村域生態(tài)用地結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)研究
——以貴州省江口縣3個(gè)村為例

張 麗

(貴州省地礦局測(cè)繪院，貴州 貴陽(yáng) 550003)

在十九大報(bào)告提出的加快生態(tài)文明體制改革，建設(shè)美麗中國(guó)，以及“十四五”規(guī)劃提出的優(yōu)先發(fā)展農(nóng)業(yè)農(nóng)村，全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興的背景下，“三農(nóng)”問(wèn)題也受到了越來(lái)越多的關(guān)注。為了構(gòu)建美麗鄉(xiāng)村，振興鄉(xiāng)村，以促進(jìn)新農(nóng)村建設(shè)、推進(jìn)村莊規(guī)劃與土地利用規(guī)劃的“兩規(guī)合一”，對(duì)生態(tài)用地的規(guī)劃也變得尤為重要。以往的土地利用規(guī)劃一般都是優(yōu)先確定建設(shè)用地空間，以發(fā)展和建設(shè)為主導(dǎo)，對(duì)生態(tài)空間進(jìn)行壓縮，對(duì)生態(tài)用地造成了很大的危害。因此，生態(tài)用地評(píng)價(jià)和生態(tài)空間規(guī)劃對(duì)鄉(xiāng)村振興具有十分重要的意義。當(dāng)前，已經(jīng)有很多學(xué)者研究生態(tài)評(píng)價(jià)問(wèn)題，但大部分的研究都集中于從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)方面對(duì)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)[1-3],從環(huán)境狀況的角度對(duì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行評(píng)價(jià)[4]，以全國(guó)或者發(fā)達(dá)地區(qū)的城市為范圍對(duì)生態(tài)格局進(jìn)行評(píng)價(jià)[5]。從研究范圍上來(lái)看，目前的研究大部分都集中在全國(guó)或者一些發(fā)達(dá)地區(qū)的城市，對(duì)于以村莊為單位的研究則相對(duì)較少；從研究?jī)?nèi)容來(lái)看，目前的研究大都基于中宏觀尺度從生態(tài)安全、生態(tài)環(huán)境以及生態(tài)服務(wù)價(jià)值的角度進(jìn)行評(píng)價(jià)，小尺度的生態(tài)用地結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)則相對(duì)較少。因此，本文以貴州省江口縣的壩梅村、峰壩村和魚良溪村3個(gè)典型村域?yàn)槔?，運(yùn)用定量計(jì)算的方法對(duì)這3個(gè)村域的生態(tài)用地結(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)價(jià)，并進(jìn)行橫向的對(duì)比分析，進(jìn)而為生態(tài)紅線的劃定以及“兩規(guī)合一”新路徑的研究提供參考。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)處理

1.1 研究區(qū)概況

江口縣位于銅仁城鎮(zhèn)組群內(nèi)，貴州省東北部，地處貴州高原向湘西丘陵過(guò)渡的斜坡地帶，是貴陽(yáng)—銅仁經(jīng)濟(jì)帶的重要節(jié)點(diǎn)。距離銅仁市區(qū)35km，區(qū)位優(yōu)勢(shì)明顯。東西長(zhǎng)52km，南北寬55km，總面積1869km2。東與銅仁市毗鄰，南與黔東南州岑鞏縣相連，西與石阡縣、印江土家族苗族自治縣接壤，北抵松桃苗族自治縣。經(jīng)過(guò)多次行政區(qū)劃調(diào)整后，2020年江口縣有10個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn)、街道辦事處)，104個(gè)村(社區(qū))，常住人口約27萬(wàn)人。壩梅村位于江口縣德旺鄉(xiāng)西北部，全村地形多以丘陵、山地為主，間有平地山地連綿起伏。村域總面積為43.89km2，全村494戶，總?cè)丝跒?064人。峰壩村位于江口縣閔孝鎮(zhèn)西部，地處國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)梵凈山境內(nèi)，全村地貌山多、谷深、平地少，地勢(shì)呈高山包圍平地狀態(tài)，多半以喀斯特地貌為主；村域總面積為29.73km2，全村16個(gè)村民小組，647戶，總?cè)丝?846人。魚良溪村位于江口縣閔孝鎮(zhèn)東部，村內(nèi)山巒起伏，地勢(shì)由西北傾向東南，交通便利、土壤肥沃、資源豐富，是市級(jí)新農(nóng)村示范點(diǎn)、市級(jí)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整示范村；村域總面積為32.99km2，全村19個(gè)村民組，1023戶，總?cè)丝?753人，其中少數(shù)民族433戶共1382人。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源與數(shù)據(jù)處理

本文主要涉及到以下4個(gè)方面的數(shù)據(jù)，不同類型土地面積數(shù)據(jù)從3個(gè)村域矢量圖上的空間屬性中分析所得；高程、坡度等數(shù)據(jù)通過(guò)ArcGIS 10.6軟件平臺(tái)從3個(gè)村域的DEM圖上提??；人口數(shù)據(jù)來(lái)源于《江口縣各村的土地利用總體規(guī)劃(2017—2035年)》，并結(jié)合課題組于2020年8月在這3個(gè)村域?qū)嶋H調(diào)研所得數(shù)據(jù)進(jìn)行核對(duì)與調(diào)整；景觀格局?jǐn)?shù)據(jù)主要是通過(guò)ArcGIS 10.6和Fragstats軟件平臺(tái)，對(duì)生態(tài)用地進(jìn)行提取與分析，得出分析所需的景觀格局指數(shù)。

2 生態(tài)用地結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)方法

2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的確定

生態(tài)用地一詞最早由董雅文等(1999)提出[6]，對(duì)生態(tài)用地的合理利用與保護(hù)對(duì)土地資源的可持續(xù)利用具有十分重要的作用。因此，對(duì)生態(tài)用地的研究引起了學(xué)者們的廣泛關(guān)注，主要包括生態(tài)用地的概念、分類以及評(píng)價(jià)等方面的研究[7,8]。關(guān)于生態(tài)用地評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，已有大量學(xué)者開展了研究，李秀彬等從水資源安全、生物多樣性保護(hù)、災(zāi)害規(guī)避與防護(hù)和自然游憩4個(gè)方面構(gòu)建了生態(tài)用地重要性指標(biāo)體系[9]；王世東等從生態(tài)服務(wù)功能和生態(tài)敏感性2個(gè)方面構(gòu)建了生態(tài)用地評(píng)價(jià)指標(biāo)[10]；馬振興等從生態(tài)服務(wù)功能、景觀結(jié)構(gòu)和土壤環(huán)境質(zhì)量3個(gè)方面構(gòu)建了生態(tài)用地評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[11]。本文借鑒前人已有研究成果，并結(jié)合研究區(qū)實(shí)際情況，從數(shù)量結(jié)構(gòu)、形態(tài)結(jié)構(gòu)、景觀結(jié)構(gòu)和生態(tài)用地類型結(jié)構(gòu)4個(gè)方面共選取12個(gè)指標(biāo)構(gòu)建村域生態(tài)用地結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，以期能對(duì)江口縣典型村域生態(tài)用地結(jié)構(gòu)調(diào)整提供參考與借鑒[12]。

2.2 指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化與權(quán)重確定

本文的生態(tài)用地結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)涉及的范圍較廣、評(píng)價(jià)指標(biāo)較多，且指標(biāo)之間沒(méi)有統(tǒng)一的度量標(biāo)準(zhǔn)，量綱與數(shù)量級(jí)的差異較大。所以，為了使各個(gè)指標(biāo)之間具有可比性，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)量綱化處理。指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化有多種不同的方法，極差標(biāo)準(zhǔn)化法是常用的一種，可以消除各評(píng)價(jià)指標(biāo)之間量綱不同的問(wèn)題，使其具有可比性[13]。本文采用極差標(biāo)準(zhǔn)化法對(duì)生態(tài)用地結(jié)構(gòu)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，將不同指標(biāo)的數(shù)值量化到0～1。本文中主要采用客觀賦權(quán)法中的熵權(quán)法確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重詳見表1。

2.3 生態(tài)用地結(jié)構(gòu)分值計(jì)算公式

基于所選取的評(píng)價(jià)指標(biāo)，以及確定的各指標(biāo)權(quán)重，采用綜合評(píng)價(jià)法計(jì)算得出各村域不同的結(jié)構(gòu)特征和各個(gè)村域的綜合得分。計(jì)算公式：

式中，Yj為第j個(gè)村域的生態(tài)用地結(jié)構(gòu)綜合得分，Yj值越大，表明該村域生態(tài)用地結(jié)構(gòu)越合理；Xij為第j個(gè)村域第i項(xiàng)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值；Wi為第i項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重。

3 生態(tài)用地結(jié)構(gòu)分值計(jì)算結(jié)果分析

3.1 綜合評(píng)價(jià)分值及分級(jí)

按照上述過(guò)程計(jì)算得出壩梅村、峰壩村和魚良溪村的不同結(jié)構(gòu)特征以及各村域的生態(tài)用地結(jié)構(gòu)綜合得分，詳見表2。從表2可知，3個(gè)村域的生態(tài)用地結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)綜合得分相差較大，壩梅村為0.6279，峰壩村為0.3382，魚良溪村為0.4056。根據(jù)研究區(qū)村域生態(tài)用地結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)結(jié)果，借鑒其他學(xué)者評(píng)價(jià)綜合得分的分組方法，將綜合得分按照不同的級(jí)別進(jìn)行劃分。為了表示村域生態(tài)用地結(jié)構(gòu)的合理性，依據(jù)研究區(qū)域的實(shí)際情況，借鑒前人的經(jīng)驗(yàn)，將村域生態(tài)用地結(jié)構(gòu)等級(jí)劃分為5級(jí)，詳見表3。依據(jù)表3的村域生態(tài)用地結(jié)構(gòu)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)可知，峰壩村和魚良溪村的生態(tài)用地結(jié)構(gòu)等級(jí)為Ⅳ級(jí)，表明峰壩村的生態(tài)用地結(jié)構(gòu)不合理，且生態(tài)效能低，應(yīng)該重點(diǎn)協(xié)調(diào)生態(tài)用地的布局，在其合理的基礎(chǔ)上使其發(fā)揮出更大的生態(tài)效能；壩梅村的生態(tài)用地結(jié)構(gòu)等級(jí)為Ⅲ級(jí)，表明壩梅村的生態(tài)用地結(jié)構(gòu)一般，生態(tài)效能一般，所以壩梅村應(yīng)該注重優(yōu)化其生態(tài)用地結(jié)構(gòu)，使其達(dá)到生態(tài)健康且可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，提高生態(tài)效能。

表2 村域生態(tài)用地結(jié)構(gòu)特征及綜合得分

表3 村域生態(tài)用地結(jié)構(gòu)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)

3.2 生態(tài)用地結(jié)構(gòu)差異特征

3.2.1 數(shù)量結(jié)構(gòu)特征

根據(jù)上述計(jì)算所得，壩梅村、峰壩村、魚良溪村的數(shù)量結(jié)構(gòu)特征得分分別為0.1323、0.0679、0.0508，可知壩梅村生態(tài)用地?cái)?shù)量結(jié)構(gòu)特征評(píng)價(jià)得分最高，數(shù)量結(jié)構(gòu)相對(duì)合理，對(duì)綜合評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)影響較大，可以帶來(lái)更大的生態(tài)效益。林地具有重要的氣候調(diào)節(jié)功能，耕地除了為人類提供穩(wěn)定的糧食外，還具有凈化環(huán)境、涵養(yǎng)水源等功能，所以在優(yōu)化生態(tài)用地結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)注重保護(hù)林地和耕地，提高森林覆蓋率和生態(tài)效益。

3.2.2 形態(tài)結(jié)構(gòu)特征

根據(jù)上述計(jì)算所得，壩梅村、峰壩村、魚良溪村的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征得分分別為0.1007、0.1124、0.0002，可知峰壩村生態(tài)用地形態(tài)結(jié)構(gòu)特征評(píng)價(jià)值最高，形態(tài)結(jié)構(gòu)相對(duì)合理。高程和坡度是生態(tài)評(píng)價(jià)中重要的影響因素。高程可以體現(xiàn)出地表的高低起伏，影響著植被的分布，高程越小，越有利于資源的合理利用；坡度對(duì)地表物質(zhì)的流動(dòng)與能量的轉(zhuǎn)換有著重要影響，同時(shí)也是影響生產(chǎn)力空間布局的重要因素，坡度越小，水土流失現(xiàn)象越少，土壤肥力越好，可以帶來(lái)更大的生態(tài)效益。所以，在規(guī)劃生態(tài)用地的布局時(shí)應(yīng)該盡量選擇高程較低、坡度較小的地方，這樣可以使生態(tài)用地發(fā)揮出更大的效能。

3.2.3 景觀結(jié)構(gòu)特征

根據(jù)上述計(jì)算所得，壩梅村、峰壩村、魚良溪村的景觀結(jié)構(gòu)特征得分分別為0.2991、0.0475、0.2311，可知壩梅村生態(tài)用地景觀結(jié)構(gòu)特征評(píng)價(jià)值最高，景觀結(jié)構(gòu)相對(duì)合理。景觀結(jié)構(gòu)特征的不同對(duì)生態(tài)用地的服務(wù)效能會(huì)有很大的影響。生態(tài)用地斑塊面積決定該地塊的生態(tài)服務(wù)效能的輻射范圍，解宇峰等構(gòu)建了生態(tài)輻射模型，對(duì)斑塊面積大小不同的生態(tài)用地提出了不同的服務(wù)半徑，并將這個(gè)半徑作為該生態(tài)用地的輻射范圍，得出斑塊面積越大，其輻射范圍越廣。景觀分維數(shù)是用來(lái)描述斑塊或景觀鑲嵌體幾何形狀復(fù)雜程度的，當(dāng)分維數(shù)值在一定范圍內(nèi)時(shí)，分維數(shù)越大，表明研究區(qū)斑塊形態(tài)越復(fù)雜，其邊緣生態(tài)效益越好，輻射范圍越廣。景觀連接度可以表示景觀空間結(jié)構(gòu)單元之間的連續(xù)性程度，反映斑塊內(nèi)部的質(zhì)量，隨著斑塊內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)單元之間的連續(xù)性增強(qiáng)，則景觀連接度值就會(huì)向1靠近。且連接度值越大，表明該地塊的內(nèi)部質(zhì)量越好，結(jié)構(gòu)越合理。所以，在規(guī)劃生態(tài)用地結(jié)構(gòu)時(shí)斑塊面積和景觀連接度越大越好，且在一定范圍內(nèi)盡量增大景觀分維數(shù)，使生態(tài)用地的布局更加合理，輻射范圍更廣。

3.2.4 生態(tài)用地類型結(jié)構(gòu)特征

根據(jù)上述計(jì)算所得，壩梅村、峰壩村、魚良溪村的生態(tài)用地結(jié)構(gòu)特征的得分分別為0.2991、0.0475、0.2311，壩梅村生態(tài)用地類型結(jié)構(gòu)特征評(píng)價(jià)值最高，生態(tài)用地的類型結(jié)構(gòu)相對(duì)合理，生態(tài)效益較好。根據(jù)研究區(qū)實(shí)際情況，借鑒之前學(xué)者的研究，本文將生態(tài)用地類型分為5類，為別是耕地、草地、園地、水域、生態(tài)林，可以提供不同類型的生態(tài)服務(wù)，且通過(guò)計(jì)算表明生態(tài)用地結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)特征在評(píng)價(jià)中占有較大的權(quán)重，對(duì)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果的影響較大。生態(tài)林具有重要的氣候調(diào)節(jié)功能，可以很大程度地改善環(huán)境，促進(jìn)生態(tài)效益更好地發(fā)揮，是最重要的生態(tài)用地類型。耕地和園地在為人類提供食物的同時(shí)，也具有很重要的生態(tài)服務(wù)功能，促進(jìn)了生物多樣性的發(fā)展，而且具有凈化環(huán)境和涵養(yǎng)水源的功能。草地也是重要的生態(tài)用地類型，不僅可以調(diào)節(jié)氣候、涵養(yǎng)水源、防止水土流失，同時(shí)也可以調(diào)節(jié)區(qū)域性生態(tài)系統(tǒng)的平衡。水域也具有一定的生態(tài)服務(wù)功能，水域在調(diào)節(jié)區(qū)域氣溫、穩(wěn)定局部氣候等方面具有不可替代的重要作用。通過(guò)對(duì)3個(gè)村莊的對(duì)比，可以發(fā)現(xiàn)生態(tài)用地類型結(jié)構(gòu)特征評(píng)價(jià)值最高的壩梅村的生態(tài)林、耕地、草地這3類生態(tài)用地的面積相對(duì)較多，布局相對(duì)合理。所以，在進(jìn)行村域規(guī)劃時(shí)要盡可能合理規(guī)劃不同土地利用類型的生態(tài)用地，特別是可以帶來(lái)很大生態(tài)服務(wù)效能的生態(tài)林、耕地以及草地這3類生態(tài)用地，并結(jié)合其它結(jié)構(gòu)特征對(duì)其布局進(jìn)行合理規(guī)劃，以期帶來(lái)更好的生態(tài)效益，從而構(gòu)建更加穩(wěn)定協(xié)調(diào)的生態(tài)空間。

4 結(jié)論與討論

本文以村域?yàn)閱卧?，從?shù)量結(jié)構(gòu)特征、形態(tài)結(jié)構(gòu)特征、景觀結(jié)構(gòu)特征和生態(tài)用地類型結(jié)構(gòu)這4個(gè)方面選取12個(gè)指標(biāo)，運(yùn)用熵權(quán)法、GIS分析法和生態(tài)用地結(jié)構(gòu)綜合評(píng)價(jià)法等，對(duì)貴州省江口縣的3個(gè)典型村域——壩梅村、峰壩村、魚良溪村的生態(tài)用地結(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)價(jià)，并對(duì)其結(jié)果進(jìn)行分析，得出其現(xiàn)有的生態(tài)用地布局的優(yōu)勢(shì)和不足之處，并總結(jié)得出生態(tài)用地合理布局與規(guī)劃的方法，提出在構(gòu)建穩(wěn)定協(xié)調(diào)的生態(tài)空間以及劃定生態(tài)紅線時(shí)可供參考的一些建議與措施。該研究是基于相關(guān)部門公布的數(shù)據(jù)以及課題小組進(jìn)行的實(shí)地調(diào)研所獲取的數(shù)據(jù)展開的，分析結(jié)果比較符合研究區(qū)實(shí)際情況，具有較強(qiáng)的研究意義與參考價(jià)值。

通過(guò)研究分析所得，在研究區(qū)域的3個(gè)村域的對(duì)比中，壩梅村的生態(tài)用地結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)值最高，生態(tài)用地結(jié)構(gòu)等級(jí)為Ⅲ級(jí)，所以得出壩梅村生態(tài)用地結(jié)構(gòu)相對(duì)合理；通過(guò)與其它2個(gè)村域的對(duì)比分析得出，壩梅村生態(tài)用地結(jié)構(gòu)可以借鑒的地方和提出改進(jìn)的方向，為其它2個(gè)村域甚至是為其它研究區(qū)域的村域生態(tài)用地規(guī)劃提供參考。

本文的研究只包括3個(gè)村域的對(duì)比分析，在指標(biāo)確定時(shí)會(huì)受到研究區(qū)域現(xiàn)狀的影響，以及在指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化的過(guò)程中由于可對(duì)比數(shù)據(jù)有限，會(huì)存在一些數(shù)據(jù)難以校正的缺陷，所以對(duì)于更加全面的區(qū)域分析評(píng)價(jià)以及依靠更加具體的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析有待于更多的學(xué)者進(jìn)行研究，本文的研究過(guò)程和結(jié)果可以提供一個(gè)參考的思路和研究的方向。