三峽庫區重慶段土地利用生態沖突分區

楊遠琴 任平 洪步庭

摘要：土地利用生態沖突是指耕地、建設用地對生態用地的占用，包括耕地沖突、建設用地沖突和綜合土地利用生態沖突3類。以三峽庫區（重慶段）為研究區，基于生態安全視角，對其2015年的土地利用生態沖突進行強度測度、進行分區并提出分區調控對策，以期為研究區優化土地資源配置提供參考，促進區域社會經濟與生態協調發展，保障區域生態安全。結果表明：（1）沖突強度分為重度沖突、高度沖突、中度沖突和輕度沖突4級，耕地沖突強度大致以長江干流為中心，沖突強度呈現出由河流向周邊遞減的趨勢;建設用地沖突強度以重慶市市中心為圓點，沖突強度呈現出由內向外的圈層式遞減分布模式;整體上來看，三峽庫區（重慶段）大部分區域屬于輕度與中度沖突，重度與高度沖突所占面積較小;（2）采用主導標志法、二階聚類分析法等把三峽庫區（重慶段）土地利用生態沖突分為2級：得到4個一級土地利用生態沖突區和9個二級土地利用生態沖突區。

關鍵詞：土地利用生態沖突;強度測度;沖突分區;三峽庫區（重慶段）

中圖分類號： F323.211 ?文獻標志碼： A ?文章編號：1002-1302（2019）22-0293-05

土地資源是人類賴以生存的物質基礎，是社會經濟發展的基本保障。20世紀中葉以來，全球人口、經濟快速增長，人類為了滿足自身不斷增長的糧食需求與生產生活用地需求，加大了對土地資源開發利用的強度，土地資源的有限性與人類需求的無限性之間的矛盾不斷激化[1-2]。土地利用沖突問題日益嚴峻，嚴重制約了人類的可持續發展，土地利用沖突引起了國內外學者的廣泛關注。

改革開放以來，中國經濟迅速發展，城鎮化水平不斷提高，取得了巨大成就，但隨著人口的持續增長，土地資源供給有限，土地資源日趨緊張[3]，不同土地利用主體間競爭更加激烈，土地利用沖突發生的次數、所涉及的層面也不斷增加[4]，引發各種土地利用沖突，其中以土地利用生態沖突更為普遍，表現為農業生產用地、城市建設用地與生態環境保護用地間競爭、矛盾的空間關系[5]。因此本研究將土地利用生態沖突定義為耕地、建設用地對生態用地的占用，具體分為耕地沖突、建設用地沖突與綜合土地利用生態沖突（耕地+建設用地）[6-7]。土地利用生態沖突會引起一系列相關的生態環境問題，如何協調社會經濟發展與生態環境保護成為我國急需解決的難題之一，而目前關于土地利用生態沖突的研究很少，鮮有研究集中于對土地利用生態沖突的概念界定、沖突識別與強度測度[8-9]，對土地利用生態沖突進行進一步深入研究迫在眉睫。

以三峽庫區（重慶段）為研究區，因為該區域地貌以山地丘陵為主，平原低地面積狹小，生態環境十分脆弱，人地關系緊張，土地利用生態沖突形勢嚴峻。為了緩解研究區土地利用生態沖突，促進土地資源可持續利用，本研究對研究區2015年的土地利用生態沖突進行強度測度，進行分區并提出分區調控對策。

1 研究區概況與數據來源

1.1 研究區概況

三峽庫區（重慶段）位于105°49′～110°12′E，28°31′～31°44′N，地處長江上游末端，總面積為46 418.00 km2，占三峽庫區面積的85.60%，共涉及重慶市22個區縣（圖1）。屬亞熱帶季風性濕潤氣候區，降雨充沛但時空分布不均，多季節性洪澇災害。地跨大巴山斷褶帶、川東褶皺帶和川鄂湘黔隆起褶皺帶三大構造單元，地貌以山地、丘陵為主，地勢東高西低。區域物種資源豐富，是生物多樣性保護的關鍵地區之一。土壤類型主要有水稻土、紫色土、粗骨土和石灰土等。位于長江水系上游，水系發達，因此具有谷坡陡峻、河谷切割深、陡漲陡落等山區河流的特點。

1.2 數據來源

本研究的土地利用數據、水系、道路數據來源于全國地理信息資源目錄服務系統的2015年1 ∶ 100萬全國基礎地理數據庫;降雨數據來源于中國氣象科學數據共享服務網;土壤質地數據來源于寒區旱區科學數據中心的1 ∶ 100萬土壤數據;地貌數據來源于地理國情監測云平臺的1 ∶ 100萬數字地貌數據庫;DEM、NDVI數據來于地理空間數據云平臺，DEM為分辨率為30 m的GDEM數據，NDVI數據為MODIS月合成產品。

2 研究方法

2.1 土地利用生態沖突強度測度

本研究基于生態安全視角，對三峽庫區（重慶段）2015年的土地利用生態沖突強度進行測度，把沖突強度分為重度沖突、高度沖突、中度沖突和一般沖突4類，強度測度具體計算步驟如下：

（1）首先在評價生態敏感性與生態系統功能重要性的基礎上提取生態源地，將生態敏感性與生態系統功能重要性評價結果進行疊加，采取自然斷裂點法將疊加結果分為4類，取值最大的一類為生態源地，具體指標如表1、表2[10-11]所示。

（2）通過最小累積阻力模型構建生態阻力面，選取最小累積阻力值分布頻率的拐點作為劃分生態安全等級的閾值，最終將生態安全格局劃分為低、較低、中等和高生態安全水平4級[12]，該4級對維護生態系統穩定的重要性依次遞減，各阻力因子及其生態阻力系數如表3所示。

（3）在生態安全格局基礎上，把耕地、建設用地與生態安全格局相疊加，識別出土地利用生態沖突，并把沖突類型分為嚴重、較嚴重、一般和不沖突4類[13]，具體疊加分類辦法如表4所示（由于篇幅原因，本研究前三步不作具體分析）。

（4）再把研究區分割為3 km×3 km的格網，采取專家打分法確定每一類土地利用生態沖突類型的權重：嚴重、較嚴重、一般和不沖突的權重分別為0.5、0.3、0.2和0，并計算土地利用生態沖突強度綜合指數代表沖突強度[14]，計算公式如下：

式中：CI為土地利用生態沖突強度綜合指數;Wi為權重;SAi為格網單元內不同土地利用沖突類型面積;i為沖突類型;T為格網單元面積。

2.2 土地利用生態沖突分區

2.2.1 分區方法 本研究把土地利用生態沖突分為二級：一級土地利用生態沖突分區基于GIS技術，以地貌類型為主導因素進行劃分;二級分區遵循主導因素法，選取土地利用生態沖突強度、土壤侵蝕敏感性、石漠化敏感性、地質災害敏感性、水源涵養重要性、水土保持重要性與生物多樣性保護重要性7個主導因素[15]，采用SPSS的二階聚類分析法對土地利用生態沖突進行聚類、基于聚類結果劃分二級分區。

2.2.2 分區命名 參照《生態功能區劃暫行技術規程》的命名方法，一級分區命名體現分區地貌特征，采用“地名+地貌單元+土地利用生態沖突區”命名法。二級分區命名體現人類經濟活動的土地利用類型（耕地、建設用地）、生態系統服務功能重要性、土地利用生態沖突強度等特點，采用“土地利用類型+主導生態系統功能+主導沖突強度”命名法。其中，生態系統服務功能包括水源涵養、土壤保持與生物多樣性保護。

3 結果與分析

3.1 土地利用沖突強度測度

利用公式（1）計算得到耕地、建設用地與綜合土地利用生態沖突強度（圖2），并把沖突強度分為重度沖突、高度沖突、中度沖突與輕度沖突4級。

由圖2-a可知，耕地重度沖突集中分布于三峽庫區（重慶段）東北部的巫山縣、巫溪縣、奉節縣、云陽縣和開州區的交界處，西南部的渝北區、巴南區、北碚區、沿江沿河區域。高度沖突集中分布于重度沖突的外圍區域，以東北部山地、中部忠縣、豐都縣以及西南部的江津區分布面積最廣。中度沖突分布面積較廣，各區縣均有較大面積屬于中度沖突，其中東北部各區縣分布面積最廣。輕度沖突是分布面積最廣的類型，集中分布于西南部的重慶市主城區及其周邊區縣，中部的萬州區、忠縣、豐都縣也有較大面積的分布。整體上看，耕地沖突強度大致以長江干流為中心，沖突強度呈現出由河流向周邊遞減的趨勢。

由圖2-b可知，建設用地重度沖突分布面積狹小，集中分布于西南部的重慶市主城區的中心區域。高度沖突也集中分布于重慶市主城區，且以重度沖突的外圍區域分布面積最廣，萬州區也有較大面積的分布。中度沖突除集中分布于高度沖突的外圍以外，零散分布于其他區縣。輕度沖突分布面積最廣，集中分布于中度沖突的外圍區域，其他區縣也有較大面積的分布。整體上來看，三峽庫區（重慶段）的建設用地沖突強度以重慶市市中心為圓點，沖突強度呈由內向外遞減的圈層式分布模式。

由圖2-c可知，綜合土地利用重度沖突集中分布于三峽庫區（重慶段）西南部的各區縣，東北部以及沿江沿河區域也有較大面積的分布。高度沖突以東北部以及中部的忠縣、豐都縣分布面積最廣。中度沖突以東南部各區縣以及南部的武隆縣、石柱縣分布面積最廣。輕度沖突集中分布于西南部的重慶市主城區外圍的區縣以及中部的萬州區、忠縣和豐都縣。整體上來看，三峽庫區（重慶段）大部分屬于輕度與中度沖突，重度和高度沖突所占面積較小。

3.2 土地利用生態沖突分區

3.2.1 土地利用生態沖突分區結果 根據土地利用沖突分區原則及分區方法，將三峽庫區（重慶段）劃分為4個土地利用生態沖突一級分區（圖3-a），9個土地利用沖突二級分區（圖3-b），結果如下：

Ⅰ 都市圈平行嶺谷土地利用生態沖突區

Ⅰ1 耕地-生物多樣性保護、土壤保持輕度沖突區

Ⅰ2 建設用地-水源涵養高度沖突區

Ⅰ3 耕地+建設用地-水源涵養、土壤保持輕度沖突區

Ⅱ 方斗山-七曜山土地利用生態沖突區

Ⅱ1 耕地-生物多樣性保護、土壤保持中度沖突區

Ⅱ2 耕地-水源涵養、生物多樣性保護輕度沖突區

Ⅲ 三峽庫區腹地低山丘陵土地利用生態沖突區

Ⅲ1 耕地-水源涵養、土壤保持輕度沖突區

Ⅲ2 耕地-土壤保持中度沖突區

Ⅳ 大巴山土地利用生態沖突區

Ⅳ1 耕地-土壤保持、生物多樣性保護中度沖突區

Ⅳ2 耕地-水源涵養、生物多樣性保護中度沖突區

（1）Ⅰ都市圈平行嶺谷土地利用生態沖突區包括Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅰ3共3個二級區。

Ⅰ1耕地-生物多樣性保護、土壤保持輕度沖突區包括江津區大部分以及九龍坡區南部，面積為3 109.28 km2，占研究區總面積的6.73%。緊鄰重慶市主城區，地貌以低山丘陵為主，土地利用類型以耕地、林地為主。該區域以農耕活動為主，受人類活動影響較深，長江干流穿過其北部，降水豐沛，水土流失較嚴重，土壤侵蝕敏感性強烈，地質災害發生頻率較高，南部山地植被較茂盛，生物多樣性較為豐富。生態系統服務功能以生物多樣性保護與土壤保持為主導，土地利用生態沖突主要表現為耕地對生物多樣性保護用地、土壤保持生態用地的占用，大部分區域處于輕度沖突。

Ⅰ2建設用地-水源涵養高度沖突區包括大渡口區、沙坪壩區、渝中區以及九龍坡區、南岸區、江北區的大部分，江津區、巴南區、渝北區、北碚區的小部分，即為重慶市主城區的絕大部分，面積為1 780.98 km2，占研究區總面積的3.86%。地貌以丘陵與平壩為主，土地利用類型以建設用地為主。該區域開發程度高，城市化水平高，但自然地理環境深受人類活動的影響，植被覆蓋率低，生物多樣性遭到嚴重破壞。長江干流穿過該區域中部，是重要的城市用水水源地，城市建設的不斷擴張，居民生活生產等造成的污染對區域水源涵養功能造成巨大壓力。該區域生態系統服務功能以水源涵養為主導，土地利用生態沖突主要表現為建設用地對水源涵養保護區、生物多樣性保護用地的占用，大部分區域處于高度沖突。

Ⅰ3耕地+建設用地-水源涵養、土壤保持輕度沖突區包括巴南區、渝北區、北碚區大部分以及南岸區、江北區小部分和長壽區西部地區，面積為4 533.49 km2，占研究區總面積的9.82%。位于重慶市主城區的外圍，地貌以丘陵與低山為主，土地利用類型以耕地、林地、建設用地為主，該區域處于城郊結合部，是未來城市發展的拓展區域，受人類社會經濟活動影響較大，水土流失較為嚴重，植被覆蓋率、生物多樣性處于中等水平。長江干流橫穿其中部，水資源豐富，是重要的城市用水水源地，但是隨著農業開墾的進一步加深、城市建設的不斷擴張，一些水源地受到了污染，加強水源地保護勢在必行。生態系統服務以水源涵養與土壤保持為主導，土地利用生態沖突表現為耕地、建設用地對水源涵養區、土壤保持生態用地的占用，大部分區域處于輕度沖突。

（2）Ⅱ方斗山-七曜山土地利用生態沖突區包括Ⅱ1和Ⅱ2共2個二級區。

Ⅱ1耕地-生物多樣性保護、土壤保持中度沖突區包括武隆縣大部分以及涪陵區小部分，面積為2 230.79 km2，占研究區總面積的4.83%。該區域地貌以中低山為主，多喀斯特地貌，土地利用類型以林地與耕地為主。該區域地形地貌復雜，海拔較高，植被覆蓋率高，生物資源豐富，降水豐富，土壤侵蝕、石漠化、地質災害敏感性均較強烈，水土流失嚴重，加上人類開發建設活動的影響，生態系統極其脆弱。生態系統服務功能以生物多樣性保護與土壤保持為主導，土地利用生態沖突表現為耕地對生物多樣性保護用地、土壤保持用地的占用，大部分區域處于輕度沖突。

Ⅱ2耕地-水源涵養、生物多樣性保護輕度沖突區包括石柱縣大部分以及豐都縣南部、萬州區小部分，面積為 4 549.89 km2，占研究區總面積的9.85%。地貌以中低山為主，土地利用類型以林地與耕地為主，植被覆蓋率高，生物多樣性豐富，但由于該區域山高坡陡，降水集中于夏季，石漠化現象較嚴重，生態系統敏感性強烈，生態系統十分脆弱。該區域降水豐沛，長江干流流經其北部，有較多的重要水源保護區，但農業耕作時施的大量化肥農藥對水源地造成一定污染。生態系統服務功能以水源涵養與生物多樣性保護為主導，土地利用生態沖突表現為耕地對水源涵養區、生物多樣性保護用地的占用，大部分地區處于輕度沖突。

（3）Ⅲ三峽庫區腹地低山丘陵土地利用生態沖突區包括Ⅲ1和Ⅲ2共2個二級區。

Ⅲ1耕地-水源涵養、土壤保持輕度沖突區包括忠縣以及長壽區東部，豐都縣北部，涪陵區大部分，石柱縣、萬州區小部分，面積為8 148.63 km2，占研究區總面積的17.65%。地貌以低山丘陵為主，植被覆蓋率、生物多樣性處于中等水平，土地利用類型以耕地為主，深受人類農耕活動的影響，降水集中于夏季，水土流失嚴重。長江干流流經其南部，包含許多重要的水源地，但由于農民施用大量的化肥農藥導致水源受到一定污染。生態系統服務功能以水源涵養、土壤保持為主導，土地利用生態沖突表現為耕地對水源涵養區、土壤保持生態用地的占用，大部分地區處于輕度沖突。

Ⅲ2耕地-土壤保持中度沖突區包括萬州區、開州區、云陽縣大部分以及巫溪縣小部分，面積為9 843.67 km2，占研究區總面積的21.32%。地貌以中低山為主，土地利用類型以林地和耕地為主，植被覆蓋度與生物多樣性處于中等水平。該區域相對海拔較高，降水集中于夏季，加上人類經濟活動的影響，對坡耕地的不合理開發或者過度開發，導致水土流失嚴重，生物多樣性受到損害。生態系統服務功能以土壤保持為主導，土地利用生態沖突表現為耕地對土壤保持生態用地的占用，大部分地區處于中度沖突。

（4）Ⅳ大巴山土地利用生態沖突區包括Ⅳ1和Ⅳ2共2個二級區。

Ⅳ1耕地-土壤保持、生物多樣性保護中度沖突區包括奉節縣以及巫山縣大部分，云陽縣、巫溪縣小部分，面積為 7 354.97 km2，占研究區總面積的15.93%。地貌以中低山為主，喀斯特地貌廣布，土地利用類型以林地為主，該區域植被覆蓋率高，生物多樣性豐富。該區域降水集中于夏季，水土流失、石漠化、地質災害等問題突出，生態系統極敏感。生態系統服務功能以土壤保持、生物多樣性保護為主導，土地利用生態沖突表現為耕地對土壤保持生態用地、生物多樣性保護用地的占用，大部分地區處于中度沖突。

Ⅳ2耕地-水源涵養、生物多樣性保護中度沖突區包括巫溪縣大部分以及開州區、巫山縣小部分，面積為 4 627.60 km2，占研究區總面積的10.02%。地貌以中高山為主，土地利用類型以林地為主，植被覆蓋率極高，生物多樣性極其豐富。但該區域地貌條件復雜，山高坡陡，降水集中于夏季，地質災害頻發，石漠化、土壤侵蝕等問題也較嚴重，生態系統極其敏感。長江干流穿過其中部，包含重要的水源保護區。生態系統服務功能以水源涵養、生物多樣性保護為主導，土地利用生態沖突表現為耕地對水源涵養區、生物多樣性保護用地的占用，大部分區域處于中度沖突。

3.2.2 土地利用生態沖突分區調控對策 本研究提出調控對策前，在考慮各2級分區的土地利用類型及主導生態功能相似性的前提下，把9個2級土地利用生態沖突分區規整為5類，具體調控對策如下：

3.2.2.1 Ⅰ1、Ⅱ1土地利用生態沖突區調控對策 優化土地利用結構，協調耕地與生態用地比例，嚴格控制耕地對生態用地的占用，進行耕地培肥，提升耕地質量。依托該區域的地理區位、自然條件優勢，發展生態農業、集約農業，減少農藥化肥的使用;對土地進行合理流轉，促進農業規模化經營，建立專門化蔬菜、水果、花卉等生產基地。加強野生動植物的棲息地建設，投入資金與技術恢復自然植被，保護生物多樣性。

3.2.2.2 Ⅰ2地利用生態沖突區調控對策 推進生態城市建設，合理規劃布局城市各種用地，防止城市建設用地無序擴張占用生態用地;推進衛星城建設，加速涪陵區、江津區和萬州區等地的社會經濟建設，增加其人口規模，適度降低該區域的人口密度。優化產業結構，優先發展低能耗、污染小的產業;加強濕地、水庫、河流等水源地的保護，確保各類水體水質達標。合理規劃布局城市綠地系統，適度增加公園、草地等城市綠地面積，提高城市植被覆蓋率。

3.2.2.3 Ⅰ3地利用生態沖突區調控對策 利用當地的區位優勢，生產綠色有機農產品、種植花卉銷往主城區，發展林果業，建立水果采摘園，發展郊區旅游業。發展生態農業，減少農藥化肥等的使用，加強濕地、水庫、河流等水源地的保護，防止水源地遭受污染。優化土地利用結構，合理規劃布局耕地、建設用地與生態用地，對農村宅基地進行整理，以保護耕地與生態用地;堅持退耕還林，實施坡耕地改梯田措施，改善水土流失。

3.2.2.4 Ⅱ2、Ⅲ1、Ⅳ2地利用生態沖突區調控對策 發展生態農業，減少農藥化肥等的使用，加強濕地、水庫、河流等水源地的保護，防止水源地遭受污染。優化土地利用結構，堅持退耕還林還草政策，提高植被覆蓋率，實施坡地改梯田等保護生態環境的措施，營造水土保持林，改善水土流失，保護生物多樣性。優化產業結構，發展生態旅游業以及相關服務產業，發展生態有機農業、林果業，促進農業集約經營。

3.2.2.5 Ⅲ2、Ⅳ1地利用生態沖突區調控對策 堅持退耕還林政策，禁止濫砍濫伐，實施封山育林、人工造林等措施，對坡耕地進行梯田改造，減輕水土流失，提升土壤保持功能與生物多樣性保護功能。優化產業結構，以森林資源為依托，發展生態旅游等產業，發展林果業，建設綠色農產品生態基地。優化農村土地利用結構，引導山區人口向中心村和城鎮集聚;對閑置、廢棄住宅進行整理，保護耕地與生態用地，緩解山區激烈的人地矛盾。

4 結論與討論

基于生態安全視角，對三峽庫區（重慶段）土地利用生態沖突進行強度測度、進行分區并提出分區調控對策，得到如下結論：

（1）本研究把土地利用生態沖突強度分為重度沖突、高度沖突、中度沖突和輕度沖突4級，其中，耕地沖突強度大致以長江干流為中心，沖突強度呈現出由河流向周邊遞減的趨勢;建設用地沖突強度以重慶市市中心為圓點，沖突強度呈現出由內向外的圈層式遞減分布模式;整體上來看，三峽庫區（重慶段）大部分屬于輕度與中度沖突，重度與中度沖突所占面積較小。

（2）本研究采用主導標志法、二階聚類分析法等把三峽庫區（重慶段）土地利用生態沖突分為2級：4個一級土地利用生態沖突區，包括都市圈平行嶺谷土地利用生態沖突區，方斗山-七曜山土地利用生態沖突區，三峽庫區腹地低山丘陵土地利用生態沖突區和大巴山土地利用生態沖突區;9個二級土地利用生態沖突區，包括耕地-生物多樣性保護、土壤保持輕度沖突區，建設用地-水源涵養高度沖突區，耕地+建設用地-水源涵養、土壤保持輕度沖突區，耕地-生物多樣性保護、土壤保持中度沖突區，耕地-水源涵養、生物多樣性保護輕度沖突區，耕地-水源涵養、土壤保持輕度沖突區，耕地-土壤保持中度沖突區，耕地-土壤保持、生物多樣性保護中度沖突區與耕地-水源涵養、生物多樣性保護中度沖突區。并根據各2級分區的實際情況，提出了相應的分區調控對策。

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