中国“三生用地”分类及其空间格局
张红旗, 许尔琪, 朱会义
中国科学院地理科学与资源研究所陆地表层格局与模拟重点实验室,北京 100101

作者简介:张红旗,男,黑龙江佳木斯人,博士,副研究员,主要从事土地评价、土地利用及区域农业发展研究。E-mail:zhanghq@igsnrr.ac.cn

摘要

工业化、城市化和经济的快速发展导致中国人地关系紧张,争地现象多发。为兼顾粮食安全、经济发展和生态保护之间的关系,需要协调土地不同功能用地的矛盾。现行的土地利用分类体系,注重土地的生产、生活功能,对生态功能考虑不够。本研究以土地的主体功能为出发点,兼顾其他功能,纳入生态用地的概念,构建了“三生用地”分类体系,统筹生产、生活和生态用地空间。通过先分区再分类的方法,提取了中国“三生用地”的分布范围。结果表明,生态用地、生态生产用地、生产生态用地和生活生产用地等面积分别为603.70万km2、135.38万km2、200.19万km2和20.73万km2,各占国土面积的62.89%、14.10%、20.85%和2.16%。生态用地主要分布在中西部,生态生产用地因其生产功能具有明显的地域分异,生产生态用地和生活生产用地则更集中分布在东部地区。

关键词: 三生用地; 土地分类; 土地功能; 生态用地; 中国
文献标志码:1007-7588(2015)07-1332-07 文章编号:1007-7588(2015)07-1332-07
An ecological-living-industrial land classification system and its spatial distribution in China
ZHANG Hongqi, XU Erqi, ZHU Huiyi
Key Laboratory of Land Surface Pattern and Simulation,Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, Chinese Academy of Sciences,Beijing 100101,China
Abstract

Rapid development of industrialization,urbanization and economy causes tension in the human-land relationship. To take into account the relationship between food security,economic development and ecological protection,one needs to coordinate contradictions and conflicts between different functional land types. The current land use classification system emphasizes the industrial and living function of lands but insufficiently considers ecological function. This study built an Ecological-living-industrial Land Classification System from the perspective of land functions incorporating the concept of ecological land. The new land classification is more suitable to coordinate ecological,living and industrial land spaces. The Ecological-living-industrial Land Classification System includes three levels. The first level includes four major types:ecological regulation land,ecological-industrial land,industrial land,and living-industrial-ecological land. The second level subdivides dominant functions into 15 functional land categories. The third level is based on land cover types. According to zoning and re-classification,we extracted ecological-living-industrial land and their spatial distribution at a national scale. The area of ecological regulation land,ecological-industrial land,industrial land,and living-industrial land area are 6 037 000km2,1 353 800km2,2 001 900km2 and 207 300km2 respectively;accounting for 62.89%,14.10%,20.85% and 2.16% of total area,respectively. Ecological land are mainly locate in central and western China, ecological-industrial land reflects obvious regional differentiation,and industrial-ecological land and living-industrial land are concentrated in eastern China.

Keyword: ecological-living-industrial land; land classification; land function; ecological land; China
1 前言

中国人口规模庞大, 土地资源短缺, 随着工业化、城市化和经济的快速发展, 各种土地利用类型之间的争夺与冲突日趋激烈。例如, 城市用地、工业用地空间高速拓展占用大量优质耕地, 社会经济发展和耕地资源保护之间矛盾严重[1, 2, 3]; 耕地开垦占用林、草地, 或者退耕还林还草政策的实施, 导致耕地与林、草地之间同样存在冲突[4, 5]。上述冲突实际上喻示了土地利用具有多功能性, 不同用地之间的竞争则是不同功能与目标的博弈和冲突[6, 7]

从功能的角度看, 土地利用可划分为生产用地、生活用地和生态用地三大类, 即“ 三生用地” 。生产用地是指进行农业、工业和商业活动获取产品和供给功能的用地, 生活用地是提供承载和保障人居功能的用地, 而生态用地则是以调节、维持和保障生态安全功能为主的用地。其中, 生态用地是基础, 它是支撑生产用地和生活用地实现自身功能的前提。保证生态用地重要的基础性地位, 是协调人地关系, 实现区域可持续发展的关键。

当前, 中国新一轮的土地利用规划已经开始从理念上强调土地生态功能的重要性。如《全国土地利用总体规划纲要(2006-2020年)》明确规定“ 生态用地与生活、生产用地并行” , 要求在城镇发展中要“ 提高生态用地比例” 1)(1)中华人民共和国国务院. 全国土地利用总体规划纲要(2006-2020年), 2008年.)。十八大报告也指出“ 促进生产空间集约高效、生活空间宜居适度、生态空间山清水秀” 。为有效实施这些国土规划, 需要构建生产、生活和生态功能为主导的土地利用分类体系, 以适应管理和研究的需要。然而, 国土资源部现行的《土地利用现状分类》标准主要是按照土地用途分类[8], 《中华人民共和国土地管理法》的农用地、建设用地和未利用地等“ 三大类” 划分更是从用途进行严格的土地管制。这些现行的分类体系更注重土地的生产、生活功能, 而对生态特性考虑不够[9, 10], 把很多具有重要生态价值的用地归为未利用地, 使得“ 未利用地” 向其他地类(“ 农用地” 和“ 建设用地” )的调整具有很大的随意性[11], 如东北地区湿地被大量开垦等等[12, 13]。因此, 亟须构建以土地利用功能为主导的分类体系, 强调生态功能在分类体系中的作用, 将生态用地纳入土地利用分类体系, 统筹生产、生活和生态用地空间。

在现有的中国土地利用分类体系中, 生产用地和生活用地的分类已较为明确, 而对于生态用地并无确切划分。目前, 国内学者已经开始对生态用地的概念和内涵展开相关探讨[10, 11, 14, 15, 16, 17], 并涉及到区域的生态用地分类研究[15, 16, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25], 同时也从概念上尝试构建了全国尺度的生产、生活和生态用地的分类体系[10, 17, 26]。但是, 国家尺度上“ 三生用地” 的分类体系仅是对原有土地分类体系进行重新归并[10, 18, 23, 24, 25, 26], 提出概念框架, 并没有明确落实到空间上, 缺乏可操作性[10, 17, 26]。因此, 需要从国家尺度构建一个具有可操作性的生产、生活和生态的“ 三生用地” 分类体系。

本研究拟从土地利用功能的角度出发, 构建国家尺度上具有生产、生活和生态功能的“ 三生用地” 土地利用分类体系, 以确保国家土地利用系统生产、生活和生态功能的并重。通过先分区后分类的方法, 将“ 三生用地” 分类体系中的各类用地落实到空间上, 并分析其空间格局特征, 以期科学指导土地管理, 协调各类用地的关系。

2 研究方法
2.1 “ 三生用地” 的分类原则

土地是一个多功能综合体, 是生产功能、生活功能和生态功能相互关联和相互统一的整体[26], 每一种土地利用方式都不是唯一的单项功能, 经常表现出多功能性, 但不同的土地利用方式、强度和相关的使用者, 可使土地表现出上述3种功能的主次和高低[6, 27], 即土地具有主体功能。因此, 针对土地的多功能性和主体功能, 本研究在国土尺度上综合全国不同地区的社会经济发展情况和土地利用的生产、生活及生态功能差异, 按照区域差异划分功能区进行土地功能分类, 主要分类原则如下:

(1)充分考虑土地的多功能性, 突出主体功能。任何的用地类型都具有不同的生产、生活和生态功能, 分类中既要突出土地的主体功能, 又要考虑其具有的次要功能。为此, 分类时将土地的主体功能放在首位, 次要功能其后, 以反映出土地的多功能性及其功能主次。如耕地的主体功能是生产功能, 它是保障国家食物安全的基石。同时, 耕地也具有一定的生态功能, 大片的农作物可以在一定程度上调节其周边的生态环境, 故耕地的分类应为生产生态用地; 又如, 草地的主要功能是保护生态, 但同时又具有发展畜牧业的生产功能, 近年来北方草原一系列的退牧还草、禁牧轮牧等措施就是在突出草地的生态功能, 故草地的分类应为生态生产用地。

(2)突出分类体系中生态用地的位置。以往土地利用分类中基本不涉及土地的生态功能, 是分类体系中的薄弱环节。因此, 分类中将根据生态用地对维护生态系统安全的能力大小进行细分类, 以区分不同生态用地能够提供生态服务功能的差异性。在分类中以重点生态调节用地、一般生态调节用地和生态容纳用地加以表示。

(3)强调从国家尺度上宏观反映土地的“ 三生用地” 功能。分类着眼于整个国土的生态环境安全, 以生态防护和人居保障为主导, 既重点考虑生态脆弱、生态环境恶劣或者生态保护意义重要的地区, 又要反映保障人类生活、生产活动的区域。为将分类的“ 三生用地” 全部落实到空间上, 本文避免细分一些生活、生产用地交错镶嵌的用地, 如城镇建设用地中既有居民生活用地, 也有工业生产用地, 这种类型的土地一律以生活生产用地来表示。

2.2 “ 三生用地” 的分类体系

本研究依据上述分类原则, 以土地的生产、生活和生态功能为主导, 同时兼顾其多功能性, 建立了“ 三生用地” 分类体系。该体系包括三级分类, 第一级由生态用地、生态生产用地、生产生态用地和生活生产用地等四大类构成, 体现了土地的主体功能和次要功能的方向; 第二级分类是一级分类的进一步细化, 主要明确了土地能够提供的具体服务功能及其重要程度; 第三级分类则是组成上一级分类的土地利用类型(表1)。

生态用地由重点调节生态用地、一般调节生态用地和生态容纳用地等三大类组成。其中, 重点调节生态用地包括水源涵养用地、土壤保持用地、防风固沙用地、洪水调蓄用地、河岸防护用地和生物多样性保护用地, 是维护生态安全不可或缺的土地; 一般调节生态用地是人类利用相对较少、由以发挥生态功能为主的林地、草地、湿地、冰川构成; 生态容纳用地主要包括沙地、盐碱地、裸岩石砾地、戈壁、高寒荒漠、苔原等。这类人类不宜利用的土地是否为生态用地, 以往研究有较多讨论[10, 11, 17, 28], 我们认为这些土地具有重要的生态价值, 应划分为生态用地以明确其作用和地位。这些荒漠类型的土地在生态服务价值评价中也从最开始的无价值[29]到逐渐引起重视[30]。因此, 本研究将这类用地定义为生态容纳用地, 即是容纳严重退化土地(如沙、盐和砾石等)的空间, 不能被随意扰动, 具有一定的生态价值。此外, 海岸防护用地、农田防护用地和城市生态用地等重要的生态用地由于尺度问题, 难以落图, 暂不纳入本研究的分类体系。

表1 “ 三生用地” 的分类体系 Table 1 Ecological-living-industrial land classification system

生态生产用地包括牧草地、用材林地和渔业养殖地。这些草地、林地和水面具有生态与生产双重功能, 但其提供的生态功能强于生产功能, 故称之生态生产用地。

生产生态用地包括耕地和园地。这类用地具有较强的生产功能, 是保障国家食物安全的基石, 也具有部分生态功能, 故谓之生产生态用地。

生活生产用地由城镇建成区用地、农村生活用地、工业生产用地构成。这类用地生产和生活功能交互在一起, 在空间上难以区分, 故将其统一归类为生活生产用地。

2.3 分类提取方案

在上述原则和分类体系的基础上, 采用先分区再分类的方法, 提取“ 三生用地” 的分布范围。具体分区和提取方案见表2

(1)生态用地中重点调节生态用地的提取。参照综合生态功能区划1)(1)中华人民共和国环境保护部, 中国科学院. 全国生态功能区划, 2008年.)的重点功能区分布范围、国家级公益林区划2)(2)中华人民共和国国家林业局. 中华人民共和国财政部. 国家级公益林区划界定办法, 2009年.)的划分区域、京津风沙源治理工程分布、中国自然保护区区划和WCMC自然保护区分布范围, 分别提取包括水源涵养、土壤保持、防风固沙、洪水调蓄、河岸防护和生物多样性保护功能的6个重点区域。

(2)生态生产用地中牧草地、用材林地和渔业养殖地以及生产生态用地中园地的提取。牧草地的提取首先需划定中国半牧业县(市)牧业县(市)的分布范围, 然后在此范围内提取出草地作为牧草地。用材林地是在现有土地利用的林地范围内, 依据中国林业科学研究院编制的“ 林业科学数据集” 提取出用材林地的分布区域。渔业养殖地则是在划定渔业重点县(市)分布范围的基础上, 提取此范围内的水面作为渔业养殖地。园地则是依据中国 1∶ 100万植被数据集确定分布范围。需要说明的是, 若上述区域与重点调节生态用地相互重叠, 则依据生态功能优先保护的原则, 将这些重叠区域依然划分为生态用地范围。这样最终划定了牧草地、用材林地、渔业养殖地和园地等的分布范围。

表2 “ 三生用地” 的提取方案 Table 2 The extraction method of ecological-living-industrial land

(3)根据近期土地利用图, 分别提取林地、草地、湿地和冰川的范围, 然后扣除上述(1)、(2)的用地范围, 剩余的区域即为一般生态调节用地。依据土地利用图提取沙地、盐碱地、裸岩石砾地、戈壁、高寒荒漠、苔原等土地, 作为生态容纳用地。

(4)对于耕地、工业生产用地、城镇建成区用地和农村生活用地, 则按照三生用地分类体系(表1)与土地利用图的对应关系, 直接进行归类、提取和重命名。

需说明的是, 土地利用图仍然是本研究中“ 三生用地” 的分类基础。土地利用体系包括6个一级类, 25个二级类[31]。其中, 一级类包括耕地、林地、草地、水域、城乡工矿居民用地、未利用地。根据土地生态功能的差异, 把未利用地中的沼泽和水域合并作为湿地。冰川的生态功能显著, 但比重很低, 面积小, 故本研究将冰川和湿地归为一类, 暂命名为湿地和冰川, 以有利于空间落图。

2.4 数据来源

全国土地利用图、中国1∶ 400万水系分布数据集和中国1∶ 100万植被数据集[32]来自于中国科学院资源环境科学数据中心(http://www.resdc.cn), 生态功能区划来自中国科学院生态环境研究中心(http://www.ecosystem.csdb.cn/ecoass/ecoplanning.jsp), 自然保护区分布来自WCMC(http://protectedplanet.net/), 中国自然保护区区划来自《中国自然保护区区划系统研究》[33], 速生丰产用材林基地建设分布和京津风沙源治理工程分布来源于《林业科学数据集(第一卷)》[34], 牧业县(市)分布来源于中国畜牧业年鉴[35], 渔业重点县(市)分布来自于中国渔业年鉴[36]。国家级公益林区划3)、全国水土保持规划4)作为参考数据用以辅助选取。

表3 中国“ 三生用地” 面积统计 Table 3 Area of ecological-living-industrial land in China
3 结果分析

中国生态用地、生态生产用地、生产生态用地和生活生产用地等面积分别为603.70万km2、135.38万km2、200.19万km2和20.73万km2, 各占国土面积的62.89%、14.10%、20.85%和2.16%(表3)。各类功能用地面积存在明显的差异, 承担生态调节功能的用地比重最大, 而人类活动的主要区域即城镇用地和农村生活用地的比重最小。从二级分类上看, 生态容纳用地比重最高, 占到国土面积的20.17%, 耕地和一般调节生态用地比重位居第二和第三, 分别达到了18.76%和17.87%, 而洪水调蓄用地、渔业养殖地和工业生产用地比重最小, 仅为0.25%左右。

从空间分布上看(图1), 生态用地主要分布在中西部, 重点调节生态用地分布较为分散。具体来讲, 水源涵养用地分布在全国大江大河的源头和重要的水源地; 河岸防护用地广泛分布于 各重要流域的两岸; 防风固沙用地皆分布在北方的风沙源地; 洪水调蓄用地集中在长江淮河下游和松嫩平原等区域; 土壤保持用地则是分布在包括东北黑土、黄土地区和西南喀斯特地区等水土流失重点控制地区; 生物多样性用地则是分布在特定的生态系统和生物栖息地。一般调节生态用地主要分布在一、二级阶梯, 而生态容纳用地则集中于西北干旱区。

图1 中国“ 三生用地” 空间分布图Figure 1 Spatial distribution of ecological-living-industrial land in China

生产生态用地集中分布在中东部, 耕地大片分布于东北平原、黄淮海平原、长江中下游平原及江淮地区、四川盆地、洞庭湖平原和鄱阳湖平原等地区。园地则分布在上述平原地区以及低缓的丘陵地带。

生态生产用地中牧草地分布在西部和北部的草原地区, 而用材林地主要部分集中在东北地区和南方地区, 渔产养殖地则更集中分布于东部沿海地区, 这三类用地因其生产功能具有明显的地域分异。

生产生活用地则更多地积聚在东部地区, 是传统的工农业生产分布和人类活动密集的区域, 承担着中国主要的生产、生活功能。

4 结论与展望

本研究从土地利用的功能角度出发, 构建了生产、生活和生态功能的“ 三生用地” 分类体系, 并制定了各类用地的提取方案, 初步绘制了中国“ 三生用地” 的空间分布图。结果表明, 生态用地、生态生产用地、生产生态用地和生活生产用地等面积分别为603.70万km2、135.38万km2、200.19万km2和20.73万km2, 各占国土面积的62.89%、14.10%、20.85%和2.16%。中国生态用地主要分布在中西部, 生态生产用地因其生产功能具有明显的地域分异, 生产生态用地和生活生产用地则更集中分布在东部地区。

本研究在“ 三生用地” 分类体系中强调了生态用地概念, 并定义传统概念里的难利用地(沼泽除外)为生态容纳用地。目前, 仅是对“ 三生用地” 的分类体系做了初步的探讨, 还需进一步完善, 需要与现行的土地分类系统进一步协调, 增加“ 三生用地” 分类体系的实用性。另一方面, 以土地功能为主的划分, 其空间落图存在功能交叉重叠的问题, 所提出的用地提取方案需要细化, 以便准确测算各类用地, 从而为土地利用总体规划提供指标控制的科学依据, 并且不同用地功能的高低需要进一步的研究。

The authors have declared that no competing interests exist.

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