本文在2019中国城市规划年会的“专题会议十五:宜居城乡,生态优先”会场宣讲。 建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计。习近平总书记强调“生态环境问题,归根到底是资源过度开发、粗放利用、奢侈消费造成的。”伴随着我国高速城镇化进程,人类活动对国土空间的不合理开发利用,导致生态环境面临诸多问题。本文探讨了长时间序列的土地利用变化与资源环境承载、生态保护之间关系,认为两者的响应关系反映区域土地资源的潜力和局限性,可以为国土空间的合理开发提供依据。
青岛市地处山东半岛南部,生态环境资源丰富,山水林田海岛湾兼备。良好的生态环境条件是青岛市社会经济可持续发展的基础。

图1 自然资源本底
本文首先进行土地利用变化研究,研究青岛市1980-2017年土地利用数量变化和空间变化,归纳土地利用的动态变化特征和存在主要问题。然后进行生态保护重要性评价,划分全市的生态保护重要性分区,明确生态格局。最后研究两者匹配情况,提出重点区域的管控指引。

图2 技术路线
对5期LandsatTM影像进行处理,使用人工识别与监督分类的方法,将市域土地类型划分为耕地、林草地、建设用地、水域和未利用地5个Ⅰ级类,既兼顾了与土地利用分类国家标准的衔接,也有利于抓住影响国土空间变化的核心要素。
总体上看,青岛市土地利用方式以耕地、林草地、建设用地为主;近40年耕地面积减少最多,共减少约1100平方公里;建设用地面积增加最多,共增加约1400平方公里,翻了一番 。

图3 青岛市1980年-2017年土地利用现状图
表1 土地利用类型面积一览表 单位:平方公里

土地利用变化幅度反映研究区内不同类型土地的数量和结构的变化,判断土地利用变化总体趋势。式中:Ua、Ub分别为研究基年和研究末年某一种土地利用类型的面积;U为研究时段内某一类型的变化幅度。

表2 青岛市土地利用变化幅度 单位:平方公里

建设用地持续增加,增加幅度越来越快。耕地面积有一个先增后减的趋势,1990年之后开始减少;林草地相对平稳,2008年之后开始减少,说明城镇扩张首先侵占周边耕地。
考虑土地利用开发度指标,反映单位时间内某类型土地利用实际新开发的程度。式中:Dab表示从a时刻到b时刻由其它土地利用类型转为该土地利用类型面积的总和。Ua表示a时刻该土地利用类型的面积,T为a时刻到b时刻的研究时段长。

表3 青岛市土地利用变化速度 单位:平方公里

2008-2017年间各类用地的开发度均有不同程度的增大,各类用地间转换情况复杂。从建设用地开发度来看,呈现出从缓慢增加到爆发增长特征,尤其是从2000年的0.3%激增到2008年的7%,大量的其他用地转化为建设用地,体现了城镇空间高速扩张的态势。
对青岛市1980年和2017年2期数据进行叠加,得到土地利用类型变化空间分布,进行技术处理后,共有17类变化情况,总面积约3300平方公里。

图4 新增建设用地分布与市域城镇空间结构对比
中心城区的城镇空间由点状到面线结合的快速增长,行政边界逐渐模糊。建设用地外延扩张,占用了城市周边的耕地、林草地,新增建设用地沿交通干线和海岸带空间分异明显。耕地、林草地不同程度的减少,减少的分布沿环胶州湾圈层相对集中。
第一,全市土地利用变化范围广,土地利用类型转换情况复杂;
第二,城镇空间持续对农业空间、生态空间侵占;
第三,需要重点关注环胶州湾等生态敏感区域土地利用变化情况。
生态保护重要性评价评价方法参考《生态保护红线划定指南》,根据地理国情监测数据、土壤数据库数据、DEM数据、气象数据等进行单项评价,再从生态系统服务功能重要性和生态环境敏感性2个方面进行集成评价,划分全市的生态保护重要性分区。
进行水源涵养、水土保持、防风固沙和生物多样性4个单项评价,将全域划分为极重要、重要、一般重要。

图5 生态服务功能重要性评价
考虑到青岛市东部沿海城市实际情况,仅考虑水土流失敏感性和土地沙化敏感性单项评价,将全域划分为极敏感、敏感、一般敏感。

图6 生态环境敏感性评价
综合考虑上述评价结果,按照“短板效应”等原则进行集成,将全域分为极重要区、重要区、一般区三级,并进一步对分区进行格局刻画:
从空间结构上看,生态保护极重要区、重要区呈现出明显的依山滨水的空间分异特征,形成崂山山脉、大泽山山脉、胶南山群三大山群和大沽河及其支流这样的“三山一廊”的生态格局。
从数量结构上看,极重要区占10%、重要区占40%、一般区占50%。

图7 青岛市生态保护重要性评价与生态格局
土地利用功能分类是现阶段区域土地利用系统所承受的外部压力的结果。生态保护重要性与土地利用功能的匹配程度在一定程度上反映了区域土地利用的健康程度。首先使用1980—2017年新增建设用地图斑与极重要区、重要区形成叠加区;然后根据全市生态格局,确定主要研究区域;分析叠加区与研究区面积比值,按照优、中、差3个等级进行评价。

图8 新增建设用地叠加情况与重点研究区域

改变以经济效益主导土地利用模式和布局的传统思维,将维护全域国土空间生态系统的稳定作为衡量规划和实践优劣的重要标准,提出重点区域管控指引。

通过多年的遥感影像解译,从多角度、多层次开展全市土地利用变化时空演变特征的研究,全市建设用地持续增长,土地利用变化范围广,土地利用类型转换情况复杂。
国土空间的开发建设对于生态环境具有较为明显的影响,通过生态保护重要性评价,明确全域生态保护极重要区、重要区分布和“三山一廊”生态格局。
研究生态保护重要性评价与土地利用的匹配程度,反映全市5大重点区域土地利用系统的健康状况,进而提出空间管控指引。
在这项研究之后,随着国土空间规划体系的建设,也陆续开展了一些相关研究:在目前生态评价的基础上,基于《资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价技术指南(试行)》、《海洋生态保护重要性评价技术指南(草案)》等相关文件,加强陆海统筹生态研究;基于三调阶段数据开展了全市生态空间的景观生态学分析,从生态源—廊道的角度上进一步优化全市生态格局;结合生态保护红线、自然保护地评估调整工作,细化生态空间核心管控区域。
目前青岛市工业化向后期阶段过渡的特征明显,该阶段的土地利用变化及其生态环境响应也最为剧烈。通过上述研究,从自然资源保护和合理开发利用视角,探索思路去科学支撑国土空间规划编制,满足新时期工作的现实需求。
注:文章仅代表个人观点,不当之处请批评指正
作者简介
郭晓林 青岛市城市规划设计研究院 编研中心
杜臣昌 青岛市城市规划设计研究院 编研中心
商 桐 青岛市城市规划设计研究院 编研中心
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