濱海城市生態用地管理與保護研究——以天津市為例

陳樹登，任學慧

（遼寧師范大學城市與環境學院 大連市 116029）

城市各種類型土地的合理利用對城市可持續發展至關重要。隨著城市化和工業化進程加快，大量耕地、天然林地、水域等生態用地被建設用地吞食，對具有生態系統服務功能的生態用地進行管理和保護顯得極其重要。沿海城市作為海陸相互作用的特定區域，地理環境優越，是人類聚集的密集區，人地矛盾逐年增加，生態用地尚未得到切實可行的規劃與管理。“生態用地”一詞首先被我國學者董雅文1999年提出，對此問題，國外研究尚未形成完整體系，主要研究土地生態系統服務功能的形成與分類[1-2]。近期我國學者主要以保障生態安全為基礎，研究生態用地的分類和區劃、保護管理和生態系統服務價值，鄧小文、孫貽超等將中國生態用地分為服務型生態用地和功能型生態用地[3]；榮冰凌、李棟等提出不同尺度城市生態用地的定量規劃方法[4]；謝高地等對全球生態系統服務價值進行評估研究[5]。土地生態敏感性是指土地受到人類活動的干擾和自然環境的變化后其自身恢復能力和受干擾的難易程度[6-7]。生態用地敏感性的動態分析有助于當地政府適時制定管理措施，本文以天津市為例，基于生態敏感性評價法，利用GIS 空間分析技術將生態用地分為水域保護用地、林木保護用地和鹽田保護用地，分析研究時段內生態敏感度動態變化特征，并制定相應保護管理措施。

1 數據來源與方法

1.1 數據來源

以2000年8月、2006年8月和2010年7月三期TM 遙感影像（空間分辨率為30 m）、天津市行政區劃圖和2000-2010年天津市統計年鑒為數據基礎。

在ENVI 5.0 中進行非監督分類，利用ISODATA 算法將三期影像分為36 類，然后合并成6個類別，根據研究區特點，經過監督分類和分類后處理確定6 種地類（耕地、林地、鹽地、水域、建設用地和未利用土地），并對其分類結果進行精度檢驗，2000年、2006年和2010年精度結果分別為81.84%、86.11%、82.84%，Kappa 系數分別為0.7867、0.8368、0.7992，達到了較好效果。

1.2 生態敏感性空間評價方法

為保障天津市生態用地安全，利用GIS 空間分析技術確定生態用地生態敏感區，結果分為高敏感區、中敏感區和低敏感區。水域生態敏感區確定是基于GIS 的緩沖區法，河流水庫及其100 m緩沖區為高敏感區，100 m-200 m 緩沖區為中敏感區，200 m-500 m 緩沖區為低敏感區[8]。林木地和鹽田的生態敏感區確定是基于GIS 的自然斷裂法，分為高敏感區、中敏感區和低敏感區[9]。本文借鑒前人研究成果，將高敏感區歸類為禁止開發區、中敏感區為限制開發區和低敏感區為可適當開發區[10]。

1.3 生態敏感區面積動態變化

生態敏感區動態指數是指在一定時間范圍內研究區域中某種生態敏感區數量的變化情況，其表達式為：

式中：Lc表示研究時段某一生態敏感區動態度指數，Ua和Ub分別表示研究初期和末期某種生態敏感區的數量，T 表示研究時段。

生態敏感區變化幅度是指一定的時間尺度內生態敏感區在面積上的變化幅度。其表達式為：

式中：Ua表示研究初期某一種生態敏感區變化類型的面積，Ub表示研究末期某一種生態敏感區變化的面積，T 表示時間段，St表示研究時段內某一生態敏感區的變化幅度。

2 天津市生態用地識別及變化分析

2.1 天津市概況

天津市（116°43′E~118°04′E 和38°34′N~40°15′N）位于華北平原東北邊緣，地勢西北高東南低，分布有山地、丘陵和平原三種地形。該區地處溫帶季風區，東臨渤海灣，海洋性氣候顯著。天津市河流眾多，水資源豐富，天津市水域主要有19 條河流和11 處水庫，海河是流經其最長的河流。本區自然資源豐富，生物種類繁多，植被景觀可分為：針葉林、針闊葉混交林、落葉闊葉林等；海洋資源包括灘涂資源、海洋油氣資源、海鹽資源等；土地類型多樣，耕地、水域和鹽場所占比重較高，分布著中國最大的鹽場——長蘆鹽場。天津市總面積11 946.88 km2，常住人口1 472.21 萬（2014年），屬中國重要的老工業基地之一。天津成為我國北方首個自由貿易試驗區，在“一帶一路”國家戰略下帶動京津冀經濟協調發展。

2.2 天津市生態用地識別與變化

根據生態敏感性評價法對天津市生態用地進行了生態敏感性評價，將高敏感區、中敏感區和低敏感區確定為生態保護用地（圖1）。

2000年生態用地為3 805 km2，占全市土地面積31.92%，2006年生態用地為4 026 km2，占全市土地面積33.78%，2010年生態用地為4 073 km2，占全市土地面積34.17%，2000-2010年生態用地呈增加態勢。根據公式（1）得表1 可知，研究期間鹽田保護用地和林木保護用地的變化動態度高于水域保護用地。

表1 2000-2010 天津市生態保護用地變化動態度

天津市水域主要包括海河、永定新河、潮白新河等19 條河道和于橋、北大港、爾王莊等湖泊水庫11 處。根據GIS 緩沖區法確定的水域敏感區可知，2000年水域生態保護用地為2 607 km2，占生態用地面積68%，2006年水域生態保護用地為2 661 km2，占生態用地面積66%，2010年水域生態保護用地為2 621 km2，占生態用地面積64%，水域生態保護用地先增加后減少，其在總生態用地面積的比重逐漸降低。根據公式（2）得表2 可知，水域生態保護用地的低敏感區和高敏感區面積變化幅度大于中敏感區，研究期間2006-2010年高敏感區面積減小幅度最大。

圖1 天津市2000年、2006年、2010年生態保護用地

根據GIS 自然斷裂法確定的林木生態保護用地可知，2000年林木生態保護用地為422 km2，占總生態用地11.1%，2006年林木生態保護用地為377 km2，占總生態用地9.3%，2010年林木生態保護用地為509 km2，占總生態用地12.4%.研究期間該生態用地呈先減少后增加的趨勢，2006-2010年面積變化幅度較大。根據表2 可知：2000-2010年，高、中、低三個敏感區面積整體增加，高敏感區和低敏感區面積增加幅度較大，2006-2010年高敏感區面積增加幅度最大，而低敏感區面積減少幅度最大。

表2 2000-2010年天津市各生態用地敏感區變化幅度

根據GIS 自然斷裂法確定的鹽田生態保護用地可知，2000年鹽田保護用地為776 km2，占總生態用地的20.39%，2006年鹽田生態保護用地988 km2，占總生態用地的24.5%，2010年鹽田生態保護用地為943 km2，占生態用地的23.15%。保護區范圍及其占生態用地的面積均呈先增加后減少的趨勢。根據表2 可知，2000-2010年高敏感區和低敏感區的面積整體下降，高敏感區的面積減少幅度最大，2006-2010年高敏感區面積減少幅度最大，而中敏感區面積增加幅度最大。

3 生態用地存在的問題及管理對策

保障天津市生態安全主要取決于當地政府部門出臺的保護措施和執行政策的力度大小。禁止開發生態用地應采取嚴格的強制性保護措施，禁止任何建設占用和亂砍濫伐，保持并養護其自然生態風貌；對限制開發區要采取積極的保護措施，在保證其生態系統功能不被破壞的前提下，實行保護優先、適度開發的方針，發展生態農業、生態旅游等特色產業；嚴格執行報批和補償原則，可以使用可適當開發的生態用地[10]。

水域具有調節水文，地下水補給，調節氣候等生態服務功能。于橋和北大港水庫是天津市主要水源地，水域生態保護區安全問題事關天津市民生產和生活用水安全。目前存在的問題主要有：水資源利用不合理，禁止開發區和限制開發區近幾年逐漸萎縮，且減少幅度較大。庫區周邊的水源林多為人工林，涵養水源功能弱，部分庫區坡地大面積裸露，水土流失嚴重。保護對策：在禁止開發區建立水源林保護區，禁止圍湖和圍庫造田；在限制開發區適當發展生態農業和觀光農業；可適當開發區嚴格限制水體污染的產業，防范農藥污染和富營養化。

林木具有強大的生態服務功能：凈化空氣、調節氣候、保持水土、涵養水源等。林地也是保護生物多樣性的源地。天津市林地主要分布在薊縣八仙山和盤山等山地，該區有盤山自然保護區、八仙山國家級自然保護區和九龍山國家森林公園。目前存在的問題主要有：森林結構單一、天然樹種逐年減少、生物物種減少，水土流失嚴重，禁止開發區逐年增加，得不到有效的保護和管理。保護對策：提高生物多樣性，充分保護溫帶落葉闊葉林生態系統和山地針葉林生態系統，適當引進適合當地生境的樹種，大力發展新能源，減少森林的人為采伐。在禁止開發區禁止一切捕獵和亂砍濫伐行為，擴大保護區范圍，通過封山育林保護禁止開發區。在限制開發區，以保護環境為目的，發展生態旅游，旅游旺季嚴格控制客流量。在可適當開發區，適當發展林果業，協調當地的生態效益、經濟效益和社會效益。

鹽田生態保護用地目前存在的主要的問題有：鹽田的禁止開發區逐年減少，該區得不到有效的保護；在限制開發區多私人和企業承包鹽田，對其管理混亂；在可適當開發區擅自修建小鹽田和水產養殖區，建設旅游設施等其他娛樂活動場所。保護對策：統籌安排三個區的建設與保護，建立協調機制和綜合決策。在禁止開發區嚴禁一切商業活動。在限制開發區嚴格控制私人承包鹽田數量，加大宏觀管理力度，在可適當開發區嚴格排查擅自修建的鹽田和水產養殖區，適當發展鹽業生態旅游。

[1] Daily G C.Nature’s services：Societal dependence on natural ecosystems[C].Washington D C：Island Press，1997：113-132.

[2] Costanza R，Arge R，Groot R，et a1.The value of the world’s ecosystem services and natural capital[J].Nature，1997，386：253-260.

[3] 鄧小文，孫義超等.中國生態用地研究：內涵分類與時空格局[J].應用生態學報，2005，16（10）：2 003-2 005.

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[5] 謝高地，魯春霞，成升魁.全球生態系統服務價值評估研究進展[J].資源科學，2001，23（6）：5-9.

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[8] 胡金龍.基于GIS 的桂林市區生態敏感性分[J].湖北農業科學，2013，52（7）：1 561-1 564.

[9] 周銳，王新軍，蘇海龍.平頂山新區生態用地的識別與安全格局構建[J].生態學 報.2015，35（6）：4-6.

[10] 劉昕，谷雨，鄧紅兵.江西省生態用地保護重要性評價研究[J].中國環境科學2010，30（5）：716-720.