基于生态用地约束的土地利用数量结构优化

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摘要 引入生态优先理念，采用碳氧平衡法分析规划目标年区域生态用地约束，以经济效益最大化为目标，构建基于生态用地约束的土地利用数量结构优化模型，并以南通市为例进行案例研究。研究结果显示，从区域低碳经济发展及远期预留的角度出发，到2020年南通市需65.66 万hm2标准生态用地。土地利用结构优化后，目标年南通市耕地与林地面积分别增加27 256.59 hm2和6 640.08 hm2，园地、城镇工矿及交通水利用地也有不同程度增加；而其他土地减少44 034.20 hm2，其他建设用地、农村居民点及牧草地等也有所减少。结果表明，优化后南通市2020年土地利用经济效益可达8 414.73 亿元，折算后的标准生态用地面积达89.01 万hm2，比2007年减少1.90 万hm2，但其综合固碳释氧能力满足区域碳氧平衡的需要，可保障区域生态安全。

关键词 生态优先；生态用地；碳氧平衡；土地利用；结构优化

中图分类号 F301.23 文献标识码 A

文章编号 1002-2104（2013）01-0155-07

人类活动特别是土地利用活动对全球陆地碳循环有着直接的影响，人类在长期的土地利用活动中不断侵占森林等具有重要生态服务功能的土地，同时，森林砍伐、大规模化石能源使用等行为造成大气中CO2浓度不断攀升，致使全球生态系统均衡受到了极大的破坏[1-2]。由于CO2的稳定性，全球新增CO2无法在短期内达到增减平衡，按当前的碳排放态势，全球气温将持续升高，进而引发冰川融化、全球自然灾害频发等严重后果[3]。因此，必须采取有效措施改善大气中的CO2平衡。而通过调整土地利用结构，增强土地利用的生态功能及其对CO2的固定能力，降低大气CO2浓度，便是有效途径之一。

我国虽在第三轮土地利用规划中提出了“加强基础性生态用地保护”的要求，却没有可操作的生态用地测算与规划方法。而学术界提出了生态优先理念及“反规划”思想，并将其应用于生态保护规划和城市生态规划等相关研究，取得了较好的效果[4-6]，这类思想在土地利用规划中的引入[7]也为土地利用中生态安全问题的解决提供了有效思路。在与生态用地有关的土地利用结构研究方面，学者们从生态绿当量[8]、碳排放[9]、精明增长[10]、生态服务价值[11]、碳平衡[12]、生态足迹[13]等角度进行了探索，但仍不能满足土地利用规划中各类生态用地的保护需要，因而有必要进一步研究。而已有研究[14]已证实碳氧平衡法在测算区域生态用地需求量方面的可行性，但将其引入土地利用结构优化中还较为鲜见。因此，本文在传统土地利用结构优化思路中引入生态优先理念，采用碳氧平衡法确定区域生态用地约束目标，在此基础上构建土地利用结构优化模型，并以地处经济快速发展地区的南通市为例，对其2020年土地利用结构进行研究，以使优化方案更能满足当地生态用地需求，保障土地利用生态安全，也为土地利用规划及生态保护提供决策参考。

1 研究区概况及数据来源

南通市位于江南部，属中国首批对外开放沿海港口城市之一，其东濒黄海、南倚长江、西临泰州、北接盐城，苏通大桥建成后，融入上海1小时经济圈。截至2007年底，南通市下辖四区五县（市），土地总面积10 534.40 km2，户籍人口766.13 万人，实现全年地区GDP 2 111.88 亿元，较上年增长20.11%，全社会固定资产投资1 265.80 亿元，财政收入300.71 亿元，三次产业结构调整为8.7 ∶56.5 ∶348。本研究数据来源于《南通统计年鉴》（1998-2009）及1996-2007年南通市土地利用变更调查数据。

2 研究方法

2.1 碳氧平衡法