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自然资源综合调查支撑“双评价”的探索实践
——以承德市国家生态文明示范区为例

2022-06-16邵海刘东达王晓峰殷志强王轶邢博万利勤安永龙

矿产勘查 2022年4期
关键词:承德市城镇资源

邵海,刘东达,王晓峰,殷志强,王轶,邢博,万利勤,安永龙

(1.中国地质环境监测院, 北京 100081; 2.承德市自然资源和规划局, 河北 承德 067000)

0 引言

2020年1月,自然资源部印发了《资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价指南(试行)》(中华人民共和国自然资源部,2020①),明确要求编制市级国土空间规划,应先行开展资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价(以下简称“双评价”)并形成专题成果。资源环境承载能力是指基于特定发展阶段、经济技术水平、生产生活方式和生态保护目标,一定地域范围内资源环境要素能够支撑农业生产、城镇建设等人类活动的最大合理规模(封志明等,2017)。国土空间开发适宜性是指在维系生态系统健康和国土安全的前提下,综合考虑资源环境等要素条件,特定国土空间进行农业生产、城镇建设等人类活动的适宜程度(钟镇涛等,2020)。市级尺度“双评价”作为“双评价”技术体系承上启下的重要环节,在国土空间规划、管制中扮演着重要角色(张茂省等,2019)。

2021年9月,中国地质调查局印发的《地质调查支撑自然资源综合调查总体设计(2021-2030)》(中国地质调查局,2021②),其中厘定了自然资源综合调查是指自然资源的调查、监测、评价、区划全链条业务工作。自然资源综合调查数据是开展“双评价”工作的重要基础(中华人民共和国自然资源部,2020①)。如何科学有效地开展自然资源综合调查,获取详实的数据资料,同时确保数据权威性强、准确性高、时效性好且数据时间与同尺度“双评价”的基期年一致,亟需开展自然资源综合调查支撑“双评价”的探索实践。通过收集资料、观测、探测和勘查等多种手段开展自然资源综合调查,获取多门类自然资源的种类、数量、质量、空间分布、理化性质、生物性质、开发利用、保护状况和动态变化等的活动数据(王瑞丰等,2021),分析资源环境禀赋优势和短板条件,揭示自然资源相互关系与演替规律(郝爱兵等,2020),是当前资源环境承载能力评价、国土空间开发适宜性评价、承载规模计算、结果校验和未来“双评价”动态评价急需解决的关键科学问题(南锡康等,2020)。

自然资源综合调查是整体刻画一个地区资源环境禀赋特征的重要组成,也是“双评价”的基础数据来源和重要判别依据。自然资源和环境条件数据分属于气象、环境、国土、水利、农牧和统计等多个部门且来源复杂,缺乏统一的调查监测尺度和标准,大多为统计数据,空间矢量数据缺乏,难以支撑新时代“双评价”和国土空间规划的需求(殷志强等,2018;张茂省等,2019)。本研究依托中国地质环境监测院“承德资源环境承载能力综合地质调查与评价”二级项目,系统分析了承德市已有的地理、气象、水文、土地、矿产、文化、生态、地质灾害等数据和相关成果,并全面开展了承德国家生态文明示范区自然资源和环境问题综合调查,基本查清了承德自然资源家底和环境禀赋特征,建立了承德自然资源动态数据库(殷志强和邵海,2019③;薛陈利等,2021)。分析认为承德市的优势自然资源类型为水资源、矿产资源和森林资源,不利的环境条件主要为矿山环境、水环境和风沙活动。承德市“双评价”以乡镇为评价单元,全域采用30 m×30 m栅格基础数据计算精度开展评价(邵海等,2022④),对自然资源综合调查如何支撑生态保护重要性评价、农业生产适宜性及承载规模评价和城镇建设适宜性及承载规模评价进行了探索实践(马品等,2021)。

1 承德市资源环境禀赋特征

1.1 承德市概况

承德市位于河北省东北部,南邻京津,北接赤峰市和锡林郭勒盟,东西与朝阳市、秦皇岛市、唐山市、张家口市相邻,是连接京津冀辽蒙的节点,具有“一市连五省”的区位优势。承德市境内地形复杂,山脉纵横,河流交错。地势自北向南倾斜,北部为内蒙古高原的东南边缘,中部为浅山区,南部为燕山山脉,是内蒙古高原向华北平原的过渡带。承德市地形有高原和山地两大类型:坝上高原占全市土地面积的10.5%;冀北山地由坝下山地和燕山山地构成,占全市总土地面积的89.5%。据第三次国土调查数据统计,承德市是河北省面积最大的市,下辖1个县级市、7个县、4个区。

1.2 承德市资源环境禀赋

在自然资源综合调查基础上,深入分析承德资源环境优势和短板条件,为“双评价”工作奠定本底基础。

1.2.1 生态环境优良

承德市是京津冀地区重要生态屏障,具有重要的水源涵养、水土保持和防风固沙等生态服务功能,市域森林资源丰富,2021年森林覆盖率达60.03%,其中人工造林面积为12506 km2,是“塞罕坝精神”发祥地,为持续推进京津冀风沙源治理、改善森林生态系统和提升生物多样性奠定了基础(张月丛等,2020)。全市草地面积10765 km2,主要分布在北部坝上高原围场县和丰宁县,是发展现代畜牧业、推进草原生态文明建设和提升水源涵养功能的主战场。

1.2.2 水土矿资源富集

承德市多年平均水资源总量为37.6×109m3,其中地下水资源量为13.3×109m3,地下水水质优良率达84%,且偏硅酸型和富锶型等矿泉水潜力较大。境内滦河、潮河、辽河和大凌河四大水系是重要的水源涵养区,每年为京津供水达22×109m3。土壤有益元素富集区总面积约1.5×104km2,具有打造现代绿色特色农业的有利条件(卫晓锋等,2020)。承德市矿产资源丰富,共发现矿产90余种,是我国第二大钒钛磁铁矿基地。

1.2.3 自然地质景观丰富和历史文化厚重

承德市有地质遗迹109处,国家级及以上17处。现有各类自然保护区共7类90处,有雾灵山、茅荆坝、塞罕坝等5个国家级自然保护区,是推进生态文化产业发展的特色资源禀赋条件。承德市文物保护单位数量在河北省排首位,共有文物保护单位4282处,其中国家级22处。承德市拥有独特的人文旅游资源,避暑山庄及其周围寺庙、金山岭长城等为首批世界文化遗产,历史文化积淀深厚。

1.2.4 资源环境短板条件

承德资源环境也存在一定短板,主要表现在部分地区地表水氨氮、化学需氧量和总磷超标;全市人均可利用水资源量偏低;北部坝上地区草地退化和湖泊萎缩趋势明显;矿山地质环境破坏较重,尾矿积存量大。

2 基于自然资源综合调查的“双评价”技术路线

2.1 生态保护重要性评价

生态评价的目的主要是识别承德市生态系统服务功能相对重要、生态脆弱程度相对较高的地区,通过生态系统服务功能重要性、生态脆弱性反映。考虑承德全市自然条件和生态问题差异性,在评价前对全市生态系统状况及生态问题进行分析,识别评估区域的主导生态系统服务功能和关键生态脆弱问题,作为生态保护重要性评价的基础支撑。

生态保护重要性等级初判包括生态系统服务功能重要性和生态脆弱性评价,生态系统服务功能重要性包括生物多样性维护功能、水源涵养功能、水土保持功能和防风固沙重要性评价。生态脆弱性包括水土流失和土地沙化脆弱性评价。生物多样性维护重要性评价要素为:物种、生态系统;水源涵养重要性评价要素为:降水量、地表径流量、蒸散发量、生态系统类型、生态系统面积;水土保持重要性评价要素为:降雨侵蚀力、土壤可蚀性、坡长、坡度、植被;防风固沙重要性评价要素为:风速、温度、降雨、地形、土壤、植被;水土流失脆弱性评价要素为:降雨侵蚀力、土壤侵蚀力、地形起伏度、植被覆盖度;土地沙化脆弱性评价要素为:干燥度、土壤质地、冬春季>6 m/s起风沙天数、植被覆盖度;对以上单要素评价结果综合,得出生态保护重要性初判结果。在生态保护重要性初判结果基础上进行生态斑块集中度、生态廊道、自然边界(林线、分水岭)和生态系统界线修正。承德市生态保护重要性评价技术路线见图1。

图1 承德市生态保护重要性评价技术路线

2.2 农业生产适宜性及承载规模评价

2.2.1 农业生产适宜性评价

农业生产适宜性等级初判包括水土资源基础和农业生产气候条件评价,水土资源基础评价包括农业耕作条件和农业供水条件评价。农业耕作条件评价要素为:坡度、土壤质地;农业供水条件评价要素为:多年平均降雨量、干旱指数、用水总量控制指标模数;农业生产气候条件评价要素为:年平均≥0°活动积温、海拔校正;对以上单要素评价结果综合,得出农业生产适宜性初判结果。在农业生产适宜性初判结果基础上进行土壤环境容量、气象灾害和地块连片度修正。承德市农业生产适宜性评价技术路线见图2。

图2 承德市农业生产适宜性评价技术路线

2.2.2 农业生产承载规模评价

从土地资源是否可为耕地耕作的角度,考虑农业耕作条件、土壤环境容量,两者重叠区域作为可耕作土地,作为土地资源约束下农业生产承载规模。从水资源方面可承载的耕地规模为可承载的灌溉耕地面积、雨养耕地面积,考虑农业可用水总量控制指标、农业综合灌溉定额、农田灌溉水有效利用系数,并根据地方经验修正,得到水资源约束下农业生产承载规模。同时结合空间约束和短板原理,去除生态保护极重要区、种植业不适宜区,作为水土资源约束下农业生产承载规模。

2.3 城镇建设适宜性及承载规模评价

2.3.1 城镇建设适宜性评价

城镇建设适宜性等级初判包括水土资源基础和城镇建设环境条件评价,水土资源基础评价包括城镇建设条件和城镇供水条件评价,城镇建设环境条件评价包括水环境容量和大气环境容量评价。城镇建设条件评价要素为:坡度、高程、地形起伏度;城镇供水条件评价要素为:水资源总量模数、用水总量控制指标模数;水环境容量评价要素为:COD值、氨氮值、评价单元年均水质目标浓度、地表水资源量、可利用的过境水资源量;大气环境容量评价要素为:大气环境容量(PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO、O3)归一化指数、静风日数占比、年平均风速。对以上单要素评价结果综合,得出城镇建设适宜性初判结果。在城镇建设适宜性初判结果基础上进行舒适度、地质灾害危险性、区位优势度和地块集中度修正。舒适度修正考虑要素为温湿指数;地质灾害危险性修正考虑要素为:活动断层断距、地震动峰值加速度、崩滑流易发程度、地面沉降易发程度、地面塌陷易发程度;区位优势度修正考虑要素为:交通干线可达性、中心城区可达性、交通枢纽可达性、周边中心城市可达性、交通网络密度;地块集中度修正考虑要素为:聚合距离、斑块面积。承德市城镇建设适宜性评价技术路线见图3。

图3 承德市城镇建设适宜性评价技术路线

2.3.2 城镇建设承载规模评价

从土地资源是否可为城镇建设的角度,考虑城镇建设条件,按照乡镇单元统计面积,作为土地资源约束下城镇建设承载规模。从水资源方面可承载的城镇建设规模需考虑城镇生活需水量、城镇人口生活用水定额、人均城镇建设用地面积,得到水资源约束下城镇建设承载规模。同时结合空间约束和短板原理,去除生态保护极重要区、城镇建设不适宜区,作为水土资源约束下城镇建设承载规模。

3 自然资源综合调查与“双评价”关系研究

通过自然资源综合调查支撑“双评价”研究,将自然资源综合调查原型信息转换成“双评价”中各单项评价的分级,分析现状问题和风险,识别潜力空间,提出针对性的国土空间开发保护格局建议,实现国土空间合理开发和用途管制(张茂省等,2020;朱昕虹等,2021)。

3.1 自然资源与生态保护重要性评价

水资源、土地资源、森林资源、草地资源、湿地资源、山体资源、气候资源、生物资源、水环境和矿山地质环境调查数据支撑生态保护重要性评价各单项评价要素的计算分析,如水资源数据支撑生态系统类型面积、地表径流量和降雨侵蚀力的计算。其中水、土地、山体资源,水、矿山地质环境数据通过遥感解译、水资源、土地质量地球化学、环境地质调查获取,森林、草原、湿地、气候、生物资源通过遥感调查和收集资料获取。自然资源与环境条件和生态保护重要性评价关系见图4。

图4 自然资源与环境条件和生态保护重要性评价关系

承德市生态保护极重要区占全域土地总面积约41.8%,主要分布在燕山山地和坝上高原部分地区、包括生态保护红线区域和国家级和省级自然保护区。承德市生态保护极重要区聚集了市级尺度主要的自然山体和水域湿地等生态资源,生态系统服务功能重要、生态脆弱程度高,生态本底格局特征显著。坝上高原和燕山山地更是京津冀地区重要的水源涵养和防风固沙功能区。依据生态保护重要性评价结果,提出了在地热资源富集区打造皇家温泉康养度假核心区,开展森林造林碳汇和经营碳汇交易市场化机制,调整地下水饮用水水源保护区等建议。

3.2 自然资源与农业生产适宜性评价

水资源、土地资源、山体资源和气候资源调查数据支撑农业生产适宜性评价各单项评价要素的计算分析,如土地资源数据支撑土壤质地、重金属含量、富硒富锌等土壤和地块连片度的计算。其中水、土地、山体资源数据通过遥感解译、水资源、土地质量地球化学、环境地质调查获取,气候资源通过遥感调查和收集资料获取。自然资源与环境条件和农业生产适宜性评价关系见图5。

图5 自然资源与环境条件和农业生产适宜性评价关系

在生态保护极重要区以外,承德市农业生产适宜区面积占全域总面积约2.5%,主要分布在武烈河河谷区、滦河河谷区及二者交汇处的冲积平原。农业生产不适宜区面积占全域总面积约36.8%,主要分布在坝上高原和燕山山地除河谷区外的大部分地区,主要原因是地形坡度较大。依据农业生产适宜性评价结果,识别了承德市未来适宜农业生产的潜力规模约为26 km2,提出了基于地质建造的耕地保护建议和特色林果种植结构优化建议方案。

3.3 自然资源与城镇建设适宜性评价

水资源、土地资源、山体资源、气候资源、大气环境、水环境、区域地质构造、地质环境和区位交通调查数据支撑城镇建设适宜性评价各单项评价要素的计算分析,如山体资源数据支撑坡度、高程和地形起伏度的计算。其中水、土地、山体资源、区域地质构造和地质环境数据通过遥感解译、水资源、国土三调、基础地质、地质灾害调查获取,气候资源、大气环境、水环境、区位交通数据通过收集资料获取。自然资源与地质背景和城镇建设适宜性评价关系见图6。

图6 自然资源与地质背景和城镇建设适宜性评价关系

在生态保护极重要区以外,承德市城镇建设适宜区面积占全域总面积约3.3%,主要集中分布在双桥区、双滦区、高新区、平泉市城区和大滩镇、鱼儿山镇、御道口牧场、御道口乡部分地区。城镇建设不适宜区占全域总面积较大,主要原因是燕山山地大部分地区坡度陡、地形起伏度较大和地质灾害高易发。依据城镇建设适宜性评价结果,识别了承德市城镇建设适宜区潜力规模为60.8 km2,提出了在地质灾害高易发区部署开展1∶5万地质灾害精细化调查和对64处地质灾害点因地质灾害风险异地搬迁的建议。

4 讨论与结论

在承德国家生态文明示范区探索实践自然资源综合调查如何支撑“双评价”工作,对于保证“双评价”成果的科学、规范和有效具有重要意义。通过自然资源综合调查支撑“双评价”研究,厘清承德山水林田湖草等多门类自然资源和生态环境禀赋特征,依据自然资源综合调查获取的一手数据突出本底评价,分析现状问题和风险,识别潜力空间,合理配置空间,提出针对性的国土空间开发保护格局建议,最大限度发挥承德市全域资源环境优势。

由于农业生产与城镇建设适宜性评价因子具有较高的相似性,在“双评价”结果中呈现出较高的重合度,需依据自然资源综合调查评价数据,对“双评价”结果进行校核修正,在农业生产适宜性评价初判结果基础上,分析农业地块集中连片度、现状—未来基本农田占补空间、富硒等有益元素土壤富集区等因素,细化农业生产适宜性分区,确保粮食安全。

自然资源综合调查精准的识别了承德市资源环境优势和短板,为“双评价”指标选择、模型计算、结果修正、综合分析提供了坚实的数据基础,使承德市“双评价”工作与自身本底特征和发展特点紧密结合,为建立高质量国土空间规划格局、实施高水平国土空间用途管制奠定了坚实基础。未来拟深入开展的自然资源综合调查研究将继续支撑“双评价”动态评价与监测预警工作。

注 释

① 中华人民共和国自然资源部. 2020. 资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价指南(试行)[Z].

② 中国地质调查局. 2021. 地质调查支撑自然资源综合调查总体设计(2021-2030)[Z].

③ 殷志强,邵海. 2019. 承德资源环境承载能力综合地质调查与评价2019年实施方案[R].北京:中国地质环境监测院, 57-67.

④ 邵海,殷志强,王轶. 2022. 承德资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价报告[R]. 北京:中国地质环境监测院, 1-69.

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