生态环境规划.docx
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生态环境规划
第九章生态环境规划
第一节生态规划的基本内容和方法
一、生态规划的概念
⏹20世纪60年代初，美国宾夕法尼亚大学学者I.L.McHarg在《DesignWithNature》一书中指出生态规划是在没有任何有害的情况或多数无害条件下，对土地的某种可能用途进行的规划。
⏹日本一些学者则将生态规划定义为生态学的土地利用规划。
⏹李博等人提出，生态规划应是以生态学原理和城乡规划原理为指导，应用系统科学、环境科学等多学科的手段辨识、模拟和设计人工复合生态系统内的各种生态关系，确定资源开发利用与保护的生态适宜度，探讨改善系统结构与功能的生态建设对策，促进人与环境关系持续协调发展的一种规划方法。
二、生态规划的主要任务
⏹生态规划对象是社会¡ª经济¡ª自然的复合生态系统，它包括以下主要任务：
（1）根据生态适宜度，制定区域经济战略方针，确定相宜的产业结构，进行合理布局，以避免因土地利用不适宜和布局不合理而造成的生态环境问题。
（2）根据土地承载力或环境容量的评价结果，搞好区域生态区划、人口适宜容量、环境污染防治规划和资源利用规划等；提出不同功能区的产业布局以及人口密度、建筑密度、容积率和基础设施密度限值。
（3）根据区域气候特点和人类生存对环境质量的要求，搞好林业生态工程、城乡园林绿化布局、水域生态保护等规划设计，提出各类生态功能区内森林与绿地面积、群落结构和类型方案。
三、生态规划的步骤
四、生态规划的内容与方法
（一）生态调查的内容与方法
1.生态调查的内容
（1）自然环境状况调查：
自然环境状况调查主要侧重对规划区域生态环境基本特征的调查，包括：
气候气象因素和地理特征因素；自然资源状况；生态功能状况；人类开发历史、方式和强度；自然灾害及其对生境的干扰破坏情况；生态环境演变的基本特征；基础图件收集和编制，主要收集地形图、土地利用现状图、植被图和土壤侵蚀图等。
（2）社会经济状况调查：
社会经济状况调查包括社会结构情况和经济结构与经济增长方式等。
（3）环境质量状况调查：
包括空气、水体、土壤、声环境质量现状的监测和调查。
2.生态调查的方法
⏹生态调查的手段通常包括历史资料的收集、实地调查、社会调查与遥感技术的应用四类。
⏹收集历史资料，可以了解区域与城市的过去及其与现在的关系，还可以提供实地调查所不能得到的资料；
⏹在区域规划或城市规划中，实地调查往往是弥补历史资料的不足与不完善，或对遥感资料的校正；
⏹社会调查通过了解区域各阶层对发展的要求以及所关心的焦点问题，以便在规划过程中体现公众的愿望；
⏹遥感技术为迅速准确的获取空间资料提供了十分有效的手段
⏹在生态资料收集过程中多采用网格法，即在筛选生态因子的基础上，按网格逐个进行生态状况的调查与登记，通过数据库和图形显示的方式将规划区域的社会、经济和生态环境各种要素空间分布直观地表示出来。
⏹其具体工作方法为，采用1∶10000（较大区域为1∶50000）地形图为底图，依据一定原则将规划区域划分为若干个网格（单元），网格一般为1km×lkm，有的也采用0.5km×0.5km（网格大小视具体情况而定），每个网格即为生态调查与评价的基本单元。
（二）生态适宜性分析
⏹1.因素叠加法
⏹又称地图重叠法。
其基本步骤为，
（1）根据规划目标，列出各种发展方案和措施，确定规划方案及措施与环境因子的关系表，建立关系矩阵；
（2）在生态调查的基础上，按一定的评价准则进行各因子对规划目标的适宜性评价和分级；
（3）用不同的颜色将各因素对特定规划方案的适宜性绘制在地图上，形成单因素生态适宜评价图；
（4）将各单一因素适宜性图叠加得到综合适宜性图；
（5）由综合适宜性图上色调的深浅表示特定规划方案的适宜性等级，并由此制定规划方案。
2.线性组合与非线性组合法
⏹线性组合法是用一定的度量值来表示适宜性等级，并给每一因素视其重要性赋予不同的权重值；将每一因素的适宜性等级值乘以权重值，得到该因素的适宜性值。
最后综合各因子的适宜性空间分布特征，即可得到综合适宜性值及其空间分布
3.生态适宜性等级划分
⏹单因素生态适宜性等级通常分为三级，即适宜、基本适宜、不适宜；或五级，即非常适宜、适宜、基本适宜、基本不适宜、不适宜，同时分别赋权值5、3、1或9、7、5、3、1，数值大小与该因素生态适宜性的大小成正比。
⏹非常适宜，指土地可持久地用于某种用途而不受重要限制，不至于破坏生态环境、降低生产力或效益；
⏹适宜，指土地有限性，当持久用于规划用途会出现中等程度不利，以至于破坏生态环境、降低效益；
⏹不适宜，指有严重的限制性，某种用途的持续利用对其影响是严重的，将严重破坏生态环境，利用勉强合理。
⏹综合生态适宜性分级，通常根据综合生态适宜性值确定适宜性分级的上下限，结合单因素的生态适宜性分级标准进行分级。
（三）生态敏感性分析
⏹生态敏感性是指在不损失或不降低环境质量的情况下，生态因子对外界压力或干扰的适应能力。
生态敏感性分析是利用信息技术对影响生态环境的组成因子按照一定的加权叠加规律进行模拟分析的一种方法，它基于GIS强大的空间分析能力，对影响生态环境平衡的因素进行叠加分析，可动态的在一定范围内显示¡°如果这样¡±将会产生何种后果和¡°最好这样¡±的合适区域。
生态敏感性分析的内容包括水土流失评价和敏感集水区的确定等。
1.水土流失分析
⏹用于分析、评价规划区域潜在水土流失与现实水土流失状况的通用方程为：
⏹A=RK（LS）CP
2.敏感集水区分析
⏹敏感集水区评价的目的是基于规划区域水文及水资源活动与土地利用的关系，确定其与资源开发和工农业生产布局的关系，使规划区域内水循环过程得到维护。
规划区域按其与河流、水体、水土流失、植被等的关系，划分成不同敏感性集水区。
对人类活动及一定方式的土地利用十分敏感的区域划分为敏感集水区；而对人类活动及土地利用相对抗干扰能力强的区域划分为不敏感集水区。
3.生态敏感性等级划分
⏹影响一个地区生态敏感性因素很多，通常选用影响开发建设较大的因子作为生态敏感性分析的生态因子，通过制定单因子生态敏感性标准及其权重对各单因子等级及其权重进行评估,通常用5、3、1或9、7、5、3、1表明其敏感性高低。
然后用加权多因素分析公式进行单因子图加权叠加、聚类得出综合评价值，作为综合评价值分级标准，并由此判明不同区域的敏感性等级。
⏹对城市生态敏感性地带分级，一般按3级标准分：
敏感地带（3.7＜A＜5）；一般敏感性地带（2.3＜B＜3.7）；基本不敏感地带（1＜C＜2.3）。
对生态敏感、景观独特的地带，适宜保持原貌而成为保护区；对于生态不敏感、不适合动植物生长的地带，可以进行工业区或商业区的开发。
阅读材料之秦岭生态功能区环境规划
一.秦岭概况
⏹
秦岭山系横亘于我国中部，其主体位于陕西省南部。
秦岭是大陆南北自然环境的天然分界，是暖温带半湿润季风气候与北亚热带湿润季风气候的分界线，是黄河水系与长江水系的分水岭。
这里物种丰富，自然生态系统典型、完整、相对良好，具有重要的代表性。
⏹秦岭是我国暖温带北亚热带物种最丰富的地区之一。
⏹秦岭是南水北调中线工程的主要水源区。
⏹秦岭是我国中部最重要的生态安全屏障。
地理位置与功能区范围
⏹秦岭生态功能区位于陕西省南部，东连豫鄂，西接甘陇，南望巴蜀，北瞰关中。
大致位于东经105°30′¡ª110°05′和北纬32°40′¡ª34°35′间。
⏹秦岭生态功能区北部以秦岭北坡山脚线为界；南部以汉江北岸为界，不包括汉中、安康盆地，以盆地的北缘为界；东、西两侧以省界为界。
总面积5.79万平方公里，占陕西省总土地面积的28%，涉及6市所辖的38个县（13个县区的全部及25个县区的一部分）、483个乡镇。
该区域是秦岭山系的主体部分。
二.秦岭生态功能区划
1.秦岭生态功能区划方案
（1）秦岭生态功能区一级区划
⏹按照中国综合生态环境区划方案，秦岭生态功能区，属于东部湿润、半湿润生态大区，亚热带湿润常绿阔叶林生态二级区，秦巴山地常绿阔叶¡ª落叶阔叶林生态三级区。
⏹全国的生态三级区具有相对完整的生态服务功能。
为了与全国生态环境区划相衔接，全国的生态三级区可作为各省的生态功能区划一级区，即秦岭生态功能区的生态功能一级分区为秦岭山地整体，命名为秦巴山地常绿阔叶¡ª落叶林生物多样性保护和水源涵养生态功能区，或秦岭山地常绿阔叶¡ª落叶林生物多样性和水源涵养生态功能区。
二.秦岭生态功能区划
（2）秦岭生态功能区三级区划
⏹秦岭功能保护区的三级区划，是把不同县（区）按照生态功能的重要性、生态环境敏感性和现状完好程度的相似性与差异性，归并划分为生物多样性保护和水源涵养生态功能中心的保护区、重要保护区和一般保护区，以及水土保持中心防治区、重要防治区和一般防治区，以突出重点，有利于规划措施的针对性。
2秦岭功能区的二级区划
（1）按照高程区划结果
⏹根据秦岭山地生态环境的垂直分异，同样考虑区内气候的相似性、地貌单元的完整性、生态功能的一致性和生态问题的突出性，将秦岭生态功能区按照海拔高程划分为三个二级生态功能区，即2600米以上为I区，1500米¡ª2600米之间为II区，1500米以下为III区。
三.秦岭生态环境保护规划
1.总体目标
⏹用大约15年左右的时间，通过对秦岭生态功能区的保护与建设，使该地区的生态环境得到良好的保护、恢复和重建，发挥其应有的生态功能，促进自然资源的科学合理利用，实现陕西秦岭地区生态环境的良性循环和健康发展，维护国家的生态安全，保证国家经济和社会的可持续发展。
2.规划支持系统
⏹以控制人为破坏活动为目的，以依法治区，建立完备的区域法律体系为手段，以恢复秦岭良好生态功能为主要任务，建设一个强有力的集监控、监测和综合管理于一体的支持系统，确保生态功能保护区的各项规划指标落到实处，在西部大开发中实现本地区可持续发展。
⏹建立管理机构，建设一支高素质的管理队伍。
⏹建立一套技术领先，机动灵活，反应快捷，信息畅通，工作有效的基础网络体系。
⏹建立拥有先进仪器设备和技术的监测监控体系。
⏹建立起秦岭生态功能区的管理法规和环境标准体系。
建立快捷、敏锐、现代的宣教体系。
⏹建立全方位、立体化的保护管理体系，实现社区共管。
4.生态旅游规划
5.重点工程项目及投资规划
第二节城市生态规划
一、生态城市及其基本特征
1、生态城市概念
⏹20世纪70年代，联合国教科文组织发起的¡°人与生物圈¡±（MAB）计划研究过程中提出生态城市这一概念。
生态城市的最终目标是把社会、经济发展与生态环境建设结合起来，努力创造人与自然环境互惠共生，高效、和谐的人类栖境。
2、生态城市建设指标
⏹为实现社会、经济、环境建设的协调发展，建设生态型城市，推动可持续发展，国家环保总局提出了生态城市建设指标体系，包括经济发展、环境保护、社会进步三类共28项指标。
二、城市生态规划的主要内容
1.土地利用规划
⏹城市用地¡ª般可分为工业用地、农业用地、生活居住用地、市政设施用地、道路交通用地、绿化用地等，它们各自对环境质量有不同的要求，本身又给环境带来不同程度的影响。
⏹在城市生态规划中，应综合研究城市用地状况与环境条件的相互关系，按照城市的规模、性质、产业结构和城市总体规划及环境保护规划的要求，提出调整用地结构的建议和科学依据，同时，应充分重视农业用地，尤其是基本农田的保护，促使土地利用布局趋于合理。
2.人口适宜容量规划
⏹城市人口对城市水环境、土地资源、能源、城市空间和环境容量具有较大的影响。
截至2003年底，我国城市平均人口密度为847人/km2，北京和广州城区的人口密度分别为1.4万/km2和1.3万/km2。
而目前世界主要大城市如纽约、伦敦、巴黎的人口密度最多也只有8500人/km2。
制定适宜人口容量的规划将有助于降低单位国土面积的资源消耗和环境影响。
城市人口规划内容包括人口分布、密度、规模、年龄结构、文化素质、性别比、自然增长率、机械增长率以及流动人口等基本情况。
3.环境污染防治规划
⏹环境污染防治规划应从整体出发，实行主要污染物排放总量控制，根据各功能区不同的环境目标，实行分区生态环境质量管理，逐步达到生态规划目标的要求。
环境污染防治规划的主要内容包括：
大气污染控制、水污染控制、噪声污染控制、固体废物管理规划等。
4.生态功能分区规划
⏹生态功能分区规划是根据城市生态系统结构及其功能的特点，综合考虑地区生态要素的现状、问题、发展趋势及生态适宜度等，划分不同类型的单元，提出工业、生活居住、对外交通、仓储、公共建筑、园林绿化、游乐等功能区的划分以及大型生态工程布局的方案。
充分发挥各地区生态要素的有利条件及其对功能分区的反馈作用，促使功能区生态要素朝着良性方向发展。
5.园林绿地系统规划
⏹园林绿地系统对于改善生态环境质量、调节小气候、丰富与美化城市景观起着十分重要的作用。
因此，城市生态规划应制定城市各类绿地的用地指标，选定各项绿地的用地范围，合理安排整个城市园林绿地系统的结构和布局形式，合理设计群落结构、选配植物，并进行绿化效益的估算。
第三节生态产业园规划
一、生态产业园概念
⏹生态产业园是在生态学、生态经济学、产业生态学和系统工程理论指导下，将在一定地理区域内的多种不同产业，按照物质循环、产业共生原理组织起来，构成一个资源利用具有完整生命周期的产业链和产业网，以最大限度地降低对生态环境的负面影响，求得多产业综合发展的资源循环利用体系。
二、生态产业园规划的内容
⏹1.系统集成
⏹系统集成主要是在区域和企业层次上进行。
物质、能量、信息的循环与共享是通过具体的集成方案得以体现的。
在系统集成方案中，将应用生态学和系统工程方法，把最先进的工艺、最具有市场前景的产品融入到生态产业园区的规划中。
系统集成包括物质集成、水集成、能量集成和信息集成4个方面。
生态产业园区规划包括企业选择、系统集成、园区生态系统设计和非物质化等四部分（如图9-2所示）。
在规划中，首先要对产业定位和现有企业进行详细了解,合理引入与原有企业存在潜在协同和共生关系的企业；同时，在区域和企业层次上进行系统集成以及园区的管理与服务体系的规划。
（1）物质集成：
根据园区产业规划，确定企业间的上下游关系，并根据物质供需方的要求，运用过程集成技术，调整物质流动的方向、数量和质量，完成生态产业链网的构建。
（2）能量集成：
生态产业园区内，在各企业寻求各自的能源使用效率最大化的同时，实现园区内总能源的优化利用。
另外，最大限度地使用可再生能源，如风能和太阳能等。
减少能源消耗的主要途径一是能源的梯级利用，另一种是热电联产。
（3）水系统集成：
水系统集成主要采用节水工艺、直接回用、再生回用、再生循环方式进行集成。
由于下游企业使用的水质要求较低，因而可以采用上游企业的出水。
在生态产业园设计时还应考虑建立具有收集和使用雨水的设施。
（4）信息集成：
信息集成是利用先进的信息技术对生态产业园区的各种信息进行系统整理，建立完善的信息库、计算机网络和电子商务系统，并进行有效的集成，充分发挥信息在园区内部、与外界交流以及对园区管理和长远发展规划中的作用。
2、管理与服务
⏹生态产业园区需要政府、园区、企业3个层次进行生态化管理。
政府着眼于宏观方面进行战略管理、政策导向、法规建设和建立激励机制；园区管理则侧重协调生产企业和技术、产品、环境、经济等多个部门的关系，保证物质、能量和信息在区域范围内的最优流动，达到园区能源和原材料使用最小、废物产生量最小的目的；企业管理主要推行清洁生产，节能降耗，按照废物交换关系优化原料¡ª产品¡ª废物的关系，保证高效、稳定的正常生产活动。
三、生态产业链的结构及构建
1.生态产业链的成员组成
⏹根据各企业的特点和其在生态产业链中所处的位置，可将区内企业划分为物质生产者和技术生产者（生产者）、加工生产者（消费者）和还原生产者（分解者），由它们共同组成生态产业链和产业共生网络系统。
2.“关键种企业”的选定
⏹在生态产业链设计时，应用生态学的关键种理论，选定¡°关键种企业¡±作为生态产业园的主要种群，构筑企业共生体。
¡°关键种企业¡±是那些使用和传输的物质最多、能量流动的规模最为庞大；带动和牵制着其他企业、行业的发展，居于中心地位，也是生态产业链的链核，对构筑企业共生体和生态产业园的稳定起着重要作用的企业。
3.生态产业链的构建
（1）物质循环生态产业链
生态产业园、生态产业网络中的各成员之间的进行物质传递、供应、副产品交换建立物质循环生态产业链。
如山东鲁北生态产业系统的磷铵¡ª水泥¡ª硫酸联产（PSC）产业链，磷矿粉与硫酸制取得到的磷酸与合成氨反应制得磷铵；副产品磷石膏送往水泥厂生产水泥；富含SO2的水泥窑气送往硫酸厂生产硫酸和液体SO2；硫酸送往磷铵厂完成PSC工艺的硫循环，液体SO2作制溴原料。
（2）能量梯级利用生态产业链
（3）水循环利用生态产业链
生态产业园构筑水循环利用生态产业链，循环利用、分级使用水资源，既可节约水资源，又可提高水的利用率。
如朔州火电厂生态产业园水循环利用生态产业链，充分利用神头泉的天然泉水生产纯水；所有企业产生的废水进入废水处理厂，处理后的水用于清洁、灌溉和工业循环。
四、生态产业系统分析
1.代谢分析
⏹代谢分析是针对所有进出生产系统的物流和能流的输入和输出的平衡分析。
⏹该方法依据质量守恒定律，通过建立物质结算表，估算物质流动与储存数量，描述其行动的路线和复杂的动力学机制，同时指出它们的物理的和化学的状态。
通过这种分析，可以为公众或是企业的决策者提供一幅详细的物流图，并从中可以看出某一地区或企业所具有的可持续发展的潜力。
2.资源分析
⏹资源分析是针对某种具体物质在一个储库内或几个储库间流动开展的分析。
资源分析根据物质的化学形态开展不同层次的分析，即元素分析、分子分析、物质分析、材料分析。
其中元素分析是一种比较常用且简单的资源分析方法，元素分析是研究某种元素从一个储库到另一个储库的迁移速率。
资源分析的结果可以为提高资源循环利用率、评估现存的和潜在的各种环境危害和相关政策的实施提供依据。
第四节生态规划案例——广州科学城生态规划
一、科学城发展用地的生态适宜度分析
（一）生态调查及评价因子选择
（1）坡度：
科学城地处丘陵地带，地形起伏较大，坡度是影响建设投资、开发强度的重要控制指标之一。
（2）地基承载力：
地基承载力主要与地层的地质构造和地基的构成有关。
影响到城市用地选择和建设项目的合理分布以及工程建设的经济性。
（3）土壤生产性：
科学城用地多为农业用地，保护良田是在开发建设过程中必须重视的问题。
土壤生产性是综合反映土地生产力的指标
（4）植被多样性：
植被多样性是自然引入城市的重要因素，它的存在与保护使城市居民对自然的感受加强，并能提高生活质量，是保护城市内多样的生物基因库和改善环境的重要场所。
（5）土壤渗透性：
充足的地下水源对维持本地水文平衡极为重要，在开发建设中应保护渗透性土壤，使之成为地下水回灌场地，顺应水循环过程。
土壤渗透性也是地下水污染敏感性的间接指标。
渗透性越大，地下水越易被污染。
（6）地表水：
地表水在提高城市景观质量，改善城市空间环境，调节城市温度、湿度，维持正常的水循环等方面起着重要作用，同时也是引起城市水灾、易被污染的环境因子。
（7）居民点用地程度：
居民点规模是影响开发投资、工程建设的重要因素之一，也是规划中确定居民点保留或集中搬迁的依据。
（8）景观价值:
景观价值评价依据自然和人文因素两方面进行。
人文评价主要考虑视频、视觉质量（悦目性）、独特性。
自然评价主要考虑地貌、水系、植被三方面。
综合人文评价与自然评价得出三类景观类型，一类为有丰富植被的山峰、河流，视觉条件好，有一定独特性；二类为自然条件较好，视觉质量一般，独特性中等；三类为其他区域。
（二）制定单因子生态适宜度分级标准及其权重
编号
生态因子
属性分级
评价值
权重
1
坡度
＜5%
5
0.15
5%～20%
3
＞20%
1
2
地基承载力
承载力大
5
0.10
承载力中
3
承载力小
1
3
土壤生产性
生产力低
5
0.10
生产力中
3
生产力高
1
4
植被多样性
旱地，无自然植被区
5
0.15
荒山灌木草丛区
3
自然密林，果林
1
5
土壤渗透性
渗透性小
5
0.10
渗透性中
3
渗透性大
1
6
地表水
小水塘及无水区
5
0.10
灌溉渠及大水塘
3
支流、溪流及其影响区
1
7
居民用地程度
＜5%
5
0.12
5%～30%
3
＞30%
1
8
景观价值
人文、自然景观价值低
5
0.18
人文、自然景观价值中
3
人文、自然景观价值高
1
对表9-1中的8个生态因素加权叠加得出科学城发展用地综合评价值Si在1.97～4.79之间变化，取1.97¡ª2.69¡ª3.15¡ª3.55¡ª3.95¡ª4.79区段为综合适宜度分级标准。
其中3.95＜Si≤4.79为最适宜用地；3.55＜Si≤3.95为适宜用地；3.15＜Si≤3.55为基本适宜用地；2.69＜Si≤3.15为不宜用地；1.97≤Si≤2.69为不可用地。
对照科学城现状土地利用情况可看出，最适宜用地为坡度＜5%的区域。
科学城五类用地百分比分配为：
最适宜用地（约6.736km2）占总用地的30.96%，适宜用地（约5.856km2）占总用地的26.91%，基本适宜用地（约4.540km2）占总用地的20.87%，不宜用地（约3.290km2）占总用地的15.12%，不可用地（约1.336km2）占总用地的6.14%。
可以看出属于适宜用地范围的用地（前三者）占78.74%，说明科学城用地大部分是适宜开发的，适宜用地主要分布于科学城西部及中南部。
二、生态敏感性分析
影响科学城开发建设较大的生态因子，其分级标准及权重见表9-2。
编号
生态因子
评价标准
分级
敏感性评价值
权重
1
土壤渗透性
保证地下水回复、减少对地下水、土壤的污染
渗透性高
5
0.1
渗透性中
3
渗透性低
1
2
植被多样性
景观游憩、生物多样性、环境改善,水土流失
密林、立体种植果园
5
0.3
一般果园、灌木草丛区
3
农地及其他
1
3
地表水
景观游憩、野生生物生境、污染敏感性
溪流及其影响区
5
0.1
大水塘、灌溉渠
3
其他
1
4
坡度
水土流失、土壤侵蚀
＞20%
5
0.2
5～20%
3
＜5%
1
5
特殊价值
生态保护、美学价值、历史文化价值、娱乐价值
价值高
5
0.3
价值中等
3
价值一般
1
经单因素图加权叠加、聚类，得出综合评价值SE最大为4.4，最小为1.0，即在1.0～4.4间变化，取4.4¡ª3.6¡ª2.8¡ª2.0¡ª1.0为综合评价值分级标准，按此分级标准分为四类敏感区。
其中3.6＜SE≤4.4为最敏感区；2.8＜SE≤3.6敏感区；2.0＜SE≤2.8为低敏感区；1.0≤SE≤2.0为不敏感区。
在此基础上进行生态环境区划。
科学城不敏感区、低敏感区所占面积最大（各为总面积的49.03%和29.60%），而敏感区和
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