国土空间规划背景下生态网络分析方法研究

虞小龙 陈照 陶磊

生态空间是一种具有重要生态功能的区域，具有提供生态产品和服务的功能。为维护复合生态系统，维系自然与社会的健康运转，应当注重构建生态网络。但由于城市化进程日益加快，建设空间呈现无序扩张的趋势，致使生态空间被大量挤压和侵占，出现严重的生态破坏现象。为此应当积极依托国土空间规划的背景，合理运用生态网络分析方法，探寻相关规划策略，进一步提升生态效益。

一、国土空间规划背景及意义

随着我国城市化发展速度日益加快，生态环境受到一定程度的影响，为保证居民宜居环境，维护生态系统平衡，则需要采取有效的改造和整治措施。而国土空间规划作为一项关系到国计民生的重要活动，能够保证各项资源得到最大化利用，避免出现资源浪费等问题。通过合理设计国土空间规划能够在实施生态改造的过程中，减少对自然环境的干扰和破坏，并对污染现象实施整治。因此开展国土空间规划有利于支撑城市化及城镇化的快速发展，高效保护和利用国土空间资源。在此背景下，应当建立全国统一、责权清晰、科学高效的国土空间规划体系，构建新时代国土空间开发保护格局，并综合考虑人口分布、经济布局以及国土利用和生态环境保护等因素，对各类空间布局实施优化，以此推进生态文明建设。

二、生态网络分析方法

1.构建生态网络模型

当前生态网络是一种模拟生物间相互作用关系的网络，能够描述生态系统中不同分室间物质和能量传递的结构。在实践应用中侧重对生态系统组成要素间的作用关系进行分析，强调研究系统的结构和功能关系。在国土空间规划背景下开展生态网络分析方法，则应当先建立相应的模型。其实质是构建食物、能量传递网络，具体包括种群传递、生命体和环境的传递关系。主要过程如下：

确定生态系统的边界，明确约束系统的影响因素。将经过网络边界的输入和输出物质，均可作为研究对象。

物种群划分。针对已经明确边界的生态系统，应当按照功能对系统中的生物进行物种群划分，通常情况下最高聚集程度的物种群可分为生产者、分解者以及消费者等分室。如需降低聚集程度，可进一步细化。划分的聚集程度不同，单个物种也可能属于不同的分室。

确定度量单位。针对生态网络中的物质流和能量流应当合理选择度量单位，比如单位时间、单位面积的物质流量可选择碳、磷、氮等元素的质量单位表示。对于能量则是选择焦耳或千焦耳等作为单位。

建立可达矩阵。即是构建表达分室间物质传递关系的可达矩阵，有助于描述网络中分室物质传递关系，能够有效发现网络中所存在的多重反馈关系。

收集网络分析数据。对每个分数的数目和生理指标进行测算，例如生产量、呼吸消耗、消费量及排泄量等。在必要时可将呼吸消耗量与排泄量进行合计。再采用物质守恒定律和热力学定律进行计算。

灵敏度分析。因为单纯采集现场数据以及文献来源信息等，难以保障网络分析所需数据具有完整性和准确性。因此需要进行灵敏度分析，判断数据偏差对结果的影响程度。

2.构建生态群落

开展生态网络分析时，应当构建相应的生态群落。通常情况下需要遵循两个基本规则。一是将人口生态学作为基础，按照捕食关系构建网络结构，具体包括初级生产者、草食及肉食动物等。但不包含分解者和食碎屑者，由此该网络不具有物质循环功能。基于该规则建立典型的生态网络模型类型有层叠模型、生境模型等。二是依据生态系统生态学理论，根据生态系统中的能量流动关系，构建完善的网络结构。其一般包括所有的功能群体，具有物质和能量的循环功能。常用模型包括电脑化生态系统模型。以栽培松林为例，其能量流动分析如图1所示。

图1 栽培松林的能量流动分析

三、国土空间规划背景下生态网络规划策略

1.完善生态基础设施整体框架

根据国土空间规划的要求以及生态网络分析方法的运用，在编制生态空间时，应当注重完善生态基础设施的整体框架。首先，加强生态枢纽识别。即是在对改造区域本地条件的基础上，严格按照生态斑块的面积、位置、生态服务功能等实施评估，从而有效遴选区域内部具有重要生态影响的生态斑块。比如参照我国现行的相关标准和技术指南，合理识别生态枢纽，对不同类型用地进行生态价值分类，可按照敏感性分为1—9级。同时应当规划重点对生态枢纽实施优化，保证生物生境以及迁徙的可能性，积极进行生态修复，加强环境保护和优化力度。其次，构建生态廊道，即是注重强化生态枢纽之间的联系。比如可以将河道作为联系廊道，按照河道等级预留一定空间作为缓冲区。再依托铁路、公路、防护林等设施预留廊道。形成良好的水绿空间，保证城市与郊区之间具有开放性空间，承担生态隔离等功能。并且对该区域应当注重生态修复、控制开发建设，保证生态基础设施健康发展，更好地发挥生态功能。具体框架如图2所示。

图2 生态网络构建框架

2.基于可持续发展构建生态体系

在现阶段国土空间规划背景下，实施生态网络建设，需要从可持续发展的角度出发，注重城市生态、产业以及自然等协同发展，围绕地方特色，融合各项生态要素和资源。比如在现有生态基底的基础上，建设复合型城乡公园体系、城市绿道体系等，进而形成全面的生态构架。比如规划生态公园体系，则是以生态为底、公园为点，营造绿色生态环境氛围。同时在绿道建设中，应当规划区域-城市-社区等三级体系，并注重整合当地的生态和文化等要素，加强生态内部网络架构建设，形成开放性的生态结构。

3.强化分级分类管控力度

基于生态网络分析方法的应用，在国土空间规划背景下推动生态文明建设，则是要强化分级分类管控力度，严格遵循刚柔并济、分级传导和部门协作等原则实施管理控制。比如设置生态红线，将其作为刚性控制线，能够评估生态基底的服务价值和敏感性。通常情况下根据相关建设行为准入要求，可划分为四类生态空间。为保障不同生态要素之间的融合，可适当保留一定的弹性。在管控时，将二类生态空间作为禁建区，主要开展生态保育工作，禁止开发建设活动。对于三类生态空间则提出限制建设标准，允许公园规划建设、重大基础设施、公益设施等。四类生态空间则是以绿地建设为主，起到休闲游憩等功能，实现与市民生活的协调性。另外一方面，针对生态网络规划的管控需严格遵循核心生态控制指标，设定相应目标值，其如表1所示，共涉及三大类和八小类，以此指导生态网络的规划和构建。

表1 生态网络规划控制指标

四、结语

综上所述，在国土空间规划的背景下，进行有效的生态网络分析有助于为生态空间编制提供科学、良好的指导，促使生态功能具有连通性和完整性。为实现国土空间得到合理开发以及资源优化利用，应当完善生态基础设施整体框架、基于可持续发展构建生态体系、强化分级分类管控力度等，构建可持续性的生态格局，与社会经济发展相协调。