衛(wèi)麗亞 趙 彥 蔡珝青

（上海市園林設計研究總院有限公司，上海 200331）

銜接COP15 “3030”目標，借鑒其他有效的區(qū)域保護措施（OECMs）融合發(fā)展理念，以生物多樣性保護結果為導向，立足浦東中部地區(qū)880 km2范圍，結合對東方樞紐及周邊地區(qū)的區(qū)域認知及未來建設發(fā)展過程中可能帶來的人為干擾和沖擊，運用MSPA形態(tài)學分析、電路理論等手段，識別生態(tài)關鍵區(qū)域，構建潛在/重要生態(tài)源地、潛在/重要生態(tài)廊道、候鳥覓食關鍵地點三類生態(tài)關鍵區(qū)域，提出分級指引、提質生態(tài)源地，提升耦合、完善生態(tài)廊道，食源補充、建設覓食關鍵地點等規(guī)劃設計策略，探索作為城市基礎性和戰(zhàn)略性資源的環(huán)空鐵樞紐區(qū)域生態(tài)空間鳥類多樣性提升規(guī)劃設計路徑與方法，為環(huán)空鐵樞紐各專項規(guī)劃建設提供支撐。

其他有效區(qū)域保護措施；環(huán)空鐵樞紐；鳥類多樣性；規(guī)劃設計方法；聯合國《生物多樣性公約》締約方大會第十五次會議

《昆明—蒙特利爾全球生物多樣性框架》提出擬于2030年達到“采取緊急行動停止和扭轉生物多樣性的喪失”的總目標，并提出關于保護地的“3030目標”，即通過具有生態(tài)代表性、自然保護地系統(tǒng)（Protected Areas，PA）和其他有效的基于區(qū)域的保護措施（Other Effective area-based Conservation Measures，OECMs），保護至少30%的陸地和30%的海洋[1]。OECMs是在自然保護地以外的地理空間，為了實現生物多樣性就地保護的積極、持續(xù)的長期成果，并取得相關的生態(tài)系統(tǒng)功能和服務，以及在適用情況下實現文化、精神、社會經濟價值和其他與當地相關的價值[2]。其與PA的最大區(qū)別在于：以生物多樣性保護結果為導向，首要目的可能并非保護，且其保護主體形式更趨向多樣化[3]，被認為是能夠大幅度增加受保護面積，達到“3030目標”的重要途徑之一[4]。中國自2015年來實行“以國家公園為主體的自然保護地體系”的建設，這是保護地的主要來源，共計占陸地及海洋面積的21%，但尚未設立明確的OECMs區(qū)域[5]。因此，為銜接COP15 “3030”目標，借鑒保護地及其他有效的區(qū)域保護措施融合發(fā)展理念，在PA區(qū)域以外的國土范圍，以生物多樣性保護結果為導向，兼顧生態(tài)、經濟和社會發(fā)展，為實現人與自然和諧共生的中國式現代化，具有較為廣闊的研究及應用價值。

空鐵樞紐以其大型設施規(guī)模和高能級區(qū)域輻射力，成為全球化背景下城市提升核心競爭力的基礎性和戰(zhàn)略性資源[6]。在沿海城市通過填海等措施建設空鐵樞紐帶來的城市產業(yè)功能布局的影響范圍可至10 km左右[7]，卻對沿海生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及更大范圍內的陸地、海洋及海岸帶的生態(tài)系統(tǒng)帶來持續(xù)性影響[8-9]，從而破壞生物特別是遷徙候鳥的棲息地、覓食地[10]及食物資源[11]，造成生物量集聚下降，同時因鳥類撞機事件帶來的空鐵樞紐臨空范圍與周邊濱海鳥類生物多樣性保護的矛盾日漸增長，連接空鐵樞紐的線性基礎設施亦會對生態(tài)系統(tǒng)的流通形成干擾，導致自然棲息地喪失、碎片化及邊緣效應，引發(fā)屏障效應、增加生物遷徙難度、影響其繁衍能力[12]，由此對空鐵樞紐及其周邊地區(qū)的生物多樣性造成不可逆的影響。

在機場等大型樞紐建設前開展對生態(tài)環(huán)境的影響及保護對策、減緩措施越來越受到重視[13-14]，但其中有關鳥類研究多圍繞保證飛行安全目的而展開，即便采用生態(tài)綜合防治措施也僅僅是借助調查鳥類生物多樣性為手段[15-16]，減少機場環(huán)境中吸引鳥類的生態(tài)因子[17]，形成以鳥擊防范為主、保證鳥類安全為輔的機場環(huán)境生態(tài)管理方法。這種削弱局部鳥類多樣性的方式雖然緩解一定的人鳥矛盾，但對外部代償、提升整體區(qū)域的鳥類生物多樣性方面仍體現出相當的局限性，未統(tǒng)籌考慮提升機場相鄰地區(qū)影響鳥類分布主要因素的食源、水源、棲息地和繁殖場所等環(huán)境因子，以達到鳥類生物多樣性就地保護的結果。

東方樞紐作為上海浦東國際機場與上海東站實現“空鐵一體化”的世界級綜合交通樞紐，其核心區(qū)是近階段重點開發(fā)區(qū)域[18]。自1997年始為緩解浦東機場受國內東部候鳥遷徙路線的鳥擊風險影響，通過“九段沙種青”工程分流了建機場前在該區(qū)域棲息的70%以上的遷徙鳥類[19]，將九段沙打造為長江河口重要的鳥類棲息地、國家級濕地自然保護區(qū)并納入上海生態(tài)保護紅線范圍，取得了矚目的生物多樣性目標導向成就。而近30年后再次面對空鐵樞紐建設這一挑戰(zhàn)，樞紐地區(qū)周邊顯然已無法提供更多的生態(tài)保護范圍以應對生物多樣性惡化的風險，而借鑒OECMs生物多樣性結果導向理念，在有效增強環(huán)空鐵樞紐地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)功能和服務、生態(tài)完整性和連通性的同時，兼顧經濟社會因素，促進鳥類生物多樣性的理念為研究打開了思路。因此探索在兼顧空鐵樞紐飛行安全的同時，提升周邊地區(qū)鳥類多樣性可能性的規(guī)劃設計方法不僅是必要的，更是必需的。

1 研究區(qū)概況

將圍繞滬奉公路以東、龍東大道以南、大治河以北的陸域地區(qū)和向東涵蓋九段沙、江亞南沙部分海域作為研究范圍，面積總計約880 km2，范圍涵蓋上海浦東國際機場及規(guī)劃建設的上海東站、九段沙濕地的核心主體（圖1）。研究區(qū)域陸地范圍內農業(yè)農地占比約36%，以永久基本農田為主；林業(yè)用地占比約17%，主要分布于南匯東灘及交通廊道沿線；水體占比約12%，呈現“橫塘縱浦”的特征。農林水濕生態(tài)基底明顯，共計占比約65%。

圖1 研究范圍Fig.1 Research area

對浦東中部濱海環(huán)空鐵樞紐區(qū)域形成三大基本認知。一是滄海桑田演替變遷的千年過程，海岸帶是陸地與海洋相互影響、作用的交界地帶[20]，形成豐富的地理單元和獨特的生物群落。研究范圍所處的海岸帶區(qū)域是伴隨海岸線千年變遷的生態(tài)演進過程，所呈現出的海陸生態(tài)交錯帶（ecotone）的生態(tài)系統(tǒng)具有脆弱、高敏感和強烈的邊緣效應特質[21]。二是生生不息萬里遷徙的候鳥機場，東部沿海地區(qū)既是中國東部候鳥遷徙路線的中點，也是東亞—澳大利西亞遷徙路線的中點。位于研究區(qū)域東北部的九段沙濕地國家級自然保護區(qū)具有非常重要的生態(tài)保護價值[22]。據相關資料統(tǒng)計，截至2022年6月，僅九段沙記錄到鳥類約230種，包括國家一級保護鳥類10種，國家二級保護鳥類40種。三是趨于減弱的生態(tài)系統(tǒng)服務格局，40年以來，生態(tài)系統(tǒng)服務格局及生態(tài)環(huán)境安全格局逐漸式微[23]?；诔鞘谐叨?，現狀浦東中部地區(qū)缺少面積較大的生態(tài)源地及東西向生態(tài)廊道。研究區(qū)域內生態(tài)系統(tǒng)服務格局及生態(tài)環(huán)境安全格局較一般，低值區(qū)域主要位于浦東機場附近。

2 研究路徑

首先運用形態(tài)學空間格局分析方法（Morphological Spatial Pattern Analysis，MSPA）識別核心棲息地，選取陸地范圍內生態(tài)紅線、耕地、林地、水體、綠地生境作為研究區(qū)的前景，其余作為背景，經測試后設置邊緣寬度為4。提取體現核心棲息地的核心區(qū)等斑塊，通過景觀連通性分析（conefor）篩選生態(tài)源地。其次構建阻力面，阻力面是指物種在不同景觀單元之間遷徙時受到的阻礙，是計算物種在克服阻力情況下擴散路徑的基礎[24]。參考以往文獻及研究，并結合數據的獲取性，計算各個土地覆蓋類型、距離水體距離、距離道路距離、歸一化植被指數（表1）來進行阻力面的構建[25]。在電路理論的支撐下，通過阻力賦值，構建生態(tài)廊道，再獲取生態(tài)夾點和生態(tài)障礙點（圖2）。基于電路理論的連接度模型考慮物種隨機游走的特性[26]，能夠更為準確地模擬物種遷徙的真實狀況[27]，特別是在缺少目標物種的遷徙數據時，采用多路徑模擬可以預測非均質景觀條件下物種遷徙的多種可能性，得到合理的物種擴散路徑[28]。最后基于規(guī)劃發(fā)展需求、阻力面、重要生態(tài)源地分布等因素，構建基于“面—線—點”的“生態(tài)源地—生態(tài)廊道—候鳥覓食關鍵地點”東方樞紐及周邊地區(qū)生態(tài)關鍵區(qū)域，提出相應的規(guī)劃設計策略，應對空鐵樞紐發(fā)展對生物多樣性的消極影響（圖3）。

表1 生態(tài)用地阻力因子與阻力值Tab.1 Resistance factors and resistance values of ecological land

圖2 識別過程Fig.2 Identification process

3 結果分析

3.1 識別結果

研究識別東方樞紐及周邊地區(qū)核心區(qū)851個，面積為166.89 km2，其中生態(tài)源地斑塊40個，面積為147.42 km2，約占研究區(qū)總面積的16.75%，主要生態(tài)源地為九段沙濕地國家級自然保護區(qū)核心范圍（已納入PA）及南匯東灘沿海等區(qū)域。生態(tài)廊道101條，總長度349.30 km。研究基于電路理論計算廊道上各點的電流密度，獲得生態(tài)夾點和生態(tài)障礙點，生態(tài)夾點即出入生態(tài)源地的關鍵廊道區(qū)域，總面積為0.13 km2，主要為水體及農林用地，生態(tài)障礙點多位于生態(tài)源地和生態(tài)廊道連接處或多條廊道交叉重疊處，總面積為8.23 km2，以受到人為干擾的用地為主（圖4）。

3.2 三類生態(tài)關鍵區(qū)域構建

通過計算模擬得到的生態(tài)源地可以分為：（1）規(guī)劃生態(tài)源地，包括以生物多樣性保護為目標的九段沙濕地國家級自然保護區(qū)核心范圍以及《上海市生態(tài)空間專項規(guī)劃》劃定的生態(tài)空間；（2）潛在重要生態(tài)源地，即不是上海市生態(tài)空間，但是可能存在且生態(tài)價值較高的生態(tài)源地，需進一步保護提升；（3）潛在生態(tài)源地，即其他生態(tài)源地，主要位于浦東機場及東方樞紐周圍，但需要降低其生物多樣性。

計算模擬得到的生態(tài)廊道，設置寬度不小于30 m，可以分為：（1）規(guī)劃生態(tài)廊道，即《上海市生態(tài)空間專項規(guī)劃》劃定的生態(tài)空間；（2）潛在重要生態(tài)廊道，即不是上海市生態(tài)空間，但是可能存在且生態(tài)價值較高的生態(tài)廊道，保證其生態(tài)功能連續(xù)性，需進一步保護提升，主要位于張江、宣橋等城區(qū)內；（3）潛在生態(tài)廊道，即其他生態(tài)廊道，主要位于浦東機場及東方樞紐周圍，需要提高其阻力值（表2）。

表2 生態(tài)源地及生態(tài)廊道策略引導Tab.2 Strategies of ecological source and key areas development

計算模擬得到的候鳥覓食關鍵地點是生態(tài)系統(tǒng)物質、能量流動強烈且關鍵的區(qū)域，生態(tài)價值高[29]。生態(tài)夾點等關鍵節(jié)點構建食源，有利于提高物種在遷徙過程中的成功率和存活率。劃定PA或OECMs，以生物多樣性保護為目的/結果提出相應的規(guī)劃設計策略，即分級指引、提質生態(tài)源地，提升耦合、完善生態(tài)廊道，食源補充、建設候鳥覓食關鍵地點。

3.3 分級指引、提質生態(tài)源地

從人與自然和諧共生的理念出發(fā)，提取規(guī)劃生態(tài)源地及潛在重要生態(tài)源地，對其進行人類活動密度疊加評價（圖5），形成生態(tài)分級的基礎支撐，對建設發(fā)展的干擾進行動態(tài)管理。劃定生態(tài)留野區(qū)（PA）、生態(tài)優(yōu)先區(qū)、生態(tài)共生區(qū)和游憩潛力區(qū)（OECMs）（圖6），并對生態(tài)源地進行指標指引（表3）。生態(tài)留野區(qū)為生態(tài)重要且人類活動密度低的區(qū)域，總體目標是以生態(tài)措施解決生態(tài)問題。面積占所有生態(tài)源地的53.84%，斑塊包括九段沙濕地國家級自然保護區(qū)核心范圍及部分覓食關鍵地點。生態(tài)優(yōu)先區(qū)為生態(tài)重要且人類活動密度較高的區(qū)域，總體目標是生態(tài)保護優(yōu)先。面積占所有生態(tài)源地的11.32%，斑塊包括規(guī)劃生態(tài)走廊之外的候鳥覓食關鍵地點及農林混合的生態(tài)源地。生態(tài)共生區(qū)為具有一定生態(tài)本底條件且人類活動密度不高的區(qū)域，總體目標是開展適度建設。面積占所有生態(tài)源地20.15%，斑塊包括機場凈空范圍、永久基本農田保護范圍和部分城區(qū)范圍。游憩潛力區(qū)為人類活動密度高且適宜開展游憩活動的區(qū)域，總體目標是結合周邊城市定位和功能需求，形成以生態(tài)為本底，融合體育文化、娛樂活動等服務功能的休閑游憩區(qū)域。面積占所有生態(tài)源地14.69%，斑塊包括現狀和規(guī)劃郊野公園及人類活動密集區(qū)域。對于潛在生態(tài)源地，應引導降低其生物多樣性，或規(guī)劃為游憩潛力區(qū)。

表3 生態(tài)源地及生態(tài)廊道指標引導Tab.3 Index guidance of ecological source and key areas development

圖5 生態(tài)源地及人類活動密度疊加評價Fig.5 Overlapping evaluation of ecological source and human activity density

圖6 生態(tài)源地及生態(tài)廊道策略布局Fig.6 Strategy layout of ecological source and ecological corridors

3.4 提升耦合、完善生態(tài)廊道

提取規(guī)劃生態(tài)廊道及潛在重要生態(tài)廊道，結合生態(tài)障礙點的土地利用情況，采取保護修復并重的措施：提升耕地用地廊道的生態(tài)服務能力，若條件允許，可按照綠色生態(tài)的原則退耕還林還草；提高林地用地廊道的植被覆蓋率，以達到提高該片區(qū)域整體的景觀連通性的目的；針對濕地用地廊道，采取“控源截污—清水廊道構建—湖濱攔截凈化—湖體生態(tài)修復”的邏輯措施，以增強水域調節(jié)徑流；交通運輸用地由于基礎設施無法移除，優(yōu)先考慮在道路附近添加小型生境斑塊來弱化阻力，也可根據實際情況修建生物通道[30]。建議在生態(tài)廊道外圍預留寬度≥3 m留白用地，以應對生態(tài)廊道的邊緣效應（表3）。

對于潛在生態(tài)廊道，提出高阻力生態(tài)廊道策略引導：提高生態(tài)廊道阻力，進行鳥類食源、水源等治理，形成減少留鳥停留、不吸引候鳥的生態(tài)環(huán)境，以減少鳥類活動的可能。

3.5 食源補充、建設候鳥覓食關鍵地點

中國是世界農用地面積最大的國家，但對發(fā)達地區(qū)的大多數生物多樣性及農田棲息地保護不足。對國內1 111種鳥類的分布進行模擬后發(fā)現，其中有220種鳥類的適宜棲息地是農田，包括39種國家重點保護野生鳥類以及14種IUCN發(fā)布的《瀕危物種紅色名錄》中的鳥類。在國家重點保護鳥類和國際受威脅鳥類物種多樣性最豐富的需保護地域中，農田所占的面積比例均超過1/3。保護農田生物多樣性很大程度上可以彌補自然保護地面積上的不足[31]。而在生產性土地上開展生物多樣性友好型的管理，例如混農林業(yè)、混牧林業(yè)、多樣化種植、可持續(xù)森林管理，可以在保護生物多樣性的同時提升棲息地連通性，使這些土地成為保護地體系的有益補充，并增強其氣候適應能力，同時可以使經濟生產更可持續(xù)[32]。因此在農田整合及森林復育的基礎上，提出候鳥“共享稻田”策略，在補償性營建食源的同時，嘗試對生產性土地上開展生物多樣性友好型管理，提升棲息地連通性。

九段沙的鳥類以冬候鳥和旅鳥為主，留鳥和夏候鳥的種類及數量都比較少。記錄到的鳥類以水鳥為主，在各水鳥類群中，雁鴨類和鸻鷸類的數量多，鷗類和鷺類的數量較少，其他水鳥類群占比很低。大多數是雜食性鳥類。各年度記錄到的優(yōu)勢物種不完全相同。因此依據種植農作物時間及記錄候鳥數量較多的時段，即每年11月至次年2月作為“共享稻田”的窗口期。

在農林空間修復的基礎上，疊加水系?；贛SPA形態(tài)學空間格局識別后的核心區(qū)（非生態(tài)源地），篩選面積大于2 hm2且不在浦東機場臨空范圍內的斑塊及生態(tài)夾點形成候鳥覓食關鍵地點作為食源。各鎮(zhèn)可供候鳥覓食的關鍵地點共987.46 hm2（表4），用地類型57.58%為農用地，其次為林地25.81%及水體16.49%。通過“共享稻田”實施，逐步構建農林水混合共生系統(tǒng)：在冬季耕地輪作休耕的窗口期，以行政鎮(zhèn)為單位均衡布局控制關鍵地點的數量面積，通過對稻田進行水位管理，幫助候鳥們與農民共享稻田作為臨時濕地棲息地，確保成功遷徙（圖7）。

4 結語

基于東方樞紐建設可能帶來的生態(tài)環(huán)境風險，通過生物多樣性保護結果導向思維的引入，運用MSPA形態(tài)學分析、電路理論等手段，識別生態(tài)關鍵區(qū)域，構建潛在/重要生態(tài)源地、潛在/重要生態(tài)廊道、候鳥覓食關鍵地點三類生態(tài)關鍵區(qū)域并提出相應策略，探索作為城市基礎性和戰(zhàn)略性資源的環(huán)空鐵樞紐區(qū)域生態(tài)空間鳥類多樣性提升規(guī)劃設計方法。建議在編制專項規(guī)劃時，結合上海市首次生物多樣性本底調查數據，對相關區(qū)域進行更加全面、系統(tǒng)、協(xié)同性的評估，優(yōu)化細化對于生態(tài)源地及關鍵區(qū)的識別、保護、分級利用及治理，更好地發(fā)揮生態(tài)效益。不斷提升生物多樣性本底調查、評估和檢測預警能力，針對不同梯度的生態(tài)空間，提供可持續(xù)的動態(tài)調整和維護依據，結合旗艦物種、指示物種等，明確重點保護對象及其受威脅程度，為生態(tài)源地梯度構建和生境營造提供依據。以此為基礎豐富完善環(huán)空鐵樞紐浦東中部地區(qū)生態(tài)戰(zhàn)略為導向的空間布局，融入綜合交通、產業(yè)規(guī)劃，構建不同生態(tài)空間和人為活動空間的建設指標體系、深化項目清單、細化設計方案，為建設人與自然和諧共生的國際性大都市提供浦東樣本。

注：文中圖表由上海市園林設計研究總院有限公司提供。

致謝：

感謝上海市規(guī)劃和自然資源局、浦東新區(qū)生態(tài)環(huán)境局在課題研究過程中提供的土地利用數據和鳥類數據資料及幫助，感謝王鑫、莊巧琦、余銀財等課題組成員對本文的支持。