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导语:在生态安全概念的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
1从最优化值到最小—最大值:环境与发展的可持续性规划途径
关于方法论总起来说可以分为两类:即最大—最优化途径(maximization-optimizationapproaches)和最小—最大约束途径(minimax-constraintapproaches)。每类途径又可根据经济和生态指标进一步划分,形成一个2×2方阵的方法类型(表1)。
表1环境与发展规划中的可持续途径[1]
TableApproachestowardsutainableenvironmentanddevelopmentplanning
生态最优化途径和经济最大效益途径都基于理性模式,依赖于完全的信息并相信基于科学知识,人们能制定一个最好方案。而最小—最大值约束途径的一个共同点是追求回避最坏结果的出现,而不是追求最佳状态。最小—最大值的概念取之于搏弈论中的最重要原理,即最小—最大值原理[2、3],它用来说明竞争双方为保障各自最低利益所应采取的战略。最小—最大值是一种平衡点,这一原理提倡对政策与策略进行多角度的或双向的选择,这种选择实质上是一种反复辩护的过程,本文所取之义就是在保障自身最低安全水平条件下,允许对方寻求最大利益的一种战略。
2最大—最优化途径
2.1经济最大效益途径
在经济最大效益途径中,货币价值被用来计量自然资产和人造资产,基本指标是成本效益。它根据成本—效益模式,分析和追求环境资源保护与利用的最大社会效益,允许以人造资产来取代被消耗的环境资产。如果这样,只要最大地获取自然资本与人为资本的总和,我们的后代就可以得到最大的利益,也就是说当代人的经济活动肯定可以使后代人的生活更好而不是更差。这一途径在环境的可持续性利用中的有效性已引起越来越多学者的怀疑和反对[4、5]。理由包括:
(1)它用货币价值来衡量环境资产的成本或效益可能导致“定量偏差”(quantitativebi-as),因为估价大多基于人的偏好,即“支付意愿”(willinesstopay)。一个合理的环境计价必须依赖于完全的信息背景,但这种背景往往是不存在的。今日的杂草也许正是明日的癌症良药。
(2)它假设自然资产是可以用人为资产来取代的。这样一来,所谓的可持续性就被误以为可以通过维护最大的人为资产和自然资产之和来实现,而不是通过保护环境资产来取得。
(3)它把效益作为人类代际之间以及人与其它物种之间环境资产分配的唯一决定指标。但实际上,成本—效益分析模型只能反映当代人的此时此地的偏好,而不是下一代人的、更不是其它物种的偏好。所以,以经济最优化和经济效益指标无法指导可持续环境与发展的规划。
2.2生态最适途径
生态最适途径基于资源的适宜性和可行性分析,包括地质、水文、土壤和植被等等的分析。规划的目标是寻求土地利用和人类活动的生态最适性。通过景观规划师I.McHarg的“自然设计”(designwithnature)[6],这一途径被系统化而成为本世纪规划史在方法论上的一个重大发展。McHarg把该方法总结为“所有系统都追求生存与成功。这种状态可以描述为负熵—适应—健康。其对立面则是正熵—不适应—病态。要达到第一种状态,系统需要找到最适的环境,使环境适应自己,也使自己适应于环境”[7]。景观规划的目标是寻求一个生态最适的土地和资源利用状态。这时,对景观的每一种利用都反映景观本身的内在价值,而这种内在价值可以通过对所在地进行系统的科学分析来发掘。正如McHarg所相信的“我们可以因此判别生态系统、机体和土地利用的合适环境。环境在本质上越适合于它们,适应过程所做的功就越小。这种适合是一种创造,这是一种最大效益—最小成本的途径”[6]。在这里,我们可以看出生态最适途径与经济最大效益途径在本质上遵循同样的理性思维。
生态最适模式在景观及环境规划界产生了极大的影响,并广为应用。但其弱点也很明显。它被作为自然决定论和技术崇拜论的模式而遭到许多学者的严厉批评。Litton和Kieiger[8]认为,这一模式对解决问题并无益处反而有误导之嫌。
经济最优化和生态最适化模型都相信人类的知识可以为人类寻求一条明确无误的、最佳的行动路线,认为这正是规划所要遵循的。完全的信息和系统的科学研究是取得这一目标充分必要的条件。这一规划的理性模式早已受到人们的怀疑[9、10]。人类的知识往往有其不完善性和不确定性。有人甚至认为知识尚不能完全告诉我们应该做什么[11]。这种观点得到Simon的认知学研究的支持[12]。他认为人们在解决复杂问题时存在着许多局限性。没有一个决策过程完全符合理性的原则。人类并不需要完全的信息和同时考虑所有可能方案后再作决策。人类并不追求最优,而是追求满意的、并且基本上是可行的途径。
尽管经济最优化和生态最适化都遵循理性模式,而实际上两者所导致的结果是不能兼容的[13],经济上的最优化途径并不是生态上的最适途径,在许多情况下甚至是相矛盾的。由于对这种矛盾的认识,人们提出众多的通过限制经济发展来保证生态过程和环境健康的途径。
3最小—最大约束途径
3.1对经济过程的限制
最低安全标准(SafeMinimumStandard,简称SMS)是经济学家提出的众多关于限制经济活动和发展的概念之一。最早由Ciriacy-Wantrup[14]提出,用来解决濒危物种的保护问题。这一概念试图阐明怎样避免经济发展所带来的最坏状态,如物种的灭绝。这种最糟状态是不可逆的,而其社会损失又是不可确定的。SMS认为物种是一种可再生的资源,但其可再生性只存在于一定阈限之内。一旦超出这一阈限,资源的进一步利用就造成不可逆的后果,导致人类可利用资源库的枯竭。由于社会和自然的不确定性,这种不可逆的后果是不可知的。防止这种灾难后果或最坏后果的一个办法是采用最低安全标准。利用这一标准,使足够的栖息地得以保护。SMS实际上来源于搏弈论的最小—最大值原理[2、3]。
假设社会必须在两种可能的选择中取其一:一是建水坝,从而获得电力,但导致濒危物种的灭绝;二是根据SMS,不建水坝,从而保存了濒危生物,但丧失了电力。再假设,可以获得的电力价值为X;而濒危物种对未来的价值有两种可能性:可能性一,价值为0;可能性二,价值巨大,为Y。这样,两种政策选择与濒危物种价值的两种可能性构成最大社会损失(表2)
表2不同政策选择的社会损失矩阵
Table2Societallossmatrixfordifferentpolicyoptions
由表2可以看出,在采取建坝政策时,最大的社会损失发生在濒危生物对未来具有巨大价值Y的情况下,此时的损失为Y;在采取SMS的不建坝政策时,最大的社会损失出现在濒危生物对未来并无价值的情况下,此时的损失为X。最终选择哪一个政策,取决于Y与X的大小比较。如果X
这一最小—最大值原理没有把利益的代际之间的分配考虑进去,也缺乏可变通性。对此Bishop[15]提出了一条改进原则:除非社会利益的损失大到无法接受,SMS都应该被选择。至于多大的损失被认为是“不可接受的大”的问题,不仅仅应从经济上来分析,还应从伦理上来分析当代人会愿意承受多大的损失而不去向后代强加某种不确定的环境阴影。有人认为,SMS概念可以直接应用于所有可再生资源的保护和利用规划问题。因为它允许现代人有限制地使用自然资源,同时能保护它们为后代所享用。SMS也能间接减少不可再生资源的利用而鼓励资源的节制利用[4]。
除SMS和最小—最大值原理外,学者们也提出了其它类似概念,如“可持续限制”(Sus-tainableConstraints,简称CS),“预警原则”(PrecautionaryPrinciple,即PP)等[4、5、16]。这些概念都强调节制地使用自然资源而给后代预留以备不测,防止“最坏”事件或“很高损失”的发生。
但这种最小—最大值途径应用于规划中同样产生一系列问题。第一:关于“最坏事件”,在规划过程中,只能是根据不完全信息来判断的。最坏事件不可能是已知的或可预见的一系列后果之极坏状态,也不可能是想象中的最坏事件。所以,它往往不分青红皂白地被作为任何政策的借口,来处理环境损失不可知时的情况,结果使政策本身失去可辩护性。第二是关于“很高”的社会损失。无论是SMS或是其它相似概念,都不能明确什么是“很高”的社会损失[16]。SMS、PP等发展限制概念在发达国家中的小范围景观或环境改变时看来有意义,争议的只不过是新建一个度假区还是增设一块保护地的问题。但在发展中国家则困难得多,在那里,为了生存而开垦一片自然地也许会带来非常高的社会损失(包括稀有物种和栖息地的消失),但是不开垦这片自然地带来的损失也同样是非常高昂的,因为它关系到居民的生存和温饱。
3.1.2发展阈限概念
发展阈限的概念自Malisz在60年代提出后进一步由Kozlowski等人发展完善[17~19]。该分析方法最早用于城市规划,特别是居民区的规划,是针对开发过程中受到的客观环境制约这一现象提出的。这些限制导致开发过程的间断,表现为开发速度的减缓,甚至停顿。克服这些制约需要额外的成本,即阈值成本,俗称“门槛费”。这些“门槛费”通常很高,它们不仅仅是一般投资费用,同时也是社会和生态代价。
在某一地域内的一系列阈限中,有一些是关键阈限,比其它阈限强加给开发过程的限制要大得多。克服这些关键阈限面临异常的困难,需要异常高的额外成本,并有可能为开发战略的形成起关键作用。在现有技术条件下无法克服或只能通过换取地理环境的不可逆转的损失来克服的阈限,被称为顶级(或边界)阈限。这些阈限标志着城市发展和土地开发的“最终”位置、规模、类型和时间限制[18]。
阈限分析方法有几方面的局限性。首先,它基本上是一种定量化方法,多种开发方案都折算成单一的衡量指标,即阈限费用。尽管该方法声称也考虑社会和生态效益,实际上它只落实到经济成本问题。在房地产开发方案中,效益指标由每一种开发方案中的阈限费用除以住房单元数来求得。其次,阈限分析方法的适用范围也非常局限,主要只适用于住宅区的开发,而对其城市发展问题只起到间接的参考作用。
3.2生态约束途径
3.2.1承载力
承载力(CarryingCapacity,即CC)是用以限制发展的一个最常用概念。CC最早在生态学中用以衡量某一特定地域维持某一物种最大个体数目的潜力[20],现在则广泛用于说明环境或生态系统承受发展和特定活动能力的限度。它被定义为“一个生态系统在维持生命机体的再生能力、适应能力和更新能力的前提下,承受有机体数量的限度”[21]。CC意味着我们应该在对环境造成的总的冲击与我们所估计的地球环境承受能力之间留有足够的安全余地,因为尽管我们知道环境存在着某种顶极的界限,但我们并不知道什么时候我们会越过这种界限。
正象可持续性概念一样,承载力也是非常难以定义的。它必须同时考虑资源、基础设施和生产活动,另外还要考虑社会对生活质量的偏好。在区域环境规划和管理中,CC一般包括4个方面的内容[22]:①生产过程赖以进行的资源;②人们对生活水平的期望,包括物质需求和服务需求;③生产原材料和生活用品分配方式及提供服务的基础设施;④环境对生产和消费过程中产生的废物的同化能力。
CC概念应用较多的是自然公园游人容量的控制[23、24]。在这些应用中,承载力的定义包含两层意义:一是社会承载力,涉及到游人对其体验的满意程度;二是自然承载力,它与自然本身的环境和生物过程有关,并与自然地的保护相联系。前者可以根据对公园使用者的抽样调查来确定;而后者则通过某些方法来测定,如简单的专家评定,复杂的模拟、遥感技术和长期的定点观察。只有当CC能真正被定义之后,其在环境与发展中的应用才有意义。然而,定义CC的方法远未成熟,定义CC必须依赖于建立某些限制因素与增长因素之间的定量关系,而这种关系是很难确定的,这正是CC研究很难有成效的主要原因[25]。CC在大多数情况下并不是某一地域的内在的某种数值,环境能承受的冲击在很大程序上取决于环境管理者对环境维护的目标,所以,有多少观点就可能有多少种承载力的定义。因此,Hardin[26]提出了文化承载力(CulturalCarryingCapacity)的概念。
3.2.2顶极环境阈限
顶极环境阈限(UltimateEnvironmentalThresholds简称UETs)是上述城市与经济发展规划中的阈限分析方法的最新发展和延伸,用以讨论环境和生态系统的再生能力及其对发展的种种限制。在自然资源与环境强加在发展过程的阈限中,有一些限制是绝对的、最终的,即顶极阈限。Kozlowski对UETs的定义是“一种压力极限,超过这一极限,特定的生态系统将难以回复到原有的条件和平衡。某种旅游或其它开发活动一旦超越这种极限后,一系列的连锁反应导致整个生态系统或其重要局部的不可逆的破坏”[18]。
UETs是开发过程的最终环境边界,它们在为开发过程确定生态上健康的“答案空间”(SolutionSpace)上有关键的意义,每一层次的规划都在这种“答案空间”中寻求开发的途径和方案。这种“答案空间”被认为是对定义“承载力”的一个贡献。规划应在保护自然的同时指导甚至促进社会经济的发展。这一矛盾可以通过把规划过程分解成两个相互独立的阶段来解决:即限制性的和促进性的[19]。在限制性阶段中,优先权应归于生态和资源的保护,而在促进阶段中,规划应注重在“答案空间”中探索各种开发的可能性方案,而这些可能性方案的边界是由规划的限制阶段所决定的。
UETs从环境的4个方面来定义“答案空间”:地域边界、定性边界、定量边界和时间性边界,由此来确定特定开发项目的区位、规模、类型和时间。可以通过分析开发活动形式与自然资源的关系并结合对主要环境因素的评价,来确定UETs,这种环境评价包括下列各方面:①特有度(DegreesofUniqueness),即一种环境元素或成分在某一空间范围内出现的频度;②变异度(DegreesofTransformation),即环境元素或成分偏离原先自然状态的程度;③耐受度(DegreesofResistance),即忍耐不良冲击的能力和受破坏后的自我恢复能力;④生物学价值(BiologicalSignificance)。
UETs方法虽有许多启发意义,但也存在着一些局限。其中的一个重要局限是由于不确定因素的存在。UETs的定义基于对发展形式与其对环境冲击之间的关系的分析,以及对环境因素的评价。但这种分析和评价所依赖的信息通常是不易得到的。UETs方法的主要目标是为开发规划定义一个生态上健康的“答案空间”。超过这一空间,自然资源的保护应具有优先权。但当人类自身的生存与其它物种的生存同样面临着威胁时,UETs方法就显得无能为力。也就是说,当人类生存的“答案空间”与物种生存的“答案空间”重叠并相互排斥时,谁应有优先权呢?这是在发展中国家的环境与资源规划中必须面临的问题。
UETs方法最早从旅游开发活动中总结出来。在那种情况下,人类生存不是一个问题,而且,旅游活动带来的生态破坏相对来说较易解决。但在其它情况下,特别是发展中国家和地区,应用UETs有许多因难。
3.3安全格局途径
在分析以上各种可持续规划途径,比较其利弊的基础上,笔者曾提出安全格局(SecurityPattern,简称SP)概念[27~29]。与城市和经济发展过程的阈限一样,生态过程也存在着一系列阈限或安全层次,但是这些阈限对整体生态过程和环境来说都不是顶极的或是绝对的。它们是维护与控制生态过程的关键性的量或时空格局,如生物保护中体现在不同安全水平上的保护对象的种群数量、保护地的面积、保护地的数目以及与保护地之间的距离等阈限[30~33]。与这些生态阈限相对应,景观中存在着一些关键性的局部、点及位置关系,构成某种潜在空间格局。这种格局被称为景观生态安全格局,它们对维护和控制某种生态过程有着关键性的作用。同样,景观中也存在对维持其它过程起关键作用的安全格局[1],包括:农业安全格局,它由农田保护地的面积、保护地的数目以及与保护地之间的关系等构成,并与人口和社会安全水平相对应,使农业生产过程得以维持在相应的安全水平上;视觉安全格局,它们由对视知觉有关键影响的局部、点及位置关系所构成,使环境的视知觉过程得以维护在某一水平上;文化安全格局,它们由对乡土文化有关键影响的局部、点及位置关系所构成,使地方精神与乡土文化过程得以维护,等等。基于安全格局的定义、识别和应用的规划方法称为安全格局途径。安全格局途径认为生态过程和其它过程对经济发展和环境改变所带来的冲击的忍受能力是有阈限的,但不承认最终边界的存在。同样,经济发展过程对环境与资源的依赖也是不均匀的,或是阶梯状的。安全格局是各方利益代表为维护各种过程进行辩护和交易的有效战略,它在尽量避免牺牲他人利益的同时,努力使自身利益得到最有效的维护。不论最终的发展与环境规划决策和共识在哪一种安全水平上达成,安全格局途径都使经济发展和环境保护在相应的安全水平上达到高效。同时,安全格局把对应于不同安全水平的阈限值转变为具体的空间维量,成为可操作的城市规划、景观规划、环境及生态规划设计的语言,因此具有可操性。作为一种新的规划方法论,它有以下几个方面的特点:(1)安全是有等级层次的和相对的,不同水平上的安全格局可以使生态或其它过程维护在不同的健康和安全水平上。
(2)安全格局可以根据过程的动态和趋势来定义,而过程的动态和趋势是可以通过趋势表面来表达的。所以,根据趋势表面的空间特性可以判别对控制过程具有战略意义的局部、点和空间联系,即安全格局。(3)多层次的安全格局是维护生态或其它过程的层层防线,为规划和决策过程提供辩护依据,为环境和发展提供可操作的空间战略。
4讨论
作为总结,可以作以下几点讨论:
(1)无论是以经济最优或是以生态最适为目标的可持续规划都是非常困难的,甚至是不可能的。也就是说规划不可能是绝对的、唯一的,既非经济决定论的,也非环境决定论的。规划是多样化的、可替代的和可选择的,即规划应是可辩护的。(2)环境会对发展强加某种“最终”的或是“绝对”的限制,对此规划必须遵循。但是,这种限制或边界是很难定义的,或是难以接受的,它在规划中缺乏实际的可操作性。
(3)在规划所依赖的许多经典概念和模式受到怀疑和摒弃之后,规划方法论也面临着严峻的挑战。这就需要探讨和发展面向21世纪的可持续环境与发展规划的新概念和模式,使可持续规划更为有效。安全格局途径正是在这一方面的一个尝试,它是否具有生命力还有赖于广泛的实践检验。
参考文献
1YUKong-jian.SecurityPatternsinLandscapePlanning:WithaCaseinSouthChina.DoctoralThesis,Har-vardUniversity,1995
2VonNewmannJ,MorgensternO.TheoryofGamesandEconomicBehavior.Princeton:PrincetonUniver-sity,1947
3LuceRD,RaiffaH.GamesandDecisions:IntroductionandCriticalSurvey.NewYork:JohnWilley&SonsInc,1957
4FoyG.Economicsustainabilityandthepreservationofenvironmentalassets.EnvironmentalManagement,1990,14(6):771-778
5PearceDW.Thegreatenvironmentalvaluesdebate.EnvironmentPlanning,1994,26:1329-1338
6McHargI.DesignWithNature(l992edition).NewYork:JohnWiley&SonsInc,1969
7McHargI.HumanecologicalplanningatPennsylvania.LandscapePlanning,1981(8):109-120
8LittonRBJr,KieigerM.(AReviewon)Designwithnature.JournaloftheAmericanInstituteofPlanners,1971,37(1):50-52
9FaludiA.ADecision-centeredViewofEnvironmentalPlanning.PergamonPress,1987
10AlexanderER.ApproachestoPlanning:IntroducingCurrentPlanningTheories,ConceptsandIssues.GordonandBreachSciencePublishers,1986
11DavidoffP.Advocacyandpluralisminplanning.JournaloftheAmericanInstituteofPlanners,1965,31:331-338
12SimonHA.ModelsofMan,SocialandRational.NewYork:Wiley,1957
13PearceDW.Anincompatibilityinplanningforasteadystateandplanningformaximumeconomicwelfare.EnvironmentandPlanning,1973,5:267-271
14Ciriacy-WantrupSV.ResourceConservation:EconomicsandPolicies.Berkeley,1968
15BishopRC.Endangeredspeciesanduncertainty:theeconomicsofasafeminimumstandard.AmericanJournalofAgriculturalEconomics,1978,60:10-18
16PerringsC.Reservedrationalityandtheprecautionaryprinciple:Technologicalchange,timeanduncertain-tyinenvironmentaldecisionmaking.EcologicalEconomics:TheScienceandManagementofSustainability.NewYork:ColumbiaUniversityPress,1991.154-166
17UnitedNationsThresholdAnalysisHandbook.NewYork:DepartmentofEconomicandSocialAffairs,UN,1977
18KozlowskiJ.ThresholdApproachinUrban,RegionalandEnvironmentalPlanning:TheoryandPractice.St.Lucia,(Queenland,Australia):UniversityofQueenlandPress,1986
19KozlowskiJ,HillG.TowardsPlanningforSustainableDevelopment:AGuidefortheUltimateEnvironmen-talThreshold(UET)Method.Vermont(USA):Avebery,AsggatePublishingCompany,1993
20dumEP.FundamentalsofEcology.Saunders:Philadelphia,PA,1971
21IUCN/UNEP/WWF.CaringfortheEarth—AStrategyforSustainableLiving.Switzerland:Gland,1991
22BishopAB,FullertonHHetal.CarryingCapacityinRegionalEnvironmentalManagement.WashingtonD.C:OfficeofResearchandDevelopment,U.SEnvironmentalProtectionAgency,1974
23HeldRB,BricklerSetal.AStudytoDevelopCriteriaforDetermining.TheCarryingCapacityofAreasWithintheNationalParkSystem.DepartmentofRecreationandWatershedResources,ColoradoStateUniversity,1969
24KussFR,MorganJM.Estimatingthephysicalcarryingcapacityofrecreationareas:Acasestudyfortheapplicationofuniversalsoillossequation.JournalofSoilandWaterConservation,1980,35(2):87-89
25OtolanoL.EnvironmentalPlanningandDecisionMaking.NewYork:JohnWiley&Sons,1984
26HardinG.Culturalcarryingcapacity:Abiologicalapproachtohumanproblem.Bioscience,1986,36:599-606
27YUKong-jian.EcologicalsecuritypatternsinlandscapeandGISapplication.GeographicalInformationSciences,1995,1(2):1-17
28YUKong-jian.Securitypatternsandsurfacemodelinlandscapeplanning.LandscapeandUrbanPlanning,1996,36(5):1-17
29YUKong-jian.Ecologists,farmers,tourists-GISsupportplanningofRedStonePark,China.In:CragliaM,CouclelisH.GeographicInformationResearch:BridgingtheAtlantics.Tayor&Francis,1997,480-494
30MacArthurRH,WilsonEO.TheTheoryofIslandBiogeography.Princeton:PrincetonUniversityPress,1967
31HarrisLD.TheFragmentedForest:IslandBiogeographyTheoryandPreservationofBioticDiversity.Chicago:UniversityofChicagoPress,1984
32FrankelOH,SouleME.ConservationandEvolution.CambridgeUniversityPress,1981
33FormanRTT.LandMosaics:TheEcologyofLandscapesandRegions.CambridgeUniversityPress,1995InstituteofPlanners,1965,31:331-338
12SimonHA.ModelsofMan,SocialandRational.NewYork:Wiley,1957
13PearceDW.Anincompatibilityinplanningforasteadystateandplanningformaximumeconomicwelfare.EnvironmentandPlanning,1973,5:267-271
14Ciriacy-WantrupSV.ResourceConservation:EconomicsandPolicies.Berkeley,1968
15BishopRC.Endangeredspeciesanduncertainty:theeconomicsofasafeminimumstandard.AmericanJournalofAgriculturalEconomics,1978,60:10-18
16PerringsC.Reservedrationalityandtheprecautionaryprinciple:Technologicalchange,timeanduncertain-tyinenvironmentaldecisionmaking.EcologicalEconomics:TheScienceandManagementofSustainability.NewYork:ColumbiaUniversityPress,1991.154-166
17UnitedNationsThresholdAnalysisHandbook.NewYork:DepartmentofEconomicandSocialAffairs,UN,1977
18KozlowskiJ.ThresholdApproachinUrban,RegionalandEnvironmentalPlanning:TheoryandPractice.St.Lucia,(Queenland,Australia):UniversityofQueenlandPress,1986
19KozlowskiJ,HillG.TowardsPlanningforSustainableDevelopment:AGuidefortheUltimateEnvironmen-talThreshold(UET)Method.Vermont(USA):Avebery,AsggatePublishingCompany,1993
20dumEP.FundamentalsofEcology.Saunders:Philadelphia,PA,1971
21IUCN/UNEP/WWF.CaringfortheEarth—AStrategyforSustainableLiving.Switzerland:Gland,1991
22BishopAB,FullertonHHetal.CarryingCapacityinRegionalEnvironmentalManagement.WashingtonD.C:OfficeofResearchandDevelopment,U.SEnvironmentalProtectionAgency,1974
23HeldRB,BricklerSetal.AStudytoDevelopCriteriaforDetermining.TheCarryingCapacityofAreasWithintheNationalParkSystem.DepartmentofRecreationandWatershedResources,ColoradoStateUniversity,1969
24KussFR,MorganJM.Estimatingthephysicalcarryingcapacityofrecreationareas:Acasestudyfortheapplicationofuniversalsoillossequation.JournalofSoilandWaterConservation,1980,35(2):87-89
25OtolanoL.EnvironmentalPlanningandDecisionMaking.NewYork:JohnWiley&Sons,1984
26HardinG.Culturalcarryingcapacity:Abiologicalapproachtohumanproblem.Bioscience,1986,36:599-606
27YUKong-jian.EcologicalsecuritypatternsinlandscapeandGISapplication.GeographicalInformationSciences,1995,1(2):1-17
28YUKong-jian.Securitypatternsandsurfacemodelinlandscapeplanning.LandscapeandUrbanPlanning,1996,36(5):1-17
29YUKong-jian.Ecologists,farmers,tourists-GISsupportplanningofRedStonePark,China.In:CragliaM,CouclelisH.GeographicInformationResearch:BridgingtheAtlantics.Tayor&Francis,1997,480-494
30MacArthurRH,WilsonEO.TheTheoryofIslandBiogeography.Princeton:PrincetonUniversityPress,1967
31HarrisLD.TheFragmentedForest:IslandBiogeographyTheoryandPreservationofBioticDiversity.Chicago:UniversityofChicagoPress,1984
关键词:水安全 水资源承载力
1.前言
安全是危害或灾害的反义词,它与危害(或灾害)的风险紧密联系。危害(或灾害)的风险愈小,安全度就愈高,反之亦然。水安全问题通常指相对人类社会生存环境和经济发展过程中发生的水的危害问题。例如,水多了(发生洪水灾害,导致人的财产损失,人口死亡问题)、水少了(发生干旱、水资源短缺以及引起的生态环境退化、人类生存环境损失)和水脏了(水污染导致的病害健康问题、人口死亡问题)。
中国是降水时空分配非常不均匀、“水“的问题十分突出的发展中国家。水多了(洪涝灾害)、水少了(干旱、水资源短缺)和水脏了(水污染问题)业已成为制约中国可持续发展最为重要的限制因子,其紧急程度已经危及人类基本环境和生存问题和国家发展利益的安全问题。
在水安全问题研究中,水资源安全问题是最为重要的一个方面[1]。水资源安全通常指水的供需矛盾产生对社会经济发展、人类生存环境的危害问题。20世纪末,不满足可持续水资源利用的模式和环境问题导致严重的水资源安全问题,业已引起国际各国政府的高度重视。2000年3月,在荷兰海牙(Hague)召开了“第二届世界水论坛及部长级会议”。会议主题是:水的安全:从洞察到行动,全世界140多个国家首脑或部长,3000名科学家出席会议。21世纪水安全面临7个主要挑战[23]:
(1)满足基本需求(meeting basic needs)
(2)保护生态(protecting ecosystems)
(3)食品安全(securing the food supply)
(4)水资源共享(sharing water resources)
(5)处理灾害(dealing with hazards)
(6)水的价值(valuing water)
(7)科学管水(governing water wisely)
因此,水资源安全已经成为水资源研究的国家前沿热点,受到世界范围的注目。
水资源安全问题研究主要有:水资源安全的范畴,水资源安全的度量,水资源安全评价和水资源安全保障体系的建设等方面。从学术研究,水资源安全的度量最为关键。核心问题是:回答如何量度水资源安全程度和如何保证水资源安全?我们的观点是:水资源承载力是水资源安全的基本度量。因此,研究水资源承载力对于认识和建设水资源安全保障体系尤为重要。
“承载力” 一词,亦称 “承载能力”(Carrying Capacity),起源于生态学,用以衡量特定区域在某一环境条件下可维持某一物种个体的最大数量[1]。随着人类社会经济发展,全球资源环境问题日趋严重,人们逐渐认识到自然资源是支持地球上生命系统和人类生存发展的物质基础,其量和质是有限的,它们满足人类现在与未来发展需要的能力也是有限的。关于生态承载力的一个较早的概念,是由世界自然保护同盟(IUCN)联合国环境规划署(UNEP)及世界野生生物基金会WWF在其出版的《保护地球》一书中提出的。他们把承载能力定义为一个生态系统所能支持的健康有机体即在维持它的生产力、适应能力和再生能力的容量。后了“承载力”概念得到延伸发展,比较多地用于说明生态系统、环境系统、资源系统承受发展和特定活动能力的限度。因此,生态承载力、环境承载力、资源承载力等诸多概念也相继出现。
1974年,Bishop在《环境管理中的承载力》一书中指出“环境承载力表明在维持一个可以接受的生活水平的前提下,一个区域所能永久地承载的人类活动的强烈程度”[2];高吉喜(2000)在其关于生态承载力的研究别指出:环境承载力是指在一定生活水平和环境质量要求下,在不超出生态系统弹性限度条件下环境子系统所能承纳的污染物数量以及可支撑的经济规模与相应人口数量[3]。此外,一些学者还从经济、社会、环境、发展等方面对全球承载力进行了探讨(Cohen,J.E.,1995;Sagoff,M,1995;Daly,H.E.,1995,1996)[4][5][6]。然而无论是生态承载力、环境承载力抑或全球(区域)承载力都是一个比较泛化的概念,如何描述和量化,实施和操作性不强,目前的研究还不深入。事实上,在对作为生态环境组成要素的各项自然资源的承载力问题还没有完全解决的时候,是无法对生态环境承载力做更深入的研究的。
相比之下,当前对资源承载力的研究则获得了更多学者的关注。对自然资源承载力的研究主要集中于土地、水和关键矿产资源方面。1949年美国的Allan将土地资源承载力定义为:“在维持一定水平并不引起土地退化的前提下,一个区域能永久地供养人口数量及人类活动水平”。50-70 年代,国外许多学者探讨了土地承载力的计算依据为:在确保不会对土地资源造成不可逆的负面影响的前提下,土地的生产潜力能容纳的最大人口数量。同时,对承载力的研究从静态转向动态,Millington等应用多目标决策分析方法,以各种资源(土地、水、气候、能源等)对人口数量的限制,计算了澳大利亚的土地资源承载力。1986年我国也开始了题为“中国土地资源生产力及人口承载量”的研究,研究者认为土地资源承载力通常是指:一个区域在一定的农业技术条件下,土地用于食物生产所能供养的人口数量;或在一定生产条件下,土地资源生产力所能承载一定生活水平下的人口限度。由此,关于土地和水资源承载力的研究在中国全面展开[7]。
承载力概念的演化与发展是对发展中出现问题的反应与变化结果。在不同的发展阶段,产生了不同的承载力概念和相应的承载力理论。如针对环境问题,人们提出了环境承载力的概念与理论,针对土地资源短缺问题,人们提出了土地资源承载力的概念与理论。而“水资源承载力”一词,则是随着水问题的日益突出由我国学者在80年代末提出来的。水资源承载力是一个国家或地区持续发展过程中各种自然资源承载力的重要组成部分,且往往是水资源紧短和贫水地区支持人口与发展的“瓶颈”,它对一个国家或地区综合发展和发展规模有至关重要的影响。进入90年代以来,在地区和国家社会经济发展中坚持走可持续发展道路已是普遍的共识,而水资源短缺与“水资源安全”问题也已成为影响可持续发展的重要制约因素,作为可持续发展研究和水资源安全战略研究中的一个基础课题,水资源承载力研究已引起学术界的高度关注并成为当前水资源科学中的一个重点和热点研究问题。
转贴于 2. 水资源承载力的定义
水资源承载力最早是源自生态学中的“承载能力”(Carrying Capacity)一词,是自然资源承载力的一部分。近年来,我国不少学者在资源承载力、环境承载力等概念的基础上对水资源承载力的定义进行了更深入的探讨,兹选取几个有代表性的例子列举如下:
(1)在某一历史发展阶段的技术、经济和社会发展水平条件下,水资源对该地区社会经济发展的最大支撑能力[8]。(刘燕华,1999)
(2)某一历史发展阶段,以可预见的技术、经济和社会发展水平为依据,以可持续发展为原则,以维护生态良性循环发展为条件,在水资源得到合理开发利用下,该地区人口增长与经济发展的最大容量[9]。(李令跃,2000)
(3)一个流域、一个地区、一个国家,在不同阶段的社会经济和技术条件下,在水资源合理开发利用的前提下,当地水资源能够维系和支撑的人口、经济和环境规模总量[10](何希吾,2000)。
(4)一定的区域内,在一定的生活水平和生态环境质量下,天然水资源的可供水量能够支持人口、环境与经济协调发展的能力或限度[2]。(冯尚友,2000)
(5)可理解为某一区域的水资源条件在“自然-人工”二元模式影响下,以可预见的技术、经济、社会发展水平及水资源的动态变化为依据,以可持续发展为原则,以维护生态良性循环发展为条件,经过合理优化配置,对该地区社会经济发展所能提供的最大支撑能力。(惠泱河,2001)
总之,尽管已有的水资源承载力定义在表述上各有不同,但其思路并无本质上的差异,都强调了支撑能力的概念。但是,对水资源 “承载力” 本身的内涵,表达比较宏观。
结合中国科学院知识创新工程有关项目初步研究,作者的观点是:水资源承载力可定义为“在一定的水资源开发利用阶段,满足生态需水的可利用水量能够维系有限发展目标的最大的社会-经济规模”。因此,水资源承载力是一个度量区域社会经济发展受水资源制约的阈值,它通常用满足生态需水的可利用水量与社会经济可持续发展有限目标需求水量的供需平衡退化到临界状态所对应的单位水资源量的人口规模和经济发展规模(如GDP)等指标体系表达。
显然,水资源承载力受水的供、需矛盾双方影响, 它需要从受自然变化和人类活动影响的水循环系统出发,通过“自然生态-社会经济”系统对水的需求和流域能够提供的多少可利用水资源量的“支撑能力”方面加以量度。一种概化的水循环与水资源供需关系如图1所示意。
图1 量化水资源承载力的系统关系示意
核心问题是:在一定的水资源开发利用阶段和生态环境保护目标下,一个流域/区域的可再生利用的水资源量究竟能够支撑多大规模的社会经济系统发展?如何合理管理有限的水资源(开源与节流),维持和改善陆地系统水资源承载能力?
考虑到水资源承载力研究的现实与长远意义,对它的理解和界定,要遵循下列的事实:
·变化环境下(即自然变化和人类活动影响)的水循环是水资源演变和水资源承载力研究的基础。因为一个流域和区域的水资源承载能力大小,直接与该流域和区域的可利用水资源量与质有本质的联系。而区域可利用水资源量又决定于在不但变化的自然环境(包括全球气候变化)和人类活动影响下水文循环规律及其控制的水资源形成规律。
·需要把把它置于水资源的可持续利用概念的框架,建立在生态系统完整、水资源持续供给和水环境长期有容纳量的基础上。生态系统需水是水资源承载力必须要考虑的重要、方面。
·需要从“水循环-自然生态-社会经济”系统耦合机理上综合考虑水资源对地区人口、资源、环境和经济协调发展的支撑能力;
·水资源承载能力度量除了水循环和水资源变化的自然属性影响外,还取决与社会经济持续发展的有限目标。社会经济发展的要求目标不同,相应的承载能力也不一样。
因此,水资源承载能力的大小是随水资源开发阶段、目标和条件不同而变化,是一个动态、变化的概念。它不仅是水文循环、水资源研究的重要方面,而且与社会经济发展、环境系统的耦合研究密切相联,是可持续发展重大的国家需求研究的问题。
3.水资源承载力的度量与计算方法
由图1的系统关系和水资源承载力的定义,可以导出水资源承载力的度量与计算方法。主要过程概述如下:
(1)水资源总量(W): 它指流域水循环过程中可更新恢复的地表水与地下水资源总量(WL)。流域水循环受自然变化(包括气候变化)和人类活动的影响,可更新恢复的地表水与地下水资源量也在不断变化。另外,除了本地产生的水资源量外,人工跨流域调水(WT)可以增加本流域(或地区)的水资源总量。由于流域水循环降水和径流形成的不确定性,对应不同保证率的水资源量,有流域水资源总量关系
W= WL + WT
(2)生态需水量(We):生态系统是流域水循环和流域环境系统的基本部分,满足一定环境要求的最小生态需水量(We)首先应该加以估算。它们通常由河道外的生态需水的估算(如天然生态需水、人工生态需水等),和河道内的生态需水估算(如防止河道断流所需的最小径流量等)构成。
(3)可利用水资源量(WS):流域可利用水资源量是指在经济合理、技术可行和生态环境容许的前提下,通过技术措施可以利用的不重复的一次性水资源量。在概念上,维系生态环境最小的需水量需要扣除,以保证生态环境容许的前提条件。因此,原则上讲,可利用水资源量可以通过流域可更新恢复的地表水与地下水资源总量加上境外调水扣除生态需水量加以估算,即:
WS = aWL + WT – We
式中:a为反映工程技术措施的开发利用系数。
(4)水资源需求总量(WD): 流域社会经济发展规模水平可以表达为人口数量(P),国民生产总值(GDP)或净福利(H)等指标。因此,它们对水资源需求包括:人口需水(Wp),工业需水 (WI),农业需水(WA) ,环境和其它需水(WM)等。因此,社会经济发展对水资源需求总量(WD)可表达为:
WD = Wp + WI + WA + WM
(5)流域水资源承载力的平衡指数(IWSD):为了描述水资源的承载力,首先需要定义流域水资源承载力的供需平衡指数(IWSD)即:
很显然,当流域可利用水量小于流域社会经济系统的需水量,即,有,这说明流域可供的水资源量不具备对这样规模的社会经济系统的支撑能力。流域水资源对应的人口及经济规模是不可承载。但是,通过调水增加WS和通过节水减少 WD可提高IWSD。 反过来,当流域可供水量大于等于流域社会经济系统的需水量,即,这说明流域可供的水资源量具备对这样规模的社会经济系统的支撑能力,流域水资源对应的人口及经济规模是可承载,供需为良好状态。
(6)水资源承载力的分量测度:如何量度流域水资源的承载力呢?由定义和上述水资源承载力的供需指数可知,首先需要建立研究对象的“水-社会经济-环境”系统关系。它们的作用是将水资源量支撑的环境、社会经济系统规模(如人口数或人口密度、人均GDP工业产值、农业产值、水环境污染级别等)联系起来。然后,通过一定的水资源开发利用阶段与有限发展目标,分析识别出由供大于需,即 IWSD > 0 可行域退化到IWSD=0,即系统供需平衡达临界状态的水资源WS=WD所对应的流域人口数(P)和社会经济规模(GDP)等等指标参数。记水资源供需平衡达到临界状态的可供水资源量为, 进一步,可以定义水资源承载力的各个分量,即:
意义是:λ1表明维系现状/目标水平的人口规模所需要最少水资源量WS;λ2维系现状/目标水平的经济规模所需要的最少水资源量WS。
流域的综合水资源承载力(F) 是其分量的集成, 例如,
λ = 人均GDP / WS = (GDP/p )/Ws
(7)单位水资源量承载力的度量:为了达到水资源承载力分量和总量可比性的目的,可以进一步转化水资源承载力分量为某单位水资源量的承载指标参数。例如,当统一转化W0为亿m3的可比单位水资源量,有对应的水资源承载力的各个分量,即:
上述公式中的就是流域系统第i个水资源承载力分量。例如,F1的单位量纲是每亿m3的人口数目,说明该流域每亿m3可利用水资源量能够承载的最大人口数。同理,F2的单位量纲是每亿m3的GDP,它说明该流域每亿m3可供水资源量能够承载的经济发展最大规模的GDP。
同理, 流域的综合水资源承载力(F)是其分量的集成。例如:
F= 人均GDP /亿m3 = (GDP/p )/W0
4.西北干旱区水资源承载力综合研究的关键问题
广义上的西北地区包括新疆、青海、甘肃、宁夏、陕西和内蒙古的西北部,总土地面积为374万km2,占全国的39%,总人口约1亿,占全国的8%。涉及西北内陆河流域(包括新疆的部分外流河流域)、黄河流域、长江流域和澜沧江流域。本文讨论的范围,界定在西北内陆河干旱地区。
西北干旱区水资源承载力综合研究的关键问题有:变化环境的流域水循环模拟研究,生态需水研究,社会经济可持续发展的水资源需求研究,流域水资源承载力的计量,西北干旱区水资源承载力综合。下面重点讨论水循环模拟,生态需水和指标体系问题。
(1)变化环境的流域水循环模拟研究
水文循环是联系地球系统地圈~生物圈~大气圈的纽带,是全球变化三大主题碳循环、水资源和食物纤维中的核心问题之一,它受自然变化和人类活动的影响,决定水资源形成与演变的规律。因此,人类活动经济开发和影响剧烈地区的水循环与水资源安全研究,是21世纪资源环境学科领域一个十分重要的方向性问题。
目前水科学发展的前沿问题突出反映在:水文循环的生物圈方面,自然变化和人类活动影响下的水资源演变规律,水与土地利用土地覆被等社会经济相互作用影响等。因此,水文循环需要考虑地球生物圈、全球变化以及人类活动等方面的影响。国际地圈生物圈计划(IGBP)代表国际地球学科发展前沿,水文循环的生物圈方面 (Biosphere Aspects of Hydrological Cycle,简称BAHC)是IGBP的核心之一。它注重陆面生态-水文过程与空间格局的变化规律和受人类活动影响的关键问题。进入90年代末,变化环境(即全球变化与人类活动影响)下的水文循环研究成为热点。
人类活动对水文过程的影响,集中表现在对下垫面的改变上,改变流域下垫面的地形、地貌、土壤、植被等条件,可概括为土地利用和土地覆被的变化。下垫面条件发生变化了,水文过程的各环节也相应发生变化,如蒸发、入渗、产流的量会加大或减小,水循环的路径和速率也会发生变化,也就是说,利用原来的降水-径流关系不能反映土地利用/土地覆被变化后的流域降水径流形成规律和水文循环过程,分析人类活动(土地利用/土地覆被变化)对流域径流形成规律的影响成为当水资源承载力研究的基础问题。
以河西走廊的黑河流域为例,由于中游引水等人类活动的剧烈影响,已经完全改变了流域中下游水循环关系,造成下游流量减少和断流,产生严重的生态环境问题。为了说明黑河干流的水资源变化,我们将黑河干流上游出流控制水文站(莺落峡站)及下游输水控制水文站(正义峡站)1959年以来的实测流量资料进行了分析比较。根据1959-1998年实测资料统计,黑河莺落峡多年平均流量49.83m3/s,相当于年径流量15.71×108m3,正义峡多年平均流量31.05 m3/s,相当于径流量9.80×108m3,莺落峡流量高于正义峡流量18.78 m3/s,相当于区间多年平均每年损耗水量5.92×108m3。
从两站流量多年变化趋势看,莺落峡站水量历年变化平稳,年际变化不大,甚至还稍有上升。正义峡站水量不仅远远小于莺落峡站,且水量在逐年减少(图2),两站水量年均差值越来越大(图3)。
图2 黑河莺落峡及正义峡历年径流量变化图
图3 莺落峡-正义峡年均流量差值图
造成下游水资源量减少的原因:中游张掖地区人口持续增长,工农业生产迅速发展,用水量急剧增加,导致黑河干流水资源大量损耗,水资源的变化与人类活动的关系密不可分。
因此,深入研究自然变化和人类活动影响下的黑河流域水循环规律,是建立黑河流域水资源承载力模型的重要基础。
(2)生态需水研究
中国西北地区气候干旱、水资源短缺,水已经成为中国西北地区环境与发展最大的限制因子。实际观测与实验研究表明,水对生态环境质量有明显的限制作用,生态系统对水的需求也存在胁迫响应的机制。生态环境需水量是维系生态系统平衡最基本的需用水量,是生态系统安全的一种基本阈值。因此,生态环境需水估算问题成为生态环境建设依据的重要基础。确定不同生态类型的生态需水量,是生态环境建设区域配置的重要内容,是建设生态环境系统的关键。这也是中国工程院咨询项目“西北地区水资源合理配置、生态环境建设和可持续发展问题”中第2课题中的关键问题之一。
20世纪90年代后,随着国际地圈生物圈计划(IGBP)等大的科学计划推动,如水文循环的生物圈方面(BAHC)实施,国际国内对生态环境需水问题十分重视并且已有了一些研究。国家“九五”科技攻关项目有关课题,如“西北地区生态环境保护对策研究”等,利用土地利用/覆被变化的遥感信息对区域生态需水进行初步的估算。中国工程院一期咨询项目《中国可持续发展水资源战略研究》,取得了一批重要的研究成果,所完成9个专题报告中对生态环境用水也做出初步的测算,取得一些进展。但是,目前有关生态需水的研究仍处在初级发展阶段,人们对“生态需水”问题理解还不尽相同。目前,与生态需水有关的概念和定义有多个方面,如“生态需水”、“生态用水”、“生态环境耗水”等。不同人从不同角度看问题有不同的理解与解释。总之,生态环境与水文水资源以及人类生存环境的交叉研究,面临许多挑战,也存在不同的学术观点与看法。
由于目前对“生态需(用)水量”一词,还没有确切的或者得到公认的定义,因此在对它的理解与计算上还存在这样那样的问题。总的来看,多数认为:生态需水量是指在水资源短缺地区为了维系生态系统生物群落基本生存和一定生态环境质量(或生态建设要求)的最小水资源需求量。它包括天然生态保护与人工生态建设所消耗的水量。其内涵:以可持续发展为前提的天然生态保护与人工生态建设的需水,其外延包括地带性植被所用降水和非地带性植被所用的径流。因此,生态需水量可以理解为维系一定生态系统功能所不能被占用的最小水资源需求量,包括天然生态和人工生态,其计算有河道内和河道外之分。基础是自然变化和人类活动影响下的流域水循环规律的认识与模拟。
·河道外的流域上的生态需水的计算
根据补给来源,生态需水首先可以分为降水性生态需水和径流性生态需水。降雨形成径流以及径流运动过程中,地带性植被所在的天然生态系统完全消耗降水量,非地带性植被所在的天然生态系统消耗径流量为主、降水为补充,处于地带性与非地带性的交错过渡带以消耗降水为主、径流为补充。
从生态系统形成的原动力又进一步分为天然生态需水和人工生态需水两大类。从植物生理角度分析生态需水,可以得到天然植被或农作物正常生长时的总腾发量ET。其水分来源有两部分:直接利用的有效降水,以及通过水利工程直接或间接利用的供水。
区域生态需水计算应该以流域为单元,建立变化环境下的流域水循环模型,如图1所示意。然后,充分利用高分辨率的土地利用遥感信息,结合陆面水文生态实验站的校核分析识别确定。对于每个流域,结合其生态特点和水循环特点,确定一级分区为山区、平原绿洲、过度区、荒漠无流区。为了突出人类活动影响,在山区和平原绿洲中进一步区分天然生态系统和人工生态系统,作为二级计算分区。二级计算单元内在以土地利用单元作为三级计算分区, 由遥感信息土地利用图上读取各类生态面积单元。对三级分区的每一项,单独计算其生态需水或经济需水。在计算中考虑了天然植被或人工植被对径流性水资源和降水性水资源的同时利用。国家“85”科技攻关项目中的一种基于水循环概念的流域生态需水计算框图如图6所示意(细节略)。
·河道内的生态需水的计算
河道内的生态需水的计算主要考虑的问题是维系河流湖泊水系的生态平衡的最小水量。主要考虑的方面有:
维持河湖水生生物生存的最小需水量;
维系城市人工生态环境景观的最小需水量;
防止河流泥沙淤积所需最小径流量;
防止河流水污染的最小水量;
防止海水入侵所需维持的河道最小流量;
防止河道断流、湖泊萎缩所需维持的最小径流量
通常需要通过流域水循环模拟、枯水分析后,在给出一定生态环境标准(或要求)下确定上述多个的最小流量组合的阈值(具体方法讨论略)。
(3)水资源承载力评价指标及计算方法
水资源承载力评价指标的建立是水资源承载力研究中的另一个关键问题。核心是用什么指标体系反映“社会-经济-环境”系统的发展规模与质量?目前,借鉴土地资源承载力的概念,采用在水资源可供给量所能维持生产的粮食产量的基础上计算水资源承载力的方法显然将问题过于简化了[10]。
从目前的认识,水资源承载力评价指标的选取有不同的做法。例如,有人从定义出发直接选取可支持人口数量、工农业发展规模等人口和社会经济发展指标作为衡量水资源承载力大小的依据[14]。也有人从水资源可供水量、需水量,可承载人口、社会、经济技术发展水平和规模,水环境容量等方面综合考虑建立水资源承载力评价指标体系,采用层次分析方法进行评价[15]。
本文建议,从水资源承载力的基本概念出发,通过水循环系统模拟,水资源评价、生态需水估算和社会经济对水的需求分析,选取计算参数,主要有:对应不同保证率的水资源量,最小生态需水量,可利用水资源量,水资源需求量(包括人口需水,工业需水,农业需水,环境和其它需水等);通过流域“社会-经济-环境”系统的实际分析,确定水资源承载力评价指标体系,如水资源承载力的平衡指数(IWSD)等。运用本文提出的量化方法,获得比较具体和实在的水资源承载力的度量结果,如维系现状/目标水平的人口规模所需要最少水资源量,维系现状/目标水平的经济规模所需要的最少水资源量等。
总之,希望概念清楚,基础扎实、评价方法简单、可比性好。这方面研究工作需要在实际中发展和完善。
4.结语
水资源承载力的研究在我国虽然已有诸多研究课题和论述,但总的来说,已有的研究重点主要集中在对水资源承载力的评价与计算等方面,还没有形成水资源承载力研究的成熟的理论和方法。笔者“抛砖引玉”。希望在其概念、新的理论与方法研究方面开展研讨。几点建议如下:
(1)加强学科交叉融合的研究
水资源承载力研究涵盖了从理论到实证,从“水-生态-社会经济”多学科基础问题和可持续发展问题。从变化环境下的水文循环水资源演变规律到流域水文生态、植被耗水机理等微观领域,从水文水资源科学到社会经济科学、规划科学等不同层次、不同学科的研究范围,并以多目标决策分析方法、系统动力学方法、遥感与地理信息系统方法等作为技术手段,因此,迫切需要加强学科交叉融合的研究。
(2)技术方法的创新
目前制约水资源承载力研究的一个重要因素就是数据的获取与分析处理。GIS在支持与水文和水环境有关的地理空间数据的获取、管理、分析、模拟和显示,以解决复杂的水资源、水环境规划和管理问题方面显示了其强大的功能[17]。水资源承载力研究必须突破陈旧的数据获取与分析手段,充分利用现代先进技术,将地面水文观测与空中遥感信息相结合,利用地理信息系统进行数值计算和模拟,并将现有水资源承载力数学模型方法与GIS集成,这是水资源承载力研究取得突破性进展的一个关键所在。
(3)研究领域的拓展
地域分异和空间格局历来是地理学最重要的优势研究领域,水土资源与社会经济活动的空间配置状况对水资源承载力有着极为重要的影响。因此,如何加强水资源承载力密切相关的区域合理配置研究,尤其是区域可持续发展是21世纪地理科学新的挑战。它包括水土资源配置,上、中、下游的城市与产业合理布局,水源保护区区域范围内的人口、产业布局等。将其纳入水资源承载力研究的范畴,不但是水资源承载力研究的一个重要方面-水资源承载力区域差异研究的需要,也必将使水资源承载力研究成果对社会实践具有更明确的指导作用,这是当前水资源承载力研究中极具潜力的一个研究领域。
关键词:生态安全评价;格网;时空变化;东营市
中图分类号:X826
文献标识码:A文章编号:1674-9944(2015)12-0004-04
1引言
随着人类社会经济活动的发展,对资源的需求日益增多,也对自然生态环境造成了严重破坏,生态安全问题也越来越受到关注[1]。生态安全是指人类在生产、生活和健康等方面不受生态破坏与环境污染等影响的保障程度,即生态系统的健康和完整程度[2]。近年来,对区域性生态安全状态进行评价已成为研究的热点[3~7],其中格网GI方法的应用,大大提高了研究结果的精度。
2009年国务院正式批复《黄河三角洲高效生态经济区发展规划》,将黄河三角洲生态发展正式上升为国家战略,东营市作为黄河三角洲的中心地区,对其生态安全问题的研究更不容忽视。但目前对东营市生态安全方面的研究主要集中在县级尺度[8~10],尚未突破行政区的限制。本文采用生态安全指数法,结合格网GI技术,基于200 m×200 m格网,对东营市200年、2009年和2013年生态安全状态进行评价,并分别从时间和空间两方面分析东营市生态安全状态变化特征,探索生态安全变化成因,旨在为东营市生态环境保护与政府决策提供数据参考与理论支持。
2研究区概况与数据源
东营市位于山东省北部黄河三角洲地区,地理坐标为北纬36°′~38°10′,东经118°07′~119°10′(图1)。东、北临渤海,西与滨州市相邻,南部与淄博市、潍坊市接壤。研究区属温带大陆性气候,四季分明,年平均降水量.9 mm,多集中在夏季。整体地势平坦,最高海拔与最低海拔相差27 m。全市土壤质量较差,以潮土与盐土为主,约占总体土壤面积的94%。东营矿产资源丰富,主要有石油、天然气、煤等。海岸线全长412.67 km,易发生风暴潮灾、土壤侵蚀和土壤盐渍化等自然灾害。
本文所涉及数据包括自然资源统计数据、社会经济统计数据、遥感影像数据等。统计数据主要来源于2006年、2010年和2014年出版的《东营市统计年鉴》[11~13],东营市县级市区统计年鉴与公报。遥感数据主要来源于中国科学院遥感与数字地球研究所共享平台。
3研究方法
3.1生态安全指标体系构建
东营市属石油工业型城市,通过调查东营市自然资源、生态环境和社会经济发展情况,结合东营市自身发展特点和前人研究成果[3-7,14]选用PR(压力-状态-响应)系统框架概念模型[1,16]建立评价指标体系。指标体系的遴选基于科学性、代表性、整体性和可操作性等原则,具体指标详见表1。其中,系统压力指标6个,系统状态指标12个,系统响应指标6个。
确定指标权重的方法较多,主要包括主观方法与客观方法,但各有利弊[17]。为提高指标权重的准确性与可信度,本文结合层次分析法和变异系数法,先分别求取指标主观权重与客观权重,再加权求和得最终权重(表1)。
5结语
(1)200年、2009年和2013年中,东营市生态安全状态整体呈良性发展,生态安全状态优于临界安全土地面积不断提高,低于临界安全土地面积先增加后减少,这主要得益于东营市政府大力发展高效生态经济,使得生态经济与生态环境协调发展;从空间上看,东营市生态安全状态由沿海向内陆安全性不断降低,主要原因是沿海地区成陆时间较晚,生态环境较为脆弱。
(2)本文基于格网GI技术评价东营市生态安全情况,突破了行政区的界限限制,使研究尺度缩小到200m×200m网格,呈现了各行政区生态安全内部差异,可为东营市生态保护提供理论支持与参考。另外本文在参考前人研究成果基础上,结合研究区现状制定的生态安全指标仍不尽完全,还有待进一步的探讨和研究。
参考文献:
[1]贾艳红.基于格网GI的生态安全评价研究[D].兰州:西北师范大学,200.
[2]肖笃宁,陈文波,郭福良.论生态安全的基本概念和研究内容[J].应用生态学报,2002,13(3):34~38.
[3] 李佩武,李贵才,张金花,等.深圳城市生态安全评价与预测[J].地理科学进展,2009,28(2):24~22.
[4]薛亮,任志远.基于格网GI的关中地区生态安全研究[J].地理科学,2011,31(1):123~128.
[5]段锦,康慕谊,戴诚,等.基于格网的东江流域生态安全空间综合评价[J].生态学杂志,2012,31(8):207~2081.
[6]朱卫红,苗承玉,郑小军,等.基于3技术的图们江流域湿地生态安全评价与预警研究[J].生态学报,2014,34(6):1379~1390.
[7]龚丽妍.基于格网GI的区域生态安全评价与时空演变趋势分析[D].大连:辽宁师范大学,2012.
[8]韦仕川,吴次芳,杨杨,等.基于R和GI的黄河三角洲土地利用变化及生态安全研究――以东营市为例[J].水土保持学报,2008,22(1):18~189.
[9]谢兴震.基于R与GI的东营市土地利用生态安全研究[D].济南:山东师范大学,2013.
[10]林珍铭,徐超平,夏斌,等.东营市土地生态安全评价[J].安徽农业科学,2011,39(18):1119~11197,11212.
[11]东营市统计局.东营统计年鉴200[M].北京:中国统计出版社,2006.
[12]东营市统计局.东营统计年鉴2009[M].北京:中国统计出版社,2010.
[13]东营市统计局.东营统计年鉴2013[M].北京:中国统计出版社,2014.
[14]左伟,王桥,王文杰,等.区域生态安全评价指标与标准研究[J].地理学与国土研究,2002,18(1):67~71.
[15]魏兴萍.基于PR模型的三峡库区重庆段生态安全动态评价[J].地理科学进展,2010,29(9):109~1099.
[16]李中才,刘林德,孙玉峰,等.基于PR方法的区域生态安全评价[J].生态学报,2010,30(23):649~603.
[17]薛亮.基于格网GI的关中地区生态安全评价与格局变化分析[D].西安:陕西师范大学,2009.
[18]叶靖,杨小唤,江东.乡镇级人口统计数据空间化的格网尺度效应分析――以义乌市为例[J].地球信息科学学报,2010,12(1):40~47.
[19]李军,周成虎.基于栅格GI滑坡风险评价方法中格网大小选取分析[J].遥感学报,2003,7(2):86~92,161.
[关键词]景观生态学 园林专业 课程内容 实验
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2015)02-0169-02
园林专业背景的从业者是城市规划和设计的主要参与者,而在园林专业本科生的培养阶段,生态学相关课程所占的分量很小,通常四年中只有一门景观生态学或园林生态学必修课,学生对生态学知识尤其是最基础的概念理论了解不多。因此,在针对园林专业的景观生态学课程设计上,首先应该突出基础概念理论知识的深度和广度,其次应加强景观生态学相关理论应用过程和方法的讲解。通过课程结构的优化以及教学内容和方法的改革来加强素质和能力培养,从而增强学生对社会需求的适应性。
一、目前教学中存在的问题
(一)重视程度不足
学生对该景观生态学课程重要程度认知不充分。园林专业本科生比较重视 “城市绿地规划设计”、“园林工程”等与工作实践紧密相关的课程,而对景观生态学的重视程度不足,没有从根本上理解景观生态学相关概念、理论对于城市可持续发展的重要性和潜在价值。
(二)生态学基础薄弱
在景观生态学课程开始讲授之前,学生对于生态学相关知识的了解程度较低。另外,生态学很多理论的景观规划设计应用过程都离不开数学知识,如果学生这部分知识的掌握没有达到一定程度,那么在景观生态学相关理论应用实例的讲解过程当中,就会一知半解,学习效果会受到很大影响。而园林专业的大部分学生数学基础相对都比较薄弱,对数学基础知识的学习缺乏动力,认识不足。因此在课程设计上要充分考虑到学生的基础。
(三)教学过程中的问题
目前景观生态学课程选择的教材比较单一,园林专业更多应用了园林生态学的相关教材,比如温国胜、杨京平等主编的《园林生态学》,刘建斌等主编的《园林生态学》,刘常富、陈玮等主编的《园林生态学》,此类教材中的主要内容更加偏向于城市生态系统和园林植物生态的基础概念和理论,其中也有一个章节是关于城市景观生态学的,但是涉及内容很浅,而景观生态学最主要的内容为尺度、格局与过程,这其中包括了很多基本的概念原理和方法理念,因此只以园林生态学相关教材来备课的话,讲授的内容不够全面和深入。在实践教学方面,目前的实验任务设计比较偏向于传统生态学,没有能够很好的体现园林专业的实践应用性。
二、教学改革探析
(一)强调景观生态学知识体系的重要性
一般来说,传统的教材已经应用了很长时间,教材当中绪论部分的内容过于陈旧,不利于学生掌握最新的学科前沿和社会相关热点。而园林生态规划设计、景观生态学领域相关的期刊报纸,比如《中国园林》、《城市规划》、《城市规划学刊》、《应用生态学报》、《生态学报》、《landscape urban planning》《landscape ecology》等相关领域的文献内容和理念比较新颖,有大量的城市热岛、城市空气污染、城市水污染、城市暴雨时节内涝灾害等城市问题的国内外研究进展和解决途径,可总结提升并做成多媒体课件,增加学生对于景观生态学知识体系的重视程度,增加学习的热情和动力。
(二)课程内容革新
本课程是园林专业本科生唯一的生态类的课程,因此在课程体系的设计上需要兼顾基础性和应用性。与本课程相关的教材主要有三大类,一类是景观生态学教材,比如周志翔主编的《景观生态学基础》、王云才主编的《景观生态规划原理》;第二类是园林生态类教材,比如温国胜、杨京平等主编的《园林生态学》和刘建斌等主编的《园林生态学》;第三类是传统生态学教材,比如宋永昌主编的《植被生态学》。本课程的内容体系是在详细查阅了以上三类教材和相关文献资料后形成的,总体上以景观生态学原理和规划应用为主线,适当融合园林生态学和传统生态学的最重要的基础概念理论的讲解,比如对植物种群和群落的相关基础概念原理进行了详细的讲述。总之,课程体系的设置尽量考虑学生的基础和社会的需求。
景观生态学课程56学时的教学任务。教学计划为16周,分讲述和实验两个部分,考察结果以考试为主。景观生态学课程主要内容包括:绪论、景观生态学概念原理、种群及群落生态学基础、城市环境与生态因子、园林植物与城市能量物质环境、园林植物与水、园林植物与大气、土壤与园林植物、城市生态系统、景观生态规划设计等内容。绪论部分主要讲授生态学、景观生态学的形成与发展过程以及最新的研究进展,并强调景观生态学等相关理论在城市规划及景观规划设计中的重要性;景观生态学概念原理部分主要包括景观格局、过程、尺度相关的基础概念理论,比如景观格局、景观功能、斑块、廊道、基质、景观异质性、景观多样性等概念及岛屿生物地理学、等级理论、复合种群理论和渗透理论等;种群及群落生态学部分主要讲授种群的概念、种群的数量密度、种群性比、种群年龄结构、种群空间格局、种内关系及种间竞争和种间互利等种间关系,群落方面主要包括群落概念的形成和发展、群落的基本特征、关于群落的主要观点、群落物种组成的定性分析、群落物种组成的定量分析、群落多样性(α多样性、β多样性、γ多样性)、种间关联与生态位、群落外貌、水平结构、垂直结构、地下结构、年龄结构、群落的动态(群落演替、自然干扰与演替、群落的波动性、群落稳定性与多样性的关系)等概念理论;城市环境与生态因子部分主要从城市环境(环境的概念、尺度与类型、城市环境)和生态因子作用分析(生态因子分类、生态因子作用的一般特征、生态因子作用的基本原理)两部分来进行讲述;园林植物与城市能量环境部分主要包括光与园林植物(城市光环境、光对园林植物的生态作用、园林植物对光的生态适应)、温度与园林植物(城市温度环境、温度对园林植物的生态作用、园林植物对温度的适应、园林植物对气温的调节作用)等两部分;水与园林植物部分重点讲授城市水环境、水对园林植物的生态作用、园林植物对水分条件的适应、园林植物对水分的调节作用等内容;园林植物与大气部分包括城市大气环境、大气污染与园林植物、园林植物对空气的净化作用、风与园林植物等几个方面;土壤与园林植物部分主要包括土壤理化性质与园林植物、土壤生物与园林植物、城市土壤特点、盐碱土与园林植物等四方面;城市生态系统部分主要包括城市生态系统的组成结构、城市生态系统的主要特点和基本功能、城市生态系统存在的问题等内容;景观生态规划设计部分主要通过查阅相关的文献书籍,梳理出近10年的相关景观生态规划设计案例,通过案例对景观生态相关原理的应用实践步骤和方法进行详细讲述。由于本课程多为基础性的知识,包括很多园林生态学、景观生态学、传统生态学的基本概念和理论,因此重点在于让学生更好的理解与记忆,能够在将来的规划设计实践中将景观生态学的相关原理加以应用,增加实践当中的理性,学会从生态学的角度思考规划设计问题。授课过程中学生积极性较高,课堂参与度良好。
(三)实验课程体系
实验课程主要分为两部分,一部分为外业调查,此部分实验的开展需要与教学团队的科研项目和工程实践项目相结合。科研项目主要是关于城市景观异质性与城市环境气候因子耦合关系的研究,在研究的前期阶段可以将班里学生分组,在研究区域布点或者设置样方进行生态环境因子数据的获取,通过这个过程加深学生对理论知识的理解并增强学生参与景观生态学研究的实践经验。工程实践方面,引导学生参与大尺度项目的前期调研分析,例如郑州市、洛阳市、南阳市的绿地系统规划项目。另一部分为计算机实践,景观生态学与传统生态学的主要区别之一就是研究对象的尺度差异,景观生态学侧重于大尺度对象的研究,而3S技术越来越多的应用在景观生态学领域,那么一些最基本的3S技术也是园林专业学生需要掌握的内容,比如遥感影像的几何校正、波段融合、栅格图裁切、景观解译等一些技术的操作步骤对于景观生态学的研究或者大尺度的景观生态规划有着重要的意义,而通过计算机实践部分的讲授和训练,可以使学生掌握该部分知识。
三、小结
基于目前景观生态教学过程中存在的问题,本文对课程内容和实践环节的改革方式进行了阐述,着重突出基础性和应用性,希望能为景观生态学课程体系进一步改革完善提出新的视角。中国正处在城市化进程的关键阶段,如何协调城市化与生态文明的关系,是当今城市化发展过程中的重要问题,而园林专业培养的学生绝大部分都会投身于城市规划、园林规划设计等相关领域,因此景观生态学课程对于城市的可持续发展具有重大的意义。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 郑祚芳,高华,王在文,刘伟东.城市化对北京夏季极端高温影响的数值研究[J].生态环境学报,2012(10):1689-1694.
[2] 张正栋,蒙金华.基于城市热岛效应的城市降温通道规划研究――以广州市为例[J].资源科学,2013(6):1261-1267.
[3] 孙小莉,李生才,曾庆轩,冯长根.城市空气污染及其防治对策[J].安全与环境学报.安全与环境学报,2008(4):73-76.
关键词:快速城镇化;滨海地带;土地开发;可持续发展
随着经济全球化及我国城镇化持续推进,许多沿海城市开始面临土地资源瓶颈,如何有效缓解沿海快速城镇化地区空间资源紧缺矛盾,是现阶段土地管理亟需解决的问题。据《中国海洋统计年鉴2014》显示,2012年,我国国内生产总值达到51.9万亿元,其中,沿海地区生产总值达到34.4亿元,占全国生产总值比例达到66.3%。可见,我国沿海地区已经成为承载经济社会发展的重要依托,开展沿海地区滨海地带土地开发利用研究,对于优化滨海地带土地利用空间布局与结构,促进滨海地带土地开发利用与保护,缓解快速城镇化地区经济社会发展与资源环境制约矛盾,实现我国社会经济资源环境全面协调可持续发展,具有重要的理论意义和实践价值。
一、 目前滨海地带土地开发面临的两个重要背景
1. 城镇化快速发展对建设用地需求依然旺盛。1979年,美国城市学家Northam首次提出“城市化过程曲线”,即“诺瑟姆S型曲线”。该曲线第一阶段是城市化初期,这一阶段产业形态以劳动密集型为主,城市人口增速比较缓慢,城市化率在20%~30%;第二阶段是城市化加速发展时期,这一时期生产活动集聚程度不断提升,人口从农村向城市迁移,城市化率从30%上升到70%;第三阶段是城市化后期,以第三产业为主,第一、二产业占比下降,城市化率超过70%,其后增长速度逐步放缓并趋于稳定。据《国家新型城镇化报告2015》,2015年我国城镇化率已达56.1%,结合诺瑟姆S型曲线,可判断我国城镇化已到快速发展中后期,对建设用地需求依然旺盛。
2. 一带一路战略实施需要基础设施建设作为支撑。2015年,国家发改委等三部门联合《推动共建丝绸之路经济带和21世纪海上丝绸之路的愿景与行动》,标志一带一路政策正式提出。一带一路战略以合作、共赢、和平、发展为理念,以责任共同体、利益共同体和命运共同体为主体。文件指出:要加强大连、天津、青岛、烟台、上海、厦门、泉州、广州、深圳、三亚等沿海城市港口建设。可见,滨海城市在一带一路战略发展中具有重要作用,而实施一带一路重要前提是加强交通基础设施建设、港口建设等,都需要建设用地作为支撑。在沿海建设用地日趋紧缺背景下,加强快速城镇化地区滨海地带土地开发利用成为必然趋势。
二、 目前我国滨海地带土地开发利用存在的主要问题
1. 滨海地带城市空间格局基本形成,区域统筹仍需加强。随着我国城镇化、工业化及信息化的推进,以京津冀、长三角、珠三角城市群为主要格局的沿海城镇产业带正在逐步形成,滨海地带开发成为热点。在滨海地带开发利用中,仍存在一些问题,如海陆之间、地区之间、城乡之间统筹不够;整体空间结构和产业布局不合理、集中度不高、竞争力不强;滨海工业园区产业布局同质化严重;I海港口布局分散,难以发挥规模集聚效应,港口公共配套设施较缺乏,辐射和带动效应受到制约。
2. 滨海地带土地利用重开发轻保护,保护治理需要强化。随着我国滨海新城和港口建设的进行,滨海地带土地开发利用强度急剧上升,滨海地带受资源环境、土地、岸线等因素制约越来越明显。为追求经济效益最大化,滨海城市在土地开发利用中“重开发、轻保护”现象普遍,许多滨海城市因无序开发、过度开发、盲目开发等原因造成生态环境迅速恶化,环境污染持续加剧,自然岸线不断缩短,滨海湿地严重退化,滨海地带面临海洋生态安全和陆地生态安全双重风险,滨海地带土地资源开发利用与保护存在严重冲突。
3. 滨海地带土地开发利用管理涉及部门众多,难以统一协调。改革开放以来,部分地方政府制定出台了滨海地带土地开发利用管理相关法律法规,如:《辽宁海岸带保护与利用规划》、《深圳市海域使用管理条例》等,加强对滨海地带土地开发利用的管理。由于滨海地带土地开发利用涉及管理部门众多,各职能部门往往各自为政,缺乏统一协调的管理机构和制度约束,导致滨海地带土地开发利用管理工作重叠、部门职能冲突现象时有发生,造成管理成本和交易成本居高不下,带来行政管理资源的极大浪费。
三、 基于可持续发展理论的滨海地带土地开发利用理念构建
随着社会生产力发展,人类对资源开发利用活动越来越频繁,导致许多国家和地区自然资源超出地球可承载范围,人类赖以生存发展的环境遭到严重破坏。为防止自然资源最终耗竭,联合国环境署联合相关部门于1975年提出《世界自然资源保护大纲》,强调世界各国在开发建设过程中必须兼顾自然环境,经济发展要与自然保护相结合,保证地球资源永续利用,这是“可持续发展理论”的雏形。在1987年《我们共同的未来》报告中,首次采用了“可持续发展”这一概念。
可持续发展理论是关于自然、社会、经济、生态环境协调发展的重大理论和重要战略,是全面贯彻落实科学发展观的基本要求。可持续发展理论内涵可概括为:社会可持续发展、经济可持续发展和生态环境可持续发展。其中,社会可持续发展是可持续发展的最终目标,它要求以人为本,着重提高人类生活水平、改善人类生活质量,为人类创造一个自由、平等、和谐的社会环境;经济可持续发展要求经济发展不能单纯依靠数量,而要重视质量,这是可持续发展的基本要求;生态环境可持续发展则要求在生态环境保护和资源永续利用的前提下,保证经济社会发展在地球可承载能力范围之内,这是可持续发展的前提条件。
可持续发展理论一方面强调自然与人之间和谐发展,即人类经济社会活动必须以资源环境承载能力为基础,适度开发利用;另一方面则强调着眼未来,考虑资源当代和代际之间的分配公平。滨海地带土地开发利用代际公平指社会发展中的每一代人都有平等开发利用滨海地带土地资源的权利,当代人不能因为自身社会经济发展对土地资源的需求而忽视了后展的权利。在现实中,由于后代主体缺位及当代经济利益驱动,往往造成对滨海地带土地过度开发利用,导致后代可供开发利用的滨海地带资源越来越有限,对当代和后代生存与发展造成了潜在威胁。滨海地带土地资源可以视作一种典型的公共产品,根据Comes等人提出的“俱乐部理论”,俱乐部会员承担成本主要来源于两个方面:一是非时间性的拥挤效应,这种效应通常情况下是指由于当代人之间的相互作用而产生的一系列成本和费用,将影响同一时间和空间的相关成员;二是时间性的拥挤效应,主要是指“由于使用而造成的贬值”。在可持续发展理论指导下,应该在开发利用过程中,将可持续发展理念贯穿到滨海地带土地开发利用全过程,着力解决当代人之间的非时间性拥挤效应以及代际间的时间性“贬值”。
四、 基于土地生态安全评价的滨海地带土地开发利用模式选择
随着我国经济发展对资源环境造成的威胁日益严峻,生态安全开始上升为国家战略,土地生态安全成为国家生态安全重要内容,对我国经济社会稳定可持续发展起着重要作用。不同学者对土地生态安全概念有不同理解,但总结起来,土地生态安全是指在一定时空范围内,通过对土地合理开发利用与管理,土地所在生态系统,处于一种不受威胁破坏或受威胁破坏程度是自然界可以承受的健康、和谐、平衡的状态。滨海地带是位于陆地与海洋之间的过渡地带,其特殊地理环境决定其具有极大生态敏感性。滨海地带在开发利用过程中必然要考虑各种生态敏感性因素制约,对生态安全进行评价,以保证滨海土地开发利用的可持续性。
滨海地带土地生态安全评价主要包括以下几个环节:(1)评价指标体系构建。指标体系构建需考虑指标选取的科学性与合理性,在实际操作中,使用最多的便是自然―经济―社会概念框架模型和压力―状态―响应概念框架模型(PSR)。自然―经济―社会模型是从土地自然生态安全、土地社会安全和土地经济安全角度来构建评价指标体系;而压力―状态―响应概念框架模型则是从土地生态系统压力、状态和响应视角来构建土地生态安全评价指标体系。两种指标体系构建方式虽然存在细微差异,但都能够从某个侧面反映土地生态安全实质。(2)指标权重确定。常见指标权重确定方法有:主观赋权法、客观赋权法和混合赋权法。主观赋权法是根据专家主观经验来确定权重,如:层次分析法、特尔斐专家打分法等;客观赋权法是根据客观数据进行权重确定,如:熵权法、变异系数法、标准离差法、秩和比法等;混合赋权法是由两种以上主观、客观赋权方法综合确定指标权重,它能够结合主观和客观赋权法优势,近几年在各类评价中采用频率较高。(3)评价模型选择。我国开展土地生态安全评价时间不长,许多评价方法和模型使用尚在探索阶段,常用的评价模型包括综合指数法、模糊综合评价、灰色系统评价、DEA综合评价法、多元统计分析方法等。
根据滨海地带土地生态安全评价结果,可将滨海地带土地生态安全划分为不同状态等级,分别为:安全、良好、敏感、轻度预警、严重预警。在快速城镇化地区,应根据该区域土地生态安全评价结果,针对滨海区域具体情况制定不同土地开发利用策略,选择不同模式。在所有模式中,最理想的模式是低开发、高保护,其次是高开发、高保护及低开发、低保护,应尽量避免高开发、低保护模式。具体如表1所示。
五、 快速城镇化地区滨海地带土地开发利用管理机制构建
1. 加强滨海地带土地开发利用统一管理,建立综合协调机制。滨海地带土地开发利用管理中多头管理、权责不清、各自为政的管理困境,造成了俱乐部理论中“非时间性”拥挤效应,这与滨海地带土地开发利用所倡导的可持续发展理念相背离。因此,必须建立一个综合协调机制,对滨海地带土地开发利用进行管理和协调,以促进部门间协作。首先,应建立区域间的综合协调机制,根据经济学领域的理性人假设,任何单位或个体都倾向于追求个体利益的最大化,对公共品的利用趋利避害。中央政府及沿海各省、市、县政府,往往从各自发展实际出发,作出最大化自身利益的决策,滨海地带整体发展受到影响;其次,建立部门间的综合协调机制,我国滨海地带土地开发利用受到国土部门、海洋部门、渔业部门、水利部门、航运部门、农业部门等多部门的管理与约束,某些工作职能互相重叠冲突;因此,在进行滨海地带土地开发利用管理时,必须站在战略规划高度,通过博弈论寻找中央与地方、地方与地方、各部门之间的利益平衡,对不同区域、不同部门之间的管理权责和工作职能进行统筹安排、综合决策,实现可持续发展理念下的经济社会生态综合效益最大化。
2. 创新滨海土地开发利用,构建滨海地带土地生态补偿机制。滨海地带土地具有生态敏感性,生态价值突出,但由于缺乏严格的生态保护机制,导致理性个体在面临经济效益和生态效益的抉择时,往往忽略长期生态效益,而选择短期经济效益。生态补偿机制作为一种动态利益协调机制,可对经济和生态利益、生存和发展利益进行协调,实现环境合作,达到利益共享。生态补偿机制作为一种经济学手段能合理解决生态效益与经济效益之间的不公平分配,滨海地带土地开发利用生态补偿机制构建,可将生态补偿模式分为合理开发利用型和生态保护型,合理开发利用型生态补偿区域主要有适宜开发区和限制开发区,补偿主体是国家、地方政府、开发者或者人;生态保护型生态补偿主要针对自然资源保护区、生态保护限制区、基本农田保护区、水源保护区等禁止开发区,补偿内容不仅包括对生态保护成本的补偿,也包括对区域发展机会的补偿,补偿主体主要是国家及相关行政管理部门。补偿途径可根据地区实际特点,选择政府主导或市场运作两种途径。补偿方式则有建立滨海地带土地开发利用生态补偿专项基金、建立生态补偿可配额许可证交易制度、构建生态补偿税费制度、建设生态补偿保证金制度等。
参考文献:
[1] 雷诚,范凌云.国外沿海开发对中国滨海地区发展的启示[J].国际城市规划,2010,25(1):107-111.
[2] 田贵良,高永如.代际公平视角的江苏海岸带资源开发研究[J].河海大学学报(哲学社会科学版),2010,12(3):59-62.
[3] 尹庆民,黄一萌.代际公平视角下沿海港口岸线资源代际转移机制研究[J].重庆理工大学学报自然科学版,2016,30(2):140-144.
[4] 王清军.生态补偿机制的法律研究[J].南京社会科学,2006,(7):77-81.
[5] 王淑华,张平宇,杨莉萍.环渤海滨海地带大中城市的发展[J].地理科学,1995,15(1):14-23.
[6] 樊杰,李文彦,武伟.论大渤海地区整体开发的战略重点[J].地理学报,1994,(3):203-213.
[7] 陈月英.近20年来中国滨海地带区域经济分异特点研究[J].地理科学,2007,27(5):642-647.
基金项目:国土资源部公益性行业科研专项课题“海峡西岸建设用地空间拓展关键技术研究”(项目号:201411003)。
【关键词】生态旅游环境容量经济有效性生态安全性
随着生态旅游的出现与发展,关于生态旅游的研究也应运而生。从生态旅游的理论与实践研究中,人们逐渐认识到旅游的长足发展与环境保护之间存在着矛盾,提出了可持续发展理论,并认识到发展生态旅游的必要性。
1生态旅游的提出
1.1生态旅游的概念
1986年在墨西哥召开的国际性环境保护会议上提出了生态旅游(ecotourism)的概念。生态旅游是个外来词,关于这一新词语,世界上至今还没有一个公认的定义。不同的使用者往往从不同的角度加以诠释,这些诠释有的很相似,有的差别很大,甚至讲的不是一个层次上的内容。从中外学者70多条对生态旅游所作概念和内容的诠释中,可以清楚地看出:生态旅游是以自然资源(包括特定的文化区域)为基础,具有生态伦理理念的一种高层次的保护性旅游活动。这种旅游活动有利于促进地方经济发展和可创造持续的就业机会,是生态经济学和生态学理论指导下的一种旅游资源可持续利用方式和区域旅游业可持续发展的模式。
1.2生态旅游发展的现状
近年来,生态旅游作为最新潮的旅游产品正吸引着越来越多的旅游者,全球范围的生态旅游方兴未艾,其别是英国、美国、法国、加拿大、澳大利亚、巴西、日本、西班牙、瑞士等旅游业发达的国家,生态旅游更是风靡全球,成为一种新时尚。
虽然生态旅游的最终目的是要改进旅游方式,促进旅游地生态环境良性循环,对生态环境既加以利用。但是,任何形式的旅游活动包括生态旅游,都会对旅游环境产生一定的影响。发展生态旅游,不搞好规划,就可能导致严重的生态旅游环境的问题,就会阻碍旅游业的可持续发展。
2生态旅游的开发原则
生态旅游地正受越来越多的人的青睐,成为开展可持续旅游和生态体验的理想场所。但是,生态旅游区(地)属于自然生态环境敏感区,开展旅游业极易对生态环境造成破坏。
2.1人与自然和谐发展的原则
生态旅游发展开发管理中的主要矛盾是人与自然之间的矛盾。因此,如何处理人与自然之间的关系,促进二者的和谐发展,就成为生态旅游发展开发的重要原则。
生态旅游由于囊括了人与自然之间的诸多关系,故对其进行开发管理时必须树立人与自然和谐观,并以此为指导,形成生态环境和旅游经济双向持续发展的新格局。
2.2经济有效性与生态安全性兼容协调原则
经济有效性是指人们在积极发展旅游经济时,应最有效地利用生态资源。
生态安全性是指人们在组织旅游经济活动时,应该有效地保护自然生态系统和自然资源,使之保持存在和再生的能力。
2.2.1管理的重点主要集中在衡量经济的有效性上
衡量的内容主要包括三个方面:第一,管理体制对经济发展是积极而不是消极的,要把促进经济发展放在第一位。第二,向自然生态系统索取资源要适度,坚持控制外延无限扩大的生产方式,反对掠夺或利用自然风景资源和旅游生态资源的做法。第三,对自然生态系统的利用要充分,以便能够为游客提供更多的生态感受和生态知识。只有做到上面三条,才能充分发挥生态旅游的吸引力,使旅游收益得以实现。
2.2.2必须对生态安全性进行定位
通过对经济有效性和生态安全性两个指标的分析,人们可以清楚地看到:在旅游经济的发展过程中,经济有效性和生态安全性处于既矛盾又统一的定位整体中。其矛盾主要表现在经济的无限增长给生态安全带来的威胁,其统一主要表现为二者可以有机结合和转化。
2.3生态效益、社会效益、经济效益整体统一原则
生态效益是生态旅游可持续发展的前提条件和物质基础;社会效益是生态旅游发展的原始动力;经济效益则是生态旅游开发和经营的重要拉力,从中起主导作用。三大效益都是生态旅游发展不可或缺的条件。
生态旅游区的开发与规划需注意的问题
(1)制定生态旅游区的专项规划时,要特别注意研究生态环境承载力,亦即生态旅游环境容量。
生态旅游环境容量是指在某一旅游地环境(指旅游环境系统)的现在状态和结构组合不发生对当代人(包括旅游者和当地居民)及未来人有害变化(如环境美学价值的损减、生态系统的破坏、环境污染、舒适程度减弱等过程)的前提下,在一定时期内旅游地或景点、景区所能承受的旅游者人数。
(2)对生态旅游经营管理人员的培训规划
成功的生态旅游有赖于高级导游、称职经理的合作,而熟练又有技巧的经营管理人员又需要有效的培养和良好的教育。因此,从事生态旅游工作的人员必须经过上岗职业培训,特别是导游更应具备较深的科学知识。对所有从事生态旅游业的经营人员进行生态环境伦理的思想教育,让所有的人都明白生态旅游是以生态环境伦理为指导,生态旅游的发展目标是与环境伦理要求和目标是一致的。生态旅游强调环境意识、自然感应,以唤起人类保护生态环境的自觉性。
关键词:新型城镇化;认知误区;规划策略
1 新型城镇化的概念
“新型城镇化”一词最早是伴随着党的十六大。新型工业化。战略提出,已有10余年。战略提出,主要是依托产业融合推动城乡一体化[1]。然而,中国百姓熟知新型城镇化是在党的十,特别是2012年中央经济工作会议首次正式提出。把生态文明理念和原则全面融入城镇化过程,走集约、智能、绿色、低碳的新型城镇化道路及其将之确立为未来中国经济发展新的增长动力和扩大内需的重要手段之后,才越来越受到各行业和学界人士的关注。
新型城镇化是在城镇化概念的基础上进一步展开的,其在人口集聚、非农产业扩大、城镇空间扩张和城镇观念意识转化等方面与传统的城镇化概念并无显著差异[2]。但实际上,在实现这种过程的内涵、目标、内容与方式上是有所区别的,因为各行业、领域的针对性和研究的侧重点不同。新型城镇化至今尚无统一和明确的定义。所谓的新型城镇化是以民生、可持续发展和质量为内涵,以追求平等、幸福、转型、绿色、健康和集约为核心目标,以实现区域统筹与协调一体、产业升级与低碳转型、生态文明和集约高效、制度改革和体制创新为重点内容的崭新的城镇化过程。推行新型城镇化是为了:(1)积极应对国内外政治、经济发展的新形势;(2)弥补长期以来高速城镇化带来的弊端和损失;(3)最大限度地将改革开放成果惠及广大人民;(4)促进未来中国城乡建设的可持续发展。
2 新型城镇化存在的认知误区分析
新型城镇化作为我国新一轮城乡建设和转型时期的重要指导性战略,对经济、社会、体制制度和城乡建设诸多方面具有深远的意义,其内涵伴随一系列政策的出台和实践成果的落实将得到不断丰富[3]。但是,受既有国情和利益分配方式、现状发展模式以及未来众多不确定因素的潜在影响,新型城镇化在城镇实践过程中极有可能出现若干误区,其可预见性误区可概括为以下六点(表1)。
3 推行新型城镇化四类规划策略
对于国内城乡规划学界而言,“新型城镇化”虽然广为熟知,但一方面长期在局部范围或地区试行,另一方面常局限在城乡建设环节。随着新型城镇化上升为国家战略并成为本届政府执政的重要理念,“新型城镇化”的涵盖范围持续扩大,其要求城乡规划学界必须积极探索新时期推行新型城镇化的新策略[4]。规划策略的实施必须以各地阶段性的发展路径为保障。中国幅员辽阔,城镇经济社会发展的地域差异显著。在从传统城镇化向新型城镇化转变的过程中,各地应秉承。评估现实差距-树立可行性目标-确立重点行动计划。的系统化思路,逐步实现基于内涵维度的发展方式转变、基于目标维度的发展方向确立和基于内容维度的实施安排。以发展路径为基础,针对我国新型城镇化的实际情况,新时期城乡规划领域推行新型城镇化应采取以下四类策略。
3.1 “区域协调、城乡统筹与一体化”的统筹协调策略
统筹协调策略涵盖区域与城乡两个层次。从区域上说,大体包含4个空间地域层次的协调与统筹:(1)以大多数现状城镇中心城区为核心的规划区或都市区范围;(2)较为明确的市域范围;(3)跨行政界限的城市圈、城市群范围;(4)更大尺度的都市连绵带和经济区范围,在此区域内统筹更多的针对宏观政策、重大设施、产业布局、生态安全等方面。而对于城乡一体化层面,则较为微观地注重与城乡居民相关的各类公共服务设施建设、道路交通与市政基础设施布局、就业水平及环境质量保障等方面。
3.2 “三产三低三提升、三业三化三集中”的转型升级策略
所谓转型,一是向低碳绿色转型,二是向规模集中转型。低碳绿色即要求农业、工业和现代服务业实行“低排放、低污染和低能耗”。规模集中即倡导农业向规模经营集中;工业向园区集中;现代服务业向城镇各级中心集中。所谓升级,一方面指农业效率提升、工业低碳水平提升和现代服务业服务质量提升;另一方面指农业现代化、工业集群化和现代服务业规模化协同升级。
3.3 “资源节约集约、环境友好安全”的生态文明策略
资源节约与环境友好是国家两型社会建设的重要目标,也是生态文明的核心理念[5]。其中,资源节约即强化现有资源的节约保护和集约利用,依托新技术大力开发新能源、新材料。积极推进废物回收再利用工程。环境友好即坚持生态保护优先,建立和维护区域生态安全格局,加强城镇环境质量(包括大气质量和水环境质量)监测,因地制宜、适度提高有污染企业准人门槛和处罚力度。此外,以现代技术为依托,积极推进城镇绿色建筑改造,打造绿色社区、绿色街区和绿色城镇;科学合理布局城镇空间,尽可能多地利用自然资源和能源(如风能、太阳能等)解决城镇采光和通风问题以减少环境干预也是生态文明的重要方面。
3.4 “集聚增长、混合利用、紧凑开发”的集聚紧凑策略
集聚紧凑策略包含三层含义,所谓集聚增长即推动产业集群化集聚、空间园区化集聚、重点在各级城镇中心集聚。所谓混合利用即提倡各项功能混合使用,从而降低远距离、钟摆式交通出行。而紧凑开发指依托公共交通导向实现多中心、组团式、网络化土地利用。三者相互作用,互为条件,互为因果。
4 结束语
总而言之,“新型城镇化”是以追求民生、可持续发展和质量为内涵,以平等、幸福、转型、绿色、健康和集约为核心目标,以区域统筹与协调一体、产业升级与低碳转型、生态文明和集约高效、制度改革和体制创新为重点内容的崭新城镇化过程。新型城镇化是中国未来较长时期内城乡发展与建设的关键指导战略,理清新型城镇化概念与内涵、树立切实可行的新型城镇化目标、梳理重点内容并结合规划策略统一部署,同时及时纠正认知误区十分必要,也迫在眉睫。
参考文献
[1]李程骅.科学发展观指导下的新型城镇化战略[j].求是,2012(14):35-37.
[2]谢扬.城镇化与新农村建设[j].红旗文稿,2008(10).
[3]方创琳,刘晓丽,蔺雪芹.中国城市化发展阶段的修正及规律性分析[j].干旱区地理,2008(7):512-523.
[关键词] 农业与农村经济 可持续发展 理论研究
[中图分类号] F303 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650(2017)03-0043-01
农业和农村经济可持续发展是可持续发展理念延伸到农业和农村经济领域的具体体现,是我国新世纪以来可持续发展的战略的重要组成部分,也是我国农业和农业经济参与市场竞争重要举措。进入新世纪以来,农业和农村经济发展所受到的影响以及发展趋势问题备受社会各个方面的高度关注,我国农业领域基础薄弱,农村经济要想在竞争激烈的国际市场站稳脚跟,就需要坚持走可持续发展道路。山东省是典型的农业大省和人口大省,山东省农业与农村经济的可持续发展将会对我国农业与农村经济的可持续发展产生深远的影响。因此,研究山东省农业与农村经济可持续发展的相关理论问题具有十分重要的显示意义。
1 农业与农村经济可持续发展的概念和内涵分析
1.1 农业与农村经济可持续发展概念分析
农业与农村经济可持续发展概念是农业与农村可持续发展领域一个重要的关键性概念,其直接影响到农业与农村经济可持续发展评价体系的构建和实施途径的选择。但是农业与农村经济可持续发展概念是一个十分庞杂的概念,众多学者对这个概念有其自身独特的理解和解读,具有代表性的几个说法包含以下几个方面内容:首先,农业研究人员对农业与农村经济可持续发展概念的界定,他们对概念定义为农业与农村经济可持续发展是一种经营和战略性的体现,能够帮助农业生产者选择科学品种,确定如何提僧土地肥力对策,对种植制度、耕作方式、轮做方式以及病虫害防治策略进行确定,最终目的是为了提高生产,降低成本支出,减少农业生产过程中对环境造成的影响,保证农业生产和盈利能够实现可持续发展;其次,从环境研究学者的角度分析,将农业与农村经济可持续发展概念定义为一种向着更大使用价值,资源更有效利用的农业,并保持农业和环境的平衡不断向前发展,确保一定的生产率和收益,提供更加安全可靠的食物;最后,《登博斯宣言》中关于农业与农村经济可持续发展的定义,定义为农业可持续发展是一个包含农村社会可持续发展的,由社会大众共同参与制定发展目标的软系统,这个系统应该注重整个社会领域的可持续发展。通过对不同领域研究学者就农业与农村经济可持续发展定义分析发现,我们在认识农业与农村经济可持续发展过程中是曲折进行的,未来需要我们进一步强化研究。
1.2 农业与农村经济可持续发展的内涵分析
首先,农业与农村经济可持续发展首要解决的难题就是加快发展,这对对于发展国家来说尤为重要。发展过程中要保证通资源、环境和人口相协调,建设良好的生态环境,促进农村社会发展;其次,农业综合生产能力持续增长,确保国家粮食安全。农业与农村经济可持续发展就是要重复利用土地资源,在单位面积中增加粮食产量,提高粮食品质,满足社会大众的物质需求;再次,农业与农村经济可持续发展要以保护自然环境为基础。通过转变生产方式,减少农业生产过程中对自然环境的危害,将发现农业和农村经济与控制环境污染,保护农业生态系统结合起来;第四,农村人口数量得到控制,质量显著提升。控制好人口增长速率,提高人口质量,全面发展科技教育,培养高素质的现代化农民;最后,农民经济收入持续提高。农业生产经营规模适度,技术措施先进,结构合理,品种多样化,品质优异,实现高产、稳产和低耗能,农村经济进一步发展,农民收入不断提升,为全面建成小康社会奠定坚实基础。
2 农业与农村经济可持续发展对策分析
2.1 发展生态农业,坚持走中国特色化现代农业道路
首先,要尊重保护农民群众的土地承包经营权,对土地管理制度进行改革,积极鼓励农民群众流转土地,发展多种形式的湿度规模经营;其次,强化农民和农业龙头企业的联系合作,注重保护农民群众土地和财产收益。结合不用地区实际情况,积极发展生态农业,加大对农业生态环境的保护力度,加大对生态农牧业的产品质量认证,提高生态农牧业的经济效益。
2.2 强化农业生态环境的综合治理
首先,实行点面相结合污染源防控措施,进一步加大农业环境执法力度,控制好乡镇企业三废排放。农业生产中全面推行侧扑配方施肥技术和病虫害统防统治技术,禁止使用高度高残留的农药;其次,严格执行基本农田保护制度,注重种养结合,对土地进行科学治理,采取土地开发和复垦等措施,为农牧业发展和城乡建设提供充足的土地资源保障;最后,做好植树造林工作,建设完善的农田防护体系,为农业生产创建良好的生态效益。
2.3 建立多元化的合作组织,推动农业可持续发展
首先,要大力培养适应市场竞争要求的专业合作组织,采用企业、协会、专业合作社等多种形式,将农民群众集中起来生产经营,不断解放农村劳动动力;其次,要结合农村地区的实际情况,因地制宜的扶持和建立一批社团性的协会和非正式组织,代表广大农民群众,表达群众的诉求,提高农民群众在社会中的地位;再次,要加强对农村合作经济组织的管理和引导,完善组织保障,要进一步公开组织活动开展的具体情况,增强组织的自我约束能力;最后,紧急围绕生态农牧业发展探索建立专业合作组织,将各个生产环节细化,带领农民群众进行标准化生产,提高生态农牧产品的市场认可度。
参考文献
[1] 王书洲. 关于我农村经济发展趋势的研究[J]. 新经济. 2016(06)
[2] 张金凤. 创新农业农村经济发展思路 促进农业农村经济转型升级[J]. 吉林农业. 2016(11)
[3] 王立宇. 关于当前我国农村经济发展的分析[J]. 科技创新与应用. 2016(17)
关键词: 城市规划;生态平衡;绿色容积率
Abstract: With the development of China's economy, city construction speed and scale in the rapid increase of requirement for city planning, people are increasingly high, therefore, the factors of city planning and design is very necessary. This paper studies the importance of city planning and design elements from the natural ecological balance, the green plot ratio and energy saving etc..
Keywords: city planning; ecological balance; the green plot ratio
中图分类号:TU2
一、生态城市的概念及特征
1.生态城市的概念。“生态型城市”(Eco-city)这一概念最早是在20世纪70年代联合国教科文组织发起的“人与生物圈(MAB)”计划研究过程中提出来的。它提出的生态城市概念融合了社会、经济、技术和文化生态等方面的内容,强调实现社会-经济-自然复合共生系统的全面持续发展,其真正目标是创造人-自然系统的整体和谐。综合国内外学者对生态城市的研究得出,生态城市是一个经济高效、社会文明、自然和谐,技术与自然达到充分融合,城乡环境清洁、优美、舒适,从而能最大限度地发挥人的创造力和生产力,并有利于提高城市文明程度的稳定、协调、可持续发展的人工复合系统。
2.生态城市的特征
生态城市与现代城市相比,有质的不同,其主要特点有:(1)整体性、(2)高效性、(3)和谐性、(4)可持续性、(5)全球性。
二、生态城市规划设计准则及要求
生态城市规划的关键在于把生态观念作为一种设计思维方式,其主要特点是强调人与自然的相互关联与相互作用,以及保持和维护人类与自然界的和谐关系,其主要目的在于利用自然生态过程循环再生规律,达到人与自然的和谐共生,为实现此目的,在做生态城市规划设计时,应遵循以下几个方面的准则和要求:
1.以环境为本
环境质量的优劣直接影响着人类的生存与发展,而环境质量的优劣又是人类的生理和心理需求来评价的。
2.将自然融入城市
充分利用当地自然环境条件,在可能的情况下,应尽量维持原有的地理环境,以保持原有自然环境不被破坏,并得以延续。
3.遵循大自然生态制衡、循环再生与自我调节规律,用生态观念去研究、分析和解决问题。
4.合理布局、节能、低耗、无污染
在规划设计时,要力争做到布局合理,并综合考虑城市地理特征和水、气、地质等条件及长远发展的要求。在建筑材料的使用上要坚持环境保护原则,从源头避免由于建筑材料的原因造成的化学污染和放射性污染等。
5.积极推广应用先进的生态技术去处理生活排泄物及生活垃圾等。
6.积极推广屋顶绿化、垂直绿化、坑塘湖河的坡岸绿化,大幅度提高城市绿化覆盖率。
三、城市规划的自然生态平衡设计
随着人类社会的不断发展和进步,人类侵占了大自然的大部分区域,有限的资源已经被开采殆尽,野生动植物逐渐灭绝,自然生态环境遭到严重的破坏。目前,人们已经深刻的认识到了自己所犯的过错,为了保持大自然的生态平衡,给子孙后代留下宝贵的地球资源,人们已经在进行城市规划的同时首先考虑到是否能够维持该区域的自然生态平衡。现有的维持自然生态平衡的规划措施主要表现在以下几个方面:
1.树立自然生态平衡的城市规划理念
全球经济的发展是以自然资源的消耗为代价的,城镇的建立与发展是以占用大量自然空间为代价的。长此以往,地球的资源终究会被用光,地球的空间将会全部被钢筋混净土的城市所占据,因此,从现在开始,我们就应该树立自然生态平衡的城市规划理念,使我们能够保护自然资源,与大自然空间共生、共融。在城市的内部,应该将自然绿地空间系统融入城市,以保证城市自然生态环境的平衡。在城市开发建设的过程中,我们应该采取以下几点对策:
(1)利用先进的科学技术,为城市人口提供安全健康的居住环境、安全的水源,安全的燃气资源以及安全的空气质量。
(2)使用经济激励手段提高有关部门的技术创新和旧城区生态环境改造的积极性,刺激各部门树立自然生态平衡的城市规划理念。
(3)利用太阳能、风力、潮汐等可再生能源,它们可再生、无污染,对生态平衡有着极大地好处,此外,生活垃圾的废物利用也要提到工作日程当中。
(4)提高生态意识,加强生态教育,深入开展多种形式的环保宣传教育活动。生态城市是人类居住区的理想形式。对于生态城市的度量来说,要从生态意识、生态卫生、生态景观、生态经济、生态安全等5个方面来设计生态城市的度量方法,并以这种度量方法对具体城市的生态化程度进行分析评价,以期推动城市建设。合理系统的生态城市度量指标体系及方法并非一成不变。随着科学技术及社会经济的发展,生态城市的度量研究将会更进一步展开,度量方法也将会更加科学、合理。
2.建立多中心、分散的网络化城市群
以往我国在对大城市和特大城市的规划中大多采用大饼式或带状无限延伸的方式。经过长期的实践证明,这种方式导致了城市人口过度密集,城市交通堵塞严重,环境遭到严重的污染,自然生态平衡遭到了极大地破坏。与此同时,这种规划方式还引发了各种社会、经济、文化等各方面的问题。因此,这种城市规划方式已经逐渐被淘汰掉。取而代之的是建立多中心、分散的网络化城市群。这种城市规划方式极大地消除了以上出现的弊端。由于这种规划方式可以使城市内部的运作更加灵活,城市的新陈代谢更加流畅。因此,它有效地保持了城市的自然生态平衡。
3.城市中空气污染的控制规划
城市中的空气污染主要包括汽车的尾气排放、工厂的废气排放以及二氧化碳的过量排放。其中最为重要的就是汽车尾气排放。虽然目前国际知名的汽车协会已经对汽车尾气VOC的含量做了强制的规定,但是由于近年来我国私人用车的数量不断增加,总的尾气排放量已经相当可观。应当如何解决这些严重的污染问题,国外已经有了相当丰富的经验,那就是尽量控制市中心私家汽车的数量。但是,目前我国政府还没有意识到这一点,这导致尾气污染和汽车噪音以及交通堵塞越来越严重。因此,我国在进行城市规划的同时应当适当限制市中心的私家车流量,在城市的建造停车场,在个别地区设立禁止驶入的通告牌。
4城市中绿色容积率的规划
把植物和城市建筑相结合有许多的优点,例如:植物的绿荫可以在某种程度上有效地减少城市建筑的降温负荷,有助于降低城市建筑的热岛效应。植物对城市的水文也有一定的益处。它们能够直接承接降雨,生长的土壤也有助于减少地表径流,余下的雨水可以被收集以供我们在城市建筑中使用。建筑物内部的小型植物也可以有效地净化室内空气。绿色容积率可以作为一个城市工具应用于城市的总体规划中,也可以作为一个建筑设计工具被应用到单体建筑中。容积率值的可以从如下三种方式中选择:
(1)它可以是设计师或使用者所期望的绿化程度。
(2)绿色容积率值也可以右地域预设的功能来确定。
(3)绿色容积率的价值也可以通过生态学来决定,或者以地域在未发展之前的叶面积指数值为依据,通过对地块绿化的恢复来反映其特定的历史时期的绿化状态。也可将其视为生态总体规划的一部分,该规划对于不同地点的叶面积指数值有不同的要求。
5.节能思想规划
随着全球对能源的需求的不断增长以及不可再生资源的迅速消耗,能源问题已经成为当今最为严重的问题之一。我们应该从以下几个方面将节能思想体现在城市规划中:
(1)对单体建筑的能源优化设计采用节能建筑,倡导新型的能源概念。
(2)在城市生态环境的利用和保护中提倡偿还原则。
(3)城市布局的规划要紧凑,要提倡绿色环保的交通方式。
6.生态功能区划与土地利用布局
生态功能区划――是进行生态城市规划的基础,相关部门应该根据城市生态系统结构特点及其功能,将整个城市划分许多为不同类型的小单元,研究其特点、结构、环境及其承载能力等情况,进而为各生态区提供管理依据。区划的方法一般采用数值聚类法等,操作过程中,可将土地利用评价图、工业和居住适宜度等图纸进行叠加,并结合城市建设总体规划进行综合分析与功能分区。
生态城市土地利用的布局将直接影响今后城市生态环境质量,所以,在城市的生态规划与设计中都必须结合当地情况,科学、合理地进行土地利用的布局。同时,还要对城市用地状况与环境条件的相互关系进一步的研究,并按照城市的规模、产业结构以及城市总体规划和环境保护规划的要求,提出调整用地结构的建议和科学依据,促使土地利用布局趋于合理。
四、结束语
城市规划关系到人类社会的最终发展结果,它可以增加社会文明、提高城市素质。只有合理的把以上三点要素纳入到城市规划中来,才能使城市规划更加合理,使人类城市与大自然的生态平衡共同的可持续的发展。
参考文献:
[1]卢丽敏.浅谈城市生态小区的规划设计[J].科技创新导报,2011,(05).
[2]李长焕.城市规划设计要素的研究[J].科技信息,2011,(04).