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环境生态学
1.14.3.2 11.3.2 生态规划的程序与内容

11.3.2 生态规划的程序与内容

1.生态规划的程序

生态规划目前尚无统一的工作程序。I.McHarg在其著作《结合自然的设计》中,提出了一个规划的生态学框架,并通过案例研究,对生态规划的工作程序及应用进行了探讨,对后来的生态规划影响很大,成为生态规划的一个基本思路。该方法分为七个步骤,如图11-4所示。

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图11-4 McHarg生态规划工作程序图

A—确定研究范围及目标;B—收集自然、人文资料;C—提取分析有关信息;

D—分析相关环境与资源的性能及划分适应性等级;E—资源评价与分级准则;

F—资源不同利用方向的相容性;G—综合发展(利用)的适宜性分区

欧阳志云提出区域发展生态规划由生态调查、生态评价、生态决策分析三个方面和以下七个步骤构成。①明确规划范围和规划目标。把区域发展作为规划目标显然太泛,可操作性不强,应在这个总目标下分解为具体任务。②根据规划目标与任务收集区域自然资源与环境、人口、经济产业结构等方面的资料与数据。③区域自然环境与资源的生态评价和生态经济分析。主要运用生态学、生态经济学、地学及其他相关学科的知识,对区域与规划目标有关的自然环境和资源的性能、生态过程、生态敏感性及区域生态潜力与限制因素进行综合评价。④区域社会经济结构分析。运用经济学和生态经济学理论分析评价区域农业、工业及其他经济产业部门的结构、资源利用及投入产出效益等,寻求区域社会经济发展的潜力和社会经济问题的症结。⑤按区域发展及资源开发的要求,分析评价各相关资源的生态适宜性,然后综合各单项资源的适宜性分析结果,分析区域发展或资源开发利用的综合生态适宜性空间分布。⑥根据发展目标,以综合适宜性评价结果为基础,制定区域发展与资源利用规划方案。⑦运用生态学与经济学知识,对规划方案及其对区域生态系统的影响以及生态环境的不可逆性进行综合评价。

2.生态规划的内容

1)生态调查

生态调查的目的在于收集规划区域内的自然、社会、人口、经济等方面的资料和数据,为充分了解规划区域的生态过程、生态潜力与制约因素提供基础。由于规划的对象与目标不同,所涉及因素的广度与深度也不同,因而生态调查所采用的方法和手段也不尽相同。

(1)实地调查。

实地调查是收集资料的最直接的方法,尤其在小区域大比例尺规划中,实地调查更为重要。

(2)历史调查。

人类活动与自然环境长期相互作用与影响,导致资源枯竭、土地退化、环境污染、生态破坏等问题多是历史上人类不适当的活动直接或间接的后果。在生态调查中,对历史过程进行调查了解,可以为规划者提供探索人类活动与区域环境问题之间关系的线索。

(3)公众参与的社会调查。

生态规划强调以人为本,体现公众参与。因此,通过社会调查,可以了解区域内不同阶层的人们对发展的要求和所关注的焦点问题,以便在规划中充分体现公众的愿望。同时,通过社会调查,进行专家咨询、座谈,可将专家的知识与经验结合于规划中。

(4)遥感调查。

近年来,遥感技术发展迅速,为及时准确获取区域空间特征资料提供了十分有效的手段。随着地理信息系统的发展与应用,遥感资料的处理得到技术上的保障,已成为生态规划的重要资料来源。

在生态调查中,根据生态规划的要求,往往将规划区域划分为不同的单元,将调查资料和数据落实到每个单元上,并建立信息管理系统,通过数据库和图形显示的方式将区域社会、经济和生态环境各种要素空间分布情况直观地表示出来,为下一步的生态分析奠定基础。

2)生态分析与评价

生态分析与评价主要运用生态系统及景观生态学理论与方法,对规划区域系统的组成、结构、功能与过程进行分析评价,认识和了解规划区域发展的生态潜力和限制因素。它主要包括以下几个方面的内容。

(1)生态过程分析。

生态过程是由生态系统类型、组成结构与功能所决定的,是生态系统及其功能的宏观表现。自然生态过程所反映的自然资源与能流特征、生态格局与动态都是以区域的生态系统功能为基础的。同时,人类的各种活动使得区域的生态过程带有明显的人工特征。在生态规划中,受人类活动影响的生态过程及其与自然生态过程的关系是关注的重点。特别是那些与区域发展和环境密切相关的生态过程如能流、物质循环、水循环、土地承载力、景观格局等,应在规划中进行综合分析。

(2)生态潜力分析。

狭义的生态潜力指单位面积土地上可能达到的第一性生产力,它是一个综合反映区域光、温、水、土资源配合的定量指标。它们的组合所允许的最大生产力通常是该区域农、林、牧业生态系统生产力的上限。广义的生态潜力则指区域内所有生态资源在自然条件下的生产和供应能力。通过对生态潜力的分析,与现状利用和产出进行对比,可以找到制约发展的主要生态环境要素。

(3)生态格局分析。

人类的长期活动使区域景观结构与功能带有明显的人工特征。原来物种丰富的自然植物群落被单一种群的农业和林业生物群落所取代,成为大多数区域景观的基质。城镇与农村居住区的广泛分布成为控制区域功能的镶嵌体,公路、铁路、人工林带(网)与区域交错的自然河道、人工河渠自然景观残片共同构成了区域的景观格局。不同要素、区域的基质,构成生态系统第一性生产者,而在山区和丘陵区,农田则可能成为缀块镶嵌在人工、半人工或自然林中。城镇是区域镶嵌体,又是社会经济中心,它通过发达的交通网络等廊道与农村及其他城镇进行物质与能量的交换与转化。残存的自然斑块则对维护区域生态条件、保存物种及生物多样性具重要意义。

无论是残存的自然斑块,还是人工化的景观要素及其动态,均反映在区域土地利用格局上,而生态规划的最终表达结果也反映在土地利用格局的改变上。因此,景观结构与功能的分析及其格局动态评价对生态规划具有重要的实际意义。

(4)生态敏感性分析。

在复合生态系统中,不同子系统或景观斑块对人类活动干扰的反应是不同的。有的生态系统对人类干扰有较强的抵抗力,有的则具有较强的恢复力,也有的既十分脆弱、易受破坏又不易恢复。因此,在生态规划中必须分析和评价系统各因子对人类活动的反应,进行敏感性评价。根据区域发展和资源开发活动可能对系统的影响,生态敏感性评价一般包括水土流失评价、自然灾害风险评价、特殊价值生态系统和人文景观评价、重要集水区评价等。

(5)土地质量与区位评价。

区域的气候条件、地理特点、生态过程、社会基础等最终反映在区域的土地质量和区位特征上。因此,对土地质量和区位的评价实际上就是对复合生态系统的评价与分析的综合和归纳。土地质量的评价因用途不同而在评价指标、内容、方法上有所不同。如在绿地系统规划中对土地质量的评价涉及的是与绿化密切相关的气候、土壤养分与土壤结构、水分有效性、植物生态特性等属性;区位的评价是为城镇发展与建设、产业的布局等提供基础,涉及的评价指标有地质地貌条件、水系分布、植被与土壤、交通、人口、土地利用现状等方面。对于评价指标和属性,可采用因素间相互关系构成模型综合为综合指标,也可采用加权综合或主成分分析等方法,找出因子间的作用关系和相对权重,最终形成土地质量与区位评价图。

3)决策分析

生态规划的最终目的是提出区域发展的方案与途径。生态决策分析就是在生态评价的基础上,根据规划对象的发展与要求,以及其资源环境及社会经济条件,分析和选择经济学与生态学合理的发展方案与措施。其内容包括:根据发展目标分析资源要求,通过与现状资源的匹配性分析确定初步的方案与措施,再运用生态学、经济学等相关学科知识对方案进行分析、评价和筛选。

(1)生态适宜性分析。

生态适宜性分析是生态规划的核心,也是生态规划研究最多的方面。目标是根据区域自然资源与环境性能,按照发展的需求与资源利用要求,划分资源与环境的适宜性等级。自I.McHarg提出生态适宜性图形空间叠置方法以来,许多研究者对此进行了深入研究,先后提出了多种生态适宜性的评价方法,特别是随着地理信息系统技术的发展,生态适宜性分析方法得到了进一步发展和完善。

(2)生态功能区划与土地利用布局。

根据区域复合生态系统结构及其功能,对于涉及范围较大而又存在明显空间异质性的区域,要进行生态功能分区。将区域划分为不同的功能单元,研究其结构、特点、环境承载力等问题,为各区提供管理对策。区划时要综合考虑各区生态环境要素现状、问题、发展趋势及生态适宜度,提出合理的分区布局方案。

土地利用布局要以生态适宜度分析结果为基础,参照有关政策、法规及技术、经济可行性,划分出各类用地的范围、位置和面积。

(3)规划方案的制定、评价与选择。

在前述分析评价的基础上,根据发展的目标和要求,以及资源环境的适宜性,制定具体的生态规划方案。生态规划是由一系列子规划构成的,这些规划最终是要以促进社会经济发展、生态环境条件改善及区域持续发展能力的增强为目的的。因此,必须对各项规划方案进行下面三方面的评价。

①方案与目标评价:分析各规划方案所提供的发展潜力能否满足规划目标的要求,若不满足则必须调整方案与目标,并作进一步的分析。

②成本—效益分析:对方案中资源与资本投入,及其实施结果所带来的效益进行分析、比较,进行经济上可行性评价,以筛选出投入低、效益高的措施方案。

③对持续发展能力的影响:发展必须考虑生态环境,有些规划可带来有益的影响,促进生态环境的改善,有的则相反。因此,必须对各方案进行可持续发展能力的评价,内容主要包括对自然资源潜力的利用程度,对区域环境质量的影响,对景观格局的影响,对自然生态系统的不可逆性分析,对区域持续发展能力的综合效应等方面。

生态规划由总体规划及若干各相关的子规划组成。它包括系统生态规划与调控总体规划,土地利用生态规划,人口适宜性发展规划,产业布局与结构调整规划,环境保护规划,绿地系统建设规划等;必要时,相关规划还应提供较为详细的生态设计方案。