基于生態(tài)綠當(dāng)量的北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶土地利用狀況分析

劉長寧等

摘要基于生態(tài)綠當(dāng)量模型，以寧夏銀川市濱河新區(qū)核心區(qū)為研究對象，分析了該區(qū)域土地利用狀況，結(jié)果表明，核心區(qū)綠當(dāng)量總面積為51.11 km2，覆蓋率為31.17%；核心區(qū)現(xiàn)狀土地綠當(dāng)量較大，生態(tài)環(huán)境良好，具備建設(shè)生態(tài)城的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞生態(tài)綠當(dāng)量；農(nóng)牧交錯(cuò)帶；土地利用；濱河新區(qū)

中圖分類號S181.3文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號0517-6611（2014）36-13080-03

AbstractThe land use of YinchuanBingheXin Core Area of Ningxia was analyzed based on ecological green equivalent. The result showed that area of core areas green equivalent was 51.11 km2， and forest coverage is 31.17%； the green equivalent was large， the environmental quality was improving， and YinchuanBingheXin Core Area could build up ecological city.

Key wordsEcological green equivalent； Farmingpastoral transitional zone； Land use； YinchuanBingheXin Core Area

作為導(dǎo)致全球氣候變化的主要原因，土地利用/土地覆被變化可以說是自然與人文過程交叉最為密切的問題[1]，因此，隸屬“國際科學(xué)聯(lián)合會(huì)”（ICSU）的IGBP（國際地圈生物圈計(jì)劃）和隸屬于“國際社會(huì)科學(xué)聯(lián)合會(huì)”（ISSC）的IHDP（國際全球環(huán)境變化人文因素計(jì)劃）兩組織將土地利用/覆蓋變化研究列為國際全球變化研究的核心計(jì)劃[2]。20世紀(jì)90年代，隨著全球環(huán)境變化問題日益突現(xiàn)，國際上加大了對土地利用/覆蓋變化的研究，特別是近年來，隨著我國規(guī)劃層次環(huán)境影響評價(jià)的研究深入，探討與土地利用變化相關(guān)的環(huán)境影響評價(jià)的研究逐漸增多。然而，相關(guān)研究多集中于土地利用產(chǎn)出的經(jīng)濟(jì)合理性，針對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)方面的研究涉及不多[3-5]，為了對土地利用等因素引發(fā)的生態(tài)服務(wù)功能進(jìn)行補(bǔ)償，我國學(xué)者葉文虎最早提出了“生態(tài)綠當(dāng)量”的概念[6-10]。所謂生態(tài)綠當(dāng)量是指其他綠色植被的綠量相對于等量森林面積的綠量的比率，其主體可以為草地、園地、耕地等其他綠色植被[9]。隨后，相關(guān)研究逐漸增多，如黃曉鸞等以上海和合肥為例進(jìn)行了綠量的測量分析[11]，周堅(jiān)華提出了“綠化三維量”的概念，即綠色植物連葉所占據(jù)的空間體積，隨后又提出了以彩紅外航片判讀和計(jì)算機(jī)模擬測算綠量的一套理論技術(shù)和方法[12]。“生態(tài)綠當(dāng)量”應(yīng)用最早出現(xiàn)在生態(tài)補(bǔ)償能力的研究中[13]。近年來，隨著生存環(huán)境日益惡化，土地規(guī)劃前的承載力研究日益重視。學(xué)者們借鑒以往對森林生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值定量研究的成果，評價(jià)林地、草地、園地、耕地（水田、旱地）的生態(tài)服務(wù)價(jià)值。生態(tài)綠當(dāng)量構(gòu)建土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型，計(jì)算研究區(qū)各種用地類型和全區(qū)的綠當(dāng)量，并將該值與以合理森林覆蓋率的生態(tài)優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，對研究區(qū)的土地利用結(jié)構(gòu)進(jìn)行生態(tài)承載力評價(jià)，并在此基礎(chǔ)上對區(qū)域土地利用結(jié)構(gòu)著重從生態(tài)角度進(jìn)行數(shù)量上與空間上的優(yōu)化調(diào)整，以期達(dá)到經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益的統(tǒng)一。

鑒于此，筆者建立了基于生態(tài)綠當(dāng)量的土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型，從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的角度對銀川市濱河新區(qū)核心區(qū)的土地利用狀況進(jìn)行定量研究，以期為該區(qū)土地資源合理利用與調(diào)控提供科學(xué)依據(jù)。

1研究區(qū)概況

寧夏銀川濱河新區(qū)核心區(qū)東起寧東能源化工基地，西至興慶區(qū)鳴翠湖，北至生態(tài)紡織園，南接鶴泉湖，圍繞黃河自南向北連接永寧縣、靈武市、賀蘭縣、興慶區(qū)等區(qū)域，包括核心城市區(qū)、機(jī)場組團(tuán)、發(fā)展備用地3部分，面積164 km2（圖1）。

2生態(tài)綠當(dāng)量的測算

2.1數(shù)據(jù)來源與處理

基于生態(tài)綠當(dāng)量的概念，選用銀川濱河新區(qū)建設(shè)前期2012年的遙感衛(wèi)星影像為本底數(shù)據(jù)展開調(diào)查，利用地理信息系統(tǒng)、GPS等技術(shù)手段，結(jié)合野外實(shí)地調(diào)查和資料收集，獲取了寧夏銀川濱河新區(qū)核心區(qū)開發(fā)建設(shè)前期本底土地利用等數(shù)據(jù)。

2.2各種生態(tài)系統(tǒng)作用分值的計(jì)算

森林具有涵養(yǎng)水源、保持水土、改善氣候、防風(fēng)固沙、維持景觀和凈化環(huán)境污染等眾多生態(tài)服務(wù)功能，生態(tài)效益顯著[14]。除森林外，還有耕地、園地、草地及部分未利用土地因?yàn)樽陨淼纳鷳B(tài)服務(wù)機(jī)理，也具有一定的森林生態(tài)服務(wù)功能。因此，可以以森林生態(tài)服務(wù)功能為基準(zhǔn)，對比折算其他形式植被的生態(tài)服務(wù)功能。綠當(dāng)量就是衡量單位面積森林和其他綠色植被生態(tài)功能強(qiáng)弱的量化值[4]。 綠當(dāng)量概念包括保證等量的光合作用和適合

的布局，足以抵償定量森林植被所能發(fā)揮的區(qū)域生態(tài)功能[15]。所以，綠當(dāng)量是具有和森林基本相同的生態(tài)功能當(dāng)量，其主體可以是其他綠色植被，其實(shí)質(zhì)是綠色植被的綠量相對于等量森林面積的綠量比率。

2.3測算結(jié)果分析

根據(jù)國家環(huán)保總局《生態(tài)縣、生態(tài)市、生態(tài)省建設(shè)指標(biāo)（修訂稿）》的生態(tài)縣指標(biāo)要求，平原地區(qū)森林覆蓋率必須大于等于15%，才能達(dá)到生態(tài)縣標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)分析，銀川市濱河新區(qū)核心區(qū)的現(xiàn)狀綠當(dāng)量森林覆蓋率是生態(tài)縣指標(biāo)的一倍多，可以認(rèn)為新區(qū)核心區(qū)現(xiàn)狀植被覆蓋已達(dá)到建設(shè)生態(tài)城的目標(biāo)。原因主要有以下兩點(diǎn)。

一是研究采用植被蓋度指標(biāo)，對核心區(qū)內(nèi)地表植被資源進(jìn)行了分級歸并。共分為3個(gè)級別：低覆蓋的植被蓋度小于45%，中覆蓋的植被蓋度為45%～60%，高覆蓋的植被蓋度大于60%。核心區(qū)植被中蓋度面積11.06 km2，高蓋度面積22.44 km2，中高蓋度植被合計(jì)面積為33.5 km2，占總面積的20.43%，集中分布在黃河兩岸近岸區(qū)域。低蓋度面積為130.49 km2，主要分布在黃河以東，為天然草地、人工草地和部分裸地。核心區(qū)中高蓋度面積比例為20.43%，已經(jīng)起到了重要支撐作用。核心區(qū)屬中溫帶干旱氣候區(qū)，是典型的大陸性氣候，地帶性植被為荒漠草原和草原化荒漠，草地是地表植被覆蓋的主要形式，與林地同樣具有調(diào)節(jié)氣候、涵養(yǎng)水分、防風(fēng)固沙、保持水土、改良土壤、凈化空氣、美化環(huán)境等生態(tài)服務(wù)功能。因此，應(yīng)用折算綠當(dāng)量森林覆蓋率具有可行性。

二是國家環(huán)保總局2007年公布的《生態(tài)縣、生態(tài)市、生態(tài)省建設(shè)指標(biāo)（修訂稿）》關(guān)于生態(tài)縣森林覆蓋率指標(biāo)并未考慮我國地區(qū)植被覆蓋差異，尤其是西北內(nèi)陸干旱地區(qū)植被類型的實(shí)際情況，將草地、農(nóng)田、水域等折算綠當(dāng)量森林覆蓋率應(yīng)該作為大于等于15%的森林覆蓋率約束性指標(biāo)的重要解釋指標(biāo)。

總之，銀川市濱河新區(qū)核心區(qū)現(xiàn)狀土地綠當(dāng)量較大，生態(tài)環(huán)境良好，具備建設(shè)生態(tài)城的基礎(chǔ)。

3結(jié)論

（1）利用生態(tài)綠當(dāng)量的概念，通過綠當(dāng)量的分析，避免了均一化計(jì)算對有效信息的掩蓋，明晰了核心區(qū)土地利用情況和生態(tài)環(huán)境狀況。

（2）通過對核心區(qū)綠當(dāng)量面積、綠當(dāng)量森林覆蓋率、現(xiàn)狀綠當(dāng)量的分析表明，銀川市濱河新區(qū)核心區(qū)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量較好，具備建設(shè)生態(tài)城市的條件。

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