基于生态视角的山地丘陵地区建设用地适宜性评价——以麻阳苗族自治县为例

毛慧娟，陈 诚，刘培亮

（湖南省第二测绘院，湖南 长沙 410022）

“多规合一”的国土空间规划正如火如荼地编制中，根据《中共中央国务院关于建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见》（中发〔2019〕18号）［1］，资源环境承载力和国土空间开发适宜性评价［2］，《湖南省自然资源厅关于全面开展国土空间规划编制工作的通知》的相关精神，2020年底完成市县国土空间大纲编制工作，2021年12月底完成市县国土空间编制报批工作。目前，湖南省怀化市麻阳苗族自治县（以下简称麻阳县）已如期完成大纲编制，正积极地开展好资源环境承载力和国土空间开发适宜性评价、城镇开发边界模拟划定、生态保护红线等支撑国土空间规划的相关专题。资源环境承载力评价强调的是底线思维，关注的是资源环境承载的下限对人类活动的约束，而建设开发适宜性强调的是天花板思维，关注的是空间开发的上限。据麻阳苗族自治县自然资源局近5年建设用地批地台账，麻阳县每年批地约50～100hm2，作为一个深度贫困县，近几年的发展势头正盛。随着城市的不断发展和城市化进程的不断推进，由于缺乏对土地利用生态环境影响的预判和评估，引发了许多因土地扩张导致的资源浪费、环境破坏问题。为保证人类与生态环境的和谐共生，人类对于自然资源的开发使用应当保持在其承受范围之内［3］。

目前，国内建设用地适宜性评价已形成比较成熟的研究体系，主要有以下特点：（1）从研究尺度来看，评价单元多以县域为主；（2）从研究方法来看，多以定量研究方法为主，多因子叠加分析法、神经网络模型、情景分析法等为辅；（3）从评价类型来看，多以平原和丘陵地区为主，山地丘陵地区也有体现。基于生态视角，评价山地丘陵城市建设用地适宜性的研究逐渐增多，多是从单一生态重要性或是生态敏感性角度出发，没有考虑到山地丘陵地区敏感而复杂的地质、地形、地貌，应综合考量生态的重要性和敏感性［4-8］。本文在考虑了已有研究成果的基础上，综合了生态的重要性和敏感性评价，创新评价指标体系的构建，将生态敏感性指标（水土流失敏感性、石漠化敏感性）及生态重要性指标（水源涵养功能、生物多样性维护功能）等作为生态因素纳入评价指标体系，提出包含3个自然地理因子、3个社会经济因子和5个生态因子的多因子城镇建设用地适宜性评价模型。

麻阳县是中国西南地区山区丘陵城镇的典型代表，根据《湖南省主体功能区规划》（2012年版），将麻阳县定位为国家级重点生态功能区，事关国家生态安全格局的建设。

1 研究区域概况及基础数据来源

1.1 研究区域概况

麻阳县隶属怀化市，地理坐标介于东经109°24′～110°06′，北纬 27°32′～28°01′，县域交通便捷，区位条件优越。焦柳铁路纵穿南北、渝怀铁路横贯东西，包茂高速公路、G209由南至北穿境而过，S308至西向东穿过县境。麻阳县城紧邻怀化南站、铜仁凤凰机场、芷江机场，处于怀化、铜仁、吉首三大地级城市的中心点上，是湖南通往大西南的重要通道。土地总面积为1 565km2，至2019年末，常住人口35.02万人，城镇常住人口14.02万人，城镇化率达到40.03%。

麻阳县地处雪峰山与武陵山脉之间，属云贵高原的延伸地带；地势南、北、西三面高，中间低，朝东斜开口，略似“簸箕”状，地貌类型多样，以丘陵为主，平原、岗地兼有。境内最长的河流为锦江，横贯东西，至辰溪县城注入沅水，年均流量158m3/s；土壤成土母岩，主要有紫色砂页岩、石灰岩、板页岩三种，森林植被为中亚热带常绿阔叶林，植被主要类型有常绿阔叶林、杉松针叶林、常绿落叶阔叶混交林、落叶阔叶林；区内地质环境条件相对脆弱，境内滑坡、崩塌、不稳定斜坡、地面塌陷等突发性地质灾害时有发生，属于典型的喀斯特地貌区。

1.2 基础数据来源

底数均采用2000国家大地坐标系，1985国家高程基准。自然因素中坡度、地形起伏度来源于麻阳县DEM提取，地质灾害来源于麻阳县地质灾害详细调查报告，根据麻阳县地质灾害危险程度分区图矢量化得出；降雨侵蚀力和土壤质地数据来源于中国气象数据共享网；河流水系等级分布、自然保护区、森林公园等数据来源于麻阳苗族自治县水利局和林业局。

2 建设用地适宜性评价方法

2.1 评价方法

本文运用了层次分析法（AHP）。AHP不仅原理简单，而且具有扎实的理论基础，它将问题元素分解成目标、准则、方案等，定性与定量相结合。根据对各层指标的相对重要性进行两两比较、判断，并通过判断矩阵的一致性检测，最后得出各个指标的权重值［9-10］。然后利用GⅠS根据权重赋值并进行重分类，得到城市建设用地适宜性评价等级。

2.2 评价指标体系建立

从自然、经济和生态三方面选取了11个因子构建评价指标体系［9，16-17］，分别包括坡度、地形起伏度、地质灾害、交通通达性、城镇开发边界、城镇人口规模、水源涵养功能、生物多样性维护、水土流失敏感性、石漠化敏感性、生态保护红线。具体见表1。

表1 麻阳县建设用地适宜性评价指标

2.3 技术步骤

2.3.1 生态因素的数据处理

（1）水源涵养功能：麻阳县水源保护地为锦江饮用水水源保护地（一级保护区）；根据湖南省主要水系地表水环境功能区划脉络表（河流）规定，麻阳县主要水系包括一级支流辰水（锦江）、二级支流濠洛溪（尧里河），根据不同重要性等级做缓冲不同的距离分析得到，并擦除了中心城区的范围，距离河流水系越近越不适宜建设（见图1）。

（2）生物多样性维护：生物多样性维护功能评价涉及因子包括保护物种分布区、自然保护区、森林公园、湿地公园、地质公园、生态公益林、湿地、水域等［11］。麻阳县森林公园有西晃山森林公园（省级）、文明山森林公园（省级）；自然保护区有野生宜昌橙原生境保护区（国家级）、牙溪野生植物自然保护区（县级）和西晃山野生植物自然保护区（县级）；湿地公园有锦江湿地公园（国家级）；麻阳县生态公益林有国家级公益林和省级公益林。一般而言，重要等级越高越不适宜建设（见图2）。

图1 麻阳县水源涵养重要性等级

图2 麻阳县生物多样性维护等级

（3）水土流失敏感性：水土流失敏感性评价是由降雨侵蚀力、土壤质地、地形起伏度和植被覆盖度4个单要素结果集成评价得出（见表2）。根据《中国地面累年值日值数据集（1981—2010年）》，通过计算得知麻阳县县域降雨侵蚀力为中度敏感区；根据全国土壤普查数据中国1∶100万土壤数据库，得知麻阳县主要土壤质地为黏壤土、黏土；地形起伏度数据根据麻阳县DEM数字高程数据，运用ArcGⅠS进行重分类得知；植被覆盖度根据LANDSAT卫星遥感影像数据，运用ENVⅠ解译得知（见图3）。

（4）石漠化敏感性：石漠化敏感性评价是由碳酸岩出露面积百分比、地形坡度和植被覆盖度3个单要素结果集成评价得出（见表3）。由于碳酸岩出露面积百分比数据较难获取，本评价采用三调的裸岩石砾地替代；地形坡度数据、植被覆盖度同水土流失敏感性，不再赘述。通过对几项因子叠加分析，可以得知麻阳县域范围内裸岩石砾地面积较小，生态植被覆盖较好，大部分地形为山区丘陵，间杂着平原、盆地，地貌西北高，东南低。整体来看，麻阳县石漠化敏感性不高，主要为一般敏感区（见图4）。

表2 水土流失敏感性分级

图3 麻阳县水土流失敏感性等级

表3 石漠化敏感性分级

图4 麻阳县石漠化敏感性等级

2.3.2 自然地理因素的数据处理

自然地理因素评价中地形坡度和地形起伏度均来源于麻阳县DEM数字高程数据，再运用ArcGⅠS平台重分类得出；麻阳县地质灾害主要为滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷，危险程度高的区域主要分布在麻阳县中部的谭家寨乡、石羊哨乡、江口墟镇和兰村乡等（见图5）。

2.3.3 社会经济因素的数据处理

社会经济因素评价选取了交通通达性、城镇开发边界、人口规模3个因子。交通通达性的数据选取了吉怀高速、渝怀铁路（麻阳段）、焦柳铁路（麻阳段），根据重要性等级做不同的缓冲距离得出；城镇开发边界内均视为高适宜区，城镇开发边界外按照距离远近来区分适宜等级；人口规模根据麻阳县统计年鉴数据可得，城镇人口越多的地区越适宜建设。

图5 麻阳县地质灾害主要分布

2.4 评价指标权重的确定

设定麻阳县城市建设用地目标准则层判断矩阵为A，设定自然地理、生态、社会经济因素三个方案层次判断矩阵分别为B1、B2和B3，则可以构建以下矩阵：

对判断矩阵的一致性检验运用公式：

利用公式（1）、（2）对判断矩阵的一致性检验，判断矩阵的一致性可以通过。矩阵A、B1、B2、B3的权重系数如表4所示。

将各项指标的权重计算出来之后，再计算合成指标。计算方法为各指标的判断矩阵权重乘以上一层的权重，结果如表5所示。

表4 建设用地适宜性评价判断矩阵A、B1、B2、B3的权重系数

表5 建设用地适宜性评价因子权重系数表

3 评价结果分析

3.1 空间格局特征

从分析结果可以看出，麻阳县以中心城区为核心，按照“两江、三岸、五组团”（两江：锦江、尧里河；三岸：江东、河南、河北；五组团：河东组团、城北组团、城南组团、尧里组团、城西组团）构筑青山、秀水、名都融为一体的城市空间布局，同时将麻阳县工业集中区纳入中心城区范围，明确提出工业集中区原则上依托中心城市和县城选址建设。生态保护功能指向的空间主要分布在高村镇、兰里镇、兰村乡、隆家堡乡、舒家村乡；建设开发功能指向的空间主要分布在高村镇、石羊哨乡、岩门镇、和平溪乡、谭家寨乡。

建设开发潜力的分析应在建设开发高、中、低适宜区基础上，结合各种限制因素对建设开发剩余可用空间进行计算。此外，需要结合建设开发适宜性分析的结果，依次扣除生态红线、永久基本农田、生态极重要区、连片分布的现状优质耕地（高于区域平均利用等），以及难以满足城镇建设的细碎地块（地块集中度小于0.25km2）等，得到建设开发极限规模23 796.39hm2，占全县土地面积的15.20%，主要分布在高村镇、尧市镇、谭家寨乡、文昌阁乡等乡镇。

3.2 风险识别及应对

将国土空间开发适宜性全域评价结果与土地利用现状进行对比分析，识别保护利用中的问题、冲突和风险。主要包括生态保护极重要区与耕地、城镇工矿、现状建设用地冲突分析，以及建设开发不适宜区与城镇工矿、建设用地冲突分析的内容。

（1）生态保护极重要区与用地冲突分析

生态保护极重要区的耕地面积为2 238.97hm2，主要分布在吕家坪镇、和平溪乡、兰里镇、黄桑乡等乡镇。从上述结果可以看出，麻阳县部分地区的耕地与生态保护极重要区相冲突，在一定程度上会给生态系统带来压力，导致生态系统功能紊乱。因此，在耕地位置的选择上，要因地制宜，选择既适宜农业生产，又不是生态保护极重要区的土地作为耕地。

生态保护极重要区的城镇工矿用地面积为50.23hm2，主要分布在吕家坪镇、岩门镇、高村镇、郭公坪镇等乡镇。从上述结果可看出，麻阳县部分地区存在城镇工矿用地与生态保护极重要区相冲突的情况，麻阳县生态保护极重要区中的城镇工矿用地大都集中在中心城区，而城镇工矿用地会导致矿区土壤的表土流失或破坏，造成环境污染，特别是在未考虑保护土地资源、维护生态平衡的情况下，使得土地生态系统遭到严重的破坏，极大影响了当地的发展。因此，为使麻阳县有更好的发展，应考虑城镇工矿用地带来的影响，对城镇工矿用地进行合理的布局。

图7 麻阳县建设用地适宜性评价

生态保护极重要区的现状建设用地面积为1 845.32hm2，主要分布在锦和镇、兰里镇、高村镇、吕家坪镇、隆家堡乡等乡镇。从上述结果可以看出，麻阳县部分地区存在建设用地与生态保护极重要区相冲突的情况，在生态保护极重要区进行建设开发，必定会给生态环境带来负面影响。因此，进行开发建设一定要因地制宜，协调发展。

（2）建设开发不适宜区与城镇工矿、现状建设用地冲突分析

建设开发不适宜区的城镇工矿用地面积为308.38hm2，主要分布在高村镇、吕家坪镇、岩门镇等乡镇。从上述结果可以看出，麻阳县部分地区存在城镇工矿用地与建设开发不适宜区相冲突的情况，麻阳县建设开发不适宜区中的城镇工矿用地主要沿锦江河分布，该区域位于生态保护高度重要区域。因此，为使麻阳县更好地发展，应考虑到城镇工矿用地带来的影响，对城镇工矿用地进行合理布局。

建设开发不适宜区内的现状建设用地面积约3 474.36hm2，主要分布在高村镇、锦和镇、兰里镇、江口墟镇、郭公坪镇、尧市镇等乡镇，从地域上看主要沿锦江河分布。该区域位于生态保护高度重要区域，大部分的乡镇虽然现状建设用地冲突较小，但仍需要因地制宜，选择资源承载力较好的区域作为建设区域，同时要避免建设开发不适宜区域，优化建设用地的空间分布格局，强化主体功能区划，提高建设用地的使用效率并促进麻阳县经济快速发展。

（3）建设开发适宜性评价

建设适宜性等级与生态保护等级表现出很强的负相关特征。麻阳县建设承载能力较高的区域主要分布在北部、东南部和西南部，这些区域的土地资源利用程度较好，主要表现为区域地形较为平缓、没有蓄滞洪区；水资源的可利用程度高，主要体现在水系发育好、河网密集、水储量丰富、水质好；自然灾害危险性低，体现在麻阳县水土保持良好，境内不存在大面积的自然灾害频发区域且境内无大型地质灾害记录。而建设承载能力较低的区域则主要分布在中部和西部。这些区域生态保护等级高，特征表现为主要沿锦江河和尧里河分布以及多森林公园和自然保护区，该区域需要着重加强生态保护力度，保障区域生态安全。

麻阳县建设开发适宜性评价结果显示，全县高适宜区面积为12 851.84hm2，占比8.21%；中适宜区面积为2 100.97hm2，占比1.34%；低适宜区面积为36 335.17hm2，占比为23.21%；不适宜区面积为105 269.48hm2，占比为 67.24%，见表 6。

表6 建设用地适宜性评价等级

4 结论

山地丘陵地区城镇建设用地的适宜性结果受多方面影响，加上生态环境比平原地区复杂，本文在以往研究的基础上将水源涵养功能、生态保护红线、自然保护地等生态重要性因子纳入城镇建设用地适宜性评价体系，因而评价体系更契合山水林田湖草统筹保护理念。本文的建设用地适宜性评价结果基本与麻阳县资源环境承载力和建设开发适宜性评价结果相契合，对城镇开发边界的模拟划定和生态保护红线的划定以及其他专题研究有一定的指引作用，同时对即将开展的国土空间规划的编制能起到很好的支撑作用。但鉴于本研究水平和能力因素及选择评价因子、确定因子权重时存在一定的主观性，难免对评价结果产生影响。期待更多学者在关注生态保护的大视角下评价建设用地的适宜性。