滨海城市生态用地管理与保护研究——以天津市为例

陈树登，任学慧

（辽宁师范大学城市与环境学院 大连市 116029）

城市各种类型土地的合理利用对城市可持续发展至关重要。随着城市化和工业化进程加快，大量耕地、天然林地、水域等生态用地被建设用地吞食，对具有生态系统服务功能的生态用地进行管理和保护显得极其重要。沿海城市作为海陆相互作用的特定区域，地理环境优越，是人类聚集的密集区，人地矛盾逐年增加，生态用地尚未得到切实可行的规划与管理。“生态用地”一词首先被我国学者董雅文1999年提出，对此问题，国外研究尚未形成完整体系，主要研究土地生态系统服务功能的形成与分类[1-2]。近期我国学者主要以保障生态安全为基础，研究生态用地的分类和区划、保护管理和生态系统服务价值，邓小文、孙贻超等将中国生态用地分为服务型生态用地和功能型生态用地[3]；荣冰凌、李栋等提出不同尺度城市生态用地的定量规划方法[4]；谢高地等对全球生态系统服务价值进行评估研究[5]。土地生态敏感性是指土地受到人类活动的干扰和自然环境的变化后其自身恢复能力和受干扰的难易程度[6-7]。生态用地敏感性的动态分析有助于当地政府适时制定管理措施，本文以天津市为例，基于生态敏感性评价法，利用GIS 空间分析技术将生态用地分为水域保护用地、林木保护用地和盐田保护用地，分析研究时段内生态敏感度动态变化特征，并制定相应保护管理措施。

1 数据来源与方法

1.1 数据来源

以2000年8月、2006年8月和2010年7月三期TM 遥感影像（空间分辨率为30 m）、天津市行政区划图和2000-2010年天津市统计年鉴为数据基础。

在ENVI 5.0 中进行非监督分类，利用ISODATA 算法将三期影像分为36 类，然后合并成6个类别，根据研究区特点，经过监督分类和分类后处理确定6 种地类（耕地、林地、盐地、水域、建设用地和未利用土地），并对其分类结果进行精度检验，2000年、2006年和2010年精度结果分别为81.84%、86.11%、82.84%，Kappa 系数分别为0.7867、0.8368、0.7992，达到了较好效果。

1.2 生态敏感性空间评价方法

为保障天津市生态用地安全，利用GIS 空间分析技术确定生态用地生态敏感区，结果分为高敏感区、中敏感区和低敏感区。水域生态敏感区确定是基于GIS 的缓冲区法，河流水库及其100 m缓冲区为高敏感区，100 m-200 m 缓冲区为中敏感区，200 m-500 m 缓冲区为低敏感区[8]。林木地和盐田的生态敏感区确定是基于GIS 的自然断裂法，分为高敏感区、中敏感区和低敏感区[9]。本文借鉴前人研究成果，将高敏感区归类为禁止开发区、中敏感区为限制开发区和低敏感区为可适当开发区[10]。

1.3 生态敏感区面积动态变化

生态敏感区动态指数是指在一定时间范围内研究区域中某种生态敏感区数量的变化情况，其表达式为：

式中：Lc表示研究时段某一生态敏感区动态度指数，Ua和Ub分别表示研究初期和末期某种生态敏感区的数量，T 表示研究时段。

生态敏感区变化幅度是指一定的时间尺度内生态敏感区在面积上的变化幅度。其表达式为：

式中：Ua表示研究初期某一种生态敏感区变化类型的面积，Ub表示研究末期某一种生态敏感区变化的面积，T 表示时间段，St表示研究时段内某一生态敏感区的变化幅度。

2 天津市生态用地识别及变化分析

2.1 天津市概况

天津市（116°43′E~118°04′E 和38°34′N~40°15′N）位于华北平原东北边缘，地势西北高东南低，分布有山地、丘陵和平原三种地形。该区地处温带季风区，东临渤海湾，海洋性气候显著。天津市河流众多，水资源丰富，天津市水域主要有19 条河流和11 处水库，海河是流经其最长的河流。本区自然资源丰富，生物种类繁多，植被景观可分为：针叶林、针阔叶混交林、落叶阔叶林等；海洋资源包括滩涂资源、海洋油气资源、海盐资源等；土地类型多样，耕地、水域和盐场所占比重较高，分布着中国最大的盐场——长芦盐场。天津市总面积11 946.88 km2，常住人口1 472.21 万（2014年），属中国重要的老工业基地之一。天津成为我国北方首个自由贸易试验区，在“一带一路”国家战略下带动京津冀经济协调发展。

2.2 天津市生态用地识别与变化

根据生态敏感性评价法对天津市生态用地进行了生态敏感性评价，将高敏感区、中敏感区和低敏感区确定为生态保护用地（图1）。

2000年生态用地为3 805 km2，占全市土地面积31.92%，2006年生态用地为4 026 km2，占全市土地面积33.78%，2010年生态用地为4 073 km2，占全市土地面积34.17%，2000-2010年生态用地呈增加态势。根据公式（1）得表1 可知，研究期间盐田保护用地和林木保护用地的变化动态度高于水域保护用地。

表1 2000-2010 天津市生态保护用地变化动态度

天津市水域主要包括海河、永定新河、潮白新河等19 条河道和于桥、北大港、尔王庄等湖泊水库11 处。根据GIS 缓冲区法确定的水域敏感区可知，2000年水域生态保护用地为2 607 km2，占生态用地面积68%，2006年水域生态保护用地为2 661 km2，占生态用地面积66%，2010年水域生态保护用地为2 621 km2，占生态用地面积64%，水域生态保护用地先增加后减少，其在总生态用地面积的比重逐渐降低。根据公式（2）得表2 可知，水域生态保护用地的低敏感区和高敏感区面积变化幅度大于中敏感区，研究期间2006-2010年高敏感区面积减小幅度最大。

图1 天津市2000年、2006年、2010年生态保护用地

根据GIS 自然断裂法确定的林木生态保护用地可知，2000年林木生态保护用地为422 km2，占总生态用地11.1%，2006年林木生态保护用地为377 km2，占总生态用地9.3%，2010年林木生态保护用地为509 km2，占总生态用地12.4%.研究期间该生态用地呈先减少后增加的趋势，2006-2010年面积变化幅度较大。根据表2 可知：2000-2010年，高、中、低三个敏感区面积整体增加，高敏感区和低敏感区面积增加幅度较大，2006-2010年高敏感区面积增加幅度最大，而低敏感区面积减少幅度最大。

表2 2000-2010年天津市各生态用地敏感区变化幅度

根据GIS 自然断裂法确定的盐田生态保护用地可知，2000年盐田保护用地为776 km2，占总生态用地的20.39%，2006年盐田生态保护用地988 km2，占总生态用地的24.5%，2010年盐田生态保护用地为943 km2，占生态用地的23.15%。保护区范围及其占生态用地的面积均呈先增加后减少的趋势。根据表2 可知，2000-2010年高敏感区和低敏感区的面积整体下降，高敏感区的面积减少幅度最大，2006-2010年高敏感区面积减少幅度最大，而中敏感区面积增加幅度最大。

3 生态用地存在的问题及管理对策

保障天津市生态安全主要取决于当地政府部门出台的保护措施和执行政策的力度大小。禁止开发生态用地应采取严格的强制性保护措施，禁止任何建设占用和乱砍滥伐，保持并养护其自然生态风貌；对限制开发区要采取积极的保护措施，在保证其生态系统功能不被破坏的前提下，实行保护优先、适度开发的方针，发展生态农业、生态旅游等特色产业；严格执行报批和补偿原则，可以使用可适当开发的生态用地[10]。

水域具有调节水文，地下水补给，调节气候等生态服务功能。于桥和北大港水库是天津市主要水源地，水域生态保护区安全问题事关天津市民生产和生活用水安全。目前存在的问题主要有：水资源利用不合理，禁止开发区和限制开发区近几年逐渐萎缩，且减少幅度较大。库区周边的水源林多为人工林，涵养水源功能弱，部分库区坡地大面积裸露，水土流失严重。保护对策：在禁止开发区建立水源林保护区，禁止围湖和围库造田；在限制开发区适当发展生态农业和观光农业；可适当开发区严格限制水体污染的产业，防范农药污染和富营养化。

林木具有强大的生态服务功能：净化空气、调节气候、保持水土、涵养水源等。林地也是保护生物多样性的源地。天津市林地主要分布在蓟县八仙山和盘山等山地，该区有盘山自然保护区、八仙山国家级自然保护区和九龙山国家森林公园。目前存在的问题主要有：森林结构单一、天然树种逐年减少、生物物种减少，水土流失严重，禁止开发区逐年增加，得不到有效的保护和管理。保护对策：提高生物多样性，充分保护温带落叶阔叶林生态系统和山地针叶林生态系统，适当引进适合当地生境的树种，大力发展新能源，减少森林的人为采伐。在禁止开发区禁止一切捕猎和乱砍滥伐行为，扩大保护区范围，通过封山育林保护禁止开发区。在限制开发区，以保护环境为目的，发展生态旅游，旅游旺季严格控制客流量。在可适当开发区，适当发展林果业，协调当地的生态效益、经济效益和社会效益。

盐田生态保护用地目前存在的主要的问题有：盐田的禁止开发区逐年减少，该区得不到有效的保护；在限制开发区多私人和企业承包盐田，对其管理混乱；在可适当开发区擅自修建小盐田和水产养殖区，建设旅游设施等其他娱乐活动场所。保护对策：统筹安排三个区的建设与保护，建立协调机制和综合决策。在禁止开发区严禁一切商业活动。在限制开发区严格控制私人承包盐田数量，加大宏观管理力度，在可适当开发区严格排查擅自修建的盐田和水产养殖区，适当发展盐业生态旅游。

[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] 邓小文，孙义超等.中国生态用地研究：内涵分类与时空格局[J].应用生态学报，2005，16（10）：2 003-2 005.

[4] 荣冰凌，李栋等.中小尺度生态用地规划方法[J].生态学报，2011，31（18）：5 351-5 356.

[5] 谢高地，鲁春霞，成升魁.全球生态系统服务价值评估研究进展[J].资源科学，2001，23（6）：5-9.

[6] 欧阳志云，王效科.中国生态环境敏感性及其区域差异规律研究[J].生态学报，2000，20（1）：9-12.

[7] 黄静，崔胜辉.厦门市土地利用变化下的生态敏感性[J].生态学报，2011，31（24）：7 442-7 550.

[8] 胡金龙.基于GIS 的桂林市区生态敏感性分[J].湖北农业科学，2013，52（7）：1 561-1 564.

[9] 周锐，王新军，苏海龙.平顶山新区生态用地的识别与安全格局构建[J].生态学 报.2015，35（6）：4-6.

[10] 刘昕，谷雨，邓红兵.江西省生态用地保护重要性评价研究[J].中国环境科学2010，30（5）：716-720.