在山地型生态敏感区保护利用中的应用——以洛阳市万安山为例_

“边缘效应”在山地型生态敏感区保护利用中的应用——以

洛阳市万安山为例

王天一;田国行

【摘 要】该文以洛阳市万安山为例,具体探讨了以“边缘效应”为理论基础,针对山

地型生态敏感区的保护利用方法.强调了对于敏感区生态保护与土地资源优化利用

之间的耦合,进行保护性的开发利用.在规划中,发挥敏感区与城市之间、敏感区各个

用地之间的边缘效应,进行可容性分析,发挥其最大效益.在土地利用规划中,针对山地

地貌的三维特性,通过生态手段合理地结合自然要素与人工要素对用地进行划分,提

供高效、安全的格局与良好的外缘景观.

【期刊名称】《华中建筑》

【年(卷),期】2013(000)004

【总页数】4页(P93-96)

【关键词】边缘效应;山地型生态敏感区;土地利用;土地资源划分

【作 者】王天一;田国行

【作者单位】河南农业大学林学院;河南农业大学林学院

【正文语种】中 文

【中图分类】TU984.11+5

生态敏感区是指对区域总体生态环境起决定性作用的大型生态要素和生态实体，并

指出其保护好坏决定了区域生态环境质量高低[1]。其类型包括河流水系、滨水山

区、山地丘陵、海滩、特殊或稀有植物群落、野生动物栖息地以及沼泽、海岸湿地

等重要生态系统[2]。山地型生态敏感区多分布于山地城市和盆地城市的城市边缘，

与城市是唇齿相依的关系。然而由自然生态敏感区构成的这种特殊边缘区并不被城

市的规划者和建设者所关注，导致森林被砍伐、江河湖畔充斥着污染严重的工厂、

自然景观不复存在、物种多样性消失殆尽、陡坡变成严重的水土流失区等。

山地型生态敏感区的保护利用旨在对其进行生态修复，在发挥其最大的生态效益的

前提下，保护土地的农业生产力，增加区域间的互动，发挥经济、社会效益。本文

以边缘思想为理论基础，从山地型生态敏感区与周围区域的互动关系、土地资源的

优化利用以及各类用地间的界定3个方面，对山地型敏感区的保护利用进行阐述。

1.1 边缘效应的概念

“边缘效应”的概念源于生态学，由于交错区生境条件的特殊性、异质性和不稳定

性，使得毗邻群落的生物可能聚集在这一生境重叠的交错区域中，不但增大了交错

区中物种的多样性和种群密度，而且增大了某些生物种的活动强度和生产力，这一

现象称为边缘效应[3]。

城市规划领域中，相邻地域间具有一定宽度而直接受到边缘效应作用的边缘过渡地

带称为边缘区。边缘区区位优势显著，资源组成丰富，所蕴藏的生态位数量与质量

都远高于地域腹心区[4]。

1.2 发挥不同地块间的互动

优化土地资源可分为从内部与外部两种手段，从土地资源自身内部特质来讲，将土

地资源分配给那些可提供最大效益的用途；从土地资源的外部环境来讲，体现为建

立其与周围环境之间的良性互动关系，并从中获得最大限度的边缘效应。麦克哈格

曾指出，“既不能把重点放在设计上面，也不能放在自然本身上面，而是把重点放

在结合上面。这包含着人类的合作和生物的伙伴关系的意思，他寻求的不是武断的

硬性设计，而是充分地利用自然提供的潜力”[5]“结合”的目的即为获取目标区

域与周边环境之间的边缘效应。

1.3 后退建设红线

自然生态敏感区因其生态脆弱性，不适合作为建设用地，建设红线退后是符合敏感

区自身特性要求的土地利用行为。后退的空间作为缓冲区减弱了建设用地给生态保

护区的侵蚀与破坏，既维持了生态平衡增加生态效益，又构成了宜人的空间并营造

了良好的外缘环境景观。

万安山，位于洛阳城东南20km处，北部紧邻新区伊滨区和东汉帝陵南兆域，海

拔937.3m，区域总面积为116.7km2，东接嵩岳，西达伊阙，自古就是洛阳南部

的屏障。现状为村庄、农田、山体、水库、河流等，整个区域处于自然发展状态，

各种用地布局较为凌乱，公共服务设施较少，虽有较多的自然资源，但未进行有效

利用和合理的生态保护，且随着新区伊滨区的建设，该区域处于城市的边缘，面临

新区开发建设的冲击，区域内的各项建设会自然加快，因此，区域的发展、城市的

安全、河道及山洪的防治、生态环境的保护、旅游资源的开发利用均需加强对该区

域各项建设的引导和控制。

3.1 与周边区域的空间结构

万安山作为城市边缘的生态敏感区，我们在规划初期首先分析它与周边区域的空间

关系。目标范围处于与现代城区和历史保护区相邻的特殊位置，我们从各个层面对

不同地块进行分析，从而探究出这次规划需解决的问题。伊滨区的绿地系统布局形

式为“一屏、二带、九廊、八脉”，一屏即指城区南部万安山森林绿化带。生态敏

感性较高的万安山是新城的生态安全屏障，起到衰减城市污染的作用，增加固碳能

力，减缓温室效应，实现间接减排，扩大环境容量，提高城市经济社会发展的环境

承载能力。东汉陵墓区域是城市历史的一部分，城林相容的地带边缘效应明显，万

安山不仅为历史保护区提供了安全、舒适的空间格局，同样在本次的规划中也将其

文化元素体现其中。

通过分析得出结论，从宏观层面上讲，万安山生态保护利用是解决新区的生态协调、

大自然生态平衡和生物圈保护这些问题。在中观层面的绿地生态中，城市内部的生

态系统是不完整的，城市需要区域自然生态环境的支持，万安山将作为城市绿地系

统的延续，建设用地面积的大小也影响整个区域自然生态系统的整体稳定性。

3.2 规划理念及功能定位

关于人与自然的关系，钱学森曾言简意赅地、辩证地指出：“人离开自然，又要返

回自然”。城市边缘的生态敏感区不仅对城市发挥生态效益、提高城市环境承载力，

同时，也是城市人亲近自然和接受自然生态知识、体验劳作、探寻乡村文化的场所。

城市边缘作为自然环境与城市的交界处，根据边缘效应的原理，其具有自然与城市

两方的优势。对此类生态敏感区的利用同样可以借助城市本身的社会、经济以及旅

游的优势资源。

综合分析万安山的景观特征、场地特征和与其他区域不同的异质性特征，将万安山

定位为洛阳国际旅游区的重要组成部分，规划本着区域互动、协调发展、因地制宜

的原则和宜农则农，宜林则林、宜景则景的建设思路，进行生态恢复、景观重建，

以历史人文古迹、特色自然景观等为载体，再现万安山历史名山风貌。作为城市的

生态屏障和水源涵养地的同时，在适当地方开发旅游地产，建设人居森林，为外来

游人提供旅游综合服务，满足洛阳市民休闲、度假需求，与洛阳龙门和其他重要人

文景区形成互补之势。总体上发展度假休闲、康体养生、高效农业、观光体验、遗

迹探访五大功能版块，呈现自然、淳朴的景观风貌，最终将该区建设成具有一定文

化特色，田园生活和森林游憩体验，高效农业和森林公园交融的复合型经济特色的

区域综合体。

4.1 尊重现状的建设条件分区

本次规划中，在坚持资源保护和生态优先的原则下，规划区内各类建设活动必须与

规划区生态环境保护要求相协调，严格控制开发规模和强度。我们将规划区内的用

地分为三类：禁建区、限建区和适建区。禁建区即万安山山体、沟坡地、基本农田

保护区、文物保护区等。规划范围为万安山北坡，所有禁建区在规划范围南部，属

于生态敏感区的腹地，以及北部与城市交接的边缘地带，作为生态敏感区与城市的

缓冲区，防止城市建设用地对生态敏感区的侵蚀。限建区即万安山中的林地、水域

和一般农田等。万安山中现状农用地占土地总面积的56.87%，林地占规划面积的

20.35%，农用地与林地面积之比大致为2.79:1。林地比例过低，发展林业的潜力

尚未充分发挥。规划中，要调整和改善万安山的土地利用结构，增加林地面积，改

善林地内部结构，建立可持续的生态环境系统。适建区为规划建设用地，如撤村建

镇，村庄所在地。在以保护农用地、增加林地、减少生态敏感区内建设用地为目标

的调整土地利用结构中，将山区内零星分布的山庄进行迁村并点，促进偏远、生活

不便的山区居民向邻近城市区域流动。在规划范围北部与城区相邻处安置5个公

建配套、设施齐全的中心居住区，这些村落位于城市缓冲带，营造具有典型洛阳传

统村落街巷特征的环境氛围。在这个过程中我们引入了机制灵活的土地置换政策，

使国家、集体、农民个人都受益，每拆除一亩由集镇按60%的比例置换土地进行

开发。使城镇规模的扩大在总量上不占用耕地，还要增加有效耕地面积。推行土地

有偿使用和经营权有偿出让，有偿使用的收入留乡、镇用于集镇的基础设施建设和

土地复垦。

边缘的外形和性质是同样重要的，在保持原有面积的情况下，显著增加外露边缘的

长度，这就增加了对环境的介入程度，这个形式继续表现为进取的形式[6] （图

1）。万安山中的禁建区与限建区为适建区提供了生态安全格局和良好的环境，为

增加这种边缘效应所带来的优势，我们对建设条件分区的划分没有采用几何形态的

划分，而是根据现状自然的山体边缘进行划分，尽可能地增加边缘长度而创造更多

的边缘区（图2）。

4.2 可相容性的功能分区

在对规划目标进行功能划分时，我们首先考虑到的是各个功能版块之间的可相容性，

可相容的版块之间会带来积极的边缘效应，而不可相容或相容度低的版块之间则会

带来消极的边缘效应。对万安山总体定位后，将其分为六大功能版块，即新型聚落

展示区、高效农业生产区、名优水果生产区、旅游发展区、山地森林游憩区和生态

防护林区。在分析各个功能版块的性质特点、行为方式等因素后，各个版块之间是

否能关联容纳、产生功能上的互补，根据这个结果，对功能版块进行排列。然而，

可相容地块间边缘效应的产生，首先需要有一定的边缘接触面，在总用地面积一定、

异质用地间边缘接触面增加的情况下，可获得更多的异质信息，进而增加选择的机

会[7]。开辟更多的可相容异质边缘区，将会产生大量的边缘效应，因此，在对功

能版块排列后，我们对其进行了分散交叉式的布局。不可避免，会在有些地方出现

中低度相容的版块交界，为避免这种消极的边缘死角出现，在规划中利用了水体等

要素进行生态隔离，阻挡人流的穿越和建设用地自发地扩张等（图3）。

5.1 “二线重合”的土地资源分配

如何进行土地资源分配、合理的土地利用规划是在本次规划中的一大难题。万安山

作为生态敏感区，生态资源丰富，包含很多不同的生态单元。我们在考虑如何划分

土地利用分区线时必不可少的要考虑其自身的生态单元边缘自然界定线。生态单元

边缘自然界定线是生态单元长期发展演变的结果，具有很高的抗外部干扰能力和稳

定性。在规划区内保持生态边缘自然界定线的完整，便可延续生态资源的自然演替

和稳定，维持抵御外部有害物质的入侵和再造能力。进行有效的土地利用和对自然

资源环境保护，即在对山体保护利用中保护生态平衡。介于此，规划中我们将土地

利用分区线与生态单元边缘自然界定线进行有机的重合，实现“二线重合”。规划

范围内拥有村镇、旅游地产等建设用地，在最大限度及尊重山体的自然资源的基础

上，发挥其经济、社会效益。对于土地资源的划分，摒弃了传统的沿水面中线、山

脊线等方式，而采用沿水体边缘，山体边缘等自然界限的划分方法，保持生态资源

的完整。规划区内山地面积所占的比重最大，丰富的山地资源，使规划区具有发展

特色农业的优势，但其中林地面积较少，为更好地发展农业、保持林地面积，将林

地的边界沿沟壑和山体的边缘划分，并充分利用山前岗地，增加其有效面积，农田

林网交织（图4）。

5.2 构建三维集约的绿色网络

在规划的过程中我们发现，“二线重合”的土地资源分配方法固然科学有效，但却

忽略了一个关键性的问题，即山地型地貌有着特殊的三维特征。因高差的变化而产

生的三维特性，如生物物种梯度分布、层峦叠嶂的山脉、蜿蜒的溪流、错落的台地、

散落的滑坡等，这既是对规划者的一次挑战，又是大自然对城市的恩赐。畅游在淳

朴自然的万安山中，规划者想到了古代前辈们的“聚气”之说，“背有靠、前有照，

负阴抱阳；左青龙右白虎；明堂如龟盖；南水环抱如弓。”这种传统的聚落选址之

法，正是先人们在利用自然元素构建人地和谐的环境。邢忠在对于山地城市的研究

中提出了三维集约生态界定的概念：由各种自然敏感地域和人工绿化区域有机整合

而成，并在界定城市建设用地中表现出明显集约生态效益的立体绿化生态体系的综

合，称之为山地城市中的“三维集约生态界定”[8]。

万安山区域为剥蚀构造基岩丘陵区，分布有低山、沟壑、梯田。规划区北部为平原

与沟壑区，地势变化较小；中部为梯田区，高差变化较大，地形较为复杂；南部为

山区，坡度较陡。自然植被破碎化程度极高，山体水土流失严重。规划区内水利条

件较好，分布陆浑东一干渠等几条水渠和若干水库。通过地貌高差、水系等自然元

素将万安山现状的农田、林地进行了自然的用地性质划分。规划区内的村落与历史

建筑等人工因素又划分出了若干小的建设用地。我们通过对自然因素的限定与人工

因素的限定进行有机整合，从而产生的土地资源划分优势大于自然界定与人工界定

之和。

通过人工的植被修复，建立连续的生态廊道，保护河流，形成网状分布，并根据不

同的高差，种植适应不同海拔的植物，弥补竖向结构上的缺陷，形成三维生态绿地

体系。在规划区内构件连续的慢行系统，道路、水域的建设顺应自然，依山就势。

对于水体的规划，因势利导，随坡就势，沿线打造池塘、溪流、水窖等多姿多彩的

水景构件，使干渠两侧因地制宜地形成多个自然汇水区，打造水陆交替变化的景观

形态，形成生态湿地。在这张大网中，河川、沟壑、陡坡等是网线，则林地、湿地

等就是其中的网点。在不适宜进行建设及生产等其他用途的网线和网点的分割下，

形成了若干适宜建设和生产等用途的单元。这种三维的生态网络是对土地资源分配

的理性划分，既尊重了自然，又发挥了人的主观能动性（图5）。

“边缘并非事物的结束，而是显现事物的开端”[7]。在以“边缘效应”为指导的

山地型生态敏感区的保护利用中，遵从着严格保护才能永续利用的原则，对敏感区

进行环境保护和合理的土地资源利用。充分利用边缘效应，建立敏感区与城市间、

敏感区各个版块之间的互动，发挥各自之间的优势。重点在于对土地资源划分的方

式，以达到区域互动、山城一体，可持续的发展模式。

资料来源：

图1：《城市设计》培根，中国建筑工业出版社，1989；

其余图片均为作者自绘。

【相关文献】

1 房庆方，杨细平，蔡瀛. 区域协调和可持续发展——以珠江三角洲经济区城市群规划及实施. 城市

规划，1997，22（1）：7-10.

2 李团胜，石铁矛，肖笃宁. 大城市区域的景观生态规划理论与方法. 地理学与国土研究，1999，

15（2）：52-55.

3 赵志模，等. 群落生态学原理与方法. 重庆：科学技术文献出版社重庆分社，1990.

4 邢忠. 退一步开阔天. 城市规划，1998（1）：30.

5 [英]麦克哈格. 设计结合自然. 芮经纬，译.北京：中国建筑工业出版社，1992 .

6 [美]培根EN. 城市设计. 黄富厢，朱琪编，译.北京：中国建筑工业出版社，1989.

7 邢忠. 边缘区与边缘效应——一个广阔的城乡生态规划视域. 北京：科学出版社，2007 .

8 王琦，邢忠，代伟国 . 山地城市空间的三维集约生态界定. 城市规划，2006,30（8）：31-32 .