沂蒙山區(qū)平邑縣生態(tài)用地建設分區(qū)研究*

牛仕婷, 梁勤歐， 楊 筍

(1.浙江師范大學 地理與環(huán)境科學學院,浙江 金華 321004;2.浙江師范大學 法政學院，浙江 金華 321004)

0 引 言

當前，隨著人口增長、資源短缺及生態(tài)環(huán)境的污染和惡化，實現(xiàn)社會的可持續(xù)發(fā)展已成為社會經(jīng)濟發(fā)展的共同目標和研究的熱點.生態(tài)用地[1]是生態(tài)環(huán)境保護和土地利用規(guī)劃研究的重要內容，生態(tài)用地建設分區(qū)[2]是在對區(qū)域自然、社會經(jīng)濟條件和資源狀況等方面充分認識的基礎上，應用土地資源學、生態(tài)學和經(jīng)濟學理論方法揭示區(qū)域生態(tài)環(huán)境的相似性與差別性及人類活動對生態(tài)環(huán)境的干擾規(guī)律，進而對特定的區(qū)域進行整合和分區(qū)，目的在于揭示不同單元的生態(tài)環(huán)境問題及其形成機制，為不同區(qū)域生態(tài)用地的合理布局、空間配置及生態(tài)環(huán)境建設規(guī)劃提供科學依據(jù).由于區(qū)域生態(tài)用地及其時空變化在很大程度上決定著區(qū)域的生態(tài)環(huán)境質量，因此，開展生態(tài)用地及其建設分區(qū)研究不但是土地利用與覆蓋變化的重要內容之一，同時也是資源與環(huán)境交互影響研究的核心內容之一，這對實現(xiàn)區(qū)域社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展具有重大的意義.

本研究根據(jù)平邑縣的生態(tài)環(huán)境、社會經(jīng)濟和人類活動的特征，在GIS和SPSS的支持下，從生態(tài)用地角度進行了分區(qū)研究.通過單因子分析和多因子綜合評價相結合，對區(qū)域生態(tài)用地建設分區(qū)進行了研究，明確了生態(tài)用地分布規(guī)律及其地域差異，為區(qū)域生態(tài)環(huán)境建設和保護規(guī)劃方案的制定提供依據(jù).

圖1 平邑縣地形圖(黑線輪廓內)

1 研究概況

平邑縣位于山東省東南部，臨沂市西陲，沂蒙山區(qū)腹地南部，是蒙山主峰所在地.東鄰費縣,西連泗水縣,南與棗莊市接壤，北與蒙陰縣、新泰市交界.東經(jīng)117°25′～117°56′,北緯35°07′～35°43′.南北最大縱距66.15 km，東西最大橫距48.5 km，總面積1 825 km2，山區(qū)丘陵占85%.

平邑縣地形較復雜，北部屬蒙山中山丘陵區(qū)，中部屬河谷平原區(qū)，南部屬四開山低山丘陵區(qū).整個地形北部高、中間低、南部又較高、略向東南傾斜，地形圖見圖1.海拔最高點1 156 m(龜蒙頂)，較低點100 m(浚河出境處)，一般海拔200～500 m.根據(jù)地貌類型的劃分，山地占29%，丘陵占51%，平原占20%.

2 分區(qū)指標

2.1 指標選擇的原則

指標的選擇應遵循的主要原則[3]：1)代表性.明確代表區(qū)域的顯著特征；2)整體性.能系統(tǒng)地反映自然、社會、經(jīng)濟和資源環(huán)境等方面的情況；3)差異性.在所選取的一組指標中，地域空間變異系數(shù)大的指標更具有代表性；4)獨立性.選擇相互獨立的指標有利于最佳分區(qū)方案的獲??；5)操作性.是決定指標體系能否順利建立的重要條件，選擇的指標應具有可測性及可比性，并且獲取容易.

圖2 平邑縣生態(tài)用地建設分區(qū)指標體系

2.2 指標體系設計

根據(jù)平邑縣的區(qū)域特點，按上述原則，結合國辦發(fā)“32號文”精神，根據(jù)區(qū)域經(jīng)濟、社會發(fā)展和環(huán)境保護的需要，參照《山東生態(tài)省建設規(guī)劃綱要》、《山東省生態(tài)環(huán)境建設與保護規(guī)劃綱要》、《平邑縣國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十一個五年總體規(guī)劃綱要》及其他相關政策和法規(guī)，選擇了社會經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境和人類活動強度三大因素中的10個因子建立平邑縣生態(tài)環(huán)境建設用地分區(qū)指標體系,具體見圖2.

圖3 技術線路圖

3 分區(qū)方法與步驟

正確地選擇分區(qū)，是科學地進行生態(tài)用地建設分區(qū)的前提.

3.1 數(shù)據(jù)獲取和處理技術流程設計

數(shù)據(jù)來源主要是野外調查和收集到的ETM影像.根據(jù)所得到的資料，利用GIS軟件Arc/Info和ArcView 8.3對資料進行數(shù)字化，在統(tǒng)一圖形坐標和比例尺下，協(xié)調各專題要素分布及界線，按數(shù)據(jù)的類型和層次建立其空間數(shù)據(jù)庫和屬性庫[4].利用GIS軟件進行數(shù)據(jù)的匯總、圖形疊加和面積求算等空間分析.結合特爾斐法構建指標體系，再利用統(tǒng)計分析SPSS軟件，對平邑縣生態(tài)用地建設分區(qū)指標體系數(shù)據(jù)庫中的原始數(shù)據(jù)進行編輯、計算和聚類分析等[5].平邑縣生態(tài)用地建設技術路線如圖3所示,分區(qū)指標體系數(shù)據(jù)庫見表1.

表 1 平邑縣生態(tài)用地建設分區(qū)指標體系數(shù)據(jù)庫

3.2 確定各指標的權重

采用特爾斐法，請相關專家對選定因素打分，因素因子權重見表2.

表2 各指標因素因子表

3.3 指標標準化

3.4 計算單元綜合指數(shù)

單元綜合指數(shù)的計算公式為

其中：Hi為第i個單元的綜合指數(shù)；i為單元編號；j為因素因子編號；Wj為第j個因素因子的權重；Xij為第i個單元內第j個因素因子標準化值.

3.5 分層聚類

圖4 聚類樹狀圖

在生態(tài)建設分區(qū)中，把評價單元(鄉(xiāng)鎮(zhèn)各村)作聚類分析中的研究樣本，把反映每個評價單元基本特征的各分區(qū)因子看作樣本的指標或變量.根據(jù)平邑縣生態(tài)環(huán)境、社會經(jīng)濟等資料，對照分區(qū)指標體系，得出各功能區(qū)的評價因子.將評價因子乘以相關權重，得出評價指數(shù).

利用SPSS統(tǒng)計軟件，把16個鄉(xiāng)鎮(zhèn)作為聚類生態(tài)分區(qū)各因素的評價指數(shù)及生態(tài)分區(qū)分析的樣本(N)，各因子的評價指數(shù)作為變量，選擇歐氏距離方法，采用系統(tǒng)聚類法進行聚類分析，使用平均聯(lián)接(組間)的樹狀圖，重新調整距離聚類合并后見圖4.

聚類樹狀圖直觀地反映了16個鄉(xiāng)鎮(zhèn)各指標的相似性和差異性.據(jù)圖4的樹狀關系，可以把16個鄉(xiāng)鎮(zhèn)劃分為4個組(4個生態(tài)區(qū)類型)，即：仲村、保太、資邱、卞橋、柏林、武臺6個鄉(xiāng)鎮(zhèn)為第1組;臨澗、白彥、鄭城、魏莊4個鄉(xiāng)鎮(zhèn)為第2組;地方、銅石、溫水、豐陽、流峪5個鄉(xiāng)鎮(zhèn)第3組；平邑鎮(zhèn)為第4組.

3.6 數(shù)據(jù)的矢量化

根據(jù)已掌握的地面資料以及地面分布規(guī)律對ETM影像進行綜合判讀，按照從已知到未知、從簡單到復雜、從大到小的原則進行判讀，并將判讀結果轉繪到1∶500 000地形圖上，依據(jù)平邑縣生態(tài)分區(qū)指標體系和SPSS聚類結果采用GIS軟件繪制平邑縣生態(tài)用地建設分區(qū)成果圖[6].數(shù)據(jù)矢量處理流程如圖5所示.

圖5 GIS數(shù)據(jù)矢量處理圖

3.7 分區(qū)命名

分區(qū)命名時，1級命名主要為區(qū)位，2級命名則在上一級命名的基礎上疊加地形地貌，3級命名主要考慮區(qū)域發(fā)展目標.

4 分區(qū)結果與發(fā)展建議

根據(jù)生態(tài)建設分區(qū)的原則，將平邑縣劃分為以下4個區(qū)域,結果如表3與圖6所示.

表3 生態(tài)用地分區(qū)結果

圖6 平邑縣生態(tài)用地分區(qū)

4.1 北部中山森林旅游自然保護生態(tài)區(qū)

包括仲村、武臺、柏林、卞橋、資邱、保太6個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，總面積為61.647 hm2，占全縣總面積的33.8%.該區(qū)域山高坡陡，地形復雜,20°以上的陡坡占70%，森林覆蓋率為全縣最高.

發(fā)展方向：合理地利用該區(qū)域的資源優(yōu)勢，適度開發(fā)生態(tài)旅游，加強科普宣傳教育;逐步建成生態(tài)旅游、避暑度假、休閑療養(yǎng)、科研考察的旅游風景勝地;通過有計劃地實施造林和退耕還林工程，逐漸增加防護林的面積，以達到保持水土和涵養(yǎng)水源的目的；通過營造速生豐產(chǎn)林和名優(yōu)經(jīng)濟林，加強森林公園主體和農(nóng)田林網(wǎng)以及綠色通道的建設，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結構的調整，以積極推進木材、果品的加工利用和森林旅游業(yè)等第三產(chǎn)業(yè)的建設[7].

4.2 中心城市生態(tài)區(qū)

包括平邑鎮(zhèn)，生態(tài)區(qū)的總面積為20.113 hm2，占全縣總面積的11.4%.該區(qū)域經(jīng)濟基礎較好，城市化水平高，是平邑縣的經(jīng)濟中心，具有人口眾多、交通密集、耕地面積少、建筑面積廣的特點.

發(fā)展方向：面臨著資源與承載能力不足的情況，可持續(xù)發(fā)展能力受到制約.因此，該區(qū)域要大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，企業(yè)推行清潔生產(chǎn)，提高可持續(xù)發(fā)展能力.此外,為改善本區(qū)的生態(tài)環(huán)境，實施平邑縣城10萬畝(約6 666.7 hm2)環(huán)城林建設，以“森林圍城、森林進城、森林綠城”為目標，加強平邑環(huán)城林帶建設，建設生態(tài)園林城市.

4.3 中部平原農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)

包括溫水鎮(zhèn)、豐陽鎮(zhèn)、流峪鎮(zhèn)、銅石鎮(zhèn)、地方鎮(zhèn)5個鄉(xiāng)鎮(zhèn),總面積為53.509 hm2，占全縣總面積的29.4 %.該區(qū)域處于蒙山前，為沿浚河兩岸的低丘平地，是平邑縣的主要產(chǎn)糧區(qū)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件好，土類多為褐土、潮土、潮褐土，土壤肥沃，保水、保肥能力強，水利條件優(yōu)越.

發(fā)展方向：因地制宜，創(chuàng)建生態(tài)農(nóng)業(yè)模式；在該地區(qū)大力發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，以建立綠色農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系；大力培育龍頭企業(yè)和主業(yè)市場，以建立綠色農(nóng)產(chǎn)品市場流通體系；努力推廣綠色農(nóng)業(yè)技術，以建立生態(tài)農(nóng)業(yè)技術服務體系；實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的綠色化和有機化，以建立產(chǎn)地安全體系；努力提高農(nóng)產(chǎn)品的質量，以建立綠色農(nóng)產(chǎn)品的質量監(jiān)督體系[7].林業(yè)方面，以減輕風沙、干熱風等自然災害為目的，推進平原綠化工程，大力發(fā)展以農(nóng)田林網(wǎng)為主體，網(wǎng)、帶、片相結合的高標準平原防護林綜合體系；適度發(fā)展以鮮果為主的經(jīng)濟林，增加農(nóng)民收入；重點發(fā)展速生豐產(chǎn)林，在荒灘、荒沙、荒地、荒溝區(qū)域成片造林，把全縣建成全省重要的木材生產(chǎn)基地之一.

4.4 南部低山丘陵水土保持生態(tài)區(qū)

包括鄭城、魏莊、白彥、臨澗4個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，總面積為17.167 hm2，占全縣總面積的25.4%.該區(qū)域全是低山丘陵，土地貧瘠，森林郁閉度低，生態(tài)環(huán)境惡化，水土流失嚴重.

發(fā)展方向：制約此區(qū)生態(tài)環(huán)境的主要因素是水土流失，因此,對25°以上坡耕地的生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū)域實行退耕還林、封山育林工程，加大人工造林力度，合理搭配林種樹種，兼顧生態(tài)與經(jīng)濟效益，要嚴禁開墾、放牧、樵伐、濫采；25°以下的進行坡改梯，搞好以保持水土為目的的地堰綠化，可大力發(fā)展金銀花.

5 結 語

通過對生態(tài)用地分區(qū)的劃分，確定各區(qū)相應的土地利用調控方向，以指導土地資源的合理利用.同時，還可根據(jù)生態(tài)用地的特點，結合功能分區(qū)的類型，指導平邑縣提高土地利用率，促進當?shù)厣鐣目沙掷m(xù)發(fā)展.

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