摘要：鉴于城市化给生态用地带来的威胁，该文兼顾“低碳”和“生态”，综合考虑土地的生态价值和碳汇能力，阐述了天津滨海新区生态用地的现状和有机碳空间分布特征，提出基于低碳的生态用地优化策略。
关键词： 滨海新区；生态用地；低碳；策略
中图分类号：X23文献标识码：A文章编号：1671-2404（2011）45-0082-06
在中国经济快速发展、环境保护和生态建设理念不断增强、生态建设对国土资源管理的需要持续增强的今天，生态用地的保护问题已经凸现出来。中国在2000年《全国生态环境保护纲要》中就提出了生态用地保护法律制度的基本框架，包括：生态用地规划制度、生态用地用途管制制度、生态用地禁止征收制度、生态用地转用审批制度、生态用地占补平衡制度，在2008年《全国土地利用总体规划纲要》中确立了生态用地保护制度，明确了生态用地的地位，规定在城镇发展中要“提高生态用地比例”，实行生态用地用途管制，严格保护基础性生态用地，严禁改变生态用地用途。具体到实际研究中，目前生态用地的研究主要涉及以下几个方面：生态用地概念和分类的界定；运用“三地平衡”理念（三地也就指建设用地、耕地和生态用地）在不同区域，不同地势下确定生态用地的适宜比例；以GIS为支持手段，基于景观生态学理论，生态安全格局理论，生态系统服务功能理念以及碳氧平衡法等构建系统化、层次化和定量化的生态环境质量评价指标体系，提出很多生态用地的保障措施。
低碳经济无疑已经成为当代各国共同的价值观念，土地利用变化是仅次于石油、煤等化石燃料燃烧而使大气CO2浓度急剧增加的最主要的人为活动，而作为维持生态安全格局，提高生态系统服务功能的生态用地类型，是所有土地利用类型中改变碳储量的主导力量，如林地、草地的退化，及其向耕地的转化都将增大土壤中碳的释放，反之，退耕还林、退耕还草将有利于土壤碳储量的增加，提高土壤中有机碳的稳定性。近年来天津将滨海新区作为低碳经济示范区，先后与新加坡合作建设中新生态城，又与日本合作建设APEC低碳示范城镇项目，其中于家堡金融区被确认为第一个高密度建筑金融区的低碳示范项目，基于滨海新区已有的低碳化战略优势，滨海新区除了从低碳产业、能源、交通、建筑、科技等领域进行建设外，也应该探求如何合理安排生态用地类型，减缓土壤中温室气体排放、增加土壤碳截存。
1中国生态用地面临快速城市化带来的威胁1.1城市化带来生态用地的减少和结构的变化
近年来城市化进程的加剧导致建设用地不断扩张，由于土地总面积有限，而耕地又受国家保护，不能随意作为生态用地的来源，这就使得大量直接利益低下的生态用地被建设用地占用，另一方面城市总体规划中确定的生态用地范围内本身就存在大量的建设用地，具有重要生态服务功能的生态用地不仅数量大幅度减少而且质量也明显降低，这不仅破坏了生态系统的平衡，也导致人类生存环境的恶化，从而导致了经济、社会、生态发展的不协调，据统计，在中国国土面积一定的情况下，“十五”期间建设用地新增3 285万亩，期间国家一直在采用耕地平衡制度，所以新增的建设用地必然是以大量生态用地面积的减少为代价的。另外，生态用地内部结构不断发生改变，功能也发生了异化，城市里的林地和草地大多为人工草地，生态功能有所下降，例如，宗毅提出了生态用地的集约利用内涵，建立了生态用地“协调-集约”程度的定量评价指标体系，最终指出随着城市化的发展，天津市大部分地区的生态用地都存在结构布局欠佳问题；作为中国第一大城市上海的青浦区生态用地总面积占整个区域的46.63%，但是其中林地和草地的原生结构都受到破坏，生态用地破碎化严重，生物多样性下降。还有一部分独特的生态用地被称为未利用土地，大都间接的满足了政府或开发商的利益需求，没有很好的开发利用模式，
1.2生态用地管理中存在的问题
生态用地目前缺乏统一的概念和定义，不同专业背景的人对其理解都不同，所以生态用地规划没有统一的标准，在规划体系和用地分类中容易忽略生态用地，再加上生态用地处在土地高度利用的环境中，人为因素干扰很大，因此变数很大，缺乏合适的要素控制体系，即使是杭州、深圳等城市进行了生态用地规划研究，也没有建立适宜的要素控制体系，这就导致其管理上存在很多问题，部门管理权属不清和多头管理导致城市生态用地管理混乱；其次政府决策层普遍存在“政绩”意识，重视招商引资，追求GDP增长、财政收入，从而一再突破建设性用地范围，管理上缺乏约束力，虽然在环境污染日益加重的背景下，很多城市掀起了城市生态建设的热潮，然而，在相当长的一段时间，决策者将生态建设限制为城市绿化，强调美学、时间效应、短期成本，导致了生态用地效益发挥低下；另外城市生态用地是按公共需求所建立的公益体，尽管有不同的学者从不同的角度分析生态用地保护的重要性，基于生态理念提出了保护的目标，但并未考虑达到这些目标的路径，缺乏有效、务实的实施机制和政策支撑，例如深圳市划定了“基本生态控制线”，预计生态用地面积将达56%，《上海市基本生态网络结构规划》刚获批，预计未来生态用地将达50%以上，但都没有具体的方法和途径；还有很多管理上的问题，比如当前的规划编制方法在有限的人物力条件下对生态用地缺乏科学的技术分析支撑，加上公众监督意识的薄弱，公众参与制度的缺失，缺乏有效的监测、监督机制，而且中国当前的法律中虽对生态林地和生态草地保护有明确的规定，但是没有从根本上肯定生态用地是具有独立用途的土地，法律强制性的欠缺，也导致生态用地难以实现深层次的管理。
2滨海新区生态用地现状和特征
滨海新区地处华北平原东北部，山东半岛与辽东半岛交汇点及海河流域下游，东临渤海。位于京津冀和环渤海湾城市带的交汇处，与世界上170多个国家和地区的300多个港口有贸易往来，是中国北方亚欧大陆桥最近的桥头堡，国家要求把滨海新区建设成为经济繁荣、社会和谐、环境优美的宜居生态型新城，而生态城市最早是在应对气候变化的形势下推出的，也即建设低碳型城市。随着滨海新区的快速发展，城市建设规模的扩大，滨海新区的生态用地类型发生了很大改变，研究发现滨海新区湿地面积从2004年到2008年减少了200km2，并还有进一步下降的趋势；自1975年以来，部分废弃地、湿地逐渐转变为建设用地等土地利用类型，而湿地和林地都是滨海新区重要的碳储存地，所以有必要研究生态用地类型和SOC之间的关系。滨海新区生态用地主要分为三大类：自然生态用地（包括天然林地，天然草地，海域，滩涂，浅水域，沼泽湿地和盐田）；休养与休闲用地（城市绿地）；废弃地类（主要指荒废地），其面积总体特征为，海域>盐田>沼泽湿地>浅水域>滩涂>草地>荒废地>城市绿地>林地，从1979年到2009年30年间，滨海新区生态用地的比例从83.8%降低到64.9%，生态用地布局发生了很大的变化，变化主要集中在塘沽区海河两侧及大港湿地周边区域。
李姝娟等：滨海新区生态用地特征与低碳目标下的优化策略2.1滨海新区生态用地面积的变化
滨海新区工程建设呈现“台阶式”发展模式，第一次飞跃是2004年到2006年，第二次飞跃是从2007年到2009年，由于天津“双港双城”规划及南港工业区的大力建设，围海造陆面积创历史新高，从而导致了海域生态用地类型面积的减少；总体上滨海新区的水体很分散，除海河、独流碱河等河流水系外，以鱼塘等坑塘水面为主，另外资料分析表明，滨海新区近50年来平均气温增长率为每10年0.290°C，是中国平均气温升高明显的地区，而且降水量一直处于下降趋势，上世纪90年代降水量锐减。海域和水体、湿地受气候影响很大，除湿地之外，随着温度上升和降水量的减少，海域面积在萎缩，转变为裸地或其它用地，而水体的面积和地域分布都在逐年变化。滨海新区有大面积的沼泽湿地资源，包括北大港湿地及东丽湖湿地等；滨海新区的草地面积很有限，主要是公园绿地，如外滩公园和泰丰公园，还有交通绿化用地等城市绿地主要集中在塘沽区，随着近年来滨海新区生态城市建设的提出，盐滩绿化难题的不断解决，通过构建绿色生态网络，其绿化面积会不断提升，并且其生态服务功能会不断提高；滩涂的面积在逐年下降，主要是由于填海形成的；滨海新区上世纪80年代之前没有林地，1989年开始建设官港森林公园，才大规模植树。滨海新区荒废地主要以裸地和废弃的农田和草地为主，靠近海岸线的大部分裸地都是由填海形成的，规划都作为后备工业用地。
2.2滨海新区生态用地结构的特点
根据GIS技术研究，从1979年到2009年30年间，滨海新区除了城市公园绿地，其余大面积的生态用地都或多或少地转变成建设用地，废弃地和盐田、滩涂、海域、水域和湿地都大幅度转出变成建设用地，但是随着农村建设用地向城市建设用地发展的同时，少部分的建设用地也转变为生态用地，受退耕还林、还草政策的影响，区域内部分农田（3 699.24hm2）转变为草地等生态用地，另外滨海新区土壤盐碱重，加上长期的污水灌溉，农田盐渍化现象日益严重，从而部分（3 935.95hm2）转化为盐田。在生态用地内部，从1979年到2009年30年间，裸地主要转化为盐田和水域；草地主要转化为城市绿地；海域主要转化成滩涂，水域主要转化成草地，湿地主要转化成草地，但是为了改善生态环境，发展低碳经济，滨海新区也采取了宅基地复耕，生态湿地湖水补充，加强城市绿地建设等措施，一定程度上也改善了生态用地的结构。
2.3滨海新区生态用地土壤有机碳空间分布特点
在各种生态用地类型中，滨海新区城市绿地的土壤碳密度最大，是12.98±4.25kg/m2，林地次之，是9.49±1.65 kg/m2，生态用地碳汇能力大小顺序：城市绿地>林地>草地>滩涂>浅水域>盐田>裸地，滨海新区的公园多是在昔日的盐碱滩上建造的人工景观公园，其土壤中有很多海洋动植物残体，所以有机质含量很高，林地多为人工林，以刺槐、国槐和白蜡树为主，多为20世纪80年代后人工种植，经过多年生长和人工管理，掉落物多且根系生长快，土壤有机碳含量很高。草地为滨海新区的主要土壤类型，主要生长着耐盐碱、耐水湿的植被如碱菀、盐沼芦苇、獐毛、盐地碱蓬等，这些植被的掉落物转变成土壤有机质。滩涂没有植被覆盖，土壤盐分含量偏高，土体发育不明显，理化性状差，肥力水平很低，但是其中有大量底栖生物，浅水域主要是生长芦苇的盐沼区，所以有生物残体形成的有机质。根据上述碳密度的大小排列顺序得知，从1979年到2009年滨海新区大港区南部的大面积裸地变为草地和水域，从而使其转变为有机碳高密度区，而汉沽区随着滩涂向盐田的转变，由原来的高密度区变为低密度区，另外独流碱河以上和塘沽区之间的大港区，随着生态用地类型的减少，也由原来的高密度区转变为低密度区，生态用地类型的变化影响了土壤有机碳密度的空间分布。
综上可以看出，滨海新区生态用地和各种类型生态用地的碳汇能力恰好呈现出反向的排列顺序，而且，林地、草地、湿地等生态用地在维护生物多样性等生态过程中也是重要地类，这和低碳理念具有严格的一致性所以在国家各个领域都在呼吁低碳的今天，有必要提出基于低碳目标的生态用地优化策略，充分发挥具有强碳汇能力生态用地的功能，也是充分利用土地资源的有效措施。
3滨海新区生态用地的优化策略
天津滨海新区生态用地优化应具有高起点和前瞻性，需从区域生态环境建设的高度去认识，与土地利用总体规划相融合，保证生态用地建设的合理性和有效性，立足改善城市生态环境，维护生态平衡，促进低碳经济发展，不断地优化生态用地的数量，结构和管理体系。
3.1划定生态底线范围，确保生态用地比例
生态底线的实质是维护最低限度生态系统服务的安全格局，在尊重自然生态系统和合理环境承载力的前提下，根据有关法律、法规，结合实际情况划定的生态保护范围界线，既要保证生态平衡的底线又兼顾社会经济发展需要，应该作为生态用地优化的根本前提和不可逾越的刚性建设，滨海新区在发展的过程中要注重保护和增加生态用地使各类生态功能区以及各种自然生态系统用地的份额得到有效的保障并逐步稳定增长，促进生态系统的恢复、扩展和优化。随着城市扩张及经济的不断发展，在保证农业生产功能和建设用地经济效益的同时，严格执行生态用地占补平衡制度，彻底解决生态用地不足的问题，制定一套科学、合理的生态用地占补平衡统计制度，加强生态用地的可持续利用管理。具体来说，滨海新区首先应该在对生态网络进行景观格局分析的基础上，确定各种生态用地类型的相对重要性，然后划定“生态用地控制线”的范围，参照国际经验，生态用地占总用地的比例一般为50%-60%，滨海新区的生态用地要控制在滨海新区的实际背景和发展要求相符合的同时接近国际水平。
3.2优化生态用地结构，提高土地碳汇能力
生态用地结构涉及到生态用地的格局、组成类型、景观特征和人文环境，要对不同类型生态用地的性质、重要性、美学布局及各生态用地之间的相互关系动态变化等进行定性和定量研究，在土地利用规划中具体明确生态用地的类型、数量、区划位置、相互关联或展布关系。加强对滨海新区生态用地利用结构演变及其驱动机制的研究，从生态用地结构演变的根源分析生态用地中出现的问题，寻求用地结构优化的根本途径，滨海新区在城市扩张和经济发展的同时，应该合理配置农田、建设用地、林地、草地等地类的比例，适当增加城市绿地、林地、天然草地等类型面积，建设用地中要保障其绿地的比例，不涉及基建环境改造的，要尽可能保留残存的原生植被，在绿地物种选择上，努力发展以乡土树种为主，乔、灌、草、花相结合的“近自然”绿地群落，延长城市绿地的生存期和修剪期，提高城市绿地生态功能。
根据对滨海新区生态用地进行碳密度空间分布及土壤碳汇风险评价研究，生态用地结构的变化对土壤有机碳密度分布的影响具有“边缘效应”，这里所谓“边缘”是指各种生态用地中两两之间的过度区，很容易发生地类的转变，因此容易发生碳源和碳汇的转变，要引起足够的重视，可以考虑作为重点生态防护带。这些重点防护区域主要在南港工业开发区、塘沽经济技术开发区，应该考虑将低碳理念与区域生态用地总体规划相衔接，确定生态风险等级增加的区域为重点控制区域，在生态利用规划中加入碳汇考评指标，对于敏感区域尽量避免大力开发，对于生态风险减小的区域，应该维持其原状，不进行人工干扰。尽可能使碳汇能力较低的生态用地向碳汇能力较高的生态用地转变，合理配置农用地、建设用地、林地、草地和未利用地的比例，保证生态用地的数量，切实保证具有碳汇功能的生态用地。
（1）实施造林和再造林，增加森林碳汇量是世界公认最经济有效解决CO2上升的方法，通过植树造林吸收固定CO2，其长期单位成本远低于通过工业产业升级，利用工业污染治理减排的成本。合理进行森林功能区划、加强城市森林的林分优化组合，适时进行森林更新以及加强森林的病虫害管理等，进一步提高森林植被和土壤的固碳能力。另外应加强人工林管理阶段的有机碳动态变化监测，明确其在什么生长阶段土壤碳储量最高，为其管理提供科学依据。
（2）适当增加城市绿地和天然草地等碳汇尤为重要地类，城市绿地已成为现代化城市不可或缺的重要组成部分，在城市绿地建设和管理中，采取定期灌溉和养分供应措施，加强城市绿地病虫害防治等维护性手段，都有利于促进其生长和对碳的积累。
（3）在滩涂的围垦与开发利用上，积极引导和推动滩涂开发向规模化、集约化方向发展，培养和壮大沿海滩涂产业，植苇养鱼，合理轮作，抑盐改土等，另外芦苇适应力强、繁殖力高，在天津地区广泛分布，是湿地的重要植被类型，而且芦苇具有重要的经济、生态价值，是重要的人工湿地，滩涂上种植芦苇可以大大减少碳的排放量，要明确湿地碳源碳汇的响应及反馈机制，确定合理的湿地开发模式。
3.3强化生态用地管理，确保低碳发展目标
生态用地管理必须以人口、资源、环境与社会的协调发展为最终目标，在优化过程中要树立全局观念、弹性观念和动态观念，要充分考虑土地资源的生态价值，将自然、城市、人融为有机整体，形成互惠共生结构，并结合生态化发展理念，构建城市土地低碳利用模式，通过“零碳”和低碳技术保护自然植被、保留原始地面、修复生态植被，采用新技术和新材料，尽可能减少地面的硬化，以保护地面的生态系统以及通气透水的功能，减少“碳源”增强“碳汇”功能，进而有效减少碳排量，实现社会和谐，经济高效，生态良性循环。
（1）在政策层面加以引导和指导，在规划编制过程中要加入对生态用地碳汇能力指标的考查，包括规模、结构、布局、时序和制度建设，在规划环评中加入土壤有机碳考评指标；在规划实施过程中，阶段性地对土壤有机碳进行监测评价，建立基于低碳的规划调整应急制度，以应对土壤有机碳失衡；完善低碳生态用地的权力体系和管理规范。例如美国已经建立反映多种生态系统类型、多尺度碳储量动态变化的指标体系和陆地生态系统碳核算基线（森林、农田、草地、灌木丛林），以为碳管理、碳配额与贸易计划服务。但是在生态用地规划评价中也要充分考虑其他指标和碳汇指标之间合适的权重比例关系。
（2）应该发展以旅游业等为主的第三产业和实施生态保护、社会经济协调发展的建设战略，将生态用地保护与旅游业挂钩，在保护生态用地的基础上开发生态低碳旅游，加强自然保护区、风景名胜区和森林公园的建设和保护，借助旅游等产业的宣传效力，还可以加强公众参与，提高民众的生态文明意识和低碳意识，以保证生态用地发挥其生态功能和碳汇功能的同时促进经济的发展。
（3）生态用地和非生态用地之间是相互联系相互影响的，保证生态用地的功能，并不是将所有人口、资源和环境的承载力都加载在非生态用地上，而是应该在综合发展规划的基本要求上，适当的改变对农业和建设用地的管理方式，比如农业应该趋向于生态化、科技化、产业化，建设用地中融入生态文明的理念，注重环境绿化和节能减排，可以作为低碳理念生态用地规划的辅助措施，总体上确保生态用地的“低排放、高效率、高效益”。
（作者——李洪远、李姝娟：南开大学环境科学与工程学院 ；孟伟庆 天津师范大学城市与环境学院）
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