?？谑谐青l(xiāng)環(huán)境梯度帶劃定方法分析

摘要：為開展城市發(fā)展對土壤生態(tài)環(huán)境的影響研究，?？谑屑毙鑴澏ǔ青l(xiāng)環(huán)境梯度帶。本文通過分析?？谑谐青l(xiāng)發(fā)展資料、城市發(fā)展規(guī)劃和遙感影像等，探討?？谑锌臻g變化特征，結(jié)合前人研究成果，提出?？谑谐青l(xiāng)環(huán)境梯度帶劃定方法，并應(yīng)用地理信息系統(tǒng)（GIS）完成?？谑谐鞘兄行膮^(qū)、城鄉(xiāng)交錯區(qū)、農(nóng)村區(qū)、自然區(qū)等4個城鄉(xiāng)環(huán)境梯度帶的劃定。?？谑谐青l(xiāng)環(huán)境梯度帶劃定可以體現(xiàn)?？谑谐鞘谢l(fā)展對區(qū)域土壤生態(tài)環(huán)境的影響差異，具有一定參考價值。

關(guān)鍵詞：城鄉(xiāng)環(huán)境梯度帶；劃定方法；?？谑?/p>

中圖分類號：X53 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1008-9500（2023）08-0-03

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2023.08.036

Analysis on Delineation Methods of Urban and Rural Environmental Gradient Zones in Haikou City

WU Ji， WU Chengcheng， ZHUANG Xiaojuan， XU Xinghong

（Hainan Ecological Environmental Monitoring Center， Haikou 571126， China）

Abstract： In order to study the impact of urban development on soil ecological environment， Haikou City needs to delimit urban and rural environmental gradient zones. By analyzing the urban and rural development data， urban development planning and remote sensing images of Haikou City， this paper discusses the spatial change characteristics of Haikou City， and proposes the delineation method of urban and rural environmental gradient zones in Haikou City based on the previous research results， and applied geographic information system （GIS） to complete the delineation of four urban and rural environmental gradient zones in Haikou City， including urban central area， urban-rural ecotone， rural area， and natural area. The delineation of urban and rural environmental gradient zones in Haikou City can reflect the difference in the impact of urbanization development on regional soil ecological environment in Haikou City， and has certain reference value.

Keywords： urban and rural environmental gradient zone; delineation method; Haikou City

隨著世界人口的指數(shù)式增長，城市化進(jìn)程加速發(fā)展。王家庭等[1]指出，環(huán)境污染隨著經(jīng)濟城市化、生活方式城市化、空間城市化的加劇而日益嚴(yán)重。劉舫等[2]分析認(rèn)為，城市化通過自然資源、物質(zhì)資本、勞動力、人力資本和基礎(chǔ)設(shè)施等稟賦結(jié)構(gòu)變遷，最終將影響生態(tài)環(huán)境。李桂林等[3]指出，城市化對土壤理化過程、土壤生物過程、土壤環(huán)境均會造成影響，城市及其周邊的土壤由于重金屬“匯”的角色而導(dǎo)致污染程度不斷加劇，對生態(tài)系統(tǒng)和人體健康造成嚴(yán)重影響。土壤重金屬含量常被作為城市化進(jìn)程的衡量標(biāo)準(zhǔn)，與人為污染相關(guān)的重金屬有鉛、鎘、銅和鋅等，其中鉛含量最能表現(xiàn)城市化過程對土壤的影響程度[4]。城鄉(xiāng)環(huán)境梯度演化帶是不同時期城市化進(jìn)程的結(jié)果，記錄著采集狩獵時代、農(nóng)耕時代、工業(yè)化時代人類活動逐漸增強的過程，同時也體現(xiàn)人為排放的重金屬元素在土壤中不同程度的富集?；诔鞘谢M(jìn)程對生態(tài)環(huán)境的影響，國內(nèi)學(xué)者對?？谑谐鞘锌臻g發(fā)展格局變化、城市邊緣區(qū)空間范圍識別及城鄉(xiāng)交錯帶空間邊界界定開展研究，但對海口市城鄉(xiāng)環(huán)境梯度帶劃定的研究相對缺乏。

1 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)來源

?？谑械靥幒Ｄ蠉u北部，東鄰文昌市，南接定安縣，西連澄邁縣，北臨瓊州海峽與廣東省隔海相望。海口市分設(shè)秀英、龍華、瓊山、美蘭4個區(qū)。地表主要為第四紀(jì)基性火山巖和松散沉積物。土壤類型主要為磚紅壤、新積土、水稻土、風(fēng)沙土、火山灰土、石質(zhì)土等。

本研究的數(shù)據(jù)源主要包括規(guī)劃資料、年鑒資料、遙感影像、專題地理信息數(shù)據(jù)等。其中，遙感影像為Google地圖?？谑?000—2020年影像；專題地理信息數(shù)據(jù)包括行政區(qū)劃、土地利用現(xiàn)狀、土壤類型、成土母巖、生態(tài)保護(hù)紅線、交通干線、污染源分布、居民點分布、河流湖庫、地形地貌、自然保護(hù)區(qū)、森林公園、地質(zhì)公園等。本研究使用的主要軟件平臺有ArcGIS系統(tǒng)和91衛(wèi)圖助手等。

2 研究思路

?？谑凶鳛楹Ｄ鲜鞘?，經(jīng)濟發(fā)展相對快速，集中布局國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)、綜合保稅區(qū)等國家級、省級工業(yè)園和自由貿(mào)易港重點園區(qū)，工業(yè)企業(yè)分布眾多，經(jīng)濟發(fā)展和工業(yè)企業(yè)發(fā)展對城市環(huán)境質(zhì)量的影響相對顯著。本研究根據(jù)?？谑械某鞘邪l(fā)展歷史及現(xiàn)狀，借鑒國內(nèi)學(xué)者針對海口市城鄉(xiāng)交錯帶、城市邊緣區(qū)等劃定的研究，結(jié)合歷史資料和遙感影像等，將?？谑袆澐譃槌鞘兄行膮^(qū)、城鄉(xiāng)交錯區(qū)、農(nóng)村區(qū)、自然區(qū)4個環(huán)境梯度。

3 研究方法

3.1 城市中心區(qū)和城鄉(xiāng)交錯區(qū)環(huán)境梯度劃定

首先，分析歷史資料、遙感影像和專題地理信息數(shù)據(jù)。收集2000—2020年海口市區(qū)域衛(wèi)星影像圖，結(jié)合城市總體規(guī)劃，分析?？谑型恋乩矛F(xiàn)狀變化（特別是城鎮(zhèn)建設(shè)用地變化）和發(fā)展趨勢。結(jié)果表明，2020年，海口市農(nóng)林用地約為16.84萬hm2，占全市陸域總面積的74%；建設(shè)用地約為3.73萬hm2，占16%；其他用地約為2.32萬hm2，占10%。2020年建設(shè)用地面積較2000年增加明顯，?？谑兄鞒菂^(qū)形成了“一個中心、兩個組團（長流組團和江東組團）”的用地布局。

其次，分析國內(nèi)學(xué)者對?？谑谐青l(xiāng)交錯帶、城市邊緣區(qū)的研究成果。一是劃定海口市城鄉(xiāng)交錯帶的內(nèi)外邊界，內(nèi)邊界出現(xiàn)在距離城市中心10 km左右處，外邊界離中心點最遠(yuǎn)處出現(xiàn)在距離城市中心35 km的地方。二是界定海口市城市邊緣區(qū)內(nèi)外邊界，并識別?？谑谐鞘羞吘墔^(qū)空間范圍。邢增招等[5]研究發(fā)現(xiàn)，2000年?？谑薪ǔ蓞^(qū)開始東擴，2008年國際旅游島興起后?？谑薪ǔ蓞^(qū)擴展達(dá)到高峰，東擴、西擴明顯加速，2008—2012年城市擴建達(dá)到高峰，隨后進(jìn)入緩慢擴張期。

最后，綜合分析?？谑型恋乩妙愋妥兓?。疊加2020年?？谑行l(wèi)星影像與市域農(nóng)業(yè)發(fā)展格局規(guī)劃圖、?？谑型恋乩妙愋同F(xiàn)狀圖，重點考慮2020年中心區(qū)土地利用現(xiàn)狀，劃定城市中心區(qū)環(huán)境梯度邊界，確定本研究城市中心區(qū)。對海口市城市邊緣區(qū)、?？谑谐青l(xiāng)交錯帶進(jìn)行疊圖分析，選取兩者相交區(qū)域，并選取邊界連接最大區(qū)域，確定本研究城鄉(xiāng)交錯區(qū)邊界。

本研究劃定的城市中心區(qū)涉及?？谑兄鞒菂^(qū)及西秀鎮(zhèn)、長流鎮(zhèn)、海秀鎮(zhèn)、城西鎮(zhèn)、府城鎮(zhèn)、靈山鎮(zhèn)等6個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，城鄉(xiāng)交錯區(qū)主要涉及城西鎮(zhèn)、靈山鎮(zhèn)、石山鎮(zhèn)、永興鎮(zhèn)、遵譚鎮(zhèn)、龍泉鎮(zhèn)、龍橋鎮(zhèn)、新坡鎮(zhèn)、龍?zhí)伶?zhèn)、舊州鎮(zhèn)、云龍鎮(zhèn)、演豐鎮(zhèn)等12個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。?？诰C合保稅區(qū)、海馬工業(yè)園位于城市中心區(qū)，城市中心區(qū)集中30多家土壤重點行業(yè)企業(yè)；云龍工業(yè)園、獅子嶺工業(yè)園、美安科技新城、?？诠鹆盅蠼?jīng)濟開發(fā)區(qū)位于城鄉(xiāng)交錯區(qū)，城鄉(xiāng)交錯區(qū)集中12家土壤重點行業(yè)企業(yè)。城市中心區(qū)和城鄉(xiāng)交錯區(qū)的劃定區(qū)分了二者的土地利用方式、人口密度、工業(yè)企業(yè)分布、交通干線分布、景觀特征等差異。城市中心區(qū)和城鄉(xiāng)交錯區(qū)涉及的成土母巖均為基性火山巖、第四系，涉及的主要土壤類型均為磚紅壤、水稻土、火山灰土、新積土、石質(zhì)土。

3.2 農(nóng)村區(qū)環(huán)境梯度帶劃定

本研究共劃定4個環(huán)境梯度帶，即城市中心區(qū)、城鄉(xiāng)交錯區(qū)、自然區(qū)、農(nóng)村區(qū)。?？谑杏騽澏ǔ鞘兄行膮^(qū)、城鄉(xiāng)交錯區(qū)后，其他區(qū)域初步劃定為農(nóng)村區(qū)。農(nóng)村區(qū)與城市中心區(qū)、城鄉(xiāng)交錯區(qū)之間主要體現(xiàn)土地利用方式、人口密度、工業(yè)企業(yè)數(shù)量、交通干線數(shù)量、景觀特征等的差異。

3.3 自然區(qū)環(huán)境梯度帶劃定

3.3.1 自然區(qū)環(huán)境梯度帶初選

分析?？谑凶匀槐Ｗo(hù)區(qū)、森林公園、地質(zhì)公園以及環(huán)境管控分區(qū)、生態(tài)保護(hù)紅線等專題地理信息圖層，本研究初步選取海南海口石山火山群國家地質(zhì)公園、海南?？诨鹕絿疑止珗@作為自然區(qū)環(huán)境梯度帶，如圖1所示。

3.3.2 自然區(qū)環(huán)境梯度帶確定

初選的自然區(qū)（見圖1）可開展環(huán)境空氣、生態(tài)狀況等的分析，但若考慮土壤生態(tài)環(huán)境，由于海南海口石山火山群國家地質(zhì)公園、海南?？诨鹕絿疑止珗@均多巖石，難以采集土壤樣品，要重新選取自然區(qū)。

根據(jù)農(nóng)村區(qū)連片林地圖斑面積大小，在遵譚鎮(zhèn)、東山鎮(zhèn)選取3個林地成片分布面積較大的區(qū)域，劃定為自然區(qū)，如圖2所示。自然區(qū)主要體現(xiàn)未受人為影響的土壤本底環(huán)境質(zhì)量。自然區(qū)環(huán)境梯度帶確定后，最終調(diào)整確定農(nóng)村區(qū)環(huán)境梯度帶。農(nóng)村區(qū)主要涉及大坡鎮(zhèn)、甲子鎮(zhèn)、三門坡鎮(zhèn)、紅旗鎮(zhèn)、大致坡鎮(zhèn)、三江鎮(zhèn)、東山鎮(zhèn)、新坡鎮(zhèn)、舊州鎮(zhèn)等9個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。

自然區(qū)涉及的成土母巖為基性火山巖、第四系，涉及的主要土壤類型為磚紅壤、火山灰土、紫色土、石質(zhì)土。農(nóng)村區(qū)涉及的主要成土母巖為基性火山巖、第四系，涉及的主要土壤類型為磚紅壤、水稻土。

4 結(jié)語

?？谑谐鞘兄行膮^(qū)、城鄉(xiāng)交錯區(qū)、農(nóng)村區(qū)客觀區(qū)分了人口密度、土地利用方式、工業(yè)企業(yè)分布、交通干線分布等差異，自然區(qū)內(nèi)無工業(yè)企業(yè)和交通干線，主要體現(xiàn)未受人為影響的土壤本底生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。4個城鄉(xiāng)環(huán)境梯度帶的劃定可以體現(xiàn)?？谑谐鞘谢M(jìn)程對區(qū)域土壤生態(tài)環(huán)境的影響差異，具有一定參考價值。4個城鄉(xiāng)環(huán)境梯度帶主要成土母巖及土壤類型具有相對一致性，為下一步不同城鄉(xiāng)環(huán)境梯度帶土壤環(huán)境監(jiān)測點位布設(shè)、土壤環(huán)境質(zhì)量比對分析奠定基礎(chǔ)。由于土地利用方式、人口密度、工業(yè)企業(yè)建設(shè)、交通干線建設(shè)等隨著城市化發(fā)展將發(fā)生變化，后期結(jié)合上述變化因素，可進(jìn)一步調(diào)整?？谑谐青l(xiāng)環(huán)境梯度帶。

參考文獻(xiàn)

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