張令達，侯全華，段亞瓊

·土地保障與生態(tài)安全·

黃土高原地區(qū)流域生態(tài)空間管控模式

張令達，侯全華※，段亞瓊

（長安大學(xué)建筑學(xué)院，西安 710061）

流域尺度的生態(tài)空間管控是落實黃土高原地區(qū)高質(zhì)量發(fā)展的重要空間藍圖，充分體現(xiàn)了中國生態(tài)空間規(guī)劃與管控思路的轉(zhuǎn)變。該研究為解決黃土高原地區(qū)流域生態(tài)空間管控低效、無序開發(fā)的難題，通過梳理國土空間規(guī)劃下的流域生態(tài)空間管控內(nèi)涵特征，提出了基于生態(tài)水文過程的流域生態(tài)空間管控研究框架，從要素與分區(qū)兩個層面構(gòu)建了“水文過程剛性約束，生態(tài)要素彈性管控”的要素管控模式以及“縱向分層傳導(dǎo)，橫向制約管控”三層雙向的流域生態(tài)空間分區(qū)管控模式。通過在旬邑三水河流域進行實踐應(yīng)用，從“空間結(jié)構(gòu)布局-片區(qū)功能指引-單元指標控制”的管控途徑入手，劃分3級生態(tài)空間分區(qū)，梳理出75條生態(tài)廊道，提出3種村莊類型；同時確定了三大功能片區(qū)及21個管控單元；最后以C-04管控單元為例，將土地利用、村莊發(fā)展、景觀格局及水文過程等控制指標及指引策略進行整合與落位，可為三水河流域生態(tài)空間修復(fù)與綜合治理提供決策依據(jù)。研究結(jié)果對黃土高原地區(qū)的生態(tài)環(huán)境改善提供了科學(xué)的方法指引，有利于提高中國流域尺度下的國土空間管控的操作性與實施性。

生態(tài)；流域；分區(qū)；要素；水文；管控模式；黃土高原

0 引 言

隨著國家工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的高速發(fā)展，以犧牲自然生態(tài)資源為代價的經(jīng)濟發(fā)展模式導(dǎo)致區(qū)域空間格局失衡、資源利用低效、生態(tài)功能退化，嚴重影響了國土空間的高質(zhì)量發(fā)展。因此，在新一輪空間規(guī)劃改革的背景下，科學(xué)的空間管控已成為實現(xiàn)國土空間宏觀調(diào)控和微觀管理的重要手段。2019年5月，《中共中央國務(wù)院關(guān)于建立國土空間規(guī)劃體系并監(jiān)督實施的若干意見》（中發(fā)〔2019〕18號文件，以下簡稱《意見》）明確提出了“堅持山水林田湖草生命共同體理念，加強生態(tài)環(huán)境分區(qū)管治，量水而行，保護生態(tài)屏障，構(gòu)建生態(tài)廊道和生態(tài)網(wǎng)絡(luò)，推進生態(tài)系統(tǒng)保護和修復(fù)”的編制要求，制定了“分級分類”的總體框架和“約束指標+分區(qū)準入”的管制方式，標志著中國生態(tài)文明建設(shè)邁向了新階段[1]。

生態(tài)空間一詞始于18世紀60年代的歐洲，是伴隨著工業(yè)化發(fā)展帶來諸多城市問題而興起的，直到20世紀90年代中國開始引入生態(tài)空間的概念，并對生態(tài)系統(tǒng)空間關(guān)系進行研究，主要包括尺度、空間格局和鑲嵌動態(tài)等[2]。隨后生態(tài)安全格局[3]、生態(tài)分區(qū)[4]、生態(tài)廊道[5]和網(wǎng)絡(luò)[6]等概念相繼涌現(xiàn)，并且與空間規(guī)劃相結(jié)合，逐步形成了以空間格局、空間邊界、空間關(guān)系以及管控規(guī)則為主導(dǎo)的生態(tài)空間管控模式[7]。隨著對國土空間規(guī)劃認識的不斷深入，國內(nèi)學(xué)者對生態(tài)空間的研究可分為分區(qū)型[8-10]與要素型[11-12]，整體特點以區(qū)域生態(tài)本底條件為基礎(chǔ)，從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、生態(tài)敏感性、災(zāi)害危險性以及生態(tài)承載力等多個維度進行評價，從而劃分生態(tài)空間等級，預(yù)測景觀格局和土地資源配置。可見關(guān)于生態(tài)空間管控的認識不斷深化，越來越注重綜合性、多元性、差異性和系統(tǒng)性，然而對于實施性與操作性的研究較為薄弱，未能構(gòu)建分區(qū)與要素統(tǒng)籌的生態(tài)空間管控體系，難以適應(yīng)復(fù)雜生態(tài)過程，實現(xiàn)區(qū)域不同尺度管控內(nèi)容的空間落位。

黃土高原是“兩屏三帶”國家生態(tài)安全戰(zhàn)略格局中“黃土高原-川滇生態(tài)屏障”和“北方防沙帶”的重要組成部分[13]，具有獨特的水文、氣候、地貌特征[14]，是中國乃至世界上水土流失最嚴重、面積最大的地區(qū)之一，也是中國生態(tài)問題集中體現(xiàn)的地區(qū)，影響著黃河的生態(tài)安全，長期制約區(qū)域經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展[15]。這些問題“表象在黃河，根源在流域”，需要“堅持山水田林湖草的綜合治理、系統(tǒng)治理、源頭治理”，以水為脈厘清流域生態(tài)空間格局與過程的作用機制。這使得黃土高原地區(qū)流域生態(tài)空間管控成為保障黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展的重要途徑。2019年9月黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略對構(gòu)建中國生態(tài)安全屏障體系具有重要意義[16-17]，為生態(tài)空間管控模式的深入研究帶來了新契機，即以自然單元為邊界[18]，以水為介質(zhì)，統(tǒng)籌考慮流域生態(tài)空間格局-過程的外在表現(xiàn)與內(nèi)在機制，通過探尋流域不同時空尺度上生態(tài)水文過程及其功能的作用機制，建立流域尺度下的生態(tài)空間管控模式。當前國內(nèi)學(xué)者對流域生態(tài)空間的研究一方面仍是延續(xù)生態(tài)安全格局的相關(guān)理論與方法，將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能與生態(tài)敏感性相結(jié)合進行生態(tài)空間區(qū)劃，從“點、線、面”入手建立生態(tài)安全格局，以保障生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定[8-9,18]；另一方面則結(jié)合流域生態(tài)水文特征進一步深化了對流域生態(tài)空間的認識，例如李晶等[19]建立了地形-水文響應(yīng)單元綜合景觀指數(shù)，充分驗證了水文過程在景觀格局中的適用性；張城等[20]構(gòu)建了水供給服務(wù)流動模型，模擬渭河流域水安全格局并探尋其主要驅(qū)動力。綜上所述，流域生態(tài)空間被賦予了新的內(nèi)涵，不再是通過傳統(tǒng)的疊加模式優(yōu)化生態(tài)空間結(jié)構(gòu)，而是需要深化對流域生態(tài)本底的認識，落實“生態(tài)優(yōu)先”和“底線思維”，基于生態(tài)系統(tǒng)格局與過程的耦合機制，建立分區(qū)與要素統(tǒng)籌的空間管控模式。因此，本研究旨在流域生態(tài)水文過程的基礎(chǔ)上，提出黃土高原地區(qū)流域生態(tài)空間管控的一般性模式，采用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)重要性與生態(tài)敏感性相結(jié)合的方法，嘗試建立以保障流域水土保持功能為目標的生態(tài)空間分區(qū)管控模式，遵循生態(tài)水文過程與景觀格局互饋機制建立生態(tài)空間要素管控模式，促進流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的穩(wěn)定恢復(fù)，實現(xiàn)流域生態(tài)空間管控的多維度、立體式推進，以期為流域生態(tài)空間管控方案與管理辦法的制定提供理論與技術(shù)支撐。

1 黃土高原地區(qū)流域生態(tài)空間管控內(nèi)涵及外延

1.1 國土空間規(guī)劃背景下流域生態(tài)空間管控

中國黃河流域的保護和治理大致經(jīng)歷了洪澇災(zāi)害治理、點源污染和水土流失治理、流域生態(tài)文明建設(shè)三個階段[21]。黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略的提出，標志著黃河流域的治理已進入注重源頭治理、源頭管控的新階段。尤其是在黃土高原地區(qū)，流域生態(tài)空間治理的工作重心已從污染防治的末端治理，逐步轉(zhuǎn)向優(yōu)化空間布局的前端管控[22]，研究重點也從流域災(zāi)害治理轉(zhuǎn)向了流域生態(tài)環(huán)境空間綜合管控，流域作為基本管控單元進行區(qū)域綜合治理已成為黃土高原地區(qū)特色的空間管控方式[23-24]。因此，建立流域生態(tài)空間管控模式是解決黃土高原地區(qū)生態(tài)環(huán)境問題的重要手段。在國土空間規(guī)劃的推動下，面向高質(zhì)量發(fā)展的流域生態(tài)空間管控，是流域?qū)ｍ椧?guī)劃的工作基礎(chǔ)，需要對源自各個學(xué)科之間不具有通約性的各類知識進行轉(zhuǎn)換并綜合考慮[25]，進而作為流域生態(tài)空間管控的理論指導(dǎo)。同時，借鑒主體功能區(qū)規(guī)劃、城鄉(xiāng)規(guī)劃、土地利用規(guī)劃和環(huán)境保護規(guī)劃中的管控經(jīng)驗，建立多指標要素管控與多層級分區(qū)管控的模式，支撐流域生態(tài)空間精細化、差異化的治理需求，從而建立具有前瞻性、科學(xué)性和可實施性的黃土高原地區(qū)流域生態(tài)空間管控方法體系（圖1）。

1.2 基于生態(tài)水文過程的流域生態(tài)空間管控

黃土高原位于黃河中游，處于半濕潤-半干旱地區(qū)，降水和植被類型存在明顯的地帶性分布特點，景觀格局與生態(tài)水文過程具有緊密的聯(lián)系，二者的關(guān)系是研究流域生態(tài)空間綜合治理與管控的紐帶。景觀格局與生態(tài)水文過程在不同尺度的下的作用結(jié)果存在一定的差異，因此尺度的作用尤為關(guān)鍵。目前，相關(guān)研究的時間尺度一般在10～30 a，空間尺度一般在坡面和流域上[26]。在流域尺度，景觀格局的變化與水分運動具有密切的關(guān)系，格局的變化可以調(diào)節(jié)水分在空間上的分配，而水分變化同樣對景觀格局在宏觀上產(chǎn)生一定的影響[27]。在相互作用關(guān)系中，景觀格局可以理解為土地利用與植被的空間鑲嵌及其時空變化的表征形式，通過對一系列水文要素的影響，進而影響產(chǎn)匯流過程[28]；流域生態(tài)水文過程是在水文要素時空格局的基礎(chǔ)上，分析區(qū)域景觀生態(tài)系統(tǒng)和空間異質(zhì)性的演變特征和驅(qū)動機制[29]。生態(tài)水文過程與景觀格局耦合機制能夠更加科學(xué)、系統(tǒng)地解釋黃土高原地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)變化過程，是解決黃土高原地區(qū)流域生態(tài)空間管控的關(guān)鍵所在。

1.3 黃土高原地區(qū)水文過程與生態(tài)空間管控耦合框架

綜合上述研究，基于水文過程的流域生態(tài)空間管控耦合機制是建立黃土高原地區(qū)流域生態(tài)空間管控模式的重要基礎(chǔ)。研究將從時間與空間的維度揭示流域生態(tài)空間格局與過程的演化機理，遵循“歷史演變規(guī)律-流域生態(tài)本底特征-多情景模擬預(yù)測-分區(qū)施策與空間落位”的思路，建立流域水文過程與生態(tài)空間管控耦合機制框架，如圖2所示。以流域生態(tài)空間多要素、多過程、長時序演化機理為主線，首先建立以徑流、降雨、產(chǎn)沙等水文過程與景觀格局、土地利用、空間結(jié)構(gòu)等生態(tài)空間要素的量化關(guān)系；同時，從流域水文調(diào)節(jié)、水土保持、水資源承載力等生態(tài)功能與空間格局兩個方面探尋流域生態(tài)本底特征，構(gòu)建生態(tài)安全格局；以流域生態(tài)系統(tǒng)功能優(yōu)化為目標，從“結(jié)構(gòu)-功能-指標”三個層面構(gòu)建多層級管控路徑，并以圖則的形式實現(xiàn)流域生態(tài)空間的分區(qū)管控與生態(tài)要素指標的空間落位。

2 黃土高原地區(qū)流域生態(tài)空間管控方法

本研究將立足黃土高原地區(qū)流域生態(tài)空間特征，系統(tǒng)性構(gòu)建國土空間規(guī)劃體系下的流域生態(tài)空間綜合管控方法體系，從要素與分區(qū)兩個層面建立長時序、多層級、多尺度的流域生態(tài)空間管控模式，綜合利用生態(tài)保護紅線、土地利用配置上限、生態(tài)水文保護底線對流域生態(tài)空間進行精細化管控。

2.1 “景觀格局-生態(tài)水文-土地利用”協(xié)同的要素管控

深入分析黃土高原地區(qū)流域景觀動態(tài)變化和水文過程之間的聯(lián)系，是解決其生態(tài)環(huán)境問題的重要手段。因此，流域尺度下的生態(tài)空間要素管控機制是從“格局-過程-功能-尺度”的角度出發(fā)，以土地利用配置為表征形式，分析景觀格局與功能的空間分布特征及其與水文過程的響應(yīng)關(guān)系（圖3）。具體包括：1）分析流域近10～30a來景觀格局與水文過程的量化關(guān)系；2）揭示長時間序列下土地利用變化與水文過程的響應(yīng)機制；3）通過比較分析不同情境下的流域土地利用預(yù)測結(jié)果，結(jié)合景觀格局與水文過程的量化關(guān)系，優(yōu)化流域生態(tài)空間資源配置。

2.2 “生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)-生態(tài)敏感性”疊加的分區(qū)管控

黃土高原地區(qū)的流域生態(tài)空間分區(qū)管控是在流域生態(tài)水文及地理特征的基礎(chǔ)上，綜合疊加分析生態(tài)服務(wù)功能重要性與生態(tài)敏感性空間格局，從而劃定生態(tài)空間紅線范圍。因此，分區(qū)管控包含兩個層面，一是以流域生態(tài)空間現(xiàn)狀條件評估為基礎(chǔ)，針對黃土高原地區(qū)水土流失、石漠化和土地沙化的生態(tài)問題，選取敏感性評估因子，計算流域生態(tài)敏感性評價結(jié)果；二是以流域生態(tài)水文功能為主導(dǎo)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估，選取符合流域水文特征的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類型，強調(diào)水源涵養(yǎng)、洪水調(diào)蓄、水質(zhì)凈化、水土保持和生物多樣性保護等功能，通過疊加分析得到流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值量；最后將生態(tài)敏感性與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)進行疊加分析，將生態(tài)空間分為高-中-低三個等級，得出流域生態(tài)空間區(qū)劃結(jié)果。在此基礎(chǔ)上，識別重要生態(tài)源地，構(gòu)建流域生態(tài)網(wǎng)絡(luò)，進一步穩(wěn)固生態(tài)系統(tǒng)。此外，村莊作為黃土高原地區(qū)重要的人類聚居單元，與流域生態(tài)空間聯(lián)系緊密，通過生態(tài)空間分區(qū)結(jié)果進行村莊分類管控，合理規(guī)劃村莊用地發(fā)展模式，既能協(xié)調(diào)村莊發(fā)展與生態(tài)空間之間的矛盾，同時也可保障流域生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。概括來說，流域生態(tài)空間的分區(qū)管控應(yīng)包含“區(qū)劃-網(wǎng)絡(luò)-布點”三個方面。

2.3 分區(qū)-要素統(tǒng)籌的流域生態(tài)空間管控方法體系

本研究從要素管控與分區(qū)管控兩部分綜合建構(gòu)流域生態(tài)空間管控方法體系。首先是要素管控，分析流域生態(tài)空間的本底條件，將流域地形地貌和水文特征的分析結(jié)果作為管控基礎(chǔ)；分析景觀格局與水文過程的量化關(guān)系，作為生態(tài)水文過程保護的指引依據(jù)；進行不同情景下的土地利用預(yù)測，通過對比分析得出適用于流域生態(tài)保護導(dǎo)向的未來土地利用配置結(jié)果，作為用地指標控制的依據(jù)。其次是分區(qū)管控，從生態(tài)敏感性與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)兩個方面評估，疊加分析得到流域空間分級分區(qū)結(jié)果，進而構(gòu)建生態(tài)安全格局。最后根據(jù)不同尺度的管控單元，從空間結(jié)構(gòu)、功能指引、指標控制提出對應(yīng)流域生態(tài)空間管控建議及策略，實現(xiàn)生態(tài)空間管控“落地”機制（圖4）。

3 黃土高原地區(qū)流域生態(tài)空間管控模式

3.1 流域生態(tài)空間管控模式

3.1.1 流域生態(tài)空間要素管控

本研究對于流域生態(tài)空間管控的研究側(cè)重于地表生態(tài)本底保護，主要以地表徑流為剛性約束條件，以“景觀指數(shù)-地表徑流-土地利用”的協(xié)同關(guān)系為基礎(chǔ)，提出“水文過程剛性約束，生態(tài)要素彈性管控”協(xié)同的要素管控模式。生態(tài)空間管控的難點在于“量”的空間落位，尤其是目前國土空間規(guī)劃的多目標性和功能的多變性、復(fù)雜性，難以指導(dǎo)流域生態(tài)空間管控。因此，要實現(xiàn)生態(tài)要素的“落地”管控，前提是厘清生態(tài)空間要素“量”的作用及其關(guān)系（圖5）。主要包含兩個部分：一是建立地表徑流與景觀指數(shù)的關(guān)系模型，明確能夠有效控制地表徑流的景觀指數(shù)類型；二是進行生態(tài)水文保護導(dǎo)向下的土地利用預(yù)測，其結(jié)果將作為流域片區(qū)與單元內(nèi)用地指標管控的參考依據(jù)。

3.1.2 流域生態(tài)空間分區(qū)管控

通過建立三層雙向管控機制，即“縱向分層傳導(dǎo)，橫向制約管控”，將“結(jié)構(gòu)-功能-指標”對應(yīng)落位在流域的三個尺度中，并且均是以地理單元為范圍界限（圖6）。一是以生態(tài)敏感性與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)疊加為基礎(chǔ)，進行流域?qū)用娴暮暧^生態(tài)空間結(jié)構(gòu)管控；二是以地形地貌及人類活動特征對流域進行功能片區(qū)劃分作為中觀層面的管控；三是以水文分析中的子流域地理單元為最小管控單元進行微觀層面的指標量化管控。此外，分層傳導(dǎo)同時包含兩個方面，一是橫向上延展性，即在流域?qū)用孢M行“區(qū)劃（面）-網(wǎng)絡(luò)（線）-布點（點）”的管控模式；二是豎向上的縱深性，即“流域管控-片區(qū)指引-單元控制”的管控模式，實現(xiàn)立體化的管控操作和差異化的管控策略。橫向制約管控是以不同的空間尺度為約束邊界，采用相對應(yīng)的管控方法，指導(dǎo)對應(yīng)尺度的管控內(nèi)容，從而約束不同尺度的管控途徑。

3.2 流域生態(tài)空間管控案例分析

旬邑三水河流域位于東經(jīng)108°13′～108°52′，北緯34°55′～35°32′，屬于黃河流域的三級支流，地處黃土高原中黃土塬區(qū)與黃土丘陵區(qū)的交錯帶，由于水土流失和由此引發(fā)的各類生態(tài)問題，致使其原有的生態(tài)本底條件十分脆弱，加之長期以來低效的生態(tài)空間管控，嚴重阻礙了三水河流域生態(tài)保護與高質(zhì)量發(fā)展。因此，本研究以旬邑三水河流域為案例區(qū)，從“流域-片區(qū)-單元”三個尺度探討流域生態(tài)空間要素與分區(qū)統(tǒng)籌的生態(tài)空間管控模式。

3.2.1 空間結(jié)構(gòu)布局

從“區(qū)劃（面）-網(wǎng)絡(luò)（線）-布點（點）”三個維度對整體流域生態(tài)空間結(jié)構(gòu)進行管控（圖7）。其中，“區(qū)劃”管控是根據(jù)生態(tài)敏感性與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)疊加分析結(jié)果，將整個三水河流域生態(tài)空間劃分為三個等級，其中生態(tài)嚴格保護區(qū)面積約為317.34 km2，占總流域面積的23.95%，主要分布在上游山地區(qū)；生態(tài)控制緩沖區(qū)面積約為538.86 km2，占總流域面積的40.74%，主要分布在流域東北及中部地區(qū)；適宜建設(shè)開發(fā)區(qū)面積為467.35 km2，占比35.31%，主要分布在三水河中下游地區(qū)。

“網(wǎng)絡(luò)”管控是在分區(qū)結(jié)果的基礎(chǔ)上，識別出核心生態(tài)源地共35個，梳理出流域潛在生態(tài)廊道75條，包括山體型35條、河流型29條和道路型11條。由于其實際生態(tài)源地的面積大小和形態(tài)等因素，使得原有的生態(tài)廊道難以形成穩(wěn)定的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)布局，因此通過增加踏腳石，增設(shè)生態(tài)廊道，建立小環(huán)形的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提升網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的環(huán)度和連接度，促進生態(tài)網(wǎng)絡(luò)功能的多樣化，以更好地發(fā)揮生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的水土保持、水源涵養(yǎng)和生物多樣性保護功能等。

“布點”管控是通過分析聚落發(fā)展與生態(tài)空間的協(xié)同與矛盾關(guān)系，豐富生態(tài)空間管控的維度。相對城鎮(zhèn)而言，村莊基底與生態(tài)空間的關(guān)系較為密切，因此研究主要針對村莊聚落進行分類管控。首先依據(jù)分區(qū)結(jié)果將三水河流域的638個村莊居民點進行分類，其中387個村莊均勻分布在三水河流域適宜建設(shè)開發(fā)區(qū)內(nèi)，定義為發(fā)展型；169個村莊在生態(tài)控制緩沖區(qū)內(nèi)，定義為穩(wěn)定型；82個村莊在生態(tài)嚴格保護區(qū)內(nèi)，定義為衰退型。此外，流域生態(tài)廊道與部分村莊建設(shè)用地存在矛盾，主要分布在流域中游及下游地區(qū)，可通過整合沖突用地，規(guī)劃村莊綠地或是將廢棄耕地轉(zhuǎn)換為林地等方式，與流域生態(tài)廊道相融合，既協(xié)調(diào)了村莊發(fā)展與生態(tài)廊道之間的矛盾，也保障了研究區(qū)域生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。

3.2.2 片區(qū)功能指引

首先依據(jù)研究區(qū)域相關(guān)規(guī)劃成果和三生空間特征，對流域生態(tài)空間進行片區(qū)劃分，確定主導(dǎo)功能；再根據(jù)水文分析中的子流域劃分結(jié)果，將三水河流域分為21個子流域單元，即大小不一致但相對閉合的集水區(qū)，將其作為流域生態(tài)空間最小管控單元。具體內(nèi)容包括：明確管控單元編碼、功能定位、用地規(guī)模等剛性控制要求；對片區(qū)內(nèi)生態(tài)保護及開發(fā)建設(shè)活動提出引導(dǎo)策略；對生態(tài)農(nóng)業(yè)、生態(tài)旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出管控要求，引導(dǎo)宜居生活環(huán)境建設(shè)制定彈性引導(dǎo)控制要求（圖8）。

其中生態(tài)保護保留區(qū)（編碼為A），按照點上開發(fā)、面上保護的原則，嚴格遵循各級生態(tài)空間分區(qū)管制要求，確保生態(tài)基底不受破壞，通過景觀格局優(yōu)化提升水源地生態(tài)空間的穩(wěn)定性；在保護生態(tài)資源的同時開發(fā)生態(tài)產(chǎn)品，包括合理利用森林公園、紅色革命根據(jù)地等旅游資源以及綠色農(nóng)產(chǎn)品；加強環(huán)保、水利等部門的執(zhí)法力度，鞏固已有生態(tài)保護成果，嚴禁開發(fā)建設(shè)活動。高效農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)（編碼為B），遵循因地因時制宜、優(yōu)化用地配置的理念，合理發(fā)展三水河流域主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，包括提高人工林地面積，科學(xué)種植經(jīng)濟林地，改良坡面荒地，增加生態(tài)產(chǎn)品供給；發(fā)展農(nóng)業(yè)旅游的同時，保障景觀功能的穩(wěn)定性。塬地宜居生活區(qū)（編碼為C），以生態(tài)宜居為主要目標，重點解決人居環(huán)境的品質(zhì)問題，主要包括以下三個策略：一是將人口遷出生態(tài)敏感區(qū)，提高防災(zāi)能力；二是集中安置分散人口，配置公共服務(wù)設(shè)施，以減少對生態(tài)環(huán)境的壓力；三是改善引水設(shè)施，針對片區(qū)內(nèi)水源涵養(yǎng)功能較低的特征，合理建設(shè)引水工程，解決村民用水與農(nóng)業(yè)灌溉的問題。

3.2.3 單元指標控制

單元管控是對不同功能片區(qū)內(nèi)子流域單元的生態(tài)保護與開發(fā)建設(shè)活動進行細化指引，將要素管控內(nèi)容落位在21個管控單元中。主要包括兩個方面，一是根據(jù)生態(tài)保護導(dǎo)向下的土地利用預(yù)測模擬結(jié)果，對單元內(nèi)的土地利用指標進行彈性管控；二是依據(jù)景觀格局與水文過程的協(xié)同關(guān)系約束單元內(nèi)開發(fā)建設(shè)活動。研究以C-04單元為例進行管控實踐，如圖9所示。

C-04單元位于三水河流域下游塬地宜居生活區(qū)，其中適宜建設(shè)開發(fā)區(qū)面積為3 348.38 hm2，占比68.36%，生態(tài)控制緩沖區(qū)面積為1 344.51 hm2，占比26.65%，生態(tài)嚴格保護區(qū)面積為251.89 hm2，占比4.99%；根據(jù)土地利用預(yù)測結(jié)果，村莊以發(fā)展型為主，其中建設(shè)用地應(yīng)控制在200.52 hm2，占比3.79%，耕地面積應(yīng)控制在2 714.16 hm2，占比53.80%。單元內(nèi)生態(tài)敏感性較低，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的功能一般，長期開發(fā)建設(shè)活動對生態(tài)環(huán)境影響程度較深，是年徑流量最大的區(qū)域，其徑流深度約為412.57 mm。因此需要遵循內(nèi)部挖潛，增容不增量的原則，在適宜建設(shè)開發(fā)區(qū)內(nèi)適度進行用地擴張，嚴格控制耕地斑塊面積，適當增加林地及草地斑塊聚集度，以穩(wěn)定水源涵養(yǎng)功能，保持土壤肥力，減輕河道污染。

4 討 論

黃土高原地區(qū)流域生態(tài)空間管控是實現(xiàn)黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展的重要抓手。在國土空間規(guī)劃的語境下，如何統(tǒng)籌要素與分區(qū)成為實現(xiàn)多要素、多尺度、多維度流域生態(tài)空間管控的重要途徑?；谏鷳B(tài)水文過程的流域生態(tài)空間管控具有以下六個特點：一是以流域尺度作為切入點，依據(jù)其層級性與差異性的自然特征，明確不同尺度的管控目標。流域?qū)用媸且陨鷳B(tài)空間分區(qū)與結(jié)構(gòu)優(yōu)化為主導(dǎo)，片區(qū)層面則以功能指引為主導(dǎo)，單元層面則以指標控制為主導(dǎo)。二是以水文過程為主線，探尋山水林田湖草的時空演化規(guī)律，揭示流域生態(tài)空間的本底特征，從時空兩個維度建立水文過程與生態(tài)空間管控的耦合框架。三是統(tǒng)籌分區(qū)類與要素類生態(tài)空間管控內(nèi)容，從空間邊界、空間結(jié)構(gòu)、空間功能和要素指標等多個維度建立系統(tǒng)性的管控模式。四是以土地利用配置為紐帶，實現(xiàn)生態(tài)要素量化分析的空間落位。五是建立縱橫交叉的立體分區(qū)管控模式，強調(diào)生態(tài)空間管控的縱深性與延展性，能夠準確的定位與調(diào)整生態(tài)空間的管控內(nèi)容。六是制定生態(tài)空間管控導(dǎo)引圖則，將管控內(nèi)容落實在空間傳導(dǎo)的路徑中，強調(diào)了科學(xué)的操作性與實踐性，對流域生態(tài)空間管控要素的指標提出了精細化控制及建設(shè)引導(dǎo)。

隨著新模式、新技術(shù)、新方法的產(chǎn)生，國土空間規(guī)劃的深入研究需要多學(xué)科交叉、多源數(shù)據(jù)融合以及多種技術(shù)綜合，才能有效實現(xiàn)不同領(lǐng)域已有成果的實踐應(yīng)用。本研究建立了適用于黃土高原地區(qū)氣候條件與生態(tài)環(huán)境特征的流域生態(tài)空間管控模式，與傳統(tǒng)的生態(tài)空間管控相比，以流域為單元的生態(tài)空間管控更符合該地域特征及生態(tài)規(guī)律，破除行政邊界壁壘更有利用跨區(qū)域分析生態(tài)要素的變化機理，圍繞生態(tài)水文過程建立的流域生態(tài)空間管控模式更符合以水為脈的發(fā)展理念，充分體現(xiàn)了“山水林田湖草”的共生關(guān)系；以自然單元為邊界有利于打破不同學(xué)科之間不可通約性，集成不同領(lǐng)域的相關(guān)理論與技術(shù)方法并與實際空間規(guī)劃相結(jié)合，可更加科學(xué)地指導(dǎo)黃土高原地區(qū)流域生態(tài)空間的保護措施，構(gòu)建安全穩(wěn)定的生態(tài)格局。面向流域空間高質(zhì)量發(fā)展的國土空間規(guī)劃，應(yīng)立足于流域生態(tài)環(huán)境本底的保護與治理，從操作性與實施性出發(fā)，建立科學(xué)有效的管控模式，推動生態(tài)文明建設(shè)邁上新臺階。

5 結(jié) 論

研究通過梳理國土空間規(guī)劃背景下黃土高原地區(qū)流域生態(tài)空間管控的內(nèi)涵特征，圍繞流域生態(tài)水文過程建立了要素與分區(qū)統(tǒng)籌的生態(tài)空間管控模式，并以旬邑三水河流域為例進行了實踐探索，具體結(jié)論如下：

1）遵循“歷史演變規(guī)律-流域現(xiàn)狀特征-多情景模擬預(yù)測-分區(qū)施策與空間落位”的思路，構(gòu)建了基于水文過程的流域生態(tài)空間管控耦合框架；

2）運用“景觀格局-水文過程-土地利用”的協(xié)同關(guān)系制約生態(tài)空間要素，定性分析了其結(jié)果之間的影響關(guān)系，量化控制指標，提出了“水文過程剛性約束，生態(tài)要素彈性管控”的要素管控模式；

3）通過流域生態(tài)敏感性與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的綜合疊加分析，劃定流域生態(tài)空間分區(qū)分級方案，提出了“縱向分層傳導(dǎo)，橫向制約管控”的分區(qū)管控模式；

4）基于“空間結(jié)構(gòu)布局-片區(qū)功能指引-單元指標控制”的管控途徑，并制定了片區(qū)和單元管控導(dǎo)引圖則，主要是以不同的空間尺度為基礎(chǔ)，明確具體的指引策略及控制內(nèi)容；

5）通過在旬邑三水河流域進行實踐應(yīng)用，劃分出了生態(tài)嚴格保護區(qū)、生態(tài)控制緩沖區(qū)和適宜建設(shè)開發(fā)區(qū)三個等級分區(qū)；梳理出了75條生態(tài)廊道，構(gòu)建了穩(wěn)定的流域生態(tài)網(wǎng)絡(luò)；將流域內(nèi)村莊分為衰退型、穩(wěn)定型以及發(fā)展型三類，提出相應(yīng)的管控措施；制定了片區(qū)與單元兩個尺度的管控圖則，實現(xiàn)了流域生態(tài)空間管控內(nèi)容在不同尺度的空間落位。

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Governance pattern of basin ecological space in Loess Plateau of China

Zhang Lingda, Hou Quanhua※, Duan Yaqiong

(,,710061,)

The governance pattern of basin ecological space is an important spatial blueprint to implement high-quality development in the Loess Plateau in China. The rapid economic development at the expense of natural ecological resources has posed a serious threat to the high-quality development of land and space, such as imbalance of spatial pattern, inefficient utilization of resources, and degradation of ecological functions. The Loess Plateau is one of the areas with the most serious soil erosion. There is a long-term impact of soil conservation in the Loess Plateau with the unique hydrology, climate, and geomorphology on the ecological security of the Yellow River, and the sustainable development of regional communities. Therefore, the basin ecological space control model is one of the most important approaches to deal with the ecological and environmental challenges in the Loess Plateau. The concept of ecological space was first introduced into China in the 1990s. The spatial relationship began to draw much attention in the ecosystem, including scale, spatial pattern, and mosaic dynamics. Since then, various concepts have emerged continuously, such as ecological security patterns, ecological zoning, ecological corridors, and ecological networks. Most control models of ecological space were dominated by the spatial pattern, boundary, relationship, and control rules. The ecological space on spatial planning can be used for the regional ecological environment and comprehensive evaluation from multiple dimensions, such as ecological service, sensitivity, carrying capacity, and disaster risk. Two main types can be divided, such as the zoning and element type. The ecological space control has presented much more comprehensive, diversified, different and systematic features in recent years. However, a previous ecological space system failed to realize the zoning and factor coordination suitable for the complex ecological process and the spatial positioning of regional control contents at different scales. A basic paradigm was normally selected to explore the relationship between the ecohydrological process and landscape pattern, due mainly to the climatic and geographical conditions of the Loess Plateau. In this study, a new framework was proposed for the basin ecological space management during the ecohydrological process, considering the connotation and characteristics of basin ecological space control under territorial spatial planning. At the element level, an element control model was established with the coordination of landscape pattern, eco-hydrology, and land use. At the zoning level, a three-layer bidirectional zoning control model was constructed to combine vertically stratified conduction and horizontally restricted control. Taking Sanshui River Basin in Xunyi County as the research area, the zoning control was implemented from “surface, line and point” to construct the ecological security pattern at the basin scale and complete the index control of ecological elements from landscape index and land allocation. Finally, the spatial positioning of control content can be realized in the form of a guide map, particularly for the decision-making in ecological space restoration and comprehensive management. This finding can promote the scientific guidance of ecological space at the river basin scale for a better ecological environment in the Loess Plateau of China.

ecology; basin; zoning; element; eco-hydrology; governance pattern; Loess Plateau

10.11975/j.issn.1002-6819.2021.10.025

TU984.1

A

1002-6819(2021)-10-0206-08

張令達，侯全華，段亞瓊. 黃土高原地區(qū)流域生態(tài)空間管控模式[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2021，37(10)：206-213.doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2021.10.025 http://www.tcsae.org

Zhang Lingda, Hou Quanhua, Duan Yaqiong. Governance pattern of basin ecological space in Loess Plateau of China[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2021, 37(10): 206-213. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2021.10.025 http://www.tcsae.org

2020-12-21

2021-04-26

陜西省重點研發(fā)計劃項目（2020SF-395）；陜西省社科界2020年度重大理論與現(xiàn)實問題研究項目（SX-432）；陜西省哲學(xué)社會科學(xué)重大理論與現(xiàn)實問題研究項目（2021ND0458）

張令達，博士生，研究方向為鄉(xiāng)村三生空間管控。Email：zhangld@chd.edu.cn

侯全華，博士，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向為鄉(xiāng)村三生空間管控。Email：houquanhua@chd.edu.cn