摘要：以新疆維吾爾自治區(qū)葉城縣為例，將國土空間開發(fā)模擬為生態(tài)保護(hù)和國土開發(fā)兩個(gè)過程，運(yùn)用最小累積阻力模型和空間分析方法構(gòu)建葉城縣國土空間開發(fā)適宜性評(píng)價(jià)體系。結(jié)果表明，葉城縣國土開發(fā)適宜區(qū)總面積為27 359.86 km2，生態(tài)保護(hù)適宜區(qū)總面積為968.84 km2，整體呈中心發(fā)散、帶狀分布的格局，并將葉城縣域劃定為生態(tài)保護(hù)區(qū)（占比81.79%）、保護(hù)開發(fā)區(qū)（占比14.79%）、開發(fā)保護(hù)區(qū)（占比2.78%）和開發(fā)建設(shè)區(qū)（占比0.64%）。運(yùn)用最小累積阻力模型進(jìn)行國土空間開發(fā)適宜性評(píng)價(jià)可更貼近干旱區(qū)縣域客觀實(shí)情。干旱區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱，國土空間開發(fā)工作對(duì)生態(tài)環(huán)境影響大，應(yīng)持續(xù)推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)工作，提高國土空間開發(fā)質(zhì)量，落實(shí)耕地保護(hù)并進(jìn)行土地改良，加強(qiáng)區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護(hù)和修復(fù)，不斷優(yōu)化開發(fā)格局，推動(dòng)適宜性評(píng)價(jià)、適宜區(qū)功能與規(guī)劃建設(shè)相適應(yīng)。

關(guān)鍵詞：生態(tài)優(yōu)先；干旱區(qū)縣域；國土空間開發(fā)；適宜性評(píng)價(jià)；葉城縣

中圖分類號(hào)：X21" " " " "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2023）03-0096-08

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.03.017 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Suitability evaluation of land space development in arid counties based on ecological priority：

Taking Yecheng County in Xinjiang as an example

LI Pan1，2， GAO Min-hua1， MA Li-gang1

（1.College of Geography and Remote Sensing Sciences/Key Laboratory of Oasis Ecology Ministry of Education，Xinjiang University，Urumqi" 830017， China；2.Korla City Bureau of Natural Resources，Korla" 841000，Xinjiang，China）

Abstract： Taking Yecheng County in Xinjiang as an example，the land space development was simulated as two processes of ecological protection and land development，and the minimum cumulative resistance model and spatial analysis method were used to construct the Yecheng County land space development suitability evaluation system. The results showed that the total area of Yecheng County suitable for land development was 27 359.86 km2， and the total area suitable for ecological protection was 968.84 km2，showing a centrally divergent and zonal distribution pattern on the whole； Yecheng County was divided into ecological protection zones（81.79%）， protected development zones（14.79%）， development protected zones（2.78%） and development and construction zones（0.64%）. Using the minimum cumulative resistance model to evaluate the suitability of land and space development could be closer to the objective reality of arid counties. The ecological environment in arid areas was fragile， and the development of land space had a great impact on the ecological environment. In the future， it should be continued to promote the construction of ecological civilization， improve the quality of land space development， implement cultivated land protection and land improvement，strengthen regional ecological environment protection and restoration， continuously optimize development patterns，promote suitability evaluation， and adapt the functions of suitable areas to the planning and construction.

Key words：ecological priority；arid counties；land and space development；suitability evaluation； Yecheng County

改革開放40多年來，中國取得了前所未有的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步。與此同時(shí)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展帶來的環(huán)境危機(jī)如人地關(guān)系緊張、生態(tài)環(huán)境污染和水土流失與荒漠化等問題日益突出，已成為制約今日新發(fā)展和高質(zhì)量發(fā)展的主要原因［1，2］。2016年，習(xí)近平總書記提出“走生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展之路”，闡明了生態(tài)與發(fā)展的關(guān)系，為今后發(fā)展指明了方向，生態(tài)優(yōu)先應(yīng)作為一切工作的前提［3］。國土空間是人類的活動(dòng)場(chǎng)所，是中國社會(huì)主義建設(shè)的載體。國土空間開發(fā)適宜性評(píng)價(jià)是國土空間規(guī)劃的基礎(chǔ)性工作，可為生態(tài)文明建設(shè)提供決策依據(jù)，是協(xié)調(diào)人與自然關(guān)系、統(tǒng)籌各項(xiàng)發(fā)展與規(guī)劃工作的有效途徑［4，5］。

國家主權(quán)管轄下的地域土地為國土，國土由二維平面上升到三維層面構(gòu)成國土空間，其進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)國土的宏觀整體性與小尺度區(qū)域性、空間立體性與要素復(fù)合性［6］。國土空間開發(fā)適宜性評(píng)價(jià)源于土地適宜性評(píng)價(jià)，是在農(nóng)業(yè)土地適宜性評(píng)價(jià)向國土空間這一整體評(píng)價(jià)發(fā)展過程中出現(xiàn)，并在地理學(xué)、信息科學(xué)等多學(xué)科交叉聯(lián)系與3S技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用中逐步豐富起來［4，7，8］。

學(xué)者們基于不同背景和目標(biāo)對(duì)國土空間開發(fā)適宜性評(píng)價(jià)方法和應(yīng)用展開了大量研究。研究方法包括以地理要素和地理事物的垂直聯(lián)系與過程為主的傳統(tǒng)縱向評(píng)價(jià)方法，以及強(qiáng)調(diào)地理要素和地理事物水平間聯(lián)系和過程的借助地理信息空間分析的橫向評(píng)價(jià)方法［6，9］?？v向評(píng)價(jià)方法主要通過對(duì)垂直方向上的地理要素間進(jìn)行加權(quán)疊置得到評(píng)價(jià)結(jié)果，如傳統(tǒng)的地圖疊置法［10-13］。楊瑩［13］選取生態(tài)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和交通區(qū)位的15個(gè)因子，建立吉林省長(zhǎng)吉圖經(jīng)濟(jì)帶土地適宜性綜合評(píng)價(jià)層次階梯模型，將長(zhǎng)吉圖經(jīng)濟(jì)帶土地適宜性分為高度適宜、中度適宜、勉強(qiáng)適宜和不適宜4種類型；橫向評(píng)價(jià)方法較多地考慮了地理事物間的水平相互聯(lián)系和空間相互作用過程，如最小累積阻力模型方法［14-17］。劉孝富等［14］將城市土地景觀模擬為生態(tài)保護(hù)用地和城鎮(zhèn)用地?cái)U(kuò)張兩個(gè)過程，對(duì)廈門市土地生態(tài)適宜性進(jìn)行評(píng)價(jià)，并對(duì)最小累積阻力模型（Minimum cumulative resistance，MCR）在適宜性評(píng)價(jià)中的運(yùn)用進(jìn)行了總結(jié)與展望；付野等［15］將昆明市土地分為適宜生態(tài)用地和建設(shè)用地兩類，對(duì)昆明市全域土地生態(tài)適宜性進(jìn)行評(píng)價(jià)，劃定為生態(tài)保護(hù)核心區(qū)、涵養(yǎng)區(qū)和生產(chǎn)生態(tài)擴(kuò)展區(qū)3個(gè)適宜性分區(qū)，并提出經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)建議。以國土空間為主的各類空間開發(fā)適宜性評(píng)價(jià)亦涵蓋了自然和人文地理各層次各類型區(qū)域，研究對(duì)象包括城市［14，15，18］、鄉(xiāng)村［19，20］、山地丘陵地區(qū)［21，22］、災(zāi)后重建地區(qū)［23］和沿海沿江地區(qū)［10，24］，并逐步向生態(tài)環(huán)境脆弱地區(qū)［25］、經(jīng)濟(jì)區(qū)和城市群深入［13，26］。同時(shí)，在?。?7，28］、市（州）［11，14，15，18］、縣（市）［17，29，30］層級(jí)上的各尺度均有不少研究。隨著人民群眾對(duì)美好生態(tài)環(huán)境的要求與國家對(duì)生態(tài)優(yōu)先綠色發(fā)展的重視，生態(tài)環(huán)境保護(hù)在國土空間開發(fā)適宜性評(píng)價(jià)中成為了一個(gè)新的重要因素與著力點(diǎn)。

經(jīng)濟(jì)新發(fā)展要求高質(zhì)量進(jìn)行國土空間開發(fā)。西部干旱區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱、生態(tài)功能作用突出，生態(tài)環(huán)境對(duì)國土空間開發(fā)活動(dòng)更為敏感，區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)生態(tài)環(huán)境需求更為迫切。與其他區(qū)域相比，仍以農(nóng)業(yè)為主的干旱區(qū)縣域建設(shè)與治理具有更強(qiáng)的基礎(chǔ)性、獨(dú)立性和生態(tài)建設(shè)的必要性。運(yùn)用最小累積阻力模型進(jìn)行國土空間開發(fā)適宜性評(píng)價(jià)，更好地貼合了自然環(huán)境和國土空間各要素各事物相互作用、相互聯(lián)系的特點(diǎn)，可有效提高評(píng)價(jià)結(jié)果的科學(xué)性和客觀性。葉城縣位于新疆維吾爾自治區(qū)西南部，是“三區(qū)三州”重點(diǎn)地區(qū)，縣域跨平原與山地兩個(gè)地貌區(qū)，為典型的干旱區(qū)。以葉城縣為研究區(qū)，本研究應(yīng)用最小累積阻力模型和空間分析方法，從生態(tài)保護(hù)和國土開發(fā)兩個(gè)過程構(gòu)建評(píng)價(jià)體系，對(duì)葉城縣進(jìn)行國土空間開發(fā)適宜性評(píng)價(jià)，以期為干旱區(qū)國土空間開發(fā)適宜性評(píng)價(jià)進(jìn)行新的探索，豐富縣域尺度下的國土空間開發(fā)適宜性評(píng)價(jià)研究，為干旱區(qū)縣域國土空間開發(fā)建設(shè)提供科學(xué)參考與建議。

1 研究區(qū)概況

葉城縣為新疆維吾爾自治區(qū)喀什地區(qū)轄縣，地處塔里木盆地、塔克拉瑪干沙漠西南緣，昆侖山、喀喇昆侖山北麓，全縣地勢(shì)南高北低：由南向北分別為昆侖山區(qū)、塔西平原區(qū)和塔克拉瑪干荒漠區(qū)，屬溫帶大陸性氣候（圖1）。葉城縣國土面積28 328.70 km2，轄20個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，總?cè)丝?5.04萬人（2020年）［31］，處于東經(jīng)76°10′14″—78°27′11″、北緯35°27′5″—38°23′11″。處于塔里木盆地西部，昆侖山麓的提孜那甫河、柯克亞吾斯塘河和烏魯克吾斯塘河的沖積平原——葉城綠洲是人類主要活動(dòng)區(qū)域。本研究區(qū)為葉城縣行政轄區(qū)，不含駐葉城縣的新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第三師葉城二牧場(chǎng)。

2 數(shù)據(jù)獲取和預(yù)處理

2.1 數(shù)據(jù)獲取方法

本研究區(qū)域2020年度Landsat 8 OLI遙感影像數(shù)據(jù)、DEM數(shù)據(jù)和MODIS NDVI合成數(shù)據(jù)來源于地理空間數(shù)據(jù)云（http：//gsclou.cn），氣溫和降水?dāng)?shù)據(jù)來源于中國氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)（http：//data.cma.cn），土壤數(shù)據(jù)來源于國家青藏高原科學(xué)數(shù)據(jù)中心（https：//data.tpdc.ac.cn/zh-hans），土地利用、人口和交通統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來源于葉城縣統(tǒng)計(jì)局、《新疆統(tǒng)計(jì)年鑒》和《2020年葉城縣國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》。

2.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理

首先利用ENVI 5.1軟件對(duì)影像進(jìn)行大氣校正、輻射定標(biāo)、拼接與裁剪等預(yù)處理，再進(jìn)行計(jì)算機(jī)解譯分類，與葉城縣土地利用數(shù)據(jù)相互補(bǔ)充、完善得到研究區(qū)土地利用數(shù)據(jù)；使用ArcMAP 10.4軟件對(duì)數(shù)字高程數(shù)據(jù)（DEM）、MODIS NDVI數(shù)據(jù)和土壤數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到研究區(qū)海拔高程、地形起伏度、植被覆蓋度和土壤類型數(shù)據(jù)；以研究區(qū)人口、土地利用數(shù)據(jù)和鄉(xiāng)級(jí)行政區(qū)劃為基礎(chǔ)得到研究區(qū)人口密度數(shù)據(jù)；對(duì)研究區(qū)土地利用數(shù)據(jù)、水文數(shù)據(jù)和交通數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并分析得到研究區(qū)水面和交通區(qū)位數(shù)據(jù)。使用ArcMAP 10.4軟件重采樣工具將各柵格數(shù)據(jù)分辨率調(diào)整為500 m×500 m，將各數(shù)據(jù)參數(shù)地理坐標(biāo)系統(tǒng)一為CGCS 2000，投影坐標(biāo)系為CGCS 2000 /3-degree Gauss-Kruger zone 26。

3 研究方法與評(píng)價(jià)過程

3.1 最小累積阻力模型

最小累積阻力模型是指一個(gè)事物從起始地到目的地運(yùn)動(dòng)過程中所需克服各類阻礙的大小的模型。該模型最早在1992年由Knaapen等［32］提出，經(jīng)俞孔堅(jiān)［33］修改以式（1）表示。

式中，MCR為在此過程中的最小累積阻力值；fmin為對(duì)被評(píng)價(jià)過程中不同阻力值取最小值；Dij為由起始地i（源）到目的地j（匯）的距離；Ri為事物i運(yùn)動(dòng)過程中的阻力系數(shù)［17，34］。

3.2 模型假設(shè)

最小累積阻力值反映了事物運(yùn)動(dòng)發(fā)展的內(nèi)在趨勢(shì)和可能方向，值的大小即為達(dá)到目標(biāo)需克服的阻力大小。本研究將葉城縣土地用途分為宜保護(hù)和宜開發(fā)用地兩類，兩個(gè)發(fā)展和演變的過程均會(huì)向外擴(kuò)張并相互作用。受自然因素和社會(huì)因素影響的土地評(píng)價(jià)單元適宜性程度和方向，即可通過同一標(biāo)準(zhǔn)下兩個(gè)過程的最小累積阻力值大小及差值而確定。阻力值越小，表明對(duì)該過程更為適宜。表達(dá)式如下。

MCR差值=MCR開發(fā)-MCR保護(hù)" " " " " " " " " " " "（2）

MCR差值＞0，表明該區(qū)域?qū)ι鷳B(tài)保護(hù)更為適宜；MCR差值＜0，表明該區(qū)域?qū)灵_發(fā)更為適宜；MCR差值=0，表明該區(qū)域適宜生態(tài)保護(hù)與適宜國土開發(fā)最小累積阻力值大小相同，即該區(qū)域?yàn)閮蛇m宜區(qū)域的界線，由該區(qū)域向正值為生態(tài)保護(hù)適宜區(qū)，由該區(qū)域向負(fù)值為國土開發(fā)適宜區(qū)。

3.3 源地確定和評(píng)價(jià)指標(biāo)選取

國土空間開發(fā)是包含經(jīng)濟(jì)建設(shè)和生態(tài)建設(shè)兩個(gè)方面的統(tǒng)一，生態(tài)建設(shè)既是國土空間開發(fā)的前提，也是國土空間開發(fā)的重要一環(huán)。以國土空間開發(fā)活動(dòng)為主題，將葉城縣宜保護(hù)和宜開發(fā)兩個(gè)土地用途進(jìn)一步明確為適宜國土開發(fā)和適宜生態(tài)保護(hù)兩個(gè)過程。將生態(tài)功能重要、生物多樣性突出的區(qū)域作為生態(tài)保護(hù)用地的出發(fā)地，即“源”，主要包括冰川和永久積雪、河流湖泊、濕地和林地；將以人類生產(chǎn)生活活動(dòng)為主的城鄉(xiāng)建設(shè)用地作為國土開發(fā)用地的“源”，包含城鄉(xiāng)住宅、公共服務(wù)與商貿(mào)、工礦業(yè)和交通運(yùn)輸用地等。

過程評(píng)價(jià)指標(biāo)包括自然因素（海拔因子、地形起伏因子、氣溫因子、降水因子、土壤因子和植被覆蓋因子）、社會(huì)因素（土地利用因子和人口因子）和區(qū)位因素（水面區(qū)位因子和交通區(qū)位因子），共10個(gè)因子（表1）。

1）海拔因子。海拔通過制約大氣含氧量和氣溫對(duì)人類生產(chǎn)生活產(chǎn)生影響。本研究區(qū)海拔高差大，最低1 187 m，最高7 441 m，對(duì)葉城縣生態(tài)環(huán)境保護(hù)和國土空間開發(fā)影響明顯。本研究所用海拔數(shù)據(jù)由葉城縣DEM數(shù)據(jù)提取得到。

2）地形起伏因子。地形起伏是一定面積區(qū)域內(nèi)的相對(duì)高差，其對(duì)植被生長(zhǎng)、土壤侵蝕和水土流失、地質(zhì)災(zāi)害和人類生產(chǎn)活動(dòng)均有一定影響。本研究所用地形起伏度數(shù)據(jù)由葉城縣DEM數(shù)據(jù)計(jì)算得到。

3）氣溫因子。生命活動(dòng)和生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)均需要適宜的溫度條件。對(duì)研究區(qū)及其周邊氣象站點(diǎn)氣溫?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)插，結(jié)合矢量化的新疆維吾爾自治區(qū)氣溫?cái)?shù)據(jù)，得到研究區(qū)氣溫?cái)?shù)據(jù)。

4）降水因子。降水有助于綠色植物的生長(zhǎng)，有益于保護(hù)生態(tài)環(huán)境；降水也是誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害和土壤侵蝕的主要原因，對(duì)國土開發(fā)活動(dòng)有一定的不利影響。對(duì)研究區(qū)及其周邊氣象站點(diǎn)降水?dāng)?shù)據(jù)內(nèi)插并對(duì)新疆維吾爾自治區(qū)降水?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行矢量化，兩者結(jié)合得到研究區(qū)降水?dāng)?shù)據(jù)。

5）土壤因子。土壤是進(jìn)行生態(tài)環(huán)境保護(hù)和國土空間開發(fā)的基質(zhì)和場(chǎng)所。本研究所用土壤數(shù)據(jù)來自國家青藏高原科學(xué)數(shù)據(jù)中心。

6）植被覆蓋因子。植被覆蓋度越高，表明一定區(qū)域內(nèi)的植被越多，是評(píng)估區(qū)域生態(tài)環(huán)境的重要指標(biāo)［35］。對(duì)研究區(qū)NDVI數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和計(jì)算，得到本研究區(qū)植被覆蓋數(shù)據(jù)，研究中所用NDVI數(shù)據(jù)來源國家青藏高原科學(xué)數(shù)據(jù)中心。

7）土地利用因子。土地利用反映生態(tài)環(huán)境和人類活動(dòng)現(xiàn)狀，是未來國土空間開發(fā)的基礎(chǔ)。結(jié)合2020年葉城縣土地利用數(shù)據(jù)和Landsat 8 OLI遙感影像解譯結(jié)果，得到葉城縣土地利用數(shù)據(jù)。

8）人口因子。人口是國土空間開發(fā)活動(dòng)的主體，也是生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重要影響因素，區(qū)域人口決定了該區(qū)域的國土空間開發(fā)水平和潛力［36］。本研究所用人口數(shù)據(jù)來源于葉城縣統(tǒng)計(jì)局。

9）水面區(qū)位因子。水是生命之源，也是各類生產(chǎn)生活活動(dòng)的重要支撐和制約因素。本研究中水面包括葉城縣主要河流水系、湖泊水庫和主要干渠，取各等級(jí)中最大分值作為該評(píng)價(jià)單元水面區(qū)位因子分值。本研究所用水面數(shù)據(jù)由葉城縣土地利用數(shù)據(jù)和葉城縣水文數(shù)據(jù)綜合得到。

10）交通區(qū)位因子。交通情況是支撐區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。本研究交通因子等級(jí)包括葉城縣域內(nèi)國道、鐵路場(chǎng)站、省道和縣道，取各等級(jí)中最高分值作為該評(píng)價(jià)單元交通因子分值。由葉城縣交通圖矢量化得到葉城路網(wǎng)，運(yùn)用ArcMAP 10.4軟件處理得到研究區(qū)交通區(qū)位數(shù)據(jù)。

3.4 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

評(píng)價(jià)應(yīng)在同一標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)行，生態(tài)保護(hù)和國土開發(fā)兩過程的影響因子與權(quán)重相同。生態(tài)保護(hù)和國土開發(fā)為兩個(gè)方向的活動(dòng)，有利于生態(tài)保護(hù)的影響因子則不利于國土開發(fā)，有利于國土開發(fā)的影響因子則不利于生態(tài)保護(hù)，因此各影響因子對(duì)兩過程阻力值呈相反趨勢(shì)。將各單因子阻力值分為不同的級(jí)別，根據(jù)前人研究［13，15，17］和本研究區(qū)實(shí)際，參考相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)［37，38］，分別用0.1、0.3、0.5、0.7、0.9表示，分值越小表明該因子對(duì)生態(tài)保護(hù)或國土開發(fā)過程的阻力越小。使用層次分析法確定各因子權(quán)重。

本研究共選取10個(gè)評(píng)價(jià)因子，各評(píng)價(jià)因子權(quán)重見表2。10個(gè)評(píng)價(jià)因子的國土開發(fā)阻力值和生態(tài)保護(hù)阻力值見表3。葉城縣地處干旱區(qū)，降水匱乏，不存在十分適宜生態(tài)保護(hù)的情況，反之亦無十分阻礙國土開發(fā)的情況，因此降水因子的生態(tài)保護(hù)阻力值中無0.1，國土開發(fā)阻力值中無0.9；較之平原水系對(duì)人類活動(dòng)的顯著作用，山區(qū)水系因其地形和海拔限制、溝渠因其流量和非天然水系限制，不存在十分適宜國土開發(fā)的情況，反之亦無十分阻礙生態(tài)保護(hù)的情況，因此降水因子中山區(qū)水系、溝渠的生態(tài)保護(hù)阻力值中無0.9，國土開發(fā)阻力值中無0.1；縣道為等級(jí)公路中最低一級(jí)道路，在建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、道路質(zhì)量和連通范圍上較國省道存在先天不足，不存在十分適宜國土開發(fā)的情況，反之亦無十分阻礙生態(tài)保護(hù)的情況，因此交通區(qū)位因子中縣道的生態(tài)保護(hù)阻力值中無0.9，國土開發(fā)阻力值中無0.1。

干旱區(qū)綠洲內(nèi)外、平原與山地差異顯著［39］，在本研究中其主要反映在人口因子和水面因子兩方面。干旱區(qū)河流在山區(qū)匯聚、在平原發(fā)散［40］，其影響距離和覆蓋范圍均有所不同。此外，在干旱區(qū)綠洲發(fā)展中，水庫和干渠是區(qū)域水資源調(diào)節(jié)和流域變化的重要補(bǔ)充和影響因素。本研究將水系在山區(qū)和平原的影響距離和作用強(qiáng)度劃分為不同的距離等級(jí)，同時(shí)將葉城縣水庫和干渠均作為水面區(qū)位因子之一。

干旱區(qū)人口具有區(qū)域性差異，人類生產(chǎn)生活集中于綠洲，縣、鄉(xiāng)級(jí)行政區(qū)亦包含面積遼闊的無人類活動(dòng)的荒漠、山地、戈壁等未利用地。結(jié)合新疆維吾爾自治區(qū)人口多聚居于綠洲城鄉(xiāng)的特點(diǎn)［41］，本研究以鄉(xiāng)鎮(zhèn)村和綠洲作為范圍線劃定人口，將縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)轄內(nèi)的人類活動(dòng)區(qū)域即鄉(xiāng)級(jí)行政區(qū)內(nèi)綠洲面積作為計(jì)算人口密度的面積指標(biāo)，綠洲外無人類活動(dòng)區(qū)人口密度為0。

4 結(jié)果與分析

4.1 計(jì)算最小累積阻力值

運(yùn)用ArcMAP 10.4軟件中Cost-Distance模型分別計(jì)算生態(tài)保護(hù)和國土開發(fā)兩個(gè)過程“源”擴(kuò)張過程中的最小累積阻力值。得到生態(tài)保護(hù)最小累積阻力面和國土開發(fā)最小累積阻力面，結(jié)果見圖2。如圖2a所示，由南向北生態(tài)保護(hù)最小累積阻力值呈增大趨勢(shì)，葉城縣生態(tài)保護(hù)適宜區(qū)以中南部山區(qū)為主，受干旱和風(fēng)沙影響，北部荒漠區(qū)的生態(tài)保護(hù)最小累積阻力值較高。綠洲區(qū)受人類綠化營(yíng)林和農(nóng)業(yè)活動(dòng)影響生態(tài)環(huán)境條件較好，但該區(qū)域同時(shí)也是人類生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)的主要場(chǎng)所，綠洲區(qū)生態(tài)保護(hù)最小累積阻力值整體較大。如圖2b所示，國土開發(fā)最小累積阻力值以葉城縣中心綠洲為低值區(qū)域向外發(fā)散，阻力值增加，至南部山區(qū)達(dá)到最大值。地形復(fù)雜、海拔高的中南部山區(qū)對(duì)國土開發(fā)的阻礙作用十分明顯，北部荒漠區(qū)地形平坦、海拔低，較中南部山區(qū)在國土開發(fā)活動(dòng)中存在一定優(yōu)勢(shì)。

對(duì)生態(tài)保護(hù)和國土開發(fā)兩個(gè)過程最小累積阻力值求差，得到葉城縣土地適宜性最小累積阻力差值，結(jié)果如圖3所示。葉城縣整體國土開發(fā)最小累積阻力值遠(yuǎn)高于生態(tài)保護(hù)最小累積阻力值，縣域國土開發(fā)阻力遠(yuǎn)高于生態(tài)保護(hù)阻力，受自然環(huán)境制約嚴(yán)重。最小累積阻力差值為正值的區(qū)域以中南部山區(qū)為主，為負(fù)值的區(qū)域以中北部平原區(qū)為主，沿河和綠洲人類活動(dòng)區(qū)域內(nèi)最小累積阻力差值較小，該區(qū)域阻力差值位于0左右。

4.2 確定分區(qū)閾值

根據(jù)阻力差值正負(fù)可將葉城縣域劃定為兩個(gè)分區(qū)，MCR差值＞0的區(qū)域?yàn)樯鷳B(tài)保護(hù)適宜區(qū)，MCR差值＜0的區(qū)域?yàn)閲灵_發(fā)適宜區(qū)。根據(jù)前人研究和本研究中各單因子級(jí)別劃分和賦值，以及兩個(gè)過程最小累積阻力面中阻力值排列組合突變情況，將本研究中葉城縣生態(tài)保護(hù)適宜區(qū)和國土開發(fā)適宜區(qū)進(jìn)一步劃分為生態(tài)保護(hù)區(qū)和保護(hù)開發(fā)區(qū)、開發(fā)保護(hù)區(qū)和開發(fā)建設(shè)區(qū)。次分區(qū)閾值由最小累積阻力差值與面積曲線突變點(diǎn)來確定。葉城縣國土空間開發(fā)適宜性分區(qū)區(qū)間劃分如表4所示。

4.3 確定評(píng)價(jià)結(jié)果

根據(jù)前文劃定的阻力值分區(qū)區(qū)間，對(duì)差值表面進(jìn)行重分類，得到葉城縣國土空間開發(fā)適宜性分區(qū)結(jié)果（圖4）。由圖4可知，葉城縣國土空間開發(fā)適宜性空間格局呈中心發(fā)散、帶狀分布的特征。以地形平坦、水土條件優(yōu)良的縣城和城郊為國土開發(fā)適宜區(qū)，逐步向以鹽漬化程度高的北部荒漠區(qū)和地形起伏大的南部山區(qū)為主的生態(tài)保護(hù)適宜區(qū)過渡。以開發(fā)建設(shè)區(qū)和開發(fā)保護(hù)區(qū)為主的葉城縣綠洲和城鎮(zhèn)為中心發(fā)散，向南北方向發(fā)展為保護(hù)開發(fā)區(qū)和生態(tài)保護(hù)區(qū)，其中生態(tài)保護(hù)區(qū)主要分布于縣域南部。

1）生態(tài)保護(hù)區(qū)面積23 170.38 km2，占葉城縣全縣面積的81.79%，主要分布在縣域南部的昆侖—喀喇昆侖山區(qū)與山前、北部荒漠地帶，該區(qū)域涵蓋宗朗國家濕地公園、坡隴原始森林公園和新疆昆侖圓柏自然保護(hù)區(qū)，冰川和永久積雪、天然林廣布，為葉爾羌河、提孜那甫河源區(qū)。

2）保護(hù)開發(fā)區(qū)面積4 188.41 km2，占葉城縣全縣面積的14.79%，主要分布在縣域中南部山前山麓、北部荒漠地區(qū)。該區(qū)域由裸巖石礫地、沙土地和荒漠草甸組成，多分布于綠洲外。

3）開發(fā)保護(hù)區(qū)面積787.54 km2，占葉城縣全縣面積的2.78%，主要分布于葉城縣綠洲內(nèi)及其周邊，并有小部分分布于柯克亞吾斯塘河中游。該區(qū)域鄰近提孜那甫河、柯克亞吾斯塘河和七一大渠等河流干渠，地形較為平坦、水土條件良好；目前在該區(qū)域大部分國土已開發(fā)墾殖，是人類活動(dòng)的主要區(qū)域。

4）開發(fā)建設(shè)區(qū)面積最小，為181.30 km2，占葉城縣全縣面積的0.64%，零散分布于葉城綠洲內(nèi)外。該區(qū)域位于開發(fā)保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)側(cè)，人口聚集、交通通達(dá)度和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高，此外還有部分自然和社會(huì)條件良好的區(qū)域待開發(fā)。

5 小結(jié)與討論

5.1 小結(jié)

基于生態(tài)優(yōu)先思想，應(yīng)用最小累積阻力模型和空間分析方法，從自然環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)屬性兩個(gè)方面選取指標(biāo)，對(duì)新疆維吾爾自治區(qū)葉城縣國土空間開發(fā)適宜性進(jìn)行評(píng)價(jià)，并進(jìn)一步劃分出不同適宜性分區(qū)。結(jié)合葉城縣土地利用開發(fā)現(xiàn)狀和現(xiàn)有空間產(chǎn)業(yè)分布格局，明確了葉城縣生態(tài)保護(hù)與國土開發(fā)適宜區(qū)的空間格局。

1）從分異上來看，生態(tài)保護(hù)適宜區(qū)與國土開發(fā)適宜區(qū)空間分異明顯。國土開發(fā)適宜區(qū)主要分布于葉城縣綠洲及其周邊，以東西向和南北向交通干線為軸帶兩側(cè)分布。生態(tài)保護(hù)適宜區(qū)主要位于葉城縣綠洲南北，由保護(hù)開發(fā)區(qū)從北部荒漠區(qū)向南部山區(qū)過渡為生態(tài)保護(hù)區(qū)，與地形和水熱條件變化一致；從面積上來看，生態(tài)保護(hù)適宜區(qū)與國土開發(fā)適宜區(qū)面積對(duì)比懸殊。地廣人稀而人類活動(dòng)適宜區(qū)域狹小，是干旱區(qū)空間格局的主要特征，也是干旱區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要制約因素。

2）葉城縣生態(tài)保護(hù)適宜區(qū)由原始生態(tài)區(qū)域和開發(fā)程度低的已開發(fā)區(qū)域組成。以原生態(tài)區(qū)域?yàn)橹鞯纳鷳B(tài)保護(hù)區(qū)對(duì)維護(hù)生態(tài)平衡和區(qū)域生態(tài)安全具有重要意義，是重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)，必須禁止各類國土開發(fā)活動(dòng)。保護(hù)開發(fā)區(qū)介于生態(tài)保護(hù)區(qū)與開發(fā)保護(hù)區(qū)之間，是自然生態(tài)環(huán)境和人類活動(dòng)區(qū)域的過渡帶，可進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜藶楦蓴_，加強(qiáng)生態(tài)恢復(fù)工作，以維護(hù)生態(tài)環(huán)境安全、筑牢綠洲屏障。

葉城縣南部鄉(xiāng)村居民點(diǎn)（棋盤鄉(xiāng)、宗朗鄉(xiāng)、西合休鄉(xiāng)大部，柯克亞鄉(xiāng)、烏夏巴什鎮(zhèn)部分）和現(xiàn)有建設(shè)用地深入生態(tài)保護(hù)區(qū)內(nèi)，需因地制宜開展易地搬遷工作，促進(jìn)山區(qū)農(nóng)牧民生活水平提高，同時(shí)開展生態(tài)修復(fù)工作，破除阻礙生態(tài)環(huán)境發(fā)展的各類因素。保護(hù)開發(fā)區(qū)內(nèi)的國土空間開發(fā)活動(dòng)應(yīng)限制在生態(tài)環(huán)境可承受的范圍內(nèi)，特別是臨河（提孜那甫河、柯克亞吾斯塘河、烏魯克吾斯塘河和塔木巴格渠等）、臨水源地和生態(tài)保護(hù)適宜區(qū)鄰近國土空間適宜區(qū)的區(qū)域帶，需加強(qiáng)林帶建設(shè)、水土保持和鹽漬化防治等工作，筑牢其作為人類活動(dòng)與自然環(huán)境間緩沖帶的作用。以解決和理順國土開發(fā)和生態(tài)保護(hù)相沖突的問題，實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的共同進(jìn)步。

3）國土開發(fā)適宜區(qū)由水土條件良好的未開發(fā)區(qū)域和已開發(fā)區(qū)域構(gòu)成，已有建設(shè)用地密度較小，水資源條件良好，具有良好的發(fā)展前景。在開發(fā)過程中必須嚴(yán)格控制開發(fā)規(guī)模、提高開發(fā)質(zhì)量，重視綠化和防護(hù)林建設(shè)、防治荒漠化和鹽漬化。

由葉城縣城區(qū)和城郊所組成的已開發(fā)區(qū)域，人口密度大、開發(fā)歷史悠久、開發(fā)程度高，可在已有格局上進(jìn)行分區(qū)和優(yōu)化，嚴(yán)格控制對(duì)地表格局和生態(tài)環(huán)境影響重大的新工程和新項(xiàng)目。改造提升老城區(qū)（喀格勒克鎮(zhèn)西部）布局，有效增加城區(qū)綠地面積；合理規(guī)劃布局以第二三產(chǎn)業(yè)為主的新城區(qū)（喀格勒克鎮(zhèn)東部、恰斯米其提鄉(xiāng)東部和鐵提鄉(xiāng)北部），在拆遷征地和建設(shè)過程中注意留存原有植被并盡可能減小對(duì)原有生態(tài)系統(tǒng)的改變。

開發(fā)程度較低、具有一定開發(fā)潛力的城郊和鄉(xiāng)村區(qū)域，需重視水利建設(shè)和耕地保護(hù)工作。開發(fā)潛力顯著的未開發(fā)區(qū)域（依力克其鄉(xiāng)、薩依巴格鄉(xiāng)、鐵提鄉(xiāng)、伯西熱克鄉(xiāng)南部，洛克鄉(xiāng)東南部和江格勒斯鄉(xiāng)東北部），可按照新時(shí)代的新理念、新標(biāo)準(zhǔn)、新要求開展空間規(guī)劃和產(chǎn)業(yè)布局工作，首要保證水資源和國土資源的合理與科學(xué)利用，堅(jiān)持生態(tài)優(yōu)先。按需打造節(jié)水農(nóng)業(yè)、因地制宜進(jìn)行土地熟化，生物法防治沙化鹽漬化，以確保生態(tài)環(huán)境良好和國土開發(fā)可持續(xù)。

4）農(nóng)業(yè)、林果業(yè)和農(nóng)林產(chǎn)品加工業(yè)是葉城縣的主體產(chǎn)業(yè)，其中林果業(yè)是葉城縣的特色產(chǎn)業(yè)，葉城縣亦有“核桃之鄉(xiāng)”之稱。葉城縣國土空間開發(fā)需立足于該縣產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，立足于干旱區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱這個(gè)首要區(qū)情［42］。在國土空間開發(fā)適宜性評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，科學(xué)全面空間規(guī)劃、嚴(yán)格國土空間管制；確保農(nóng)林果業(yè)良好發(fā)展、完善落實(shí)耕地保護(hù)；常態(tài)化開展生態(tài)修復(fù)、長(zhǎng)效進(jìn)行區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護(hù)，預(yù)防極端自然災(zāi)害發(fā)生。各國土空間功能和功能適宜區(qū)相適應(yīng)相匹配，各守其位、各盡其能，才能更好地為城鄉(xiāng)建設(shè)和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略服務(wù)。

5.2 討論

傳統(tǒng)縱向評(píng)價(jià)方法側(cè)重評(píng)價(jià)地理要素的垂直過程，使得遠(yuǎn)離中心城鎮(zhèn)的零星人類活動(dòng)區(qū)的國土空間開發(fā)潛力易被誤判和夸大。運(yùn)用最小累積阻力模型可綜合地理事物要素在縱向和橫向上各聯(lián)系過程，進(jìn)行科學(xué)全面評(píng)價(jià)，可更好地接近與遵循自然地理事物的客觀規(guī)律。生態(tài)保護(hù)與國土開發(fā)兩個(gè)過程的綜合評(píng)價(jià)，彌補(bǔ)了對(duì)生態(tài)保護(hù)重視不足的問題，對(duì)實(shí)際工作具有更強(qiáng)的指導(dǎo)意義。

與干旱區(qū)縣域遼闊的國土面積相比，人類活動(dòng)區(qū)域大多狹小，因此需注重縣域、鄉(xiāng)域和人類活動(dòng)區(qū)域內(nèi)外的尺度問題，詳實(shí)查明并區(qū)分不同地貌區(qū)和人類活動(dòng)區(qū)域內(nèi)外的生態(tài)自然與社會(huì)經(jīng)濟(jì)要素?；诂F(xiàn)狀的土地評(píng)價(jià)模式和過程源選取無法顧及其在時(shí)間上的變化和趨勢(shì)。因此，在進(jìn)行土地適宜性評(píng)價(jià)的同時(shí)，強(qiáng)化地理信息與遙感的運(yùn)用，結(jié)合時(shí)空變化和驅(qū)動(dòng)機(jī)理進(jìn)行綜合研究，促使其在干旱區(qū)縣域生態(tài)保護(hù)、城鄉(xiāng)規(guī)劃和建設(shè)中發(fā)揮更大作用，以推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)、實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展。

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