楊 坡，何多興，田永中，尚勇敏，吳 杰，王海燕

（西南大學 地理科學學院，重慶400715）

長期以來，我國十分重視生態(tài)建設與環(huán)境保護，將其作為一項基本國策。當前，我國的生態(tài)環(huán)境保護工作雖然取得了一定成績，但全國生態(tài)環(huán)境狀況仍面臨嚴峻形勢，生態(tài)環(huán)境問題成為我國社會經濟發(fā)展中亟待解決的關鍵問題。土地利用總體規(guī)劃作為配置和合理利用土地資源的重要手段，其核心內容就是確定或調整土地利用結構和用地布局，進而對與土地息息相關的生態(tài)環(huán)境產生復雜而深遠的影響。目前，正在開展的第三輪土地利用總體規(guī)劃已經進行到了最后階段，做好本輪規(guī)劃的生態(tài)環(huán)境影響評價工作對規(guī)劃工作的順利開展和地區(qū)生態(tài)環(huán)境保護起著至關重要的作用。我國的環(huán)境影響評價是在借鑒國外經驗和結合我國實際國情的基礎上逐步發(fā)展起來的，近年來，學術界對土地利用總體規(guī)劃的生態(tài)環(huán)境影響評價進行了大量的研究［1－8］。但我國的土地利用總體規(guī)劃的環(huán)境影響評價起步較晚，定量研究較少，主要是從土地利用結構數(shù)量的變化和布局的調整兩方面對整個研究區(qū)域進行分析，缺乏對研究區(qū)域內部地域空間分異上的環(huán)境影響評價研究。本文應用GIS的空間分析功能，在ArcGIS 9.3平臺上，以柵格作為基本的評價單元，結合生態(tài)系統(tǒng)服務價值法，對南川區(qū)土地利用總體規(guī)劃方案（2006—2020年）的基期年（2009年）和規(guī)劃年（2020年）的生態(tài)環(huán)境狀況及規(guī)劃期間的變化進行綜合評價，以期為消除或降低土地利用總體規(guī)劃方案的實施導致的生態(tài)環(huán)境問題和實現(xiàn)土地可持續(xù)利用提供決策依據。

1 研究區(qū)概況

南川區(qū)地處重慶市“一小時經濟圈”南部，位于四川盆地東南邊緣，大婁山脈西北側，長江以南，烏江以西，幅員面積2 589.57km2，是渝南黔北地區(qū)的經濟高地和區(qū)域性中心城市、重慶市特色生態(tài)旅游區(qū)、都市后花園、主城區(qū)的衛(wèi)星城市。2009年末全區(qū)戶籍總人口66.42萬人，其中非農業(yè)人口12.42萬人；全區(qū)GDP為114.73億元，人均GDP為2.09萬元，城鎮(zhèn)人均可支配收入14 329元，農民人均純收入5 944元。根據南川區(qū)的地形地貌、生態(tài)環(huán)境特點和產業(yè)規(guī)劃，南川區(qū)可劃分為三大類區(qū)：北部生態(tài)農業(yè)示范區(qū)，主要以大觀、興隆、木涼、河圖、黎香湖為核心的20個鄉(xiāng)鎮(zhèn)；中部城鄉(xiāng)一體化示范區(qū)，主要以東城、南城、西城三個街道為核心的5個鄉(xiāng)鎮(zhèn)（街道）；南部金佛山區(qū)，主要以金佛山為中心的金山、頭渡、德隆等9個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。

南川區(qū)的土地利用總體戰(zhàn)略目標是在努力改善生態(tài)環(huán)境的前提下統(tǒng)籌土地利用。穩(wěn)住耕地的基礎地位，保住農業(yè)生產地位；以上級下達的建設用地指標為控制，保障基礎設施用地，特別關注城市和工業(yè)用地的健康發(fā)展。目前，南川區(qū)的土地利用總體規(guī)劃編制工作已經接近尾聲，鑒于其特色生態(tài)旅游區(qū)和現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展區(qū)的發(fā)展目標，本文選取南川區(qū)作為研究區(qū)域，對其土地利用總體規(guī)劃的生態(tài)環(huán)境影響進行評價，評價結果對規(guī)劃方案的科學性和合理性進行驗證，對南川區(qū)規(guī)劃期間的生態(tài)環(huán)境保護都具有重要的實踐意義。

2 研究方法

2.1 柵格單元

采用柵格單元作為評價單元，可以把行政區(qū)內部各指標在空間上的差異性列入其中，打破了行政界線的限制和約束，使指標具有空間性，能結合GIS把評價結果落實到每一個柵格單元中［9］，從而對土地利用總體規(guī)劃的生態(tài)環(huán)境影響進行評價。在土地利用類型矢量數(shù)據柵格化過程中，通常采用主要類型法、中心點法、重要性法、長度占優(yōu)法和比例分成法對柵格進行賦值［10］，綜合比較這幾種方法，為了保證柵格內各土地利用類型無面積信息損失，本文采用比例分成法對柵格單元進行賦值。比例分成法最大的特點就是針對每個土地利用類型單獨生成一個柵格數(shù)據，各柵格數(shù)據中每一個格網的值源于該類型要素在本單元中所占的面積比例。

2.2 生態(tài)系統(tǒng)服務價值法

生態(tài)系統(tǒng)服務功能是指生態(tài)系統(tǒng)服務與生態(tài)系統(tǒng)功能的綜合［11］。土地利用總體規(guī)劃引起的土地利用結構和分布格局的變化必然會影響土地這個陸地生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)環(huán)境，進而影響包括農用地、水體、草地等在內的生態(tài)功能，因此對這些用地類型變化導致的生態(tài)服務功能和價值的變化進行核算，可以定量評價土地利用總體規(guī)劃對生態(tài)環(huán)境的影響程度。

在土地利用規(guī)劃用途分類的基礎上，綜合考慮各地類的生態(tài)服務價值，將南川區(qū)的土地類型整理合并為耕地、園地、林地、草地、建設用地、水體6大類。由于裸地和交通用地的生態(tài)價值很小，故本文中不考慮其生態(tài)服務價值。參考 Costanza［12］、冉圣宏［6］、陳仲新［13］等人對土地利用生態(tài)系統(tǒng)服務功能的研究結果，并根據式（1）進行適當修正，確定南川區(qū)各種土地類型生態(tài)系統(tǒng)服務功能的單價，并將南川區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務功能分為10項，詳見表1。

式中：Pij——i類土地的第j類生態(tài)系統(tǒng)服務功能的價值——南川區(qū)i類土地占全區(qū)土地總面積的比例—全國i類土地占全國陸地總面積的比例；——調整相關文獻中的計算參數(shù)得到的全國i類土地第j類生態(tài)系統(tǒng)功能的平均價值。

3 數(shù)據來源及數(shù)據處理

3.1 數(shù)據來源

本文所采用的數(shù)據主要來自于《南川區(qū)土地利用總體規(guī)劃（2006—2020年）》。本輪規(guī)劃基期年為2005年，規(guī)劃的基礎數(shù)據采用的是2009年南川區(qū)第二次土地利用現(xiàn)狀調查數(shù)據，規(guī)劃年數(shù)據采用規(guī)劃方案確定的2020年土地利用數(shù)據。評價選取的數(shù)據主要包括基期地類圖斑、土地規(guī)劃地類、基期線狀地物等面狀和線狀矢量數(shù)據。本輪規(guī)劃方案中南川區(qū)主要的土地利用結構的變化情況如表2所示。

表1 南川區(qū)各種土地利用類型單位面積生態(tài)價值 （元／hm2·a）

表2 南川區(qū)土地利用結構變化表（2006－2020年） hm2

3.2 數(shù)據處理

3.2.1 比例分成法評價模型 根據南川區(qū)區(qū)域特征和區(qū)內各土地類型的空間分布特點，在ArcGIS 9.3平臺中按平面坐標和區(qū)域范圍建立大小為100m×100m的格網，建立格網單元編號字段，并通過Field calculator計算賦值。采用Overlay空間疊加分析工具，將格網圖層與基期地類圖斑、土地規(guī)劃地類分別進行疊加，計算各圖斑內各土地利用類型所占的比例。通過屬性選擇工具輸出各土地利用類型的柵格圖層，利用格網面積、地類所占比例和該地類單位生態(tài)服務價值計算各格網該地類的生態(tài)服務價值。最后通過外部表格連接法將各土地利用類型的生態(tài)服務價值累加賦值給各格網單元，在此基礎上根據生態(tài)服務價值對格網圖層柵格化，得到基期年和規(guī)劃年各格網單元的生態(tài)服務功能價值的柵格圖層。

3.2.2 規(guī)劃前后生態(tài)環(huán)境狀況 分別計算各格網單元規(guī)劃基期年和規(guī)劃年的土地利用類型生態(tài)服務功能總價值，并據此將生態(tài)環(huán)境狀況分為優(yōu)、良、一般、較差和差5級，如表3所示。

表3 生態(tài)系統(tǒng)服務價值分級

將各格網單元規(guī)劃年與基期年的土地利用類型生態(tài)服務功能價值相減，并求得其所占基期年值的比例，得出土地利用總體規(guī)劃實施后生態(tài)環(huán)境狀況的變化幅度，計算公式如下：

式中：R——格網單元內土地利用類型生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值變化率；Va——規(guī)劃年生態(tài)系統(tǒng)服務功能總價值；Vb——基期年生態(tài)系統(tǒng)服務功能總價值。并據此將生態(tài)環(huán)境狀況變化幅度分為5級，詳見表4。

4 評價結果與分析

對研究區(qū)域基期年和規(guī)劃方案規(guī)劃目標年的土地利用類型的生態(tài)環(huán)境狀況進行了綜合評價，結果如圖1—3，表5—7。

表4 生態(tài)環(huán)境狀況變化幅度分級

圖1 基期年生態(tài)環(huán)境狀況

圖2 規(guī)劃目標年生態(tài)環(huán)境狀況

圖3 規(guī)劃期間生態(tài)環(huán)境狀況變化幅度

表5 南川區(qū)土地利用類型生態(tài)服務功能價值變化表（2006－2020年） 萬元

表6 規(guī)劃期間生態(tài)環(huán)境狀況對比

表7 規(guī)劃期間生態(tài)環(huán)境狀況對比

評價結果表明，在土地利用類型數(shù)量與結構上，研究區(qū)域在規(guī)劃方案實施后整體的生態(tài)環(huán)境狀況明顯變好，全區(qū)土地利用類型生態(tài)服務功能總價值從基期年的101 157.13萬元上升到規(guī)劃年的108 936.49萬元，提高了7.69%（表5），說明該規(guī)劃方案對南川區(qū)建設特色生態(tài)旅游區(qū)和現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展區(qū)的發(fā)展目標具有重要的指導和推動作用。通過相關系數(shù)分析得出規(guī)劃期間各土地利用類型的面積變化值和其生態(tài)服務價值變化值的相關系數(shù)達到了0.95，說明區(qū)域土地利用結構和布局的調整對其生態(tài)環(huán)境狀況能夠產生非常大的影響，同時也說明了該規(guī)劃方案中土地利用結構調整和布局優(yōu)化對生態(tài)環(huán)境改善的積極作用。該規(guī)劃方案中通過生態(tài)綠地和防護綠地等生態(tài)工程建設、土地整治、金佛山水庫建設和為建設現(xiàn)代特色生態(tài)農業(yè)園區(qū)進行的農業(yè)產業(yè)結構調整大大增加了園地、林地、水體等生態(tài)用地的規(guī)模，生態(tài)用地總面積比2009年增加了7 790.73hm2，總規(guī)模擴大到108 756.15hm2，尤其是林地規(guī)模的擴大對生態(tài)環(huán)境狀況的改善起了重要作用，其面積增加了12 361.12 hm2，生態(tài)服務價值貢獻值增加了6 722.87萬元。同時，該規(guī)劃方案中城鄉(xiāng)建設用地總規(guī)模減少了603.65 hm2，通過土地整治，有3 136.93hm2的農村居民點得到綜合整治，其中規(guī)劃至耕地1 591.22hm2，林地826.62hm2；且新增農村居民點控制在 1 948.53 hm2，新增城鎮(zhèn)用地控制在741.65hm2，新增城鄉(xiāng)建設用地占用耕地控制在1 012hm2。城鄉(xiāng)建設用地總體規(guī)模的減少，新增建設用地規(guī)模和占用耕地面積得到合理控制，有效地增加了耕地和林地等生態(tài)用地的規(guī)模，并很好地促進了建設用地的集約節(jié)約利用，這也很好地促進了全區(qū)生態(tài)環(huán)境狀況的改善。

南川區(qū)在規(guī)劃基期年生態(tài)環(huán)境狀況一般的地區(qū)占全區(qū)面積的44.24%，52.28%的地區(qū)生態(tài)環(huán)境狀況低于一般水平，生態(tài)環(huán)境狀況優(yōu)良的地區(qū)僅占全區(qū)面積的3.48%。規(guī)劃目標年生態(tài)環(huán)境狀況低于一般水平的地區(qū)下降到45.32%，生態(tài)環(huán)境狀況一般的地區(qū)占51.03%，并且生態(tài)環(huán)境狀況優(yōu)良的地區(qū)所占比例上升到3.65%。同時，比較基期年與規(guī)劃目標年，生態(tài)環(huán)境狀況變化幅度R為正的地區(qū)占全區(qū)總面積比例高達92.32%，生態(tài)環(huán)境狀況明顯變好的區(qū)域更是達到了13.09%；而生態(tài)環(huán)境狀況變化幅度R為負的地區(qū)僅占全區(qū)面積的7.68%，只有2.65%的區(qū)域生態(tài)環(huán)境狀況明顯變差，說明該規(guī)劃方案對全區(qū)的生態(tài)環(huán)境整體狀況產生了極大的有利影響。從圖1—2可知，基期年和規(guī)劃年南川區(qū)的生態(tài)環(huán)境狀況均以南部金佛山特色生態(tài)旅游區(qū)為最佳，北部現(xiàn)代生態(tài)農業(yè)示范區(qū)次之，中部城鄉(xiāng)一體化示范區(qū)最差；這主要是因為方案中南川區(qū)規(guī)劃前后生態(tài)服務值最大的林地主要分布在南部金佛山區(qū)，生態(tài)服務價值次之的耕地、園地等主要分布在北部現(xiàn)代生態(tài)農業(yè)示范區(qū)，生態(tài)服務功能較低的建設用地則相對集中分布于中部城鄉(xiāng)一體化示范區(qū)。全區(qū)生態(tài)環(huán)境狀況優(yōu)良的地區(qū)則主要集中在龍巖河、黎香湖水庫、肖家溝水庫、金佛山、楠竹山、山王坪、黎香湖等主要河流、重大水庫、自然保護區(qū)、風景名勝區(qū)以及城市規(guī)劃的綠心綠帶等生態(tài)環(huán)境保護的重點區(qū)域。由圖3可知，南川區(qū)大部分地區(qū)的生態(tài)環(huán)境狀況在規(guī)劃期間無明顯變化，但明顯好轉的區(qū)域占了很大比例，尤其是在新規(guī)劃的金佛山水庫、退耕還林等生態(tài)工程建設的重點區(qū)域如金佛山區(qū)、城鎮(zhèn)和場鎮(zhèn)規(guī)劃確定的永久性生態(tài)綠地區(qū)等體現(xiàn)的最為明顯，這主要是由于林地和水體等生態(tài)用地的增加給這些地區(qū)帶來了有利影響；生態(tài)環(huán)境狀況變差的地區(qū)主要分布在新增建設用地占用耕地等生態(tài)用地的地區(qū)，尤其是新增的龍巖河、水江、南平等工業(yè)園區(qū)和南涪鐵路、渝湘高速等交通用地周圍表現(xiàn)的最為明顯。

5 結論

本文采用生態(tài)系統(tǒng)服務價值法，以柵格單元作為基本的評價單元，對《南川區(qū)土地利用總體規(guī)劃（2006—2020年）》的規(guī)劃方案實施前后的生態(tài)環(huán)境狀況進行了綜合評價。評價結果表明，規(guī)劃方案中規(guī)劃目標年的生態(tài)環(huán)境整體狀況將會得到明顯改善，生態(tài)環(huán)境狀況變化幅度R為正的地區(qū)占全區(qū)面積的92.32%，僅有2.65%的地區(qū)生態(tài)環(huán)境狀況明顯變差；45.32%的地區(qū)生態(tài)環(huán)境狀況較差，51.03%的地區(qū)生態(tài)環(huán)境狀況為一般水平，生態(tài)環(huán)境狀況優(yōu)良的地區(qū)達到3.65%。從生態(tài)環(huán)境保護角度證明了本輪規(guī)劃的科學性和可行性。

利用柵格作為評價單元，完整地保留了土地利用類型的空間信息，隨著評價的進一步深入，所選柵格單元大小和位置的變化以及新的評價指標的加入，對評價結果也會產生較大的影響。利用柵格單元評價土地利用總體規(guī)劃的生態(tài)環(huán)境影響時，需進一步分析尺度變化和評價指標細化對評價結果的影響。

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