1980—2015年中山市基塘景觀時空變化及驅(qū)動因素

蕭煒鵬, 龔建周, 魏秀國

1980—2015年中山市基塘景觀時空變化及驅(qū)動因素

蕭煒鵬1,2, 龔建周1,*, 魏秀國2

1. 廣州大學地理科學學院, 廣州 510006 2. 廣東財經(jīng)大學地理與旅游學院, 廣州 510320

進行基塘土地利用景觀變化及驅(qū)動力研究, 可為保護這種特殊農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)提供研究支持。以中山市作為研究區(qū), 運用1980—2015年5期中山市土地利用矢量圖和統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù), 探明基塘景觀時空變化及其驅(qū)動因素。結果表明: ①中山市基塘外部面積上經(jīng)歷了一個倒“U”型的發(fā)展, 即先增長后衰減。②城鄉(xiāng)工礦、居民用地和基塘用地重心發(fā)生變化并存在一定互斥; ③城鎮(zhèn)化的建設為中山市基塘大幅縮減的第一主因, 另外產(chǎn)業(yè)結構的調(diào)整升級、飲食結構變化、政策導向也影響了基塘的發(fā)展。④基塘系統(tǒng)內(nèi)部的基面作物種植結構、基面與魚塘比例也發(fā)生了變化; ⑤其相對經(jīng)濟效益及生態(tài)效益發(fā)生削弱, 中山市基塘未來發(fā)展方向也應更多與現(xiàn)實發(fā)展和社會需要相結合。作為中國特殊的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)模式, 基塘系統(tǒng)保護勢在必行。

基塘景觀; 時空變化; 驅(qū)動因素; 統(tǒng)計年鑒; 中山市

1 前言

珠江三角洲地區(qū)河網(wǎng)密布、多河流沖積形成的地貌, 其土壤肥沃、水源充足給農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來便利; 但同時也因季節(jié)性雨澇災害頻繁, 影響農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量。此外, 珠江三角洲歷來人口稠密, 土地利用供需較緊張, 需發(fā)展一種集約程度較高、更有效率的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式以滿足當?shù)氐淖匀缓蜕鐣?jīng)濟條件, 于是基塘生態(tài)系統(tǒng)應運而生。該系統(tǒng)將原本難以開發(fā)的積水凹地開挖, 組成了水陸立體種養(yǎng)體系, 使陸地生態(tài)系統(tǒng)和淡水生態(tài)系統(tǒng)相互作用、既相互獨立又相互聯(lián)系[1]。隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展, 基塘農(nóng)業(yè)在面積數(shù)量、結構模式、社會功能等方面發(fā)生了較大的變化; 昔日傳統(tǒng)的良性循環(huán)基塘農(nóng)業(yè)在發(fā)展后期會出現(xiàn)諸如面積縮減、忽視基面種植和生產(chǎn)、基水比例失調(diào)、魚塘變淺、水質(zhì)富營養(yǎng)化等生態(tài)問題[2]。對基塘景觀時空變化及其驅(qū)動因子分析, 探明基塘農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢, 為保護和合理開發(fā)這種特殊農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)提供研究支持。

對基塘農(nóng)業(yè)的研究可以追溯到明清時期, 其研究角度可以分為對基塘農(nóng)業(yè)發(fā)展歷史的研究[3-5]、對基塘農(nóng)業(yè)空間分布及其變化格局的研究[6-9]、對基塘農(nóng)業(yè)經(jīng)濟模式的研究[10-12]、以及對基塘農(nóng)業(yè)的生態(tài)效益的研究[13-15]。中山市作為珠江三角洲典型基塘分布區(qū)之一, 傳統(tǒng)基塘區(qū)陸地農(nóng)田與水塘面積比例為三比七或四比六, 隨著社會城市社會經(jīng)濟進一步發(fā)展, 基塘景觀發(fā)生較大變化, 地與塘比例甚至可達“魚塘十之八”[5]。目前, 基塘系統(tǒng)經(jīng)濟優(yōu)勢逐漸減弱, 對其生態(tài)功能和社會功能的研究逐漸成為了研究的重點方向, 尤其是生態(tài)服務功能和遺產(chǎn)文化價值[16-19]。

本文以珠江三角洲基塘系統(tǒng)較典型的分布區(qū)—中山市為研究區(qū), 選擇中國改革開放以來重要時間節(jié)點的土地利用矢量數(shù)據(jù)(1980、1990、2000、2010和2015年), 借助ArcGIS中空間分析功能、土地利用動態(tài)度模型、土地利用程度指數(shù)和統(tǒng)計年鑒, 從土地利用視角分析基塘景觀的時空變化趨勢, 以及探明基塘土地利用景觀變化的驅(qū)動因素, 并為中山市基塘發(fā)展提供保護與利用對策。

2 研究數(shù)據(jù)和方法

2.1 研究區(qū)概況

中山市域面積1800 km2, 位于珠江三角洲中南部偏西, 地處珠江出海, 地理坐標在113°9′—113°46′E, 22°11′—22°46′N, 屬亞熱帶季風氣候區(qū)。市境太陽輻射角度大, 太陽輻射能量豐富, 終年氣溫較高, 全市平均溫度為21.8℃, 冬季氣候變化緩和, 無霜期長, 氣溫年際變化不大; 受海洋氣候調(diào)節(jié)影響, 夏季帶來大量水汽, 降水量大, 年均雨量1748.3 mm;位于廣闊的沖擊平原與番禺、順德、新會相連, 成為珠江三角洲的肥沃區(qū)域, 因而有利于農(nóng)作物的生長成熟。溫度高、濕度大、雨水多的氣候也為熱帶性動植物生長和發(fā)展三熟制農(nóng)業(yè)提供了有利條件。河流縱橫交錯, 適合多種魚蝦生長外, 22條主要河流中可通航率達64%, 以西江、北江作為珠江的主要航道, 并擁有廣闊的海域面積, 河海兩大系統(tǒng)相互聯(lián)系, 為中山向外溝通與發(fā)展提供便利[20]。

2.2 研究數(shù)據(jù)

中山市域5期鄉(xiāng)村土地利用矢量數(shù)據(jù)(1980、1990、2000、2010、2015), 由中國科學院資源環(huán)境科學數(shù)據(jù)中心(http://www.resdc.cn/Default.aspx)提供。其中, 1980、1990、2000和2010年矢量數(shù)據(jù)在國家科技支撐計劃、中國科學院知識創(chuàng)新工程重要方向項目等多項重大科技項目的支持下經(jīng)過多年的積累而建立的覆蓋全國陸地區(qū)域的多時相土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫, 數(shù)據(jù)生產(chǎn)制作是以各期Landsat TM/ETM遙感影像為主要數(shù)據(jù)源, 通過人工目視解譯生成; 2015年數(shù)據(jù)更新是在2010年數(shù)據(jù)基礎上, 基于landsat 8 遙感影像, 通過人工目視解譯生成。土地利用類型包括耕地、林地、草地、水域、居民地和未利用土地6個一級類型以及25個二級類型。根據(jù)本文研究需要, 合并為水田、旱地、基塘、林地、草地、河流湖泊、海域、城鄉(xiāng)工礦居民用地、其它用地共9種類型。參考課題組前期部分成果和高分辨率影像產(chǎn)品進行目視檢驗, 檢測本數(shù)據(jù)精度較高, 符合本文研究需要。

輔助圖件包括研究區(qū)最新的(2015)行政區(qū)劃圖。

社會經(jīng)濟數(shù)據(jù): 中山市統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)和年度國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報(中山市統(tǒng)計局網(wǎng)址: http://www.zsstats.gov.cn/tjzl/tjnj/)。

圖1 研究區(qū)域行政規(guī)劃圖

Figure 1 Study area and its administrative districts

2.3 研究方法

2.3.1 土地利用動態(tài)度模型

土地利用動態(tài)度模型通過計算時間段內(nèi)土地覆蓋類型動態(tài)變化程度, 可用于比較各土地利用類型在不同時間段的變化趨勢與劇烈程度。其公式如下:

式中:為某一土地類型的動態(tài)度;U、U分別為研究初期和研究末期某一土地類型的面積;為時間間隔。

2.3.2 土地利用程度分級

通過計算土地利用程度指數(shù), 可以了解到中山市一定時間段內(nèi)土地覆被變化情況以及土地綜合利用集約化程度, 參照劉紀遠[21]方法進行, 土地利用程度分級如表1所示, 其公式如下:

式中:為土地利用程度指數(shù);B為第級的土地利用分級指數(shù);E為第級的土地利用類型面積占總面積的百分比;為分級數(shù)。

2.3.3 ArcGIS空間分析

一是, 在ArcGIS中提取不同時期城鄉(xiāng)工礦居民用地、基塘地塊的幾何中心, 將幾何中心點連接成基塘重心移動的軌跡線, 分析其移動方向和距離。二是, 借助ArcMap10.2的分析工具將多年基塘、城鄉(xiāng)工礦居民用地矢量數(shù)據(jù)進行疊加分析以得出其各自的擴張與縮減區(qū)域, 對比基塘縮減區(qū)域與城鄉(xiāng)工礦、居民用地的擴張部分即可得到因城鎮(zhèn)化建設而發(fā)生基塘面積縮減的比例。三是, 進行核密度分析, 首先將1980—2015年新增城鄉(xiāng)工礦、居民用地(建設用地)矢量文件通過數(shù)據(jù)管理工具進行要素轉(zhuǎn)線再轉(zhuǎn)點; 基于生成的中心點采用核密度工具, 設置搜索半徑1 km以探明新增建設用地在中山市市域聚集分布情況。

3 結果與分析

3.1 中山市土地利用景觀空間與構成變化

如圖2所示, 1980—2015年間, 中山市土地利用景觀格局發(fā)生顯著變化。其中, 城鄉(xiāng)工礦居民用地、水田、基塘最為明顯。①較集中分布于中山市西北部大片的基塘用地, 從1980年開始逐漸縮小, 在2010年后大部分已為建設用地所替代。②2000年前僅零星分布于市域西北部、中部和東南部的城鄉(xiāng)工礦居民用地, 在2000年后迅速擴張, 大量位于市域東北部和部分位于東南部的水田用地為城鄉(xiāng)工礦居民用地占據(jù), 呈東西條帶狀和西北新核心區(qū)式的擴張。③可喜的是, 市域中南部的大片森林即五桂山森林區(qū)面積并未發(fā)生較大縮減, 說明中山市對城市森林資源、生態(tài)環(huán)境的重視和保護。

表1 土地利用程度分級

圖2 土地利用景觀空間變化

Figure 2 The spatial change of landscape of the land use

表2 景觀各類型面積(km2)及其比例(%)

表3 土地利用主要變化類型的動態(tài)度K(%)及年均變化面積ΔU(km2?y-1)

表2和表3可知, 林地在1980—1990年間, 年均增加4.57 km2,動態(tài)度為1.25%; 隨后的1990—2000、2000—2010年間, 面積持續(xù)減少, 年均減少面積為0.99和4.16 km2, 動態(tài)度分別為-0.24和-1.04%, 無論是從動態(tài)度還是年均面積值動態(tài)變化來看, 林地都經(jīng)歷了一個倒“U”型的發(fā)展過程, 曲線轉(zhuǎn)折的拐點在1990年。相似地, 基塘也經(jīng)歷了一個倒“U”型的發(fā)展, 只是倒“U”的拐點比林地滯后; 從數(shù)值來看, 1980—1990、1990—2000和2000—2010年, 年均變化面積依次分別為1.00、7.56和-9.28 km2, 動態(tài)度分別為0.37%、2.71%和-2.61%, 可見雖然動態(tài)度絕對值在后兩年時段內(nèi)相差不大, 但基塘實際減少的面積仍然較多(92.9 km2)。

城鄉(xiāng)工礦、居民用地為唯一面積持續(xù)增加的類型, 且增幅不斷擴大, 如在由遠及近的三個時段內(nèi), 年均增加面積分別是3.01、9.69和28.03 km2, 動態(tài)度分別是3.4%、8.19%和13.03%。相反, 水田用地面積持續(xù)減少, 對應的三個時段內(nèi), 年均減少面積是3.94、12.53和10.30 km2, 動態(tài)度分別是-0.50%、-1.69%和-1.67%?？梢? 由于水田面積基數(shù)較大, 動態(tài)度數(shù)值并未能很好反映出其縮減的幅度。

通過上述幾種面積呈顯著變化的景觀類型發(fā)展軌跡可見, 2000年為中山市土地利用景觀格局變化的重要時間截點。

3.2 重心變化及軌跡

由上可知城鄉(xiāng)工礦居民用地、基塘是主要的土地利用變化類型, 進一步運用ArcGIS, 探討區(qū)域內(nèi)兩種土地利用的重心及移動軌跡(圖3)?？梢钥闯? 在1980年至2015年間, 兩種土地利用類型的重心發(fā)生了明顯移動。2000年前城鄉(xiāng)工礦、居民用地重心大致沿東西方向移動, 2000年后向西北移動; 而基塘用地重心則是2010年前在東南-西北方向上移動, 在2010年后轉(zhuǎn)東北方向移動。

具體特征如下: 1980—1990年城鄉(xiāng)工礦、居民用地重心向東北方向移動了2.06 km, 1990—2000年向西南方向移動1.83 km, 2000—2010年轉(zhuǎn)西北方向移動2.25 km, 到2010—2015年向東北方向輕微移動0.21 km; 結合圖2中可以明顯看出過去年間, 城鄉(xiāng)工礦、居民用地呈現(xiàn)出中心城區(qū)的東西條帶狀擴張和西北新核心區(qū)的擴張?；劣玫刂匦膭t是1980—1990年向東南方向移動16.93 km, 1990—2000年向西北方向移動11.71 km, 2000—2010年再向東南方向移動7.95 km, 2010—2015年轉(zhuǎn)東北方向移動2.32 km。由此可得, 2000年前基塘用地重心主要位于城區(qū)的西北部, 2010年后逐漸轉(zhuǎn)至臨近城區(qū)的偏東北部鎮(zhèn)區(qū)。圖2可視, 雖說市域西北部仍分布較大數(shù)量的基塘用地, 但臨近城區(qū)的東北部也增加了一定數(shù)量的基塘用地。從兩類用地的重心變化及軌跡中可知, 2000年是兩類用地重心移動方向的時間轉(zhuǎn)折點, 2000年前城鄉(xiāng)工礦、居民用地重心主要在城區(qū)東西方向移動, 而2000年后向西北方向移動; 與此同時, 基塘用地重心則是在2000年從之前的偏西北-東南方向移動, 逐漸轉(zhuǎn)向為偏東北(與城鄉(xiāng)工礦、居民用地擴張呈反方向), 可以發(fā)現(xiàn)兩者發(fā)展存在排斥現(xiàn)象, 城鎮(zhèn)化的建設勢必會占據(jù)一定的基塘用地而改變其分布狀況。

圖3 重心轉(zhuǎn)跡圖

Figure 3 The track of the gravity center

3.3 基塘變化的驅(qū)動因子分析

3.3.1 社會經(jīng)濟發(fā)展

（1）城鎮(zhèn)化建設

由上文分析可得，2000年為中山市景觀格局轉(zhuǎn)變的重要時間截點，因此劃分1980—2000年與2000—2015年兩個時間段，以作出城鄉(xiāng)工礦、居民用地與基塘用地變動圖（如圖4）。由圖4-a可知，在2000—2015年間城鄉(xiāng)工礦、居民用地的擴張規(guī)模明顯大于1980—2000年間，且新增部分集中分布于市域西北部、中部和東南部的鎮(zhèn)（區(qū)）；而基塘用地范圍則在2000—2015年間發(fā)生迅速縮減，尤其在古鎮(zhèn)鎮(zhèn)、小欖鎮(zhèn)、東鳳鎮(zhèn)和南頭鎮(zhèn)這4個位于市域西北部鎮(zhèn)區(qū)（圖4-b）。由此可見，城鄉(xiāng)工礦建設、居民用地和基塘的擴張和縮減趨勢與上文轉(zhuǎn)跡圖（圖3）反映的重心移動有相似的軌跡，當城鄉(xiāng)工礦、居住用地在市域西北部鎮(zhèn)區(qū)迅速擴張侵占基塘用地時，位于市域西北的基塘用地總量減少，因此中山市基塘重心會出現(xiàn)相對南移；而城鄉(xiāng)工礦、居住用地重心則因西北部鎮(zhèn)區(qū)城鎮(zhèn)化進程而相對北移。

為進一步驗證城鄉(xiāng)工礦、居民用地的擴張與基塘用地存在排斥現(xiàn)象，借助ArcGIS中的分析工具功能，疊加1980—2015年城鄉(xiāng)工礦、居民用地擴張。面積矢量圖和基塘面積縮減矢量圖作出如圖4-c所示。通過計算，1980—2015年超80%減少的基塘用地轉(zhuǎn)化為城鄉(xiāng)工礦、居民用地，特別是古鎮(zhèn)鎮(zhèn)、小欖鎮(zhèn)、東鳳鎮(zhèn)和南頭鎮(zhèn)(市域西北部4鎮(zhèn))都發(fā)生了大面積建設用地侵占基塘用地的現(xiàn)象。其次，橫欄鎮(zhèn)、東升鎮(zhèn)、石岐區(qū)、火炬開發(fā)區(qū)、三鄉(xiāng)鎮(zhèn)等都有少量基塘用地被建設用地占據(jù)，但因其原本基塘用地規(guī)模不大以致衰減的面積不及西北部4鎮(zhèn)。由此可得，中山市基塘雖在2000年前跟隨珠江三角洲的一陣“基塘熱”取得了較迅猛的發(fā)展(增長了31.8%)，但此后由于社會經(jīng)濟發(fā)展、城鎮(zhèn)化建設導致基塘用地規(guī)模不斷縮小，2015年面積相較2000年減少了31.3%。超80%減小的基塘用地轉(zhuǎn)變?yōu)槌青l(xiāng)工礦、居住用地，可得出城鎮(zhèn)化建設與擴張為基塘用地較大幅度縮減的第一主因。

表4 重心移動方向與距離

圖4 城鄉(xiāng)工礦、居住用地和基塘面積變化圖

Figure 4 The change of the construction land and dike pond area

(2)產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整升級

圖5可知, 1985年以來中山市的第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占經(jīng)濟總量的比重不斷降低, 2005年后占比已低于10%; 第二、三產(chǎn)業(yè)的比重不斷增大, 2010年工業(yè)企業(yè)個數(shù)為歷史之最(表5)。這是由于改革開放初期, 生產(chǎn)要素得到解放, 人們物質(zhì)需要尚未得到很好的滿足, 迫切需要發(fā)展農(nóng)業(yè)以滿足人們需要和支撐二、三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展; 另外, 中山市憑借毗鄰港澳的地理位置優(yōu)勢, 可以將本地生產(chǎn)、加工的農(nóng)副產(chǎn)品出口至港澳或國際市場, 因此農(nóng)業(yè)成為經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一。

隨著區(qū)域產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整升級、經(jīng)濟全球化使國內(nèi)外價廉質(zhì)美的農(nóng)產(chǎn)品不斷進入本地市場、農(nóng)用地也日漸被工業(yè)用地取替, 農(nóng)業(yè)已不再成為經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)[22]。因此, 中山市基塘雖一度憑借其較高經(jīng)濟效益和市場需要備受農(nóng)民推崇、發(fā)展迅速, 但后期因工業(yè)蓬勃發(fā)展以及產(chǎn)業(yè)結構的調(diào)整升級而發(fā)生規(guī)?？s減[23]。

圖 5 1985—2015年中山市各產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值百圖

Figure 5 Percentage chart of output value by three industries in Zhongshan, 1985-2015

3.3.2 生活水平提高與飲食結構調(diào)整

根據(jù)《中山市金融機構人民幣存貸款余額(1978—2016年)》, 中山市城鄉(xiāng)居民儲蓄存款從1990年的36.6億元增加到2014年的2,039億元, 25年間增長55倍。人們可支配收入的增多, 就會從過去的簡單解決溫飽進而追求更高的生活質(zhì)量, 因而勢必會改變消費、飲食結構。與此同時, 市場供應者也會根據(jù)消費者需求變化而調(diào)整生產(chǎn)結構、農(nóng)業(yè)經(jīng)營模式。在基塘農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上表現(xiàn)為, 基面從過去單一種植糖蔗、糧食等經(jīng)濟效益較低的作物轉(zhuǎn)為種植蔬菜、水果、花卉等市場需求日漸加大且經(jīng)濟效益較高的作物種類; 根據(jù)人們對淡水產(chǎn)品需求的增大, 魚塘的養(yǎng)殖規(guī)模也會相應擴大, 即基面-魚塘比例會發(fā)生變化[24]。

(1)基面種植品種選擇

據(jù)1995—2015年蔬菜、水果、糖蔗產(chǎn)量數(shù)據(jù)繪制的圖4可知: ①1995—2000年糖蔗產(chǎn)量大幅減少, 而水果產(chǎn)量卻有一定增加。結合上文可知, 期間為基塘快速發(fā)展時期, 說明這段時間基面存在由糖蔗種植轉(zhuǎn)為水果種植的趨勢(蔗基魚塘轉(zhuǎn)變?yōu)楣~塘)。②2000—2003年間, 蔬菜產(chǎn)量大幅上升, 中山市興起了一個“蔬菜種植”的熱潮, 也因此會有大量菜基魚塘的出現(xiàn)。③2010年后, 蔬菜、水果、糖蔗產(chǎn)量年間變幅不大, 蔬菜、水果產(chǎn)量平穩(wěn)低速升高而蔗糖產(chǎn)量在2015年僅為0.16萬噸, 說明糖蔗種植在市內(nèi)已十分少見。由此可得, 農(nóng)業(yè)從業(yè)者會追求經(jīng)濟效益和緊隨市場需求變化而進行生產(chǎn)調(diào)整，表現(xiàn)在基塘系統(tǒng)內(nèi)部則是基面選擇種植作物種類的變化。

表5 1990—2015工業(yè)企業(yè)個數(shù)及工業(yè)總產(chǎn)值指數(shù)

圖6 1995-—2015年中山市糖蔗、蔬菜、水果產(chǎn)量圖

Figure 6 Yield chart of sugarcane, vegetable and fruit in Zhongshan, 1995-2015

(2)基面-魚塘比例的變化

傳統(tǒng)的基塘農(nóng)業(yè)以基-塘面積比例5:5或4:6居多, 此時可以較好的發(fā)揮水陸交互作用與邊緣效應, 協(xié)調(diào)種養(yǎng)之間的經(jīng)濟與生態(tài)效益。但隨著人們生活水平提高、飲食結構調(diào)整使得魚肉需求也逐步加大, 另外漁業(yè)相對種植業(yè)也有更高的經(jīng)濟效益, 導致了基塘系統(tǒng)內(nèi)部“塘”面積比例不斷擴大, 甚至達到了基-塘比例2: 8。結合統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)可知, 在1990—2005年期間, 漁業(yè)總產(chǎn)值年平均增長率超過10%。然而, 基少塘多的現(xiàn)象則削弱了基塘系統(tǒng)著稱的生態(tài)效益, 塘面的作物不能為水產(chǎn)養(yǎng)殖提供充足的餌料, 因此需要額外投放飼料以滿足需要; 同時, 基水比例嚴重失調(diào)、基面狹窄致使塘中底泥無處堆放或不能上翻被基面上作物吸收利用, 物質(zhì)轉(zhuǎn)換效率降低[25]。不斷沉淀過量難以及時降解的富營養(yǎng)物質(zhì)等有害于魚類生長的物質(zhì)元素, 最終導致基塘生態(tài)環(huán)境日趨惡化而降低其經(jīng)濟效益。

綜上所述, 鎮(zhèn)(區(qū))的經(jīng)濟發(fā)展水平、城鎮(zhèn)化建設、產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整使得基塘外部面積上經(jīng)歷了一個倒“U”型式的發(fā)展, 即在2000年前跟隨著珠江三角洲“基塘熱”有較迅猛的發(fā)展, 但后期因為城鎮(zhèn)化建設導致用地被占據(jù)而發(fā)生面積萎縮; 而其內(nèi)部種養(yǎng)結構也深受市場需求、經(jīng)濟效益影響而發(fā)生基面作物選擇變化和基面-魚塘比例改變。然而, 在基塘發(fā)展的成熟后期, 外部經(jīng)濟環(huán)境和內(nèi)部生態(tài)環(huán)境都發(fā)生了劇烈的變化, 因此中山市基塘需要結合現(xiàn)實發(fā)展、社會需要進行調(diào)整。

3.3.3 政策指引轉(zhuǎn)變

在《中山市市域組團發(fā)展規(guī)劃(2017—2035年)》草案公示中可知, 中山市已被定位為珠西綜合交通樞紐、灣區(qū)精品活力都會、世界專業(yè)制造名城。產(chǎn)業(yè)布局方面, 旨在構建以高端智造為主題, 創(chuàng)新服務為支撐, 都市休閑農(nóng)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展的新型特色產(chǎn)業(yè)體系。城市生態(tài)文化環(huán)境構建方面, 提出將要構建灣區(qū)休閑綠道示范區(qū), 規(guī)劃以濱河綠道為主體, 結合農(nóng)田、山林郊野路徑和城市道路, 形成串聯(lián)山、水、河、灣、公園、文化資源的城市休閑長廊。在關于市域生態(tài)結構方面, 規(guī)劃草案將民眾水鄉(xiāng)、卓旗山-拱北河河口、坦洲水鄉(xiāng)、五桂山山地、鐵爐山-石岐河河口、崖口紅樹林六大生態(tài)價值區(qū)作為構建生態(tài)結構的節(jié)點。

作出1980—2015年中山市新增建設用地熱力圖并疊加市域生態(tài)結構規(guī)劃中的六大節(jié)點(圖7), 如圖所示, 位于六大生態(tài)節(jié)點周邊的新增建設用地熱度較低, 說明了生態(tài)節(jié)點的規(guī)劃限制了建設用地的擴張, 中山市政府積極貫徹生態(tài)保護政策并結合不同區(qū)位生態(tài)條件進行區(qū)域性特點規(guī)劃。五桂山山地價值區(qū)以北中心城區(qū)集中分布了大片新增建設用地熱度高的區(qū)域, 山地森林區(qū)并未明顯受其影響而發(fā)生較大面積縮減, 從上文1980—2015年林地占總用地比例數(shù)據(jù)亦可證明(表2), 相較1980年, 中山市林地總面積僅縮減0.6%; 因此, 作為生態(tài)結構重要一核的五桂山山地價值區(qū)在過去年間得到了較好的保護, 依舊可以很好發(fā)揮其“城市綠島”、“城市之肺”的功能。其它生態(tài)價值區(qū)也是如此, 基本遠離了新增建設用地熱度高值中心, 較大程度地保護了重要生態(tài)節(jié)點的局地生態(tài)安全。由此可得, 城市生態(tài)結構的布局、生態(tài)節(jié)點的劃定抑制了建設用地擴張也因此影響了中山市景觀格局的變化。

圖7 中山市新增建設用地熱點圖與生態(tài)節(jié)點區(qū)位圖

Figure 7 Hotspot distribution map of newly-added cons-truction land and location of ecological node

4 討論

湖州?；~塘系統(tǒng)相繼被認定為中國重要農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)和全球重要農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn), 而南海也正積極準備中國重要農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)的申報, 這對中山市的基塘保護與發(fā)展提供了很好的機遇。近年來, 位于中山市附近的順德錦華農(nóng)業(yè)生態(tài)園、新世紀農(nóng)業(yè)園、長鹿農(nóng)莊、南海西樵山、廣州桑寶園等基塘景觀成功開發(fā)為中山市基塘發(fā)展提供了借鑒經(jīng)驗, 也充分顯現(xiàn)出基塘作為一種農(nóng)業(yè)歷史文化遺產(chǎn)進行開發(fā)擁有良好的前景。另外, 農(nóng)田、湖泊、山林等自然資源如今已經(jīng)更多的成為一種城市生態(tài)環(huán)境優(yōu)化元素, 休閑觀光農(nóng)業(yè)將是中山市基塘農(nóng)業(yè)未來發(fā)展重要方向之一[26-27]。

借助表2中的各景觀類型面積比例數(shù)據(jù)以及表1各類土地利用分級指數(shù)計算1980年和2015年的土地利用程度指數(shù), 得出中山市土地綜合利用程度指數(shù)從1980年的267.5增加到2015年299.3, 整體增加了11.89%。雖說增幅并不算十分巨大, 然而計算出的土地綜合利用程度指數(shù)屬于市域總體水平, 并不能很好反映土地利用劇烈區(qū)域狀況; 結合圖6可知, 東區(qū)、南區(qū)、火炬開發(fā)區(qū)、三鄉(xiāng)鎮(zhèn)、坦洲鎮(zhèn)、古鎮(zhèn)鎮(zhèn)、小欖鎮(zhèn)、南頭鎮(zhèn)等鎮(zhèn)(區(qū))都出現(xiàn)較大面積的新增建設用地, 而這些新增建設用地大部分由土地利用分級指數(shù)較低的水田、旱地、基塘轉(zhuǎn)變而來, 因此局地土地利用程度指數(shù)增加幅度會遠大于市域總體增長幅度, 也由此產(chǎn)生更大的局地生態(tài)安全問題需要進行考慮。中山市雖積極注重森林資源的保護, 但建設用地的持續(xù)擴張、國土開發(fā)強度已遠遠超過國際警戒線, 城市生態(tài)用地被擠占、區(qū)域保護體系破碎化加劇、城市生態(tài)空間受損嚴重[28]; 因此社會經(jīng)濟在取得一定成就的情況下, 中山市政府還需把城市整體規(guī)劃、城市生態(tài)環(huán)境方面的問題納入考慮范圍, 而基塘作為一種人工濕地資源, 具有涵養(yǎng)水源、調(diào)節(jié)氣候、營建生物棲息地等多種生態(tài)效應, 將部分基塘用地直接轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷳B(tài)景觀用地發(fā)揮其濕地效應、美化城市景觀、優(yōu)化區(qū)域生態(tài)安全格局無疑是個不錯的選擇[29,16]。

基塘系統(tǒng)包括生產(chǎn)、生態(tài)、文化、社會等多重價值, 但農(nóng)民常常只注重到其生產(chǎn)功能, 將其僅僅作為一種謀生手段, 對其可以挖掘的例如科研、觀光旅游、文化傳承、生態(tài)保障等功能的認識尚且不足, 無法與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)進行聯(lián)系、與社會需要動態(tài)結合致使基塘農(nóng)業(yè)難以為農(nóng)民繼續(xù)創(chuàng)收、增收, 因此可能導致基塘分布范圍的持續(xù)縮減。作為嶺南重要的地域符號之一, 中山市政府應發(fā)揮其引導作用, 使基塘向休閑農(nóng)業(yè)、生態(tài)旅游方向發(fā)展; 另外, 也可以將基塘農(nóng)業(yè)區(qū)建設為科普、教育示范基地, 讓中山市基塘多元化發(fā)展, 既讓農(nóng)民從中獲利, 也發(fā)揮其社會價值[30]。

基塘系統(tǒng)在發(fā)展成熟后期生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力下降, 過度地進行現(xiàn)代高效養(yǎng)殖也進一步導致基塘生境破壞、立體種養(yǎng)結構衰敗, 甚至會造成局地水質(zhì)面源污染問題[31], 因此政府需要一方面利用遙感影像、地理信息技術進行基塘用地調(diào)查和污染監(jiān)測[32]; 另一方面, 可以通過專項資金投入、適當財政補貼、企業(yè)減稅等政策為基塘經(jīng)營者降低經(jīng)營壓力與負擔, 進而緩解其系統(tǒng)內(nèi)部生態(tài)承受壓力, 也因此推進中山市地區(qū)生態(tài)文明建設。

5 結論

本文利用5個時期的中山市土地利用類型矢量數(shù)據(jù), 探明中山市基塘景觀時空變化的特征及驅(qū)動因素。得出以下主要結論:

1)1980—2015年, 中山市基塘在外部面積上經(jīng)歷了一個倒“U”型的發(fā)展, 從2000年前迅速擴張轉(zhuǎn)變?yōu)橹蟮娜諠u縮減; 2)中山市城鄉(xiāng)工礦、居民用地和基塘用地重心在過去年間發(fā)生移動, 且存在一定的相互排斥現(xiàn)象; 3)近80%的基塘用地縮減部分為城鄉(xiāng)工礦、居民用地所替代, 因此其最主要的驅(qū)動因素為城鎮(zhèn)化的建設。4)社會經(jīng)濟的進一步發(fā)展和人民生活水平的提高使得基塘內(nèi)部種養(yǎng)結構也發(fā)生改變; 5)另外, 產(chǎn)業(yè)結構的調(diào)整升級和政府的政策指引對基塘發(fā)展也起到重要的作用。6)在成熟后期, 其相對經(jīng)濟效益及生態(tài)效益發(fā)生削弱, 中山市基塘未來的發(fā)展方向也應更多與結合現(xiàn)實發(fā)展和社會需要進行調(diào)整。一方面, 中山市基塘在未來應融入到城市總體規(guī)劃、發(fā)揮其濕地效益, 成為城市景觀的一部分; 此外, 借鑒其它地方成功案例, 休閑觀光農(nóng)業(yè)也將是中山市基塘未來發(fā)展的重要方向?；料到y(tǒng)在中國乃至全球農(nóng)業(yè)發(fā)展中具有重要的歷史地位, 綜合研究基塘農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢、演變過程與驅(qū)動影響因素并對其進行保護和合理利用勢在必行。

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Spatio-temporal change and its driving factors of dike-pond landscape in Zhongshan, 1980-2015

XIAO Weipeng1,2, GONGJianzhou1,*, WEIXiuguo2

1. School of Geographical Sciences, Guangzhou University, Guangzhou510006, China 2. School of Geography and Tourism, Guangdong University of Finance and Economics, Guangzhou510320, China

The study on the change and its driving force of landscape in the land use of dike-pond can provide a research support for the protection of this special agro-ecosystem. By using the statistical yearbook and the 5 period of land use data that vector map provided during 1980 to 2015, Zhongshan is taken as the research area in this paper, to find out the spatio-temporal change and its driving factors in dike-pond landscape. The results show that (1) the agricultural area of dike-pond landscape in Zhongshan City experienced an inverted "U" type development, indicating that the area increased at first but then reduced. (2)The gravity center of the dike-pond and the industrial, mining, residential land in urban or rural place had largely been shifted and there existed mutual exclusion between them. (3)Urbanization construction was the main driving factor of the substantial reduction in dike-pond. Besides, the adjustment and upgrading of industrial structure, the change of people's diet structure or government's guiding policies also had great impact on the development of dike-pond. (4)The planting structure on the base surface and the ratio of base to fish pond had also been changed in the dike-pond system. (5)The relative economic and ecological benefit had been weakened, so the future development direction of dike-pond in Zhongshan city should be combined with the realistic development and social needs. As a special traditional agricultural ecosystem model in China, the protection is imperative.

dike-pond landscape; spatio-temporal variation; driving factors; statistical yearbook; Zhongshan city

10.14108/j.cnki.1008-8873.2019.06.010

F327

A

1008-8873(2019)06-064-10

2019-04-01;

2019-06-03

國家自然科學基金項目(41671175, 41771097);國家重點研發(fā)計劃項目(2016YFC0502803); 廣東省高等學校優(yōu)秀青年教師培養(yǎng)計劃資助項目(YQ2015127);廣東省普通高校特色創(chuàng)新類項目(2015KTSCX103)。

蕭煒鵬(1996—), 男, 廣東中山人, 碩士研究生, 主要研究方向為城市生態(tài), E-mail:644831387@qq.com

龔建周(1970—), 女, 湖北恩施人, 博士, 教授, 碩士生導師, 主要城市化與生態(tài)環(huán)境效應研究, E-mail:gongjzh66@126.com

蕭煒鵬, 龔建周, 魏秀國. 1980—2015年中山市基塘景觀時空變化及驅(qū)動因素[J]. 生態(tài)科學, 2019, 38(6): 64-73.

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