岸线资源利用变化与影响因素——以长江南京段为例

靳婷婷,段学军,邹 辉

(1.中国科学院南京地理与湖泊研究所,江苏 南京 210008;2.中国科学院流域地理学重点实验室,江苏 南京 210008;3.中国科学院大学,北京 100049)

长江岸线资源具有稀缺性和不可再生性,是一种宝贵的战略性资源。长江岸线既是港口、产业及城镇布局的载体,也承担着重要的生态环境功能[1]。长江岸线资源的利用情况直接影响长江的生态环境,对长江沿岸城市的经济社会健康、可持续发展产生重要作用[2]。随着长江经济带、长三角一体化等国家战略的实施和《中华人民共和国长江保护法》[3]的施行,长江岸线资源的开发利用越来越受到相关政府和学者的重视。

对于岸线资源利用的已有研究集中在岸线资源的调查评价、功能分区方面。国内外学者根据岸线资源的自然属性和社会经济属性,多使用多光谱卫星遥感、无人机航测和实地调查构建时空数据库,运用GIS手段,对岸线资源进行质量分等评价、开发适宜性评价和综合评价[2-13]。基于岸线资源的评价,学者们对岸线资源的空间功能与合理开发利用进行了讨论,认为长江岸线资源利用中存在的缺少科学的开发时序安排、资源潜力没有得到充分发挥、功能布局不合理、不当开发造成生态破坏、缺少有效的管理机制等问题,并提出了相应的空间管控政策建议[10]。

对岸线资源利用演变与影响因素研究主要集中在长江中下游。岸线利用变化研究主要关注岸线形态、自然地理条件以及人类活动扩张的变化,特别是识别岸线侵蚀或者扩张较为强烈的岸段及对生态环境影响,以及岸带防灾减灾研究[14-16]。岸线资源利用变化研究一般通过建立岸线利用变化矩阵、关联岸线利用类型和岸线条件信息,陈诚等[17]通过研究泰州长江岸线利用演变,发现泰州岸线利用从工业主导向港口主导,认为贴岸产业开发模式向港产城一体化综合开发的转变与岸线管理政策的调整是这种转变的主要驱动因素[11]。江苏省中部三市的长江岸线利用变化研究表明工业岸线、港口岸线及城镇生活岸线是新增岸线的主要类型,港口建设需求、沿江基础工业化进程加快、港产城融合发展、规划和政策引导是岸线利用变化的重要驱动因素[12]。本文构建了2008—2018年南京长江岸线利用变化数据库,通过对数据的分类与对比,总结南京岸线利用变化格局特征,分析岸线利用变化的影响因素,以期剖析2008—2018年间岸线资源利用变化与南京城市发展的关系,为南京市长江岸线资源的管理与调控提供参考依据。

1 研究方法与数据来源

1.1 数据来源

2008年的岸线资源利用数据主要通过对Google遥感影像(2008, Level16)进行解译,结合江苏省沿江开发办公室提供的开发区企业分布数据、江苏省港务局提供的港口分布数据以及实地勘测进行校对和完善获取。2018年数据通过2.1 m分辨率的资源三号彩色合成影像(2018)解译,结合实地勘测和专业人士访问进行校对和完善获取。下文中社会经济数据均来源于《南京统计年鉴2009》[18]和《南京统计年鉴2019》[19]。

1.2 岸线利用分类及数据处理

已有的研究对岸线的分类主要考虑岸线的开发利用方式、开发利用程度、自然条件及生态功能[1,8,17-24]。根据江苏省长江岸线的实际利用情况,划分了6个岸线利用类型,分别为港口、仓储、工业、生活、过江通道和特殊用途占用[8]。结合岸线的自然特征和经济资源属性,把岸线划分为自然岸线(自然交互岸线、硬质交互岸线和小幅干扰岸线)和人工岸线(港口码头岸线、工业生产岸线、城镇生活岸线和其他人工岸线)[1]。在此基础上,考虑到研究区为高度城市化地区,本文主要根据岸线的经济属性,结合南京市岸线资源利用特点,划分岸线为自然岸线、港口码头岸线(大型港口、中型港口及企业码头、仓储物流码头、石化码头、煤炭矿石码头、砂石及小散乱码头)、工业生产岸线(化工企业、钢铁企业、能源企业、船舶企业、其他工业企业)、城镇生活岸线(城镇岸线、城市公园、其他城镇生活)以及过江通道5类(表1)。

表1 2008-2018年岸线利用结构变化

本文的岸线利用数据,是运用Arcmap软件对高分遥感影像目视解译与判读,获取岸线分布与占用信息,结合企业和港口分布数据、实地调查与专业人士访谈对岸线占用信息进行校对和完善。根据上文所述岸线分类体系,运用Arcmap软件对岸线利用数据进行重分类,计算各行政区一级类和二级类岸线长度,为南京市岸线利用格局及变化分析提供基础。

1.3 研究区概况

南京市地处长江中下游,跨长江两岸,是江苏省唯一拥有南北两岸岸线资源的城市。据2018年资源三号遥感影像解译结果,南京市拥有187.3 km的长江干流岸线和98.7 km的洲岛岸线,分布在江宁区、雨花台区、建邺区、鼓楼区、栖霞区、六合区和浦口区(图1)。鼓楼区和建邺区区位条件较好,岸线开发利用早[2]；建邺区岸段具有较多的洲滩湿地,是南京滨江风光带的重要部分;江宁区和雨花台区位于主城区上游,区位条件一般;栖霞区和六合区的岸线较长,有密集的基础工业布局。南京市作为主城滨江的特大城市,地域上承东启西、承南接北,处于长江黄金水道和津沪大动脉的交接处,区位优势明显,海陆、海江联运条件优越,岸线资源丰富且条件较好[4],对于岸线开发利用的研究具有典型意义。

(a).南京市行政区划图;(b).南京市区位图

2 岸线资源利用格局变化

2.1 岸线利用的规模变化

长江岸线南京段开发利用较早,2008年岸线利用率已达47.1%,10年间岸线利用扩张规模不大。2008—2018年，南京市人工岸线从134.7 km增长至147.5 km,岸线利用率由47.1%增至51.6%,增加了4.5%。长江南岸地区岸线利用率由77.8%增长到86.2%,北岸地区由47.3%增长到56.7%,江心洲由20.2%增长到23.8%。

从不同类型岸线变化来看,2008—2018年城镇生活岸线和过江通道都有不同程度的扩张,同时自然岸线、港口码头岸线以及工业岸线呈小规模减少(图2)。城镇生活岸线扩张显著,增加了19.4 km。过江通道发展迅速,如新增了南京栖霞山长江大桥、南京大胜关长江大桥、南京定淮门长江隧道和南京应天大街长江隧道等多条过江通道,过江通道岸线长度增长了近1倍。港口码头岸线和工业生产岸线呈现减少态势,分别减少了4.5 km和2.9 km,减少的港口码头岸段集中在栖霞区长江观音景区至南京八卦洲长江大桥岸段、鼓楼区定淮门大街附近岸段,减少的工业生产岸线集中在浦口区桥林街道岸段和鼓楼区南京长江大桥周边岸段。

图2 南京市长江岸线利用变化图

2.2 岸线利用结构变化

2008年和2018年岸线类型比重分布整体上相似,岸线类型结构具有一定的稳定性,同时,岸线开发利用的重心向城镇生活偏移(图3)。2008年,岸线利用以工业岸线和港口码头岸线为主导,城镇生活岸线次之,占比分别为18.8%、16.1%和11.7%。2018年,城镇生活岸线超过工业生产岸线和港口码头岸线,在全部岸线中的比例最大(达18.5%),工业和港口码头岸线比重分别减少1.0%和1.5%。

图3 2008年和2018年南京市岸线利用总体结构图

从岸线利用的内部结构来看,港口码头岸线以小散乱码头、大型港口和中型港口及企业码头占用为主(图4(a)),2008—2018年,砂石及小散乱码头明显减少,比例下降了3.1%,但至2018年,砂石及小散乱码头仍是占用岸线最多的利用类型,在一定程度上不利于岸线的保护与集约利用。工业企业岸线以化工企业和船舶企业占用为主导(图4(b)),2008—2018年间化工企业岸线比重增长了0.7%,化工企业仍是南京沿江布局的主要工业企业类型。2008年，船舶企业为占用岸线最多的工业企业类型,至2018年南京市造船厂清退效果明显,船舶企业岸线比例下降了1.9%。城镇生活岸线比例增加最多,10年间增加了6.8%,其中,城市公园为增长的主要岸线利用类型(图4(c)),比例增加了5.6%,成为岸线利用二级分类中占用比例最大的岸线类型。

(a).港口码头岸线;(b).工业生产岸线;(c).城镇生活岸线

南北岸的岸线占用情况见表1。南岸地区岸线利用率最高,2018年，南岸地区比北岸地区的岸线利用率高出超过30%,南岸地区增长以工业岸线和城镇生活岸线为主,特别是城市公园占比增加了10.7%,而港口码头岸线比重降低了6.1%。与此不同,北岸地区港口岸线以及城镇生活岸线占比在10年间均有小幅增长,幅度在5%以内,而工业生产岸线占比减少了6.9%。洲岛地区岸线利用以城镇生活岸线为主且有小幅增长,其占比从12.3%增长至16.1%,港口和工业岸线的占比<5%,存在少量的小散乱码头,工业岸线主要为船舶企业岸线且增幅很小。

2.3 岸线利用类型转移

2008—2018年,过江通道没有发生类型转移;工业生产岸线和城镇生活岸线类型转移比例较低,仅有不到10%转为其他类型岸线;港口码头岸线是岸线利用类型转移的主要来源,24.6%的港口码头岸线转为其他类型岸线,其中,约50%的砂石及小散乱码头岸线转为他用。从岸线类型转移去向看,城镇生活岸线和工业岸线为岸线转移的主要方向,2008—2018年,15.2%的港口码头岸线和5.5%的工业生产岸线转为城镇生活岸线;5.4%的港口码头岸线和1.8%的城镇生活岸线转为工业生产岸线;约1.1%的工业岸线转为港口岸线;另有不同比例的港口、工业、城镇生活岸线转为过江通道(表2)。已利用岸线调整的主要方向是城镇生活岸线和工业生产岸线。从自然岸线的转移去向来看,6.7%的自然岸线被开发为城镇生活岸线,用于港口码头和工业生产的新开发岸线分别占4%和3.1%,用于过江通道建设的新岸线占0.2%,表明10年间新开发岸线利用的主导方向为城镇生活岸线。

表2 2008—2018年岸线利用类型转移

2.4 分区岸线利用特征及变化情况

鼓楼区的岸线利用率最高,在2008年和2018年均达到100%,其次为雨花台区,由93.1%增长96.2%;建邺区岸线利用拓展最多,增长了约15%,其次为栖霞区、江宁区和六合区,均有小幅增长;而浦口区岸线利用率有小幅减少,减少了约1.6%。

分区岸线利用变化情况见图5和图6。与2008年相比,作为主城区的鼓楼区、建邺区和雨花台区的岸线利用变化均表现为城镇生活岸线增长较快,而港口码头和工业企业占用减少,反映岸线利用的生活功能进一步加强而生产功能减弱:鼓楼区岸线利用率最高且利用结构变化较大,由港口码头岸线主导变为城镇生活岸线主导,2008—2018年,鼓楼区岸线全部为已利用状态,城镇生活岸线迅速扩张,占比增长23.3%,港口码头岸线和工业生产岸线占比分别减少15.4%和6.6%。建邺区的岸线利用以城镇生活岸线为主导且拓展迅速,占比从55.8%增长到74.6%,自然岸线和港口码头岸线分别减少15.2%和3.9%。栖霞区和六合区位于主城区下游,岸线长度长,工业和港口布局的区位条件好,岸线利用均以港口和工业为主导:栖霞区港口岸线占比略有下降,工业岸线和城镇生活岸线占比略有上升;六合区港口和工业主导的结构进一步强化。浦口区城镇生活岸线增长明显而工业岸线比例下降,岸线利用由港口和工业主导向为城镇和港口主导转变。江宁区岸线利用率由14.2%增长到了19.5%,岸线利用率较低,港口码头、工业和城镇生活岸线均有少量增长,但仍缺少过江通道。另外,除江宁区外,各区过江通道岸线均有较多增长。

图5 分区岸线利用变化图

(a).2008年南京岸线资源利用分布图；(b).2018年南京岸线资源利用分布图

2.5 典型岸段利用变化及因素

本文选取6种不同类型的典型岸段展示利用变化(表3)。2008—2018年,自然岸段变化以浦口区桥林街道岸段最为典型(图7(a)),由于其后方腹地桥林工业园的发展带来的港口需求,建成南京七坝港等港口码头,岸线利用方式转向中型港口及企业码头岸线;六合区龙袍街道岸段(图7(d))的岸线利用由散乱的港口码头转为工业企业利用;桥林街道的船舶工业岸段(图7(b))原为远近闻名的“十里造船带”。近年来,效益低、高污染的问题凸显,随着长江大保护战略及南京市长江专项整治行动的开展,不利于长江生态环境保护的造船厂被拆除清退,岸线利用向自然岸线转变;燕子矶公园附近的化工企业岸线(图7(c))、鼓楼区定淮门附近的小散乱码头岸段(图7(e))以及建邺区应天大街工业企业岸段(图7(f))在工业布局调整、港口码头整治和城市公园建设的驱动下向城市生活岸线及城市公园转变。

表3 典型岸段利用变化识别分析

图7 南京市典型岸段利用变化情况图

3 岸线利用变化的主要驱动因素

3.1 岸线资源集约利用要求

21世纪以来,南京市社会经济持续快速发展,10年间南京市GDP增长了2倍多,由3 814.62亿元增长到12 820.4亿元。城市规模持续扩大,城市化水平进一步提升,常住人口由2008年的758.89万人增加到2018年的843.62万人,常住人口城镇化率由2008年的76.9%上升至2018年的82.5%。城市人口的持续增长带来城市建设用地需求的增加,工业化进程的加快导致港口建设的需求不断上升,同时水运的便捷与廉价使得重型工业企业也倾向于临江布局[22-25]。由于岸线资源具有天然的宜港宜居特性,建设需求自然转换为对岸线资源的需求。城市早期对岸线资源的过度开发,导致岸线资源的稀缺性越来越明显,也带来用地成本的增加。用地成本和劳动力成本的增加促使工业企业和港口码头岸线的利用更加集约、高效。

2008年,南京市港口码头岸线长度为63.37 km,每米码头吞吐量为4 287.6 t(吞吐量/码头长度)。2018年,南京市港口码头岸线减少了11.62 km,但码头长度增加了3.22 km,每米码头吞吐量提升至8 133.34 t,接近2008年的2倍(图8)，反映2018年码头的分布更加密集,码头的效率大幅提升,岸线的利用更加高效。

图8 2008—2018年南京市港口发展情况

3.2 生态和环保要求提高

20世纪90年代以来,长江流域各地区经历了全面的大规模开发,但忽视了环境、生态保护的重要性[26]。20多年来,南京市以其丰富的岸线资源、低成本水运以及良好的区位条件,大规模发展能源重化工业。2008—2016年,南京市钢铁产量由160.7万t增加至3 000.1万t,钢材由54.3万t增加至1 437.1万t,分别增长了约17倍和25倍,水泥产量由240.1万t增加至683.3万t,增加了近2倍,其它重化工业产品如石油化工、有色金属等也出现了类似的高速增长,重工业在工业产值中的占比由71.0%增长至77.1%。重化工业占比较高的产业结构使能源消耗、污染物排放和物流量大幅增加,生态和环境保护面临巨大压力[24]。近年来,国家对生态环境保护越来越重视,体现生态优先绿色发展理念。生态环保要求的提高促进了长江岸线利用格局的调整和优化。2016年以来,江苏省及南京市积极推进岸线整治及修复行动,包括生态保护区的优化调整、造船厂清退、港口码头清退、工业企业调整及岸线修复等行动。随着长江专项整治行动的开展,2008—2018年,船舶企业岸线清退6.4 km,并对岸线进行了生态修复,清退的船舶企业主要分布在浦口区桥林街道和乌江镇的“十里造船带”。2013年以来,南京市陆续开展了几轮沿江码头整治专项行动,2018年,砂石及小散乱码头岸线减少了10.7 km。南京市先后关停了共251家化工企业,沿江工业企业有向大型工业园区集聚的趋势。地方生态环保要求的提高,对岸线保护的管制加强,促进了岸线的合理利用和生态修复,同时环境准入门槛的提高,有利于加快沿江产业淘汰落后产能去库存的进程。

3.3 居民休闲生活需要

近年来城市建设中,人们已经意识到水的代表性和空间概念意义。水创造了具有减速和漫步条件的休闲空间,使城市空间更加活跃和结构化,提高了城市空间的价值,并带来了独特的城市意象[27]。岸线空间作为城市和水体交互的滨水空间,为城市提供优美风景和宽敞空间。随着居民收入水平的提高,城市居民拥有更多的闲暇时间,更加注重生活品质,岸线资源提供的生态亲水空间对城市居民的吸引力越来越大。此外,事件旅游是城镇生活岸线增加的重要驱动因素[28],如2014年青年奥林匹克运动会在南京举办,为一批滨江城市公园的建设提供了动力,一批以青年奥林匹克为主题的大型公园因此而建。2008—2018年,南京市新增城镇生活岸线25.8 km,其中15.8 km为城市公园,新增城市公园主要集中在青奥公园、燕子矶和浦口滨江风光带地区。随着经济水平的不断提升,人们对生态体验和临水休闲的需求将逐步增加,休闲游憩为主的生活服务岸线将继续增加。

3.4 规划和政策引导

各级政府的规划与政策对岸线利用的格局、岸线的功能演变有调控和引导的作用。随着社会经济发展阶段的变化,国家的开发理念从“发展为主”向“生态优先,集约发展”变化。《南京市城市总体规划2011-2020年》[29]将长三角先进制造业基地及滨江生态宜居新城作为城市主导功能之一,提出保护饮用水源保护区岸线和沿江生态湿地岸线,推动了长江专项整治行动的开展,清退保护区内的非法码头及工业企业并进行岸线复绿,减少了岸线的低效或无效占用;保护区优先保护的原则要求其他利用类型岸线的布局和规划要为自然生态岸线让步,从而保证自然岸线保有率。2018年,《南京市长江岸线保护办法》[30]的出台,进一步明确了长江岸线保护的要求。2021年2月,国家发展改革委原则同意《南京都市圈发展规划》,南京市政府签署《南京都市圈环境安全联防联控合作协议》,开展区域协同生态环境保护和修复,推进建设绿色长江廊道,对于南京解决“化工围江”、“长江岸线非法侵占”等问题具有重要的推动作用。国家发展改革委及南京市政府的一系列码头整治行动,对南京市港口岸线资源利用效率的提升和布局的优化调整有重要的推进作用。“滨江生态宜居新城”的城市主导功能对南京市长江岸线资源的休憩服务功能的增强有重要的影响。10年间,南京市新增一批城市公园岸线,并对影响人居环境的岸线占用进行整治,如对大厂地区,金陵石化及周边地区进行工业布局调整。随着2015年国务院批复同意设立江北新区,浦口区城镇生活岸线及过江通道都有较大幅度的增长。

综合来看,岸线资源利用格局及其变化受到社会经济发展阶段和当前需求的直接影响。以南京市为例,生产上需要更加集约高效,产业去产能、结构调整和升级,驱动岸线利用效率提升;生活上需要提升居民生活品质和滨水城市形象,推动岸线城市功能增强;生态上需要推动长江大保护、改善滨岸带生态环境,推动岸线生态环境改善;规划和政策引导岸线利用格局变化。这些因素相互影响,综合作用导致岸线利用变化(图9)。另外,岸线自然条件决定了岸线利用的适宜结构,区位条件变化影响岸线利用格局,工程技术条件的改变也会影响岸线资源的利用效率和生命周期。

图9 岸线利用变化机理图

4 讨论

长江岸线资源在沿江城市经济社会发展和生态环境建设中发挥着重要的支撑作用[31],南京作为重要的滨江城市,通过建立岸线资源利用数据库研究其不同时期岸线利用情况及变化,有利于评估岸线资源利用情况及国家政策的实施情况,发现岸线开发利用中的重大问题,为更合理的岸线资源利用规划提供编制依据。2008年以来,南京市岸线利用趋向于更加合理,但仍存在小散乱码头低效占用岸线、岸线占用不符合岸线保护要求、岸线开发利用效率有待提升等问题,仍需加强生态岸线的保护,推动岸线的整治和修复,进一步进行工业岸线的布局调整和优化、港口岸线的优化整合,促进岸线利用集约高效。

本文以长江南京段为例,发现了城市区段的岸线资源利用由港口工业向城镇生活转变的规律,南京市岸线利用演变已处在集约利用和保护阶段,印证了近年来在长江大保护背景下岸线综合整治和沿江景观风貌提升的实践工作。本文对南京市长江岸线资源利用变化特征及其影响因素进行了探索,但由于数据限制,仅研究了近十年岸线资源利用变化特征,对于长时期不同发展阶段的岸线资源利用演变还需进一步探索。另外,本文中的岸线分类体系依据文献研究和南京市岸线利用现状构建,未来仍需进一步完善。

5 结论

(1)2008—2018年间,南京市岸线利用的规模变化不显著,岸线利用变化主要体现在利用类型结构的调整。岸线开发利用率呈现上升趋势,主要体现为城镇生活岸线显著增加,而港口和工业岸线呈减少态势。二级分类中,砂石及小散乱码头岸线和船舶企业岸线的减少最为显著,城市公园岸线显著增加。

(2)岸线变化的主要特征为由港口码头岸线和工业岸线主导向城镇生活和工业岸线主导转变,反映出滨江空间城市更新的方向主要为城市生活功能的强化。

(3)主城区岸段的生活功能加强,郊区岸段承接生产功能,反映城区与郊区的岸线功能分异和分工。

(4)零散码头工业岸线减少显著,体现了长江大保护战略提出以来岸线整治的成效。2018年，仍存在较多岸线被船舶企业和砂石及小散乱码头占用的情况,岸线利用类型和结构有待进一步优化。

(5)岸线资源利用变化受生产、生活、生态和政策共同影响与驱动。