大庆市土地利用与生态环境协调度评价

陈珏,雷国平

(东北农业大学资源与环境学院,哈尔滨150030)

土地利用与生态环境协调发展是衡量区域可持续发展的重要内容[1]。当前,关于土地利用与生态环境协调发展研究多已定性分析为主[2],而已有的定量分析大多将生态环境置于“社会、经济、生态”的大系统中来评价土地利用与生态环境的协调关系,针对性不强。

因此,本文从土地利用和生态环境两个子系统着手,建立各自的指标体系和函数模型,旨在通过一种更为简洁直观、针对性强的方法对土地利用和生态环境协调度进行定量评价。

大庆市是我国最大的石油生产基地和重要的石化工业基地。由于长期只重视石油开采,忽略土地生态保护,区域内土地盐碱化、沙化、草地退化、土壤贫瘠化等生态环境问题比较严重。随着大庆油田产量的日益减少,大庆市面临资源型城市转型问题,强烈的土地需求将对土地利用的强度、方式、规模、布局等造成深远的影响。如何既保障经济社会发展对土地的需求,又保障土地利用与生态环境的协调发展,给土地利用提出了新要求。因此,有必要对大庆市土地利用与生态环境的协调发展状况进行研究,从而促进大庆市土地利用与生态环境的可持续发展。

1 研究区概况

大庆市位于我国黑龙江省西部地区的松嫩平原中部 ,地处北纬 45°46′-46°55′,东经 124°19′-125°12′,地势西南偏低,东北偏高,海拔高度126～165 m,辖5个区、4个县、58个乡镇,土地总面积212.19万hm2,到2008年末,全市人口264.38万人,城镇人口127.07万人,城镇化率48.06%。

大庆市土地利用以耕地为主,牧草地次之,2008年大庆市耕地和牧草地面积分别占土地总面积的29.31%和28.83%。大庆市土地利用特点与石油资源的开发密切相关,土地利用变化也对生态环境造成了巨大影响。自1960年大庆油田投入开发后,石油生产用地大量增加,大量耕地和牧草地被占用,绿地面积减少,造成生态环境质量下降;2000年以来,大庆市面临资源型城市转型的压力,水利、交通等基础设施用地和城市建设用地需求增加,使大量的优质耕地被占用,区域农业生态环境受到较大影响,同时随着油田容量的不断增加,生产、生活产生的大量“三废”污染也对油田周边区域的生态环境造成不利影响[3-6]。

2 评价指标体系及评价模型

2.1 评价指标体系构建

土地利用与生态环境的协调度是一个定量表示土地利用结构、程度和生态环境保护之间关系的指标,是把土地利用指标和生态环境要素作为自变量的一个函数,强调的是系统之间各要素的共同发展、整体发展、全面提高[7]。评价指标体系的构建应充分体现土地利用与生态环境协调度的内涵特征,在遵循科学性、系统性、主导型和可操作性原则基础上,借鉴相关研究成果[1-2,7-8],构建符合大庆市市情的协调度评价指标体系(表1)。

2.2 评价模型

当前关于环境经济协调发展评价模型主要有6类:基于环境承载力的协调发展评价模型、基于协同论的序参量功效函数协调度模型、基于环境-经济核算体系模型、基于模糊隶属函数的协调度模型、基于灰色系统理论的协同发展模型以及基于变异系数的协调度模型。根据土地利用与生态环境协调度的内涵,本文对基于变异系数的协调度模型进行改进,建立基于土地利用综合指数和生态环境综合指数的土地利用与生态环境协调度评价模型。

土地利用综合指数函数:

式中:F(x)——土地利用综合指数函数得分;Xi——第i个土地利用评价指标的标准化值;Wi——第i个土地利用评价指标权重。

生态环境综合指数函数:

式中:G(y)——生态环境综合指数函数得分;Yj——第j个生态环境评价指标的标准化值;Wj——第j个生态环境价指标权重。

土地利用与生态环境协调度评价函数:

式中:C——协调度;F(x)——土地利用综合指数函数得分;G(y)——生态环境综合指数函数得分。

土地利用与生态环境协调发展度评价函数:

式中:D——协调发展度;T——反映土地利用与生态环境整体效益的综合评价指数;a,b——土地利用与生态环境在综合效益中的权重值,由于土地利用与生态环境同样重要,故取值均为0.5[8]。

参照杨士弘[9]等关于协调度等级划分标准相关研究,依据大庆市客观实际,将协调度等级标准划分为八个等级(表2);根据协调发展度D的大小及土地利用综合指数F(x)与生态环境综合指数G(y)的大小,建立区域土地利用协调发展度的分类体系及其判断标准(表3)。

3 结果与分析

本文选取大庆市2000-2008年相关指标,在标准化处理的基础上,运用熵权法确定指标权重(表1),利用协调度模型测算大庆市2000-2008年土地利用综合指数F(x)、生态环境综合指数G(y)、土地利用与生态环境协调度C以及土地利用与生态环境协调发展度D,评价结果见表4。

表1 土地利用与生态环境协调发展评价指标体系及权重

3.1 土地利用与生态环境协调度等级

依据等级划分标准,得到大庆市土地利用与生态环境协调度等级(见表5)。可以看出,大庆市土地利用与生态环境协调度呈现出倒“U”型特点:2000年大庆市土地利用与生态环境处于良好协调状态,2001-2006年则上升为优质协调状态,2007-2008年又下降为良好协调状态。

一方面,自2001年以来大庆市启动《生态市建设规划》,市委、市政府和石油石化大企业高度重视生态市建设工作,投资力度不断加大,单位面积生态环境治理投资金额从2000年的0.03万元/hm2提高到2006年的0.05万元/hm2,截至2006年底,大庆市森林覆盖率由2000年的9.1%提高到2006年的10%,工业废水排放达标率由96.5%提高到97.8%,工业废气排放达标率由95.0%提高到97.0%,工业固体废物综合利用量从131.2万t提高到189.6万t,大庆的生态环境得到有效改善;另一方面,通过土地利用结构和布局调整,大庆市土地利用程度不断提高,土地投入产出效益也不断提高,因此,2001-2006年大庆市土地利用与生态环境为优质协调状态。

而近两年来,随着人地矛盾加剧,大庆市生态环境压力加大:一方面,由于粮食需求增加、建设用地需求增加以及油田三次产能加密工作的开展,占用了大片天然草场,草地面积逐步减少,土地沙化、盐碱化加剧;另一方面,大庆市目前处于资源型城市产业转型的关键时期,产业用地需求量大,工业企业废水、废气的排放量也进一步增加,而工业废水、废气排放达标率却在降低,其中,废水排放达标率从2006年的97.8%下降到2008年的95.6%,废气排放达标率从97%下降到95.41%,因此,近两年来土地利用与生态环境协调度等级有所下降。

3.2 土地利用与生态环境协调发展类型

从协调发展类型来看,2000-2008年大庆市土地利用与生态环境协调发展度呈现出倒“S”型特点:2000年,大庆市土地利用与生态环境处于濒临失调衰退类,2001年上升为勉强协调发展类,2002-2005年下降为濒临失调衰退类,2006-2008年上升为勉强协调发展类。由此可以得出2000-2008年平均协调发展度为0.50,整体处于勉强协调发展类。这一方面说明,随着经济增长方式和土地利用方式的转变,大庆市土地利用综合效益提高,而且生态环境质量得到有效改善,生态环境与土地利用协调发展水平不断提高;另一方面,大庆市脆弱的生态环境还没有从根本上得到改变,土地利用与生态环境协调发展波动性强,未来几年是大庆市资源型城市转型的关键时期,土地利用与生态环境协调发展的干扰因素增加,地区生态环境进一步恢复和改善的难度加大,也为区域可持续发展带来了更大挑战。

表2 土地利用与生态环境协调度等级划分标准

表3 土地利用与生态环境协调发展度类型的划分标准

表4 大庆市土地利用与生态环境协调发展度评价结果

表5 大庆市土地利用与生态环境协调度等级及协调发展度类型

4 结论与建议

通过对大庆市土地利用与生态环境协调度评价的结果显示,从土地利用和生态环境两个子系统着手,建立各自的指标体系和函数模型,对于土地利用与生态环境两系统间协调度的定量评价具有针对性强、可操作性强的优点。为了更好地促进大庆市土地利用与生态环境协调发展,在今后的土地利用中应该注意以下几个方面的问题:(1)建立生态环境友好型土地利用模式,确保土地资源可持续利用。结合大庆市实际,可以构建以下几种生态环境友好型土地利用模式:环境保护型农用地模式、“三化草地”综合治理模式、“绿色采油”模式、城市土地生态利用模式和湿地保护型土地利用模式等。(2)加大土地利用的资金投入和土地生态环境治理投入,有效提高土地利用综合效益。2000-2008年,大庆市地均固定资产投资额从0.94万元/hm2提高到2.84万元/hm2,进而拉动土地产出水平不断提高,粮食单产从2 364 kg/hm2提高到5 309.87 kg/hm2,第三产业地均产值从0.41万元/hm2提高到1.20万元/hm2,而大庆市土地生态环境投资力度相对较低,生态环境治理水平也相对较低,因此,未来土地利用应注重综合效益水平的提高,在增加土地物质、资金投入量时,进一步加大对土地生态环境治理投入,通过政府引导,石油石化企业和民间资本联动模式,逐步建立起社会化与市场化的投入机制。(3)进一步提高森林覆盖率,加大对湿地保护力度,提升区域生态涵养能力。尽管大庆市森林覆盖率从2000年的9.1%提高到2008年的10.5%,但是仍远远低于黑龙江省41.6%的平均水平,因此,应通过调整完善造林规划,优化选择适宜大庆地区生长的数目品种,提高森林覆盖率;此外,大庆市湿地面积减少的状况没有得到改善,湿地面积比例从2000年的0.20%减少到了2008年的0.18%,因此,应增加湿地保护区面积和提高现有保护区标准,加大对湿地保护力度,通过生态涵养能力的提高,有效改善大庆地区脆弱的生态环境质量现状。

[1] 李边疆.土地利用与生态环境关系研究[D].南京:南京农业大学,2004:68-69.

[2] 曹蕾.协调土地利用与生态环境关系研究:以上海市为例[D].上海:华东师范大学,2007:1-2.

[3] 马富,宗树森,孙彦.大庆市土地利用总体规划(1997-2010)[M].北京:农业科技出版社,2000:72-75.

[4] 藏淑英,冯仲科.资源型城市土地利用/土地覆被变化与景观动态[M].北京:科学出版社,2008:164-165.

[5] 宋戈,高志昊,马和.石油城市转型期土地集约利用对策研究:以黑龙江省大庆市为例[J].中国国土资源经济,2008(12):21-23.

[6] 袁磊,雷国平,张小虎.资源型城市土地生态安全评价:以大庆市为例[J].地域研究与开发,2009(6):80-85.

[7] 张富刚,郝晋珉,李旭霖,等.县域土地利用协调发展度评价:以河北省曲周县为例[J].水土保持通报,2005,25(2):63-68.

[8] 陈兴雷,李淑杰,郭忠杰.吉林省延边朝鲜自治州土地利用与生态环境协调度分析[J].中国土地科学,2009,7(7):66-70.

[9] 杨士弘.城市生态环境学[M].北京:科学出版社,1996:114-119.