2017 年第 12 期海洋开发与管理 51 唐山市海岸带用地结构及其生态系统服务价值的时空变化研究 刘亮, 徐伟, 岳奇, 胡恒, 张盼盼 ( 国家海洋技术中心天津 300112) 摘要 : 文章对唐山市沿海地区 1991 2015 年土地利用和结构变化及其生态系统服务价值进行核算分析和量化评估 结果表明 :1991 2015 年唐山市海岸带主要地物类型涉及耕地 公路用地 河流水面 建设用地 坑塘水面 盐田 填海用地和裸地, 其中坑塘水面占地最多, 海岸带开发利用总面积不断增大, 用地类型有所转化且向海域扩张, 新增用地主要来自围填海且以填海造地为主 ; 海岸带生态系统服务价值呈逐年下降的趋势, 以 2006 2010 年变化最为明显, 主要原因为海水面积减少 在充分认识填海造地活动双面性的基础上, 建议慎重开展填海造地, 集约节约利用海洋空间资源, 合理科学规划填海区域, 提高海洋资源利用效率 关键词 : 海岸带 ; 土地利用 ; 生态系统服务价值 ; 填海造地 ; 海域管理中图分类号 :P74;X171 文献标志码 :A 文章编号 :1005-9857(2017)12-0051-05 Spatio-temporalVariationsinLandUseStructureandEcosystem ServiceValuesinCoastalZoneofTangshanCity LIU Liang,XU Wei,YUE Qi,HU Heng,ZHANGPanpan (NationalOceanTechnologyCenter,Tianjin300112,China) Abstract:Thispaper madeanaccountinganalysisandquantitativeassessmentoflanduseand structuralchangeaswelasecosystemservicevalueinthecoastalareasoftangshancityfrom 1991to2015.TheresultsshowedthatthelandusetypesofTangshan scoastalzonefrom1991to 2015weremainlyarableland,thelandforhighway,river,thelandforconstructionproject,pond, saltpan,reclamationareaandbareland,among whichthepondoccupiedthelargestarea.the totalareafordevelopmentandutilizationofthecoastalzonewereincreasingbythedayandthe landusetypehasbeentransformedandexpandedtoseaarea.thenewlȳincreasingland was mainlyofreclamation.theecosystem servicevalueincoastalareahasbeendecreasingyearby year,especialyduringtheyearsfrom2006to2010,mainlyduetothereductionofseawaterarea. Onthebasisoffulyunderstandingthetwo-sidednatureofreclamationactivities,itissuggested thatthereclamationprojectshouldbecarriedoutinaprudentmannerandmarinespaceresources 收稿日期 :2017-05-16; 修订日期 :2017-11-24 作者简介 : 刘亮, 助理研究员, 硕士, 研究方向为海岸带规划管理
52 海洋开发与管理 2017 年 beusedintensivelyaswelasthereclamationareasbeplannedreasonablyandscientificalysoas toimprovetheutilizationeficiencyofmarineresources. Key words:coastalzone,land utilization,ecosystem service value,land reclamation,sea areamanagement 海岸带地区是承载沿海经济发展与维持滨海生态系统的空间载体 海岸带是海洋和陆地相互作用的地带, 生态结构复杂多样, 自然资源丰富, 但生态系统脆弱, 自然灾害发生频率较大 海岸带具有生产力陆海内外双向辐射的经济特性, 进而成为经济活动较为活跃的地区, 主要以填海造地形成的陆域作为其开发利用的承载空间, 开发强度大, 用地类型复杂 海岸带地区的高速发展具有强烈的人类活动特征, 自然生态系统也受到人类活动的影响而发生改变, 所以海岸带地区土地利用方式的改变必然导致其生态系统服务发生改变 目前, 国内外土地利用格局和生态系统服务价值研究多集中 [1-7] 于中 大尺度, 而对于小尺度海岸带区域土地利用格局随时间和空间变化研究较为少见, 然而海岸带地区尤其是围填海形成的陆域土地利用类型会在长时间内影响滨海生态系统 探究海岸带土地利用类型变化过程和影响因子, 明晰变化原因, 揭示其生态服务价值随时空变化差异, 能够为未来海岸带土地利用和规划提供数据支持 本研究通过对唐山市沿海地区 1991 2015 年的土地利用和结构变化及其生态系统服务价值进行核算和分析, 量化评估海岸带地区土地利用变化的生态价值, 从而指导唐山市海岸带的开发, 促进海域资源集约节约利用, 推进海洋生态文明建设 1 研究方法 1.1 区域概况唐山市地处渤海西部, 岸线平直, 分为砂质海岸和粉砂淤泥质海岸 唐山市海岸广阔的滩涂和众多的潮沟可以用于造地 建港, 海岸带地区分布着重要河口湿地 自然海岛与砂质海岸等典型生态景观 唐山市沿海地区海洋资源禀赋优良 工业基础雄厚 文化底蕴深厚, 是中国重要的能源 原材料基地和多种农副产品富集地区, 是沟通东北及华北的商品集散地和运输要道, 战略地位突出 同时, 唐山市也是京津冀协同发展规划中的重要节点 城市 1.2 数据来源及研究方法 1.2.1 研究方法 本研究参照 海域使用分类遥感判别指南 和 国家 土地利用现状分类 (GB/T21010 2007) 标 准, 针对研究区域向陆一侧和向海一侧的全部地物 建立了相应的分类标准, 提取的地物类型和主要用 海单元如表 1 所示 表 1 唐山市海岸带地物类型和主要用海单元 一级类 ( 编码 ) 二级类 ( 编码 ) 主要用海单元 填海用地 (T11) 通过填海造地形成的连片 围填海 土地 (T1) 围海用地 (T12) 被构筑物 填海陆地等完全或 基本包围的海水水面 建设用地 (T21) 实际海岸线向陆一侧的人工 建筑物 实际海岸线向陆一侧的农业 已开发区域耕地 (T22) 用地 (T2) 坑塘水面 (T23) 实际海岸线向陆一侧的坑塘 盐田 (T24) 盐业生产用地 公路用地 (T25) 工区内干线公路 河流水面 (T31) 河流水面对应的区域 未开发区域 实际海岸线向陆一侧未开发 (T3) 裸地 (T32) 利用的土地 计算不同土地利用类型的生态系统服务价值, 综合国内外研究成果确定生态系统服务价值系数, 涉及的各类用地生态服务价值如表 2 所示 1.2.2 数据来源及技术处理选择 1991 年 2000 年 2006 年 2010 年 2015 年 5 期 LandsatTM/ETM 遥感图像, 另有 1 250000 唐山市海岸带规划图作为参考, 在此基础上对遥感影像进行监督分类和修改, 对各用地类型进行人机交互的方式提取, 然后在 ArcGIS10.0 中分类统计
第 12 期刘亮, 等 : 唐山市海岸带用地结构及其生态系统服务价值的时空变化研究 53 表 2 唐山市海岸带地区生态系统单位面积服务价值 生态系统 生态服务价值 土地利用类型 类型 系数 /( 元 hm -1 ) 海洋 海水水面 围海用地 * 坑塘 29217 [8] 淡水水体 河流 55814 [9-13] 农地 耕地 6203 [9-12] 未利用地 裸地 371 [9-12,14] 建设用地 建设用地 填海用地 公路 盐田 -5372 [9-12,14] 注 :* 为由于围海用地没有改变海域属性, 属于海洋生态系统, 并提供相应的服务功能 2 研究结果 2.1 海岸带的主要地物属性变化特征 1991 2015 年唐山市海岸带的主要地物类型涉及耕地 公路用地 河流水面 建设用地 坑塘水面 盐田 填海用地以及裸地, 地物属性类型基本无变化, 仅从 2006 年增加围海用地 1 种类型 其中, 坑塘水面占地物利用总面积最多, 所占比例有逐年下降的趋势 ; 盐田与耕地面积次之, 所占比例逐年递减 ; 建设用地与填海用地占比逐年增加, 且从 2006 年开始变化幅度较大 1991 2015 年唐山市土地利用面积不断增加, 已从 1991 年的 89593.65hm 2 增长至 2015 年的 128567.29hm 2, 新增面积的主要用地类型为填海用地以及围海用地 ; 主要的地物类型为耕地 坑塘水面 盐田以及填海用地, 其中坑塘水面的占地面积始终保持占比最大的位置 ( 表 3) 为了细化唐山市海岸带土地利用的动态变化情况, 研究选取同一研究区域对 5 年的遥感影像进行信息提取与数据计算, 分析 1991 2015 年期间的土地利用类型的时空转化关系 在土地类型的转化过程中, 既存在陆地间不同地物类型的转化, 也存在海域面积向陆地的转化, 这一现象的产生主要源于近年来日益频繁的填海造陆工程, 且随着时间推移, 海域向陆地土地利用类型的转化面积有着显著的增加 1991 2000 年土地利用类型转化面积较少,2006 2010 年土地利用类型转化面积最大, 且不断向海域一侧扩张, 围填海面积占比较大 表 3 1991 2015 年唐山市海岸带土地利用面积 hm 2 用地类型 年份 1991 2000 2006 2010 2015 耕地 21148.45 20980.22 18597.55 17036.16 16602.53 公路用地 21.04 89.44 114.67 530.76 640.64 河流水面 957.05 979.99 1105.10 1587.80 1559.07 建设用地 2602.11 4299.04 6686.61 13766.12 19592.35 坑塘水面 41504.39 46587.42 50089.72 51095.68 47837.39 裸地 3266.34 1294.64 274.92 737.22 733.47 填海用地 247.08 1820.92 5124.14 22747.54 24987.64 盐田 19847.19 19972.46 20638.48 14549.69 14274.42 围海用地 0 0 199.12 3171.20 2339.77 合计 89593.65 96024.14 102830.31 125222.17 128567.29 海水 * 165063.90 158633.41 151827.24 129435.38 126090.27 注 :* 为研究区域内海水总面积 唐山市海岸带不同土地利用类型之间的相互转化, 在不同的时期也表现出不同的特点 1991 2000 年的土地利用动态主要表现为坑塘水面的转入面积较大, 主要由耕地 裸地向坑塘水面转化, 裸地向耕地以及建设用地的转化面积也较为突出 ; 2000 2006 年坑塘水面面积继续增大, 为该时期内面积转化最大的土地利用类型, 海域转化为填海用地的面积也不断增加 ;2006 2010 年的土地利用类型转化主要为围海用地 填海用地和建设用地面积的扩张, 大部分表现为坑塘水面与海域向这些土地
54 海洋开发与管理 2017 年 类型的转化 ;2010 2015 年主要为坑塘水面向建设用地和填海用地的转化 围海用地向填海用地的转化 海域向围海用地的转化, 其中坑塘水面的转出面积最大 2.2 海岸带开发利用的主要特征通过系统分析多年期唐山市海岸带遥感解译数据, 唐山市海岸带开发利用呈现 4 个特点 1 海岸带开发利用总面积不断增大, 增幅最大的是 2006 2010 年 2 围填海是土地利用面积增大的主体,2006 2010 年增加的用地面积几乎全部来自围填海, 在围填海增加的面积中又以填海造地为主 3 陆域已开发区域总面积略有提高, 但由于围填海面积的快速增加, 其占比不断下降 4 陆域未开发区域主要有河流水面和裸地 2 种地物类型, 其中河流水面随着海岸线向海一侧不断推进, 面积逐渐增加 ; 裸地面积 1991 2006 年减小,2006 2010 年由于原有部分盐田和养殖水塘被填, 裸地面积有所增加 2.3 海岸带生态系统服务价值变化依据表 2 总结的各类型生态系统单位面积服务价值, 计算 1991 2015 年唐山市海岸带生态系统服务价值变化情况 ( 表 4) 表 4 1991 2015 年唐山市海岸带生态系统服务总价值变化情况 年份 总价值 / 万元 1991 609908 2000 603938 2006 590622 2010 528354 2015 501962 1991 2015 年唐山市海岸带生态系统服务价值呈逐年下降的趋势 以 2006 2010 年的变化最为明显, 主要是由于研究区域内海岸带生态系统服务价值的主要贡献者为海水, 该时间段研究区域内海水面积减少较多, 因此此周期内海岸带生态系统服务价值减少量也是最多的 2.4 填海区域开发利用建议海岸带填海区域是唐山沿海地区海洋经济发 展的空间载体, 同时也是保护海洋环境 维持海岸带生态平衡的重要平台, 必须在加强保护的基础上科学利用 海洋主管部门应当严格审批用海项目, 全面提高涉海项目入驻门槛, 保障填海区域空间资源利用的科学合理, 优化海岸带空间开发格局, 推动海洋产业集聚发展 绿色发展和循环发展 3 结语 1991 2015 年唐山市海岸带的土地利用类型变化较大 沿海开发项目将占用大量土地, 而海岸带土地资源供给能力有限, 只能向海域索取, 进而出现了自 2006 年以来的大规模填海造地 填海造地在提供土地资源的同时也带来了一些负面效应, 因此在充分认识填海造地活动的双面性后, 海洋资源开发管理部门 海洋资源开发利用者以及利益相关方对待填海造地应慎重, 集约节约利用海洋空间资源, 合理科学规划填海区域, 提高海洋资源的利用效率 此外, 海水的生态系统服务价值较高, 提高海水在填海区域的面积可以减少围填海建设对区域的生态系统价值的影响 ; 同时, 在填海平面设计上开展相关研究, 着重提高填海区域的海岸线长度 填海区域的透水率和水动力交换频率, 增加陆域部分的亲水性 参考文献 [1] 史培军, 陈晋, 潘耀忠. 深圳市土地利用变化机制分析 [J]. 地理学报,2000,55(2):152-161. [2] 许艳, 濮励杰, 张润森, 等. 近年来江苏省海岸带土地利用 / 覆被变化时空动态研究 [J]. 长江流域资源与环境,2012,21(5): 565-571. [3] 韩磊, 侯西勇, 朱明明, 等.20 世纪后半叶美国海岸带区域土地利用变化时空特征分析 [J]. 世界地理研究,2010,19(2): 42-52. [4] 侯西勇, 徐新良.21 世纪初中国海岸带土地利用空间格局特征 [J]. 地理研究,2011,30(8):1370-1379. [5] 张丹丹, 杨晓梅, 苏奋振, 等. 大亚湾近岸土地利用的时空分异及其与地貌因子关系分析 [J]. 资源科学,2010,32(8): 1551-1557. [6] LIX,SUN Y,LUO M,etal.Efectsoflanduseintensityand soilnutrientdistributionafterrecla-mationinanestuarylandscape[j].landscapeecology,2013,28(4):699-707. [7] SUN Y,LIX,LUO M,etal.Efectofreclamationtimeand landuseonsoilpropertiesinchangjiangriverestuary,china
第 12 期刘亮, 等 : 唐山市海岸带用地结构及其生态系统服务价值的时空变化研究 55 [J].ChineseGeographicalScience,2011,21(4):403-416. [8] 刘亮. 辽东湾 渤海湾 莱州湾三湾生态系统服务价值评估 [J]. 生态经济,2012(6):155-160. [9] 欧阳志云, 王效科, 苗鸿. 中国陆地生态系统服务功能及其生态经济价值的初步研究 [J]. 生态学报,1999,19(5):607-613. [10] 谢高地, 鲁春霞, 冷允法, 等. 青藏高原生态资产的价值评估 [J]. 自然资源学报,2003,18(2):189-196. [11] 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. [12] 谢高地, 鲁春霞, 肖玉, 等. 青藏高原高寒草地生态系统服务价值评估 [J]. 山地学报,2003,21(1):50-55. [13] 鲁春霞, 谢高地, 成升魁. 河流生态系统的休闲娱乐功能及其价值评估 [J]. 资源科学,2001,23(5):77-81. [14] COSTANZA R,D ARGE R,GROOT R,etal.Thevalueof theworld,ecosystemservicesandnaturalcapital[j].nature, 1998,387(15):253-260. 以独特视角深入分析和认识俄罗斯 北极政治 海洋法与俄罗斯的国家身份 : 巴伦支海划界协议在俄罗斯的争议 书评 本书最初于 2013 年由挪威阿卡德米卡出版社 (Akademika) 出版, 书名为 普京应该采取什么行动拿回巴伦支海, 在挪威引起不同层次的关注并获得一些重要褒奖 仅几个月后其英文版由知名学术出版公司帕尔格雷夫 麦克米兰公司 (Palgrave Macmilan) 出版, 并更名为 北极政治 海洋法与俄罗斯的国家身份 :2010 年巴伦支海划界协议在俄罗斯的争议 近日其中文译本由海洋出版社出版 近年来, 北极国家申请扩展大陆架的进程受到学术界和政府机构的诸多关注 加拿大 丹麦 ( 格陵兰 ) 和俄罗斯对北冰洋的主权主张都有重叠, 虽有大陆架委员会对环北极国家递交的科学材料的有效性进行审查和提供建议, 但由于其既非法庭也非政治实体, 各国仍需根据其建议自行协商划界 历经 40 年的谈判协商, 挪威和俄罗斯于 2010 年达成巴伦支海划界协议, 该协议适用于双方的经济区和大陆架 这个协议是完美的折中方案, 将之前两国的争议海域平均分为 2 个部分 挪威人称其为妥协艺术的结晶和两国在北极友好关系的见证 ; 然而俄罗斯人却公开谴责该协议, 甚至认为本国的谈判代表背叛祖国 争议体现出公众对俄罗斯的外 交政策甚至国家身份的巨大分歧 : 俄罗斯是不是欧洲国家? 俄罗斯应学习欧洲还是拒绝欧洲? 因此, 不同类型的政治和学术问题交织在一起, 包括北极政治 海洋法与俄罗斯的国家身份 本书围绕上述背景展开研究, 作者荷内兰德教授深入剖析了俄罗斯反对派的观点, 指出争议背后的真正原因 :1 俄罗斯的国家身份, 即俄罗斯的大国身份难以容忍一个西北小国与自己平等划分海洋边界 ;2 俄罗斯的国内政治, 即对该协议的指责是普京的支持者针对梅德韦杰夫的政治攻击 作者根据自己 20 余年对俄罗斯历史政治的近距离观察, 以独特视角深入分析和认识俄罗斯 本书的另一个贡献在于其提供了与俄罗斯相处的 挪威模式 在俄罗斯所有双边关系中, 与挪威的关系是特例 挪威是重要的北约成员国, 同时也是唯一的从未与俄罗斯发生过战争的邻国, 两国在多领域展开广泛的合作, 俄罗斯人认为挪威是好邻居和好兄弟 挪威模式 主要包括 : 通过卫生和教育等非传统安全项目增进与俄罗斯的互信 ; 在与俄罗斯开展合作项目前进行深入调研, 充分尊重俄罗斯的大国情怀 ( 沈婷婷海洋出版社 )