黃驊市未利用地開發(fā)適宜性分區(qū)研究*

何 玲, 閆慧慧, 賈啟建, 張 利, 宋周鶯

(1. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)國(guó)土資源學(xué)院 保定 071000; 2. 國(guó)土資源部環(huán)渤海土地利用河北滄州野外基地 滄州 061000; 3. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)村發(fā)展學(xué)院 保定 071000; 4. 中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所 北京 100101)

中國(guó)的發(fā)展正處于轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期, 隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的快速推進(jìn), 由此帶來(lái)的土地資源合理開發(fā)及其可持續(xù)利用也逐漸成為熱點(diǎn)問(wèn)題。一方面,建設(shè)用地需求持續(xù)增加, 建設(shè)用地供需矛盾達(dá)到了前所未有的緊張程度; 另一方面, 耕地和基本農(nóng)田保護(hù)形勢(shì)也異常嚴(yán)峻, 耕地占補(bǔ)平衡和總量平衡的目標(biāo)受到嚴(yán)峻挑戰(zhàn)[1-4]。為破解上述國(guó)土資源管理中保障發(fā)展和保護(hù)資源的“兩難”問(wèn)題, 在國(guó)土資源部門的組織引導(dǎo)下,未利用地開發(fā)工作在各地快速推進(jìn)。未利用地作為重要的土地后備資源, 對(duì)其開發(fā)適宜性進(jìn)行評(píng)價(jià)并確定開發(fā)分區(qū), 對(duì)緩解土地供需矛盾、保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展具有積極的作用, 也是土地利用規(guī)劃修編中突破指標(biāo)約束和資源瓶頸的重要途徑。2013年, 國(guó)土資源部發(fā)布的《全國(guó)國(guó)土規(guī)劃綱要(2011—2030年)》明確指出, “推進(jìn)未利用地開發(fā)利用是統(tǒng)籌經(jīng)濟(jì)發(fā)展與耕地保護(hù)、破解土地供需兩難的必然選擇, 是化解征地矛盾、促進(jìn)社會(huì)和諧穩(wěn)定的重要出路”。

近年來(lái), 國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界也開始逐漸重視未利用地資源的研究。一方面, 部分學(xué)者從實(shí)際工作出發(fā),分析在國(guó)土資源部門的組織引導(dǎo)下, 我國(guó)各地的未利用地開發(fā)模式及其存在的問(wèn)題。例如普遍存在的耕地“占優(yōu)補(bǔ)劣”現(xiàn)象[5-7]; 以及在未利用地開發(fā)過(guò)程中, 不合理開發(fā)導(dǎo)致的生態(tài)問(wèn)題, 如土地沙化、水土流失及土壤鹽漬化等[8-10]。另一方面, 國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行了深入研究并尋求解決辦法。例如Pereira 等[11]、Fitzsimons等[12]、Afshari等[13]、唐常春等[7]、金貴等[14]等不斷豐富與完善了土地評(píng)價(jià)指標(biāo)體系, 從不同角度對(duì)土地利用適宜性進(jìn)行評(píng)價(jià),進(jìn)而引導(dǎo)土地利用分區(qū); 張鳳榮等[15]、舒幫榮等[16]、吳大放等[17]和關(guān)小克等[18]則從生態(tài)安全性和生態(tài)適宜性角度提升了生態(tài)指標(biāo)在評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中的比重;廖和平[19]、劉耀林等[20]、歐陽(yáng)志云等[21]將模糊評(píng)價(jià)法、計(jì)算智能理論和生態(tài)位適宜度方法引入土地評(píng)價(jià)領(lǐng)域, 拓展了該領(lǐng)域的研究方法體系。但總體而言, 現(xiàn)有文獻(xiàn)的研究對(duì)象主要是未利用地整體, 較少對(duì)更細(xì)致的未利用地地類進(jìn)行適宜性評(píng)價(jià); 另外, 對(duì)更細(xì)致的未利用地地類進(jìn)行多目標(biāo)分析及多用途耦合的決策方法仍有待探索。

正是在這種背景下, 本文以河北省黃驊市為例,通過(guò)對(duì)該市常見(jiàn)的未利用地宜耕和宜建用途建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系, 基于多學(xué)科交叉研究, 采用綜合指數(shù)法、權(quán)衡模型和遺傳算法對(duì)土地開發(fā)利用及其風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估, 進(jìn)而通過(guò)耦合分析確定土地利用開發(fā)分區(qū)。首先, 本文將未利用地分別進(jìn)行宜耕、宜建和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)三重評(píng)價(jià); 其次, 結(jié)合權(quán)衡模型和遺傳算法對(duì)上述三重評(píng)價(jià)進(jìn)行耦合, 進(jìn)而確定土地利用開發(fā)分區(qū), 以期為我國(guó)未利用地開發(fā)及土地利用規(guī)劃提供新方法及研究示范。

1 數(shù)據(jù)與方法

1.1 研究區(qū)概況

黃驊市位于河北省東南部, 38°09′～38°39′N,117°05′～117°49′E。黃驊市地勢(shì)低洼平坦, 海拔高程1～7 m, 年平均氣溫 13 ℃左右, 年蒸發(fā)量 1 500～2 000 mm, 降水量 500～600 mm。全市土壤瘠薄, 鹽堿化程度嚴(yán)重, 土壤含鹽量在 0.3%以上, 最高達(dá)3.29%; 土壤有機(jī)質(zhì)含量較低, 平均為 9.5 g·kg-1。全市有未利用地66 590.53 hm2, 占全市土地總面積的29.46%, 涉及地類主要有鹽堿地、其他草地、內(nèi)陸灘涂和沿海灘涂 4種地類, 各地類面積分別為34 075.65 hm2、2 706.32 hm2、6 811.13 hm2、22 997.43 hm2。鹽堿地所占比例最大, 為全市未利用地面積的51.17%, 其次為沿海灘涂, 占全市未利用地面積的34.54%, 其他草地的分布面積最少, 為4.06%。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

未利用地資源適宜性評(píng)價(jià)及開發(fā)分區(qū), 涉及生態(tài)、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等多方面的諸多指標(biāo), 指標(biāo)涉及面廣、數(shù)據(jù)量大。本文研究數(shù)據(jù)一部分來(lái)自 303個(gè)有效樣點(diǎn)實(shí)地調(diào)查獲取的一手?jǐn)?shù)據(jù), 另一部分來(lái)自河北省國(guó)土、建設(shè)、水利、環(huán)保等部門。1)國(guó)土資源局: 1∶1萬(wàn)最新土地利用變更調(diào)查成果, 1∶1萬(wàn)遙感影像, 新一輪市鄉(xiāng)兩級(jí)土地利用總體規(guī)劃, 土地整治與基本農(nóng)田規(guī)劃, 地質(zhì)災(zāi)害防治規(guī)劃, 耕地后備資源調(diào)查資料。2)建設(shè)規(guī)劃局: 城市總體規(guī)劃, 城鎮(zhèn)體系規(guī)劃, 建筑地基承載力技術(shù)規(guī)程。3)水利局:水利志, 水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀與綜合評(píng)價(jià), 地下水開采相關(guān)文件。4)環(huán)保局: 生態(tài)環(huán)境規(guī)劃相關(guān)資料。

1.3 研究方法

1.3.1 未利用地適宜性評(píng)價(jià)方法

1)適宜性評(píng)價(jià)步驟

未利用地評(píng)價(jià)的前提是合理劃分評(píng)價(jià)單元, 常見(jiàn)的劃分方法有疊置法、地塊法和網(wǎng)格法等, 劃分方法不同評(píng)價(jià)結(jié)果存在差異。選取地塊法劃分評(píng)價(jià)單元要求對(duì)研究區(qū)內(nèi)土地狀況十分熟悉, 該方法能避免由于單元?jiǎng)澐执蚱频貕K邊界的缺陷, 評(píng)價(jià)結(jié)果便于操作, 地塊開發(fā)利用方向更加明確。

適宜性評(píng)價(jià)具體操作步驟如下: 第一, 根據(jù)未利用地特點(diǎn)和地表形態(tài)對(duì)宜耕或宜建利用的限制,建立指標(biāo)體系; 指標(biāo)選取、指標(biāo)分值及權(quán)重均采用特爾斐法確定, 特爾斐法是采用背對(duì)背的通信方式征詢專家小組成員的預(yù)測(cè)意見(jiàn), 經(jīng)過(guò)多輪征詢, 使專家小組意見(jiàn)趨于集中并獲得集體判斷結(jié)果。第二,定量化處理各評(píng)價(jià)指標(biāo)相關(guān)數(shù)據(jù); 確定評(píng)價(jià)指標(biāo)適宜度屬性值, 輸入屬性數(shù)據(jù)庫(kù), 生成矢量格式的適宜性評(píng)價(jià)底圖。第三, 將評(píng)價(jià)底圖經(jīng)過(guò)緩沖區(qū)處理、柵格化處理生成柵格格式單因子評(píng)價(jià)圖。第四, 采用綜合指數(shù)法計(jì)算未利用地開發(fā)適宜性。第五, 在ArcGIS軟件中利用自然斷點(diǎn)法對(duì)研究區(qū)未利用地適宜性進(jìn)行等級(jí)劃分。

2)適宜性評(píng)價(jià)方法——綜合指數(shù)法

適宜性評(píng)價(jià)采用綜合指數(shù)法, 根據(jù)各評(píng)價(jià)指標(biāo)及其分值、權(quán)重, 進(jìn)行各指標(biāo)要素的加權(quán)疊加分析,計(jì)算得到綜合分值[15,22]:

式中:H為綜合分值,wj為第j個(gè)參評(píng)因素的權(quán)重,fj為第j個(gè)參評(píng)因素的質(zhì)量分值,n為參評(píng)因素總個(gè)數(shù)。

權(quán)重總和為 1, 綜合分值為 0～100分, 運(yùn)用ArcGIS自然間斷法將綜合分值按上述評(píng)價(jià)體系進(jìn)行重分類, 劃分各土地利用方式適宜性等級(jí)分值區(qū)間,最終得出綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。

1.3.2 未利用地開發(fā)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

未利用地開發(fā)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是利用土地科學(xué)、環(huán)境學(xué)、生態(tài)學(xué)、地理學(xué)、生物學(xué)等多學(xué)科綜合知識(shí), 采用量化分析技術(shù)手段預(yù)測(cè)、分析和評(píng)價(jià)將要進(jìn)行的未利用地開發(fā)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)及其組分可能造成的損傷。因而, 在確定評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)既要考慮未利用地特點(diǎn),又要充分利用周邊環(huán)境。指標(biāo)選取、指標(biāo)分值及權(quán)重均采用特爾斐法, 評(píng)價(jià)過(guò)程采用綜合指數(shù)法。

1.3.3 土地利用開發(fā)分區(qū)劃分方法

未利用地合理開發(fā)模式的決策分析過(guò)程, 需要綜合考慮社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)等多種影響因素[23-24]。不同決策主體所追求的未利用地適宜性之間可能存在矛盾, 為實(shí)現(xiàn)最終目標(biāo)之間的相對(duì)均衡, 并協(xié)調(diào)不同利益主體, 需在矛盾目標(biāo)之間尋求平衡點(diǎn)。本文基于已有的宜耕、宜建和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)三重評(píng)價(jià), 結(jié)合權(quán)衡模型和遺傳算法對(duì)上述三重評(píng)價(jià)進(jìn)行耦合分析, 進(jìn)而確定土地利用開發(fā)分區(qū)。

1)權(quán)衡模型的構(gòu)建方法

本研究利用遺傳算法, 以未利用地宜耕、宜建、宜生態(tài)(所有未開發(fā)為耕地或建設(shè)用地的地類, 且可依據(jù)實(shí)際情況用作林地、牧草地或保持現(xiàn)狀的地類,本文統(tǒng)稱為宜生態(tài)用途)等用地類型為染色體, 以未利用地總面積與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r為約束條件模擬其過(guò)程, 通過(guò)模型反復(fù)迭代, 求得模型非劣解組合,以便劃分開發(fā)分區(qū)。

①設(shè)置耦合要素。耦合要素即模型變量, 綜合考慮資料可獲取性與變量可操作性, 設(shè)置宜耕、宜建、宜生態(tài) 3種未利用地開發(fā)利用方式為變量。其中, 宜耕未利用地設(shè)為x1, 宜建未利用地設(shè)為x2, 宜生態(tài)未利用地設(shè)為x3。

②確定耦合目標(biāo)。耦合目標(biāo)由兩個(gè)或多個(gè)分項(xiàng)目標(biāo)組成, 最終實(shí)現(xiàn)綜合目標(biāo)。如, 未利用地適宜性目標(biāo)包括經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)效益目標(biāo)。綜合目標(biāo)即是實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)最優(yōu)化。其原始模型為:

式中:X為綜合效益, 元;f1（x）,f2（x）, …,fP（x）為分項(xiàng)目標(biāo)效益, 元;P為耦合目標(biāo)個(gè)數(shù)。

③確定適宜性目標(biāo)。 提取各評(píng)價(jià)單元適宜性評(píng)價(jià)等級(jí)結(jié)果, 求和得到研究區(qū)全域未利用地開發(fā)適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果, 最終目標(biāo)是使其最大化。具體公式計(jì)算如下:

式中:f1（x）為分項(xiàng)目標(biāo)效益, 元;m為未利用地開發(fā)利用類型數(shù),m=1, 2, 3;n為參評(píng)單元個(gè)數(shù);xij為評(píng)價(jià)單元j作為i類土地利用方式的面積, m2;sij為評(píng)價(jià)單元j作為i種土地利用方式利用綜合指數(shù)法得出的適宜性分值。

④確定經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)效益目標(biāo)。 經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與生態(tài)各分項(xiàng)效益目標(biāo)通過(guò)相關(guān)文獻(xiàn)初步確定[23-24], 利用特爾斐法結(jié)合黃驊市實(shí)際情況修正,修正結(jié)果分別按如下公式進(jìn)行計(jì)算:

式中:f2（x）、f3（x）、f4（x）分別為研究區(qū)未利用地資源開發(fā)利用的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、生態(tài)效益, 元;aij、bij、cij分別為評(píng)價(jià)單元j作為i類土地利用類型的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)相對(duì)效益系數(shù)(表1), 其他符號(hào)含義同上。

表1 未利用地3類利用類型的相對(duì)效益系數(shù)值Table 1 Relative efficiency coefficient values of three types of land use of unused land

⑤設(shè)置約束條件。 本文主要考慮研究區(qū)土地利用條件狀況約束、模型運(yùn)算約束兩個(gè)方面。如, 土地利用條件約束包括土地總面積, 模型運(yùn)算約束包括系統(tǒng)變量非負(fù)約束; 若權(quán)衡模型中所涉變量為地類面積, 必須保證為正數(shù); 另外, 代表地塊的每個(gè)評(píng)價(jià)單元必須有且只有一種對(duì)應(yīng)的土地利用方式,不可出現(xiàn)空缺或重疊現(xiàn)象。

未利用地總面積約束, 宜耕、宜建、宜生態(tài)3類用地面積之和為研究區(qū)未利用地的總面積, 即:

式中:A為研究區(qū)未利用地資源總面積, m2; 其他符號(hào)含義同上。

模型運(yùn)算約束, 系統(tǒng)變量非負(fù)約束: 權(quán)衡模型中所涉變量為地類面積, 必須為正數(shù), 即:x1＞0,x2＞0,x3＞0。

2)遺產(chǎn)算法對(duì)權(quán)衡模型求解

運(yùn)用遺傳算法借助Matlab軟件輔助進(jìn)行權(quán)衡模型的運(yùn)行與求解。一是利用Random函數(shù)確定初始種群,以此為父代進(jìn)行后代的遺傳變異進(jìn)化, Random函數(shù)在適宜性較高地區(qū)隨機(jī)選擇父代個(gè)體, 生成模型的初始解集; 二是根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)中單元編號(hào)順序, 由左到右,從下到上依次進(jìn)行鄰域分析, 選取適應(yīng)性高的個(gè)體進(jìn)行后代個(gè)體遺傳; 三是在正常遺傳操作過(guò)程中, 隨機(jī)選取部分個(gè)體進(jìn)行交叉、變異操作, 以產(chǎn)生新個(gè)體, 然后重新計(jì)算適應(yīng)度值的大小, 擇優(yōu)進(jìn)化; 四是在模型約束條件制約下, 產(chǎn)生符合條件的進(jìn)化結(jié)果, 并將結(jié)果輸入到GIS數(shù)據(jù)庫(kù)中, 確定最終結(jié)果的數(shù)量與空間位置[25-26]。模型運(yùn)算過(guò)程中遺傳代數(shù)設(shè)置為100, 優(yōu)秀后代個(gè)體占父代個(gè)體數(shù)目設(shè)置為 1/3, 依此步驟逐漸進(jìn)化, 使得非劣解集逐漸趨于最優(yōu)。

2 結(jié)果與分析

2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

2.1.1 未利用地宜耕評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

未利用地宜耕評(píng)價(jià)按照地類不同(其他草地、鹽堿地、沿海灘涂和內(nèi)陸灘涂)分別進(jìn)行評(píng)價(jià)。鹽堿地和其他草地評(píng)價(jià)選取表土質(zhì)地、土地構(gòu)型、地下水埋深、地下水開采限制、地下水礦化度、土壤含鹽量和植被覆蓋度7項(xiàng)指標(biāo)(表2); 內(nèi)陸灘涂和沿海灘涂選取表土質(zhì)地、地下水埋深、土地構(gòu)型、周邊土源類型及土源距離5項(xiàng)指標(biāo)(表3)。

2.1.2 未利用地宜建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

宜建評(píng)價(jià)根據(jù)未利用地自然屬性、地表形態(tài)和工程地質(zhì)條件對(duì)建設(shè)用地開發(fā)利用的限制程度進(jìn)行評(píng)價(jià)。宜建評(píng)價(jià)針對(duì)未利用地總體選擇地質(zhì)災(zāi)害、地基承載力、淡水水源保障、地下水埋深、交通條件和洪澇程度 6項(xiàng)指標(biāo)(表 4)?！秶?guó)土資源“十三五”規(guī)劃綱要》明確提出控制建設(shè)用地總量, 因此本文對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格把控, 即任一指標(biāo)低于30分不做建設(shè)用地開發(fā)。

表2 鹽堿地、其他草地宜耕評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Table 2 Cultivation suitability evaluation indexes system of saline-alkali soil and other grass land

表3 內(nèi)陸灘涂、沿海灘涂宜耕評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Table 3 Cultivation suitability evaluation indexes system of inland and coastal beaches

2.1.3 未利用地開發(fā)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

結(jié)合未利用地開發(fā)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)特點(diǎn), 從鹽漬程度、植被覆蓋度、土層厚度和瀝澇程度構(gòu)建指標(biāo)體系(表 5)。

2.2 未利用地適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果

2.2.1 未利用地宜耕評(píng)價(jià)結(jié)果

根據(jù)測(cè)算結(jié)果, 黃驊市的未利用地宜耕性可以劃分為 4個(gè)等級(jí), 綜合分值(H1)值≥84為高適宜,76～84為中適宜, 60～76為低適宜, ＜60為不適宜。其中, 內(nèi)陸灘涂主要為高適宜級(jí)宜耕未利用地, 其他草地主要是中適宜級(jí)宜耕未利用地, 沿海灘涂全部為不適宜級(jí), 鹽堿地主要是高適宜和中適宜級(jí)宜耕未利用地(表6)。

從黃驊市未利用地的宜耕資源數(shù)量和空間布局(表 6, 圖 1)看, 高適宜宜耕未利用地資源面積為22 552.34 hm2, 占全市未利用地資源總面積的33.87%, 主要分布在黃驊市中北部和南部區(qū)域, 涉及鄉(xiāng)鎮(zhèn)主要包括呂橋鎮(zhèn)、羊二莊回族鎮(zhèn)、國(guó)營(yíng)中捷農(nóng)場(chǎng)、羊三木回族鄉(xiāng)等。中適宜級(jí)宜耕未利用地資源面積為12 955.43 hm2, 占全市未利用地資源總面積的19.46%, 主要分布在黃驊市中部和西部區(qū)域。低適宜級(jí)宜耕未利用地資源面積為 5 801.81 hm2, 占全

市未利用地資源總面積的 8.71%, 主要分布在黃驊鎮(zhèn)周圍。不適宜級(jí)宜耕未利用地資源面積為25 280.95 hm2, 占全市未利用地資源總面積的37.96%, 主要分布在東部沿海。

表4 未利用地宜建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Table 4 Construction suitability evaluation indexes system of unutilized land

表5 未利用土地開發(fā)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Table 5 Ecological risk evaluation indexes system of utilization of unused land

表6 黃驊市各地類未利用地資源的宜耕性評(píng)價(jià)結(jié)果Table 6 Cultivation suitability of each type of unused land in Huanghua City

圖1 黃驊市未利用地資源宜耕性評(píng)價(jià)結(jié)果圖Fig. 1 Distribution of different grades of cultivation suitability of unused land in Huanghua City

2.2.2 未利用地宜建評(píng)價(jià)結(jié)果

根據(jù)測(cè)算結(jié)果, 黃驊市的未利用地宜建性可以劃分為 3個(gè)等級(jí), 綜合分值(H2)≥70為高適宜, 58～70為中適宜, ＜58為低適宜。其中, 低適宜級(jí)宜建未利用地面積較大, 而中適宜級(jí)宜建未利用地面積較小(表 7)。

具體來(lái)看(表 7, 圖 2), 低適宜級(jí)宜建未利用地面積最大, 為 48 106.41 hm2, 占全市未利用地的72.24%; 主要集中在沿海灘涂和中部地區(qū), 涉及鄉(xiāng)鎮(zhèn)有南排河鎮(zhèn)、新村回族鄉(xiāng)、南大港管理區(qū)和國(guó)營(yíng)中捷友誼農(nóng)場(chǎng)等; 從土地類型看, 低適宜級(jí)宜建未利用地主要是沿海灘涂和鹽堿地, 分別占低適宜級(jí)宜建用地的47.80%和32.81%; 內(nèi)陸灘涂全部為低適宜級(jí)。高適宜級(jí)宜建未利用地面積為17 996.17 hm2,占全市未利用地的 27.03%, 主要分布在中部和西部,包括黃驊鎮(zhèn)、羊三木回族鄉(xiāng)、舊城鎮(zhèn)等鄉(xiāng)鎮(zhèn); 從土地類型看, 全部是鹽堿地。中適宜級(jí)宜建未利用地面積很少, 主要涉及部分鹽堿地和其他草地。

表7 黃驊市各地類未利用地資源類型宜建評(píng)價(jià)結(jié)果Table 7 Construction suitability of each type of unused land in Huanghua City

圖2 黃驊市未利用地資源宜建性評(píng)價(jià)結(jié)果圖Fig. 2 Distribution of different grades of construction suitability of unused land in Huanghua City

2.3 未利用地生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果

根據(jù)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)估算結(jié)果, 將黃驊市未利用地分為高生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)、中高生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)、中生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)、中低生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)和低生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。其中, 高生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)不宜進(jìn)行耕地和建設(shè)用途開發(fā), 其他生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)參與耦合計(jì)算確定開發(fā)利用方向。

測(cè)算結(jié)果表明(表 8), 黃驊市未利用地資源中,中低和中高生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)分布最廣, 面積分別為20 432.73 hm2和18 597.37 hm2, 占未利用地資源的30.68%和 27.93%; 高生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)面積最小, 占未利用地資源的 1.90%; 而低生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)和中生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)分別占全市未利用地資源的20.28%和19.21%。

從空間格局看(圖3), 黃驊市未利用地生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)呈現(xiàn)西高東低的空間格局。高生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)和中高生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要分布在東部沿海和中部地區(qū)。從土地類型看, 高生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)和中高生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要是內(nèi)陸灘涂和沿海灘涂, 低生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)和中低生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要是鹽堿地。從適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果看, 高生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)和中高生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要涉及不適宜級(jí)宜耕和低適宜級(jí)宜建未利用地, 不宜用作第1開發(fā)時(shí)序用地,人類的開發(fā)活動(dòng)會(huì)加劇對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境破壞, 因此該區(qū)域可開發(fā)為林地等生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值相對(duì)較高的用地類型或留作最后開發(fā)時(shí)序用地。中生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)分布廣泛, 涉及各種未利用地類型, 適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果主要涉及中適宜級(jí)宜耕和高、中適宜級(jí)宜建未利用地, 開發(fā)活動(dòng)會(huì)對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響, 因此該區(qū)域應(yīng)盡量不用作第1開發(fā)時(shí)序用地。低生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)和中低生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要分布在縣中西部地區(qū),土地類型主要是鹽堿地, 適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果主要涉及高、中適宜級(jí)宜耕和高、中適宜級(jí)宜建未利用地,該類型區(qū)域內(nèi)土地開發(fā)條件好, 可用作首選開發(fā)用地。

表8 黃驊市各地類未利用地資源生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果Table 8 Ecological risk of each type of unused land in Huanghua City

圖3 黃驊市未利用地資源生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果圖Fig. 3 Distribution of different ecological risk zones of unused land in Huanghua City

2.4 未利用地開發(fā)分區(qū)

基于上述分析, 根據(jù)權(quán)衡模型分區(qū)方法進(jìn)行測(cè)算, 將黃驊市未利用地資源劃分為耕地開發(fā)區(qū)、建設(shè)用地開發(fā)區(qū)和生態(tài)用地開發(fā)區(qū)3種類型(表9、圖4)。黃驊市的未利用地資源中生態(tài)用地保護(hù)區(qū)面積最大,主要分布在東部和中部地區(qū); 耕地開發(fā)區(qū)次之, 主要分布在中部和西部地區(qū); 建設(shè)用地開發(fā)區(qū)面積最小, 主要分布在黃驊鎮(zhèn)周圍。

耕地開發(fā)區(qū)面積為 19 105.58 hm2, 占全市未利用地的 28.69%, 主要分布在羊二莊鎮(zhèn)、中捷農(nóng)場(chǎng)和滕莊子鄉(xiāng)等。該區(qū)域適宜性評(píng)價(jià)多為高、中適宜級(jí)宜耕未利用地和中低生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)、低生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。該開發(fā)區(qū)地勢(shì)相對(duì)平坦, 有可利用水源和土源, 宜采取工程措施, 實(shí)施鹽堿地整治和土地開發(fā)整理工程, 增加耕地后備資源, 提升耕地質(zhì)量。

建設(shè)用地開發(fā)區(qū)面積為 3 578.97 hm2, 占全市未利用地的 5.37%; 空間分布較集中, 主要分布在黃驊鎮(zhèn)等。該開發(fā)區(qū)適宜性評(píng)價(jià)主要涉及高、中適宜級(jí)宜建未利用地和低生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)、中低生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)?；谠搮^(qū)域立地條件較好、交通便利, 有可利用水源, 在土地利用總體規(guī)劃確定的有條件建設(shè)區(qū)和允許建設(shè)區(qū)范圍內(nèi), 宜鼓勵(lì)和引導(dǎo)實(shí)施民生工程、基礎(chǔ)設(shè)施及重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目。

生態(tài)用地開發(fā)區(qū)面積最大, 為 43 905.98 hm2,占全市未利用地的 65.94%, 主要位于市東部和中部,包括南排河鎮(zhèn)、新村回族鄉(xiāng)和中捷農(nóng)場(chǎng)等。適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果多為 不適宜和低適宜級(jí)宜耕未利用地,低適宜級(jí)宜建未利用地, 高生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)、中高生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。基于該區(qū)域表土質(zhì)地差, 宜盡量減少人類開發(fā)利用活動(dòng), 保持原有生態(tài)環(huán)境。

表9 黃驊市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)未利用地開發(fā)分區(qū)結(jié)果Table 9 Regionalization results of exploitation of unused land in Huanghua City hm2

3 結(jié)論

土地資源是人類一切社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的載體, 應(yīng)通過(guò)因地制宜的土地利用形成合理的土地利用開發(fā)分區(qū)[15]。本文以河北省黃驊市為例, 基于 303個(gè)有效樣點(diǎn)調(diào)查數(shù)據(jù), 分析未利用地適宜性評(píng)價(jià)及其開發(fā)分區(qū)方法, 以期為國(guó)土資源部門緩解土地供需矛盾、保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供有效方法。研究結(jié)果顯示, 1)黃驊市未利用地宜耕開發(fā)可分為4個(gè)等級(jí); 不適宜級(jí)宜耕未利用地面積最大, 主要分布在黃驊市東部區(qū)域, 低適宜級(jí)宜耕未利用地面積最小, 高適宜級(jí)宜耕未利用地主要分布在黃驊市中北部和南部區(qū)域, 中適宜級(jí)宜耕未利用地主要分布在黃驊市中部和西部區(qū)域。2)未利用地宜建性可以劃分為3個(gè)等級(jí), 低適宜級(jí)宜建未利用地面積最大,主要集中在沿海灘涂和中部地區(qū); 高適宜級(jí)宜建未利用地主要分布在中部和西部; 中適宜級(jí)宜建未利用地分布廣泛, 主要涉及部分鹽堿地和其他草地。3)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)可分為 5級(jí), 黃驊市未利用地生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)呈現(xiàn)東高西低的空間格局; 高、中高生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要分布在東部沿海和中部地區(qū); 低和中低生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要分布在市西部和中部, 以鹽堿地為主。4)黃驊市未利用地可分為耕地、建設(shè)用地、生態(tài)用地3種重點(diǎn)開發(fā)區(qū), 其中, 耕地重點(diǎn)開發(fā)區(qū)主要分布在中部和西部, 可通過(guò)鹽堿地整治和土地開發(fā)整理工程, 增加耕地后備資源; 建設(shè)用地重點(diǎn)開發(fā)區(qū)主要分布在中部黃驊鎮(zhèn)周圍, 宜優(yōu)先用于民生工程、基礎(chǔ)設(shè)施及重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目用地; 生態(tài)用地重點(diǎn)功能區(qū)主要位于市東部, 宜盡量減少人類開發(fā)利用活動(dòng),以生態(tài)保護(hù)為主。

圖4 黃驊市未利用地開發(fā)分區(qū)圖Fig. 4 Distribution of exploitation zones of unused land in Huanghua City

本文的適宜性評(píng)價(jià)及其開發(fā)分區(qū)研究主要是針對(duì)黃驊市的每處評(píng)價(jià)單元進(jìn)行, 尚未考慮地類集中連片情況。在今后的研究中, 將會(huì)進(jìn)一步在權(quán)衡模型中增加地類集中連片的約束條件, 使研究方法更貼合我國(guó)國(guó)土地資源實(shí)際利用情況。

在適宜性評(píng)價(jià)過(guò)程中, 只選擇了宜耕和宜建用途, 黃驊市也有開發(fā)為牧草地、濕地、林地等的未利用地, 但黃驊市這樣的土地面積很少, 且宜草、宜濕地等用途歸入生態(tài)用途。本文涉及生態(tài)用地區(qū)(將林地、園地、草地、濕地、水域等統(tǒng)一視做生態(tài)用地), 因此并沒(méi)有將草地、濕地等開發(fā)用途單獨(dú)評(píng)價(jià),為了提高開發(fā)分區(qū)精度, 今后會(huì)進(jìn)一步開展多種用途適應(yīng)性評(píng)價(jià)。

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