基于功能分區(qū)的土地生態(tài)質(zhì)量障礙因子診斷——以新鄉(xiāng)市為例

秦偉霞, 王新闖, 馬守臣, 張合兵, 陳寧麗, 宋香平

(河南理工大學(xué) 測(cè)繪與國(guó)土信息工程學(xué)院, 河南 焦作 454000)

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基于功能分區(qū)的土地生態(tài)質(zhì)量障礙因子診斷
——以新鄉(xiāng)市為例

秦偉霞, 王新闖, 馬守臣, 張合兵, 陳寧麗, 宋香平

(河南理工大學(xué) 測(cè)繪與國(guó)土信息工程學(xué)院, 河南 焦作 454000)

土地生態(tài)質(zhì)量障礙因子診斷是土地資源高效利用和可持續(xù)發(fā)展的重要保證。在土地生態(tài)質(zhì)量評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上，將新鄉(xiāng)市劃分為北部生態(tài)旅游區(qū)、城市發(fā)展核心區(qū)及生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)，并對(duì)各分區(qū)土地生態(tài)質(zhì)量障礙因子進(jìn)行診斷。結(jié)果表明：生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)的原陽(yáng)、封丘等縣及城市發(fā)展核心區(qū)的獲嘉縣，生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施匱乏，障礙度范圍為14%～22%，處于重和較重等級(jí)；城市發(fā)展核心區(qū)中的牧野區(qū)、紅旗市轄區(qū)等地，NPP障礙度較高，為19%～36%；生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)西北部及城市發(fā)展核心區(qū)西南部，生長(zhǎng)季降水障礙度較高，為17%～22%；城市發(fā)展核心區(qū)中的新鄉(xiāng)縣、鳳泉區(qū)及生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)中的長(zhǎng)垣縣，區(qū)域環(huán)境質(zhì)量較差，障礙度范圍為14%～25%，處于重和較重等級(jí)；城市發(fā)展核心區(qū)中的紅旗區(qū)、生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)西北及黃河灘涂，土壤碳蓄積水平障礙度處于重和較重等級(jí)，障礙度范圍為9%～17%。完善生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、加強(qiáng)區(qū)域合作、用地與養(yǎng)地相結(jié)合是提升區(qū)域土地生態(tài)質(zhì)量的主要對(duì)策。

新鄉(xiāng)市; 障礙因子; 土地生態(tài); 功能分區(qū)

土地具有生產(chǎn)、承載、生態(tài)服務(wù)等多種功能，是最寶貴的自然資源。目前，我國(guó)正處于城市化和工業(yè)化快速發(fā)展階段，資源環(huán)境供給與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的矛盾日趨嚴(yán)重[1]。土地生態(tài)安全面臨日益嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，并進(jìn)一步對(duì)國(guó)家糧食安全、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展構(gòu)成嚴(yán)重威脅[2]。如何實(shí)現(xiàn)土地資源的可持續(xù)利用已經(jīng)成為人們普遍關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題[3]，因此，黨的十八大報(bào)告首次把生態(tài)文明建設(shè)納入中國(guó)特色社會(huì)主義事業(yè)總體布局[4]。土地利用方式由粗放式、高排放、低效益向集約化、低碳化和高效益轉(zhuǎn)變已刻不容緩[5]。

國(guó)外對(duì)障礙度的研究主要集中在生物醫(yī)學(xué)和風(fēng)險(xiǎn)管理等領(lǐng)域[6-10]。國(guó)內(nèi)則偏向于評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建和評(píng)價(jià)方法的探索，按評(píng)價(jià)對(duì)象分為農(nóng)業(yè)生態(tài)安全評(píng)價(jià)[11]、工業(yè)生態(tài)安全評(píng)價(jià)[12]、城市土地利用水平評(píng)價(jià)[13]、耕地生態(tài)安全評(píng)價(jià)[14]、耕地集約利用評(píng)價(jià)[15]、土地利用績(jī)效評(píng)價(jià)[16]。而對(duì)障礙度的研究仍停留在簡(jiǎn)單統(tǒng)計(jì)方面，缺乏具體的研究。因此，基于障礙度模型對(duì)土地生態(tài)質(zhì)量進(jìn)行病理診斷，挖掘出主要障礙因子，對(duì)進(jìn)一步提高土地利用水平和區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

當(dāng)前，以河南省為主體的中原經(jīng)濟(jì)區(qū)已上升為國(guó)家戰(zhàn)略[17]，新鄉(xiāng)市是中原城市群核心城市之一，持續(xù)較快發(fā)展的同時(shí)，也面臨著資源約束趨緊、環(huán)境污染加劇等嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，因此，對(duì)其土地生態(tài)質(zhì)量進(jìn)行研究具有借鑒性?xún)r(jià)值。筆者以新鄉(xiāng)市為例，在土地利用功能分區(qū)基礎(chǔ)上，采用障礙度模型對(duì)各功能區(qū)土地生態(tài)質(zhì)量障礙因子進(jìn)行研究，以期為提升區(qū)域生態(tài)安全保障能力，構(gòu)建綠色國(guó)土空間格局提供借鑒和信息支撐。

1　研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1研究區(qū)概況

新鄉(xiāng)市地處北緯34°53′—35°50′，東經(jīng)113°23′—115°1′，是中原城市核心區(qū)重要城市，面積8 269 km2，占河南土地面積的4.95%，2011年總?cè)丝跒?93.2萬(wàn)。地理位置優(yōu)越，北依太行，南臨黃河，地勢(shì)北高南低。屬暖溫帶大陸性氣候，具有代表性，四季分明，冬寒夏熱，年均氣溫14℃，年均降水量656 mm。與鄭州市、焦作市、鶴壁市、安陽(yáng)市及開(kāi)封市接壤，交通發(fā)達(dá)，是中部地區(qū)交通樞紐之一?，F(xiàn)轄兩個(gè)縣級(jí)市、四區(qū)、六縣，是中國(guó)電池工業(yè)之都、中國(guó)糧棉主產(chǎn)區(qū)和中國(guó)優(yōu)秀旅游城市。當(dāng)前，建設(shè)中原經(jīng)濟(jì)區(qū)上升為國(guó)家戰(zhàn)略，新鄉(xiāng)市工業(yè)化、城鎮(zhèn)化、信息化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展迅速，但也面臨著環(huán)境污染加劇、資源約束趨緊等問(wèn)題，土地生態(tài)安全的脅迫因素越來(lái)越多。因此，探討新鄉(xiāng)市土地生態(tài)質(zhì)量障礙因子，對(duì)中原經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)具有一定的推動(dòng)意義。

1.2數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

數(shù)據(jù)來(lái)源包括土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、遙感影像數(shù)據(jù)、土壤污染調(diào)查數(shù)據(jù)、野外調(diào)查采樣數(shù)據(jù)、氣象部門(mén)資料。生長(zhǎng)季降水取自基期年前三年區(qū)域主要作物生長(zhǎng)期內(nèi)平均降水量，坡度、高程引用DEM數(shù)據(jù)，土壤碳蓄積水平引用不同土類(lèi)有機(jī)碳密度表，NPP引用遙感監(jiān)測(cè)與野外調(diào)查數(shù)據(jù)。

表1　指標(biāo)權(quán)重統(tǒng)計(jì)

2　研究方法

2.1指標(biāo)體系構(gòu)建

構(gòu)建指標(biāo)體系是土地生態(tài)質(zhì)量評(píng)價(jià)的關(guān)鍵，也是一項(xiàng)具有探索性的工作，涉及到自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)各個(gè)方面。本文依據(jù)科學(xué)性、典型性、系統(tǒng)性、實(shí)用性及可比性的原則選取評(píng)估指標(biāo)，兼顧研究區(qū)土地生態(tài)的整體與局部特征，評(píng)估的目的性和針對(duì)性，處理方法的理論支撐性，數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢(shì)性和可定量化。并結(jié)合研究區(qū)的實(shí)際，綜合考慮熵權(quán)模型和障礙度模型對(duì)因子變化敏感性較好的特點(diǎn)，嘗試將“壓力—狀態(tài)—響應(yīng)”(PSR)模型和“環(huán)境—經(jīng)濟(jì)—社會(huì)”(EES)模型相結(jié)合，構(gòu)建包括氣候、土壤、植被、地形、土地利用/覆蓋、人口密度、景觀多樣性、土地破壞、生態(tài)保護(hù)等各方面的指標(biāo)體系(表1)。指標(biāo)選取較為全面，共29個(gè)指標(biāo)因子，與其他有關(guān)土地生態(tài)安全的研究相比，突顯了人為干擾、城市化進(jìn)程及生態(tài)保護(hù)狀況對(duì)土地生態(tài)質(zhì)量的影響。

2.2指標(biāo)權(quán)重、評(píng)估綜合值的確定

首先建立多屬性決策矩陣A:設(shè)有n個(gè)評(píng)價(jià)單元，m個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，由原始指標(biāo)數(shù)據(jù)構(gòu)建多屬性決策矩陣A，各個(gè)評(píng)價(jià)單元在各個(gè)指標(biāo)下都有一個(gè)唯一對(duì)應(yīng)的值。

然后，建立規(guī)范化決策矩陣V:為消除指標(biāo)單位和量綱的差異性，運(yùn)用極值標(biāo)準(zhǔn)化方法對(duì)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，對(duì)于正負(fù)向指標(biāo)，分別用公式(1)，(2)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。

(1)

(2)

式中：vij，Aij——標(biāo)準(zhǔn)化值和原始值；Ajmax，Ajmin——指標(biāo)j的最大、最小值。

對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化得到的同度量指標(biāo)，通過(guò)加權(quán)綜合得到一個(gè)總的評(píng)估指標(biāo)，即評(píng)估綜合值z(mì)i，以表示評(píng)價(jià)單元的綜合狀況。

(3)

式中：zi=vijwj，wj——指標(biāo)j的權(quán)重；zi——評(píng)價(jià)單元i的綜合值，i=1，…，n；j=1，…，m。

2.3障礙因子確定

為確定新鄉(xiāng)市土地生態(tài)質(zhì)量的主要障礙因子，從而因地制宜地調(diào)整土地利用，實(shí)現(xiàn)土地利用的集約性和可持續(xù)性，本研究引入“指標(biāo)偏離度”、“障礙度”的概念。指標(biāo)偏離度(Bij)表示單項(xiàng)指標(biāo)j與土地生態(tài)質(zhì)量目標(biāo)的差距，設(shè)為指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化值與1(100%)之差；障礙度(Eij)表示第j項(xiàng)指標(biāo)對(duì)土地生態(tài)質(zhì)量的作用，表示土地生態(tài)質(zhì)量障礙因子診斷的目標(biāo)與結(jié)果，計(jì)算公式如下：

(4)

(5)

3　結(jié)果與分析

3.1生態(tài)質(zhì)量綜合評(píng)估

根據(jù)研究區(qū)實(shí)際狀況，并參照相關(guān)研究，將新鄉(xiāng)市土地生態(tài)質(zhì)量綜合評(píng)估值劃分為5個(gè)等級(jí)，即差、一般、中等、良、優(yōu)(表2)，間斷點(diǎn)分別為0.38，0.47，0.56，0.64。整體來(lái)看，新鄉(xiāng)市土地生態(tài)質(zhì)量地域差異顯著，南部幾縣較好，中部建成區(qū)較差。新鄉(xiāng)市69.88%的土地生態(tài)質(zhì)量處于良和優(yōu)等級(jí)，主要分布在獲嘉縣、原陽(yáng)縣、封丘縣、延津縣、長(zhǎng)垣縣等區(qū)域(圖1)；僅2.34%的土地生態(tài)質(zhì)量處于“差”等，主要分布在鳳泉區(qū)、牧野區(qū)、衛(wèi)濱市轄區(qū)；其余土地生態(tài)質(zhì)量處于一般和中等水平，占總面積的27.77%，主要分布在輝縣市北部和東南、衛(wèi)輝市北部、新鄉(xiāng)縣等地區(qū)。

城市化水平、自然基礎(chǔ)及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是研究區(qū)土地生態(tài)質(zhì)量的主要影響因素。中部建成區(qū)城市化水平高，土地利用程度大，斑塊破碎度高，土壤理化性質(zhì)惡化，土地生態(tài)質(zhì)量較差；北部山地丘陵區(qū)，因高程、坡度等立地條件較差，自然基礎(chǔ)相對(duì)特殊，可墾性差，土地覆蓋以林地為主，生態(tài)質(zhì)量處于一般水平；長(zhǎng)垣縣及新鄉(xiāng)縣，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，分布有新亞集團(tuán)等污染型企業(yè)，單位土地污染物承載量大而凈化潛力有限，區(qū)域環(huán)境質(zhì)量差，土地生態(tài)質(zhì)量較南部各縣稍差。

表2　土地生態(tài)質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)果

3.2功能分區(qū)

依據(jù)土地生態(tài)綜合評(píng)估值，并結(jié)合新鄉(xiāng)市自然地理基礎(chǔ)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，將新鄉(xiāng)市劃分為北部生態(tài)旅游區(qū)、城市發(fā)展核心區(qū)和生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)。分區(qū)結(jié)果(表3)和含義如下：

北部生態(tài)旅游區(qū)：以涵養(yǎng)水源、生物多樣性保護(hù)為主要目標(biāo)，主要發(fā)展林果業(yè)及觀光旅游業(yè)。

城市發(fā)展核心區(qū)：人口密度大、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)領(lǐng)先、具有集聚效應(yīng)。

生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)：以取得最大的生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)，在田、水、路、林配套基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境良性循環(huán)。

圖1　綜合評(píng)估圖

評(píng)價(jià)分區(qū)分區(qū)范圍面積/km2北部生態(tài)旅游區(qū)城市發(fā)展核心區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)輝縣市北部、衛(wèi)輝市西北部新鄉(xiāng)市區(qū)、衛(wèi)輝市與輝縣市南部地區(qū)、新鄉(xiāng)縣、獲嘉縣原陽(yáng)縣、封丘縣、長(zhǎng)垣縣、延津縣1639．32913．13814．8

3.3障礙因子分析

通過(guò)計(jì)算新鄉(xiāng)市土地生態(tài)質(zhì)量影響因子的障礙度，結(jié)果表明，障礙度為前五位的指標(biāo)分別為：生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施用地比例13.65%、NPP 11.38%、生長(zhǎng)季降水10.68%、區(qū)域環(huán)境質(zhì)量指數(shù)7.69%和土壤碳蓄積水平6.6%。障礙度分析表明，新鄉(xiāng)市土地生態(tài)質(zhì)量的主要障礙在于生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施不完善，環(huán)境保護(hù)力度不足，土壤理化性質(zhì)惡化，生長(zhǎng)季降水不均，人為干擾嚴(yán)重，生物多樣性遭到破壞。

表4　障礙程度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)及結(jié)果

為區(qū)分不同功能區(qū)障礙因子的作用程度，根據(jù)自然斷點(diǎn)法，各障礙因子按照相應(yīng)的閾值(表4)劃分為五級(jí)：較輕、輕、中等、重、較重。并將障礙度圖層與區(qū)域邊界圖層進(jìn)行疊加，最終得到反映各功能區(qū)障礙因子作用差異性的疊加圖，結(jié)果如圖2—6所示。

生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施具有凈化、綠化、活化、美化等綜合功能，為維護(hù)土地安全與健康的關(guān)鍵因素，為自然服務(wù)可持續(xù)性的保障。從圖2可知，生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)中的延津、原陽(yáng)等縣及城市發(fā)展核心區(qū)中的獲嘉縣，障礙度范圍為14%～22%，處于重和較重等級(jí)，面積為43.96 hm2，占市總面積的53.03%(表4)。該區(qū)域是全國(guó)優(yōu)質(zhì)小麥、水稻生產(chǎn)基地，城市化水平低，生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施匱乏。因此在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程中，應(yīng)加大生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的投入，保護(hù)生物多樣性，提高綠化率，建設(shè)環(huán)村林帶，發(fā)展立體綠化、垂直綠化。北部生態(tài)旅游區(qū)和城市發(fā)展核心區(qū)中的新鄉(xiāng)市區(qū)等地，占市總面積的27.84%，因分別具有旅游價(jià)值和集聚效益，土地產(chǎn)值高，資金、政策導(dǎo)向性強(qiáng)，生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施較為完善，障礙度處于輕和較輕等級(jí)。其余地區(qū)如新鄉(xiāng)縣等障礙度處于中等水平，總面積為15.86 hm2，占19.13%。

圖2生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施用地比例障礙因子圖3NPP障礙因子圖

圖4生長(zhǎng)季降水障礙因子圖5區(qū)域環(huán)境質(zhì)量指數(shù)障礙因子

圖6　土壤碳蓄積水平障礙因子

NPP是對(duì)區(qū)域溫度、水分、光照、CO2濃度、土壤肥力的綜合反映，是表征自然地理基礎(chǔ)的重要指標(biāo)。從圖3可知，城市發(fā)展核心區(qū)中的牧野區(qū)、紅旗市轄區(qū)、鳳泉市轄區(qū)，障礙度為19%～36%，處于重和較重等級(jí)，總面積為5.96 hm2(表4)，占市總面積的7.19%。該區(qū)域存在的問(wèn)題是NPP過(guò)低，主要原因是人地矛盾突出，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理，土壤理化性質(zhì)惡化，造成植被覆蓋度和植被固碳水平的下降。因此在城市化進(jìn)程中，應(yīng)限制人口遷移，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，加大環(huán)保力度。北部生態(tài)旅游區(qū)和生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)，植被覆蓋較好，NPP較為豐裕，障礙度處于較輕和輕等級(jí)，面積為65.25 hm2，占市總面積的78.70%。其余地區(qū)障礙度等級(jí)是中等，面積為11.7 hm2，占市總面積的14.11%，分布在輝縣市西北邊沿、耿黃鄉(xiāng)等區(qū)域。

新鄉(xiāng)市屬暖溫帶大陸性氣候，雨熱同期，因此，生長(zhǎng)季降水是表征氣候特征的重要依據(jù)。從圖4可知，城市發(fā)展核心區(qū)中的獲嘉縣、生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)中的原陽(yáng)縣、延津縣及封丘縣西北部，障礙度范圍為17%～22%，處于重和較重等級(jí)，總面積為30.38 hm2，占市總面積的36.64%(表4)。該區(qū)域存在的主要問(wèn)題是生長(zhǎng)季降水較少，因此應(yīng)加大灌溉設(shè)施的投入，修復(fù)老化工程，提高田間工程配套率，確保作物在生長(zhǎng)季的需水量。其余面積為52.53 hm2的區(qū)域，占總面積的63.36%，障礙度處于中等以下水平，分布在北部生態(tài)旅游區(qū)、生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)東端及黃河灘涂。地形對(duì)降水具有促進(jìn)或阻礙作用，北部山地丘陵區(qū)海拔較高，易形成迎風(fēng)坡，對(duì)降水具有促進(jìn)作用，因此，生長(zhǎng)季降水較為豐富。

區(qū)域環(huán)境質(zhì)量涉及水環(huán)境、大氣環(huán)境、固體廢棄物環(huán)境等方面，關(guān)乎生命健康和發(fā)展的可持續(xù)性。從圖5可看出，城市發(fā)展核心區(qū)中的新鄉(xiāng)縣、鳳泉區(qū)及生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)中的長(zhǎng)垣縣，障礙度為14%～25%，處于重和較重等級(jí)，面積為14.91 hm2(表4)，占市總面積的17.99%。該區(qū)域存在的問(wèn)題是區(qū)域環(huán)境質(zhì)量較差。究其原因，區(qū)域分布有造紙企業(yè)、火電廠、電池制造廠及汽車(chē)工業(yè)園，粉煤灰、工業(yè)廢水、有毒氣體和粉塵為主要污染物，區(qū)域環(huán)境質(zhì)量較差。因此，應(yīng)按照低消耗、低排放、高效益、可循環(huán)的原則，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，推行清潔生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)最優(yōu)化。新鄉(xiāng)市其余大部分地區(qū)障礙度較低，處于中等以下水平，占市總面積的82.01%，分布在北部生態(tài)旅游區(qū)、生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)中西部等地。

土壤碳蓄積水平是表征碳庫(kù)平衡的重要指標(biāo)，影響作物產(chǎn)量和土壤肥力。從圖6可看出，城市發(fā)展核心區(qū)中的紅旗區(qū)及生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)中的原陽(yáng)縣北端、延津縣西北及黃河灘涂，障礙度為9%～17%，處于重和較重等級(jí)，總面積為17.08 hm2(表4)，占市總面積的20.60%。該區(qū)域存在的問(wèn)題是土壤碳蓄積量過(guò)小。黃河灘涂地表以湖泊、沼澤為主，缺氧條件下有機(jī)質(zhì)難以分解，因此，土壤碳蓄積水平較差。延津縣位于黃河故道區(qū)，境內(nèi)分布有大面積的沙丘和沙荒地，土壤貧瘠，可通過(guò)營(yíng)造防護(hù)林、封沙育草、完善灌溉設(shè)施等措施來(lái)防風(fēng)固沙、保水保肥、改善土壤肥力。研究區(qū)其余79.4%的土地障礙度處于中等以下水平，總面積為42.72 hm2，分布在北部生態(tài)旅游區(qū)、城市發(fā)展核心區(qū)北部和西南、生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)中部和東端。

4　結(jié)論與建議

4.1結(jié) 論

(1) 綜合評(píng)估分析表明，城市化水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、自然基礎(chǔ)是土地生態(tài)質(zhì)量的主要作用因素。獲嘉、原陽(yáng)、封丘等縣以第一產(chǎn)業(yè)為主，城市化水平低，自然基礎(chǔ)好，土地生態(tài)質(zhì)量較好，占總面積的69.88%；鳳泉區(qū)、牧野區(qū)及衛(wèi)濱市轄區(qū)，城市化進(jìn)程較快，第二、三產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)，土地生態(tài)質(zhì)量為差，僅占2.34%；其余地區(qū)處于一般和中等水平，分布在輝縣市北部和東南、衛(wèi)輝市北部、新鄉(xiāng)縣等地區(qū)，城市化水平一般，為過(guò)渡型。

(2) 依據(jù)土地生態(tài)綜合評(píng)估值，并結(jié)合研究區(qū)自然基礎(chǔ)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況，新鄉(xiāng)市可劃分為北部生態(tài)旅游區(qū)、城市發(fā)展核心區(qū)和生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)。北部生態(tài)旅游區(qū)1 639.3 km2，范圍為輝縣市北部及衛(wèi)輝市西北；生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)3 814.8 km2，范圍為原陽(yáng)、封丘、長(zhǎng)垣及延津幾縣；其余均為城市發(fā)展核心區(qū)，面積2 913.1 km2，范圍為建成區(qū)、新鄉(xiāng)縣、獲嘉縣等地。

(3) 生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施用地比例、NPP、生長(zhǎng)季降水、區(qū)域環(huán)境質(zhì)量指數(shù)、土壤碳蓄積水平是區(qū)域土地生態(tài)質(zhì)量的障礙因子。生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)及城市發(fā)展核心區(qū)西部，障礙因子為生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施用地比例；城市發(fā)展核心區(qū)的建成區(qū)，障礙因子為生物量；生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)西北及獲嘉縣，障礙因子為生長(zhǎng)季降水；城市發(fā)展核心區(qū)的新鄉(xiāng)縣、鳳泉區(qū)及長(zhǎng)垣縣，障礙因子為區(qū)域環(huán)境質(zhì)量指數(shù)；生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)西北端、黃河灘涂及紅旗區(qū)，障礙因子為土壤碳蓄積水平。

4.2建 議

(1) 生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)。南臨黃河，北依太行，地勢(shì)平坦，土壤肥沃，水資源豐富，具有得天獨(dú)厚的自然地理?xiàng)l件，成為我國(guó)優(yōu)質(zhì)糧食蔬菜生產(chǎn)基地。區(qū)域農(nóng)業(yè)發(fā)展特色明顯，原陽(yáng)縣享有“中國(guó)第一米”的美譽(yù)，封丘縣是我國(guó)金銀花生產(chǎn)基地。原陽(yáng)和封丘兩縣生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施匱乏，當(dāng)?shù)卣畱?yīng)以建設(shè)環(huán)村林帶，適當(dāng)增加園地比例，完善交通和水利設(shè)施，實(shí)現(xiàn)田、水、路、林、村的合理配置為規(guī)劃目標(biāo)。此外，由于兩縣地處黃河故道區(qū)，引黃灌溉非常便利，可通過(guò)加大灌溉設(shè)施的投入，修復(fù)老化工程，提高田間工程配套率，加強(qiáng)水渠的疏通和硬化等措施來(lái)彌補(bǔ)稍有不足的生長(zhǎng)季降水量。延津縣西北地處黃河故道區(qū)，分布有大面積的沙地，可通過(guò)植樹(shù)造林、封沙育草等措施來(lái)防風(fēng)固沙，保水保肥，改善土壤肥力。長(zhǎng)垣縣大氣污染嚴(yán)重，應(yīng)加強(qiáng)污染成份監(jiān)測(cè)，識(shí)別主要污染物，實(shí)施針對(duì)性治理；開(kāi)發(fā)新能源或施加政策壓力，實(shí)現(xiàn)汽車(chē)減排；廣植抗污樹(shù)種，提高綠化率。

(2) 城市發(fā)展核心區(qū)。地處新鄉(xiāng)市中部，是研究區(qū)經(jīng)濟(jì)腹地，境內(nèi)坐落有經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)及高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)，對(duì)周邊地區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有較強(qiáng)的輻射力，成為產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。隨著城市化進(jìn)程的加快，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)趨于復(fù)雜，人口密度增大，資源約束趨緊，生態(tài)環(huán)境惡化。區(qū)域分布有電廠、化學(xué)制品廠、印刷廠、皮件制造廠及造紙企業(yè)，環(huán)境污染嚴(yán)重。因此，為提升區(qū)域環(huán)境質(zhì)量，一方面應(yīng)完善治污設(shè)施和技術(shù)，加強(qiáng)設(shè)施配套率，實(shí)現(xiàn)污染的減排和綜合治理。另一方面，該區(qū)域未來(lái)應(yīng)以產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化為主要目標(biāo)。目前，紅旗區(qū)已開(kāi)始引進(jìn)IT、網(wǎng)絡(luò)傳媒等高科技產(chǎn)業(yè)來(lái)代替原有的高消耗、高排放的污染型企業(yè)，相對(duì)于鳳泉、牧野及衛(wèi)濱三區(qū)，處于領(lǐng)先地位，具有較好的借鑒價(jià)值。此外，紅旗區(qū)土壤碳蓄積水平較差，可通過(guò)精準(zhǔn)配方施肥、秸稈還田、谷豆科作物輪作、種植綠肥作物等技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)用地與養(yǎng)地的結(jié)合。

(3) 北部生態(tài)旅游區(qū)。輝縣市和衛(wèi)輝市的山地丘陵區(qū)，以其優(yōu)美的自然生態(tài)環(huán)境和獨(dú)特的人文景觀成為生態(tài)旅游區(qū)。因位于太行山腹地，區(qū)域森林覆蓋率達(dá)到90%以上，成為金錢(qián)豹、獼猴等珍稀動(dòng)物的棲息地，并享有“太行氧吧”的美譽(yù)，坐落有萬(wàn)仙山、八里溝、關(guān)山國(guó)家地質(zhì)公園、比干廟及姜太公故里等景點(diǎn)。萬(wàn)仙山、八里溝是著名的寫(xiě)生基地、影視基地及避暑基地，近年來(lái)，隨著旅游業(yè)的發(fā)展，游客規(guī)模逐漸增大，生活垃圾成為主要污染物，制約著旅游業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，應(yīng)加強(qiáng)生態(tài)旅游業(yè)的規(guī)劃與管理，完善生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施，適當(dāng)增加環(huán)保垃圾桶的數(shù)量；開(kāi)發(fā)低碳旅游產(chǎn)業(yè)，增加旅游競(jìng)爭(zhēng)力；加大環(huán)保宣傳和教育力度，打造解說(shuō)牌和宣傳卡，增強(qiáng)人們的環(huán)保意識(shí)。

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Obstacle Factors Diagnosis of Land Ecological Quality Based on Functional Partition—A Case Study of Xinxiang City

QIN Weixia, WANG Xinchuang, MA Shouchen, ZHANG Hebing, CHEN Ningli, SONG Xiangping

(School of Surveying and Land Information Engineering, Henan Polytechnic University, Jiaozuo, He′nan 454000, China)

Obstacle factor diagnosis on land ecological quality is the important guarantee for effective use and sustainable development of land resources. Xinxiang City was separated as northern ecological tourist area, urban development core area and ecological agriculture area based on the assessment of land ecological quality, and then obstacle factors of land ecological quality in each partition were diagnosed. The results were as follows. The places such as Yuanyang County, Fengqiu County and so on in ecological agriculture area and Huojia County in urban development core area were short of ecological infrastructures, and were evaluated as at serious level and more serious level with obstacle degree ranging from 14% to 22%. The places such as Muye District, Hongqi municipal district and so on in urban development core, of which obstacle degree of NPP was higher, ranging from 19% to 36%. The obstacle degree of rainfall in the growing season in the places such as northwest of ecological agriculture area, southwestern end of urban development core area was higher with a scope ranging from 17% to 22%. The obstacle degree of regional environment quality index ranged from 14% to 25%, being at serious level and more serious level, distributing in Xinxiang County and Fengquan District in urban development core area and Changyuan County in ecological agriculture area. Soil carbon accumulation levels of the places such as Hongqi District in urban development core area, northwest of ecological agriculture area and Yellow River beach were at serious level and more serious level, with an obstacle degree ranging from 9% to 17%. Perfection of ecological infrastructure, optimization of industrial structure, strengthening regional cooperation, combination of using and protection of land resource, are the main strategies to improve land ecological quality of the study area.

Xinxiang City; obstacle factors; land ecology; functional partition

2015-01-14

2015-03-25

河南省教育廳科學(xué)技術(shù)研究重點(diǎn)項(xiàng)目(14A180012);重點(diǎn)區(qū)域土地生態(tài)狀況調(diào)查與評(píng)估(121141078101)

秦偉霞(1988—),女,河南周口人,研究生,主要從事國(guó)土資源信息系統(tǒng)方向的研究。E-mail:15239176585@163.com

王新闖(1979—),男,河南新鄉(xiāng)市人,博士,副教授,主要從事3S技術(shù)及其在生態(tài)學(xué)中的應(yīng)用方向的研究。E-mail:wangxc_382@163.com

F301.2

A

1005-3409(2015)04-0148-07