基于生态优先和地质环境适宜性的土地利用规划

王齐鑫

摘要 北海市作为“海上丝绸之路”规划建设的核心地区以及海岸带生态环境脆弱的典型地区，近年来，由于社会经济发展导致海岸带生态环境恶化、海水入侵与地下水污染等地质环境问题愈发严重，而开展科学合理的土地利用规划对促进当地人与自然的可持续发展具有重要的积极意义。基于MapGIS平台，分别建立生态用地、农业用地与建设用地地质环境评价指标体系，引入变权层次分析-综合指数法模型对北海市土地利用展开规划研究。规划结果显示：生态用地、农业用地与建设用地规划面积分别占研究区总面积的43.8%、42.1%与14.1%，并以此对比现有规划提出相应的优化建议。研究结果可为研究区未来土地利用规划提供技术支持。

关键词 地质环境;生态;土地规划;北海市

中图分类号 F 301.2文献标识码 A文章編号 0517-6611（2020）17-0063-08

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.17.019

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Land Use Planning Based on Ecological Priority and Geological Environment Suitability—A Case Study of Beihai City

WANG Qixin

（China Railway Design Corporation， Tianjin 300251）

Abstract Beihai， asthe planned core area of “Maritime Silk Road”and typical area of coastal city with fragile ecological environment， in recent years， geological environmental problems such as deterioration of ecological environment in the coastal zone， seawater intrusion， groundwater pollution led by social and economic development have become increasingly serious， scientific and rational land use planning is of great significance to promote the sustainable development of local people and nature.Based on the MapGIS platform， this study established geological environmental evaluation index system of ecological land， agricultural land and construction land respectively， and introduced the model of variable right hierarchy analysiscomprehensive index method to carry out the planning research of land use in Beihai City. The results showed that the planning area of ecological land，agricultural land and construction land occupied 43.8%， 42.1% and 14.1% of the total area respectively， and the corresponding optimization suggestions were put forward by comparing with the existing plans.The research results can provide technical support for future land use planning in Beihai City.

Key words Geological environment;Ecology;Land planning;Beihai City

海岸带作为人类经济活动频繁、生态系统脆弱、对全球变化响应极其敏感的区域[1]，人类活动更易引起的生态环境与地质环境恶化等负面问题。北海市作为沿海重要的经济开放城市，伴随着经济的不断发展与外来人口的大量涌入，由此引发的沿海生态环境破坏、过量开采地下水导致海水入侵等地质环境问题日益凸显[2]。

人类最早的区划源自于自然区划，土地利用区划研究就是在自然区划工作基础上进行的[3]。伴随着土地利用规划研究方法的不断创新以及对以人文因素与自然因素相互机制为基础的土地利用综合区划体系的不断完善，土地利用区划研究呈现出现代化、层次化与综合化的新趋势[4-5]。当今，土地利用规划作为经济发展前景和需要，对土地的合理使用所作出的长期安排，通常是以保障国民经济发展需求为目的编制。为了不断实现更高的经济效益与社会效益，势必导致规划建设用地面积的不断扩张，再加上土地重复利用效率不断提高，最终使得土地资源与生态环境造成不可逆转的破坏。因此，从土地利用规划角度探索实现城市发展、土地资源保护与生态文明建设的协调发展关系具有重要的科学意义。

笔者以北海市为例，在系统分析北海市生态与地质环境条件基础上，分别建立生态用地、农业用地与建设用地地质环境评价指标体系，依靠MapGIS平台对研究区土地利用规划开展研究，并对照现有土地利用规划提出相应的优化建议。

1 研究区概况

北海市地处广西南部，北部湾东北岸，南、北、西三面环海，地处20°26′～21°55′N，108°51′～109°47′E。北海市辖3区1县，即海城区、银海区、铁山港区和合浦县，有涠洲、斜阳2岛（图1）。研究区地处低纬，濒临海洋，属亚热带海洋性季风气候。地貌上大部分属河海相混合堆积平原，地形平坦开阔，西端及东北部有残丘断续分布，西北部及南部在滨海平原的前缘沿海岸分布有海积阶地。区内广泛分布第四系、第三系、泥盆系。其中，第四系、第三系以松散沉积土体为主，而涠洲岛、斜阳岛则为第四系更新统的岩浆岩。此外，合浦县内主要分布着一系列北东向的断裂构造，星岛湖周围主要分布着东西向断裂构造，北海市城区则位于新生代的南康盆地中，盆地的基底及外围发育有两组断裂带。区内地下水类型主要为以Cl-Na型水为主的松散岩类孔隙水、酸盐岩裂隙孔洞水以及以HCO3·Cl-Na型为主的基岩裂隙水。土壤类型主要分为砖红壤、水稻土、赤红壤，土壤环境质量整体良好，但存在着有益元素富集分布差异性与以老城区为中心的重金属元素污染异常带等空间特征。区内矿产资源以高岭土、石英砂、钛铁砂矿、陶瓷黏土等为主。地质环境问题主要以小型的崩塌、滑坡以及海水入侵为主。广西作为我国红树林面积最大的省区，其红树林主要集中分布在北海市的沿海地带，但近10年来，由于围海造地、围海养殖与砍伐等人为因素，造成红树林面积大幅锐减。

2 评价思路

技术路线见图2。

3 评价过程

3.1 建立评价指标体系

3.1.1 生态用地评价指标体系。

（1）生态服务功能重要性评价。生物多样性是指生命形式的多样性，包括物种内、物种间、生态系统和景观的多样性[6-7]。生物多样性是生态系统的核心，支撑着全部生态系统服务类型，生物多样性的丧失将直接影响着生态系统服务功能[8-9]。水源涵养功能是生态功能的重要组成部分[10]，水源涵养服务主要表现在截留降水、增强土壤下渗、抑制蒸发、缓和地表径流和增加降水等方面[11]。水源涵养功能的下降可导致水资源的不断枯竭[12]，进而对生态系统的稳定性造成破坏性的影响（表1）。

（2）生态敏感性评价。研究区作为海水入侵的典型地区，海岸带滨海平原土壤含盐量较高，盐分组成以氯化物为主，且盐渍化分布集中连片;加之地势较低，排水不畅，土壤脱盐困难，造成耕地生产力十分低下[13]。因此，该研究以评价研究区土壤盐渍化风险来对研究区生态敏感性进行划分（表2）。

3.1.2 地质环境适宜性评价指标体系。

（1）农业用地适宜性评价指标体系。在农业用地评价指标体系中（表3），将地貌定义为地表高低起伏的形态和外貌，因每种地貌在地形坡度、沉积物土壤和水文等形态性质上各具特点[14]，所以地貌条件是农业土地利用的基础，决定着农业土地利用的基本方向与布局;降水则是农作物生长的主要限制因子，对于大部分地区而言，降水量增加恰当而适时，有利于农作物的生长发育，从而可以提高区域的农业生产力水平;土壤的类型及其相关物理、化学、生物学特性与农作物的产量与品质有着密切的关系[15];海水入侵的地区面临着海水淹没的风险，同时会导致种植成本过高，进而不适宜作为农业用地;土壤肥力是土壤物理、化学以及生物学性质的综合体现，是农作物生长过程中必不可少的重要支撑。这里参与评价的土壤肥力因子主要是养分因素方面，包括氮、磷、钾、锌、硒与有机质，考虑到二级因子过多会使得其他因子权重过分减小，因此将以上6种因子合并，用土壤肥力作为一个因子参与农业用地适宜性评价（表4）。

（2）一级建设用地适宜性评价指标体系。在一级建设用地评价指标体系中（表5），由于地下水咸化往往导致地下水矿化度偏高，从而反映上水中的阴阳离子对地下基础腐蚀性的加强，进而对建筑物的安全稳定性造成影响;断裂条件则反映区域的构造稳定性，建造在活动断层上的建筑物在受到地震后，地表产生重新错动而使建筑物破坏加重，因而遭到严重破坏的可能性大大增加;地质灾害易发程度越高对建筑物破坏的可能性就越大;地基土的类型直接关系到地基基础的稳定性，黏性土在荷载作用下容易产生剪切破坏，易液化土体在地震时可以导致地基失效，分布着岩溶的地区是地面塌陷的高易发区，进而严重危害着地表建筑的安全。

（3）二级建设用地评价指标体系。在二级建设用地评价指标体系中（表6），选择地下水污染程度作为评价居民-公共服务用地的指标，主要是从保障人类健康的角度出发，居民的生活用水若采取受污染的地下水源，则对人类健康产生不利影响，可能导致区域性地方病的发生;选择地下水防污性能作为评价环境设施用地的指标，主要考虑环境设施用地作为收集污染的用地类型，在降雨量过大可能会加剧淋滤处理物质，造成有害物质逸散污染周围环境，进而进入地下水造成污染，而通过DRASTIC模型所评价出的防污性能较好的地区可最大降低有害物质大量溢出到地下水的可能性，因而可作为环境设施用地的备选地;选用重金属含量作为工业-仓储用地的评价指标（表7），在于工业-仓储用地往往对周围土壤环境质量产生重要影响，若选择在土壤重金属含量较高的地区布置工业-仓储用地，则有很大可能对土壤造成二次污染，导致土壤质量不断下降的恶性循环，即对其进行土壤环境修复的可能性也大大降低，从而最终导致土地功能的丧失。

3.2 评价方法

3.2.1 生态服务功能重要性评价。各评价单元生态服务功能重要性等级由依据生物多样性保护（EIbd）与水源涵养（EIsy）中的最高等级（即最大值）确定，公式如下：

EI=Max{EIbd，EIsy}（1）

式中，EI为评价单元生态重要性;EIbd为生物多样性保护;EIsy为水源涵养。

3.2.2 地质环境适宜性评价。为了更好地解决了加权求和中基础权重不变导致部分决策结果偏差问题[16]，引入变权-层次分析法-綜合指数法对研究区农业用地与建设用地实施适宜性评价，其具体公式如下：

5 结论

（1）研究针对生态环境敏感与地质环境脆弱区域，构建生态用地、农业用地与建设用地的地质环境评价指标体系，引入变权层次分析-综合指数法开展土地利用规划研究。

（2）研究基于MapGIS平台，对于北海市生态用地、农业用地以及建设用地开展规划研究，重新规划面积分别占研究区总面积的43.8%、42.1%与14.1%。

（3）依据研究成果对北海市现有土地利用规划成果提出相应的优化建议，也为研究区今后的土地规划调整提供地学依据。

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