引言

建设雄安新区是国家重大战略^[1]，雄安新区特殊的战略定位和发展目标决定了新区城市空间演变的独特性，在快速城市化过程中，雄安新区生态安全问题不容忽视。城市生态安全研究正在从偏重自然生态系统向与社会经济耦合方向发展，人类的社会、经济活动对环境造成的压力，会对城市生态安全造成威胁^[2-4]。如何保障在快速城市化过程中，生态系统稳定健康，能够为人类持续不断提供生态系统服务，这是需要重点关注的科学问题之一^[5-7]。

目前，国际上对生态安全研究主要集中于对自然生态安全，包括保护地体系的建立、生物多样性保护，以及生态系统服务管理和政策研究等^[8-11]。国内对城市生态安全的研究主要侧重于城市生态安全状态评价、生态系统服务与生态安全的关系等^[12-15]，尚未将城市生态安全与人类社会福祉、区域可持续发展相互关联。在生态安全保障的探索研究过程中，不同学者对生态安全保障技术方法有所侧重，大致可以分为三类，第一类是基于景观格局与过程的相互作用，通过研究生态系统中重要生态部分及其空间分布，构建生态安全格局^[16-18]，通过调整和优化空间中生态要素的合理分配，实现改善生态系统的目标；第二类是通过构建面向区域自然社会经济协调^{[19, 20]}与生态系统服务供需平衡^[21]的国土空间管控与生态安全监测、预警及管理机制来管控城市生态、生产、生活三生空间及环境要素^{[22, 23]}；第三类是通过政策性手段，构建多尺度、多层级、跨区域的生态安全保障机制，进行保障城市的生态安全^[24-26]。

以雄安新区生态安全保障为目标，本文明确新区生态安全与区域可持续发展、人居环境福祉的关系，综合考虑新区规划和发展阶段，基于多情景分析构建新区生态安全国土空间管控制度设计方案；依据新区生态安全所依赖的多尺度生态系统服务需求，建立新区生态安全监测评估的指标体系和方法，构建新区生态安全监测管理框架，并提出多尺度生态安全保障政策建议。

1 雄安新区生态安全保障的内涵、目标与问题 1.1 生态安全保障内涵

针对城市生态安全的定义，广义的城市生态安全是指城市在生产、生活和健康等方面不受生态破坏与环境污染等影响的保障程度^[27]。狭义的城市生态安全包含维护生态系统自身结构和功能协调稳定，同时满足人类生存发展的需求，并为经济社会可持续发展提供良好的支撑^{[28, 29]}。从雄安新区社会经济发展的现实需求与生态系统保护维持的目标出发，新区生态安全与区域居民福祉息息相关，在新区快速城市化过程中，既要实现广义上雄安新区自然生态系统的健康稳定，同时从狭义上约束人类活动，实现自然社会经济可持续发展。

1.2 生态安全保障目标

《河北雄安新区总体规划（2018—2035年）》要求，到2035年新区将基本建成绿色低碳和宜居宜业，人与自然和谐共生的城市^[1]。联合国《 2030年可持续发展议程》指出，建设可持续发展城市，具体包括保护、养护、恢复和促进城市和人类居住区内的生态系统、水、自然生境和生物多样性，最大限度地减少它们对环境的影响，并转向可持续的消费和生产模式^[30]。新区是我国重要的人居环境保障区，新区生态环境需要满足人居环境日益对生态系统服务的需求，其内部白洋淀作为大清河水系重要的水量调控枢纽，能够有效地为新区提供洪水调蓄服务；且其独特的湿地与水域为丹顶鹤、白鹤等珍稀鸟类以及刺猬、草兔等野生动物提供适宜的生境，是候鸟迁徙内陆通道中的重要食物与能量补给栖息地。总体而言，新区生态安全保障的最终目标是实现新区内及周边生态系统服务提升。

雄安新区的发展与京津冀紧密相关^{[31, 32]}，新区生态安全与区域可持续发展的目标具有一致性，其生态安全强调生态系统的基础支撑作用，并实现社会经济发展与环境的协同关系。为实现区域可持续协同发展，维护新区生态安全需要不同层次的生态系统服务来支撑，一是城市生存所依赖的基础资源与基本环境维持相关的服务，如水资源供给、食物生产、水质净化等；二是生态系统稳定和可持续性维持相关的生态系统稳定和调节类服务，如土壤保持、水源涵养、防风固沙、固碳释氧、生物多样性等；三是人居环境与文化类服务，如生态休闲、微气候调节、降尘减噪、文化审美等。

1.3 生态安全保障问题

雄安新区生态安全与新区内部自然生态系统健康与平衡息息相关。新区内部林地生态系统面积比例较低，森林资源分布不均，主要集中在白洋淀周边及东北部雄县境内，以道路林、农田防护林为主，平原区缺少成片的天然林，林地与白洋淀湿地之间缺少生态廊道连接。白洋淀湿地面积不断缩减，且长期依靠外部调水补给，由于上游水库蓄水以及径流减少的原因，大部分入淀河流均处于长期断流状态，因而白洋淀持续处于低水位，缺乏可靠水源保障。水资源不足和受人类大规模经济活动的影响，造成白洋淀淀区水质恶化^[33]、淤积严重、自净能力明显减弱，生态系统平衡遭到极大破坏，已远远超出白洋淀区域环境的承载能力，严重影响和制约了白洋淀生态功能的发挥。

近几年雄安新区不断实行植被、湿地生态保护修复工程，白洋淀上游府河、唐河、孝义河、潴龙河、萍河、瀑河、漕河白沟引河等8条入淀河流水质水量有所改善，但部分河流仍然水质难以达标，水资源需求难以满足^[34]。目前新区正在建设千年秀林工程，新区森林覆盖度与城市绿色基础设施大大提升^[1]。总体来看，新区城区生态安全格局逐步完善，但随着城镇化的快速发展，新区仍存在着景观破碎化严重、白洋淀湿地退化、水质变差、城市内涝、生态系统服务退化等一系列的生态风险问题，需要从区域—流域—城市多尺度进行系统治理修复^[35]，同时对于雄安新区生态修复治理思路目前尚未形成一套科学的国土空间管控手段，新区生态安全的监测与跨尺度协同保障体系不够成熟。

2 新区国土空间生态安全管控手段

雄安新区新型城市开发建设国土管控是对国土空间各类开发保护活动的科学谋划与管理安排，是生态文明建设的空间载体，对国土空间实施合理有效的管控，是从生态安全角度分析研究新区发展的稳定性的有效手段。借鉴国内外典型新城国土空间规划及管控的先进经验^[36-41]，结合雄安新区实际情况，在雄安新区未来城市化进程中，合理规划多尺度“源—汇”生态安全格局保障，实行生态保护红线、白洋淀国家公园、新区与周边生态保护联动机制等国土管控制度。

2.1 生态红线与生态空间管控

考虑新区生态建设分布推进，以白洋淀生态核心区为基础划定生态保护红线，生态保护红线内严格禁止开发性、生产性建设活动，在符合现行法律法规的前提下，除国家重大战略项目外，仅允许对生态功能不造成破坏的有限人为活动。如白洋淀内零星的原住民在不扩大现有建设用地和耕地规模的前提下，修缮生产生活设施，保留生活必需的少量种植、放牧、捕捞、养殖等，从而保障白洋淀主导的生物多样性维护与水源涵养功能。生态保护红线以外的，对于生态空间格局具有重要意义的生态廊道、关键节点等空间按照限制开发区域的要求进行管理，遵循生态优先、严格管控、奖惩并重的原则，根据主导生态功能定位，实施差别化管理。如生态空间严格禁止新建、扩建、改建除三产融合以外的工业项目，在符合准入条件的前提下，控制各类建设项目的规模和利用强度；对原有村庄、城镇用地，允许在生态功能不降低的条件下，对村镇用地进行布局优化、盘活利用；原有农业生产活动，允许进行农业复合利用，控制农业建设强度，减少农药、化肥投入，实行轮作休耕和种植结构调整，发展生态、绿色农业。

2.2 建设白洋淀国家公园

白洋淀素有“华北明珠”之称，亦有“北国江南、北地西湖”之誉，又是华北地区最大的湿地，对调节华北地区的气候起着重要的作用，被称为“华北之肾” ^[42]。依据白洋淀的重要生态功能，在抵御洪水、调节气候﹑控制污染﹑保护物种多样性和维持生态平衡等方面发挥着巨大作用，是生态安全系统的重要组成部分。建立白洋淀国家公园，对京津冀地区生态环境具有重要作用。同时，新区建设也主要是依托白洋淀湿地的优良生态环境，建设白洋淀国家公园，倒逼新区现有产业升级转型，有利于新区加快实现绿色产业发展之路。

2.3 建立健全生态保护补偿机制

基于我国目前区域、流域等建立生态保护补偿体系^{[43, 44]}，雄安新区基于白洋淀淀区生态补水的流域长效机制，加大对淀区及周边区域财政转移支付力度，健全白洋淀及周边区域生态保护市场付费体系，并推进生态移民补偿以及构建新区与周边的生态保护区域联动机制，从政策机制层面保障新区生态安全。具体而言，雄安新区与北京市积极开展生态环境改善和流域整体治理，合力构建区域生态网络，强化保定市南水北调中线工程引水渠沿线的生态防护和用水管理，调整沿线产业结构，防止随意引水以及污染水源。与天津市在流域保护上加强上游地区污染治理和产业结构调整，尽量减少或避免对下游天津地区的污染。与山西省积极加强太行山山脉生态屏障建设以及汇入王快水库和西大洋水库的唐河、沙河的治理，协调好河道沿线管理和产业发展等，避免上游对雄安新区当地水源造成污染。

3 新区生态安全监测预警和管理技术

基于雄安新区多尺度重点生态支撑区建立长期定位生态监测站，全国构建生态脆弱区生态安全预警网络体系。研究制定适宜面向雄安新区生态安全的关键区域生态安全评估体系，科学监测和合理评估脆弱生态系统结构、功能和生态过程动态演变过程，实现区域与城市生态系统健康网络诊断与安全预警服务，能够为雄安新区生态安全监测管理提供有效技术支撑。

3.1 生态安全监测评估

基于新区生态系统实地调查、统计和监测数据，从影响新区生态安全的自然、环境、经济、社会等多个方面，选取包括城镇驱动力指标、城镇压力指标、资源和环境状态指标、人类响应指标和生态影响指标，通过生态服务的供需平衡作为桥梁，采用DPSIR框架^[24]建立新区及区域尺度的生态安全评价与监测指标体系。其中，“压力”表示人类活动给生态安全带来的负荷，包含人口承载、人口增长、城镇扩张、经济结构、社会发展、水资源保护、生态环境保护、经济强度、能源消费等生态安全压力；“状态”表示研究区域狭义的生态安全状态，包含能源消费、水资源、碳排放、生态破坏、城镇绿化、湿地水域、工业环境、大气环境等生态安全状态；“响应”表示人类面临生态安全问题时所采取的对策，包含产业、经济、生活、工业、社会、水资源、科技等生态安全响应。

3.2 生态安全预警技术

生态安全评价模型和安全阈值的确定是保障新区生态安全的技术支撑。从国内外研究进展来看，生态安全预警通常采用阈值法^[22-24]，即预警的指标、要素或系统与安全阈值进行比较，在此基础上通过一定的数学模型确定生态安全的警情。雄安新区依据生态安全评价确定的生态安全状态等级确定临界值，对雄安新区生态安全等级趋势与生态安全综合状况进行监测；同时通过一定时期（或时段）内或者突发生态安全状态出现的恶化情况以及与之密切相关的预警要素进行监测。

3.3 生态安全管理框架

在面向雄安新区自然社会经济系统协调的生态安全管理目标下，依据雄安新区生态安全监测指标与评估体系，提出雄安新区生态安全管理框架：①识别雄安新区社会经济管理目标、压力和驱动力；②识别雄安新区关键生态结构—质量—过程—功能；③确定需要监测的生态过程并制定初始监测指标清单；④选取生态安全评价模型，进行生态安全评价；⑤基于生态安全评价结果确定分级区间和阈值，进行预警；⑥对预警结果进行指标回溯分析，相应的指标可从多个空间尺度通过调整产业结构、加强生态保护修复、监管人类活动来进行合理管控。

4 新区生态安全多尺度保障对策

维持城市所处的生态系统格局与过程，使得城市生存和发展所依赖的关键生态系统服务实现供需平衡是保障城市生态安全的根本要求和基本前提。城市生态安全不仅是城市本身的问题，还涉及城市所处的流域、区域、国家等多个不同的空间尺度，由支撑城市及其发展的关键生态系统服务所涉及的生态过程所决定。新区生态安全保障所依赖的各种生态过程和生态系统服务具有不同的尺度特征，不同的特征尺度具有不同的关键生态过程与生态系统服务。依据雄安新区城市生态安全的关键生态系统服务需求与尺度特征，结合其自然地理特征和新区建设的社会经济发展情景，从京津冀区域、大清河流域、新区城市三个尺度提出新区多尺度生态安全保障体系的相关建议。

4.1 京津冀区域尺度

京津冀尺度上通过防护林工程极大减少雄安新区沙尘侵扰，通过调整区域能源和产业结构、统一严格排放标准，建立区域大气污染联防联控体系，有效提升雄安新区的空气质量。具体保障对策包括如下两个方面。

4.1.1 调整产业结构，联防联控提升气候调节能力

京津冀境内太行山东麓与燕山南坡的夏季风迎风坡上，降水量充沛，植被生长茂密，自然生态环境良好，是净化空气和固碳释氧等服务的供应地；太行山区西北坡和燕山山区北坡是冬季风迎风坡，与冬季西北风或北风风向垂直，能够阻挡北来的寒潮，降低南下的冷空气或大风风速，起到重要的调节气候的作用。雄安新区需通过调整京津冀地区的能源和产业结构、统一严格排放标准，建立区域大气污染联防联控体系以及建立完善碳交易、排污权交易和生态补偿制度等来改善大气环境与提升气候调节能力。

4.1.2 加强自然山体林草保护，提高抵御风沙风险能力

太行山与燕山自然山体林草自然保护与修复，是提升防风固沙服务的重要途径。京津冀地区应完善生态红线划定和自然保护地体系，保护自然生态系统和区域生物多样性；强化燕山—太行山生态安全屏障、京津保湿地生态过渡带建设，构建衔接太行山—渤海湾的生态廊道以及区域河流、林地生态廊道，改善生态斑块之间的联系，减弱区域内城市基础设施的生态屏障效应。同时在山地地区禁止毁林开垦和毁林采石、采砂、采土以及其他毁林行为；禁止不遵守有关林业法规、经营方案和技术规程规定采伐林木；禁止未列入省级地质灾害治理或生态修复计划的废弃矿山、采石宕口等治理或修复工程项目实施。

4.2 大清河流域尺度

大清河流域尺度通过流域境内水资源配置、水系联通以及点面源污染防治，提升新区白洋淀水生态、水资源、水环境，具体保障对策包括如下三个方面。

4.2.1 加强上游植被保护与恢复，提升保水保土功能

雄安新区及白洋淀水质和水量与大清河流域中上游息息相关。在流域尺度的生态安全格局构建中，应加强大清河流域上游植被保护与恢复，防止水土流失，提升水源涵养与土壤保持功能。流域内禁止在25°以上陡坡地开垦种植农作物：禁止在崩塌、滑坡危险区和泥石流易发区从事取土、挖砂、采石等可能造成水土流失的活动；在侵蚀沟的边坡和沟岸、河流的两岸以及湖泊和水库周边，土地所有权人、使用权人或者有关管理单位应当营造植物保护带，禁止开垦、开发植物保护带；禁止在水土流失重点预防区和重点治理区铲草皮、挖树蔸等。

4.2.2 统筹上下游水资源配置，保障入淀河流水系安全

为提升白洋淀上游防洪与水环境安全，合理规划流域上下游水资源调配和跨流域调水、补水工程，统筹流域管理，大力推广滴灌、雨水回收等节水措施，提高水资源利用效率；实现新区、外流域以及污水资源利用最大化。逐步构建以污水处理厂再生水和调水为主，以白洋淀上游水库补水为辅的流域生态补水体系，不断优化空间补水路径，实现流域水资源合理分配。禁止对白洋淀入淀河流明河改暗渠，填湖造地；禁止在湖泊河道内围堤筑坝；禁止开（围）垦、填埋或者排干湿地、湖泊、洼地，禁止截断湿地、湖泊、洼地水源，禁止用湖造地；禁止在行洪排涝输水河道内种植阻碍行洪的林木或者高秆作物；禁止违反城市蓝线保护和控制要求的建设活动；禁止擅自填埋、占用城市蓝线内水域；禁止进行影响水系安全的爆破、采石、取土活动；除因消能防冲需要建设相应的河床硬化护底外，不得对河底进行硬化护砌；不得任意改变河道岸线，严格控制缩窄、填埋、改道、裁弯取直等对天然河势改变较大的工程措施，对于未定规划堤线的河道，宜维持河道原有的自然岸线；除防洪排涝需要和通航要求的河段外，应优先选用生态自然的堤岸型式；避免建设硬质化堤岸护坡；河道建设尽可能采用河道原有的天然断面，避免河道断面的规则化和型式的均一化；严格限制对自然河岸等林带进行过度人工化改造。

4.2.3 监测监管点源、面源污染，实现水系生态修复

严格监测监督管理流域工业废水排放，加强入淀河流的水污染治理；控制流域农药和化肥使用量，削减流域和淀区农业面源和生活源污染等。在横向上，构建河流缓冲带及岸坡修复，在河流两岸各设置一定宽度缓冲带，对流域河流进行分级保护；在纵向上，通过挖掘、垫高或置石、浮石带等方式形成浅滩和深沟，实现对河道流速控制的同时，提升河道景观水平；在垂向上，构建具有透水性的河流底部，有利于河流生态功能的恢复，在不影响排涝流量的情况下，实现挺水植物、浮水植物和沉叶植物相结合。

4.3 雄安新区尺度

雄安新区尺度通过开拓公共绿地空间，优化城市布局，加强城市通风廊道，提升城市防洪减灾、生态休闲等需求，同时构建白洋淀水陆共生的复合生境，营造生物栖息地，加强白洋淀水体自净能力和生物多样性功能。具体保障对策包括如下三个方面。

4.3.1 加强淀区生物多样性，严控白洋淀水域面积

设计水—岸—陆梯级河流、湖泊湿地，构建水陆共生的复合生境，营造生物栖息地，加强白洋淀生物多样性与生态服务价值。在白洋淀湿地范围禁止开（围）垦、填埋或者排干湿地；禁止截断湿地水源；禁止破坏野生动物栖息地和迁徙通道、鱼类洄游通道，滥采滥捕野生动植物；禁止引入外来物种或者放生动物；禁止擅自捕捞、取土、取水、排污、放生；禁止取用或者截断湿地水源。同时严格控制白洋淀水域面积的大小，严禁通过各种形式侵占水域面积。禁止在白洋淀蓝线范围内圈圩或者围湖造地，已经建成的圈圩不得加高、加宽圩堤，已经围湖所造的土地不得垫高土地地面。

4.3.2 优化城市绿地设施，提升防洪防涝能力

为优化新区城市绿地设施，构建海绵城市，注重城市生态基础设施，通过流量控制、洼地调蓄、滞留、过滤和渗透等过程，处理水污染及减少地表径流量，减少不透水地表面积，铺设生态透水砖和设计下沉式雨水花园。城市基础设施建设限制大量调用客土改变原有地形地貌，严格保护和利用场地原有自然植被、树木。限制绿地中大面积硬质铺装、大型假山、喷泉水景等人工设施建设。限制广场建设中过分使用硬质铺装，限制人造坡地堆土、垫高土地，种植人工草坪等。

4.3.3 优化林地植物配置，降低城市热岛效应

综合考虑城市绿地系统在缓解热岛效应、改善城市局部小气候、调节城市生态平衡等方面的生态功能，城市绿化优化植物群落配置，植物类型选择应以乔木林、乔灌林为主，同时优先选用本地和适应性较强的物种，降低植物死亡风险和管理维护成本。禁止采用违法采挖的天然大树和古树用于城乡造林绿化；禁止引进风险评估等级为特别危险的境外林草种子、苗木；绿化造林不得采用杀头苗，禁止使用劣质苗；禁止苗圃式高密度种植；城市绿地建设提倡混交林设计，禁止大面积纯林设计。