戴湘君，許硯梅

（中南大學 建筑與藝術學院，湖南 長沙 410075）

當前中國城鎮(zhèn)化步伐加快，在城市增長過程中呈現(xiàn)出的生態(tài)環(huán)境破壞、城市無序蔓延等問題，為解決城市擴張中出現(xiàn)的諸多問題，城市增長邊界的研究受到越來越多學者的關注及重視。生態(tài)安全格局視角下城市增長邊界的協(xié)調優(yōu)化能有效遏制城市的無序蔓延，對于緩解城市發(fā)展的空間矛盾及地區(qū)發(fā)展與生態(tài)保護之間的矛盾具有重要作用。城市增長邊界的劃定不僅是對區(qū)域生態(tài)環(huán)境的保護，同時也是對城市增長空間的引導［1］。西方發(fā)達國家的城市規(guī)劃實踐證明，生態(tài)安全格局與城市增長邊界及城市蔓延有著極其密切的關系，生態(tài)安全格局的構建是實現(xiàn)城市精明增長和建設環(huán)境友好型城市的重要途經(jīng)。在中國，城市增長邊界實踐多被理解為約束城市發(fā)展的城鄉(xiāng)分界線，而忽視了城市增長邊界的多目標及可持續(xù)發(fā)展特征。

1 生態(tài)安全格局下中國城市增長邊界研究效益

1.1 研究背景

1.1.1 合理城市增長和高效邊界管理是實現(xiàn)城市有序發(fā)展的基本保證

城市的增長邊界對區(qū)域內的生態(tài)環(huán)境整體平衡有著重要的意義。在改革開放后，中國的城鎮(zhèn)化發(fā)展出現(xiàn)了快速增長曲線，城市的邊界擴張開發(fā)成本管理精細化操作無以為繼，粗獷外延式邊界增長成為主流。因此，在新式城鎮(zhèn)化要求下，對城市增長模型和邊界生態(tài)控制的科學化管理是滿足城市增長模式轉型的基本前提［2］。

1.1.2 生態(tài)安全格局是實現(xiàn)城市區(qū)域生態(tài)安全的重要途經(jīng)

中國城市居民對生態(tài)環(huán)境的需求逐漸上升，城市建設不再拘泥于生產(chǎn)生活范圍內，而是包含生態(tài)系統(tǒng)、文化藝術、經(jīng)濟增長與社會穩(wěn)定等多種因素互相協(xié)調的復合系統(tǒng)［3］。生態(tài)安全格局是維持城市可持續(xù)發(fā)展的空間配置模式，是維持城市空間生態(tài)過程的整體性和持續(xù)性、改善城市生態(tài)環(huán)境的區(qū)域性空間格局。生態(tài)安全格局是城市擴張所依靠的生態(tài)基礎設施，是維護區(qū)域與城市生態(tài)安全、實現(xiàn)城市精明增長和實現(xiàn)城市區(qū)域生態(tài)穩(wěn)定的重要途徑［4］。因此，基于生態(tài)安全格局的城市增長邊界研究更具生態(tài)穩(wěn)定及整體和諧性價值。

1.2 研究目的及空間治理意義

1.2.1 研究目的

本研究為促進生態(tài)環(huán)境和城市增長可持續(xù)性發(fā)展，綜合管理學、城市生態(tài)學以及其他理論對邊界增長體系進行探討，引導城市科學化發(fā)展。研究目的如下：

實現(xiàn)生態(tài)安全格局和城市發(fā)展的協(xié)調統(tǒng)一。研究相關理論的顯示依據(jù)，建設整體的生態(tài)安全格局來提高邊界管理的效率，促進空間格局理論優(yōu)化，為生態(tài)安全格局與城市和諧發(fā)展提供一定理論基礎。

實現(xiàn)生態(tài)安全格局和城市增長邊界優(yōu)化的整合。城市增長邊界的劃定有助于保護城市內外的生態(tài)環(huán)境及自然資源，有利于城市高效、科學建設開發(fā)，優(yōu)化城市空間生態(tài)安全格局，探索生態(tài)安全格局與城市增長邊界之間的彈性整合關系。

1.2.2 研究意義

中國城市化進程不斷加快，相關的城市工程理論不斷完善。但對城市增長邊界的研究與建設規(guī)劃方面較少。城市增長邊界與城市經(jīng)濟增速、土地行政制度和城市領導決策密切相關，相比于西方城市管理，中國的城市增長管理不能和邊界管理相雷同，兩者必須體現(xiàn)整體差異化。文章關于生態(tài)安全格局下中國城市增長邊界的研究，對引導生態(tài)安全格局與中國城市增長管控協(xié)調發(fā)展，對完善中國城市規(guī)劃、推進中國城市增長研究、保護中國生態(tài)環(huán)境具有重要現(xiàn)實意義。

2 生態(tài)安全格局下中國城市增長邊界研究進展

在中國城市無序蔓延及生態(tài)安全格局遭到破壞的背景下，使得城市增長邊界中國化應解決的問題遠不同于其他國家［5］。中國人口基礎巨大，近年經(jīng)濟發(fā)展迅速，人地矛盾逐漸突出，城市增長邊界劃定中國化有益于促進中國城鄉(xiāng)可持續(xù)發(fā)展，構建區(qū)域范圍內適宜的生態(tài)安全格局并建設科學的城市發(fā)展方向；中國城市發(fā)展邊界研究應主要控制區(qū)域層面的城市無序蔓延、緩解人口基數(shù)大引發(fā)的人地矛盾、保護生態(tài)環(huán)境及生態(tài)空間安全［6］。

中國對于城市增長邊界的研究在不斷的更新發(fā)展，文章總結國家層面的調控措施如表1 所示：

表1 中國關于城市增長邊界的調控措施Table l China's control measures on urban growth boundary

自城市增長邊界引入中國來，許多學者結合中國國情對城市增長邊界進行適應性調整及深入解讀，文章總結中國城市增長邊界發(fā)展歷程如表2 所示：

表2 中國學者關于城市增長邊界的研究Table 2 Chinese scholars'study on the boundary of urban growth

目前中國學者對城市增長邊界的深化理解尚未統(tǒng)一，不同角度對應的理解主要可分為以下三類:

1）將城市建設開發(fā)用地邊界內涵視為狹義的城市增長邊界，明確城市擴張邊界劃定城市建設用地范圍，即階段性城市增長用地范圍；

2）從反規(guī)劃理念出發(fā)，優(yōu)先劃定生態(tài)保護紅線，除去郊野地帶及生態(tài)空間（森林、水域、基本農(nóng)田等）不可建設用地，反向推導城市開發(fā)邊界；

3）將城市增長邊界視為彈性發(fā)展的管控空間，此類增長邊界包含既有建設用地及未來增長需要預留的空間，是依據(jù)城市增長不斷調整的彈性動態(tài)空間。

3 基于生態(tài)安全格局的中國城市增長邊界劃定方法

1976 年在美國塞勒姆市劃定了第一條城市增長邊界，為解決其與周邊城鎮(zhèn)建設發(fā)展所帶來的開發(fā)矛盾；隨后在20 世紀80 年代，美國提出“新城市主義”理念以解決城市無序擴張帶來的生態(tài)問題［17］；之后，墨爾本、波特蘭的城市增長邊界劃定對于城市無序蔓延有良好的控制效果，已成為經(jīng)典范例［18］。中國的城市增長邊界，主要用于限制城市發(fā)展規(guī)模及劃定城市范圍，通常以城市總體規(guī)劃中的“五線”、“四區(qū)”的形式體現(xiàn)。中國區(qū)域發(fā)展水平參差不齊，城市增長邊界的思想理念及劃定方法也各不相同,文章基于相關文獻資料，將城市增長邊界的劃定方法分為：1）以正反規(guī)劃理念為基礎進行邊界劃定；2）以城市擴張的外部制約機制引導邊界劃定；3）以城市空間增長模型模擬未來劃定綜合邊界。

3.1 以正反規(guī)劃理念為基礎進行邊界劃定

3.1.1 正規(guī)劃理念的邊界劃定：又稱為增長法，運用正向思維，將城市用地視為不斷增長的有機體，通過區(qū)位、經(jīng)濟、人口等要素進行綜合分析，運用計算機模型預測城市擴張并參照參考增長結果劃定城市增長邊界［19］。正規(guī)劃理念邊界劃定如表3 所示。

表3 正規(guī)劃理念邊界劃定分類Table 3 Classification of positive planning theory

3.1.2 反規(guī)劃理念的邊界劃定：又稱排除法，以底線思維，從非建設用地得到角度出發(fā)，以保護生態(tài)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展為導向，基于生態(tài)敏感性評價的基礎上排除因生態(tài)環(huán)境敏感或建設條件有限等原因造成的不宜建設區(qū)域，然后對城市增長邊界進行劃定［20］。反規(guī)劃理念邊界劃定如表4 所示。

表4 反規(guī)劃思路邊界劃定分類Table 4 Classification of anti-planning theory

3.2 以城市擴張的外部制約機制引導邊界劃定

以城市增長的外部制約機制劃定城市邊界重點考慮生態(tài)安全，對區(qū)域內進行空間適宜性評價，結合新技術將城市發(fā)展與生態(tài)紅線進行綜合考慮并構建適宜性建設用地分區(qū)，保證城市預期增長范圍的同時對需要的生態(tài)用地進行保護［21］；制約城市增長的因素主要有社會經(jīng)濟及生態(tài)環(huán)境要素，可基于GIS技術，根據(jù)城市用地的時空變化分析城市擴張制約機制，利用研究區(qū)域相關數(shù)據(jù)分析城市擴張影響因素效應，建立剛性制約要素控制城市用地的擴張［22］。

3.3 以城市空間增長模型模擬未來劃定綜合邊界

無論是“正、反規(guī)劃”思想引導還是外部制約機制引導的城市邊界劃定，都需要補充考慮儲層式擴張的內部機制，利用智能化的計算機模型模擬預測城市用地擴展范圍是城市增長邊界的劃定的主要方法?；谠詣訖C（CA）的動態(tài)模型是模擬城市空間增長應用最廣泛的模型，在此基礎上，通過生態(tài)過程安全格局的疊加結合城市規(guī)劃發(fā)展方向嵌入多準則判斷元胞自動機（MCE-CA）模型［10］；也有學者有限優(yōu)先考慮保護生態(tài)紅線等限制因素，在區(qū)域內各類用地規(guī)模指標的限制下采用FLUS 模型對區(qū)域內空間利用布局進行預測［23］；此外CLUE-S 模型、BP（遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡）模型、MAS（多智能體模型）、SLEUTH模型、MCR（最小阻力）模型、UEER（生態(tài)阻力面）模型、ABM（基于主體的模擬方法）模型等模型在預測未來城市發(fā)展發(fā)揮著巨大作用，多模型的應用融合了多因素影響的規(guī)律性組合，能夠更準確的預測城市發(fā)展，適應未來城市發(fā)展需求從而劃定綜合混合型城市增長邊界［24］。

4 基于生態(tài)安全格局的中國城市空間擴展優(yōu)化策略研究

城市增長邊界的劃定是一種緩解用地矛盾、進行城市空間擴展優(yōu)化的有效方式，中國幅員遼闊、地區(qū)差異性大，在引入國外城市增長邊界概念時應綜合考慮中國國情，劃定符合中國城市發(fā)展現(xiàn)狀的開發(fā)邊界，在現(xiàn)有制約土地規(guī)模的基礎上加入生態(tài)環(huán)境保護的內容以豐富城市空間擴展的內涵［25］。文章將城市擴張空間分為剛性增長邊界空間與彈性增長邊界空間進行討論。

4.1 城市剛性增長邊界空間優(yōu)化策略

城市剛性增長邊界意為：在一個基本區(qū)域內，禁止建造占用土地資源并突破劃分的邊界，是生態(tài)安全的最低保障制度［26］。除特殊或緊急情況，剛性邊界劃分區(qū)域內不允許任何開發(fā)建設行為，在地理形狀特性和生態(tài)自然保護的基礎上對剛性邊界區(qū)域進行劃分［27］。在規(guī)劃剛性邊界時，應考慮邊界對城市的安全性和生態(tài)區(qū)域的保障性，在科學實際操作理論支撐的前提下合理制定開發(fā)建設邊界。因剛性邊界不會被開發(fā)占用土地的特性，在保障城市增長的穩(wěn)定性方面有顯著的經(jīng)濟與生態(tài)效益。

對剛性增長邊界空間優(yōu)化應達到三個目標：1）減緩城市蔓延狀發(fā)展，引導正確的發(fā)展方向避免過度消耗；2）確保城市的糧食供給安全，禁止對優(yōu)質耕地的侵占和開發(fā)；3）保護生態(tài)多樣性，維持區(qū)域內生物系統(tǒng)的平衡。在達到剛性增長邊界空間優(yōu)化目標的同時，還應注意兩大原則：1）優(yōu)先保護生態(tài)系統(tǒng)的土地資源，重要的生物用地不能納入開發(fā)范圍內；2）結合科學實際理論對剛性邊界進行劃分，防止過度理論化的空中樓閣式劃分。

4.2 城市彈性增長邊界空間優(yōu)化策略

城市彈性增長邊界是以城市總體規(guī)劃的階段性出發(fā)，結合城市增長壓力、外溢可能性及區(qū)域經(jīng)濟實力等影響因素劃定的增長邊界，在遇特殊發(fā)展要求時可經(jīng)過技術模擬支持進行適當修改［26］。城市彈性增長邊界表現(xiàn)城市擴張的動態(tài)性，不同階段的城市空間發(fā)展都應有與之對應的合理的邊界管理，保障城市的擴張在科學合理的動態(tài)范圍內［28］。在城市增長階段劃定的彈性增長邊界是合理調控城市可持續(xù)發(fā)展的重要指導方向，對城市地域性空間形態(tài)的建設有十分重要的作用［29］。

對城市彈性增長邊界空間優(yōu)化應達到三個目標：1）在保障生態(tài)安全的情況下，確定城市未來發(fā)展方向；2）對彈性增長邊界空間進行分區(qū)，建設可持續(xù)的開發(fā)順序；3）合理的城市彈性增長邊界空間的優(yōu)化，對城市未來的開發(fā)擴張有著十分積極的引導與控制效益。在達到城市彈性增長邊界空間優(yōu)化目標的同時，還應注意生態(tài)安全格局保護優(yōu)先、城市不同階段彈性增長邊界空間合理分級、引導城市可持續(xù)健康擴張的三個原則。

4.3 城市綜合性增長邊界空間優(yōu)化策略

城市增長邊界是綜合空間治理的多目標控制手段，用以面對城市發(fā)展過程規(guī)劃決策突破界限的可能，城市增長邊界不可單一考慮剛性邊界或彈性邊界，應綜合研究兩者的相互作用，進行有機結合，協(xié)調區(qū)域差異化調控、完善相應配套設施、科學的邊界空間調整。城市增長邊界空間的優(yōu)化不是一個單一的適宜過程，是規(guī)劃管控多元化的發(fā)展趨勢，剛性與彈性的邊界空間也應與城市發(fā)展的不同階段科學對應［30］。在城市邊界空間的優(yōu)化過程中，既要合理利用控制性與引導性工具，也要通過綜合性的管控政策提高空間的適應性與靈活連續(xù)性，結合中國國情，進一步探索中國城市增長機制、完善中國城市增長的預測方法、健全中國城市增長邊界空間管控的法律法規(guī)、建立中國化的城市增長邊界理論與管理體系、進行中國城市增長邊界空間的效益評估［31］。

5 結論

中國自引入城市增長邊界概念以來，相關研究不斷發(fā)展，政策實踐也相應展開，研究發(fā)現(xiàn)：1）城市增長邊界是城市擴張背景下調控土地資源的重要控制手段，對于提升城市空間治理、保護城市生態(tài)安全格局、促進城市可持續(xù)發(fā)展、提高區(qū)域內土地利用效率具有重要意義。2）中國在城市增長邊界劃定的技術手段取得一定的成效，劃定城市增長邊界時，應兼顧城市復雜的自然屬性與社會屬性，構建連續(xù)的生態(tài)安全格局，探索多元化的預測模型，深入討論中國的城市增長規(guī)律，結合多樣的經(jīng)濟手段、政策調控、技術手段，協(xié)調城市邊界劃定下生態(tài)安全格局與城市增長的直接矛盾。3）城市增長邊界是動態(tài)的，城市增長邊界空間也是不斷變化的，不同時期城市用地擴張界限隨經(jīng)濟、社會、自然等影響因素而調整，彈性與剛性城市增長邊界空間表現(xiàn)為可調整性空間與禁止建設開發(fā)空間，秉承生態(tài)安全格局優(yōu)先的思想，結合城市發(fā)展動力、城市綜合現(xiàn)狀、綜合性調控措施等協(xié)調配合，引導生態(tài)安全格局為導向的新型城市增長模式，達到資源整合、區(qū)域協(xié)調發(fā)展的目的。