。为加强区域内生物多样性保护，应从栖息地保护的需求出发，针对生物保护“源”地采取相应的保护措施。“源”应当是包括多个物种和自然栖息地的生态系统，具有广泛的代表性，且能够充分反映区域内多种生境特点，而“源”间的生态流动主要受土地覆被类型的影响。因此，选取生态功能较强、面积较大的生物栖息地、湿地作为生物保护的“源”地（如生物多样性保护红线区、高程高于150 m的林地区域），以土地覆被类型作为阻力因子，基于最小累积阻力模型模拟物种穿越不同景观基面的过程，判别生物保护安全格局（见图4）。

图4 生物保护安全格局图

4.2.4 综合生态安全格局

基于水资源安全格局、地质灾害安全格局和生物保护安全格局进行空间叠加得到综合生态安全格局。区域社会经济发展过程中，水资源、地质安全及生物保护均为项目区未来发展过程中不可或缺的重要内容，即以上3种单因子生态过程对生态安全格局的构建同等重要，因而采用等权叠加的方法计算得到综合生态安全格局（见图5）。

图5 综合生态安全格局图

5 综合保护工程建设指引

5.1 生态管理策略

综合生态安全格局揭示了保障区域生态安全的基本要素格局。其中，低水平安全格局区域是区域生态安全及其生态系统服务功能发挥的基本保证，主要以自然生态保护与修复为主，严格限制建设项目的开展，适当控制人类活动干扰；中水平安全格局为引导建设区域，也是保障生态安全的缓冲区域，需在一定的约束前提下引导开展建设工作，在开发建设的同时对区域内生态系统进行保护和恢复；高水平安全格局为维持区域生态服务功能的理想景观格局，在该区域及以外区域根据地区的实际发展需求开展合理的建设工作。区域整体的规划建设活动开展必须基于生态安全格局的完整性，强化新安江滨岸带的保护，根据不同的生态安全格局水平严格控制建设强度。

同时，低水平安全格局作为维持区域生态安全的底线安全格局，是区域生态保护的核心区域。其中考虑下涯湿地、黄饶半岛等区域均为重要生物保护源地区，考虑在湿地保护的基础上，优先通过优势节点保护、退化节点修复、关键节点提升，结合滩地生境修复、净化湿地建设、生态系统构建及海绵城市等生态技术保障区域生态安全。

5.2 保护建设指引

5.2.1 优势节点保护

以下涯湿地、黄饶半岛湿地等生物保护源地为核心，考虑现状水体水动力条件差、生境类型单一等问题，重点通过水系连通、浅滩营造、水生植物群落构建及海绵技术营造自然生境基底条件，恢复健康的水生态系统功能。

5.2.2 退化节点修复

针对芦苇塘、荷花塘等现状生态系统退化严重区域，重点通过异质栖息生境构建、水生植物优化、人工鸟巢建设等生态技术工法，修复健康的生态系统组成与结构，提升节点区域生境及生物多样性，同步恢复自然的生态景观风貌。

5.2.3 关键节点提升

以低水平安全格局区域为核心，同时考虑中、高水平格局区域重点问题，针对关键节点区域开展生态系统保护与修复工作。重点通过净化湿地建设、岸坡生态防护、农田面源治理、水土流失治理及雨水排口改造等生态技术措施实现生态功能的修复与提升，确保新安江生态安全。

6 结语

生态安全格局构建技术的应用促进了新安江综合保护工程的科学落地，促使在保障生态安全的前提下实现新安江两岸生态系统的全面保护与合理开发。通过区域生态安全格局构建提出系统的生态管理策略，进一步规范指引区域工程建设实施，促进区域生态系统的完善与提升；同时在不同安全水平格局指引下，结合生境修复、湿地构建、栖息地营造等先进生态工程技术，进一步保护生态优势节点、修复生态退化节点、提升生态开发节点，实现新安江综合保护工程建设生态效益的最大化，成为区域生态保护和利用的示范工程，为类似河湖生态保护与开发提供一定的思路参考与借鉴。