沂蒙山区平邑县生态用地建设分区研究*

2014-08-06牛仕婷梁勤欧

浙江师范大学学报（自然科学版） 2014年1期

牛仕婷, 梁勤欧，杨笋

(1.浙江师范大学地理与环境科学学院,浙江金华 321004;2.浙江师范大学法政学院，浙江金华 321004)

0 引言

当前，随着人口增长、资源短缺及生态环境的污染和恶化，实现社会的可持续发展已成为社会经济发展的共同目标和研究的热点.生态用地[1]是生态环境保护和土地利用规划研究的重要内容，生态用地建设分区[2]是在对区域自然、社会经济条件和资源状况等方面充分认识的基础上，应用土地资源学、生态学和经济学理论方法揭示区域生态环境的相似性与差别性及人类活动对生态环境的干扰规律，进而对特定的区域进行整合和分区，目的在于揭示不同单元的生态环境问题及其形成机制，为不同区域生态用地的合理布局、空间配置及生态环境建设规划提供科学依据.由于区域生态用地及其时空变化在很大程度上决定着区域的生态环境质量，因此，开展生态用地及其建设分区研究不但是土地利用与覆盖变化的重要内容之一，同时也是资源与环境交互影响研究的核心内容之一，这对实现区域社会经济的可持续发展具有重大的意义.

本研究根据平邑县的生态环境、社会经济和人类活动的特征，在GIS和SPSS的支持下，从生态用地角度进行了分区研究.通过单因子分析和多因子综合评价相结合，对区域生态用地建设分区进行了研究，明确了生态用地分布规律及其地域差异，为区域生态环境建设和保护规划方案的制定提供依据.

图1 平邑县地形图(黑线轮廓内)

1 研究概况

平邑县位于山东省东南部，临沂市西陲，沂蒙山区腹地南部，是蒙山主峰所在地.东邻费县,西连泗水县,南与枣庄市接壤，北与蒙阴县、新泰市交界.东经117°25′～117°56′,北纬35°07′～35°43′.南北最大纵距66.15 km，东西最大横距48.5 km，总面积1 825 km2，山区丘陵占85%.

平邑县地形较复杂，北部属蒙山中山丘陵区，中部属河谷平原区，南部属四开山低山丘陵区.整个地形北部高、中间低、南部又较高、略向东南倾斜，地形图见图1.海拔最高点1 156 m(龟蒙顶)，较低点100 m(浚河出境处)，一般海拔200～500 m.根据地貌类型的划分，山地占29%，丘陵占51%，平原占20%.

2 分区指标

2.1 指标选择的原则

指标的选择应遵循的主要原则[3]：1)代表性.明确代表区域的显著特征；2)整体性.能系统地反映自然、社会、经济和资源环境等方面的情况；3)差异性.在所选取的一组指标中，地域空间变异系数大的指标更具有代表性；4)独立性.选择相互独立的指标有利于最佳分区方案的获取；5)操作性.是决定指标体系能否顺利建立的重要条件，选择的指标应具有可测性及可比性，并且获取容易.

图2 平邑县生态用地建设分区指标体系

2.2 指标体系设计

根据平邑县的区域特点，按上述原则，结合国办发“32号文”精神，根据区域经济、社会发展和环境保护的需要，参照《山东生态省建设规划纲要》、《山东省生态环境建设与保护规划纲要》、《平邑县国民经济和社会发展第十一个五年总体规划纲要》及其他相关政策和法规，选择了社会经济、生态环境和人类活动强度三大因素中的10个因子建立平邑县生态环境建设用地分区指标体系,具体见图2.

图3 技术线路图

3 分区方法与步骤

正确地选择分区，是科学地进行生态用地建设分区的前提.

3.1 数据获取和处理技术流程设计

数据来源主要是野外调查和收集到的ETM影像.根据所得到的资料，利用GIS软件Arc/Info和ArcView 8.3对资料进行数字化，在统一图形坐标和比例尺下，协调各专题要素分布及界线，按数据的类型和层次建立其空间数据库和属性库[4].利用GIS软件进行数据的汇总、图形叠加和面积求算等空间分析.结合特尔斐法构建指标体系，再利用统计分析SPSS软件，对平邑县生态用地建设分区指标体系数据库中的原始数据进行编辑、计算和聚类分析等[5].平邑县生态用地建设技术路线如图3所示,分区指标体系数据库见表1.

表 1 平邑县生态用地建设分区指标体系数据库

3.2 确定各指标的权重

采用特尔斐法，请相关专家对选定因素打分，因素因子权重见表2.

表2 各指标因素因子表

3.3 指标标准化

3.4 计算单元综合指数

单元综合指数的计算公式为

其中：Hi为第i个单元的综合指数；i为单元编号；j为因素因子编号；Wj为第j个因素因子的权重；Xij为第i个单元内第j个因素因子标准化值.

3.5 分层聚类

图4 聚类树状图

在生态建设分区中，把评价单元(乡镇各村)作聚类分析中的研究样本，把反映每个评价单元基本特征的各分区因子看作样本的指标或变量.根据平邑县生态环境、社会经济等资料，对照分区指标体系，得出各功能区的评价因子.将评价因子乘以相关权重，得出评价指数.

利用SPSS统计软件，把16个乡镇作为聚类生态分区各因素的评价指数及生态分区分析的样本(N)，各因子的评价指数作为变量，选择欧氏距离方法，采用系统聚类法进行聚类分析，使用平均联接(组间)的树状图，重新调整距离聚类合并后见图4.

聚类树状图直观地反映了16个乡镇各指标的相似性和差异性.据图4的树状关系，可以把16个乡镇划分为4个组(4个生态区类型)，即：仲村、保太、资邱、卞桥、柏林、武台6个乡镇为第1组;临涧、白彦、郑城、魏庄4个乡镇为第2组;地方、铜石、温水、丰阳、流峪5个乡镇第3组；平邑镇为第4组.

3.6 数据的矢量化

根据已掌握的地面资料以及地面分布规律对ETM影像进行综合判读，按照从已知到未知、从简单到复杂、从大到小的原则进行判读，并将判读结果转绘到1∶500 000地形图上，依据平邑县生态分区指标体系和SPSS聚类结果采用GIS软件绘制平邑县生态用地建设分区成果图[6].数据矢量处理流程如图5所示.

图5 GIS数据矢量处理图

3.7 分区命名

分区命名时，1级命名主要为区位，2级命名则在上一级命名的基础上叠加地形地貌，3级命名主要考虑区域发展目标.

4 分区结果与发展建议

根据生态建设分区的原则，将平邑县划分为以下4个区域,结果如表3与图6所示.

表3 生态用地分区结果

图6 平邑县生态用地分区

4.1 北部中山森林旅游自然保护生态区

包括仲村、武台、柏林、卞桥、资邱、保太6个乡镇，总面积为61.647 hm2，占全县总面积的33.8%.该区域山高坡陡，地形复杂,20°以上的陡坡占70%，森林覆盖率为全县最高.

发展方向：合理地利用该区域的资源优势，适度开发生态旅游，加强科普宣传教育;逐步建成生态旅游、避暑度假、休闲疗养、科研考察的旅游风景胜地;通过有计划地实施造林和退耕还林工程，逐渐增加防护林的面积，以达到保持水土和涵养水源的目的；通过营造速生丰产林和名优经济林，加强森林公园主体和农田林网以及绿色通道的建设，实现产业结构的调整，以积极推进木材、果品的加工利用和森林旅游业等第三产业的建设[7].

4.2 中心城市生态区

包括平邑镇，生态区的总面积为20.113 hm2，占全县总面积的11.4%.该区域经济基础较好，城市化水平高，是平邑县的经济中心，具有人口众多、交通密集、耕地面积少、建筑面积广的特点.

发展方向：面临着资源与承载能力不足的情况，可持续发展能力受到制约.因此，该区域要大力发展循环经济，企业推行清洁生产，提高可持续发展能力.此外,为改善本区的生态环境，实施平邑县城10万亩(约6 666.7 hm2)环城林建设，以“森林围城、森林进城、森林绿城”为目标，加强平邑环城林带建设，建设生态园林城市.

4.3 中部平原农业生态区

包括温水镇、丰阳镇、流峪镇、铜石镇、地方镇5个乡镇,总面积为53.509 hm2，占全县总面积的29.4 %.该区域处于蒙山前，为沿浚河两岸的低丘平地，是平邑县的主要产粮区，农业生产条件好，土类多为褐土、潮土、潮褐土，土壤肥沃，保水、保肥能力强，水利条件优越.

发展方向：因地制宜，创建生态农业模式；在该地区大力发展生态农业，以建立绿色农业产业体系；大力培育龙头企业和主业市场，以建立绿色农产品市场流通体系；努力推广绿色农业技术，以建立生态农业技术服务体系；实现农业的绿色化和有机化，以建立产地安全体系；努力提高农产品的质量，以建立绿色农产品的质量监督体系[7].林业方面，以减轻风沙、干热风等自然灾害为目的，推进平原绿化工程，大力发展以农田林网为主体，网、带、片相结合的高标准平原防护林综合体系；适度发展以鲜果为主的经济林，增加农民收入；重点发展速生丰产林，在荒滩、荒沙、荒地、荒沟区域成片造林，把全县建成全省重要的木材生产基地之一.