礦產資源型城市增長邊界劃定初探

昂琳

[摘要]礦產資源型城市的經濟和社會特征決定其建設與環(huán)境治理需要解決城市空間結構分散和生態(tài)修復等問題。城市增長邊界當前已成為控制城市蔓延發(fā)展比較成功的一種技術手段和政策工具。本文通過對城市增長邊界概念及研究進展的梳理，初探特殊類型城市增長邊界的技術理念和方法。結合實地調研典型礦產資源型城市淮南市的統計學分析說明礦產資源型城市增長邊界劃定的必要性和迫切性。

[關鍵詞]礦產資源型城市；城市增長邊界；可持續(xù)發(fā)展

城市的無序蔓延和快速擴張，使我國的健康城鎮(zhèn)化面臨嚴峻挑戰(zhàn)，日益擴張的建設用地嚴重威脅著生態(tài)環(huán)境保護區(qū)的安全平衡。植被破壞、河流污染、土壤沙化、水土流失及生物多樣性銳減等環(huán)境問題應運而生，由此我國已全面引入城市增長邊界管理工具，但目前相關文獻檢索發(fā)現關于我國資源型城市城市增長邊界劃定研究較少。我國資源型城市為經濟迅速發(fā)展提供了必不可少的基礎能源，但由于受資源耗竭、替代品增加以及環(huán)境生態(tài)破壞等因素的影響，資源型城市的可持續(xù)發(fā)展面臨嚴峻挑戰(zhàn)。礦產資源型城市擁有獨特的用地類型，由此形成的地質災害區(qū)面積較大，礦產資源產業(yè)驅動下的城鎮(zhèn)建設用地擴張模式與一般城市也有較大區(qū)別。因此，如何科學合理劃定其城市增長邊界，使其兼具地方特色和推廣意義，成為關系到礦產資源型城市可持續(xù)發(fā)展的重要問題。

1.UGB的基本概念

城市增長邊界（Urban Growth Boundary，簡稱“UGB”）最早源自于1976年美國的俄勒岡州塞勒姆市，是限制城市增長的城市土地和農村土地的分界線。它是在對城市空間發(fā)展質量和發(fā)展模式深入認識和反思后提出的，現已成為美國實現精明增長、控制城市蔓延最有效的政策工具和技術手段之一。各國學者也相繼從不同角度解釋UGB的概念和內涵等，如霍華德等從UGB邊界構成角度解釋其包含的控制與引導的含義和從時空演化的角度深入研究了其具有的動態(tài)性和永久性。還有采用景觀生態(tài)學思路將城市增長邊界看作去除自然空間或郊野地帶的區(qū)域界線等。雖然各國學者對UGB概念理解不盡相同，但卻都在UGB是以生態(tài)、經濟和社會效益為多目標工作的動態(tài)邊界線上達成共識。因此，筆者認為UGB的劃定可以引導城市土地的理性開發(fā)和保護劃定區(qū)域內的自然資源，是一種有意識控制城市無序蔓延的技術手段和政策措施。UGB的劃定還能合理組織各類用地之間的協調比例和位置關系等。

2.UGB劃定方法

城市增長邊界作為一項控制城市蔓延的空間政策和技術手段，逆向思維以“生態(tài)優(yōu)先”保護城市生態(tài)本底，正向思維以“精明增長”提升城市內部空間績效。

2.1國外相關研究

西方學者最初是以遙感（Rs）與地理信息系統（GIS）結合法、逐層細化法和元胞自動機（CA）動態(tài)模擬法等為代表的正向思維切入點的方式劃定城市增長邊界的。隨著深入研究，不斷優(yōu)化加入其他影響因素后出現多角度綜合考慮的劃定方法，如①SLEUTH模型，由城市增長模型（UGM）和土地利用變化模型（LCDM）耦合在一起而成；②遙感、地理信息系統、人工神經網絡綜合法，用于伊朗德黑蘭大都市區(qū)，提出了一種綜合的城市增長模型（Amin Tayyebi，2011）；③Logistic回歸模型、馬爾可夫鏈和CA模型的混合模型綜合法，用于德黑蘭大都市區(qū)建立了一個包括將城市擴展的環(huán)境變量和社會經濟變量進行量化（Jokar Arsanjani，2011）。

2.2國內相關研究

我國開始主要以城市增長射線群法、約束性元胞自動機法和SPSS構建局部動態(tài)模型群法等運用于濟南、北京、武漢和天津為代表的正向思維主導的劃定城市開發(fā)邊界。而逆向思維角度為主的UGB劃定方法主要以GIA模塊劃定法和生態(tài)要素分析法等為代表運用于杭州、重慶涪陵區(qū)和鎮(zhèn)江新民州等城市。不斷優(yōu)化后出現的綜合型UGB劃定法有：①SLEUTH模型綜合法，運用于云貴高原的滇池流域，為城市增長邊界的劃定提供依據（張珂，2013）；②基于GIS空間分析功能在柵格環(huán)境判斷動力與阻力綜合法，運用于北京亦莊新城市增長邊界劃定（張學勇，2012）。但從正向思維人手的劃定在判定用地規(guī)模時離不開主觀性判斷，也容易受到政府干擾、市場綁架等影響；而從逆向思維人手的劃定存在很強的主觀性，也就不能科學地反映城市用地擴展的客觀社會經濟規(guī)律且難以有效實施，綜合性的UGB劃定方法才是有效且科學的。此外，城市增長邊界的研究和實踐主要集中在大城市，近年來，我國城市尤其是礦產資源型城市備受關注，其特有的開采塌陷區(qū)、材料廢棄地等特殊用地類型，由此形成的地質災害區(qū)面積相對較大，相應資源產業(yè)驅動下的城鎮(zhèn)建設用地擴張模式與一般城市也有較大區(qū)別，因此進行特殊類型城市增長邊界研究也十分必要。

3.礦產資源型城市的特征

礦產資源型城市的主要特征是由自然資源的開采、加工興起和發(fā)展起來的特殊類型的城市，其主要功能是向社會提供礦產品及其初加工產品的一類城市。其經濟結構以資源型產業(yè)為主要支柱產業(yè)，資源型經濟在城市經濟發(fā)展中起主導地位。但在我國經濟發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用的同時，礦產資源城市也面臨著經濟效益差、生態(tài)環(huán)境惡化等問題，其實質是社會經濟活動強度超過資源環(huán)境的承載能力。

3.1研究對象分析

本研究以淮南市為研究對象，依據統計年鑒等相關數據，就淮南市的建成區(qū)面積、工業(yè)企業(yè)個數和耕地面積變化情況等作了簡要的統計分析，總結其主要問題和綜合治理措施，整理礦產資源型城市的主要特征。淮南市的城市建成區(qū)1998年至2015年呈明顯增長趨勢，且年平均增長率為2.1%，淮南市的城市用地面積在逐年向外蔓延，勢必造成相應的非建設用地被侵占?；茨鲜泄I(yè)企業(yè)單位個數由2000年的131個增至2013年的609個，14年問增長了476個工業(yè)企業(yè)，相比2000年增長了近3.7倍。相對應的工業(yè)總產值也有2000年的97.4453億元上升為2013年的556.92億元，14年間增長了459.4747億元，相比2000年增長了近4.72倍。由此可見，淮南市近年來的工業(yè)發(fā)展擴展非常迅速，但在經濟快速增長的同時也帶來了相應的環(huán)境問題，原有穩(wěn)定的生態(tài)環(huán)境系統遭到破壞，經濟的快速發(fā)展是建立在以犧牲環(huán)境為代價前提下的，影響的是長期的可持續(xù)發(fā)展。1994年至2015年總的耕地面積雖然有所增加，但也是因2004年的大幅劇增導致淮南市每年的耕地面積在逐年遞減。除去2004年的耕地增長率劇增，其他13年問的耕地平均年增長率為-3.253%?；茨系V區(qū)土地利用變化表明，近20多年來，礦區(qū)耕地面積以年均1.09%的速度減少，水體和建筑用地擴張迅速，原因主要是礦區(qū)經濟社會的快速發(fā)展。為了使礦區(qū)可持續(xù)健康發(fā)展，未來礦區(qū)應在發(fā)展經濟的同時，推廣切實可行的復墾計劃和綜合治理規(guī)劃?；茨鲜锌沙掷m(xù)發(fā)展迫切要求我們保持生態(tài)系統的完整性，從而保證資源的持續(xù)供給和長期有容納量，發(fā)揮其最大生態(tài)服務功能。所以正確處理資源型城市的經濟發(fā)展與保護環(huán)境的關系，構建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型生態(tài)體系更為重要。

3.2礦產資源型城市的特殊問題

由于礦產資源開采導致的地表土地塌陷，使大面積農田被毀，造成生態(tài)失衡，而且給當地工農業(yè)生產以及社會和生態(tài)環(huán)境等方面帶來一系列嚴重問題：（1）開采后形成的沉陷區(qū)常年積水，原有的自然地形地貌被改變的同時，相應的生態(tài)環(huán)境也遭到破壞，如原有的陸生生境轉化為塌陷湖面的水生生境等，進而影響地表物種的遷徙路徑和生存環(huán)境。（2）采區(qū)地表建筑破壞嚴重，村莊搬遷困難多。礦區(qū)村莊下采煤引起地表破壞，不僅使村莊下沉，而且造成房屋裂縫和傾斜，道路及各種線路、管道等公用設施遭受破壞，從而影響村莊居民的居住安全和生活，村莊必須進行搬遷。已有研究表明，由于資源開采加工及城市化發(fā)展改變了其土地利用類型，其中耕地、林地和建設用地等的變化又影響著區(qū)域內生態(tài)承載力的變化。因此資源環(huán)境與經濟發(fā)展之間的矛盾嚴重影響著區(qū)域內生態(tài)系統綜合服務功能的有效發(fā)揮，需要及時合理調整產業(yè)結構，促進經濟健康發(fā)展的基礎上逐步改善環(huán)境質量，從而形成經濟發(fā)展與生態(tài)承載力提高的良性循環(huán)。

4.結語

本文分析得出，礦產資源型城市的快速發(fā)展是以生態(tài)環(huán)境破壞為代價的，而自然生態(tài)環(huán)境很難再造修復，因此環(huán)境治理和精明發(fā)展是礦產資源型城市可持續(xù)發(fā)展的迫切要求，而劃定合理有效的UGB是行之有效的方法之一。但針對礦產資源類城市的特殊性，一般城市已有的開發(fā)邊界劃定方法有待改進引用，綜合考慮已有探明礦產資源的存在和資源開采規(guī)劃，如何快速有效辨識出真正適宜城市的區(qū)域，并通過一定政策和技術途徑將城市空間增長限定在此區(qū)域之內，是城市增長邊界功能得以發(fā)揮的關鍵，也是邊界劃定技術方法的核心問題。運用UGB維護城市生態(tài)安全和基本生態(tài)系統服務的底線安全格局，科學有效地管控城市蔓延，引導城市精明增長，并提出科學長效的管控策略機制，加強UGB在城鄉(xiāng)規(guī)劃中的應用，將是礦業(yè)資源型城市UGB研究的重要方向。