16 生态风险评估与生态规划
? 生态风险评估
? 生态规划
16.1 生态风险评估
概念
? 利用生态学、环境化学及毒理学的知识，定量地确定环境危害对人
类的负效应概率及其强度的过程。
? 目的是通过对某种环境危害导致的负效应的科学评价，为生态环境
保护和管理提供依据。
? 生态风险评估的步骤
? 生态风险评估的方法
16.1.1 生态评估的步骤
? 主要分四步进行 （图 16-1）
? 问题的形成
? 分析过程
? 风险特征化
? 风险的管理 （与评估有联系）
图 16-1 生态风险评估框图
（ 1）问题的形成
? 概念
? 确定生态风险评估的范围与目的
? 结点（ endpoint） 的选择
? 结点是风险源引起的非愿望效应
? 对于一个风险源可能有多个结点
? 结点选择的条件
? 选择的结点是决策者和公众非常关注的问题；
? 具有生物学重要性；
? 具有实际测定的可能性；
? 具有社会和生物学重要性的结点应优先考虑。
（ 2）分析过程
? 概念
? 根据研究目的确定所用的模型或建模方法
? 内容
? 风险源评估（ exposure assessment）,即对灾难本身特征的评估
（图 16-2）
? 风险源的时空分布；
? 风险源在不同媒介中运转、分解、吸收等过程
? 建立模型
? 生态效应评估（ effect assessment）,即剂量 -反应评估或毒理学评
估 （图 16-3）
? 通过毒理实验确定暴露浓度与不同时间的组合对目标生物指标的影响；
? 根据实验结果建立统计模型或数学模型；
? 利用实验结果的数据对模型进行参数化。
图 16-2 风险源评估过程的图示
图 16-3 效应评估过程的图示
（ 3）风险特征化
? 概念
? 综合风险源和效应评估，总结危害物导致的生态危机的过程。
? 内容
? 总结对风险源评估的结果；
? 这是风险特征化评估的基础。
? 对风险定量化；
? 是特征化评估的中心任务，以不同的变量（或称维数）表示，如化学物
质的浓度，暴露时间，生物（个体，种群或群落）对风险源反应的比例
等
? 对生态评估中的不确定性进行评估；
? 不确定性的来源，不确定因素的定量化程度。
? 结合已进行的研究，对风险管理提出合理建议。
? 对不能达到预期假设的要有合理的解释。
（ 4）风险的管理
? 概念
? 根据风险评估的结果进行决策和行动的过程。
? 风险评估的结果是风险管理的重要依据；
? 风险评估可以独立进行，但决策者应与评估者良好合作。
? 管理过程 （图 16-4）
? 确定风险程度
? 接受风险
? 减小或阻止风险
? 综合考虑社会、法律、技术及经济条件
? 尽可能地避免决策者的人为因素，从生态学的理论与实践进行决策。
图 16-4 风险管理图示
16.1.2 生态风险评估的方法
? 建模
? 模型的证实
? 不确定性的定量分析
（ 1）建模
建立模型的途径主要有三种
? 物理方法
? 统计方法
? 数学方法
a,物理方法建模
? 概念
? 通过实验室实验建立数学模型
? 方法
? 以典型个体作为实验对象；
? 确定影响该个体的主要因素；
? 根据主要因素确定状态变量（如有毒元素，捕食等）；
? 根据相关关系建立模型；
? 通过实验确定模型中的参数（例如回归方程中的常数值）；
? 灵敏度检验；
? 实例检验。
? 应用范围及特点
? 可用于在自然状态下难以模拟的系统（如毒元素致死鱼类）。
b,统计方法建模
? 概念
? 通过回归、多元变量分析及其统计技术总结实验或观测的数据建立
模型的方法。
? 应用范围及特点
? 假设的检验，过程的描述以及推断或外推；
? 对已经了解的结果进行描述（如监测结果的描述）；
? 根据已建立的模型进行推理或外推。
? 对可能结果的推理；
? 对难以检测或难以获得数据的系统的外推。
? 特点
? 不能解释现象中的机理关系，只是总结了变量间的关系。
c,数学方法建模
? 概念
? 采用数学方法建立机理模型，以定量地描述某种现象和造成该现象
的原因及其相互关系的建模方法。
? 应用范围及特点
? 机理模型是基于现有理论进行数学建模的，无需实验和统计、观测
数据，并尽可能简化，所以其准确性不如其他两种模型；
? 机理模型更具有理论意义，在评估研究中往往不可缺少；
? 机理模型更适合于大系统和长时期的描述和推理（如森林演替模型）
（ 2）模型的证实（ model validation）
? 概念
? 将由模型得到的结果与直接观测结果或理论推导结果进行比较的过
程。
? 证实的方法（或途径）
? 实验证实：大多难以进行；
? 将模型结果与实际的测定结果进行比较，并进行某种数学检验：方
差分析,χ2检验，因子分析等。
? 实际应用，进行实践检验。
（ 3）不确定性的定量分析
? 不确定性因素的主要来源
? 现有知识的不完整性；
? 自然界固有的随机性；
? 评估过程的误差。
? 分析途径
? 敏感性分析
? 反应表面分析
? 误差分析
? 蒙特卡洛（ Monte Calo） 分析
? 定义输入参数的统计分布，一般视作正态分布；
? 从正态分布中随机取样；
? 利用随机选择的参数数组进行无限次（ >1000）重复模拟；
? 分析输出的结果
? 多种途径分析
? 即采用多种误差分析方法进行分析
16.2 生态规划
? 概述
? 生态规划的原则
? 工作程序及主要内容
? 规划效果的比较
16.2.1 概述
? 对生态规划定义的描述
? 生态规划的特点及内涵
对生态规划定义的描述
? 合理规划人类活动，使之与自然协调而不是破坏自然（ G.P.Marsh,1864）
? 制定一种土地与水资源利用政策，并要求选择适应干旱和半干旱地区的一
种新的土地利用方式（ J.W.Powell,1879） ;
? 根据自然的潜力与制约来制定与自然和谐的规划方案（ P.Gedds,1921） ;
? 在没有任何有害情况或多数无害的条件下，对土地的某种可能用途进行的
规划（麦克哈格,60年代）；
? 生态学的土地利用（刘天齐,1990）
? 城市生态规划是在国土整治，区域规划的指导下，按城市总体规划的要求，
对生态要素的整治目标、程序、内容、方法、成果、实施对策全过程进行
的人工生态综合体的规划（冯向东,1988）；
? 实现生态系统的动态平衡，调控人与环境关系的一种规划方法（于志熙，
1992）；
? 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
的手段辩识、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，
促进人与环境持续协调发展的一种规划方法（李博,1999）
生态规划的特点及内涵
应包括四个方面
? 以人为本
? 追求人与自然的和谐
? 以资源环境承载力为前提
? 充分了解自然资源与环境的性能与环境容量及生态过程特征与人类
活动的关系
? 系统开放，优势互补
? 区域，城市，生态经济，社会子系统和自然子系统的开放与互补。
? 高效，和谐，可持续
? 区域与城市的发展应该是社会、经济和生态环境的改善与提高，系
统自我调控能力与抗干扰能力的提高。
16.2.2 生态规划的原则
? 整体优化原则
? 趋适开拓原则
? 协调共生原则
? 区域分异原则
? 生态平衡原则
? 高效和谐原则
? 可持续发展原则
（ 1）整体优化原则
? 强调规划的目标与区域或城乡总体规划目标的一致性，追
求社会，经济和生态环境的整体最佳效益；
? 建立社会文明，经济高效，生态和谐，环境洁净的人工复
合生态系统
（ 2）趋适开拓原则
? 趋适
? 以环境容量、自然资源承载能力和生态适宜度为依据；
? 开拓
? 寻求最佳的区域或城乡的生态位，充分发挥生态系统的潜力，强化
人为调控未来生态变化趋势的能力，促进生态建设。
（ 3）协调共生原则
? 协调
? 保持区域与城乡、部门与子系统的各层次、各要素及周围环境之间
相互关系的协调、有序和动态平衡，生态规划与总体规划，近期目
标与远期目标的协调；
? 共生
? 不同种类的子系统合作共存，互惠互利。
? 正确利用不同产业和部门之间的互惠互利，实行产业结构调整和生
产力的合理布局。
（ 4）区域分异原则
? 区域
? 较大的生态环境
? 分异
? 生态功能的分区
（ 5）生态平衡原则
? 结构和功能的动态平衡
? 生态系统越大，越复杂，稳定性越高
（ 6）高效和谐原则
? 物质和能量得到多层分级及充分利用，系统的功能和机构
充分协调，经济效益最高。
? 高效和谐原则的局部原则
? 机巧循环原则
? 占据最佳生态位
? 相生相克原则
? 增加组分之间的促进关系，降低抑制关系
? 最适功能原则
? 要求一切组分的增长必须服从整体功能的要求
? 最小风险原则
? 远离限制因子
（ 7）可持续发展原则
? 满足当前的需要，又不危及下一代满足其发展需要的能力
? 代内公平，代际公平
16.2.3 工作程序与主要内容
? 工作程序
? 主要内容
（ 1）工作程序
? 资源管理生态规划（美国华盛顿大学 F.steiner,20世纪 60年代）
? 确定目标 → 资源数据清单及分析 → 区域适宜度分析 → 方案选择 → 方案实施
→ 规划执行 → 方案评价。
? 城市与区域规划的生态学框架（ I.L.McHarg,1969）
? 步骤
? 确立规划范围与目标；
? 广泛收集规划区域的自然与人文资料，并描绘在地图上；
? 根据规划目标综合分析，并提取第二步所收集的资料；
? 对主要因素及各种资源开发（利用）方式进行适宜度分析，确定适应性等级；
? 综合适应性图的建立
? 特点
? 将土地利用方式建立在自然环境和资源的适宜性上。
? 生态规划工作程序框图（李博,1999）,见图 16-5
? 将生态学、环境科学、系统分析和城市规划原理结合在一起。
图 16-5 生态规划工作程序框图
（ 2）生态规划编制的主要内容及方法
? 生态要素的调查与评价
? 环境容量和生态适宜度分析
? 评价指标体系的建立及规划目标的研究
? 生态功能区划与土地利用布局
? 环境保护规划
? 人口适宜容量分析
? 产业结构与布局调整规划
? 园林绿地系统规划
? 资源利用与保护规划
? 生态规划管理对策研究
a,生态要素的调查与评价
? 目的
? 收集规划区域内的自然、社会、人口、经济与环境的资料与数据。
为规划提供基础依据。
? 手段
? 历史资料的收集（包括公众参与），实地调查（包括现场监测），
社会调查，遥感,GIS等。
? 内容
? 生态调查 。
? 主要采用网格法，划分网格，逐格调查。
? 生态评价 。
? 运用复合生态系统、生态学、环境科学的理论与技术方法，对资源与环
境的性能、生态过程特征、生态环境的敏感性与稳定性进行综合分析评
价。
生态调查
? 确定生态规划区的范围
? 采用 1,10000（或 1,50000）地形图为底图，按 1km× 1km（ 或
0.5km× 0.5km） 划分网格，每个网格为生态调查的基本单元；
? 调查内容
? 气象条件、水资源、绿化、地形地貌、土壤类型、人口密度、经济
密度、产业结构与布局、土地利用、建筑密度、能耗密度、水耗密
度、环境污染状况等
生态评价
? 生态过程分析
? 主要是对城市物流和能流的分析与评价，其主要特点是
? 营养结构简化，形成倒金字塔结构；
? 物流过程的人工化；
? 农业依赖与化肥的投入，工业依赖与外部原料的投入；
? 自然物流失去平衡，人工物流过程不完整。
? 生态潜力分析
? 生态潜力即单位面积土地上可能达到的初级生产水平；
? 生态潜力取决于光合潜力、光温潜力，气候潜力和土地承载潜力；
? 对生态潜力的分析可以了解现状并发现制约因素。
? 生态敏感性分析
? 分析与评价系统对人为活动的反应；
? 分析与评价系统的自我调节和恢复能力。
? 土地质量及区位评价
? 分析土地质量的分异和区位特征；
? 目的在于对系统进行功能分区，为规划提供基础。
b,环境容量与生态适宜度分析
? 概述
? 适宜度分析
? 分析程序
? 筛选适宜度评价因子的原则
? 适宜度单因子评价标准
? 适宜度综合评价标准
概述
? 概念
? 环境容量：在人类生存、自然生态不致受害的前提下，并在环境质
量标准的约束下，某一环境所能容纳的污染物的最大负荷量。
? 生态适宜度：规划区内确定的土地利用方式对生态因素的影响程度
（或生态因素对给定的土地利用方式的适宜状况和程度）。
? 适宜度分析的目的
? 确定规划区污染物的总量排放控制和进行生态功能的分区。
? 适宜度分析的针对性
? 适宜度的分析是有针对性的
? 针对某种地块（网格）的适宜度；
? 针对某种利用方式的适宜度。
分析程序 （图 16-6）
? 确定土地利用方式；
? 筛选生态因子并确定主要影响因子及影响作用的权重；
? 对各网格分别进行生态登记；
? 制定生态适宜度的评价标准；
? 确定评价值，包括单因子和生态适宜度的评价值；
? 编制适宜度综合评价表，绘制土地利用方式的生态适宜图。
图 16-6 生态适宜度分析程序（刘天齐,1990）
筛选生态适宜度评价因子的原则
? 选择的生态因子对给定的利用方式具有显著性影响；
? 作为生活区时，大气质量、噪声及绿地覆盖率等；
? 作为工业区时，风向、降雨量等也需考虑。
? 选择的生态因子在各网格的分布存在较显著的差异性。
? 土地的不同利用，对影响因素的要求不同。
生态适宜度单因子评价标准
? 制定依据（两条）
? 单因子对给定的土地利用方式的影响作用规律；
? 生态规划区的实际情况
? 时空分布情况；
? 规划区的社会、经济等相关指标
? 评价等级
? 三级评价：适宜，基本适宜，不适宜；
? 五级评价：很适宜，适宜，基本适宜，基本不适宜，不适宜
? 六级评价：在五级的基础上加上：很不适宜
生态适宜度综合评价值
? 代数和表达式
式中,i— 网格编号； j— 土地利用方式编号； s— 用地类型的生态因子编号
n— 用地类型的生态因子总个数； Bij— 单因子 s的评价值
? 算术平均值表达式
? 加权平均值表达式
式中,Wi— 第 s个生态因子的权值
?
?
?
n
i
isjij BB
1
?
?
?
n
i
i sjij BnB
1
/1
si sjsij WBWB /??
生态适宜度综合评价标准
? 依据
? 单因子生态适宜度评价标准；
? 规划区生态适宜度综合评价标准；
? 规划区经济、社会发展规划；
? 规划区总体规划。
? 方法
? 确定生态因子的个数及分级标准 （表 16-1） ；
? 确定单因子的权重（ A=0.5,B=0.2,C=0.15,D=0.10,E=0.05）；
? 采用 加权平均数模型 ；
? 确定各等级的界限上限 （表 16-2） ；
? 将评价标准分级 （图 16-7）
加权平均数模型
式中：
? ?
? ?
??
n
i
n
i
si s jSij WBWB
1 1
/
?
?
?
n
i
sW
1
0.1
表 16-1 单因子生态适宜度分级标准
表 16-2 生态适宜度分级界限
图 16-7 评价标准分级
c,评价指标体系的建立及规划目标的研究
? 评价指标体系
? 概念：是一种描述和评价某种事物的可量度参数的集合。
? 内容：社会、经济和环境三个方面。
? 原则：科学性，综合性，层次性，简洁与完备性的统一。
? 指标：人口密度，土地利用强度，绿地覆盖率，人均公共绿地，建
筑密度，经济密度，能耗强度与密度，污染负荷密度，交通
量
? 方法：系统工程中的 Delphi专家咨询法和多目标决策法等。
d,生态功能区与土地利用布局
? 生态功能区划
? 概念：根据区域生态系统的结构及功能特点，划分不同类型的单元。
? 方法：数值聚类法。
? 原则：力求区域内社会、经济和环境效益的统一。
? 必须有利于经济、社会的发展；
? 必须有利于居民的生活；
? 必须有利于生态建设。
? 土地利用布局
? 概念：土地利用的空间配置。
? 土地利用类型（以城市为例）
? 工业用地，生活居住用地，市政设施用地，道路交通用地，绿化用地等
? 用地的选择：确定选择标准，划定范围、位置及大小。
? 开发次序：按照生态适宜度的等级、经济技术水平和拟定的标准。
e,环境保护规划
? 原则
? 根据污染源、环境质量评价和预测结果，准确掌握区域环境质量现
状、发展趋势及未来社会经济发展阶段的主要问题；
? 针对主要问题，确定污染控制目标和生态建设目标。
? 内容
? 大气污染综合整治规划与制定方法；
? 水环境综合整治规划与制定方法；
? 固体废弃物污染综合整治规划与制定方法；
? 物理污染（声、光、电磁等）综合整治规划与制定方法；
f,人口适宜容量规划
? 目的
? 确定近、远期的人口规模；
? 提高人口素质的对策；
? 实施人口规划的对策。
? 内容
? 人口分布、规模、自然增长率、机械增长率、性比、密度、组成、
流动人口等。
g,产业结构与布局调整规划
? 概念
? 以产品产量或产值表示的产业系统内部各部门（行业）之间的比例
关系。
? 产业结构类型：第一产业，第二产业，第三产业
? 适宜的比例
? 发达国家一般为 3,2,1（第三：第二：第一）；
? 我国为 2,3,1
? 合理布局的原则
? 应符合生态要求
? 三种效益的协调统一；
? 有利于改善生态结构，促进良性循环，发展经济。
? 主要方法
? 网格法，半定量法和定量法
h,园林绿地系统规划
? 园林绿化现状的调查；
? 制定园林绿化的用地指标（绿化面积应大于 30%）；
? 合理设计群落结构，选配植物；
? 绿化效益的评估。
i,资源利用与保护规划
? 水土资源保护规划；
? 生物多样性保护与自然保护区建设规划；
j,生态管理对策研究
? 法制
? 法治
16.2.4 规划效果比较
? 在同一个区域提出了两种规划方案进行比较 （图 16-8）
? 第一方案
? 明显地过度利用，草地绿化为主，到处有被水和风侵蚀的痕迹，空气和
水都受到污染，农田和草地代替了天然植被。
? 第二方案
? 合理利用。树木和草地合理分布，空气清新，河流清澈。
图 16-8 第一（左）和第二（右）方案效果比较图
左：明显地过度利用。 草地绿化为主，到处有被水和风侵蚀的痕迹，空气和水都受到污染，
农田和草地代替了天然植被。
右：合理利用。 树木和草地合理分布，空气清新，河流清澈。
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[1] 欧阳志云, 王如松, 生态规划的回顾与展望, 自然资源学报, 1995：
3
[2] 于志熙, 城市生态学, 北京：中国林业出版社, 1992
[3] Bartell S M,Gardner R H,O’Neill R V,Ecological risk estimation,
Michigan,Lewis publishers,1992:251
? 思考题
? 为什么要进行风险评估？风险评估有哪几类，各有什么特点？
? 简述生态系统风险评估的步骤。
? 简述生态规划的特点及内涵。
? 生态规划的原则有哪些？
? 环境保护规划的原则和内容是什么？
? 生态规划的概念是什么？你怎样理解？
? 生态风险评估
? 生态规划
16.1 生态风险评估
概念
? 利用生态学、环境化学及毒理学的知识，定量地确定环境危害对人
类的负效应概率及其强度的过程。
? 目的是通过对某种环境危害导致的负效应的科学评价，为生态环境
保护和管理提供依据。
? 生态风险评估的步骤
? 生态风险评估的方法
16.1.1 生态评估的步骤
? 主要分四步进行 （图 16-1）
? 问题的形成
? 分析过程
? 风险特征化
? 风险的管理 （与评估有联系）
图 16-1 生态风险评估框图
（ 1）问题的形成
? 概念
? 确定生态风险评估的范围与目的
? 结点（ endpoint） 的选择
? 结点是风险源引起的非愿望效应
? 对于一个风险源可能有多个结点
? 结点选择的条件
? 选择的结点是决策者和公众非常关注的问题；
? 具有生物学重要性；
? 具有实际测定的可能性；
? 具有社会和生物学重要性的结点应优先考虑。
（ 2）分析过程
? 概念
? 根据研究目的确定所用的模型或建模方法
? 内容
? 风险源评估（ exposure assessment）,即对灾难本身特征的评估
（图 16-2）
? 风险源的时空分布；
? 风险源在不同媒介中运转、分解、吸收等过程
? 建立模型
? 生态效应评估（ effect assessment）,即剂量 -反应评估或毒理学评
估 （图 16-3）
? 通过毒理实验确定暴露浓度与不同时间的组合对目标生物指标的影响；
? 根据实验结果建立统计模型或数学模型；
? 利用实验结果的数据对模型进行参数化。
图 16-2 风险源评估过程的图示
图 16-3 效应评估过程的图示
（ 3）风险特征化
? 概念
? 综合风险源和效应评估，总结危害物导致的生态危机的过程。
? 内容
? 总结对风险源评估的结果；
? 这是风险特征化评估的基础。
? 对风险定量化；
? 是特征化评估的中心任务，以不同的变量（或称维数）表示，如化学物
质的浓度，暴露时间，生物（个体，种群或群落）对风险源反应的比例
等
? 对生态评估中的不确定性进行评估；
? 不确定性的来源，不确定因素的定量化程度。
? 结合已进行的研究，对风险管理提出合理建议。
? 对不能达到预期假设的要有合理的解释。
（ 4）风险的管理
? 概念
? 根据风险评估的结果进行决策和行动的过程。
? 风险评估的结果是风险管理的重要依据；
? 风险评估可以独立进行，但决策者应与评估者良好合作。
? 管理过程 （图 16-4）
? 确定风险程度
? 接受风险
? 减小或阻止风险
? 综合考虑社会、法律、技术及经济条件
? 尽可能地避免决策者的人为因素，从生态学的理论与实践进行决策。
图 16-4 风险管理图示
16.1.2 生态风险评估的方法
? 建模
? 模型的证实
? 不确定性的定量分析
（ 1）建模
建立模型的途径主要有三种
? 物理方法
? 统计方法
? 数学方法
a,物理方法建模
? 概念
? 通过实验室实验建立数学模型
? 方法
? 以典型个体作为实验对象；
? 确定影响该个体的主要因素；
? 根据主要因素确定状态变量（如有毒元素，捕食等）；
? 根据相关关系建立模型；
? 通过实验确定模型中的参数（例如回归方程中的常数值）；
? 灵敏度检验；
? 实例检验。
? 应用范围及特点
? 可用于在自然状态下难以模拟的系统（如毒元素致死鱼类）。
b,统计方法建模
? 概念
? 通过回归、多元变量分析及其统计技术总结实验或观测的数据建立
模型的方法。
? 应用范围及特点
? 假设的检验，过程的描述以及推断或外推；
? 对已经了解的结果进行描述（如监测结果的描述）；
? 根据已建立的模型进行推理或外推。
? 对可能结果的推理；
? 对难以检测或难以获得数据的系统的外推。
? 特点
? 不能解释现象中的机理关系，只是总结了变量间的关系。
c,数学方法建模
? 概念
? 采用数学方法建立机理模型，以定量地描述某种现象和造成该现象
的原因及其相互关系的建模方法。
? 应用范围及特点
? 机理模型是基于现有理论进行数学建模的，无需实验和统计、观测
数据，并尽可能简化，所以其准确性不如其他两种模型；
? 机理模型更具有理论意义，在评估研究中往往不可缺少；
? 机理模型更适合于大系统和长时期的描述和推理（如森林演替模型）
（ 2）模型的证实（ model validation）
? 概念
? 将由模型得到的结果与直接观测结果或理论推导结果进行比较的过
程。
? 证实的方法（或途径）
? 实验证实：大多难以进行；
? 将模型结果与实际的测定结果进行比较，并进行某种数学检验：方
差分析,χ2检验，因子分析等。
? 实际应用，进行实践检验。
（ 3）不确定性的定量分析
? 不确定性因素的主要来源
? 现有知识的不完整性；
? 自然界固有的随机性；
? 评估过程的误差。
? 分析途径
? 敏感性分析
? 反应表面分析
? 误差分析
? 蒙特卡洛（ Monte Calo） 分析
? 定义输入参数的统计分布，一般视作正态分布；
? 从正态分布中随机取样；
? 利用随机选择的参数数组进行无限次（ >1000）重复模拟；
? 分析输出的结果
? 多种途径分析
? 即采用多种误差分析方法进行分析
16.2 生态规划
? 概述
? 生态规划的原则
? 工作程序及主要内容
? 规划效果的比较
16.2.1 概述
? 对生态规划定义的描述
? 生态规划的特点及内涵
对生态规划定义的描述
? 合理规划人类活动，使之与自然协调而不是破坏自然（ G.P.Marsh,1864）
? 制定一种土地与水资源利用政策，并要求选择适应干旱和半干旱地区的一
种新的土地利用方式（ J.W.Powell,1879） ;
? 根据自然的潜力与制约来制定与自然和谐的规划方案（ P.Gedds,1921） ;
? 在没有任何有害情况或多数无害的条件下，对土地的某种可能用途进行的
规划（麦克哈格,60年代）；
? 生态学的土地利用（刘天齐,1990）
? 城市生态规划是在国土整治，区域规划的指导下，按城市总体规划的要求，
对生态要素的整治目标、程序、内容、方法、成果、实施对策全过程进行
的人工生态综合体的规划（冯向东,1988）；
? 实现生态系统的动态平衡，调控人与环境关系的一种规划方法（于志熙，
1992）；
? 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
的手段辩识、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，
促进人与环境持续协调发展的一种规划方法（李博,1999）
生态规划的特点及内涵
应包括四个方面
? 以人为本
? 追求人与自然的和谐
? 以资源环境承载力为前提
? 充分了解自然资源与环境的性能与环境容量及生态过程特征与人类
活动的关系
? 系统开放，优势互补
? 区域，城市，生态经济，社会子系统和自然子系统的开放与互补。
? 高效，和谐，可持续
? 区域与城市的发展应该是社会、经济和生态环境的改善与提高，系
统自我调控能力与抗干扰能力的提高。
16.2.2 生态规划的原则
? 整体优化原则
? 趋适开拓原则
? 协调共生原则
? 区域分异原则
? 生态平衡原则
? 高效和谐原则
? 可持续发展原则
（ 1）整体优化原则
? 强调规划的目标与区域或城乡总体规划目标的一致性，追
求社会，经济和生态环境的整体最佳效益；
? 建立社会文明，经济高效，生态和谐，环境洁净的人工复
合生态系统
（ 2）趋适开拓原则
? 趋适
? 以环境容量、自然资源承载能力和生态适宜度为依据；
? 开拓
? 寻求最佳的区域或城乡的生态位，充分发挥生态系统的潜力，强化
人为调控未来生态变化趋势的能力，促进生态建设。
（ 3）协调共生原则
? 协调
? 保持区域与城乡、部门与子系统的各层次、各要素及周围环境之间
相互关系的协调、有序和动态平衡，生态规划与总体规划，近期目
标与远期目标的协调；
? 共生
? 不同种类的子系统合作共存，互惠互利。
? 正确利用不同产业和部门之间的互惠互利，实行产业结构调整和生
产力的合理布局。
（ 4）区域分异原则
? 区域
? 较大的生态环境
? 分异
? 生态功能的分区
（ 5）生态平衡原则
? 结构和功能的动态平衡
? 生态系统越大，越复杂，稳定性越高
（ 6）高效和谐原则
? 物质和能量得到多层分级及充分利用，系统的功能和机构
充分协调，经济效益最高。
? 高效和谐原则的局部原则
? 机巧循环原则
? 占据最佳生态位
? 相生相克原则
? 增加组分之间的促进关系，降低抑制关系
? 最适功能原则
? 要求一切组分的增长必须服从整体功能的要求
? 最小风险原则
? 远离限制因子
（ 7）可持续发展原则
? 满足当前的需要，又不危及下一代满足其发展需要的能力
? 代内公平，代际公平
16.2.3 工作程序与主要内容
? 工作程序
? 主要内容
（ 1）工作程序
? 资源管理生态规划（美国华盛顿大学 F.steiner,20世纪 60年代）
? 确定目标 → 资源数据清单及分析 → 区域适宜度分析 → 方案选择 → 方案实施
→ 规划执行 → 方案评价。
? 城市与区域规划的生态学框架（ I.L.McHarg,1969）
? 步骤
? 确立规划范围与目标；
? 广泛收集规划区域的自然与人文资料，并描绘在地图上；
? 根据规划目标综合分析，并提取第二步所收集的资料；
? 对主要因素及各种资源开发（利用）方式进行适宜度分析，确定适应性等级；
? 综合适应性图的建立
? 特点
? 将土地利用方式建立在自然环境和资源的适宜性上。
? 生态规划工作程序框图（李博,1999）,见图 16-5
? 将生态学、环境科学、系统分析和城市规划原理结合在一起。
图 16-5 生态规划工作程序框图
（ 2）生态规划编制的主要内容及方法
? 生态要素的调查与评价
? 环境容量和生态适宜度分析
? 评价指标体系的建立及规划目标的研究
? 生态功能区划与土地利用布局
? 环境保护规划
? 人口适宜容量分析
? 产业结构与布局调整规划
? 园林绿地系统规划
? 资源利用与保护规划
? 生态规划管理对策研究
a,生态要素的调查与评价
? 目的
? 收集规划区域内的自然、社会、人口、经济与环境的资料与数据。
为规划提供基础依据。
? 手段
? 历史资料的收集（包括公众参与），实地调查（包括现场监测），
社会调查，遥感,GIS等。
? 内容
? 生态调查 。
? 主要采用网格法，划分网格，逐格调查。
? 生态评价 。
? 运用复合生态系统、生态学、环境科学的理论与技术方法，对资源与环
境的性能、生态过程特征、生态环境的敏感性与稳定性进行综合分析评
价。
生态调查
? 确定生态规划区的范围
? 采用 1,10000（或 1,50000）地形图为底图，按 1km× 1km（ 或
0.5km× 0.5km） 划分网格，每个网格为生态调查的基本单元；
? 调查内容
? 气象条件、水资源、绿化、地形地貌、土壤类型、人口密度、经济
密度、产业结构与布局、土地利用、建筑密度、能耗密度、水耗密
度、环境污染状况等
生态评价
? 生态过程分析
? 主要是对城市物流和能流的分析与评价，其主要特点是
? 营养结构简化，形成倒金字塔结构；
? 物流过程的人工化；
? 农业依赖与化肥的投入，工业依赖与外部原料的投入；
? 自然物流失去平衡，人工物流过程不完整。
? 生态潜力分析
? 生态潜力即单位面积土地上可能达到的初级生产水平；
? 生态潜力取决于光合潜力、光温潜力，气候潜力和土地承载潜力；
? 对生态潜力的分析可以了解现状并发现制约因素。
? 生态敏感性分析
? 分析与评价系统对人为活动的反应；
? 分析与评价系统的自我调节和恢复能力。
? 土地质量及区位评价
? 分析土地质量的分异和区位特征；
? 目的在于对系统进行功能分区，为规划提供基础。
b,环境容量与生态适宜度分析
? 概述
? 适宜度分析
? 分析程序
? 筛选适宜度评价因子的原则
? 适宜度单因子评价标准
? 适宜度综合评价标准
概述
? 概念
? 环境容量：在人类生存、自然生态不致受害的前提下，并在环境质
量标准的约束下，某一环境所能容纳的污染物的最大负荷量。
? 生态适宜度：规划区内确定的土地利用方式对生态因素的影响程度
（或生态因素对给定的土地利用方式的适宜状况和程度）。
? 适宜度分析的目的
? 确定规划区污染物的总量排放控制和进行生态功能的分区。
? 适宜度分析的针对性
? 适宜度的分析是有针对性的
? 针对某种地块（网格）的适宜度；
? 针对某种利用方式的适宜度。
分析程序 （图 16-6）
? 确定土地利用方式；
? 筛选生态因子并确定主要影响因子及影响作用的权重；
? 对各网格分别进行生态登记；
? 制定生态适宜度的评价标准；
? 确定评价值，包括单因子和生态适宜度的评价值；
? 编制适宜度综合评价表，绘制土地利用方式的生态适宜图。
图 16-6 生态适宜度分析程序（刘天齐,1990）
筛选生态适宜度评价因子的原则
? 选择的生态因子对给定的利用方式具有显著性影响；
? 作为生活区时，大气质量、噪声及绿地覆盖率等；
? 作为工业区时，风向、降雨量等也需考虑。
? 选择的生态因子在各网格的分布存在较显著的差异性。
? 土地的不同利用，对影响因素的要求不同。
生态适宜度单因子评价标准
? 制定依据（两条）
? 单因子对给定的土地利用方式的影响作用规律；
? 生态规划区的实际情况
? 时空分布情况；
? 规划区的社会、经济等相关指标
? 评价等级
? 三级评价：适宜，基本适宜，不适宜；
? 五级评价：很适宜，适宜，基本适宜，基本不适宜，不适宜
? 六级评价：在五级的基础上加上：很不适宜
生态适宜度综合评价值
? 代数和表达式
式中,i— 网格编号； j— 土地利用方式编号； s— 用地类型的生态因子编号
n— 用地类型的生态因子总个数； Bij— 单因子 s的评价值
? 算术平均值表达式
? 加权平均值表达式
式中,Wi— 第 s个生态因子的权值
?
?
?
n
i
isjij BB
1
?
?
?
n
i
i sjij BnB
1
/1
si sjsij WBWB /??
生态适宜度综合评价标准
? 依据
? 单因子生态适宜度评价标准；
? 规划区生态适宜度综合评价标准；
? 规划区经济、社会发展规划；
? 规划区总体规划。
? 方法
? 确定生态因子的个数及分级标准 （表 16-1） ；
? 确定单因子的权重（ A=0.5,B=0.2,C=0.15,D=0.10,E=0.05）；
? 采用 加权平均数模型 ；
? 确定各等级的界限上限 （表 16-2） ；
? 将评价标准分级 （图 16-7）
加权平均数模型
式中：
? ?
? ?
??
n
i
n
i
si s jSij WBWB
1 1
/
?
?
?
n
i
sW
1
0.1
表 16-1 单因子生态适宜度分级标准
表 16-2 生态适宜度分级界限
图 16-7 评价标准分级
c,评价指标体系的建立及规划目标的研究
? 评价指标体系
? 概念：是一种描述和评价某种事物的可量度参数的集合。
? 内容：社会、经济和环境三个方面。
? 原则：科学性，综合性，层次性，简洁与完备性的统一。
? 指标：人口密度，土地利用强度，绿地覆盖率，人均公共绿地，建
筑密度，经济密度，能耗强度与密度，污染负荷密度，交通
量
? 方法：系统工程中的 Delphi专家咨询法和多目标决策法等。
d,生态功能区与土地利用布局
? 生态功能区划
? 概念：根据区域生态系统的结构及功能特点，划分不同类型的单元。
? 方法：数值聚类法。
? 原则：力求区域内社会、经济和环境效益的统一。
? 必须有利于经济、社会的发展；
? 必须有利于居民的生活；
? 必须有利于生态建设。
? 土地利用布局
? 概念：土地利用的空间配置。
? 土地利用类型（以城市为例）
? 工业用地，生活居住用地，市政设施用地，道路交通用地，绿化用地等
? 用地的选择：确定选择标准，划定范围、位置及大小。
? 开发次序：按照生态适宜度的等级、经济技术水平和拟定的标准。
e,环境保护规划
? 原则
? 根据污染源、环境质量评价和预测结果，准确掌握区域环境质量现
状、发展趋势及未来社会经济发展阶段的主要问题；
? 针对主要问题，确定污染控制目标和生态建设目标。
? 内容
? 大气污染综合整治规划与制定方法；
? 水环境综合整治规划与制定方法；
? 固体废弃物污染综合整治规划与制定方法；
? 物理污染（声、光、电磁等）综合整治规划与制定方法；
f,人口适宜容量规划
? 目的
? 确定近、远期的人口规模；
? 提高人口素质的对策；
? 实施人口规划的对策。
? 内容
? 人口分布、规模、自然增长率、机械增长率、性比、密度、组成、
流动人口等。
g,产业结构与布局调整规划
? 概念
? 以产品产量或产值表示的产业系统内部各部门（行业）之间的比例
关系。
? 产业结构类型：第一产业，第二产业，第三产业
? 适宜的比例
? 发达国家一般为 3,2,1（第三：第二：第一）；
? 我国为 2,3,1
? 合理布局的原则
? 应符合生态要求
? 三种效益的协调统一；
? 有利于改善生态结构，促进良性循环，发展经济。
? 主要方法
? 网格法，半定量法和定量法
h,园林绿地系统规划
? 园林绿化现状的调查；
? 制定园林绿化的用地指标（绿化面积应大于 30%）；
? 合理设计群落结构，选配植物；
? 绿化效益的评估。
i,资源利用与保护规划
? 水土资源保护规划；
? 生物多样性保护与自然保护区建设规划；
j,生态管理对策研究
? 法制
? 法治
16.2.4 规划效果比较
? 在同一个区域提出了两种规划方案进行比较 （图 16-8）
? 第一方案
? 明显地过度利用，草地绿化为主，到处有被水和风侵蚀的痕迹，空气和
水都受到污染，农田和草地代替了天然植被。
? 第二方案
? 合理利用。树木和草地合理分布，空气清新，河流清澈。
图 16-8 第一（左）和第二（右）方案效果比较图
左：明显地过度利用。 草地绿化为主，到处有被水和风侵蚀的痕迹，空气和水都受到污染，
农田和草地代替了天然植被。
右：合理利用。 树木和草地合理分布，空气清新，河流清澈。
推荐阅读文献与思考题
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[1] 欧阳志云, 王如松, 生态规划的回顾与展望, 自然资源学报, 1995：
3
[2] 于志熙, 城市生态学, 北京：中国林业出版社, 1992
[3] Bartell S M,Gardner R H,O’Neill R V,Ecological risk estimation,
Michigan,Lewis publishers,1992:251
? 思考题
? 为什么要进行风险评估？风险评估有哪几类，各有什么特点？
? 简述生态系统风险评估的步骤。
? 简述生态规划的特点及内涵。
? 生态规划的原则有哪些？
? 环境保护规划的原则和内容是什么？
? 生态规划的概念是什么？你怎样理解？
