劉亮，徐偉，岳奇，胡恒，張盼盼

(國(guó)家海洋技術(shù)中心 天津 300112)

唐山市海岸帶用地結(jié)構(gòu)及其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的時(shí)空變化研究

劉亮，徐偉，岳奇，胡恒，張盼盼

(國(guó)家海洋技術(shù)中心 天津 300112)

文章對(duì)唐山市沿海地區(qū)1991—2015年土地利用和結(jié)構(gòu)變化及其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行核算分析和量化評(píng)估。結(jié)果表明：1991—2015年唐山市海岸帶主要地物類型涉及耕地、公路用地、河流水面、建設(shè)用地、坑塘水面、鹽田、填海用地和裸地，其中坑塘水面占地最多，海岸帶開(kāi)發(fā)利用總面積不斷增大，用地類型有所轉(zhuǎn)化且向海域擴(kuò)張，新增用地主要來(lái)自圍填海且以填海造地為主；海岸帶生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值呈逐年下降的趨勢(shì),以2006—2010年變化最為明顯，主要原因?yàn)楹Ｋ娣e減少。在充分認(rèn)識(shí)填海造地活動(dòng)雙面性的基礎(chǔ)上，建議慎重開(kāi)展填海造地，集約節(jié)約利用海洋空間資源，合理科學(xué)規(guī)劃填海區(qū)域，提高海洋資源利用效率。

海岸帶；土地利用；生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值；填海造地；海域管理

海岸帶地區(qū)是承載沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)展與維持濱海生態(tài)系統(tǒng)的空間載體。海岸帶是海洋和陸地相互作用的地帶，生態(tài)結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣，自然資源豐富，但生態(tài)系統(tǒng)脆弱，自然災(zāi)害發(fā)生頻率較大。海岸帶具有生產(chǎn)力陸海內(nèi)外雙向輻射的經(jīng)濟(jì)特性，進(jìn)而成為經(jīng)濟(jì)活動(dòng)較為活躍的地區(qū)，主要以填海造地形成的陸域作為其開(kāi)發(fā)利用的承載空間，開(kāi)發(fā)強(qiáng)度大，用地類型復(fù)雜。海岸帶地區(qū)的高速發(fā)展具有強(qiáng)烈的人類活動(dòng)特征，自然生態(tài)系統(tǒng)也受到人類活動(dòng)的影響而發(fā)生改變，所以海岸帶地區(qū)土地利用方式的改變必然導(dǎo)致其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)發(fā)生改變。目前，國(guó)內(nèi)外土地利用格局和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值研究多集中于中、大尺度[1-7]，而對(duì)于小尺度海岸帶區(qū)域土地利用格局隨時(shí)間和空間變化研究較為少見(jiàn)，然而海岸帶地區(qū)尤其是圍填海形成的陸域土地利用類型會(huì)在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)影響濱海生態(tài)系統(tǒng)。探究海岸帶土地利用類型變化過(guò)程和影響因子，明晰變化原因，揭示其生態(tài)服務(wù)價(jià)值隨時(shí)空變化差異，能夠?yàn)槲磥?lái)海岸帶土地利用和規(guī)劃提供數(shù)據(jù)支持。

本研究通過(guò)對(duì)唐山市沿海地區(qū)1991—2015年的土地利用和結(jié)構(gòu)變化及其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行核算和分析，量化評(píng)估海岸帶地區(qū)土地利用變化的生態(tài)價(jià)值，從而指導(dǎo)唐山市海岸帶的開(kāi)發(fā)，促進(jìn)海域資源集約節(jié)約利用，推進(jìn)海洋生態(tài)文明建設(shè)。

1 研究方法

1.1 區(qū)域概況

唐山市地處渤海西部，岸線平直，分為砂質(zhì)海岸和粉砂淤泥質(zhì)海岸。唐山市海岸廣闊的灘涂和眾多的潮溝可以用于造地、建港，海岸帶地區(qū)分布著重要河口濕地、自然海島與砂質(zhì)海岸等典型生態(tài)景觀。唐山市沿海地區(qū)海洋資源稟賦優(yōu)良、工業(yè)基礎(chǔ)雄厚、文化底蘊(yùn)深厚，是中國(guó)重要的能源、原材料基地和多種農(nóng)副產(chǎn)品富集地區(qū)，是溝通東北及華北的商品集散地和運(yùn)輸要道，戰(zhàn)略地位突出。同時(shí)，唐山市也是京津冀協(xié)同發(fā)展規(guī)劃中的重要節(jié)點(diǎn)城市。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源及研究方法

1.2.1 研究方法

本研究參照《海域使用分類遙感判別指南》和國(guó)家《土地利用現(xiàn)狀分類》(GB/T 21010—2007)標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)研究區(qū)域向陸一側(cè)和向海一側(cè)的全部地物建立了相應(yīng)的分類標(biāo)準(zhǔn)，提取的地物類型和主要用海單元如表1所示。

表1 唐山市海岸帶地物類型和主要用海單元

計(jì)算不同土地利用類型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值，綜合國(guó)內(nèi)外研究成果確定生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù)，涉及的各類用地生態(tài)服務(wù)價(jià)值如表2所示。

1.2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源及技術(shù)處理

選擇1991年、2000年、2006年、2010年、2015年5期Landsat TM/ETM遙感圖像，另有1∶250 000唐山市海岸帶規(guī)劃圖作為參考，在此基礎(chǔ)上對(duì)遙感影像進(jìn)行監(jiān)督分類和修改，對(duì)各用地類型進(jìn)行人機(jī)交互的方式提取，然后在ArcGIS10.0中分類統(tǒng)計(jì)。

表2 唐山市海岸帶地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)單位面積服務(wù)價(jià)值

注：*為由于圍海用地沒(méi)有改變海域?qū)傩裕瑢儆诤Ｑ笊鷳B(tài)系統(tǒng)，并提供相應(yīng)的服務(wù)功能。

2 研究結(jié)果

2.1 海岸帶的主要地物屬性變化特征

1991—2015年唐山市海岸帶的主要地物類型涉及耕地、公路用地、河流水面、建設(shè)用地、坑塘水面、鹽田、填海用地以及裸地，地物屬性類型基本無(wú)變化，僅從2006年增加圍海用地1種類型。其中，坑塘水面占地物利用總面積最多，所占比例有逐年下降的趨勢(shì)；鹽田與耕地面積次之，所占比例逐年遞減；建設(shè)用地與填海用地占比逐年增加，且從2006年開(kāi)始變化幅度較大。

1991—2015年唐山市土地利用面積不斷增加，已從1991年的89 593.65 hm2增長(zhǎng)至2015年的128 567.29 hm2，新增面積的主要用地類型為填海用地以及圍海用地；主要的地物類型為耕地、坑塘水面、鹽田以及填海用地，其中坑塘水面的占地面積始終保持占比最大的位置(表3)。

為了細(xì)化唐山市海岸帶土地利用的動(dòng)態(tài)變化情況，研究選取同一研究區(qū)域?qū)?年的遙感影像進(jìn)行信息提取與數(shù)據(jù)計(jì)算，分析1991—2015年期間的土地利用類型的時(shí)空轉(zhuǎn)化關(guān)系。在土地類型的轉(zhuǎn)化過(guò)程中，既存在陸地間不同地物類型的轉(zhuǎn)化，也存在海域面積向陸地的轉(zhuǎn)化，這一現(xiàn)象的產(chǎn)生主要源于近年來(lái)日益頻繁的填海造陸工程，且隨著時(shí)間推移，海域向陸地土地利用類型的轉(zhuǎn)化面積有著顯著的增加。1991—2000年土地利用類型轉(zhuǎn)化面積較少，2006—2010年土地利用類型轉(zhuǎn)化面積最大，且不斷向海域一側(cè)擴(kuò)張，圍填海面積占比較大。

表3 1991—2015年唐山市海岸帶土地利用面積 hm2

注：*為研究區(qū)域內(nèi)海水總面積。

唐山市海岸帶不同土地利用類型之間的相互轉(zhuǎn)化，在不同的時(shí)期也表現(xiàn)出不同的特點(diǎn)。1991—2000年的土地利用動(dòng)態(tài)主要表現(xiàn)為坑塘水面的轉(zhuǎn)入面積較大，主要由耕地、裸地向坑塘水面轉(zhuǎn)化，裸地向耕地以及建設(shè)用地的轉(zhuǎn)化面積也較為突出；2000—2006年坑塘水面面積繼續(xù)增大，為該時(shí)期內(nèi)面積轉(zhuǎn)化最大的土地利用類型，海域轉(zhuǎn)化為填海用地的面積也不斷增加；2006—2010年的土地利用類型轉(zhuǎn)化主要為圍海用地、填海用地和建設(shè)用地面積的擴(kuò)張，大部分表現(xiàn)為坑塘水面與海域向這些土地類型的轉(zhuǎn)化；2010—2015年主要為坑塘水面向建設(shè)用地和填海用地的轉(zhuǎn)化、圍海用地向填海用地的轉(zhuǎn)化、海域向圍海用地的轉(zhuǎn)化，其中坑塘水面的轉(zhuǎn)出面積最大。

2.2 海岸帶開(kāi)發(fā)利用的主要特征

通過(guò)系統(tǒng)分析多年期唐山市海岸帶遙感解譯數(shù)據(jù)，唐山市海岸帶開(kāi)發(fā)利用呈現(xiàn)4個(gè)特點(diǎn)。①海岸帶開(kāi)發(fā)利用總面積不斷增大，增幅最大的是2006—2010年。②圍填海是土地利用面積增大的主體，2006—2010年增加的用地面積幾乎全部來(lái)自圍填海，在圍填海增加的面積中又以填海造地為主。③陸域已開(kāi)發(fā)區(qū)域總面積略有提高，但由于圍填海面積的快速增加，其占比不斷下降。④陸域未開(kāi)發(fā)區(qū)域主要有河流水面和裸地2種地物類型，其中河流水面隨著海岸線向海一側(cè)不斷推進(jìn)，面積逐漸增加；裸地面積1991—2006年減小，2006—2010年由于原有部分鹽田和養(yǎng)殖水塘被填，裸地面積有所增加。

2.3 海岸帶生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化

依據(jù)表2總結(jié)的各類型生態(tài)系統(tǒng)單位面積服務(wù)價(jià)值，計(jì)算1991—2015年唐山市海岸帶生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化情況(表4)。

表41991—2015年唐山市海岸帶生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值變化情況

年份總價(jià)值/萬(wàn)元19916099082000603938200659062220105283542015501962

1991—2015年唐山市海岸帶生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值呈逐年下降的趨勢(shì)。以2006—2010年的變化最為明顯，主要是由于研究區(qū)域內(nèi)海岸帶生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的主要貢獻(xiàn)者為海水，該時(shí)間段研究區(qū)域內(nèi)海水面積減少較多，因此此周期內(nèi)海岸帶生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值減少量也是最多的。

2.4 填海區(qū)域開(kāi)發(fā)利用建議

海岸帶填海區(qū)域是唐山沿海地區(qū)海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展的空間載體，同時(shí)也是保護(hù)海洋環(huán)境、維持海岸帶生態(tài)平衡的重要平臺(tái)，必須在加強(qiáng)保護(hù)的基礎(chǔ)上科學(xué)利用。海洋主管部門(mén)應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格審批用海項(xiàng)目，全面提高涉海項(xiàng)目入駐門(mén)檻，保障填海區(qū)域空間資源利用的科學(xué)合理，優(yōu)化海岸帶空間開(kāi)發(fā)格局，推動(dòng)海洋產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展、綠色發(fā)展和循環(huán)發(fā)展。

3 結(jié)語(yǔ)

1991—2015年唐山市海岸帶的土地利用類型變化較大。沿海開(kāi)發(fā)項(xiàng)目將占用大量土地，而海岸帶土地資源供給能力有限，只能向海域索取，進(jìn)而出現(xiàn)了自2006年以來(lái)的大規(guī)模填海造地。填海造地在提供土地資源的同時(shí)也帶來(lái)了一些負(fù)面效應(yīng)，因此在充分認(rèn)識(shí)填海造地活動(dòng)的雙面性后，海洋資源開(kāi)發(fā)管理部門(mén)、海洋資源開(kāi)發(fā)利用者以及利益相關(guān)方對(duì)待填海造地應(yīng)慎重，集約節(jié)約利用海洋空間資源，合理科學(xué)規(guī)劃填海區(qū)域，提高海洋資源的利用效率。此外，海水的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值較高，提高海水在填海區(qū)域的面積可以減少圍填海建設(shè)對(duì)區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值的影響；同時(shí)，在填海平面設(shè)計(jì)上開(kāi)展相關(guān)研究，著重提高填海區(qū)域的海岸線長(zhǎng)度、填海區(qū)域的透水率和水動(dòng)力交換頻率，增加陸域部分的親水性。

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Spatio-temporalVariationsinLandUseStructureandEcosystemServiceValuesinCoastalZoneofTangshanCity

LIU Liang,XU Wei,YUE Qi,HU Heng,ZHANG Panpan

(National Ocean Technology Center,Tianjin 300112,China)

This paper made an accounting analysis and quantitative assessment of land use and structural change as well as ecosystem service value in the coastal areas of Tangshan City from 1991 to 2015.The results showed that the land use types of Tangshan’s coastal zone from 1991 to 2015 were mainly arable land,the land for highway,river,the land for construction project,pond,salt pan,reclamation area and bare land,among which the pond occupied the largest area.The total area for development and utilization of the coastal zone were increasing by the day and the land use type has been transformed and expanded to sea area.The newly-increasing land was mainly of reclamation.The ecosystem service value in coastal area has been decreasing year by year,especially during the years from 2006 to 2010,mainly due to the reduction of seawater area.On the basis of fully understanding the two-sided nature of reclamation activities,it is suggested that the reclamation project should be carried out in a prudent manner and marine space resources be used intensively as well as the reclamation areas be planned reasonably and scientifically so as to improve the utilization efficiency of marine resources.

Coastal zone，Land utilization，Ecosystem service value，Land reclamation,Sea area management

2017-05-16；

2017-11-24

劉亮，助理研究員，碩士，研究方向?yàn)楹０稁б?guī)劃管理

P74；X171

A

1005-9857(2017)12-0051-05