基于EKC & Lorenz Curve的山東省生態(tài)用地時(shí)空演變及保護(hù)區(qū)劃研究

安國(guó)強(qiáng)

（1.山東省土地調(diào)查規(guī)劃院，山東 濟(jì)南 250014；2.國(guó)土資源部土地利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室山東科研基地，山東 濟(jì)南 250014）

1 引言

隨著生態(tài)文明建設(shè)和美麗中國(guó)戰(zhàn)略的實(shí)施，土地生態(tài)逐漸成為學(xué)者們廣泛關(guān)注的科學(xué)問(wèn)題。分析區(qū)域生態(tài)用地的時(shí)空演變和分布特點(diǎn)，合理劃分生態(tài)用地保護(hù)區(qū)域，可以為科學(xué)編制國(guó)土空間規(guī)劃，保護(hù)自然資源提供依據(jù)。國(guó)際上對(duì)于生態(tài)用地的內(nèi)涵沒(méi)有明確和統(tǒng)一的定論[1]，對(duì)生態(tài)用地整體研究相對(duì)較少，而對(duì)原生森林[2]、草地[3]、濕地[4]等單一生態(tài)用地的研究比較多見(jiàn)。在研究方法上，JESS CRESPO CUARESMA等利用遙感數(shù)據(jù)建立了環(huán)境庫(kù)茲涅茲（EKC）模型研究了全球玻利維亞—巴西等邊界地區(qū)森林退化現(xiàn)狀[5]，YUANYUAN YANG等采用洛倫茲曲線（Lorenz Curve）/基尼系數(shù)（Gini）方法研究了土地利用的演變歷史[6]?？梢?jiàn)EKC和Lorenz Curve/Gini是研究生態(tài)用地或土地覆被變化較為科學(xué)的定量分析方法。近年來(lái)，土地生態(tài)成為中國(guó)土地資源學(xué)研究的核心內(nèi)容[7]，對(duì)于生態(tài)用地研究的國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)也顯著增加。在基礎(chǔ)理論上，學(xué)者們對(duì)生態(tài)用地的概念[1，8]、分類[9-10]、生態(tài)服務(wù)[11]等的研究為土地生態(tài)學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展奠定了基礎(chǔ)；在研究?jī)?nèi)容上，對(duì)于全國(guó)[1]及區(qū)域[12-14]生態(tài)用地格局、生態(tài)用地規(guī)劃[15]的研究也普遍增多，2017年主要集中在土地生態(tài)安全和土地利用生態(tài)效應(yīng)兩方面[16]，但綜合研究生態(tài)用地動(dòng)態(tài)變化的文獻(xiàn)相對(duì)較少。研究方法則以定量分析[17]、關(guān)聯(lián)分析[18]、碳氧平衡法[19]、生態(tài)服務(wù)價(jià)值[20-21]較為廣泛，而采用定量的方法研究生態(tài)用地時(shí)空演變和分布特點(diǎn)的文獻(xiàn)尚不多見(jiàn)。本文以山東省為例，采用EKC和Lorenz Curve/Gini對(duì)區(qū)域生態(tài)用地的時(shí)空演變及分布特點(diǎn)進(jìn)行了定量分析，初步劃分了全省生態(tài)用地保護(hù)區(qū)域，提出了差別化的生態(tài)用地保護(hù)和利用對(duì)策。

2 資料來(lái)源與研究方法

2.1 研究區(qū)概況

山東省位于中國(guó)東部沿海，黃河下游，土地總面積15.8×104km2，是全國(guó)人口、經(jīng)濟(jì)大省。全省地勢(shì)以泰魯山地為中心，向四周逐漸降低，總體可分為魯中南山地、半島丘陵和魯西北平原區(qū)三大地貌單元。全省屬于典型的溫帶大陸性季風(fēng)氣候，從沿海到內(nèi)陸非地帶性氣候差異顯著。年均氣溫從沿海的11 ℃逐漸升高到內(nèi)陸的14 ℃，年均降水量由魯東、魯南900 mm減少到魯西、魯北600 mm。復(fù)雜多樣的地形地貌和氣候特征，為多樣化的生態(tài)系統(tǒng)提供了天然的優(yōu)勢(shì)條件。森林生態(tài)系統(tǒng)[22-23]包括山區(qū)、沿海、平原三種類型，以針葉落葉闊葉混交林為主，主要分布于山地丘陵區(qū)。濕地生態(tài)系統(tǒng)包括海岸、河口灣、河流、湖泊、沼澤等五大類型，以魯西北平原湖區(qū)、黃河三角洲及萊州灣濕地以及魯東與魯東南濱海濕地[24-26]分布居多。

2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

（1）1996—2016年山東省土地利用現(xiàn)狀調(diào)查數(shù)據(jù)及年度變更數(shù)據(jù)。其中土地利用現(xiàn)狀調(diào)查數(shù)據(jù)包括1996年第一次土地調(diào)查數(shù)據(jù)、2005年更新調(diào)查數(shù)據(jù)和2009年第二次土地調(diào)查數(shù)據(jù)，其他年份數(shù)據(jù)采用歷年變更調(diào)查匯總成果數(shù)據(jù)。選擇有代表性的1996、2001、2006、2011和2016年作為生態(tài)用地演變的典型年份。

（2）土地利用空間數(shù)據(jù)。采用2016年土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫(kù)作為生態(tài)用地空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，以縣級(jí)行政轄區(qū)作為基本單元，分析全省生態(tài)用地分布特征。

（3）社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)。社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)作為輔助數(shù)據(jù)，用以研究山東省近20年來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)生態(tài)用地演變的影響。

2.3 研究方法

采用EKC模擬生態(tài)用地總量的演變趨勢(shì)，采用Lorenz Curve/Gini研究生態(tài)用地的分布及其變化情況，在充分分析生態(tài)用地時(shí)空演變特點(diǎn)及其原因的基礎(chǔ)上，以生態(tài)用地標(biāo)準(zhǔn)化指數(shù)為主要依據(jù)劃分不同生態(tài)用地保護(hù)區(qū)（圖1）。

圖1 生態(tài)用地時(shí)空演變及區(qū)劃研究思路示意圖Fig.1 The research framework of temporal and spatial evolution in ecological land

2.3.1 生態(tài)用地分類

綜合龍花樓等[27]、王靜等[28]以及其他學(xué)者對(duì)生態(tài)用地的概念和分類的研究結(jié)果，按照土地生態(tài)功能，全省土地利用類型可分為原生生態(tài)用地、人工生態(tài)用地與非生態(tài)用地。其中原生生態(tài)用地的時(shí)空演變特征能夠準(zhǔn)確反映全省土地生態(tài)狀況，是本文的研究重點(diǎn)，文中 “生態(tài)用地”一詞，在無(wú)特殊說(shuō)明情況下一般是指原生生態(tài)用地。

2.3.2 生態(tài)用地消耗EKC模型

根據(jù)EKC曲線，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，環(huán)境先是惡化，而后得到改善。許多國(guó)家的實(shí)踐證明，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境質(zhì)量之間存在這種倒U型關(guān)系。本文建立了生態(tài)用地消耗的EKC模型（圖2）。

圖2 生態(tài)用地消耗的EKC模型Fig.2 EKC model for ecological land consumption

理論上生態(tài)用地消耗呈先增長(zhǎng)后減少的倒U型曲線。在前期階段，生態(tài)用地消耗速度呈現(xiàn)平穩(wěn)—加速—減緩的趨勢(shì)。采用生態(tài)用地消耗指數(shù)（EK）作為衡量指標(biāo)，計(jì)算公式如下：

式

（1）中：EKi為第i年生態(tài)用地消耗指數(shù)（%），由本年年末生態(tài)用地面積（Elandi）和初始年份的生態(tài)用地面積Eland0決定，是從初始年份開(kāi)始的累積減少百分比。連續(xù)多年的生態(tài)用地消耗指數(shù)，可以反映區(qū)域內(nèi)生態(tài)用地的演變過(guò)程和演變速度。

2.3.3 生態(tài)用地分布洛倫茲曲線與基尼系數(shù)

洛倫茲曲線與基尼系數(shù)[29]被廣泛應(yīng)用于收入、消費(fèi)、財(cái)富等分配的均衡程度[30]。本文通過(guò)繪制生態(tài)用地分布洛倫茲曲線，求算生態(tài)用地分布基尼系數(shù)，研究區(qū)域內(nèi)生態(tài)用地空間分布及演變規(guī)律。具體方法如下：

（1）繪制生態(tài)用地分布洛倫茲曲線。根據(jù)生態(tài)用地面積標(biāo)準(zhǔn)化值計(jì)算各單元Y值：

式（2）中：Lcij為第i年度、第j單元的洛倫茲指數(shù)，由單元內(nèi)生態(tài)用地面積（Elandij）和第i年度區(qū)域內(nèi)所有單元內(nèi)生態(tài)用地最大值（Elandimax）和最小值（Elandimin）決定。對(duì)區(qū)域內(nèi)所有單元按照Lci值由小到大的順序排列，并把單元總數(shù)轉(zhuǎn)化為百分比，可以得到第i年度洛倫茲曲線。其中橫坐標(biāo)X值計(jì)算公式為：

式（3）中：Uj為單元格總個(gè)數(shù)；j為單元格序號(hào)。由于研究時(shí)間跨度較長(zhǎng)，受行政轄區(qū)調(diào)整的影響，Uj隨縣級(jí)行政轄區(qū)的個(gè)數(shù)變化而變化，生態(tài)用地分布洛倫茲曲線如圖3所示。

（2）生態(tài)用地分布基尼系數(shù)。圖3中，對(duì)角線OQ為絕對(duì)平衡分布曲線，由式（2）可知，其含義是生態(tài)用地在各個(gè)單元分布的面積均衡，生態(tài)面積標(biāo)準(zhǔn)化值沿正方形對(duì)角線方向增長(zhǎng)。Le為生態(tài)用地分布曲線，按照生態(tài)用地面積標(biāo)準(zhǔn)化值由小到大順序累計(jì)，反映了生態(tài)用地的分布情況?；嵯禂?shù)（Geland）計(jì)算公式如下：

式（4）中：Gelandi為第i年度生態(tài)用地分布的基尼系數(shù)，面積Ai計(jì)算公式為：

2.3.4 生態(tài)用地比重標(biāo)準(zhǔn)化指數(shù)

為科學(xué)反映各單元生態(tài)用地分布情況，需求算單元內(nèi)生態(tài)用地絕對(duì)分布比重（Epa）和相對(duì)分布比重（Epb）。其中Epa是指單元內(nèi)生態(tài)用地面積占全區(qū)域生態(tài)用地面積比重，衡量單元內(nèi)生態(tài)用地總量與其他單元對(duì)比情況，計(jì)算公式為：

Epb是指單元生態(tài)用地面積占單元土地總面積（Land）比重，反映單元內(nèi)生態(tài)用地分布情況，計(jì)算公式為：

分別對(duì)Epa與Epb進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，利用ArcGIS字段計(jì)算功能對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)果逐單元求和，對(duì)計(jì)算結(jié)果再次標(biāo)準(zhǔn)化獲得生態(tài)用地比重標(biāo)準(zhǔn)化指數(shù)（Ieland），其中標(biāo)準(zhǔn)化公式參見(jiàn)式（2）。

生態(tài)用地比重標(biāo)準(zhǔn)化指數(shù)可以兼顧研究區(qū)內(nèi)各單元中生態(tài)用地的絕對(duì)量和相對(duì)量，能夠反映生態(tài)用地分布的面積總量和集中程度。

圖3 生態(tài)用地分布洛倫茲曲線圖Fig.3 Lorenz curve for ecological land use distribution

3 結(jié)果分析

3.1 生態(tài)用地總量演變特征

圖4表明，近20年來(lái)，山東省各類生態(tài)用地有著不同的增減變化趨勢(shì)，而生態(tài)用地總量表現(xiàn)為持續(xù)減少的特征，其減少速度變化的階段性特征明顯，如圖4（a）所示。數(shù)據(jù)表明，以1996年全省生態(tài)用地為基數(shù)（100%），到2001、2006、2011、2016年分別減少了3.30%、7.79%、12.17%和14.88%。其中1996—2001年，生態(tài)用地減少趨勢(shì)平穩(wěn)，年均減少量為0.54%。2001—2011年間，生態(tài)用地面積減少的速度有所加快，年均減少量為0.81%。2012—2016年，生態(tài)用地總面積減少速度趨于平緩，年均減少量為0.43%。

選擇全省面積較大、分布較廣、有代表性的天然有林地、天然草地、水域、灘涂、鹽堿地分析全省生態(tài)用地變化趨勢(shì)，如圖4（b）所示。其中天然有林地和水域減少趨勢(shì)相對(duì)和緩，20年內(nèi)分別減少了2.83%和1.93%，裸地、天然草地、鹽堿地、灘涂面積減少迅速，分別減少了43.92%、31.17%、30.11%和21.36%。各類生態(tài)用地消耗曲線同樣表現(xiàn)出了明顯的階段性特點(diǎn)：2001年以前，除鹽堿地外，其它各類生態(tài)用地減少速度相對(duì)平緩，2001—2011年，除水域、天然有林地之外，各類生態(tài)用地迅速減少，2011年以后，除鹽堿地外，各類生態(tài)用地的消耗速度明顯下降。近20年以來(lái)，受未利用地開(kāi)發(fā)活動(dòng)的影響，其他天然草地、鹽堿地、灘涂和裸地減少的速度最快。

1996—2001年，全省建設(shè)用地?cái)U(kuò)張相對(duì)較慢，耕地占補(bǔ)平衡壓力相對(duì)較小，未利用地開(kāi)發(fā)的工程項(xiàng)目相對(duì)較少，生態(tài)用地尚未受到較大規(guī)模人類活動(dòng)的干預(yù)。2001—2011年，全省城鎮(zhèn)化、工業(yè)化快速發(fā)展，城鎮(zhèn)建設(shè)用地迅速擴(kuò)張，耕地占補(bǔ)平衡壓力逐步增大，各地積極開(kāi)發(fā)未利用土地以補(bǔ)充耕地。部分地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)土地開(kāi)發(fā)和土地整理難以滿足建設(shè)用地?cái)U(kuò)張的需求，被迫實(shí)行“異地補(bǔ)充耕地”和“異地基本農(nóng)田代?！钡恼?。2011—2016年間，山東省生態(tài)用地總量減少速度放緩的原因主要有：第一，山東省耕地后備資源嚴(yán)重不足，僅2003—2015年，耕地后備資源總面積減少了30.81萬(wàn)hm2，其中天然草地、鹽堿地、灘涂等生態(tài)用地是減少最明顯的土地利用類型[31]。第二，山東省城鎮(zhèn)擴(kuò)張的速度有著明顯的放緩趨勢(shì)，1990—2000年、2000—2005年、2005—2010年、2010—2014年4個(gè)階段的擴(kuò)張速度分別為11.17%、11.89%、6.01%和2.42%[32]，耕地占補(bǔ)平衡總量隨之降低。第三，部分地區(qū)實(shí)行“增減掛鉤的政策”，土地資源利用模式逐步由“外延的擴(kuò)張”轉(zhuǎn)型為“內(nèi)涵的挖潛”[33]。

圖4 山東省1996ü2016年生態(tài)用地消耗趨勢(shì)圖Fig.4 Trends of ecological land consumption in Shandong Province in 1996-2016 years

3.2 生態(tài)用地分布演變特征

選擇典型年份洛倫茲曲線及20年來(lái)全省生態(tài)用地分布基尼系數(shù)研判生態(tài)用地分布演變規(guī)律。圖5表明，典型年份洛倫茲曲線隨著時(shí)間的推進(jìn)而趨于平緩，A區(qū)域面積逐漸縮小。圖6 表明，1996—2016年，全省生態(tài)用地分布基尼系數(shù)雖然波動(dòng)較大，但是下降趨勢(shì)明顯，由1996年的0.523逐漸降低到了2016年的0.480。

山東省生態(tài)用地分布有著明顯的三個(gè)特點(diǎn)，如圖7所示：（1）生態(tài)用地連片分布于魯中南山地區(qū)、黃河三角洲地區(qū)和半島丘陵區(qū)，另外在青島市的嶗山區(qū)、黃島區(qū)，棗莊市的山亭區(qū)，濟(jì)寧市的微山縣分布相對(duì)集中。（2）近20年來(lái)，全省各地生態(tài)用地比重逐步下降。1996年，全省生態(tài)用地面積比重為20.04%，2001年、2006年、2011年、2016年分別下降到19.38%、18.47%、17.51%和16.97%。（3）全省生態(tài)用地比重較低的區(qū)域逐步擴(kuò)大，比重較高的區(qū)域逐漸縮小。生態(tài)用地比重低于10%的縣級(jí)單元由48個(gè)增加到了55個(gè)，比重高于30%的縣級(jí)單元由27個(gè)減少到20個(gè)，其中2001—2011年生態(tài)用地變化趨勢(shì)尤為明顯。

生態(tài)用地分布特征受自然地理因素和人類活動(dòng)因素影響比較明顯。山東省地勢(shì)復(fù)雜，耕作歷史悠久，生態(tài)用地在全省分布本身就表現(xiàn)出了不平衡的特征。近20年來(lái)，全省生態(tài)用地分布特征隨著土地開(kāi)發(fā)活動(dòng)的不斷深入而有所變化。集中分布于魯中南山地區(qū)、黃河三角洲地區(qū)、半島丘陵區(qū)的生態(tài)用地，包括天然草地、鹽堿地、灘涂等被大規(guī)模開(kāi)發(fā)為耕地，具有主導(dǎo)生態(tài)功能的土地利用類型不斷減少，區(qū)域特色逐漸消失，因此生態(tài)用地分布基尼系數(shù)逐年下降。2001—2010年，生態(tài)用地分布基尼系數(shù)迅速下降，表明了這一時(shí)期土地開(kāi)發(fā)活動(dòng)明顯地影響了全省生態(tài)用地分布情況。

3.3 生態(tài)用地保護(hù)區(qū)劃

生態(tài)用地絕對(duì)分布比重（Epa）最大值為微山縣的4.03%，最小值為青島市市北區(qū)的0.01%，面積較大的平度市、沂水縣絕對(duì)分布比重分別為1.32%和1.82%，但是相對(duì)分布比重分別為12.09%和22.01%；生態(tài)用地相對(duì)分布比重（Epb）最大值為長(zhǎng)島縣的68.72%，最小值為冠縣的3.92%，然而兩個(gè)縣的生態(tài)用地總量比較相近，分別為4 071.53 hm2、4 557.17 hm2。可見(jiàn)，兩種比重指數(shù)都難以單獨(dú)反映生態(tài)用地的分布特點(diǎn)，而生態(tài)用地比重標(biāo)準(zhǔn)化指數(shù)（Ieland）兼顧兩者特點(diǎn)，可以作為保護(hù)區(qū)劃的依據(jù)。

圖5 典型年份生態(tài)用地分布洛倫茲曲線Fig.5 Lorenz curve of ecological land distribution in typical years

圖6 1996ü2016年生態(tài)用地分布基尼系數(shù)趨勢(shì)圖Fig.6 Evolution trend of Gini coef fi cient during the period of 1996-2016

圖7 山東省典型年份生態(tài)用地分布圖Fig.7 Distribution map of ecological land in typical years in Shandong Province

根據(jù)生態(tài)用地比重標(biāo)準(zhǔn)化指數(shù)，采用自然裂點(diǎn)法和聚類分析法[34]，把全省劃分為重點(diǎn)保護(hù)區(qū)、中等保護(hù)區(qū)和一般保護(hù)區(qū)三個(gè)生態(tài)用地保護(hù)類型區(qū)域，如圖8所示。

（1）重點(diǎn)保護(hù)區(qū)。主要分布于魯中南山地區(qū)、黃河三角洲地區(qū)、半島丘陵區(qū)以及青島沿海區(qū)和微山湖區(qū)。①魯中南山地區(qū)主要包括泰安市的岱岳區(qū)、泰山區(qū)，萊蕪市全部，淄博的淄川區(qū)、博山區(qū)、沂源縣，濰坊的臨朐縣。本區(qū)地形復(fù)雜，相對(duì)高差變化較大，生物種類繁多，植被有著明顯的垂直分帶特點(diǎn)。本區(qū)主要的生態(tài)用地以林地、灌木、草地為主，水體則以河流、湖泊等為主。本區(qū)應(yīng)該加大對(duì)自然林地、灌木的保護(hù)力度，嚴(yán)格控制土地開(kāi)發(fā)、整理活動(dòng)對(duì)生態(tài)用地的破壞。今后應(yīng)該結(jié)合區(qū)域特色優(yōu)勢(shì)，建設(shè)自然保護(hù)區(qū)；發(fā)展生態(tài)景觀、人文景觀等旅游產(chǎn)業(yè)；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)該因地制宜，培育地方特色農(nóng)產(chǎn)品。②黃河三角洲地區(qū)主要分布在東營(yíng)市，地勢(shì)平坦，特色鮮明，有著“中國(guó)最年輕大陸”的稱號(hào)。主要生態(tài)用地以鹽堿地、灘涂、水域和自然林地為主，其中鹽堿地占全省鹽堿地總面積的69.16%，灘涂占全省灘涂總面積的38.40%。數(shù)據(jù)顯示，因建設(shè)占用和土地開(kāi)發(fā)活動(dòng)影響，本區(qū)是20年來(lái)生態(tài)用地減少最快的區(qū)域[35]。本區(qū)域應(yīng)該加大對(duì)具有主導(dǎo)功能的生態(tài)用地保護(hù)力度，禁止對(duì)鹽堿地、灘涂的無(wú)序開(kāi)發(fā)利用。今后發(fā)展方向應(yīng)該結(jié)合黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)戰(zhàn)略，由土地資源的大規(guī)模開(kāi)發(fā)向生態(tài)文明建設(shè)轉(zhuǎn)型。③青島沿海區(qū)主要包括青島市的嶗山區(qū)和黃島區(qū)。本區(qū)主要受地形影響，形成沿海較為獨(dú)特的生態(tài)用地集中分布區(qū)，主要生態(tài)用地為天然林地、草地和灘涂。區(qū)域發(fā)展既要依靠城市的輻射優(yōu)勢(shì)，把生態(tài)資源與旅游觀光、特色農(nóng)業(yè)有機(jī)結(jié)合，又要避免城市擴(kuò)張對(duì)生態(tài)用地的破壞。④微山湖區(qū)主要分布于濟(jì)寧市微山縣境內(nèi)，生態(tài)用地以南四湖濕地為主。本區(qū)應(yīng)該把水污染防治和生態(tài)用地保護(hù)結(jié)合起來(lái)，同時(shí)嚴(yán)格控制湖泊圍墾對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞。

（2）中等保護(hù)區(qū)。屬于重點(diǎn)保護(hù)區(qū)向一般保護(hù)區(qū)的過(guò)渡地帶，主要分布在黃河三角洲、魯中南山地和半島丘陵區(qū)的周邊地區(qū)，呈環(huán)狀圍繞重點(diǎn)保護(hù)區(qū)分布。這類區(qū)域地形一般以低丘緩坡為主，生態(tài)用地比重相對(duì)較高，是近幾年土地開(kāi)發(fā)整理補(bǔ)充耕地的主要區(qū)域。土地開(kāi)發(fā)主要以荒草地為主，土地整理則以田坎為主。區(qū)內(nèi)生態(tài)用地以天然林地、草地以及濱州市的鹽堿地為主，生態(tài)用地面積減少的趨勢(shì)比較明顯。本區(qū)應(yīng)該規(guī)范和控制土地開(kāi)發(fā)整理活動(dòng)，防治水體污染。

（3）一般保護(hù)區(qū)。一般保護(hù)區(qū)主要連片分布于魯西北平原區(qū)及向東延伸的濟(jì)青沿線、魯西南平原區(qū)和臨郯蒼棗南平原區(qū)。本區(qū)地形較為單一，以平原為主，因農(nóng)業(yè)耕作歷史悠久，區(qū)內(nèi)生態(tài)用地面積比重相對(duì)較低，以水域、零星林地、草地為主。今后應(yīng)該對(duì)僅有的生態(tài)用地加以保護(hù)，可以適當(dāng)增加人工林地、水域的比重，培育區(qū)域生態(tài)養(yǎng)護(hù)中心，構(gòu)建保護(hù)國(guó)土資源的綠色屏障；同時(shí)加強(qiáng)對(duì)水體、土壤的污染防治和生態(tài)修復(fù)，提高土地資源的節(jié)約集約利用水平，提高生態(tài)用地的比重。

圖8 山東省生態(tài)用地保護(hù)區(qū)劃圖Fig.8 Zoning map of ecological land protection in Shandong Province

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié)論

（1）數(shù)據(jù)表明，山東省生態(tài)用地總面積逐年減少，比重逐年降低，城鎮(zhèn)化和農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)對(duì)生態(tài)用地消耗的速度呈現(xiàn)了明顯的庫(kù)茲涅茲曲線前期階段特征：由平穩(wěn)消耗（1996—2000年）過(guò)渡到快速消耗（2001—2011年）再過(guò)渡到消耗漸緩（2011—2016年），根據(jù)環(huán)境庫(kù)茲涅茲曲線倒U型曲線理論，隨著生態(tài)文明建設(shè)和美麗中國(guó)戰(zhàn)略的實(shí)施，通過(guò)土地整治和生態(tài)修復(fù)，全省生態(tài)用地有望出現(xiàn)由減少到增加的拐點(diǎn)。

（2）洛倫茲曲線和基尼系數(shù)較為準(zhǔn)確地反映了全省生態(tài)用地分布特點(diǎn)和演變特征。一方面，受自然和社會(huì)因素的影響，山東省生態(tài)用地的分布不均衡特點(diǎn)較為明顯，集中分布于黃河三角洲、魯中南山地、半島丘陵等地區(qū)。近20年來(lái)，山東省生態(tài)用地分布的基尼系數(shù)逐漸降低，說(shuō)明全省生態(tài)用地分布逐漸趨于均衡，生態(tài)用地集中分布區(qū)的區(qū)域特色正在消失。

（3）根據(jù)全省生態(tài)用地時(shí)空演變特征和生態(tài)用地分布現(xiàn)狀，本文把全省劃分為重點(diǎn)保護(hù)區(qū)、中等保護(hù)區(qū)和一般保護(hù)區(qū)，初步提出不同保護(hù)區(qū)生態(tài)用地保護(hù)和利用策略，可以為制訂差別化的區(qū)域生態(tài)文明發(fā)展戰(zhàn)略提供參考。

4.2 討論

（1）本文的研究對(duì)象限定在山東省原生生態(tài)用地，未對(duì)人工、半人工生態(tài)用地展開(kāi)討論，主要基于兩個(gè)方面的考慮。一方面，學(xué)者們對(duì)于耕地、園地等是否可以歸類為生態(tài)用地有不同的觀點(diǎn)，而對(duì)原生生態(tài)用地的看法則較為一致。另一方面，近20年來(lái)，原生生態(tài)用地受到人類活動(dòng)的影響比較深刻，變化特點(diǎn)較為明顯，能夠相對(duì)準(zhǔn)確的反映出山東省生態(tài)用地的演變特點(diǎn)和分布現(xiàn)狀。

（2）研究結(jié)果表明，受建設(shè)用地?cái)U(kuò)張及耕地占補(bǔ)平衡政策的影響，人類活動(dòng)對(duì)土地的改造和利用范圍越來(lái)越大，程度越來(lái)越深，不合理的開(kāi)發(fā)與建設(shè)導(dǎo)致自然生態(tài)空間功能破壞、系統(tǒng)退化現(xiàn)象突出[36]。隨經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，生態(tài)用地的保護(hù)和科學(xué)利用成為自然資源管理和利用的重要問(wèn)題。政策上，應(yīng)當(dāng)借鑒西方“生態(tài)補(bǔ)償”“生態(tài)優(yōu)先”“邊界間隔”等生態(tài)保護(hù)理念[37]，建立健全生態(tài)用地的利用和保護(hù)法律法規(guī)，明確責(zé)任主體。技術(shù)上，應(yīng)加大生態(tài)用地的保護(hù)和修復(fù)技術(shù)、土地整治技術(shù)的相關(guān)研究。管理上，應(yīng)當(dāng)針對(duì)區(qū)域生態(tài)用地現(xiàn)狀和變化特點(diǎn)，實(shí)行差別化的管理政策，制定科學(xué)的空間規(guī)劃，實(shí)施嚴(yán)格的國(guó)土資源用途管制。

（3）近年來(lái)，環(huán)境庫(kù)茲涅茲曲線和基尼系數(shù)庫(kù)茲涅茲越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于土地領(lǐng)域的科學(xué)研究，本文探討了構(gòu)建生態(tài)用地的環(huán)境庫(kù)茲涅茲曲線模型和計(jì)算基尼系數(shù)的方法，而揭示生態(tài)用地客觀規(guī)律的科學(xué)方法尚需進(jìn)一步研究，以便更科學(xué)地為生態(tài)用地保護(hù)提供依據(jù)。

（4）生態(tài)用地作為一種有限的環(huán)境資源，其總量隨著建設(shè)用地?cái)U(kuò)張和土地開(kāi)發(fā)利用而不斷減少，隨著人們的生態(tài)保護(hù)意識(shí)的提高和土地生態(tài)修復(fù)活動(dòng)的推進(jìn)而增加。本文分析了山東省生態(tài)用地保護(hù)和利用的緊迫形式，以期引起學(xué)者們的關(guān)注和討論。