土地生态利用竞争力评价

2017-08-12刘巧芹于艳茹尚国琲

江苏农业科学 2017年11期

刘巧芹+于艳茹+尚国琲

摘要：土地生态利用竞争力评价是生态用地规划编制、落实与政策制定的基础。以北京市大兴区2004年、2012年高分辨率遙感影像为主要数据源，以150 m×150 m格网为评价单元，基于土地生态利用的适宜性和驱动力建立评价指标体系，对该区土地生态利用竞争力及其变化进行评价。结果表明：2004年、2012年北京市大兴区土地生态利用竞争力弱的区域分别占全区总面积的91.10%、93.19%，大兴区绝大部分区域土地生态利用竞争力弱，竞争力强的区域呈零星斑块状散布其中，只有永定河沿岸连续性较好。2004—2012年北京市大兴区土地生态利用竞争力强的区域占全区总面积的比重下降2.09%，北部区域建设用地扩展占用、中部和南部区域未利用地开发是其下降的最主要原因。最后，针对评价结果提出相应的差别化土地生态利用政策。

关键词：生态用地；土地利用冲突；土地生态利用竞争力；差别化土地生态利用政策；大兴区

中图分类号： F323.211文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2017）11-0207-04[HS）][HT9.SS]

生态用地因提供了比其他用地更多、更重要的生态服务功能而成为衡量区域生态环境质量的依据[1]。近年来，随着建设用地和农用地需求增加，各类用地矛盾冲突加剧，许多具有独特生态价值的土地利用类型不断被占用，甚至遭到破坏。许多区域出现了生态用地数量不足、空间格局欠佳、生态服务功能衰退等问题[2]。2000年颁布的《全国生态环境保护纲要》明确提出“加强生态用地保护，冻结征用具有重要生态功能的草地、林地、湿地”，“生态用地”一词首次在政府文件中出现。此后，政府、学术界和社会公众对生态用地保护日臻重视，各类空间管制规划相继增加了生态用地保护与管控方面的内容，如2014年颁布的《国家新型城镇化规划》提出“合理划定生态保护红线，扩大城市生态空间，增加森林、湖泊、湿地面积，将农村废弃地、其他污染土地、工矿用地转化为生态用地，在城镇化地区合理建设绿色生态廊道”。学术界在生态用地的内涵与分类[3-6]、生态用地识别[7-8]、土地生态适宜性、安全性和环境敏感性评价[9-11]、生态用地变化及其驱动力分析[12-13]、生态用地需求测算与格局优化等方面[14-15]开展了广泛的研究和探讨，但对土地生态利用竞争力这一生态用地持续保持生态用途或发生增减变化背后的深层次动因研究不足，限制了生态用地规划的科学性，增加了生态用地规划落实和生态用地保护的难度。本研究从生态用地的适宜性和驱动力分析入手，寻找土地能够保持生态用途或能够转化为生态用途的影响因素，构建土地生态利用竞争力评价指标体系，评价区域土地生态利用竞争力强弱的分布格局，并提出差别化土地生态利用政策。研究结果可为生态用地规划编制和落实、差别化生态用地政策制定等提供科学依据。

1材料与方法

1.1研究区概况

大兴区地处北京市南郊平原，总面积为1 036 km2。2014年常住人口为154.5万人，其中城镇人口109.4万人，农村人口45.1万人，是重要的京郊农业大区。它位于北京市“连接一轴，横跨两带，关联多中心”的重要战略要冲，在快速城镇化和乡村转型大背景下，大兴区已成为北京市南部高技术制造业和战略性新兴产业聚集区，是支撑北京市产业结构升级、城市空间结构转型和中心城区人口疏散等功能的重要区域。该区既是京南第二、三产业发展的重要区域，又是素有“北京南菜园”“绿海田园”之称的重要农产品产区和京南生态门户。近年来该区建设用地扩展迅速，建设用地、农用地和生态用地冲突十分激烈，生态用地减少量很大。

1.2生态用地和土地生态利用竞争力的概念

1.2.1生态用地

2000年颁布的《全国生态环境保护纲要》提出“加强生态用地保护，冻结征用具有重要生态功能的草地、林地、湿地”，这是“生态用地”一词首次出现在政府文件中。尽管该文件未给出明确的生态用地定义，但用列举法给出了生态用地的范围，即具有重要生态功能的湿地、水域、林地、草地等。之后，学者们主要从土地的生态功能[16]和土地的主体功能[17-18] 2个视角对生态用地的内涵进行了界定，前者认为生态用地是具有生态服务功能，对生态系统和生物生境具有重要保护作用的土地；后者认为生态用地是以发挥自然生态功能为主、生态系统服务功能重要的土地或生态环境脆弱、生态敏感性较高的土地。前者包含的范围过于宽泛，农用地也属于生态用地，而后者则不包括农业用地。还有学者从景观格局过程视角进行定义，认为生态用地是在不同空间尺度上，对维护关键生态过程和提供生态系统服务具有重要意义的生态系统（土地单元）及其空间部位[19]，即维护某种生态过程的最小生态用地，生态用地范围过小。综上所述，目前学术界对生态用地概念尚未达成共识。事实上，土地具有多功能性，土地类型划分及内涵界定均应以土地的主体功能作为最基本、最重要的依据。因此，本研究中所说的生态用地采用土地主体功能视角的定义，不包括具有重要的生态功能但以发挥农产品生产功能为主的农业用地。

1.2.2土地生态利用竞争力

土地生态利用竞争力是指区域内土地作为生态用地使用，相对于作为建设用地或农用地所表现出来的争夺土地利用空间的能力。土地生态利用竞争力的概念应从以下方面理解：（1）土地生态利用竞争力是一个相对概念，是相对于建设用地或农用地而言的；（2）土地生态利用竞争力强弱必须在与建设用地和农用地对土地利用空间的竞争中才能显现；（3）不同土地评价单元的生态利用竞争力有强有弱，竞争力强的土地评价单元保持或转化为生态用地的可能性大，反之，作为非生态用地的可能性大。

1.2.3基础数据及其处理[20]

主要数据源为2004年、2012年资源一号02C卫星影像数据、1 ∶[KG-*3]1万土地利用总体规划（2006—2020年）、1 ∶[KG-*3]1万农用地分等定级数据，以及分乡镇经济社会统计数据、近10年来生态环境建设方面的政策和法规等。数据处理采用遥感、地理信息系统（GIS）和统计分析等软件实现。首先在ENVI 4.0软件中利用Gram-Schmidt方法将资源2C卫星影像数据融合形成分辨率为2.5 m的彩色影像，并根据土地利用分类建立判读标志，对图像进行目视解译，得到大兴区2004年、2012年2期土地利用现状图和基础空间数据库；其他空间数据通过矢量化、格式转换和坐标转化与之实现空间配准；对社会经济数据进行整理分析，与矢量空间数据挂接。最终将上述数据聚合转换到覆盖大兴区全部土地的150 m×150 m的格网中，格网中的每个150 m×150 m方格都是1个土地生态利用竞争力评价单元。

1.3研究方法

在生态用地与建设用地、农用地之间的相互冲突中，生态用地能否继续保持原用途，建设用地和农地能否向生态用地转化主要取决于土地生态利用竞争力强弱，而土地生态利用竞争力应以土地作为生态用地的适宜性高低和土地保持或转化为生态用地的驱动力大小为依据。因此，本研究从土地生态利用的适宜性和驱动力两方面寻找影响土地生态利用竞争力的影响因素，构建土地生态利用竞争力评价指标体系，并对各评价单元土地生态利用竞争力强弱进行评价。

1.3.1生态用地競争力评价指标体系构建土地生态利用的适宜性指标主要有2类因素。（1）

自然因素。影响土地生态利用适宜性的自然因素取决于生态服务功能大小和生态敏感性强弱2个方面。由于不同土地利用类型的生态服务功能差别较大，因此选择用地类型作为衡量生态服务功能大小的评价因子。生态敏感性越强，土地的抗干扰能力、恢复能力和平衡能力越弱，开发为农地或建设用地的价值越低，且生态平衡一旦被打破就很难恢复，政府保护的动机强，土地生态利用竞争力越强。考虑到大兴区研究尺度不是太大，且地处平原地区，海拔、坡度、气候、地貌和土壤侵蚀等因素的区域差异甚微，而土壤质地则具有明显的地带性分异规律，故生态敏感性选择土壤质地作为参评因子。

（2）区位因素。评价单元距城镇、村庄、主要道路、河流、沟渠、湖泊等越近，对生态环境要求越高，土地生态利用的适宜性越强。离城市、建制镇和村庄距离按照距离城市、建制镇和村庄不同缓冲带内的生态用地比重变化，采用自然断裂点法分级并采用等距法赋值。北京市绿地系统规划（2004—2020年）规定市级以上的公路、河流两侧建设30～50 m永久性绿化带，区（县）级公路、河流两侧建设20～30 m永久性绿化帯。根据北京市相关规划、大兴区实际及其未来发展对生态用地需求，确定大兴区不同等级道路两侧不同距离范围内土地生态利用的分级赋值标准。河流、湖泊、水库等水域规划包括水体和水岸缓冲带2个组成部分。河岸缓冲带的生态功能大小与其宽度关系十分密切，缓冲带越宽，生态功能越大。在水域规划中，水体规划相对固定；而缓冲带最适宽度存在争议，坡面坡度、土壤类型和植被3种因素影响缓冲带最适宽度的大小，对缓冲带宽度的需求也可能因主要功能不同存在较大的差异[21]。参考国内外河岸缓冲带宽度相关研究，结合大兴区实际情况确定区位因素分级赋值标准（表1）。

1.3.2生态用地的驱动力指标

人口因素：人们的生活离不开清洁的饮用水源，保护地下水源安全是土地生态利用的重要驱动力之一。

政策因素：政策因素中规划和生态补贴对土地生态利用竞争力影响较大。位于生态环境安全控制区内的土地严格禁止建设，用作生态用地的驱动力最强，其次是风景旅游用地和绿化隔离用地，在这类区域建设需要进行严格的规划和审批，驱动力较强，其他土地则较弱。按照北京市及大兴区目前政策，划入绿地建设规划区范围的其他用地转为林地，如不征收，农民每年可享受绿化占地补贴和林地养护补贴，因此，正在享受或可能享受补贴的土地比不可能享受补贴土地的生态利用驱动力强。

1.3.3竞争力评价指标实际值标准化

评价指标实际值标准化主要采用文献、行业标准、规划标准或自然断裂点法进行分级，如距水体距离参考国内外河岸缓冲带宽度确定的相关文献进行分级；土壤质地根据农用地分等规程进行分级；再对各评价指标分级结果进行等距赋值，从而把各评价指标的实际值转化为无量纲的标准化分值，以解决各评价指标因量纲不同而不具有可比性的问题。

1.3.4[JP2]竞争力评价指标权重确定

针对土地生态利用竞争力评价这一复杂问题，对评价指标进行阶梯层次划分，使复杂问题层次化、条理化。然后在专家意见咨询的基础上，运用层次分析法得到各层次指标相对于上一层次目标的权重（表1）。[JP]

1.3.5竞争力评价模型构建

竞争力评价采用加权指数和模型，公式如下：

[JZ（]P=∑Wi1·Wi2·Wi3·Vi。[JZ）][JY]（1）

式中：P为竞争力综合指数；Wi1、Wi2、Wi3分别为分类层、因素层、因子层指标权重；Vi为第i个参评因子的标准化分值。

1.3.6竞争力级别划分

大兴区土地生态利用竞争力评价结果（图1）。

2结果与分析

2.1土地生态利用竞争力分布格局分析

由图1可知，2004年大兴区土地生态利用竞争力强等级区域在本区西部的永定河沿岸最为集中，在北部和南部也有几个面积较大的斑块，如北部的三海子湿地公园、南部的榆垡万亩次生林、安定与长子营交接处的万亩次生林等，中部区域面积较小。由图2可知，2004年本区土地生态利用竞争力处于强、弱等级的面积分别占全区总面积的8.90%、91.10%，竞争力强等级面积较小，弱等级面积很大；从竞争力强等级在各镇之间的分布情况看，位于西部永定河沿岸的北臧村镇、庞各庄镇、榆垡镇竞争力强等级区域占镇域面积比重较大，青云店镇、礼贤镇、魏善庄镇比重较小，其他各镇均在全区平均水平上下。从图1还看出，2012年大兴区土地生态利用竞争力分布的格局特征与2004年基本一致，但竞争力强的区域面积有所减少，特别是北部区域减幅很大。综上所述，大兴区绝大部分区域土地生态利用竞争力弱，竞争力强的区域呈零星斑块状散布其中，只有永定河沿岸连续性较好。[FL）]

2.2生态用地竞争力变化分析

由表2、图3可知，大兴区土地生态化利用竞争力强等级区域占全区总面积的比重由2004年的8.90%下降到2012年的6.81%，面积下降2.09%；减少去向主要是北部城市化快速发展区建设用地扩展占用和中南部未利用地开垦为农地，二者合计使竞争力强的区域面积减少2.09%，而竞争力由弱变为强的面积仅增加0.01%，增减相抵后竞争力强等级面积净减2.09%；相反，竞争力弱等级区域净增2.09%。由图4可知，大兴区各镇土地生态化利用竞争力强等级比重均有不同程度的下降，北部6个镇的降幅度均高于全区平均降幅，主要源自建设用地扩展占用，其中，以亦庄镇、旧宫镇下降幅度最[CM（25]大，降幅分别高达镇域总面积的9.14%、9.05%；中部、南[CM）]

部各镇下降幅度均低于全区平均降幅，下降的主要原因是未利用地开垦为农用地。总体上看，2004—2012年大兴区土地生态化利用竞争力有所下降，北部区域建设用地扩展占用、中部和南部区域未利用地开发是其下降的最主要原因。

3结论与建议

3.1结论

土地生态利用竞争力评价应以土地生态利用的适宜性强弱和用途转换的驱动力大小为依据。大兴区绝大部分区域土地生态利用竞争力弱，占全区土地总面积的90%以上；竞争力强的区域呈零星状散布其中，只有永定河沿岸连续性较好。2004—2012年大兴区土地生态利用竞争力强区域面积占全区面积的比重下降2.09%，北部区域建设用地扩展占用、中部和南部區域未利用地开发是其下降的最主要原因。

3.2建议

为遏制大兴区生态用地下降趋势，保持和改善该区生态环境，提出如下差别化土地生态利用政策建议：

3.2.1竞争力强区域的生态用地建设和保护建议

土地生态利用竞争力评价结果为强的区域，预期未来生态型用地未变化比例高，建设用地扩展比例较低，农业和生态用地之间转化的不确定性较强，预期向补贴力度大的类型转化的可能相对较大。该区是维护大兴区生态安全的核心，应采取综合措施进行特别保护：（1）划定生态红线，进行特别的法律和行政保护；（2）给予全区最高的生态用地保护补贴，补贴力度能迫使边际耕地和低等级耕地退耕还林，且能保持设施耕地和园地等高效农地竞争优势为宜；（3）大力发展林下经济和生态旅游，增强生态型用地自身竞争力；（4）遥感监测、网上监管和地面执法巡查相结合，严格监控建设用地违法开发和农用地过度开发行为。应重点保护和建设功能型生态用地，包括永定河沿线、榆垡万亩次生林、安定镇和长子营镇交界处万亩次生林、六合庄林场、南海子/长子营/杨各庄湿地公园等。应该重点建设和保护的景观型生态用地区域包括北京中心城区和大兴区之间的城乡结合部、3座新城周边（大兴新城、亦庄新城和新航城）、骨干道路及南水北调干渠两侧等。

3.2.2竞争力弱区域的生态用地建设和保护建议

土地生态利用竞争力评价结果为弱的区域占全区总面积的 93.19%，主要是北部的城镇建设用地、中南部的农用地和村庄用地，其建设和保护策略：（1）根据区域资源环境承载力科学确定城镇人口规模，划定城镇增长边界；（2）合理安排用地结构，适当控制工业用地、增加生态用地；（3）推进海绵城镇建设和城镇立体绿化，促进人水和谐并在不增加建设用地面积的情况下增加绿地面积；（4）推进污染场地、污染农田、污染河流等修复治理；（5）构建城乡一体的绿色生态系统，推进全区空间规划一张图，合理规划道路和河道等线性生态廊道，通过线性生态廊道把城镇内部生态斑块、郊区农田和生态用地有机联系起来，形成城乡一体的大绿化环境；（6）加强农村地区“田水路林村”综合整治，改善农村“三生”（生产、生活、生态）环境。

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