煤炭資源型城市農(nóng)用地脆弱性進(jìn)展研究

鄧家容 李鵬飛

摘要 對(duì)國(guó)內(nèi)外脆弱性及煤炭資源型城市農(nóng)用地脆弱性的研究文獻(xiàn)進(jìn)行整理分析，從煤炭資源型城市農(nóng)用地脆弱性內(nèi)涵、研究進(jìn)展、評(píng)價(jià)方法及技術(shù)應(yīng)用等方面進(jìn)行總結(jié)，發(fā)現(xiàn)脆弱性內(nèi)涵由單一化向多元化方向擴(kuò)充、研究方法不斷拓展豐富、評(píng)價(jià)體系持續(xù)擴(kuò)充，但對(duì)于煤炭資源型城市農(nóng)用地脆弱性研究仍處于起步階段，關(guān)于煤炭資源型城市農(nóng)用地脆弱性研究成果較少，煤炭資源型城市農(nóng)用地脆弱性內(nèi)涵研究尚未有明確的界定。最后，從社會(huì)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境兩方面對(duì)煤炭資源型城市農(nóng)用地脆弱性的今后研究方向進(jìn)行展望。

關(guān)鍵詞 煤炭資源型城市；農(nóng)用地；脆弱性

中圖分類號(hào) F290 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2018）21-0044-04

Abstract The collation and analysis of research literature on the vulnerability of domestic and foreign cities and the vulnerability of agricultural resources in cities with coal resources were carried out.Aspects of the connotation， research progress， evaluation methods， and technical applications of agricultural land vulnerability in coal resourcebased cities were summarized. As a result， it was found that the connotation of vulnerability was expanded from the singularity to the diversification direction， the research methods were continuously expanded and enriched， and the evaluation system continued to expand. However， the study on the vulnerability of agricultural land in coal resourcebased cities still belonged to the starting stage .There are few research results on the vulnerability of agricultural land in agricultural resourcesbased cities， and the research on the connotation of agricultural land vulnerability in coal resourcebased cities has not yet been clearly defined. Finally， from the aspects of social economy and ecological environment， the future research direction of the vulnerability of agricultural land in coal resourcebased cities will be prospected.

Key words Coal resourcebased cities；Agricultural land；Vulnerability

自20世紀(jì)中葉開始，隨全球氣候和生態(tài)環(huán)境的變化，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)脆弱性的研究不單局限于自然科學(xué)領(lǐng)域，社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域也成為研究范疇[1]。20世紀(jì)60年代International Biological Programme（IBP）、70年代Man and Biosphere Programme（MAB）、80年代 International Geosphere-Biosphere Programme（IGBP）、International Human Dimension Programme on Global Environmental Change（IHDP）都體現(xiàn)出脆弱性成為當(dāng)前的重要研究?jī)?nèi)容[2-4]。近幾年來(lái)，脆弱性理論在多個(gè)學(xué)科中得到廣泛運(yùn)用，其理論方法也在不斷完善、擴(kuò)充，這為研究煤炭資源型城市農(nóng)用地脆弱性提供了重要的借鑒和參考。

煤炭資源型城市是以豐富的煤炭資源為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的一種城市類型，城市主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)是以煤炭資源開發(fā)為核心的工業(yè)結(jié)構(gòu)布局[5]。2013年11月12日，國(guó)務(wù)院印發(fā)的《全國(guó)資源型城市可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃（2013—2020年）》（國(guó)發(fā)〔2013〕45號(hào)）中，目前我國(guó)共有262個(gè)資源型城市，以煤炭、有色金屬等為主的資源型城市占據(jù)絕大部分[6]。隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，各煤礦區(qū)的開采規(guī)模逐漸增大，煤礦產(chǎn)量也呈逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì)，煤炭資源的開采在為國(guó)家經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)做出巨大貢獻(xiàn)的同時(shí)，也造成生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定性減弱[7]。這“一增一減”的2個(gè)方面使我國(guó)煤炭資源型城市土地矛盾逐漸突出，煤礦區(qū)地面沉陷、廢棄物堆積等生態(tài)問題以及農(nóng)用地污染、面積減少造成的土地糾紛等社會(huì)問題呈逐年增加的趨勢(shì)。

以煤炭資源型城市農(nóng)用地脆弱性為研究對(duì)象，對(duì)資源型城市脆弱性研究進(jìn)展進(jìn)行總結(jié)凝練，為煤炭資源城市農(nóng)用地脆弱性的研究提供參考借鑒，進(jìn)而提高煤炭資源型城市的合理開發(fā)與生態(tài)保護(hù)的協(xié)調(diào)發(fā)展，建立可持續(xù)發(fā)展的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和自然體系，以期為煤炭資源型城市農(nóng)用地的可持續(xù)發(fā)展提供理論與實(shí)踐依據(jù)。

1 脆弱性內(nèi)涵研究

脆弱性（vulnerability）最初來(lái)源于自然災(zāi)害的研究[8]。20世紀(jì)40年代，Gilbert和White在研究洪水災(zāi)害中提出“適應(yīng)和調(diào)整”的觀點(diǎn)，這是脆弱性研究的雛形[9]。20世紀(jì)70年代，White[10]將脆弱性定義為系統(tǒng)及其組成部分由于具有暴露性和敏感性，使其在某種程度上易受到外界干擾和壓力的影響[10]；20世紀(jì)80年代以來(lái)，脆弱性研究逐步成為全球環(huán)境變化和可持續(xù)發(fā)展研究中的熱點(diǎn)和前沿領(lǐng)域[11-14]，受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者、科學(xué)研究計(jì)劃及機(jī)構(gòu)（IHDP、IPCC、IGBP）的廣泛關(guān)注[15-17]，如Timmernan將脆弱性定義為：基于系統(tǒng)遭受外界干擾后產(chǎn)生的結(jié)果，其遭受不利影響或損害的程度[18]。進(jìn)入21世紀(jì)，脆弱性的研究在經(jīng)濟(jì)學(xué)和社會(huì)福利學(xué)[19-20]、生態(tài)環(huán)境研究[21]、自然災(zāi)害影響研究[22]、氣候變化[23]、農(nóng)業(yè)用地及物種[24]、農(nóng)業(yè)和食品安全[25]、土地利用脆弱性的研究[26]、可持續(xù)發(fā)展[27]等多個(gè)領(lǐng)域中得到廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。

脆弱性的研究逐漸趨向于多元結(jié)構(gòu)，脆弱性的概念也從單一化演變成多樣化，如風(fēng)險(xiǎn)、敏感性、適應(yīng)性、恢復(fù)力等概念的集合，涉及領(lǐng)域也逐漸由自然生態(tài)系統(tǒng)擴(kuò)大到生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、社會(huì)生態(tài)經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)、人-地耦合系統(tǒng)。20世紀(jì)50年代至今，國(guó)內(nèi)不少學(xué)者也從不同研究視角對(duì)脆弱性的內(nèi)涵進(jìn)行界定[28-29]，如相關(guān)學(xué)者將脆弱性的內(nèi)涵定義為退化特征程度的衡量、系統(tǒng)狀態(tài)[30-31]。進(jìn)而隨著國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)脆弱性的關(guān)注，脆弱性所涵蓋的內(nèi)容不斷拓展，從一維拓展到多維，相關(guān)的脆弱性研究范圍逐漸全面化，達(dá)到跨多領(lǐng)域的綜合性研究的新高度[32]。

綜合當(dāng)前對(duì)脆弱性內(nèi)涵的研究，脆弱性即是指某一系統(tǒng)、某一生物體或群體內(nèi)自身結(jié)構(gòu)固有的屬性，其自身的結(jié)構(gòu)對(duì)外界某種因素的干擾或侵害具有的不同程度的敏感性，并且在遭到干擾或侵害后難以恢復(fù)原來(lái)狀態(tài)的一種性質(zhì)。

2 煤炭資源型城市農(nóng)用地內(nèi)涵研究

煤炭是我國(guó)重要的不可再生能源資源之一，在我國(guó)社會(huì)發(fā)展中占據(jù)重要的地位。礦區(qū)農(nóng)用地因煤礦開采受到不同程度的污染，而我國(guó)又是農(nóng)業(yè)大國(guó)，人多地少，土地資源總體質(zhì)量不高，隨工業(yè)化和城市化進(jìn)程的推進(jìn)，農(nóng)用地的稀缺性更加突出[33]。

人們對(duì)土地的利用最早是在農(nóng)用地的基礎(chǔ)上開始。20世紀(jì)90年代起我國(guó)開始實(shí)施土地整理，最初的整理對(duì)象集中在農(nóng)用地。農(nóng)用地作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要資源和物質(zhì)基礎(chǔ)，是國(guó)家糧食安全及國(guó)民經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展的重要保障[34-35]。因此，農(nóng)用地脆弱性的研究有利于人類認(rèn)識(shí)、評(píng)價(jià)、保護(hù)煤炭資源型城市的生態(tài)系統(tǒng)平衡、維持大氣圈平衡、調(diào)節(jié)氣候以及有效的生態(tài)系統(tǒng)功能和營(yíng)養(yǎng)元素的有效循環(huán)。

農(nóng)用地是土地利用分類中的一級(jí)分類，是直接用于農(nóng)用生產(chǎn)的土地，并且在一定的技術(shù)條件下通過人類勞動(dòng)作用、土地類型可以相互轉(zhuǎn)換的土地。依照中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《土地利用現(xiàn)狀分類法》（GB/T 21010—2017）與《中華人民共和國(guó)土地管理法》，將農(nóng)用地分為7大類，23小類（表1）。

德國(guó)是世界上最先提出土地評(píng)價(jià)系統(tǒng)的國(guó)家之一，1934 年提出的《農(nóng)用地評(píng)價(jià)條例》是世界上最早的加（減）法農(nóng)用地分等定級(jí)估價(jià)系統(tǒng)[36]。此外，德國(guó)還頒布和修訂一系列針對(duì)煤礦區(qū)的相關(guān)法律，從頒布針對(duì)褐煤礦區(qū)的總體規(guī)劃法，到對(duì)基本礦業(yè)法的修訂，再到《聯(lián)邦采礦法》《礦產(chǎn)資源法》的頒布，越來(lái)越重視礦區(qū)的生態(tài)重建。而美國(guó)、英國(guó) 、意大利、俄羅斯、澳大利亞、巴西等國(guó)家針對(duì)礦區(qū)環(huán)境問題開展了大量的研究，在20世紀(jì)末21世紀(jì)初均對(duì)礦區(qū)的環(huán)境問題進(jìn)行大量的調(diào)研，同時(shí)針對(duì)礦區(qū)的生態(tài)修復(fù)問題大量嘗試性工作[37-38]。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)也有一些學(xué)者針對(duì)煤炭資源開采活動(dòng)的環(huán)境污染問題開展相關(guān)的研究[39-40]，同時(shí)對(duì)土壤污染植物修復(fù)和礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)進(jìn)行研究[41]。煤礦區(qū)農(nóng)用地污染不但影響當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，而且還可能影響當(dāng)?shù)丶Z食安全和人類的身體健康。

3 煤炭資源型城市農(nóng)用地脆弱性研究

3.1 煤炭資源型城市農(nóng)用地脆弱性研究

土地系統(tǒng)的脆弱性和恢復(fù)力受到生態(tài)系統(tǒng)和一系列外在條件及過程相互作用的影響，外在的敏感條件將影響土地系統(tǒng)的環(huán)境和人文因素，其產(chǎn)生的結(jié)果又會(huì)持續(xù)影響脆弱性和恢復(fù)力之間的關(guān)系[42]。脆弱性的研究是當(dāng)前全球環(huán)境變化及可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn)問題[43]。國(guó)內(nèi)外學(xué)者主要進(jìn)行荒漠及干旱生態(tài)系統(tǒng)[44-45]、農(nóng)牧交錯(cuò)帶、森林植被和水資源生態(tài)系統(tǒng)[46-47]的脆弱性研究，也有部分學(xué)者研究礦區(qū)土地利用變化[48-49]，但很少有學(xué)者針對(duì)煤炭資源型城市農(nóng)用地脆弱性的特征及變化趨勢(shì)進(jìn)行研究。

土地利用變化引起的自然要素和生態(tài)過程的變化在生態(tài)環(huán)境脆弱地區(qū)體現(xiàn)得尤為明顯[50]。而對(duì)于煤炭資源型城市可持續(xù)發(fā)展理念下，根據(jù)《土地管理法》《土地利用現(xiàn)狀分類》的規(guī)定，按照土地用途分類，側(cè)重于煤炭資源型城市農(nóng)用地脆弱性的研究較少。 農(nóng)用地脆弱性是人類活動(dòng)對(duì)自然的破壞程度及對(duì)外界干擾的響應(yīng)，它已逐漸成為制約煤礦區(qū)農(nóng)用地可持續(xù)發(fā)展乃至區(qū)域生態(tài)安全的重大隱患，煤礦區(qū)農(nóng)地脆弱性及恢復(fù)力研究迫在眉睫。因此，研究煤炭資源型城市農(nóng)用地脆弱性，對(duì)于因地制宜合理利用農(nóng)業(yè)土地資源、促進(jìn)煤炭資源型城市生態(tài)環(huán)境修復(fù)、協(xié)調(diào)人與自然耦合關(guān)系具有重要的重要意義。

3.2 煤炭資源型城市農(nóng)用地脆弱性評(píng)價(jià)研究

近幾年，各國(guó)學(xué)者在脆弱性評(píng)價(jià)研究上有一定的進(jìn)展。國(guó)內(nèi)學(xué)者針對(duì)不同的研究對(duì)象制定出適合煤礦區(qū)的脆弱性評(píng)價(jià)體系[51-52]，也有不少國(guó)外學(xué)者應(yīng)用不同的分析方法進(jìn)行脆弱性評(píng)價(jià)[53-54]，還有學(xué)者利用軟件進(jìn)行礦區(qū)評(píng)價(jià)分析[55]。目前，已經(jīng)提出許多脆弱性評(píng)價(jià)方法并應(yīng)用于實(shí)踐，分別是綜合指數(shù)法[加權(quán)求和（平均）法、主成分分析法、層次分析法、模糊綜合評(píng)價(jià)法]、圖層疊置法、脆弱性函數(shù)模型評(píng)價(jià)法、模糊物元評(píng)價(jià)法、危險(xiǎn)度分析等研究方法[56]。

農(nóng)用地脆弱性評(píng)價(jià)是多維度的，在農(nóng)用地脆弱性評(píng)價(jià)過程中，選擇不同的評(píng)價(jià)方法、不同的指標(biāo)，得到的結(jié)果會(huì)不同。農(nóng)用地系統(tǒng)具有復(fù)雜性，涉及的參數(shù)和因子多，每種方法都有局限性，因此，研究中存在一些問題：在評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇上，不斷出現(xiàn)新的因素，指標(biāo)種類、數(shù)目增多，影響脆弱性評(píng)價(jià)的科學(xué)性和造作性。例如：對(duì)氣候變化下的農(nóng)用地脆弱性進(jìn)行研究時(shí)，只對(duì)選取的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行時(shí)間序列的對(duì)比，沒有結(jié)合氣候變化情況進(jìn)行相關(guān)分析。

3.3 煤炭資源型城市農(nóng)用地脆弱性技術(shù)應(yīng)用研究

目前，在技術(shù)應(yīng)用上，遙感（RS）及地理信息系統(tǒng)（GIS）在脆弱性評(píng)價(jià)中應(yīng)用逐漸增多[57]。借助“3S”技術(shù)深入到各類型區(qū)域研究中，制定相關(guān)的脆弱性評(píng)價(jià)體系，取得相應(yīng)的成果。

從當(dāng)前的研究現(xiàn)狀看，RS主要應(yīng)用于土地遙感影像的測(cè)繪、土地利用信息的提?。籊IS主要從空間角度分析區(qū)域生態(tài)脆弱特征，為生態(tài)修復(fù)提供明確的方向，也可監(jiān)測(cè)地表沉降過程、開展土地復(fù)墾等方面的工作；在礦區(qū)景觀規(guī)劃中，常將CAD和GIS結(jié)合，將他們成功整合演變成新的工具，探索景觀動(dòng)態(tài)現(xiàn)象；基于圖像繪制，GIS二維地圖直接導(dǎo)入CAD作為一個(gè)數(shù)據(jù)層或背景，但在實(shí)際建模過程中并不能完全地繪制復(fù)雜景象[58]。

4 結(jié)論與展望

（1）綜合目前學(xué)者對(duì)煤炭資源型城市農(nóng)用地脆弱性的研究，可以看出，研究仍處于起步階段，還需要深入開展相關(guān)研究工作。

（2）因研究者的學(xué)科背景不同，選取的研究對(duì)象也不同，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)煤炭資源型城市的相關(guān)脆弱性研究視角集中在煤炭資源型城市社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境及人地耦合系統(tǒng)等方面，研究范圍較為廣泛，而針對(duì)農(nóng)用地脆弱性的研究甚少，相關(guān)農(nóng)用地脆弱性概念也沒有完整的、統(tǒng)一的界定。

（3）以遙感、地理信息系統(tǒng)為技術(shù)平臺(tái)，煤炭資源型城市為典型研究對(duì)象，對(duì)煤炭資源型城市農(nóng)用地分布現(xiàn)狀及變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)，構(gòu)建農(nóng)用地利用脆弱性評(píng)價(jià)體系，分析煤炭資源型城市農(nóng)用地脆弱性產(chǎn)生的原因、變化特征、發(fā)展趨勢(shì)及各評(píng)價(jià)因子影響力，提出改善煤礦區(qū)農(nóng)用地的合理利用技術(shù)體系及生態(tài)修復(fù)對(duì)策。不僅可以推動(dòng)煤炭資源型城市農(nóng)用地脆弱性相關(guān)研究發(fā)展，而且可為煤炭資源型城市的區(qū)域發(fā)展、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)及生態(tài)建設(shè)與保護(hù)提供理論依據(jù)。

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