基于生態優先和地質環境適宜性的土地利用規劃

王齊鑫

摘要?北海市作為“海上絲綢之路”規劃建設的核心地區以及海岸帶生態環境脆弱的典型地區，近年來，由于社會經濟發展導致海岸帶生態環境惡化、海水入侵與地下水污染等地質環境問題愈發嚴重，而開展科學合理的土地利用規劃對促進當地人與自然的可持續發展具有重要的積極意義。基于MapGIS平臺，分別建立生態用地、農業用地與建設用地地質環境評價指標體系，引入變權層次分析-綜合指數法模型對北海市土地利用展開規劃研究。規劃結果顯示：生態用地、農業用地與建設用地規劃面積分別占研究區總面積的43.8%、42.1%與14.1%，并以此對比現有規劃提出相應的優化建議。研究結果可為研究區未來土地利用規劃提供技術支持。

關鍵詞?地質環境;生態;土地規劃;北海市

中圖分類號?F?301.2文獻標識碼?A文章編號?0517-6611（2020）17-0063-08

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.17.019

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Land Use Planning Based on Ecological Priority and Geological Environment Suitability—A Case Study of Beihai City

WANG Qixin

（China Railway Design Corporation， Tianjin 300251）

Abstract?Beihai， asthe planned core area of “Maritime Silk Road”and typical area of coastal city with fragile ecological environment， in recent years， geological environmental problems such as deterioration of ecological environment in the coastal zone， seawater intrusion， groundwater pollution led by social and economic development have become increasingly serious， scientific and rational land use planning is of great significance to promote the sustainable development of local people and nature.Based on the MapGIS platform， this study established geological environmental evaluation index system of ecological land， agricultural land and construction land respectively， and introduced the model of variable right hierarchy analysiscomprehensive index method to carry out the planning research of land use in Beihai City. The results showed that the planning area of ecological land，agricultural land and construction land occupied 43.8%， 42.1% and 14.1% of the total area respectively， and the corresponding optimization suggestions were put forward by comparing with the existing plans.The research results can provide technical support for future land use planning in Beihai City.

Key words?Geological environment;Ecology;Land planning;Beihai City

海岸帶作為人類經濟活動頻繁、生態系統脆弱、對全球變化響應極其敏感的區域[1]，人類活動更易引起的生態環境與地質環境惡化等負面問題。北海市作為沿海重要的經濟開放城市，伴隨著經濟的不斷發展與外來人口的大量涌入，由此引發的沿海生態環境破壞、過量開采地下水導致海水入侵等地質環境問題日益凸顯[2]。

人類最早的區劃源自于自然區劃，土地利用區劃研究就是在自然區劃工作基礎上進行的[3]。伴隨著土地利用規劃研究方法的不斷創新以及對以人文因素與自然因素相互機制為基礎的土地利用綜合區劃體系的不斷完善，土地利用區劃研究呈現出現代化、層次化與綜合化的新趨勢[4-5]。當今，土地利用規劃作為經濟發展前景和需要，對土地的合理使用所作出的長期安排，通常是以保障國民經濟發展需求為目的編制。為了不斷實現更高的經濟效益與社會效益，勢必導致規劃建設用地面積的不斷擴張，再加上土地重復利用效率不斷提高，最終使得土地資源與生態環境造成不可逆轉的破壞。因此，從土地利用規劃角度探索實現城市發展、土地資源保護與生態文明建設的協調發展關系具有重要的科學意義。

筆者以北海市為例，在系統分析北海市生態與地質環境條件基礎上，分別建立生態用地、農業用地與建設用地地質環境評價指標體系，依靠MapGIS平臺對研究區土地利用規劃開展研究，并對照現有土地利用規劃提出相應的優化建議。

1?研究區概況

北海市地處廣西南部，北部灣東北岸，南、北、西三面環海，地處20°26′～21°55′N，108°51′～109°47′E。北海市轄3區1縣，即海城區、銀海區、鐵山港區和合浦縣，有潿洲、斜陽2島（圖1）。研究區地處低緯，瀕臨海洋，屬亞熱帶海洋性季風氣候。地貌上大部分屬河海相混合堆積平原，地形平坦開闊，西端及東北部有殘丘斷續分布，西北部及南部在濱海平原的前緣沿海岸分布有海積階地。區內廣泛分布第四系、第三系、泥盆系。其中，第四系、第三系以松散沉積土體為主，而潿洲島、斜陽島則為第四系更新統的巖漿巖。此外，合浦縣內主要分布著一系列北東向的斷裂構造，星島湖周圍主要分布著東西向斷裂構造，北海市城區則位于新生代的南康盆地中，盆地的基底及外圍發育有兩組斷裂帶。區內地下水類型主要為以Cl-Na型水為主的松散巖類孔隙水、酸鹽巖裂隙孔洞水以及以HCO3·Cl-Na型為主的基巖裂隙水。土壤類型主要分為磚紅壤、水稻土、赤紅壤，土壤環境質量整體良好，但存在著有益元素富集分布差異性與以老城區為中心的重金屬元素污染異常帶等空間特征。區內礦產資源以高嶺土、石英砂、鈦鐵砂礦、陶瓷黏土等為主。地質環境問題主要以小型的崩塌、滑坡以及海水入侵為主。廣西作為我國紅樹林面積最大的省區，其紅樹林主要集中分布在北海市的沿海地帶，但近10年來，由于圍海造地、圍海養殖與砍伐等人為因素，造成紅樹林面積大幅銳減。

2?評價思路

技術路線見圖2。

3?評價過程

3.1?建立評價指標體系

3.1.1?生態用地評價指標體系。

（1）生態服務功能重要性評價。生物多樣性是指生命形式的多樣性，包括物種內、物種間、生態系統和景觀的多樣性[6-7]。生物多樣性是生態系統的核心，支撐著全部生態系統服務類型，生物多樣性的喪失將直接影響著生態系統服務功能[8-9]。水源涵養功能是生態功能的重要組成部分[10]，水源涵養服務主要表現在截留降水、增強土壤下滲、抑制蒸發、緩和地表徑流和增加降水等方面[11]。水源涵養功能的下降可導致水資源的不斷枯竭[12]，進而對生態系統的穩定性造成破壞性的影響（表1）。

（2）生態敏感性評價。研究區作為海水入侵的典型地區，海岸帶濱海平原土壤含鹽量較高，鹽分組成以氯化物為主，且鹽漬化分布集中連片;加之地勢較低，排水不暢，土壤脫鹽困難，造成耕地生產力十分低下[13]。因此，該研究以評價研究區土壤鹽漬化風險來對研究區生態敏感性進行劃分（表2）。

3.1.2?地質環境適宜性評價指標體系。

（1）農業用地適宜性評價指標體系。在農業用地評價指標體系中（表3），將地貌定義為地表高低起伏的形態和外貌，因每種地貌在地形坡度、沉積物土壤和水文等形態性質上各具特點[14]，所以地貌條件是農業土地利用的基礎，決定著農業土地利用的基本方向與布局;降水則是農作物生長的主要限制因子，對于大部分地區而言，降水量增加恰當而適時，有利于農作物的生長發育，從而可以提高區域的農業生產力水平;土壤的類型及其相關物理、化學、生物學特性與農作物的產量與品質有著密切的關系[15];海水入侵的地區面臨著海水淹沒的風險，同時會導致種植成本過高，進而不適宜作為農業用地;土壤肥力是土壤物理、化學以及生物學性質的綜合體現，是農作物生長過程中必不可少的重要支撐。這里參與評價的土壤肥力因子主要是養分因素方面，包括氮、磷、鉀、鋅、硒與有機質，考慮到二級因子過多會使得其他因子權重過分減小，因此將以上6種因子合并，用土壤肥力作為一個因子參與農業用地適宜性評價（表4）。

（2）一級建設用地適宜性評價指標體系。在一級建設用地評價指標體系中（表5），由于地下水咸化往往導致地下水礦化度偏高，從而反映上水中的陰陽離子對地下基礎腐蝕性的加強，進而對建筑物的安全穩定性造成影響;斷裂條件則反映區域的構造穩定性，建造在活動斷層上的建筑物在受到地震后，地表產生重新錯動而使建筑物破壞加重，因而遭到嚴重破壞的可能性大大增加;地質災害易發程度越高對建筑物破壞的可能性就越大;地基土的類型直接關系到地基基礎的穩定性，黏性土在荷載作用下容易產生剪切破壞，易液化土體在地震時可以導致地基失效，分布著巖溶的地區是地面塌陷的高易發區，進而嚴重危害著地表建筑的安全。

（3）二級建設用地評價指標體系。在二級建設用地評價指標體系中（表6），選擇地下水污染程度作為評價居民-公共服務用地的指標，主要是從保障人類健康的角度出發，居民的生活用水若采取受污染的地下水源，則對人類健康產生不利影響，可能導致區域性地方病的發生;選擇地下水防污性能作為評價環境設施用地的指標，主要考慮環境設施用地作為收集污染的用地類型，在降雨量過大可能會加劇淋濾處理物質，造成有害物質逸散污染周圍環境，進而進入地下水造成污染，而通過DRASTIC模型所評價出的防污性能較好的地區可最大降低有害物質大量溢出到地下水的可能性，因而可作為環境設施用地的備選地;選用重金屬含量作為工業-倉儲用地的評價指標（表7），在于工業-倉儲用地往往對周圍土壤環境質量產生重要影響，若選擇在土壤重金屬含量較高的地區布置工業-倉儲用地，則有很大可能對土壤造成二次污染，導致土壤質量不斷下降的惡性循環，即對其進行土壤環境修復的可能性也大大降低，從而最終導致土地功能的喪失。

3.2?評價方法

3.2.1?生態服務功能重要性評價。各評價單元生態服務功能重要性等級由依據生物多樣性保護（EIbd）與水源涵養（EIsy）中的最高等級（即最大值）確定，公式如下：

EI=Max{EIbd，EIsy}（1）

式中，EI為評價單元生態重要性;EIbd為生物多樣性保護;EIsy為水源涵養。

3.2.2?地質環境適宜性評價。為了更好地解決了加權求和中基礎權重不變導致部分決策結果偏差問題[16]，引入變權-層次分析法-綜合指數法對研究區農業用地與建設用地實施適宜性評價，其具體公式如下：

5?結論

（1）研究針對生態環境敏感與地質環境脆弱區域，構建生態用地、農業用地與建設用地的地質環境評價指標體系，引入變權層次分析-綜合指數法開展土地利用規劃研究。

（2）研究基于MapGIS平臺，對于北海市生態用地、農業用地以及建設用地開展規劃研究，重新規劃面積分別占研究區總面積的43.8%、42.1%與14.1%。

（3）依據研究成果對北海市現有土地利用規劃成果提出相應的優化建議，也為研究區今后的土地規劃調整提供地學依據。

參考文獻

[1] SEKOVSKI I，NEWTON A，DENNISON W C.Megacities in the coastal zone：Using a driverpressurestateimpactresponse framework to address complex environmental problems[J].Estuarine，coastal and shelf science，2012，96：48-59.

[2] MA C M，WUX Y，LI B，et al.The vulnerability evaluation of regional geoenvironment：A case study in Beihai City，China[J].Environmental earth sciences，2019，78（5）：18-32.

[3] 張潔瑕，陳佑啟.中國土地利用區劃研究概況與展望[J].中國土地科學，2008，22（5）：62-68.

[4] GAO L，MA C M，WANG Q X，et al.Sustainable use zoning of land resources considering ecological and geological problems in Pearl River Delta Economic Zone，China[J].Scientific reports，2019（9）：16-52.

[5] 郭婭，濮勵杰，趙姚陽，等.國內外土地利用區劃研究的回顧與展望[J].長江流域資源與環境，2007，16（6）：759-763.

[6] 楊寶臣，陳躍.基于變權和TOPSIS方法的灰色關聯決策模型[J].系統工程，2011，29（6）：106-112.

[7] 傅伯杰，陳利頂，馬克明，等.景觀生態學原理及應用[M].北京：科學出版社，2001.

[8] HOLDREN J P，EHRLICH P R.Human population and the global environment：Population growth，rising per capita material consumption， and disruptive technologies have made civilization a global ecological force[J].American scientist，1974，62（3）：282-297.

[9] WESTMAN W E.How much are natures services worth？ [J].Science，1977，197（4307）：960-964.

[10] 陳東立，余新曉，廖邦洪.中國森林生態系統水源涵養功能分析[J].世界林業研究，2005，18（1）：49-54.

[11] 肖燚，陳圣賓，張路，等.基于生態系統服務的海南島自然保護區體系規劃[J].生態學報，2011，31（24）：7357-7369.

[12] 白楊，初東，田良，等.武漢城市圈的水源涵養功能重要性評價研究[J].地球信息科學學報，2014，16（2）：233-241.

[13] 岳耀杰，張峰，張國明，等.濱海鹽堿地利用變化與優化研究：以黃驊市“臺田—淺池”模式為例[J].資源科學，2010，32（3）：423-430.

[14] 張維理，武淑霞，冀宏杰，等.中國農業面源污染形勢估計及控制對策I.21世紀初期中國農業面源污染的形勢估計[J].中國農業科學，2004，37（7）：1008-1017.

[15] 曹志洪.優質烤煙生產的土壤與施肥[M].南京：江蘇科學技術出版社，1991.

[16] WILSON E O，WRIGHT A B，WARD G.The diversity of life [M].Massachusetts：Harvard University Press，1992.