農林型產業(yè)綠道構建方法研究
——基于北京市平谷區(qū)大桃產業(yè)資源要素評價

曹 碩，馮 麗，李世隆，賈博文，馬曉燕*

(1.北京農學院園林學院，北京102206；2.城鄉(xiāng)生態(tài)環(huán)境北京實驗室，北京100083)

“綠道兼具社會效益和生態(tài)效益，是能夠促進城鎮(zhèn)生態(tài)有序化發(fā)展、引領居民健康低碳出行的有效途徑。綠道在實現(xiàn)城鎮(zhèn)生態(tài)建設中有著生態(tài)、文化、游憩、經(jīng)濟和社會效益等多方面的功能”[1]。中國的綠道研究雖然起步較晚，但是綠道理論的發(fā)展較為迅速，學者在綠道理論研究和綠道實際建設過程中，目前主要的研究方向和內容依舊是對城市內的園林景觀、各類綠地和城市周邊風景名勝區(qū)的綠道規(guī)劃建設，對經(jīng)濟方面的綠道理論尤其是農林型產業(yè)綠道構建的研究較少。農林型產業(yè)綠道能夠有效串聯(lián)農業(yè)產業(yè)帶，形成集聚規(guī)模效應，同時通過綠道的統(tǒng)一規(guī)劃建設促進產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[2]。

根據(jù)北京市生態(tài)環(huán)境局2019年9月公布的數(shù)據(jù)顯示，平谷區(qū)全區(qū)森林覆蓋率已達67.2%，處于生態(tài)涵養(yǎng)發(fā)展區(qū)前列。其中，果樹占森林覆蓋面積的48%，桃林占森林綠化面積的25%，平谷大桃從20世紀90年代末就形成規(guī)?；N植，現(xiàn)有桃林14 666.7 hm2，是世界上最大的桃園。桃林面積在全區(qū)生態(tài)發(fā)展綠化面積中占一定比例，大桃產業(yè)在全區(qū)農林型產業(yè)發(fā)展中起主導作用，因此通過對平谷區(qū)大桃產業(yè)綠道的構建，對平谷區(qū)的生態(tài)起到重要作用，也是平谷區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的重要保障。

北京市平谷區(qū)北、東、南三面環(huán)山，東北高西南低。經(jīng)過現(xiàn)場調研將平谷區(qū)分為林地、耕地、草地、桃林地、水域、建設用地和其他用地。通過智能化影像分析軟件對平谷區(qū)進行土地分類。結合地理信息系統(tǒng)軟件對北京市平谷區(qū)進行土地類型的統(tǒng)計(表1)。

表1 北京市平谷區(qū)土地利用現(xiàn)狀統(tǒng)計Tab.1 Land use status in Pinggu District of Beijing

1 農林型產業(yè)綠道研究內容與方法

1.1 農林型產業(yè)綠道的概念

綠道的功能是多元復雜的，根據(jù)劉濱誼和余暢[3]提出按照功能的分類方式可以將綠道分為生態(tài)型、文化型、游憩型和產業(yè)型四類。而產業(yè)型綠道是依據(jù)地區(qū)內的產業(yè)基礎狀況和產業(yè)資源特色建立的產業(yè)廊道，在此基礎上，周琪超和徐文輝[4]提出依據(jù)產業(yè)資源的不同功能類型可以將產業(yè)型綠道分為以農林漁牧業(yè)發(fā)展功能為主的農林型產業(yè)綠道以及以休閑服務功能為主的服務型產業(yè)綠道。

農林型產業(yè)綠道是指在地區(qū)內，依托山谷、河流、農田與道路等帶狀地形自然分布，主要以綠色產業(yè)為主，以鏈接產業(yè)個體，形成具有產業(yè)集群特征的發(fā)展產業(yè)經(jīng)濟的綜合產業(yè)帶[5]。主要通過地區(qū)內具有發(fā)展優(yōu)勢的農林資源基礎，打造綠色生態(tài)農林標準化生產基地、為需求者提供高品質綠色生態(tài)農產品，促進綠色生態(tài)產品的品牌效應。

1.2 研究內容與方法

研究重點在于探索大桃為北京市平谷區(qū)主導產業(yè)的背景下，以北京市平谷區(qū)大桃產業(yè)發(fā)展為導向的農林型產業(yè)綠道構建機制，在最小累計阻力模型技術的輔助下，依據(jù)資源空間布局特征，以產業(yè)融合為導向，依附生態(tài)基層與設施基礎，通過線性空間對產業(yè)資源供需端進行有機連接，促進資源在空間上的協(xié)同作用，從而促進產業(yè)融合發(fā)展。通過對產業(yè)型綠道構建方法的研究，完善中國實際的綠道規(guī)劃理論研究體系。

1.2.1 農林型產業(yè)綠道評價指標體系的構建 基于資源要素評價確定農林型產業(yè)綠道選線的主要影響因子，結合綠道功能，篩選綠道選線評價指標，確定評價指標的評分標準，建立各因子指標權重并量化各評價因子的權重值。

通過德爾菲法構建產業(yè)資源評價體系，主要有資源因子、環(huán)境因子、體驗因子、市場因子、規(guī)模因子、科技因子、競爭因子。采用層次分析法確定各評價因子的權重值，得出影響農林型產業(yè)綠道建設的主要影響因子。

1.2.2 農林型產業(yè)綠道資源節(jié)點選取 根據(jù)產業(yè)型綠道要素評價方法，結合北京市平谷區(qū)大桃標準化種植協(xié)會給定的標準“桃產品質量及生產技術規(guī)程標準”選取符合條件的大桃標準化生產基地，以村為單位分別從0～50 hm2、50～100 hm2、100～150 hm2、150～200 hm2以上4種大桃產業(yè)規(guī)模選擇和規(guī)劃資源節(jié)點(表2)。

表2 北京市平谷區(qū)大桃產業(yè)資源節(jié)點選擇結果Tab.2 Selection results of peach industry resource nodes in Pinggu District of Beijing

1.2.3 阻力面的構建 北京市平谷區(qū)農林型產業(yè)綠道可以通過土地利用現(xiàn)狀、高程、坡度三個方面作為阻力因子，結合最小累積阻力模型進行研究區(qū)域阻力面的構建，進而通過對研究區(qū)域景觀格局指數(shù)計算確定農林型產業(yè)綠道的初始選線與潛在廊道斑塊的選擇[6]。

坡度反映地形要素對綠道建設的影響，坡度越緩的地方越有利于綠道的建設，坡度越陡峭造成的阻力越大。根據(jù)坡度一般分類標準和《北京市級綠道系統(tǒng)規(guī)劃》關于坡度的說明，以15°為坡度分級標準，當坡度小于15°時適宜進行建設；坡度超過35°時土壤的穩(wěn)定性會降低，隨之建造難度也會增大。結合北京市平谷區(qū)的地形地貌，將坡度分為<6°、6°～15°、15°～25°、25°～35°、>35°并進行賦值(表3)。

表3 阻力因子賦值得分Tab.3 Resistance factor assignment subtable

根據(jù)建立的數(shù)字高程模型，北京市平谷區(qū)范圍內最高海拔1 216 m，結合北京市平谷區(qū)大桃產業(yè)對地形的要求，根據(jù)研究區(qū)域現(xiàn)場調查的結果可知，大桃產業(yè)多集中在半山區(qū)及山區(qū)處。將高程分為<113 m、113～261 m、261～437 m、437～667 m、>667 m并進行賦值(表3)。

阻力因子賦值參考謝高地等[7]編制的單位面積生態(tài)服務價值當量表，結合研究區(qū)域現(xiàn)狀條件選取高程、坡度、土地利用現(xiàn)狀作為阻力因子?；诟鱾€阻力因子對阻力表面建立的影響不同，運用層次分析法，確定各個阻力因子在建立阻力面的權重分別為高程0.14、坡度0.29和土地利用現(xiàn)狀0.57。

1.2.4 農林型產業(yè)綠道空間布局及優(yōu)化 “通過最小累計阻力模型生成產業(yè)資源節(jié)點間的產業(yè)廊道，形成整體產業(yè)綠道，綠道構建中生成兩種類型的產業(yè)廊道，分別是已有廊道和潛在廊道”[8]。其中已有廊道是連接當前產業(yè)資源節(jié)點之間的現(xiàn)有廊道，通過數(shù)據(jù)計算結合實地調研的方式規(guī)劃調整形成有效的產業(yè)廊道。潛在廊道的生成則需要先確定潛在節(jié)點的位置和形式，通過網(wǎng)絡分析法進行分析后篩選選取，進而使用最小累積阻力模型得到潛在的產業(yè)廊道。

2 結 果

2.1 農林型產業(yè)綠道評價指標體系的構建

通過層次分析法計算得出農林型產業(yè)綠道影響因子及其權重(表4)：資源因子(0.33)、環(huán)境因子(0.21)、科技因子(0.16)、市場因子(0.13)、體驗因子(0.08)、規(guī)模因子(0.06)、競爭因子(0.03)。說明在農林型產業(yè)綠道的構建中資源所具有的特色和類型、產業(yè)所處的環(huán)境整體質量、產業(yè)資源所能提供的科技投入以及產業(yè)在市場上的影響力和前景對農林型產業(yè)綠道的規(guī)劃具有更多的指導價值與參考意義。

表4 農林型產業(yè)綠道評價因子及權重Tab.4 The evaluation factors and weights of greenway resources in agriculture and forestry industries

2.2 阻力面的生成

通過對平谷區(qū)坡度進行等級劃分并賦值后，結合數(shù)字高程模型進行計算，得到坡度因子阻力值占比(圖1)，其中阻力值為100即坡度<6°的地區(qū)，總體占比為45%，接近平谷區(qū)總面積的一半，在產業(yè)廊道的生成中阻力較小，而阻力值為200、300分別占比23%、17%，即坡度為6°～15°和15°～25°的地區(qū)對產業(yè)廊道生成阻力適中，表明平谷區(qū)的坡度對大桃產業(yè)廊道的生成影響較低。

北京市平谷區(qū)高程主要分為<113 m、113～261 m、261～437 m、437～667 m、>667 m這5個等級，賦值并計算高程因子阻力值占比(圖2)，可以得出在阻力值為100即高程<113 m的地區(qū)所占比例為49%，對產業(yè)廊道生成的阻力較小，當高程113～261 m、261～437 m時，阻力值分別為200、300，阻力值占比為35%，產業(yè)廊道生成阻力適中，當高程>437 m時，產業(yè)廊道生成的阻力值較大，不易生成產業(yè)廊道。

基于阻力面的建立，通過最小累計阻力模型生成平谷區(qū)的初始農林型產業(yè)綠道，進而使用網(wǎng)絡分析法計算相關的α、β、γ指數(shù)對其進行優(yōu)化，形成優(yōu)化后的產業(yè)綠道。

α指數(shù)衡量網(wǎng)絡閉合度，表示網(wǎng)絡中回路出現(xiàn)的程度，其計算公式：α=L-V+1/2V-5[9]。

β指數(shù)代表線點率，計算公式：β=L/V。

γ指數(shù)表示網(wǎng)絡連接度，用于度量網(wǎng)絡中所有節(jié)點之間連接的程度，計算公式：γ=L/3(V-2)。

計算公式中L表示廊道數(shù)，V表示節(jié)點數(shù)。

2.3 產業(yè)廊道的生成

通過最小累計阻力模型計算所得，北京市平谷區(qū)大桃產業(yè)廊道主要以帶狀形式分布，見圖3。圖3審圖號：京S(2021)022號。分別為西部-西北部產業(yè)帶、中部產業(yè)帶以及西部-東部產業(yè)帶，其中西北部及東部地區(qū)產業(yè)資源節(jié)點分布密集，成網(wǎng)狀結構。西北部產業(yè)結構網(wǎng)絡閉合度α=0.56、線點率β=1.57，網(wǎng)絡連接度γ=0.73；東部地區(qū)產業(yè)結構網(wǎng)絡閉合度α=0.82、線點率β=1.60、網(wǎng)絡連接度γ=0.89，西北部與東部大桃產業(yè)已經(jīng)形成較為完善的綠道系統(tǒng)，而西部及中部地區(qū)綠道結構較為簡單，還未形成完善的網(wǎng)狀結構，需要進行一定的優(yōu)化。

2.4 綠道結構優(yōu)化

通過計算得出綠道優(yōu)化前的α、β、γ指數(shù)分別為0.38、1.59、0.60，優(yōu)化后為0.48、1.82、0.67，見圖4。圖4審圖號：京S(2021)022號。α指數(shù)增加了0.1，表明優(yōu)化后產業(yè)資源節(jié)點之間可供選擇的路徑更多；β指數(shù)表明綠道結構的復雜性，β指數(shù)>1時，表示綠道結構較為復雜，已經(jīng)形成完善的綠道結構；γ指數(shù)增加了0.07，表示優(yōu)化后的綠道連接程度比初始結構更高。

2.5 綠道空間布局規(guī)劃

在產業(yè)資源分析的基礎上，按照挖掘生產潛力、突出產業(yè)重點、提高產品質量、形成規(guī)模效益的空間布局原則，結合平谷區(qū)實際地形地貌、城鎮(zhèn)布局等因素，規(guī)劃形成“一核、三軸、四種植區(qū)、多節(jié)點”的空間布局結構，見圖5。圖5審圖號：京S(2021)022號。

一核：即北京市平谷區(qū)大桃產業(yè)綜合中心，構建北京市平谷區(qū)大桃產業(yè)的綠道核心，選取北京市平谷區(qū)大桃產業(yè)綠道結構最為復雜的北辛莊村與大官莊村為產業(yè)核心。

三軸：分別為西部以新建隊村、薄各莊村、大官莊村、劉家店村、掛甲峪村和大廟峪村串聯(lián)形成產業(yè)綠道軸線；北側則是以樂政務村、大北關村、峨嵋山村、黃松峪村串聯(lián)形成產業(yè)綠道軸線；南側是東高村、賢王莊村、滑子村串聯(lián)形成產業(yè)綠道軸線。

四種植區(qū)：即西部以北辛莊村為中心作為白-黃桃種植區(qū)，西北部以北宮村、劉家店村為中心形成黃-油桃種植區(qū)，中部蟠-油桃種植區(qū)則以陳太務村與大北關村為中心以及東部以洙水村為中心形成油-黃桃種植區(qū)。

多節(jié)點：分別為現(xiàn)有大桃產業(yè)資源節(jié)點以及具有潛在發(fā)展?jié)摿Φ拇筇耶a業(yè)資源節(jié)點。

3 結 論

采用德爾菲法和層次分析法分析北京市平谷區(qū)農林型產業(yè)綠道對大桃產業(yè)發(fā)展的影響，確定在構建農林型產業(yè)綠道資源評價體系中相關評價因子的權重順序：資源因子0.33、環(huán)境因子0.21、科技因子0.16、市場因子0.13、體驗因子0.08、規(guī)模因子0.06、競爭因子0.03，為農林型產業(yè)綠道資源評價體系的構建提供一定的依據(jù)。

基于最小累計阻力模型原理通過地理信息系統(tǒng)的成本距離加權建模技術對北京市平谷區(qū)大桃產業(yè)進行綠道選線規(guī)劃，根據(jù)綠道節(jié)點的分布情況以及土地利用現(xiàn)狀、坡度、高程三項因子的權重關系得出北京市平谷區(qū)農林型產業(yè)綠道選線初步結果，并根據(jù)現(xiàn)場實地考察結合地圖分析選出資源節(jié)點之間潛在資源節(jié)點與潛在產業(yè)廊道，得出優(yōu)化后的北京市平谷區(qū)農林型產業(yè)綠道。

北京市平谷大桃產業(yè)的綠道空間布局規(guī)劃從產業(yè)要素出發(fā)，在科學研究綠道構建因素的基礎上，通過網(wǎng)絡分析法計算α、β、γ指數(shù)進行優(yōu)化設計，得到農林型產業(yè)綠道結構，即“一核、三軸、四種植區(qū)、多節(jié)點”的空間布局。

通過對北京市平谷區(qū)農林型產業(yè)綠道構建，集聚分散零碎的大桃產業(yè)，將低效率的產業(yè)發(fā)展系統(tǒng)整合成高效有序的大桃產業(yè)鏈。根據(jù)產業(yè)廊道的連通功能，促進信息技術在產業(yè)鏈中的相互傳播。以北京市平谷區(qū)大桃作為主導產業(yè)形成產業(yè)核心，充分發(fā)揮經(jīng)濟連通效應，即技術、資金、企業(yè)、設備和人才等產業(yè)經(jīng)濟要素逐漸由核心區(qū)向周邊地區(qū)擴散，由此促進周邊地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展[10]。