陳利頂,孫然好,孫 濤,楊 磊

1 中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心城市與區(qū)域生態(tài)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100085 2 中國(guó)科學(xué)院大學(xué), 北京 100049

隨著人口增長(zhǎng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,城市化已經(jīng)成為人類社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。作為人口和產(chǎn)業(yè)高度集聚的中心[1-2],城市也成為維持人們?nèi)粘Ｉ钚枨蠛徒】蛋l(fā)展的主要空間載體和物質(zhì)基礎(chǔ)[3]；但在快速城市化給人類帶來(lái)福祉同時(shí),也帶來(lái)了一系列的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題,如熱島效應(yīng)、城市內(nèi)澇、霧霾、水資源短缺、糧食供給不足、能源短缺、水土環(huán)境污染、生物多樣性下降等[4-5]。城市群是人類社會(huì)發(fā)展到一定階段城市不斷演變與發(fā)展的結(jié)果,通過(guò)與臨近城市之間物流、能流、人流和信息流的高度融合與發(fā)展而形成的區(qū)域型復(fù)合生態(tài)系統(tǒng),最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)互補(bǔ)、生態(tài)功能協(xié)調(diào)、社會(huì)發(fā)展高度融合。在自然環(huán)境變化、人口集聚和社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)不斷增強(qiáng)的多重壓力下,如何保障城市群生態(tài)安全與健康發(fā)展成為目前各界關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題[6-7]。

生態(tài)安全本質(zhì)是為了實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展[8]。狹義上,生態(tài)安全是指人類生存所依賴的自然生態(tài)環(huán)境未受到人為破壞或干擾而導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)功能失調(diào)的狀態(tài),可以為人類社會(huì)持續(xù)不斷提供優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品和服務(wù),滿足人類生存發(fā)展對(duì)自然生態(tài)環(huán)境的需求[9]。廣義上,生態(tài)安全是指影響人類生存安全的狀態(tài),涉及到衣食住行各個(gè)方面,反映了人類生存所依賴的環(huán)境是否可以滿足不斷增長(zhǎng)的物質(zhì)需求、精神需求,與此同時(shí)人類的身心健康又未受到嚴(yán)重威脅[10]。狹義上生態(tài)安全強(qiáng)調(diào)自然生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)與優(yōu)化利用,需要考慮人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)保護(hù)之間的協(xié)調(diào)關(guān)系；而廣義的生態(tài)安全除了要求保護(hù)與人類有關(guān)的自然生態(tài)系統(tǒng)外,還要從物質(zhì)需求、精神需求方面滿足各種生態(tài)安全需求,突出對(duì)人類健康的維護(hù)。

1 城市生態(tài)安全與城市群生態(tài)安全

1.1 城市生態(tài)安全內(nèi)涵與特點(diǎn)

城市生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)人為建造的開(kāi)放型復(fù)合生態(tài)系統(tǒng),與周邊地區(qū)存在著復(fù)雜的物質(zhì)和能量交換。城市生態(tài)安全是把城市生態(tài)系統(tǒng)健康與可持續(xù)發(fā)展作為最終目標(biāo),通過(guò)生態(tài)修復(fù)與重建,解決人類社會(huì)活動(dòng)中所面臨的各種生態(tài)環(huán)境問(wèn)題,維持城市為人類提供福祉的能力[11]。城市是人類生存的重要棲息場(chǎng)所,因此城市生態(tài)安全涉及到與人類有關(guān)的各種社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)[12-13]。城市生態(tài)安全的目的性很強(qiáng),從人類生產(chǎn)與發(fā)展角度,探討如何控制城市生活中所面臨的各種生態(tài)環(huán)境問(wèn)題,進(jìn)而通過(guò)城市生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化來(lái)增強(qiáng)城市生態(tài)系統(tǒng)的健康、提高城市居民的生活質(zhì)量和生活水平,滿足人們不斷增長(zhǎng)的物質(zhì)需求和精神需求[14- 17]。

城市生態(tài)安全特點(diǎn)包括三個(gè)方面[11]:(1)主觀性。人類在城市發(fā)展與演變過(guò)程中居于主導(dǎo)地位,而城市生態(tài)安全又是以維持人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展作為主要目的,不同城市類型、不同社會(huì)群體對(duì)城市生態(tài)安全的理解不同,所面臨的生態(tài)安全需求存在差異,因此城市生態(tài)安全具有一定的主觀性。(2)可塑性。城市生態(tài)安全需要根據(jù)人類社會(huì)水平和生存需求,制定城市生態(tài)安全的目標(biāo),城市規(guī)劃中建筑物抗震標(biāo)準(zhǔn)、防洪標(biāo)準(zhǔn)以及城市公共服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)等,均是根據(jù)人類社會(huì)發(fā)展可承受的風(fēng)險(xiǎn)而制定。(3)階段性。城市發(fā)展不同階段人類的追求不同,那么人類談及城市生態(tài)安全時(shí)也會(huì)因人而異、因城而變；特別是隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人口集聚和城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大,城市的功能隨之發(fā)生改變,在城市生態(tài)安全上也會(huì)不斷提高標(biāo)準(zhǔn),提出新的要求。

1.2 城市群生態(tài)安全內(nèi)涵

城市群生態(tài)安全不僅需要考慮各城市所面臨的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題,也需要從城市群一體化發(fā)展角度,考慮城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的健康運(yùn)行與可持續(xù)發(fā)展。城市群生態(tài)安全是指在保障城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)正常社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)同時(shí),實(shí)現(xiàn)城市群地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能提升。內(nèi)涵上,城市群生態(tài)安全與城市生態(tài)安全沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別,但由于二者所關(guān)注的空間尺度不同,所面對(duì)的問(wèn)題存在差異。城市群生態(tài)安全是從更大空間尺度上,探討人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)的有序發(fā)展,解析資源優(yōu)化配置與物質(zhì)、能源、信息的合理高效流動(dòng),是對(duì)城市生態(tài)安全的補(bǔ)充、完善與提升。許多城市尺度上無(wú)法解決的問(wèn)題,可以通過(guò)城市群一體化協(xié)同發(fā)展來(lái)實(shí)現(xiàn)或得到緩解。

城市群生態(tài)安全同樣包括狹義和廣義兩個(gè)層面。狹義上城市群生態(tài)安全側(cè)重于城市群內(nèi)部生態(tài)系統(tǒng)空間優(yōu)化和服務(wù)能力提升,重點(diǎn)關(guān)注城市群地區(qū)生態(tài)用地的空間優(yōu)化以及城市群地區(qū)“三生空間”(生態(tài)、生活及生產(chǎn)空間)的合理布局,以滿足城市群地區(qū)人們?nèi)粘Ｉ钪械奈镔|(zhì)和精神需求作為基本目標(biāo),以不破壞城市群地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)性作為基本原則,通過(guò)生態(tài)恢復(fù)和安全格局構(gòu)建實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能最大化、提升城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的韌性和可持續(xù)發(fā)展能力。廣義上城市群生態(tài)安全需要既考慮城市群內(nèi)部生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能協(xié)調(diào),以及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需平衡,也需要從區(qū)域尺度考慮城市群與其他區(qū)域之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。為此,不僅需要從生態(tài)流角度研究城市群近遠(yuǎn)程耦合關(guān)系,探討支撐城市群發(fā)展環(huán)境資源的空間尺度效應(yīng),也需要考慮城市群內(nèi)部以及城市內(nèi)部不同功能空間資源利用關(guān)系,連接不同功能區(qū)的物質(zhì)循環(huán)和再利用過(guò)程[18]。

1.3 城市群生態(tài)安全特點(diǎn)

城市群生態(tài)安全具有一般的生態(tài)安全屬性特征,如綜合性、區(qū)域性、相對(duì)性和動(dòng)態(tài)性特點(diǎn)[11]。除此以外,城市群生態(tài)安全也有其自身特點(diǎn),需要從兩個(gè)層面上考慮:一是城市群內(nèi)部生態(tài)安全,需要在物質(zhì)保障方面實(shí)現(xiàn)城市群地區(qū)的自給自足,滿足生活在城市群地區(qū)人們的日常需求,實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)基本生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供需平衡,如公共基礎(chǔ)設(shè)施保障能力、休閑服務(wù)滿足能力、自然災(zāi)害防御能力、人居環(huán)境健康維持能力等,同時(shí)也需要實(shí)現(xiàn)城市群內(nèi)部物質(zhì)代謝平衡,如廢棄物吸納和消解能力等；二是城市群與其他區(qū)域之間的近遠(yuǎn)程耦合關(guān)系,需要綜合考慮城市群與其他地區(qū)之間發(fā)展的協(xié)調(diào)關(guān)系,需要從物質(zhì)、能源保障方面考慮城市群與其他地區(qū)之間的供需平衡關(guān)系,但城市群是否可以達(dá)到生態(tài)安全,關(guān)鍵取決于城市群本身科技發(fā)展水平和對(duì)外輻射能力,只有通過(guò)提升城市群吸引力和競(jìng)爭(zhēng)力,才能彌補(bǔ)因土地空間有限而在物質(zhì)資源保障方面的不足。

城市群生態(tài)安全還具有以下特點(diǎn):(1)生態(tài)環(huán)境要素之間的協(xié)調(diào)與平衡。無(wú)論何種生態(tài)安全,均需要從立地尺度上建立不同生態(tài)環(huán)境要素之間的協(xié)調(diào)與平衡,從水土資源角度構(gòu)建適宜的景觀生態(tài)系統(tǒng),以及適宜本地生態(tài)環(huán)境特征的人類活動(dòng)形式；(2)生態(tài)環(huán)境要素近遠(yuǎn)程耦合關(guān)系的協(xié)調(diào)與平衡。對(duì)于城市群來(lái)說(shuō),生態(tài)安全的關(guān)鍵在于區(qū)域內(nèi)居民生產(chǎn)生活的需求是否可以達(dá)到滿足？然而作為以外來(lái)物質(zhì)和能源輸入為主的城市群地區(qū),許多生產(chǎn)和生活的基本需求需要從其他地區(qū)獲取,因此城市群的生態(tài)安全嚴(yán)格意義上是一個(gè)城市群與其他區(qū)域之間在物質(zhì)、能量、人力和技術(shù)方面形成的動(dòng)態(tài)平衡。(3)城市群內(nèi)部小循環(huán)與區(qū)域大循環(huán)之間的協(xié)同聯(lián)動(dòng)。城市群生態(tài)安全不僅要求位于城市群地區(qū)的所有城市之間在功能上協(xié)調(diào),實(shí)現(xiàn)城市群內(nèi)部生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需的協(xié)調(diào)以及物質(zhì)能量的平衡,同時(shí)也需要城市群地區(qū)與周邊更大區(qū)域范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)生態(tài)功能的協(xié)調(diào)與平衡。

2 生態(tài)安全格局構(gòu)建:從城市到城市群

2.1 城市生態(tài)安全格局構(gòu)建

(1)城市生態(tài)安全格局構(gòu)建目的:以滿足人類的生存和發(fā)展需求作為主要目的,具有其本身的特殊性[19- 21],主要包括:① 控制城市擴(kuò)張和發(fā)展中出現(xiàn)的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)城市人居環(huán)境質(zhì)量和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的提升,保障城市居民的生活與生存需求。② 維持城市地區(qū)正常的物質(zhì)循環(huán)與代謝功能,實(shí)現(xiàn)城市與周邊地區(qū)物質(zhì)良性循環(huán)和代謝功能的正常發(fā)揮。③ 維持城市生態(tài)系統(tǒng)健康運(yùn)行與可持續(xù)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)城市生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和功能提升。④ 保障城市人居環(huán)境健康,減少城市生態(tài)系統(tǒng)有害代謝物質(zhì)的排放與環(huán)境暴露和居民的正常生活。⑤ 滿足城市居民可預(yù)見(jiàn)時(shí)期內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求,特別是一定時(shí)期內(nèi)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的需求。

(2)城市生態(tài)安全格局構(gòu)建基本原則:基于城市生態(tài)系統(tǒng)特殊性,城市生態(tài)安全格局構(gòu)建需要遵循以下原則[11]:① 以人為本原則:人類是城市生態(tài)系統(tǒng)的干預(yù)者,也是城市建設(shè)的參與者與受益者,因此也將是城市生態(tài)安全格局構(gòu)建的直接主導(dǎo)者,在生態(tài)安全格局構(gòu)建時(shí),需要全方位考慮人類社會(huì)的需求。② 區(qū)域適應(yīng)原則:城市生態(tài)安全必須放在流域/區(qū)域尺度上考慮,城市生態(tài)安全格局構(gòu)建需要考慮其在流域/區(qū)域中的環(huán)境背景、空間位置、生態(tài)過(guò)程與功能。③ 區(qū)域協(xié)調(diào)原則:城市與周邊區(qū)域之間通過(guò)近、遠(yuǎn)程的物質(zhì)、能量、信息和人類的耦合作用而形成一個(gè)復(fù)雜的生態(tài)網(wǎng)絡(luò),城市發(fā)展離不開(kāi)周邊區(qū)域的支持,周邊區(qū)域的發(fā)展也需要城市的輻射帶動(dòng)作用。④ 有限目標(biāo)原則:隨著城市發(fā)展和人類生活水平提高,城市生態(tài)安全的目標(biāo)會(huì)逐漸提高,因此在構(gòu)建城市生態(tài)安全格局時(shí)必須根據(jù)現(xiàn)階段所遇到的突出問(wèn)題和未來(lái)一段時(shí)期內(nèi)人類社會(huì)發(fā)展需求,否則很難將生態(tài)安全格局落到實(shí)處。

2.2 城市群生態(tài)安全格局構(gòu)建目的

城市群生態(tài)安全格局構(gòu)建的核心是保障城市群地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康與安全運(yùn)行,保障生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的有效和持續(xù)供給,因此,城市群生態(tài)安全格局構(gòu)建的目的包括:

(1)保障城市群內(nèi)部區(qū)域一體化協(xié)調(diào)發(fā)展。城市群的形成起源于產(chǎn)業(yè)的區(qū)域分工與協(xié)同發(fā)展,提高了城市之間的競(jìng)爭(zhēng)活力和資源環(huán)境效率。然而隨著城市群不斷壯大和競(jìng)爭(zhēng)發(fā)展,如何提高城市群的社會(huì)調(diào)控能力,對(duì)于實(shí)現(xiàn)區(qū)域一體化協(xié)同發(fā)展至關(guān)重要。城市群生態(tài)安全格局構(gòu)建就是探討城市之間、區(qū)域內(nèi)部交通、產(chǎn)業(yè)、物流、能流的合理空間布局和有序發(fā)展,尋找適合城市群一體化發(fā)展的城市模式、產(chǎn)業(yè)模式和物流能流模式,最終做到城市群內(nèi)部產(chǎn)業(yè)分工明確、功能定位準(zhǔn)確、責(zé)任分配到位、物質(zhì)流通高效、人口流動(dòng)順暢,從而提高城市群對(duì)外輻射競(jìng)爭(zhēng)能力和城市群生態(tài)系統(tǒng)的韌性。

(2)保證城市群地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需平衡。城市群發(fā)展不僅將區(qū)域產(chǎn)業(yè)、交通和物流能力緊密聯(lián)系在一起,同時(shí)也為區(qū)域之間生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和人流提供了便利條件,特別是就業(yè)和休閑服務(wù)。因此,通過(guò)城市群生態(tài)安全格局構(gòu)建,來(lái)滿足生活在城市群內(nèi)部人們?nèi)粘Ｉ罨拘枨?如就業(yè)、職住通勤、休閑服務(wù)、環(huán)境健康與生存安全等。在城市群尺度,生態(tài)安全格局構(gòu)建需要通過(guò)生產(chǎn)、生活和生態(tài)用地調(diào)整以及生態(tài)系統(tǒng)優(yōu)化,提升生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。

(3)實(shí)現(xiàn)城市群與區(qū)域之間物流、能流和人流暢通。由于城市群的人為主導(dǎo)和空間資源的有限性,依托城市群本身實(shí)現(xiàn)對(duì)城市群發(fā)展的安全保障與可持續(xù)性維持十分困難,必須從更大空間尺度上探討城市群發(fā)展依托的生態(tài)腹地。為此,需要通過(guò)城市群本身生態(tài)系結(jié)構(gòu)優(yōu)化,提升城市群的輻射競(jìng)爭(zhēng)能力,與周邊區(qū)域之間構(gòu)成一個(gè)交錯(cuò)發(fā)展、有機(jī)融合、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)體系,明確城市群與周邊地區(qū)物流、能流和人流過(guò)程與空間特征,探討城市群發(fā)展在物質(zhì)、能源和人力資源方面對(duì)周邊區(qū)域依賴性,從近遠(yuǎn)程耦合角度探討城市群的生態(tài)安全保障機(jī)制。

城市群生態(tài)安全格局的基本框架如圖1所示:

圖1 城市群生態(tài)安全格局基本框架與空間關(guān)系圖Fig.1 Framework of ecological security pattern in urban agglomeration regions

依據(jù)上述原則和目的,需要區(qū)分城市群生態(tài)安全格局構(gòu)建與生態(tài)安全保障。生態(tài)安全格局構(gòu)建側(cè)重于城市群內(nèi)部可調(diào)控的資源,更多關(guān)注人類社會(huì)發(fā)展的基本需求。城市群生態(tài)安全保障需要考慮城市群與周邊地區(qū)之間的近遠(yuǎn)程耦合關(guān)系,關(guān)注城市群尺度物質(zhì)、能源供需平衡與資源利用效率,以及城市群與外部環(huán)境之間的近遠(yuǎn)程耦合關(guān)系。判斷城市群是否處于生態(tài)安全狀態(tài)時(shí)需要設(shè)定一個(gè)閾值,而閾值大小則取決于三個(gè)方面因素:城市發(fā)展水平與城市生態(tài)系統(tǒng)韌性、城市群對(duì)外部資源的依賴程度、國(guó)家/地區(qū)政府干預(yù)與調(diào)控能力。

2.3 城市群生態(tài)安全格局構(gòu)建原則

城市群生態(tài)安全與城市生態(tài)安全的主要區(qū)別在于覆蓋的空間范圍更大、形成的生態(tài)系統(tǒng)更為復(fù)雜。但其與城市生態(tài)安全具有很多相似之處,均是以人為主導(dǎo)、依賴于外來(lái)物質(zhì)輸入的開(kāi)放型生態(tài)系統(tǒng)。因此城市群生態(tài)安全格局構(gòu)建不僅需要滿足城市生態(tài)安全格局構(gòu)建的基本原則,還需要基于城市群地理環(huán)境背景與資源特征,遵循以下原則:

(1)生態(tài)安全供需平衡的尺度效應(yīng)。對(duì)于生態(tài)安全格局構(gòu)建來(lái)說(shuō),人們可以改造和調(diào)控的空間范圍局限于城市群地區(qū),因此需要依據(jù)城市群發(fā)展定位、地理環(huán)境、生態(tài)背景和資源稟賦,梳理城市群本身可支配的土地資源、環(huán)境資源以及存在的突出問(wèn)題,由此明確生態(tài)安全格局構(gòu)建所依托的資源環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求。除了需要保障本地區(qū)基本生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求外,還需要通過(guò)優(yōu)化城市群生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、過(guò)程和功能,提升城市群對(duì)外輻射競(jìng)爭(zhēng)能力,來(lái)獲取外部地區(qū)的物質(zhì)、能源和人力支持。因此,在生態(tài)安全格局構(gòu)建時(shí),需要從近遠(yuǎn)程耦合、近遠(yuǎn)期目標(biāo)提出城市群生態(tài)安全格局構(gòu)建的目標(biāo)和需要解決的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。

(2)生態(tài)安全保障的閾值效應(yīng)。城市群生態(tài)安全保障的基本需求,需要通過(guò)土地利用結(jié)構(gòu)調(diào)整、土地利用空間優(yōu)化配置和生態(tài)重建,來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)城市群發(fā)展基本需求的保障,如生產(chǎn)生活空間擴(kuò)張、糧食和水資源供給、健康環(huán)境維持、生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)防控、休閑娛樂(lè)供給。而對(duì)于城市群發(fā)展的遠(yuǎn)期(程)目標(biāo)需求,如物質(zhì)保障、資源供給、人力資源服務(wù)等方面,需要通過(guò)與周邊區(qū)域之間的合作與協(xié)調(diào)來(lái)實(shí)現(xiàn)。多大程度上需要本地區(qū)的資源環(huán)境來(lái)保障,則取決于城市群本身的社會(huì)調(diào)控能力,據(jù)此給出生態(tài)安全保障閾值。通常,城市群地區(qū)社會(huì)調(diào)控能力越強(qiáng),其對(duì)周邊地區(qū)的輻射競(jìng)爭(zhēng)力越強(qiáng),可以從周邊地區(qū)獲取更多的物質(zhì)資源和人力來(lái)為城市群發(fā)展提供服務(wù),因此其本身生態(tài)安全保障閾值可以稍低。而對(duì)于社會(huì)調(diào)控能力較弱的城市群,其既難以向周邊地區(qū)輸出產(chǎn)品、技術(shù)或服務(wù),也難以從周邊地區(qū)吸引物質(zhì)、能源和人口的流入,生態(tài)安全保障則需要設(shè)定較高的閾值。因此對(duì)于不同類型的城市群,面對(duì)不同生態(tài)安全需求,需要根據(jù)城市群的資源稟賦與社會(huì)調(diào)控能力設(shè)定不同的閾值。

(3)生態(tài)安全格局的空間聯(lián)動(dòng)性。城市群作為一個(gè)復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng),無(wú)論是生態(tài)環(huán)境要素之間,還是城市與區(qū)域之間形成了千絲萬(wàn)縷的關(guān)系。在生態(tài)安全格局構(gòu)建時(shí),必須從城市群整體出發(fā),充分考慮要素之間、城市之間的互動(dòng)關(guān)系,探討滿足城市群社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的途徑和方式,構(gòu)建結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、功能齊全的城市與區(qū)域生態(tài)網(wǎng)絡(luò),保障物質(zhì)、能源、人口在城市群生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的合理運(yùn)移轉(zhuǎn)化,從而實(shí)現(xiàn)城市群地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的提升和抵御外來(lái)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的韌性。因此,在生態(tài)安全格局構(gòu)建時(shí),需要首先明確不同城市和地區(qū)的功能定位,明確不同城市與地區(qū)之間的服務(wù)關(guān)系,解析不同城市與地區(qū)之間的空間聯(lián)動(dòng)性,依據(jù)城市群地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)和居民生產(chǎn)生活需求探討生態(tài)安全實(shí)現(xiàn)的路徑和方式。

2.4 城市群地區(qū)生態(tài)安全格局構(gòu)建技術(shù)路徑

生態(tài)安全格局構(gòu)建的技術(shù)路線如圖2所示。

圖2 城市群生態(tài)安全格局構(gòu)建技術(shù)路徑Fig.2 Roadmap of ecological security pattern building in urban agglomeration

2.4.1生態(tài)環(huán)境敏感性評(píng)價(jià)

一個(gè)地區(qū)的生態(tài)環(huán)境背景特征決定了其生態(tài)安全格局。開(kāi)展生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)就是要準(zhǔn)確描述城市群地區(qū)的本底環(huán)境特征,掌握維持區(qū)域生態(tài)安全的基礎(chǔ)構(gòu)架。影響一個(gè)地區(qū)生態(tài)環(huán)境敏感性的因素包括環(huán)境地質(zhì)背景[22-23]、氣候環(huán)境空間變異特征[24]、水土資源稟賦和土地利用格局[25]。為此,生態(tài)環(huán)境敏感性可以從環(huán)境地質(zhì)穩(wěn)定性、氣候環(huán)境穩(wěn)定性和景觀格局演變的穩(wěn)定性方面評(píng)價(jià)。

環(huán)境地質(zhì)背景特征與穩(wěn)定性是生態(tài)安全的本底特征,直接決定了一個(gè)地區(qū)生態(tài)安全的水平,也將影響到人類活動(dòng)的類型和形式。地球表層生物生存均離不開(kāi)光照、溫度和水,而氣候的差異性直接導(dǎo)致地表植被和生態(tài)環(huán)境的空間異質(zhì)性,也決定了人類可以利用的資源稟賦以及生存環(huán)境的本底質(zhì)量。評(píng)價(jià)氣候環(huán)境穩(wěn)定性的主要目的是分析一個(gè)地區(qū)維持生態(tài)安全氣候資源的穩(wěn)定程度。景觀格局穩(wěn)定性評(píng)價(jià)需要依據(jù)不同景觀類型在空間上的鄰接關(guān)系,以及受到外來(lái)人為脅迫的程度,定量分析景觀格局的穩(wěn)定程度。通過(guò)分析景觀格局與區(qū)域生態(tài)安全之間的相互關(guān)系,開(kāi)展景觀格局穩(wěn)定性分區(qū)評(píng)價(jià)。

2.4.2資源環(huán)境脅迫性評(píng)價(jià)

資源環(huán)境是維持一個(gè)地區(qū)生態(tài)安全的基本保障,而資源環(huán)境受到的脅迫程度直接關(guān)系到生態(tài)安全的受損狀態(tài)。因此需要從資源的承載能力、環(huán)境受脅迫狀態(tài)和土地利用對(duì)區(qū)域生態(tài)安全的脅迫程度來(lái)評(píng)價(jià)一個(gè)地區(qū)生態(tài)安全的脅迫程度。資源的承載能力和受脅迫狀態(tài)直接關(guān)系到一個(gè)地區(qū)生態(tài)安全水平,過(guò)度的人類活動(dòng)使得生態(tài)環(huán)境資源受到高度脅迫,反而無(wú)法滿足人們生產(chǎn)和生活的需求。資源環(huán)境脅迫從資源有效性、人居環(huán)境健康和環(huán)境容量等方面反映了人類所面臨的生態(tài)安全威脅。資源環(huán)境脅迫強(qiáng)度評(píng)價(jià)需要從人類活動(dòng)與資源、環(huán)境之間的相互作用關(guān)系出發(fā),評(píng)價(jià)人類生產(chǎn)生活的資源索取、以及向環(huán)境中排放的各種廢棄物是否會(huì)影響到生態(tài)安全與人居環(huán)境健康。因此,在進(jìn)行資源環(huán)境脅迫強(qiáng)度評(píng)價(jià)時(shí),需要重點(diǎn)考慮與生態(tài)安全有關(guān)的資源和環(huán)境要素受到人類活動(dòng)影響的程度。土地利用可以直接反映人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的類型和方式,影響到區(qū)域生態(tài)安全的狀態(tài)。當(dāng)一個(gè)地區(qū)的土地利用強(qiáng)度超出本地區(qū)資源環(huán)境的承載能力時(shí),土地利用將會(huì)產(chǎn)生較大的負(fù)面效應(yīng),區(qū)域生態(tài)安全就會(huì)受到脅迫。因此,資源環(huán)境脅迫強(qiáng)度評(píng)價(jià)可以結(jié)合本地區(qū)的資源環(huán)境背景和土地利用現(xiàn)狀,分析土地利用對(duì)區(qū)域生態(tài)安全的影響程度。

2.4.3社會(huì)調(diào)控能力評(píng)價(jià)

無(wú)論城市還是城市群地區(qū),均是一個(gè)高度人為干擾的生態(tài)系統(tǒng),僅靠本地區(qū)的資源環(huán)境無(wú)法滿足其功能維持,必須依靠外來(lái)物質(zhì)能源的輸入和環(huán)境支撐才能實(shí)現(xiàn)城市或城市群的健康運(yùn)行。因此,通過(guò)城市群產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和布局優(yōu)化,建立結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的物流、能流和人流網(wǎng)絡(luò),提高城市群的韌性、對(duì)外競(jìng)爭(zhēng)能力和社會(huì)調(diào)控能力,對(duì)于保障城市群的生態(tài)安全具有重要意義。經(jīng)濟(jì)調(diào)控能力的增強(qiáng)有助于生態(tài)安全保障,可以從外部獲取更多的資源來(lái)滿足城市發(fā)展和生態(tài)安全保障的需求。人口適應(yīng)能力主要反映了當(dāng)?shù)鼐用駥?duì)外來(lái)干擾的適應(yīng)狀態(tài)和抵御外來(lái)災(zāi)害和風(fēng)險(xiǎn)的能力。而社會(huì)應(yīng)對(duì)能力主要反映了一個(gè)地區(qū)在遇到外來(lái)重大事件或?yàn)?zāi)害時(shí),社會(huì)可以調(diào)動(dòng)的資源、應(yīng)變能力和機(jī)制。對(duì)于依賴外來(lái)物質(zhì)輸入的城市來(lái)說(shuō),只有增強(qiáng)了經(jīng)濟(jì)調(diào)控能力,才能從外部獲取更多的資源來(lái)滿足城市發(fā)展和生態(tài)安全保障需求；而人口適應(yīng)能力的增強(qiáng)才能應(yīng)對(duì)外界環(huán)境變化,維持城市生態(tài)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。社會(huì)調(diào)控能力取決于一個(gè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力、政策保障機(jī)制和領(lǐng)導(dǎo)的應(yīng)變處理能力,同時(shí)也與一個(gè)地區(qū)的物資保障體系密切相關(guān),提高一個(gè)地區(qū)的社會(huì)調(diào)控能力對(duì)于實(shí)現(xiàn)區(qū)域生態(tài)安全具有至關(guān)重要的作用。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著人口增長(zhǎng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展城市已經(jīng)成為人類社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì),作為人類生存的重要棲息場(chǎng)所,如何控制城市發(fā)展過(guò)程中所出現(xiàn)的各種生態(tài)環(huán)境問(wèn)題,保障城市生態(tài)系統(tǒng)健康、滿足居民日益增長(zhǎng)的物質(zhì)需求和精神需求已經(jīng)成為社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。城市群的生態(tài)系統(tǒng)健康與生態(tài)安全不僅取決于城市群本身特征,更大程度上取決于城市群與周邊區(qū)域之間的耦合關(guān)系。實(shí)現(xiàn)城市群生態(tài)安全保障,不僅需要考慮城市群內(nèi)部生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和功能協(xié)調(diào),也需要考慮城市群與周邊區(qū)域之間的近遠(yuǎn)程耦合關(guān)系；而對(duì)于城市群生態(tài)安全格局構(gòu)建來(lái)說(shuō),則需要重點(diǎn)解決城市群發(fā)展過(guò)程中面臨的實(shí)際問(wèn)題和城市發(fā)展基本需求,側(cè)重于城市群內(nèi)部生態(tài)空間優(yōu)化和服務(wù)能力提升,以及城市群內(nèi)部生態(tài)用地空間優(yōu)化與“三生空間”(生態(tài)、生活及生產(chǎn)空間)的合理布局。因此,城市群生態(tài)安全格局構(gòu)建的主要目的就是保障城市群內(nèi)部區(qū)域一體化協(xié)調(diào)發(fā)展,保證人們?nèi)粘Ｉ畹幕拘枨?實(shí)現(xiàn)城市群與區(qū)域之間物質(zhì)、能源和人員的有序流動(dòng)與暢通。城市群生態(tài)安全格局構(gòu)建除了遵循生態(tài)安全格局構(gòu)建的一般原則外,還需要考慮生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需平衡的尺度效應(yīng)、生態(tài)安全保障的閾值效應(yīng)和生態(tài)安全的空間聯(lián)動(dòng)效應(yīng)。需要首先明確不同地區(qū)的功能定位,闡述清楚不同地區(qū)之間的服務(wù)關(guān)系,依據(jù)城市群地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)和居民生產(chǎn)生活需求確定生態(tài)安全實(shí)現(xiàn)的路徑和方式。首先,需要從環(huán)境地質(zhì)穩(wěn)定性、氣候環(huán)境穩(wěn)定性和景觀格局演變的穩(wěn)定性等方面,開(kāi)展城市群地區(qū)的生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)；其次,需要從城市群本身的資源承載能力、環(huán)境受脅迫狀態(tài)和土地利用對(duì)區(qū)域生態(tài)安全的脅迫三個(gè)方面綜合分析資源環(huán)境的脅迫程度；最后從經(jīng)濟(jì)調(diào)控能力、人口適應(yīng)能力和社會(huì)應(yīng)對(duì)能力評(píng)價(jià)城市群地區(qū)的社會(huì)調(diào)控能力。在此基礎(chǔ)上,開(kāi)展城市群生態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)分區(qū)、生態(tài)受損空間分區(qū)和社會(huì)調(diào)控能力分區(qū),進(jìn)而從生態(tài)保護(hù)、生產(chǎn)生活和社會(huì)發(fā)展需求角度,確定城市群地區(qū)生態(tài)保護(hù)重點(diǎn)區(qū)、生態(tài)重建與恢復(fù)區(qū)、社會(huì)發(fā)展重點(diǎn)利用區(qū)。