風口地區自然地理稟賦與生態功能戰略價值分析

摘要：從分析昌平西北部風口地區的生態環境典型性出發，闡述風口地區生態資源環境的重要性，揭示北京昌平風口的生態環境特點并分析問題產生的原因，最后基于北京其他兩大風口的比較，提出昌平西北部風口生態治理的重要性。

關鍵詞：昌平；風口地區；自然地理稟賦；生態功能；價值分析

中圖分類號：F205 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）12-3079-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.12.021

Analysis on Natural Geography Feature and Strategic Value of Ecological Function in Wind Area： A Case Study of Northwest Tuyere Area in Changping District，Beijing

DING Jun， LIU Wei

（Institute of Economy， Beijing Academy of Social Sciences， Beijing 100101， China）

Abstracts： By analyzing typical ecological environment in the northwest of changping tuyere area， the importance of ecological resources and environment in tuyere area was expounded， the ecological environment characteristics were revealed， and the reasons of the problems were analyzed. Finally， based on the comparison with the other two tuyere areas， the importance of ecological management in northwest of changping tuyere was put forward.

Key words： Changping； tuyere area； nature geography feature； ecological function； value analysis

1 昌平區西北部風口地區生態環境的典型性分析

根據《北京地理氣候志》記載：“風口是沿山間河谷形成較周圍地區風速明顯偏大的地區”。北京市園林局防沙治沙辦公室資料顯示，永定河、潮白河、大沙河、延慶康莊、昌平南口是北京的五大重點風沙危害區。而昌平區南口風沙治理區，包括馬池口鎮、陽坊鎮、南口鎮、流村鎮和南口農場5個部分。

昌平區風口地區位于北京城區和昌平城區的西北部，主要包括4個鎮：陽坊鎮、馬池口鎮、南口鎮、流村鎮，戶籍人口11.7萬人，占昌平區的16.9%；土地面積48 813.56 hm2，占昌平區的40.1%（表1）。其中，馬池口地區下轄21個村委會，南口地區下轄28個村委會，流村鎮下轄27個村委會，陽坊鎮下轄10個村委會。四地的區位見圖1。馬池口、南口、流村和陽坊地區也位于昌平的重點風沙危害區與土地沙化地區（圖2）。從土地用途面積來看（表2），馬池口鎮和南口鎮有部分土地屬于生態環境安全控制區，約300多hm2；南口、流村和陽坊鎮大部分土地屬于林業用地和城鎮建設用地；南口和流村的風景旅游用地也占有一定比例。南口農場始建于1958年，占地面積1 000余hm2，是以都市型現代農業、倉儲物流業、房地產業為主導產業的綜合經營國有企業。農場位于昌平區南口鎮西南部，農場距市區40 km，距昌平區10 km，在中關村科技園區的輻射區內，在北京市城市總體規劃中處于西部生態發展帶。

2 風口地區生態資源環境的重要性

2.1 昌平西北部風口是北京風資源的豐富區——資源利用角度

近年來，隨著對風能這種可再生能源的高度重視，學術界對風資源從風能利用的角度進行了研究[1，2]，主要側重于風資源價值評估、風資源模擬、風能的開發利用等方面，為將風能作為不可再生能源的替代資源進行研究。其中，北京市氣象局氣候中心利用MM5與CALMET模擬了北京地區10/30/50和70 m高度的風速和風功率密度分布。結果表明，模擬風速最大的區域位于門頭溝西北部，其次是昌平西北部、房山北部及延慶西部。昌平西北部的風速和風功率密度僅次于門頭溝西北部與河北交界的區域，屬于北京風資源較為豐富的區域[3]。

2.2 昌平西北部風口是影響北京空氣質量的重要區域——環境污染角度

由于風速較大，昌平西北部的關溝風口不僅風資源豐富，而且也是上風向沙塵進入北京的3個主要通道之一。關溝風口位于北京的上風向，距離中心城區最近。一般來說，沙塵天氣和霧霾天氣是兩種典型的災害性天氣，都對空氣質量造成了嚴重影響。

首先，大氣環境污染是復雜的現象，是自然和人為條件共同作用的結果，不能否認的是，特定的時空會對大氣污染物濃度造成不同的影響，是一種綜合效應的體現。起源于蒙古國和內蒙古中西部、河套地區的沙塵暴通過遠距離輸送對北京造成影響，同時在某個時段出現風速較大的情況時，也會造成北京短時局部地區的揚沙。而靜穩天氣則是不利于污染物擴散的穩定氣象條件，影響了霧霾天氣的形成。隨著逆溫或強逆溫天氣的增多，加上人為社會影響的加大，霧霾天氣的影響更加嚴重。

其次，昌平西北部風口地區對北京城市空氣質量的影響主要表現在以下3個方面：一是對遠距離輸送的沙塵起到凈化、減少的作用，良好的風口地區生態環境就如同為北京的中心城區加裝了一套“新風凈化系統”或“空氣凈化器”，讓輸送進入北京的沙塵得到過濾、沉淀和凈化；二是抑制北京短時局部地區揚塵，當前北京對揚塵的治理主要側重于對人為因素的限制，2015年北京開始征收揚塵排污費，但風口地區局部生態環境的改善和治理，更能夠起到抑制揚塵的效果；三是風口地區應作為“城市風道”的起點，共同作用，減少靜穩和逆溫天氣，降低PM2.5顆粒物污染。

第三，西北風對北京PM2.5下降有重要影響。昌平西北部風口的主力風向是西北風，而科學研究表明，持續的北風有使PM2.5下降的趨勢。北京大學的研究團隊[4]計算了在不同季節下，PM2.5分別與北風和南風的累計風速關系（圖3），可以看出在不同的季節，持續的北風都會使PM2.5的濃度下降，但是南風卻沒有這樣的效果。形成此現象的主要原因是，北京的北部與東南部相比，近鄰河北的張家口地區污染較少，因此北風帶來的PM2.5顆粒物相對較少。同時，不能忽視的一個重要問題是，盡管北風從外部地區吹來的污染顆粒物較少，但如果風口地區的污染較大，會給北京中心城區帶來“二次污染”。由此，更加凸顯了昌平西北部風口地區生態環境治理的重要性和關鍵性。

3 昌平西北部風口地區生態環境特點

3.1 位于北京重要的水源涵養地與地下水源涵養區

昌平西北部風口地區的馬池口鎮是北京市重要的水源涵養地，是北京市四大應急水源地之一，也是最重要的地下水主要補給供給區和富水區之一。馬池口應急水源應急年開采規模為0.4億m3，占北京市總應急供水量的15%。

3.2 山區生態系統退化明顯，局部地區水土流失問題嚴重

南口鎮、流村鎮、陽坊鎮都擁有廣大面積的山區。在可利用土地中，南口鎮山區面積占土地總面積的92.3%，各鎮域空間權屬復雜。流村鎮的西部、南部和北部的山區與淺山區植被退化明顯，森林退化為灌木林，植被保水保土性能欠缺。北部與南部山區水土流失嚴重，存在地質災害隱患，崩塌群發育區、崩塌群、泥石流群主要集中在北部山區，南部的部分村有崩塌、泥石流現象[5，6]。

3.3 交通對空間分割明顯且造成交通環境的污染

歷史上，南口鎮一直是北京的工業重鎮和軍事重地，具有重要的區域交通地位和軍事地位。大型高速公路、鐵路、城際軌道、市級公路等交通設施一方面提高了南口鎮交通便捷度，同時對城鎮空間布局造成分割，進而也帶來了比較嚴重的交通環境污染，特別是大氣環境污染，如道路揚塵、汽車尾氣排放、噪聲等。

3.4 砂石坑的存在使馬池口處于水源保護區內的生態環境脆弱帶

昌平西部地區的砂石坑已經成為北京風沙源的一部分（圖4）。馬池口多數砂石坑位于河道及河道兩側管理保護范圍內，或水源保護區內的生態脆弱帶，對地表環境和地下水質也造成不同程度的破壞。昌平區制訂了砂石坑修復規劃，經過幾年的努力，通過平原綠化造林積極對砂石坑進行修復和整治，但仍存在一些問題，如砂石坑的修復方式單一，僅在具備條件的地區通過植樹造林和綠化，政府投入較高，經濟效益較低，而魚塘、濕地、水田、休閑度假用地等多種砂石坑修復方式基本沒有。

3.5 揚塵問題仍然存在并是影響風口生態問題的關鍵因素

2012—2014年，馬池口清除砂石加工廠、囤料廠共17處，清理砂石料184 270 t。清理囤料場囤料33 100 t；全鎮26處煤炭儲運場所已全部清退完畢，其中寶勒泰煤場和辛店金神牛煤場已經完成平原造林，馬池口地區的煤塵揚塵有所緩解。但由于處于風口地區，砂石坑的修復尚未全部完成，產業結構低端化、過境車輛較多等因素造成馬池口地區的揚塵問題仍然較為嚴重。

4 昌平西北部風口地區生態環境問題的原因分析

4.1 對風口地區生態環境重要性的認識不足

從以上對昌平西北部生態環境特點的分析可知，風資源是作用于該地區的重要生態資源，深刻地影響了環境的變化。因此，要重新發現北京昌平西北部風口地區生態環境治理的特殊重要性，其產業規劃、產業結構和產業布局都要充分考慮到該地區的風口特性。盡管北京已經通過“京津風沙源治理工程”、“平原綠化造林工程”、“砂石坑修復”等努力，使昌平西北部的生態環境有了很大改善，但這種單一工程類的生態治理模式存在著生態效益不突出、經濟成本高、社會效益不足等問題，必須在工程生態治理模式的基礎上，深入研究與產業經濟相結合的生態修復治理模式，引入市場機制，全方位、高效地解決風口地區的生態環境問題。

4.2 對風口地區水資源可持續利用與保護的重要性認識不足

昌平西北部的南口、馬池口和流村地區都存在局部水土流失、水資源短缺等問題，水資源的涵養能力較差。風口地區生態環境的治理，離不開水資源的持續保護與利用。

4.3 昌平西北部風口地區的產業規劃與資源地理稟賦不符

除流村鎮外，南口地區和馬池口地區都位于昌平八達嶺沿線綜合產業發展軸上（圖5），在昌平新城規劃（2005—2020）中提出：“通過發展八達嶺科技產業走廊，帶動教育、創新研發、生產制造、服務配套等綜合產業的發展，形成中小企業集群，從而增強新城對人口和產業的吸引力以及對周邊城鎮的輻射帶動作用，帶動周邊鄉鎮工業的發展。各鎮工業區根據自身特點在一定時期內適當發展傳統工業和制造業，以擴大就業和發展本地產業”；在《北京“十二五”時期物流業發展規劃》中，提出“規劃建設馬池口、竇店等以集裝箱運輸為特點的公鐵聯運物流中心”；馬池口鎮的“十二五”規劃中，也提出要“重點打造京北物流新樞紐”。將風口地區作為制造業或物流業的基地，勢必會進一步影響生態環境，不符合風口地區的地理稟賦。

5 昌平西北部風口地區生態治理的重要性——基于北京 “三大風帶風口”生態地理因素的比較

5.1 北京的三大風帶與大氣污染物傳輸的關系

據《北京地理氣候志》記載，北京地區有3條風帶，亦即北部山區的峽谷處。西部風帶為永定河谷一帶。該風帶由河北懷來南經官廳水庫入門頭溝西北界，順永定河經雁翅、三家店出山；西北部風帶從延慶康莊沿關溝至南口入平原；東北部風帶從古北口沿潮河，經密云水庫入平原（圖6）。

風帶走向是影響北京大氣污染的重要因素。由于受山體及山風影響，以及邊界層上層穩定的逆溫層結的阻擋，造成污染物匯聚，形成山前區域性匯聚帶。輸送匯區是一條沿山脈走向分布的低壓帶，低壓帶中有弱的上升氣流，造成匯聚帶兩側污染物匯聚及弱的抬升。輸送匯的結構特征是，穩定天氣型控制下，在山前輸送匯邊界層區是串狀低壓及風向輻合帶，能見度低，污染物濃度高，形成華北平原山前特有的外來污染物輸送匯聚風場系統[7]。由此可見，研究風帶對了解在特定情況下高濃度外來污染物的傳輸通道風具有重要意義。北京的三大風帶與大氣污染物的傳輸通道關聯密切，必須高度重視。

5.2 西部雁翅三家店風帶風口的生態環境現狀與特點

5.2.1 西部風帶主要位于門頭溝生態涵養區 門頭溝是北京的生態屏障和水源保護地，也是北京五大生態涵養區之一。其中，雁翅鎮位于門頭溝區中北部，東鄰妙峰山鎮和王平鎮，南接大臺辦事處，西與齋堂鎮相連，北與昌平區和河北省懷來縣接壤。距北京市中心70 km。雁翅鎮是典型的山地地形。由于山地切割嚴重，平緩的山地與陡峭的山坡交替出現，清水尖、髽髻山、筆架山和永定河、清水河交錯相依，構成了雁翅鎮的基本骨架。這里是永定河和清水河的交匯點，永定河縱貫鎮域33 km，再加上河道兩側峽谷里的300多條支流，形成了樹枝狀的溝谷系統，雁翅鎮所屬村落大多坐落在永定河兩岸的沖擊谷地上。根據門頭溝區的功能定位，雁翅鎮是首都生態涵養發展和水源保護的重點區域。都市型現代農業和休閑旅游業是雁翅鎮的產業發展方向。

位于龍泉鎮的三家店是西部風帶的重要風口。三店村位于門頭溝區龍泉鎮西部，全村共有農業戶數63戶，農業人口121人，土地面積117.3 hm2。龍泉鎮是門頭溝鎮政府所在地，主要發展集旅游、生態、農業項目于一體的產業體系。三家店的定位是文物保護開發區，修繕古街古村古院落，修建聯排別墅、花園洋房和院落式住宅，開發沿永定河商業街，建設院落式餐飲及酒店式公寓，與石景山區合作建設相關市政基礎設施。

由此可見，北京的西部風帶與風口主要是經過生態涵養區，生態環境相對較為良好。

5.2.2 通過重點生態項目對西部風帶風口地區的生態環境進行了整治 永定河流域是西部風帶的重要廊道。自2009年開始，北京市開始整治已經斷流了30年的永定河，并在170 km北京段恢復流水，尤其是在37 km城市段形成六大湖面和十大公園，再輔以河道內外園林生態綠化，使河流重新成為景觀（圖7）。總工程投資170億元。2010年與2013年北京市分別公布了永定河兩岸環境建設與整治規劃方案、永定河十二五規劃。截至2014年，永定河生態走廊初見成效。

2013年5月在永定河畔召開了第九屆中國國際園林博覽會，為治理永定河提供了新的契機。在現在園博園所在地，有多年來形成的大量砂石坑，通過成功舉辦園林博覽會，推進了北京市城南行動計劃，促進了永定河綠色生態發展帶建設，具體來說具有以下4方面的意義：一是徹底改善周邊的自然生態環境。將環境惡劣的建筑垃圾場變為生態園林景觀，減少了京西風沙源，修復了永定河的水系功能及濕地；二是提升了北京西部地區的基礎設施建設。通過園博園的建設，豐臺邊緣地帶的交通、電站、水廠等基礎設施建設有了較大變化；三是成為休閑旅游的重要目的地。園博園作為國際風景園林屆最大規模和最具影響力的博覽會之一，是京西旅游的新亮點；四是促進區域產業發展與就業。以園博園為核心，統一建設周邊50余km2的永定河發展新區，大力發展休閑旅游業[8]。

5.3 東北部古北口潮河風帶風口的生態環境現狀與特點

東北部風帶風口主要位于北京生態涵養區密云。多年來，密云始終堅持“保水是第一責任、生態是第一資源”的理念，建設具有首都水源區特色的生態文明，PM2.5年均濃度處于全市最好水平。潮河入市境曲折南流，在密云縣城西南河漕村東與白河匯流后，稱潮白河。沿途有牤牛河、湯河、安達木河、清水河和紅門川河5條較大支流。密云水庫有兩大入庫河流，分別是白河和潮河。經多年卓有成效的水源保護，形成了密云優美的自然環境，庫區空氣中負氧離子含量高于市區40倍，空氣質量常年保持在一級，密云水庫也成為北京惟一無污染的飲用水源，水體質量達到可直接飲用的二級標準[9]。

5.4 西北部康莊南口風帶風口的突出特點

從以上對北京西部風帶和東北部風帶風口的分析來看，兩大風帶基本都位于北京市重要的生態涵養區內，風口地區主要位于生態涵養區，也通過重點生態工程整治（永定河）極大地改善了生態環境。但北京西北部的康莊南口風帶，盡管也始于延慶生態涵養區，但位于昌平西北部的風口地區生態環境并不樂觀，仍存在諸多問題，而其特殊的地理位置與資源稟賦又決定了必須采取積極的手段盡快進行生態環境治理與產業規劃的重新調整。南口風口距離中心城區較近，僅為38 km，對中心城市的生態環境影響最大，也正是這種距離中心城區交通上的便利性，使南口風口地區生產、生活規劃上更加復雜，交通分割嚴重，各種生態資源未被充分重視和利用，造成生態肌理的嚴重破壞，進而造成了目前低端產業集聚、生態環境破環等問題，亟待解決。

參考文獻：

[1] 何曉風，周榮衛，朱 蓉.MM5與CFD軟件相結合對復雜地形風資源模擬初探——以鄱陽湖地區為例[J].資源科學，2010，32（4）：650-655.

[2] 龔 強，袁國恩，汪宏宇，等.應用MM5模式對地面大風過程的模擬試驗[J].氣象，2005，31（4）：53-57.

[3] 杜吳鵬，房小怡，軒春怡，等.MM5與CALMET對北京地區風能資源的初步模擬[J].長江流域資源與環境，2012，21（1）：84-93.

[4] 北京大學統計科學中心，北京大學光華管理學院.空氣質量評估報告——北京城區2010-2014年PM污染狀況研究[R].北京：北京大學，2014.

[5] 白 瑋，文 輝.大城市郊區小城鎮土地利用優化研究——以北京市昌平區南口鎮為例[J].小城鎮建設，2013（12）：41-45.

[6] 李 梅，張義豐，苗潤蓮.北京典型山鎮生態功能區劃研究——以昌平區流村鎮為例[J].安徽農業科學，2009，37（11）：5292-5294.

[7] 蘇福慶，任陣海，高慶先，等.北京及華北平原邊界層大氣中污染物的匯聚系統——邊界層輸送匯[J].環境科學研究，2004，17（1）：21-25.

[8] 溫宗勇，李 偉.永定河畔的綠色奇跡——北京園博園地區發展變遷調查研究[J].北京規劃建設，2013（5）：156-168.

[9] 張生軍.密云保水五十年[N].農民日報，2010-09-03（4）.