生態安全格局下的安圖縣縣域城鎮建設用地開發策略研究

呂靜，朱建華 （吉林建筑大學建筑與規劃學院，吉林 長春 130118）

1 引言

隨著城鎮化進程的不斷推進，城鎮建設用地無序蔓延，嚴重威脅著區域的生態安全。如何協調生態保護和建設用地開發擴張之間的關系，逐漸成為國內外專家學者研究的熱點。

傳統的建設用地開發大多根據各地的經濟需求來制定，而以生態安全格局為基礎來指導城鎮建設用地開發的研究比較少。生態安全格局起源于景觀生態學，對景觀過程和空間分布進行分析獲得兩二者之間的時空關系。生態安全格局的構建一般都采用建立最小累積阻力模型（MCR模型）[1～2]。通過MCR模型進而分析土地利用和生態要素之間的關系，從而劃定生態安全格局。

安圖縣境內存在長白山等自然保護區，生態空間占安圖縣內的絕大多數。本文以安圖縣為例，運用GIS的空間分析功能和MCR模型等，通過建立生態安全格局，探討安圖縣生態保護和建設用地開發之間的關系，從而提出安圖縣土地開發建設的策略，為未來安圖縣城市開發邊界的劃定和地方政策的制定提供了參考依據。

2 研究區域概況

安圖縣位于吉林省東部、延邊朝鮮族自治州西南部。長白山主峰及天池瀑布等主景區坐落在縣境南部，地理位置介于 127°48—129°11′E，42°01—43°24N，縣域總面積7444km2。安圖縣是長白山地區綠色生態屏障的重要組成部分，安圖縣隸屬大陸低山地貌，縣域內地形復雜，高差大，垂直分布極為明顯，其中林地面積約占縣域總面積的91%，縣域內植物種類繁多，礦產資源豐富。旅游資源得天獨厚，長白山北坡是該縣最重要的旅游區，有“長白山第一縣”的美稱。

3 數據與研究方法

3.1 數據來源及處理

由于安圖縣近年來用地性質變化不大，數據主要采用的是安圖縣自然資源規劃局提供的2014年第二次全國土地調查土地利用圖斑，安圖縣行政區劃圖和相關規劃圖件文本，以及安圖縣2020年國民經濟和社會發展統計公報、安圖縣第四次全國經濟普查公報作為基礎研究數據。其次，選取地理空間數據云上2016年云量小于20%，時間為7月～8月份的GDEMV2 30M分辨率數字高程數據進行下載，將其數據導入Arc?Gis10.7軟件中進行分析。為了保證數據的準確性和計算單位的統一性，相關空間數據都經過高斯克呂格投影處理，將其地理坐標系轉換成CGCS2000坐標系。

3.2 生態安全格局理論

本文的理論基礎是生態安全格局理論，生態安全格局理論也被稱為景觀安全格局理論，其對維護或控制特定地段的某種生態過程有著重要的意義。通過建立最小累積阻力模型，分析影響生態安全格局的因素，劃分安圖縣縣域的生態安全格局組分，進而判別該區域內的生態安全狀況。最小累積阻力模型就是從“源”地出發克服不同類型的阻力所做的最小功或所累積耗費的最小成本。阻力值側重反映某生態景觀要素，經過不同的土地景觀單元所耗費的阻力大小，即生態阻力值，計算公式：

公式當中：Dij代表著物種從源j經過景觀i到達空間某點的距離；Ri代表著生態景觀i對該運動的阻力。從公式中可以得知，物種遷徙景觀類型和距離有一定潛在的關系[3]。

該模型雖受生態源地、阻力面及阻力因子選取以及權重的界定等的影響，對生態安全格局的界定有一定的主觀性，但通過劃定生態安全格局以生態約束的角度來指導未來城市建設用地的開發，對未來城市劃定城鎮開發邊界以及維護區域生態安全提供了借鑒意義。

3.3 生態安全格局構建

3.3.1 生態源地確定

生態源地的確定是生態安全格局構建的難點，生態源地能夠提供關鍵生態服務、保證生態斑塊的連續性和整體性，更可以防止生態系統退化引起的各種生態問題。

根據研究區域實際分析，安圖縣作為東北地區生態屏障，全縣森林覆蓋率達87%，為了保證生態斑塊的連續性和完整性，本文通過ArcGis軟件篩選出50hm2以上的連續水面以及大面積連續林地作為生態源地，生態源地共1793.04hm2，占安圖縣縣域面積的24.10%。

3.3.2 阻力面及阻力因子確定

林地對保持生態平衡以及維護生物多樣性有著巨大的作用，并且林地作為生物遷徙及運動時的主要場所，進而影響了各生物聚落的分布。生物的擴散及遷徙運動主要受地形地貌和土地覆被類型所影響。因此，本文選取了地形地貌和土地覆被類型兩大方面作為阻力因子，其中地形地貌中選取研究區域的高程、坡度、地形起伏度作為主要的阻力因子，根據專家打分和前人研究結果，并將其賦予相對的權重和阻力系數[4～5]（見表1），阻力值反映的是生物在不同要素運動中的相對的強弱程度，阻力值介于1～20之間，數值越大，表明生物運動時所需要克服的阻力越大，反之亦然。

研究區阻力因子與阻力系數 表1

4 結果分析

4.1 生態安全格局構建結果分析

通過ArcGis軟件將不同阻力因子按照各自的權重進行疊加分析，得到了安圖縣生態源地向外擴張的阻力成本，再通過成本距離工具進行分析，獲得了最小累積阻力面。在此基礎上，將其分為四個等級，從而形成安圖縣低、中、較高、高生態安全格局（見圖1）。從圖上可知，阻力值越大，生態保護的壓力越小，生態安全格局水平越高，也就越適宜經濟建設活動。

圖1 安圖縣生態安全格局等級圖

4.2 生態安全格局與土地利用現狀疊加分析

將安圖縣生態安全格局與現有土地利用進行疊加分析，得出不同種類的用地，在不同生態安全等級之間所占的面積比重。源及低安全水平用地為3493.72km2，占全縣域面積的46.96%。為了維護安圖縣作為長白山重要生態屏障的作用，必須嚴格限制源及低安全水平用地的開發，將該區域設置成禁止建設開發的區域，并加強該區域的生態資源保護，維護生態系統的平衡和穩定。高安全水平區域用地共計390.67 km2，占全縣用地的5.25%。由于其生態穩定性強，可將該區域作為未來城市開發擴展優先發展的區域；中等安全水平和較高安全水平的總用地面積為3555.52 km2，占研究區域面積的47.49%。將該區域作為城鎮發展的備用地，也作為適度發展區和控制發展區，但也需嚴格控制該區域的土地開發強度和用地性質[6]。

4.3 基于生態安全格局的綜合發展分區

本文通過對安圖縣生態安全格局的構建，分為四個生態安全等級，將生態源地及低安全水平地區作為禁止開發建設區，以生態約束的角度來控制建設用地的開發，相比于之前僅以區域的經濟需求角度來指導建設用地的開發，彌補了傳統空間布局僅考慮經濟發展而輕視生態保護的缺陷。本文將以鄉鎮為評價單元，以生態安全格局得分為評價指標，將生態安全格局4個等級分別按照從低到高的原則賦予1,2,3,4分，結合各個鄉鎮在不同生態安全等級中的面積比重，加權累加獲得安圖縣各個鄉鎮的生態安全格局得分（見表2），以此來表達各個鄉鎮生態安全的等級，得分越高代表生態安全等級越高，開發建設時對生態環境的影響力也就越小，就可作為城市開發建設時的首要選擇，反之亦然。

安圖縣各鄉鎮生態安全等級得分 表2

4.4 基于生態安全格局的建設用地開發策略

通過對安圖縣各鄉鎮生態安全等級得分由從高到低進行排序，根據各個鄉鎮得分進行分類，將得分低于1.5的鄉鎮設定為禁止開發建設區；得分在1.5～2.0之間的鄉鎮設定為控制建設開發區；得分在2.0～2.5之間的鄉鎮設定為適度建設開發區；得分在2.5以上的鄉鎮設定為優先建設發展區（見圖2），并對各個城鎮提出開發策略。

圖2 安圖縣縣域發展等級分區

①優先建設發展區：包括永慶鄉和亮兵鎮。永慶鄉和亮兵鎮較其他鄉鎮，生態資源一般，重要生態空間少，開發建設對環境影響小。永慶鄉及亮兵鎮交通區位優勢明顯，經濟發展需求較大，可作為較大規模工業的開發用地。

②適度建設發展區：包括兩江鎮、明月鎮和石門鎮。這些鄉鎮經濟發展需求大且生態資源豐富，開發建設對環境影響力也大。因此，在這些鄉鎮中應該合理控制建設發展的區域和土地開發的強度，并且防止建設開發的規模和速度過快影響生態格局。這些區域可適當發展輕工業和農副產品加工業。

③控制建設發展區：包括萬寶鎮和松江鎮。該區域主要經濟發展需求較大，但對生態環境的影響力一般。這些鄉鎮地形起伏度較大，因此需要控制該區域的土地開發強度和土地性質，建議未來該區域發展現代生態農業和休閑度假旅游業，在滿足生態需求的同時發展經濟，合理調控城鎮建設用地的發展，打造宜居的生態城鎮。

④禁止開發建設區：包括新合鄉和二道白河鎮。這些鄉鎮主要是生態源地及自然保護區的所在地，對維持生物多樣性及生態系統服務有著重要的作用。在這些區域，應以生態保護為首要任務，杜絕一切對生態環境有影響的建設活動。

5 總結

①合理劃定安圖縣域生態空間，守好安圖縣的綠水青山。嚴格保護好安圖縣域內的生態源地及自然保護區，并將低生態安全水平的區域劃定為生態保育區，嚴格限制一切有損于生態環境的活動。

②優化安圖縣城鎮空間結構，加快鄉村振興腳步。在滿足生態保護的基礎上，優化城鎮發展方向，開發旅游康養類特色小鎮，使經濟發展和生態保護齊頭并進。

③加快安圖縣產業轉型，推進城鄉一體化進程。通過合理開發旅游資源，推動產業轉型，加強重點城鎮建設（如永慶鄉，亮兵鎮），促進城鄉產業融合，更高效、便捷地實現鄉村振興。