李 喆， 郭旭东， 赵 静， 钟 文

(1.中国土地勘测规划院 国土资源部土地利用重点实验室,北京 100035；2.成都市国土规划地籍事务中心,四川 成都 610074；3.四川传媒学院 外国语部,四川 成都 611745；4.成都理工大学 旅游与城市规划学院,四川 成都 610059)

基于土地利用生态警戒区的建设用地管制分区优化
——以都江堰市为例

李 喆1,2， 郭旭东1*， 赵 静3， 钟 文4

(1.中国土地勘测规划院 国土资源部土地利用重点实验室,北京 100035；2.成都市国土规划地籍事务中心,四川 成都 610074；3.四川传媒学院 外国语部,四川 成都 611745；4.成都理工大学 旅游与城市规划学院,四川 成都 610059)

采用多因素分析法、层次分析法、直方图分割法,RS(Remote Sensing)与GIS(Geographic Information System)等方法与技术,以都江堰市为例,研究土地生态系统重点保护要素，主要包括具备较高土地生态服务功能价值的土地利用类型、地质灾害危险区域、土壤污染区域以及承担自然景观、生态功能保育与发展的各类生态保护区等;土地利用生态警戒区集中在中低山、中低山-丘陵过渡带上，土地利用生态缓冲区集中在东部、西南部的平原、丘陵地貌带上；从多角度出发构建“区域划定-空间管制”联动模式，完成了都江堰市土地利用总体规划(2006—2020年)中建设用地管制分区的优化调整.得出土地利用生态警戒区的划定不仅为土地利用生态红线的划定提供重要的科学依据，而且在科学引导建设用地管制分区调整方面具有实践意义的结论.

土地利用； 生态警戒区； 建设用地管制分区； 山地平原交错带

国土资源部办公厅印发了关于《土地利用总体规划调整完善工作方案》的通知(国土资厅函[2014]1237号)，要求在全国范围内开展的土地利用总体规划调整完善工作中优先划定生态红线[1].生态红线是对于国家生态安全和可持续发展具有重要战略意义的关键生态保护区域的边界线，是当前我国土地利用维持可持续发展的关键因素，是平衡我国经济社会与生态保护协调、健康发展的关键点[2].目前生态红线划定的技术细则尚未出台，相关研究处于理论框架层面.土地利用生态警戒区是生态系统比较脆弱或具有重要生态功能而必须实施全面保护的区域，是促进生态平衡的控制区，对其进行识别将为生态红线的划定提供重要的科学依据.

我国山地平原交错带属于生态环境十分脆弱的一种地质交界带[3]，其在发挥生态屏障功能的同时表现出自然环境的脆弱性特征，是近年来土地利用生态保护研究领域一类颇具代表性的研究对象[4].都江堰市位于中国大地貌划分的3个阶梯的第一个阶梯的东缘，即从青藏高原的第一阶梯向位于第二阶梯的成都平原过渡的典型山地平原交错带[5].这一区域地貌类型多样，地理边缘效应明显，具有丰富的生物多样性特征，在发挥生态屏障功能的同时表现出自然环境的脆弱性特征,其区域抗干扰能力弱，自然灾害频发.“5·12汶川特大地震”破坏了土地利用生态系统的基础，面临即将开展土地利用总体规划局部调整工作.都江堰市需要在生态恢复建设和耕地保护力度不断加大且土地供给有限的情况下进行大规模的建设用地布局，区域土地利用生态环境保护工作十分艰巨.

本文基于山地平原交错带脆弱的生态本底，利用RS与GIS技术对土地生态系统关键指标进行信息提取，实现研究区土地生态服务价值、地质灾害危险性、土壤污染程度、生物多样性保育等生态保护重要性评价与分析.基于此，开展都江堰市土地利用生态警戒区的识别与划定，并构建“区域划定-空间管制”联动模式对现有的都江堰市建设用地管制分区进行优化调整，以期完善生态红线划定的相关理论体系，为国土资源的生态开发与可持续性发展探索新的优化模式.

1 山地平原交错带土地生态系统重点保护要素判别

1) 发挥重要生态服务功能的土地资源.都江堰市地处“华西雨屏带”的中段，位于“岷山-成都平原”山地平原交错带上，是成都平原的生态屏障.高差显著的地形以及递变的气候，造就了都江堰市及周边地区类型丰富的土地资源，其具备的生态服务功能对促进周边地区的生态平衡有着重要作用.应将具备较高生态服务价值的土地资源作为都江堰市土地生态系统重点保护要素.

2) 自身生态系统的脆弱性区域.都江堰市处于龙门山断裂带，地层出露齐全、岩性多样，断裂构造仍处于活动状态.受气流上升的影响，降雨量丰沛，且多局地性暴雨，地质灾害频发.因此，地质灾害是土地生态脆弱性的敏感因子.同时，由于近年来社会经济迅速发展，土壤污染日益严重，对土地生态造成了重大影响，土壤污染亦为该区域土地生态脆弱性的敏感因子.

3) 生物多样性保育区域.丰富的自然资源和生境类型为维持生物物种多样性和生态环境的多样性创造了条件.都江堰市动植物种类丰富，有大熊猫、金丝猴、白唇鹿等国家重点保护动物37种、珍稀濒危植物28种，应将生物多样性保育区域作为都江堰市土地生态系统重点保护要素.

综上，都江堰市土地生态系统重点保护要素应涉及具备较高土地生态服务功能价值的土地利用类型、地质灾害危险区域、土壤污染区域以及承担自然景观、生态功能保育与发展的各类生态保护区等,如图1所示.

2 山地平原交错带土地利用生态警戒区域识别

2.1 土地生态系统保护重要性分析

2.1.1 土地生态服务价值估算 都江堰市土地生态服务价值采用基于“中国陆地生态系统单位面积生态服务价值当量表”[6]建立的“成都市不同土地利用类型单位面积生态服务价值表”[7]，并结合都江堰市2013年土地利用现状底图、各地块的用地类型及面积，根据生态服务价值计算式(1)计算得到各地块生态服务价值.再采用直方图分割法，即假定评价指数值随机分布，根据评价指数值的标准差确定直方图分割区间的阀值，对研究区生态服务价值大小进行等级划分(图2).

图2中，高生态服务价值区60 948.66 hm2，占总面积的50.44%，集中在中低山和丘陵地区，用地类型以林地、滩涂沼泽、水域为主；较高生态服务价值区21 213.41 hm2，占总面积的17.56%，集中在平原地区，用地类型以园地、水田为主；较低生态服务价值区14 036.85 hm2，占总面积的11.62%，集中在平原地区，用地类型以旱地为主；低生态服务价值区24 637.21 hm2，占总面积的20.39%，集中在平原地区，用地类型以城乡建设用地、交通水利用地以及裸地为主.

(1)

式中,ESV为研究区生态服务价值，Si为第i种类型土地面积，Vi为第i种类型土地单位面积生态服务价值.

2.1.2 土地生态脆弱性分析 1) 地质灾害危险性评价.通过对都江堰市地质灾害的发育特征及其分布规律研究，选择坡度、工程岩组、线性构造密度、土壤侵蚀力、河网密度、年降雨量以及地质灾害点核密度等作为地质灾害危险性评价的影响因子[8]，采用标度尺进行量化、AHP层次分析法获取权重[9].如表1所示，通过加权综合评价法(2)式得到研究区各评价单元的危险性指数，从而绘制都江堰市地质灾害危险性评价图,如图3所示.

表1 地质灾害危险性评价因子权重及量化值Table 1 Weight and quantization value of geological hazards’ evaluation factors

图3中，高危险性区域32 613.87 hm2，占总面积的26.99%；较高危险性区域38 605.32 hm2，占总面积的31.95%；较低危险性区域47 099.16 hm2，占总面积的38.98%；低危险性2 517.78 hm2，占总面积的2.08%.高危险和较高危险区集中在断裂构造发育、地质灾害点密集、地层岩性变化大的中低山、丘陵地貌带上，主要包括西部、中部青城山—灵岩山—青龙岭、龙溪河—白沙河—石瓮河中低山区域，北部蜂桶岩—二郎庙—光光山顶中高山区域；而较低危险区集中在都江堰市东南部成都平原断裂构造不发育、地质灾害不易发区域.

(2)

式中，S为评价单元的综合危险指数，Wi为第i个评价因子的权重，Bi为第i个评价因子.

2) 土壤污染程度评价.根据《成都市土地质量地球化学评估报告(2012年)》[10]中土地质量地球化学评估结果，将研究区划分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类、超Ⅲ类土壤(图4).其中，Ⅰ类土壤共6 549.13 hm2，占总面积的5.42%；Ⅱ类土壤共93 294.52 hm2，占总面积的77.21%；Ⅲ类土壤共20 696.41 hm2，占总面积的17.13%；超Ⅲ类土壤共296.07 hm2，占总面积的0.25%.Ⅰ类、Ⅱ类土壤集中在平原和丘陵地区，Ⅲ类、超Ⅲ类土壤集中在中低山地区.

2.1.3 生物多样性保育区划定 参考《成都市城市总体规划(2010—2020年)》[11]、《成都市土地利用总体规划(2006—2020年)》[12]，结合都江堰市地形图、遥感影像，划定承担自然景观、生态功能保育与发展的各类生态保护区，确定都江堰市生物多样性保育区范围(图5).图5中，非生物多样性保育区83 197.27 hm2，占总面积的68.85%，集中在平原和丘陵地区；生物多样性保育区37 638.86 hm2，占总面积的31.15%，集中在中低山和高山地区，包含都江堰市域内自然保护区核心区、森林公园、列入省级以上保护名录的野生动植物自然栖息地、水源保护区的核心区.

2.2 土地利用生态警戒区及缓冲区划定土地利用生态警戒区是生态系统比较脆弱或具有重要生态功能而必须实施全面保护的区域，能够为维持区域土地生态利用提供资源，为保护区域土地生态利用安全提供屏障等功能，该区域应实施最为严格的生态保护制度，原则上禁止修建任何与保护性质不吻合的建筑物；土地利用生态缓冲区是介于警戒区和安全区之间的过渡区域，该区域在确保生态资源不受破坏的前提下，可以有限制地进行低密度、低强度建设.

通过加权综合评价法对土地生态服务价值评价、地质灾害危险性评价、土壤污染程度评价、生物多样性保育区划定结果进行耦合(表2)，实现了对都江堰市土地利用生态警戒区的识别(图6).

表2 土地利用生态警戒区识别评价因子权重及量化值Table 2 Weight and quantization value of recognition and evaluation factors of land using ecological warning area

土地利用生态警戒区分析：该区域共51 400.18 hm2，占总面积的42.54%，主要位于都江堰市中低山、中低山-丘陵过渡带上，生态敏感性指数高，是生态环境保护的重点.用地类型以林地、滩涂沼泽、水域为主，土地生态服务价值高；地质灾害点密集、断裂构造发育、地层岩性变化大，地质灾害极易发生，并且土壤污染较严重，土地生态脆弱性显著；自然资源丰富，涵盖了龙池国家森林公园、青城山以及都江堰市北部成片森林等生物多样性保育区域.

土地利用生态缓冲区分析：该区域共41 676.73 hm2，占总面积的34.49%，主要位于都江堰市东部、西南部的平原、丘陵地貌带上，是土地利用生态警戒区与土地利用生态安全区之间的过渡带，对稳定生态用地面积具有重要作用.主要由耕地、园地等较高生态服务价值区域、部分地质灾害较高危险性区域和非生物多样性保育区域组成，是都江堰市主要的农业生产区.

土地利用生态安全区分析：该区域共27 759.22 hm2，占总面积的22.97%，主要位于都江堰市中部、南部的平原地貌带上，地势平坦，起伏和缓，用地类型以城乡建设用地为主，生态服务价值低，且属地质灾害较低危险等级区域和非生物多样性保育区域，生态敏感性指数低.

3 “区域划定-空间管制”联动模式构建与应用

都江堰市人民政府在都江堰市土地利用总体规划(2006—2020年)中初步将全市土地划分为允许建设区、有条件建设区、限制建设区和禁止建设区，实行建设用地管制分区[13].然而现有空间管制分区方法的研究视角较为单一，面对都江堰市地貌类型多样，地理边缘效应明显，生物多样性丰富的特征，传统的空间管制分区方法难以有效地协调区域空间资源的优化配置.土地利用生态警戒区识别体系从土地生态服务价值、土地生态脆弱性、生物多样性保护等多角度出发，划分了土地利用生态警戒区及缓冲区，其中土地利用生态警戒区与建设用地管制分区中的禁止建设区、土地利用生态缓冲区与建设用地管制分区中的限制建设区在性质与功能上具有较好的关联.因此，以划定的土地利用生态警戒区及缓冲区为基础，从多角度出发构建“区域划定-空间管制”联动模式(图7)，对都江堰市现有建设用地管制分区中的禁止建设区与限制建设区进行优化调整，将有利于科学指导土地利用总体规划调整完善工作.

经模式应用，禁止建设区调入图斑面积共计17 667.14 hm2，主要集中在丘陵-中低山过渡的地质灾害高危险地带；调出图斑面积共计4 377.80 hm2，主要集中在高山和中低山地貌带北部的低生态服务价值区域(图8).限制建设区调入图斑面积共计7 229.85 hm2，主要集中在高山、中低山地貌带北部的禁止建设区调出区以及东南平原生态服务价值较高区域；调出图斑面积共计30 073.60 hm2，主要集中在丘陵-中低山过渡带禁止建设区调入区和东南平原生态服务价值较低区域(图9).

3 结论

本文依据土地生态系统内涵与功能，结合都江堰市典型山地平原交错带脆弱的生态本底，确定了研究区土地生态系统重点保护要素.通过对其分析、评价，划定了都江堰市土地利用生态警戒区，以此为基础，构建“区域划定-空间管制”联动模式，对都江堰市土地利用总体规划(2006—2020年)建设用地管制分区中的禁止建设区与限制建设区进行优化调整.经验证调整结果与实际情况较为吻合，基本能反映出研究区重要生态保护土地的空间分布规律.研究表明：将土地生态服务价值、土地生态脆弱性、生物多样性保护进行耦合的土地利用生态警戒区识别体系从多角度切入，更具全面性与科学性，不仅为土地利用生态红线的划定提供重要的科学依据，而且在改进我国县级土地利用和土地管理决策方面具有十分重要的实践意义.

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[11] 成都市城市总体规划(2011—2020年)[R].成都:成都市人民政府,2011.

[12] 成都市土地利用总体规划(2006—2020年)[R].成都:成都市人民政府,2012.

[13] 都江堰市土地利用总体规划(2006—2020年)[R].成都:都江堰市人民政府,2011.

(编辑 陶志宁)

Study on Optimization of Construction Land Regulation Division Based on Regionalization of Land Using Ecological Warning Area for Dujiangyan City

LI Zhe1,2,GUO Xudong1,ZHAO Jing3,ZHONG Wen4

(1.KeyLaboratoryofLandUse,ChineseLandSurveyingandPlanningInstitute,MinistryofLandandResources,Beijing100035;2.ChengduCapitastrumAffairsCenter,Chengdu610074,Sichuan;3.ForeignLanguageDepartment,SichuanUniversityofMediaandCommunications,Chengdu611745,Sichuan4.CollegeofTourismandUrban-RuralPlanning,ChengduUniversityofTechnology,Chengdu610059,Sichuan)

This study uses multiple factor analysis,analytic hierarchy process,and histogram segmentation methods and technology of RS and GIS to research the key factors of protecting land ecological system of Dujiangyan City which includes land use types with high land ecological service value,geological hazards area,soil contamination area,and ecological protection area which bear natural landscape,conservation and ecological development.The land using ecological warning area of Dujiangyan City are located in middle-low mountain and middle-low mountain-hill ecotone.And land using ecological buffer area of Dujiangyan City are located in eastern and southwestern plain-hill zone.This study provides a new linkage pattern ofregionalizationandspatialregulationfrom multiple angels.According to it,we have adjusted the construction land regulation division of Dujiangyan land using planning(2006—2020).The determination of land using ecological warning area can provide scientific basis for determination of land using ecological red line,and it has a practical significance in guiding the regulation of construction land division.

land using; ecological warning area; construction land regulation division; mountain and plain ecotone

2016-02-01

国土资源部土地利用重点实验室2016年开放基金(KLLU201603)

S127

A

1001-8395(2017)02-0241-07

10.3969/j.issn.1001-8395.2017.02.017

*通信作者简介：郭旭东(1972— ),男,博士,主要从事土地生态学、土地资源综合监测等方面的研究,E-mail:sam9560@vip.sina.com