2 北京市生態(tài)安全格局的構(gòu)建

　　2.1 針對(duì)單一景觀過程的安全格局

　　2.1.1 綜合水安全格局

　　快速城市化導(dǎo)致城市水文過程的根本改變：人口的快速膨脹導(dǎo)致水資源嚴(yán)重短缺；不透水鋪裝面積的增加致使內(nèi)澇頻發(fā)；雨水資源大量流失，亟待深度開發(fā)利用；地下水采補(bǔ)失衡，引起濕地萎縮；工程化措施對(duì)水文過程造成負(fù)面影響。城市水系統(tǒng)和水環(huán)境的完整與健康已成為制約北京可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

　　本研究以恢復(fù)天然水文過程和維護(hù)城市雨洪安全為目標(biāo)，運(yùn)用ArcGIS空間分析技術(shù)，對(duì)洪水、地表徑流等過程進(jìn)行分析和模擬，構(gòu)建洪水安全格局和雨水安全格局，并考慮地表和地下水源保護(hù)以及地下水補(bǔ)給，疊加形成綜合水安全格局。

　　(1)洪水安全格局

　　綜合洪水過程模擬、歷史洪澇災(zāi)害分析，構(gòu)建洪水安全格局。

　　首先，根據(jù)地形圖和地形高程數(shù)據(jù)，判別現(xiàn)狀具有調(diào)蓄洪水功能的區(qū)域，包括市域內(nèi)的各級(jí)河流、湖泊、水庫(kù)、坑塘和低洼地。

　　其次，根據(jù)水文過程模擬，確定徑流匯水點(diǎn)作為控制水流的戰(zhàn)略點(diǎn)，并根據(jù)分流部位和等級(jí)，形成多層次的等級(jí)體系。

　　第三，根據(jù)洪水風(fēng)險(xiǎn)頻率確定安全水平。洪水風(fēng)險(xiǎn)頻率根據(jù)城市的重要程度、所在地域的洪災(zāi)類型，以及歷史性洪水災(zāi)害等因素來(lái)確定。水利部《關(guān)于加強(qiáng)海河流域近期防洪建設(shè)的若干意見》，確定北京城市防洪標(biāo)準(zhǔn)將達(dá)200年一遇。本研究根據(jù)可獲得的準(zhǔn)確降水?dāng)?shù)據(jù)及上述依據(jù)，確定了20、50、200年一遇作為不同安全水平的標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合數(shù)字高程模型，模擬洪水過程，得到不同洪水風(fēng)險(xiǎn)頻率下的淹沒范圍，并結(jié)合歷史洪澇災(zāi)害數(shù)據(jù)[34]，分析北京市歷史洪澇淹沒范圍。將上述兩種淹沒范圍進(jìn)行疊加，確定洪水發(fā)生頻率的高、中、低區(qū)域，確定出防洪的關(guān)鍵區(qū)域和空間位置，從而建立多層次的滯洪濕地系統(tǒng)，形成不同安全水平的洪水安全格局。

　　(2)雨水利用安全格局

　　通過雨水下滲適宜性分析、地下水超采區(qū)分析和山區(qū)水土流失分析，綜合確定市域雨水利用的關(guān)鍵性空間格局，如山前沖、洪積扇等，構(gòu)建北京市雨水利用安全格局，并根據(jù)不同土地利用類型制定雨洪管理措施，

　　在洪水安全格局和雨水安全格局的基礎(chǔ)上，考慮地表和地下水源保護(hù)以及地下水補(bǔ)給，疊加形成綜合水安全格局（圖2）。根據(jù)不同等級(jí)安全水平，提出了不同的限制建設(shè)要求和水生態(tài)恢復(fù)措施。

　　2.1.2 地質(zhì)災(zāi)害安全格局

　　基于對(duì)泥石流、滑坡、滑塌、崩塌、礦山地面塌陷、地面沉降、地裂縫和水土流失等多種地質(zhì)災(zāi)害要素的空間分布，確定地質(zhì)災(zāi)害的源；通過對(duì)各地質(zhì)災(zāi)害類型的誘因和災(zāi)害易發(fā)區(qū)內(nèi)土地利用格局的分析，確定對(duì)地質(zhì)災(zāi)害防護(hù)起關(guān)鍵作用的區(qū)域和空間聯(lián)系。緩沖區(qū)的范圍受地質(zhì)災(zāi)害的類型、發(fā)育強(qiáng)度、分布狀況、發(fā)生頻率、地形地質(zhì)條件、降水條件及人類活動(dòng)強(qiáng)度等因素影響。并據(jù)此劃定了地質(zhì)災(zāi)害安全格局的低、中、高安全水平，提出了相應(yīng)的限制建設(shè)要求和災(zāi)害防治措施。

　　2.1.3 生物保護(hù)安全格局

　　北京市多樣化的自然環(huán)境，孕育了豐富的生境和動(dòng)植物資源。目前北京市的生物多樣性保護(hù)面臨以下問題：城建用地的無(wú)序擴(kuò)張?jiān)斐蓷⒌孛娣e減少和破碎化；大型工程設(shè)施的建設(shè)切斷了生物遷徙的廊道；自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景區(qū)、森林公園等良好的生物棲息地之間缺乏有效連接[35]。針對(duì)上述問題，本研究從區(qū)域和景觀層次上識(shí)別生物多樣性保護(hù)的關(guān)鍵過程和空間格局，形成城鄉(xiāng)連續(xù)的鄉(xiāng)土生境和生物廊道系統(tǒng)，從而保護(hù)區(qū)域生物棲息地和生態(tài)系統(tǒng)的完整和健康。

　　通過指示物種和焦點(diǎn)物種（Focal species）來(lái)進(jìn)行生物多樣性保護(hù)，是目前國(guó)際通用的行之有效的做法[36-40]。為此，確定了本次研究指示性物種的選擇標(biāo)準(zhǔn)：（1）能夠指示北京市生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，并對(duì)其他物種及各類棲息地具有指示作用；（2）具有生物學(xué)上的代表性；（3）為廣大民眾所喜聞樂見。北京市的鳥類保護(hù)級(jí)別高且棲息地多樣，選取具有代表的留鳥和候鳥作為區(qū)域生物多樣性的指示物種較為合適。經(jīng)過對(duì)待選指示性物種的進(jìn)一步分析，最終確定以大白鷺（Egretta alba）、綠頭鴨（Anas platyrhynchos）和環(huán)頸雉（Phasianus colchicus）作為指示物種。

　　根據(jù)指示性物種的生活習(xí)性，分析不同土地覆蓋和土地利用類型對(duì)于生物活動(dòng)的適宜性，判別現(xiàn)狀和潛在的核心棲息地。運(yùn)用最小累計(jì)阻力模型（MCR）分別模擬指示性物種穿越不同景觀基面（土地覆蓋和土地利用）的過程，建立最小累積阻力面。生成的阻力面表示從源（棲息地）到空間某一點(diǎn)的易達(dá)程度，從而模擬物種水平擴(kuò)散的行為模式。根據(jù)最小阻面，判別緩沖區(qū)、源間連接、輻射道以及戰(zhàn)略點(diǎn)，構(gòu)建每一個(gè)指示物種的安全格局[16～17]。最后將三個(gè)物種的安全格局疊加整合，構(gòu)建起北京市生物保護(hù)安全格局（圖4）。概括起來(lái)，該格局的總體建設(shè)戰(zhàn)略包括：

　?。?）建立絕對(duì)保護(hù)的棲息地核心區(qū)：嚴(yán)格保護(hù)區(qū)域大型森林、河湖濕地生態(tài)系統(tǒng)，禁止城市建設(shè)和圍墾侵占；

　　（2）建立生物棲息地緩沖區(qū)：低山丘陵地帶及農(nóng)田景觀，是生物棲息地緩沖區(qū)的主體，應(yīng)限制城市建設(shè)的過度侵占，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)和進(jìn)行生態(tài)管理；

　?。?）構(gòu)建生物廊道系統(tǒng)：生物廊道對(duì)于景觀連接性具有關(guān)鍵性作用，廊道的連接性、寬度和構(gòu)成應(yīng)符合生物保護(hù)的要求。

　?。?）培育生物保護(hù)戰(zhàn)略點(diǎn)：戰(zhàn)略點(diǎn)包括生物遷徙的踏腳石、生物廊道交匯處、生物廊道與城市道路的交叉點(diǎn)等，在這些關(guān)鍵性節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)，設(shè)立動(dòng)物通道。

　　2.1.4 文化遺產(chǎn)安全格局

　　北京是舉世聞名的歷史文化名城。截至2006年，全市共有各級(jí)文物保護(hù)單位近900處，其中有6項(xiàng)被列入聯(lián)合國(guó)世界自然和人類文化遺產(chǎn)名錄。本研究通過構(gòu)建北京市文化遺產(chǎn)安全格局，形成文化遺產(chǎn)保護(hù)和體驗(yàn)的空間網(wǎng)絡(luò)，從而進(jìn)一步保護(hù)和彰顯北京的歷史文化風(fēng)貌特色。這個(gè)文化遺產(chǎn)安全格局的構(gòu)成要素包括[36]：

　?。?）遺產(chǎn)實(shí)物：本研究將北京市全部文物保護(hù)單位（包括古建筑、古遺址、古墓葬、近現(xiàn)代建筑等）和歷史文化街區(qū)、歷史文化名村作為文化遺產(chǎn)安全格局的“源”。

　?。?）連接這些遺產(chǎn)而形成廊道的景觀元素和潛在的點(diǎn)：通過專家咨詢和文獻(xiàn)研究，確定歷史河湖水系和歷史文化線路是北京市最為重要的線性文化遺產(chǎn)。北京河湖水系的變遷一直與城市發(fā)展和空間格局的演變息息相關(guān)。在快速城市化背景下，保護(hù)這些歷史河湖水系，對(duì)弘揚(yáng)古都風(fēng)貌、改善生態(tài)環(huán)境、提供游憩空間具有十分重要的作用。歷史上形成的眾多文化線路，如明清御路、士人游憩路線[ 吳承忠．明清北京休閑地理研究．2004，北京大學(xué)博士論文．297-300]等，連接著豐富的鄉(xiāng)土景觀和文化風(fēng)俗，對(duì)遺產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建具有重要價(jià)值。除此之外，一些具有休閑游憩價(jià)值的線性景觀元素如水系、山路、鄉(xiāng)村道路等，以及那些目前并不具備休閑價(jià)值，僅僅因?yàn)槠淇臻g關(guān)系而適宜成為遺產(chǎn)廊道組成部分的景觀元素，對(duì)廊道規(guī)劃和建設(shè)也具有一定價(jià)值。

　　本研究首先根據(jù)文物普查資料，建立文物保護(hù)單位和潛在文化遺產(chǎn)廊道的地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)。然后，基于土地覆蓋和土地利用的不同阻力分布，運(yùn)用最小累積阻力模型（MCR），模擬其空間可達(dá)性，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析確定適宜建立廊道的區(qū)域?；诶鹊肋m宜性分析，判別出宏觀尺度上北京市文化遺產(chǎn)安全格局（圖6）。該格局的總體建設(shè)戰(zhàn)略包括：

　　（1）構(gòu)建文化遺產(chǎn)廊道系統(tǒng)：以重要?dú)v史河湖水系及歷史游憩線路為依托，確定市域范圍的文化遺產(chǎn)廊道系統(tǒng)；

　　（2）保護(hù)自然山水格局：維護(hù)和發(fā)揚(yáng)山水相融、自然風(fēng)光與人文景觀相交融的古都風(fēng)貌特色。注意文化遺產(chǎn)和周邊自然背景的相互關(guān)系，保護(hù)水系和山體的生態(tài)完整性；

　?。?）游道與解說系統(tǒng)：廊道內(nèi)盡可能采取非機(jī)動(dòng)交通，避免機(jī)動(dòng)交通對(duì)步行道系統(tǒng)的干擾；解說系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)應(yīng)具有連續(xù)性，體現(xiàn)被解說對(duì)象的特色；管理服務(wù)設(shè)施適度建設(shè)，注意與歷史文化風(fēng)貌的協(xié)調(diào)。