中国近20年生态基础设施规划实践总结

注：本文为删减版，不可直接引用。原中英文全文刊发于《景观设计学》（Landscape Architecture Frontiers）2021年第3期“大河流域生态系统保护与修复”专刊。获取全文免费下载链接请点击此处。

导读

本研究梳理了北大景观和土人设计团队20余年来在生态安全格局理论指导下的生态基础设施规划设计项目，探索了生态安全格局理论在各生态类型区和特殊生境中，以及各种生态过程分析方法在实践中的应用及拓展。目前，该理论已从最初的面向生物栖息地保护的“试验性”理论，发展到包含所有重要生态过程及其子过程的庞大理论体系。不论是就方法论还是实践应用而言，生态安全格局理论均为我国生态文明建设做出了贡献，为国土空间规划提供了宝贵的技术支持和理论依据。

基于生态安全格局理论的中国生态基础设施规划实践综述（1997~2019年）

Review of Ecological Infrastructure Planning Practices Based on the Ecological Security Pattern Theory in China (1997 ~ 2019)

司雨田

北京大学建筑与景观设计学院风景园林硕士

方瑾

北京大学建筑与景观设计学院风景园林硕士

许立言

北京大学建筑与景观设计学院研究员、博士生导师，北京大学－哈佛大学生态城市联合实验室执行主任

1 引言

伴随着中国近几十年来的飞速发展，高强度的开发活动和不恰当的土地利用方式使脆弱的城市生态环境面临着巨大压力^[1]。1995年，俞孔坚首次提出“生态安全格局”（Ecological Security Pattern，ESP）理论，并引入此前生态规划途径中常被忽略的水平生态过程分析作为景观规划的支撑^[2]。在2005年浙江台州的生态基础设施规划中，ESP理论被首次用于系统性的生态基础设施规划^[3]；此后，通过在北京、武夷山等地实施的生态基础设施规划，ESP理论得到了进一步实践和论证^[4][5]，逐渐成为系统性的方法论，迄今已直接指导了北大景观和土人设计团队在国内的近百个生态规划实践。

20余年来，基于ESP理论的生态基础设施规划实践所覆盖的生态类型区种类、生态过程的多样性，以及理论本身等都有所拓展，影响了政策的顶层设计。

2 生态安全格局理论指导下的生态基础设施规划实践

在生态安全格局理论形成及应用的过程中，北大景观和土人设计团队积累了大量的实践经验。本文筛选取其中自1997年至2019年主动应用ESP理论并具备较完整ESP理论应用框架的城市及区域尺度项目（以下简称“ESP项目”）为研究对象。其中，约93%的项目面积超过10km²，半数以上面积超过100km²（属城市总体规划范畴）；面积不足10km²的项目一般为重点河道、绿道区域规划，属于城市总体规划特别专题的范畴。项目实践覆盖了中国广大地区，从东部沿海地区到西部的乌鲁木齐，从南端的珠三角地区到北部的内蒙古自治区及东北地区。总体来看，东部地区的项目明显多于中西部地区，体现出显著的经济发展需求牵引特征。

ESP项目的市域分布图（图中仅展示项目数量为1以上的城市） © 司雨田

3 生态基础设施规划项目分类及案例

景观ESP理论虽然在提出之初仅以广东省丹霞山这一特定案例为研究对象，但其应用已经拓展到更广泛的生态地理地带^[6]。然而，不同生态地区的主要生态问题必然各不相同，因此需要提出针对性的解决方案。本文参考傅伯杰等人^[7]提出的中国综合生态区划进行归类分析，选取的项目覆盖了中国过半的生态区划类型。

ESP项目所涉及生态区划信息统计 © 司雨田

温带湿润针阔混交林生态地区

特征：降水丰沛、整体生境条件较为优越，但存在局部敏感生境；长期的垦荒和耕作使得土地质量严重下降，土地沙化、土壤盐渍化等现象日益严重等。

案例：吉林省延吉市依据“一山两河一区”规划设计项目、沈阳棋盘山国际风景旅游开发区土地开发利用规划项目。

暖温带湿润、半湿润落叶阔叶林生态地区

特征：大陆性气候特征显著，人口密度较大，地下水超采问题严重；上游洪水威胁；海水倒灌；风沙侵蚀等。

案例：北京生态安全格局战略研究项目、门头沟分区规划生态安全与空间管控专题、山东省菏泽市城市绿地水系规划项目、威海城市景观风貌研究项目、山西省霍州市城区生态基础设施规划设计项目。

亚热带湿润常绿阔叶林生态地区

特征：水土流失和地质灾害问题；台风及海潮问题；城市内涝及水污染问题等。

案例：湖北郧县休闲农业观光园概念性规划项目、重庆市江津区北部新城城市设计项目、武汉五里界生态城规划项目、合肥高新区霍邱现代产业园生态基础设施规划项目。

半干旱及干旱荒漠草原生态地区

特征：风沙和水土流失；山区性河流造成的洪涝灾害；干旱少雨等。

案例：陕西省榆林市生态园林城市建设规划项目、山西省大同市十里河生态廊道规划项目、新疆石河子绿网及水网景观系统综合规划设计项目。

青藏高原森林、高寒草甸生态地区

特征：过度放牧，草场退化日趋严重等。

案例：四川卧龙国家级自然保护区总体规划项目。

4 ESP理论在代表性生境类型下的应用

除生态分区外，研究代表性生境类型中的生态问题是应用ESP理论的另一个维度。

海岸带地区

特征：地势较低且临海，受海潮影响较大；降水分布不均，极易因台风突发暴雨和风暴潮等极端天气；候鸟保护。

案例：威海城市景观风貌研究、台州市城市开放空间规划编制项目、台州市城市开放空间规划编制、山东省青岛红岛经济区水系综合规划。

遗产保护区

案例：武夷山市生态基础设施暨开放空间规划项目，不同于单纯以生态要素布局为主的生态基础设施规划，该生态基础设施总体网络在更完整的区域中，基于动态过程形成网络联动生态基础设施，为进一步的中微观尺度的规划和景观设计提供参照。

自然保护区

案例：四川卧龙国家级自然保护区总体规划着力解决人类活动与大熊猫保护的冲突问题。通过大熊猫栖息地适宜性评价，重新调整了大熊猫国家公园方案的功能分区。总体规划同时基于最小累积阻力模型对大熊猫迁移概率的识别，形成了维持大熊猫种群联系的生态廊道建设方案。

大熊猫栖息地适宜性评价和大熊猫迁移概率分布 © 北京大学建筑与景观设计学院

采矿迹地

案例：山西长平矿区生态建设可行性研究。不仅深入探讨了采矿作业对生态环境的影响，还进一步探究了矿区的社会经济问题。最终建立起以山体为基底、以丹河水系为核心的生态基础设施网络。此外，研究还考虑了可能受全井田开采影响的村民的意愿。研究建议，首先要协同考虑矿区周边的基础设施建设，改善村民居住条件，提高道路运力，促进周边旅游业、观光农业的发展；其次要对采矿产生的废料进行资源再利用，在减少环境污染的同时为村民提供相关产业就业机会。

5 ESP理论中生态过程及子格局的拓展

随着应用地域范围的扩展，不同项目运用ESP理论的深度和灵活度也在增强。常见的生态安全格局包括水安全格局、生物安全格局、地质灾害安全格局、文化游憩安全格局、视觉安全格局等，它们又各自拥有较多子格局。

几乎所有ESP项目都将水安全格局分析放在首要位置，以识别各生态要素，理顺基础生态功能。生物安全格局也是绝大部分项目都涉及的子格局，不仅因为它能够体现ESP理论中物种水平扩散的精髓，更因为通过指示物种的选择，可以凸显每个项目的地方性特征，并通过生物栖息地的恢复来提升整体生境质量。其他子格局相对而言并非必须，主要依据每个项目所在地的重点生态问题和发展诉求来权衡。最终，规划人员根据生态问题的重要性对各个生态安全子格局进行叠加，获得综合生态安全格局。以此为依据，还可进行相较传统规划内容更为综合的空间调整和细化的实施途径规划。

各生态区中的代表性指示物种示意图 © 司雨田

台州生态基础设施规划项目中基于不同视觉廊道的可视性分析（参见参考文献[3]） © 俞孔坚，李迪华，刘海龙

山西省霍州市风道分析 © 土人设计

6 ESP理论中生态过程及子格局的拓展

自ESP理论框架提出以来，中国其他学者在ESP构建研究的细分方向上进行了完善。例如，在对生态源地的定量识别中，指标的筛选从最初只考虑生态用地斑块自身的功能属性^[8]，发展到逐步关注其动态变化趋势^[9]，再到强调其在整个景观格局中的重要连通作用等^[10][11]。既有的ESP理论框架也因此具有了更丰富的内涵和更深入的技术推进，从而被更广泛地应用于生态规划、空间管制、功能区识别与保护等场景中。

目前，全球生态环境问题依然不容乐观，极端天气和自然灾害频发，推动关于ESP和生态基础设施的研究仍然具有重要意义。在未来的研究中，值得从以下方向深入讨论：

1）ESP项目实施后，除了可以为当地带来生态绩效之外，还可以带来一定的社会文化影响。与使用者相关的身心健康等影响亟待进行更多的评估，ESP理论也应在保障生态安全的基础上，寻求更多维的价值和人类福祉。

2）规划设计人员在实际应用ESP理论的过程中需要更深入地结合当地情况理解方法论。无论是技术性的指标体系构建，还是从宏观格局到微观落地的具体规划方法，都存在灵活运用的空间。

3）ESP理论虽然已经积累了诸多实践，但在中国的实施效力却难以得到真正的保障。唯有通过出台专项法律法规及操作标准，才能保障实施。

^{部分参考文献}

^{[1] Yu, K., Wang, S., Li, D., & Li, C. (2008). The function of ecological security patterns as an urban growth framework in Beijing. Acta Ecologica Sinica, 29(3), 1189-1204. doi:10.3321/j.issn:1000-0933.2009.03.015}

^{[2] Yu, K. (1995). Security patterns in landscape planning: With a case in south China (Doctoral dissertation). Harvard University, Cambridge.}

^{[3] Yu, K., Li, D., Liu, H., & Cheng, J. (2005). Growth pattern of Taizhou City based on ecological infrastructure: A negative approach physical urban planning. City Planning Review, 29(9), 76-80.}

^{[4] Yu, K., Wang, S., Li, D., & Qiao, Q. (2010). Ecology baseline for Beijing’s urban sprawl: Basic ecosystem services and their security patterns. City Planning Review, (2), 19-24.}

^{[5] He, D., Hong, W., Hu, H., Wu, C., & Chen, X. (2004). Modeling landscape pattern dynamics and their effects under different disturbances in Wuyishan Scenery District. Acta Ecologica Sinica, 24(8), 1602-1610.}

^{[6] Yu, K. (1999). Landscape ecological security patterns in biological conservation. Acta Ecologica Sinica, (1), 8-15.}

^{[7] Fu, B., Liu, G., & Ouyang, Z. (2013). Study on ecological regionalization in China. Beijing: China Science Press.}

^{[8] Zhao, X., Wang, H., & Yang, S. (2009). GIS-based ecological optimization of spatial patterns of land resources. Acta Ecologica Sinica, 29(9), 4892-4901.}

^{[9] Li, Y., Zhang, H., Gong, G., Chen, J., Mu, C., Tong, W., & Niu, M. (2012). The dynamic change of landscape ecological security pattern in Chengdu Municipality. Journal of Southwest Forestry University, 32(6), 48-53, 58. doi:10.3969/j.issn.2095-1914.2012.06.010}

^{[10] Wu, J., Zhang, L., Peng, J., Feng, Z., Liu, H., & He, S. (2013). The integrated recognition of the source area of the urban ecological security pattern in Shenzhen. Acta Ecologica Sinica, 33(13), 4125-4133. doi:10.5846/stxb201208081123}

^{[11] Peng, J., Zhao, H., Liu, Y., & Wu, J. (2017). Research progress and prospect on regional ecological security pattern construction. Geographical Research, 36(3), 5-17. doi:10.11821/dlyj201703001}

^{本文引用格式 / PLEASE CITE THIS ARTICLE AS}

^{Si, Y., Fang, J., & Xu, L. (2020). Review of Ecological Infrastructure Planning Practices Based on the Ecological Security Pattern Theory in China (1997 ~ 2019). Landscape Architecture Frontiers, 9(3), 28-47. https://doi.org/10.15302/J-LAF-0-020013}

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