李詠華?傅?曉?馬淇蔚?LI Yonghua, FU Xiao, MA Qiwei

基于綠色基礎設施評價的低碳鄉(xiāng)村景觀優(yōu)化策略初探*

李詠華?傅?曉?馬淇蔚?LI Yonghua, FU Xiao, MA Qiwei

新型城鎮(zhèn)化的政策背景之下，尋求低碳可持續(xù)發(fā)展的城鎮(zhèn)化模式已成為普遍共識，由高碳粗放的發(fā)展模式向集約高效的低碳鄉(xiāng)村發(fā)展模式的轉變將是未來鄉(xiāng)村人居環(huán)境建設的發(fā)展方向。本文在分析現(xiàn)有鄉(xiāng)村“高碳排”與“低碳匯”的現(xiàn)實問題基礎上，認為保護鄉(xiāng)村生態(tài)空間布局，協(xié)調鄉(xiāng)村生產(chǎn)空間、生活空間和生態(tài)空間的價值平衡是構建低碳鄉(xiāng)村人居環(huán)境模式的關鍵所在。隨后基于綠色基礎設施評價的核心技術，構建了適宜鄉(xiāng)村的綠色基礎設施評價體系，同時將恢復生態(tài)學的理論和方法引入評價體系中，并對所研究區(qū)域的鄉(xiāng)村人居環(huán)境進行分析評價。最后，結合“增匯減排”的低碳目標，進一步提出鄉(xiāng)村景觀格局優(yōu)化和重組的具體策略，旨在為探索適合生態(tài)敏感區(qū)鄉(xiāng)村的低碳可持續(xù)發(fā)展之路提供有力支撐。

新型城鎮(zhèn)化；綠色基礎設施評價；鄉(xiāng)村景觀；生態(tài)敏感地區(qū)；低碳策略

0 引 言

改革開放以來，我國常住人口城鎮(zhèn)化率從17.9%提升到53.7%，城鎮(zhèn)建設取得了矚目成就。然而，在快速城鎮(zhèn)化的進程中，傳統(tǒng)模式下的城鎮(zhèn)化發(fā)展也帶來一系列棘手問題，傳統(tǒng)鄉(xiāng)村發(fā)展與現(xiàn)代都市文明發(fā)生激烈交鋒，一方面，以“高碳排”為特征的傳統(tǒng)城市規(guī)劃設計手法在鄉(xiāng)村規(guī)劃建設中大行其道，由此產(chǎn)生尖銳問題；另一方面，以“低碳匯”為特征的生態(tài)空間遭侵蝕而消退屢見不鮮。十八大與中央城鎮(zhèn)化工作會議相繼提出，把生態(tài)文明理念和原則全面融入城鎮(zhèn)化全過程，走集約、智能、綠色、低碳的新型城鎮(zhèn)化道路[1]。因此，構建“增匯減排”目標下的城鄉(xiāng)人居環(huán)境模式是實現(xiàn)新型城鎮(zhèn)化的一大可行路徑，維護碳源與碳匯之間的價值平衡則是針對現(xiàn)有尖銳矛盾的最佳風險管控手段。

1 “高碳排”與“低碳匯”下的鄉(xiāng)村人居環(huán)境

1.1 ?鄉(xiāng)村規(guī)劃建設促使“碳排”節(jié)節(jié)攀升

目前鄉(xiāng)村建設中的高能量、高消耗、高開支、高浪費的“高碳排”模式顯然和低碳目標背道而馳，這種模式也違背了鄉(xiāng)村原有的樸素生態(tài)規(guī)律和營造智慧。與此同時，碳排放與城鎮(zhèn)化過程相互交織，傳統(tǒng)的以經(jīng)濟發(fā)展為導向的城市發(fā)展模式帶來了生態(tài)環(huán)境急劇惡化、資源和能源短缺等一系列問題。走低碳可持續(xù)發(fā)展的道路已經(jīng)成為共識，其中，建立高能效、低能耗、低排放的城市建設發(fā)展模式獲得了全球認同。在低碳熱潮的大背景下，對低碳鄉(xiāng)村的研究顯得尤為重要。

1.2 鄉(xiāng)村生態(tài)破壞引發(fā)“碳匯”能力不足

鄉(xiāng)村景觀中的植被、濕地和微生物是重要的“碳匯”用地，其固有的生態(tài)服務功能能夠支持良性的人居環(huán)境。城鎮(zhèn)化進程的加快使得城鎮(zhèn)建設用地不斷擴張拓展，鄉(xiāng)村自然環(huán)境與生態(tài)空間則不斷萎縮。原來豐富完整的鄉(xiāng)村景觀綠地系統(tǒng)被強烈分割，綠地生境趨于破碎，自然系統(tǒng)的正常結構和功能遭到不同程度的破壞，“碳匯”功能不斷弱化[2]。在新農(nóng)村建設的高潮下，鄉(xiāng)村自然化和半自然化的斑塊景觀逐步被人工化的硬質鋪裝景觀所取代，鄉(xiāng)村建設和碳匯的維護成本也在逐步提高。

1.3 鄉(xiāng)村規(guī)劃建設與生態(tài)保護的失衡

“高碳排”與“低碳匯”特征之下的鄉(xiāng)村景觀存在著鄉(xiāng)村建設與生態(tài)保護之間的價值失衡問題，即以經(jīng)濟發(fā)展為導向的鄉(xiāng)村建設在尋求自身發(fā)展的同時大舉侵蝕生態(tài)環(huán)境，造成了生境的嚴重破壞。在現(xiàn)有新型城鎮(zhèn)化的背景下，鄉(xiāng)村建設應擯棄“先發(fā)展后保護”的舊有思維，根據(jù)自身特點，遵從發(fā)展與保護的均衡，以實現(xiàn)增匯減排目標導向下的低碳鄉(xiāng)村人居環(huán)境營建。

2 鄉(xiāng)村人居環(huán)境的低碳模式

2.1 高碳模式下的鄉(xiāng)村人居環(huán)境

鄉(xiāng)村的“高碳排”主要來自生產(chǎn)和生活等方面。從鄉(xiāng)村生產(chǎn)空間來看，一方面是鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)結構的轉型：逐漸由第一產(chǎn)業(yè)向二、三產(chǎn)業(yè)轉變，精耕細作的農(nóng)業(yè)、手工業(yè)被高碳化的工業(yè)、旅游業(yè)所取代；另一方面，鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)生產(chǎn)中高排放、高耗能的高碳模式以及環(huán)保監(jiān)管的缺失導致高碳傾向更加嚴重。從鄉(xiāng)村生活空間來看，鄉(xiāng)村居民傳統(tǒng)生活方式的局限性，如以伐木燒柴為代表的落后的能源結構，以及私家車的普及和貨車的增加導致的鄉(xiāng)村居民交通出行方式從“零碳”到“高碳”的轉變等，都是鄉(xiāng)村“高碳排”的主要原因。

2.2 低碳模式下的鄉(xiāng)村人居環(huán)境優(yōu)化

生產(chǎn)空間、生活空間和生態(tài)空間構成了完整的鄉(xiāng)村人居系統(tǒng)。當前碳源、碳匯失衡的主要原因在于生產(chǎn)和生活空間不受生態(tài)空間和自然資源約束的盲目擴張，而作為重要碳匯空間的生態(tài)空間應有的生態(tài)服務價值并未得到體現(xiàn)，“被動防御”而非“主動出擊”。鄉(xiāng)村空間優(yōu)化的低碳模式應降低生產(chǎn)空間和生活空間的碳排放，提高生態(tài)空間的碳匯能力，增強碳匯系統(tǒng)的功能，使生態(tài)空間原有的生態(tài)價值得到體現(xiàn)（圖1）。

2.3 生態(tài)視角下的新型研究框架

圖1 鄉(xiāng)村人居環(huán)境中的碳排放模式現(xiàn)狀及優(yōu)化Fig.1 carbon emission and optimization mode of rural residential environment

現(xiàn)有低碳鄉(xiāng)村的相關研究成果較為豐富，其中郭麗英等結合空心村整治，提出通過降低能耗、減少污染、減少排放和增加碳匯四個途徑實現(xiàn)低碳鄉(xiāng)村建設[3]；董魏魏等從產(chǎn)業(yè)結構低碳化、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)低碳化等八個方面構建了低碳鄉(xiāng)村指標評價體系[4]；韋惠蘭、楊彬如通過分析鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)結構與低碳鄉(xiāng)村發(fā)展之間的關系，提出中國低碳鄉(xiāng)村發(fā)展的產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略[5]；實踐方面，董魏魏、劉鵬發(fā)等基于低碳視角，對磐安縣石頭村村莊規(guī)劃進行了合理優(yōu)化[6]；石浦南、羅明燦則針對云南省元江縣的地域特色，構建了適宜的低碳鄉(xiāng)村評價指標體系[7]?，F(xiàn)有研究成果大多側重于低碳鄉(xiāng)村的生產(chǎn)與產(chǎn)業(yè)結構，并未對“增匯減排”目標導向下的鄉(xiāng)村景觀優(yōu)化作出探索，從而無法有效架構起生態(tài)空間與生產(chǎn)空間、生活空間之間的低碳循環(huán)，從根本上對鄉(xiāng)村景觀進行合理優(yōu)化。然而，在平衡經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)景觀保護方面，綠色基礎設施建設可謂一把“利器”，其作為自然生命支持系統(tǒng)，是將土地開發(fā)與生態(tài)保護結合起來、以網(wǎng)絡結構高效解決生態(tài)保護問題的精明保護策略[8-10]。

本文以生態(tài)敏感地區(qū)這個鄉(xiāng)村發(fā)展和生態(tài)保護矛盾最為尖銳的區(qū)域為研究對象，運用適當?shù)姆治鲈u價工具，構建適宜生態(tài)敏感地區(qū)的鄉(xiāng)村GIA景觀優(yōu)化體系，為生態(tài)保護和恢復提供有價值的決策依據(jù)。在“增匯減排”低碳目標的指導下，增加碳匯系統(tǒng)的功能，從源頭上減少碳的排放量，并建構基于增匯減排的空間策略、實施策略和發(fā)展策略（圖2）。

3 低碳鄉(xiāng)村景觀評價體系的構建

3.1 生態(tài)評估：生態(tài)敏感性分析

首先對所研究區(qū)域進行生態(tài)敏感性分析，包括單因子和多因子的疊加分析。通過地質、地形地貌、坡度、水文、生物多樣性、土壤、氣候因子等評價指標，分析在不損失或不降低環(huán)境質量的情況下，生態(tài)因子對外界壓力或外界干擾的適應能力，從而形成對生態(tài)敏感地區(qū)鄉(xiāng)村環(huán)境要素的全面認識，更有針對性地理解生態(tài)敏感地區(qū)鄉(xiāng)村發(fā)展的環(huán)境優(yōu)勢和制約條件（圖3）。

生態(tài)敏感地區(qū)的鄉(xiāng)村生態(tài)環(huán)境相對脆弱，但同時它也是區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)中最為重要的組成部分，對整個區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)起到“牽一發(fā)而動全身”的作用。不僅如此，生態(tài)敏感區(qū)中的自然生態(tài)要素恢復能力較弱，更有可能引起大范圍的生態(tài)退化。針對生態(tài)敏感地區(qū)現(xiàn)存已經(jīng)遭到破壞的生態(tài)空間，恢復生態(tài)學的理論和方法是很好的解決策略。原有的綠色基礎設施理論以景觀生態(tài)學和保護生物學等理論為基礎，本文的研究將恢復生態(tài)學的原理應用于綠色基礎設施的理論中，并在針對生態(tài)敏感區(qū)鄉(xiāng)村景觀的GIA評價中確定生態(tài)缺口和生態(tài)恢復區(qū)域，旨在恢復地區(qū)的生態(tài)服務功能和完善生態(tài)網(wǎng)絡。

圖2 研究框架Fig.2 research framework

圖3 生態(tài)敏感性分析框架Fig.3 ecological sensitivity analysis framework

3.2 生態(tài)診斷：面向鄉(xiāng)村的GIA適宜性分析

3.2.1 GIA要素辨識

綠色基礎設施評價的案例以城市居多，其框架構建、研究體系相對完整，針對鄉(xiāng)村的GIA實踐目前還較少。鄉(xiāng)村地區(qū)有別于城市，鄉(xiāng)村景觀更有別于城市景觀。城市景觀以人工景觀為主，兼顧休閑游憩等功能，表現(xiàn)為公園、生產(chǎn)綠地、防護綠地等，空間上體現(xiàn)為綠地嵌入城市格局；而鄉(xiāng)村景觀以大規(guī)模的自然生態(tài)資源為主，主要類型有農(nóng)田、林地等，空間上體現(xiàn)為鄉(xiāng)村居民點嵌入自然環(huán)境，與城市的圖底關系正好相反（圖4）。因此在GIA評價中應針對鄉(xiāng)村尤其是生態(tài)敏感地區(qū)的鄉(xiāng)村選擇特定的評價指標。

GIA要素的辨識包括樞紐、廊道和緩沖區(qū)的辨識[11]。本文基于鄉(xiāng)村景觀的特質以及研究地域特有的自然地理環(huán)境等，將樞紐分為林地、農(nóng)田、池塘、丘陵等；廊道主要包括河流、綠帶和濕地等；基質主要包括聚落建設用地。主要用孔隙度、形狀、密度、異質度等景觀格局指數(shù)來對其進行評價和衡量。

3.2.2 GIA資源的評價與排序

GIA資源的評價與排序旨在對被辨識的自然要素在整個生態(tài)系統(tǒng)中的重要性作出評判，從而制定相應的生態(tài)保護政策。對生態(tài)敏感地區(qū)鄉(xiāng)村GIA的評價和排序同時在兩個層面上進行生態(tài)重要性和開發(fā)風險性的疊加分析：GIA網(wǎng)絡要素（樞紐、廊道與緩沖區(qū)）層面和地圖柵格單元層面。

GIA網(wǎng)絡要素層面主要針對土地利用類型進行評價排序，識別生物多樣性的生態(tài)用地類型，確定建設時序，制定差異化的生態(tài)化技術導則；GIA地圖柵格單元層面主要針對具體地塊進行優(yōu)劣性比較和分析，確定生態(tài)價值更高的地塊，并根據(jù)不同價值水平的系統(tǒng)劃分保護區(qū)域的等級。對于生態(tài)重要性相當?shù)臉屑~和廊道，被破壞之后可能造成最大危害的區(qū)域需要優(yōu)先保護[12]。

3.2.3 確定重要保護區(qū)域

通過對GIA資源進行評價和排序，確定最為重要、不可替代的優(yōu)先保護區(qū)域為GIA核心景觀區(qū)，根據(jù)保護現(xiàn)狀、生態(tài)價值評價和開發(fā)風險綜合評價制定有效保護的政策，對相應區(qū)域的景觀格局作出優(yōu)化調整。GIA核心景觀區(qū)主要包括生態(tài)價值最高且土地開發(fā)風險排在前50%的樞紐、鏈接此樞紐且開發(fā)風險排在前50%的廊道等。生態(tài)價值和開發(fā)風險性評價稍弱的為GIA重點景觀區(qū)，在不減損生態(tài)保護整體目標的前提下，對其景觀格局進行適當調整。GIA一般景觀區(qū)主要包括鄉(xiāng)村聚落建設用地和部分生態(tài)價值較低的區(qū)域，針對此類區(qū)域主要進行面向鄉(xiāng)村聚落的優(yōu)化。針對不同評價結果采取不同的措施，可花費盡可能少的資源，實現(xiàn)保護目標的最大化。

4 生態(tài)對策：鄉(xiāng)村景觀優(yōu)化的低碳策略

4.1 空間策略：面向增匯的低碳鄉(xiāng)村格局優(yōu)化

“增匯”是指提升碳匯系統(tǒng)的功能。植被具有良好的儲碳功能，低碳策略應是通過植樹造林、減少毀林、保護和恢復植被等措施吸收和固定大氣中的CO2[13]。通過GIA評價，在增匯目標下，以景觀格局優(yōu)化配置和調整為核心的鄉(xiāng)村景觀格局優(yōu)化應盡可能合理地保留鄉(xiāng)村自然空間。景觀規(guī)劃可通過優(yōu)化鄉(xiāng)村聚落空間和自然生態(tài)要素之間的結合，實現(xiàn)鄉(xiāng)村生態(tài)空間等增匯空間的合理科學布局，加強“碳匯”元素在空間位置上的生態(tài)化組合，實現(xiàn)鄉(xiāng)村景觀格局的優(yōu)化和低碳鄉(xiāng)村的發(fā)展。

針對生態(tài)敏感地區(qū)鄉(xiāng)村景觀格局優(yōu)化的主要措施有：針對景觀破碎化程度較高的區(qū)域，聯(lián)通整體景觀結構，優(yōu)化景觀廊道，根據(jù)其各自承擔的景觀功能區(qū)別對待河流、道路、綠道等不同類型廊道；彈性規(guī)劃和引導生態(tài)空間的布局，建立分級的生態(tài)空間保護原則。通過GIA對重點保護區(qū)域的分析，確定需要進行生態(tài)恢復的區(qū)域，并結合恢復生態(tài)學的相關理論進行生態(tài)修復。對于森林采伐地、棄耕地、采礦廢棄地和垃圾堆放場等陸生生態(tài)系統(tǒng)退化的生態(tài)缺口進行恢復和重建，主要恢復技術包括自然要素的再植和生態(tài)系統(tǒng)的恢復（圖5）。依靠生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)與恢復能力或輔以人工措施，使遭到破壞的生態(tài)系統(tǒng)逐步恢復或使生態(tài)系統(tǒng)向良性循環(huán)的方向發(fā)展。

圖4 城市景觀與鄉(xiāng)村景觀的區(qū)別Fig.4 the difference between urban landscape and rural landscape

圖5 生態(tài)恢復過程圖Fig.5 ecological recovery process

4.2 實施策略：面向減排的鄉(xiāng)村聚落生態(tài)化建設導則

“減排”是指從源頭上減少碳的排放。鄉(xiāng)村高碳化的源頭在于鄉(xiāng)村建設模式的高能量、高消耗、高開支、高浪費以及鄉(xiāng)村高碳化的生活方式。在減排目標下，鄉(xiāng)村可以通過經(jīng)濟發(fā)展模式的轉型、傳統(tǒng)生活方式的轉變、低碳生態(tài)技術的引入等構建鄉(xiāng)村聚落的生態(tài)化建設導則。

在合理布局鄉(xiāng)村生態(tài)空間的基礎上，基于減排的思路引導鄉(xiāng)村進行基礎設施建設。鄉(xiāng)村基礎設施主要包括給排水設施、垃圾收集與處理設施、安全與防災設施、道路橋梁和安全設施等。給排水設施采取雨洪管理的相關生態(tài)措施，如干井、植草溝、蓄水池等進行雨水和污水的處理。同時也可以從材料選擇和種植設計等技術措施和施工方法上進行鄉(xiāng)村基礎設施的生態(tài)化建設，注重通過提升當前生態(tài)空間的系統(tǒng)質量，提高生態(tài)用地的生態(tài)效益。

4.3 發(fā)展策略：面向低碳的可持續(xù)發(fā)展路徑

根據(jù)景觀功能的定位，可將鄉(xiāng)村分為生態(tài)保護型鄉(xiāng)村、生態(tài)旅游型鄉(xiāng)村、生態(tài)農(nóng)業(yè)型鄉(xiāng)村、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)型鄉(xiāng)村和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟型鄉(xiāng)村等。針對不同類型鄉(xiāng)村的不同生態(tài)需求，合理布局生態(tài)空間，構建“人地共生”的生態(tài)格局，方可實現(xiàn)“產(chǎn)地共贏”的可持續(xù)發(fā)展。

生態(tài)保護型鄉(xiāng)村以生態(tài)保護為主，自然條件優(yōu)越，水資源和森林資源等增匯空間豐富；生態(tài)旅游型鄉(xiāng)村以發(fā)展生態(tài)旅游為主，生態(tài)環(huán)境優(yōu)勢明顯，但潛在開發(fā)風險較大；生態(tài)農(nóng)業(yè)型鄉(xiāng)村以經(jīng)濟林、果林、大棚蔬菜為主，應注重生態(tài)經(jīng)濟的負面影響；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)型鄉(xiāng)村中第一產(chǎn)業(yè)占主導地位，農(nóng)田耕地較多，應合理布局；農(nóng)業(yè)經(jīng)濟型鄉(xiāng)村以發(fā)展為主，應重點關注生態(tài)保護和生態(tài)恢復。

5 結 語

城鄉(xiāng)人居環(huán)境建設是未來我國推動新型城鎮(zhèn)化的重要戰(zhàn)略節(jié)點，而鄉(xiāng)村作為自組織下的樸素機體，能夠成為人工環(huán)境與生態(tài)保護之間的良性紐帶。從碳源與碳匯角度來看，構建低碳目標導向下的可持續(xù)發(fā)展模式是未來鄉(xiāng)村建設和發(fā)展的必由路徑，更是對新型城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略的有力回應。

本文在分析鄉(xiāng)村“高碳排”與“低碳匯”的現(xiàn)有問題基礎上，進一步提出低碳鄉(xiāng)村模式下的人居環(huán)境優(yōu)化在于平衡生產(chǎn)、生活、生態(tài)空間之間的價值平衡。接著以綠色基礎設施評價作為構建低碳鄉(xiāng)村人居環(huán)境模式的技術核心，從而為低碳鄉(xiāng)村建設發(fā)展與生態(tài)保護提供了一種全新的思路和策略：從傳統(tǒng)的以物種為核心的棲息地保護轉變?yōu)猷l(xiāng)村整體景觀格局的保護，旨在協(xié)同優(yōu)化生產(chǎn)、生活與生態(tài)空間的關系。與此同時，以“增匯減排”的低碳目標為實踐導向，構建了一套適宜鄉(xiāng)村的景觀生態(tài)空間優(yōu)化重組方法，提出基于“增匯減排”的鄉(xiāng)村景觀格局優(yōu)化策略與生態(tài)化建設導則，以為低碳鄉(xiāng)村的建設和可持續(xù)發(fā)展提供參考。

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圖片來源：

圖1-5：作者繪制

（編輯：鄭曦）

A Study on Low-Carbon Rural Landscape Optimization Strategy Based on Green Infrastructure Assessment

Under the background of New-type Urbanization, low-carbon and sustainable development has become a general consensus. From the development of extensive pattern to a low-carbon efficient rural development model will be the future direction of rural development. In this paper, with the serious analysis of current carbon issues in rural area, we firstly consider that it is the key point to balance the rural production space, living space and ecological space for setting up the pattern of low-carbon rural environment. Secondly, based on the green infrastructure assessment, we construct suitable green infrastructure evaluation system for rural area, analyzing and evaluating the rural landscape pattern and situation combined with the ecological restoration theory. Finally, under the target of low-carbon targets, we put forward the rural landscape pattern optimizations and reorganization strategies, to provide strong supports for exploring the low-carbon sustainable development strategy in ecological sensitive area.

New-type Urbanization; Green Infrastructure Assessment; Rural Landscape; Ecological Sensitive Area; Low-carbon Strategy

10.13791/j.cnki.hsfwest.20150203

李詠華, 傅曉, 馬淇蔚. 基于綠色基礎設施評價的低碳鄉(xiāng)村景觀優(yōu)化策略初探[J]. 西部人居環(huán)境學刊, 2015, 30(02): 11-14.

TU981

B

2095-6304(2015)02-0011-04

* 國家自然科學基金資助項目（51238011）

李詠華： 浙江大學建筑工程學院，副教授，mqw77@ qq.com

傅 曉：浙江大學建筑工程學院，碩士研究生

馬淇蔚：浙江大學建筑工程學院，碩士研究生

2015-03-20