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其一是资源利用的复合性。
城乡交错带经济系统是在原有农村经济基础上叠加城市经济要素形成的,产业结构与土地利用活动与典型的农村地区相比,出现了明显的多样性特点,形成了一种非农产业为主体,城市与农村土地利用景观相结合的综合型资源利用结构体系。
其二是经济的发展对城市的依附性不断加强。
在城乡交错带的演变发展中,总是表现出乡村要素不断减弱,城市要素不断加强,乡村最终变为城市的演替过程。
2.人地矛盾复杂尖锐
早在1905年,便把过渡带(ecotone)看成是一种紧张带(zoneoftension).城乡交错带地处城市与乡村相结合的部位,不仅是城乡矛盾的最前言阵地,城乡摩擦最敏感的地带,而且是目前我国人地关系最紧张的地区之一。
首先,城乡交错带是目前我国人口增长幅度最大的地区。
在这里,一方面人口的自然增长快,另一方面还承受着巨大的人口机械增长,即城市人口的扩散与外来人口的联系。
其次城乡过渡带又是城乡建设发展最快的地区,在人口不断增加的同时,城市功能的扩散与乡村非农产业的发展,大量占用了各种农田与耕地,造成土地资源不可逆转的流失。
这种人口与土地的逆向增加趋势,虽然在全国特别是各大城市都有所表现,但在城乡交错带这一特定地域内却表现的尤为突出。
而且很显然,这里不仅目前的土地供需矛盾严峻,土地超载现象十分明显,而且将是我国21世纪人地关系最为紧张的地带。
3.人地系统内部调空机制紊乱,脆弱风险性大
从生态学的角度看,过渡地带通常分布有若干接近于它们忍耐极限的有机群体,而且这一地区环境因素的波动变化的频率和幅度都较明显。
因此系统的稳定性较其临近的系统低。
城乡交错带一方面由于自身人地关系紧张,如人口超载、生态环境恶化等,系统组成要素,特别是人地之间不能有效地耦合,自组织能力弱,无法抵抗外部突发性因素的侵袭;
另一方面由于地处两个系统的过渡带。
系统的反馈机制较相邻的城市或农村区域系统明显减弱,从而表现出一定的脆弱风险性。
4.城乡交错带人地关系地域系统同其他系统一
样,随着其所处环境条件的改变而不断地演变发展.
如系统结构的有序无序新的有序、系统状态平衡
不平衡新的平衡之间的不断转换,系统功能的不断完善等等,表现出了较明显的时间序列。
但城乡交错带作为城市郊区化、乡村城市化与城乡交互作用的产物,其动态演变还表现在随着两侧城市与乡村地域系统的不断变化,如城市实力的增强与地域扩展、乡村经济的发展与城镇化水平的提高,以及由此所带来的城乡相互作用方式与程度的改变,城乡交错带人地关系地域系统的地域范围在不断地发展变化,并由此带来系统一系列相应改变。
三、城郊地理调查方式设计的理论依据
对于城郊这个极为特殊而复杂的过渡地带进行野外调查,其内容是相当丰富多样的。
根据前述的城乡过渡带人地系统的基本特点,采用何种调查方法更有助于提高乡土地理教学与研究的效率,是城郊型地理调查设计中首先要考虑的问题。
1.城郊的双邻区位与取样反差对比调查方式
城郊的一侧邻城市,另一侧邻乡村,这种双邻的优越区位最能感受城乡反差,这就为地理调查提供了可比的空间单元(图5-1)。
根据这一原理,可以用取样反差对比的方式调查城市在过渡带的影响以及农村在过渡带的影响,进而扩展并引伸到城市与乡村的地理比较。
从另一角度看,可以借鉴前述的城市型地理调查与乡村型地理调查内容,将城市与乡村调查在城郊得到统一。
这种调查方式比较省时,可以小组行动,具有较强的可操作性,能在较短的调查期内达到目标。
2.城乡过渡性与样带梯度差调查方式
城郊这一城市向乡村的过渡区域,土地利用变化规律符合“杜能环”所揭示的城市周围地区土地利用距离衰减原理,具有这一环境展示的土地利用同心圆结构形态(图5-2)。
图5-2城乡梯度模式
最能直接感受到这种人地相互作用梯度差异的野外调查方式就是通过沿样带调查。
样带选择的最基本原则有两条:
一是单位距离内类型最多;
二是单位距离内变化最大,并且递变梯度大。
样带调查较取样调查具有更好的地理空间规律研究的可能,便于组织学生建立一个观测序列,从而达到对城郊过渡性以及城市化水平规律的总体认识。
3.城乡之间交错多样性与面状普查——观光方式
城市与乡村之间存在着强烈的相互关联、相互作用的关系,这种关系的结果从类别上表现出土地利用,产业结构、人口构成等的多样性;
从改造利用自然的程度上表现出的城市化强度差异,即城市问题与乡村问题的多样性;
从城市矛盾方面表现出了人与人、地与人、集团之间的复杂性。
为了全面地理解并且印证这个地带的交错多样性,对研究区获得总体的概念,通常可以采用普查观光的方式,记录所见所闻。
普查路线通常选择不同级别的交通廊道,形成网格状调查路线(图5-3)。
通过多点,多线调查形成对整个面的覆盖。
这种方法以“走马观花”为主,在比较典型的地段可“下马观花”。
图5-3点、线、面城乡调查
4.人地矛盾焦点问题与系统调查方式
控制人口、保护土地是我国的两大基本国策。
人地关系在城乡过渡带表现得极为尖锐,问题集中在三个方面:
其一,人口迁移与流动失控,外地人、城市人、当地人的流动频繁;
其二,城市扩展、占用耕地或闲置土地,造成土地利用与保护的无序;
其三,城市垃圾点源污染与乡村面源污染同时存在与扩展,造成环境恶化与不安全(图5-4)。
依据这些矛盾和问题的成因,设计调查方式应该是采用以问题为主线,将源、汇及交的关系看成一个动态的系统,追溯源的发生地、扩展形成、路径、方式,解决汇与交的影响程度与特征。
这种系统调查,依据内容需要来选择样区,线网调查或样带调查等方式,是一项比较复杂的系统工程,通常需要教师做预先选线,然后再布置学生调查。
系统调查的最大优点是可以通过多个实践环带,将城郊系统的形成、结构及可持续发展的感性认识与城市化过程中的PRED理论连为一体,理解现象的成因机制。
正因如此,这类调查有一定深度,通常可在高中生中开展。
第二节城郊型土地利用调查
一、土地利用类型划分与结构调查
1、土地利用类型特点
城乡交错带作为一种过渡性地带,是农业用地与非农业用地的复合区。
又在一定程度上保存了原有的土地利用格局,而且还由于边缘区位效应的作用派生出了一些特别活跃的边缘性用地类型,如温室、大棚等高产菜地、花卉园艺、奶牛业、养殖业等,从而形成了本地区土地利用类型多样,结构十分复杂的局面。
2、土地利用调查分类系统
用于野外调查的土地利用类型划分具有城市与乡村土地利用分类的共性,也有其特殊性,分类体系可根据土地利用的功能与测量重点划分为9大类(表5-1)。
按类型进行面积草测和属性描述,然后绘制土地利用图,量算面积,从而得出土地利用的空间结构和数量结构。
表5-1城郊型土地利用调查分类
土地利用类
土地利用亚类(主要调查)
建筑用地
居民用地(别墅、公寓、居民、棚户)
工矿用地、文化娱乐、仓库开发区用地
蔬菜用地
温室蔬菜地、蔬菜地、地膜蔬菜地
园艺用地
花卉、苗圃、绿地、公园、果园
养殖用地
渔场、禽蛋园地、奶牛园地、其他
耕地
乔木林、灌木林
空地
裸地、闲置地
交通用地
高速公路、公路、铁路、机场
游憩地
风景区、古迹等
水面
河流、水库、
其他
采石坑、垃圾站、空地
二、土地利用变化测量与调查
1、土地利用变化特点
复杂多样的土地利用类型在城乡交错带产生十分激烈的相互竞争,不断引导土地向经济效益高的部门转移。
据北京市朝阳区调查,农业用地与乡镇企业用地生产效益分别为1425.06元/亩与16890.5元/亩,两者相差12倍。
在比较利益的驱动下,致使农用地向城市用地、农业用地向非农业用地不断转移,从而赋予了城乡交错带土地利用较高的结构可变性,因此土地利用的类型转移与结构变化是进行土地利用测量的重点。
这项调查是在土地利用现状调查的基础上,通过定地块访问的途径,恢复原有的土地利用类型,然后再通过对比范围找出变化量(图5-5、表5-2)。
建筑用地是土地利用动态变化测量的重点,由于城市化水平的可视化指标和标志是建城区的面积比例,也就是说建筑物用地是它的具体化,建筑物面积、容积和密度均为可测指标,年代也易于访问和调查,可以用建筑物动态变化划定空间扩展范围和计算速度。
建筑用地是完全人文化的土地覆盖类型,任何一种用地转化成建筑用地,其变化的反差均是剧烈的,因此建筑用地变化是最为敏感的土地利用变化。
图5-5某区土地利用现状
表5-2地块调查访问
地块
现代年代土地利用
5年前土地利用
1
建筑用地+菜地
2
菜地
菜地+农耕地
3
农耕地
4
风景园地
荒地
2、土地利用空间速度测量
W
采用样带调查的方式,从城区→乡村的过渡带上选择一定宽度(通常500—1000米)的条带,利用草测填图的方式,绘制出土地利用图(图5-6),为了节省时间,保证交通,最好选择交通廊道为中轴线。
从中可以目视出距城市交通的土地利用类型组合与占地比例的变化。
也可以按等距离切块,形成一个个小样方,计算每个样方中土地利用种类的多样性和利用强度,得到定量化
的变化梯度。
三、非农土地利用问题调查
1、主要问题
城乡过渡带的土地利用问题最突出地表现在四个方面:
第一,人增地减,非农用地大量占用各类农田,造成土地资源不可逆转的流失,土地超载现象十分严重,因此,耕地的非农占用是调查的主要指标。
第二,非农扩展失控,盲目占地严重。
随着城市规模的不断扩大,市区用地十分紧张,许多企事业单位,集体或个人采取多种方式租地、租房或变相买地、买房子,占用郊区耕地。
同时村镇建设也抢占地,造成聚落布局分散,土地利用呈现破碎化和无序化,因此,可以用地块破碎度和信息商为指标,表达土地利用的无序状态。
第三,非农用地长期征而不用,闲置浪费。
用闲置地的比例可以表征土地利用的不充分性。
第四,城乡建设用地极不协调,主要表现有“农村包围城市,城市又包围农村”的混杂局面,“院内现代化,院外脏乱差”形成强烈反差,以及乡镇企业与居民点相混杂,“村村点火,处处冒烟”。
可以采用居民用地类型和绿化率来表示不协调性。
2、调查目标选择与记录
对土地利用进行调查时会发现很多不合理的现象,通常要随时将它们记录下来。
选准具有说服力的典型例子并非一件易事,通常是通过大量的观察和对比之后才选中目标(表5-3)。
对于非农土地利用这类比较敏感的问题,采用民间暗访,也就是说通过老百姓的访问了解问题的来由。
最有可能实现的记录方式是用摄像或摄影方式,真实地记录下来各类问题的表现类型,然后将摄像地点记录于地图上。
若干地点的照片可以反映出问题的分布规律,为分区、分地带合理利用土地提供依据。
同时照片留下了历史的瞬间,成为日后动态对比的参照资料。
表5-3建议调查目标类型
拍照用地反差类型
直观可视的问题
水泥建筑废墟与农田
非农占耕地,不可逆转
别墅与棚户并存
聚落混杂,贫富差异
建筑群内外差异
城乡用地不协调,生活—生态不协调
闲置土地
浪费土地
3、重视生态安全用地
城郊是城市的生态屏障与灾难风险分担区,前者显而易见,包括护城河,防火带等;
后者主要承担水灾分洪。
因此保留一定面积的林地和草地是十分必要的。
在野外调查中,要特别关注绿化面积比例及其绿化带的布局。
对于郊区为山地丘陵的地段,要特别注意水土保持,对水源地进行调查。
第三节城乡型垃圾及污染调查
城乡过渡地带兼有城市与乡村的环境问题,这里的重污染企业,堆积如山的垃圾景观随处可见,农田化肥,农药污染相当严重,是生态环境问题最严重的地区。
一、垃圾调查
1、城市边缘区的垃圾调查
“垃圾围城”已成为城市生态环境问题的一个重要警示,引起人们的高度重视。
城市是一个巨大的有机系统,它不断地进行着新陈代谢,向边缘带排放垃圾。
城市边缘带通常成为垃圾转场,由于城区垃圾清运量不断增加,以及边缘区垃圾转运能力有限,相当部分垃圾不能及时运走。
垃圾越堆越多,成为垃圾景观。
在对城市边缘区垃圾的调查中,首先调查垃圾的种类,比如可分为工业垃圾、企业垃圾、建筑垃圾和生活垃圾等;
然后调查垃圾堆放地的类型,比如有规划堆放地(转运站)、填埋场、任意堆放地,并将其标于地图上;
再跟踪或访问运送方式和运送量,草测垃圾占地面积和体积。
2、垃圾堆环境污染调查
城乡的垃圾堆放来源是多方面的,可以归纳为三种主要来源,占比例最大的是来源于城市的垃圾,其次是居民就地堆放的生活垃圾,还有工业、企业、事业单位堆放的垃圾。
在调查之前,先准备一幅研究区内的工业分布图、居民地分布图,作为调查填图
图5-7垃圾堆放示意图
的底图。
调查时首先要确定位置,然后标于图上,草测垃圾堆的占地面积和体积。
图5-7给出了一个城市边缘的垃圾堆放图。
最
后从垃圾与其环境的关系,分析大量垃圾堆放给环境造成的污染。
由于生活垃圾和建筑垃圾大多为松散物,可以选择干旱风天观察或访问当地,刮风扬尘增加大气中不卫生的尘埃的情况。
北方的城乡过渡带垃圾,大多对春季大风扬尘有贡献,成为就地起尘的尘源地。
如果将垃圾堆放地与大气风向和地面径流方向联系起来,可以划出污染影响区。
可以对垃圾堆放地的合理性做出评价。
二、化学农药污染调查
1、认识化学农药的危害及对土壤的污染
郊区是化学农药使用和污染最为严重的地带。
化学农药的大量使用,主要目的是保护植物免受有害生物的危害,但同时农药在植物体内有一定的残留性,可以通过食物链对动物和人体产生影响,对人体健康产生毒性。
我们日常吃的蔬菜、水果大多使用过化学农药,因此在吃这些东西的时候,要将表面残留农药洗净。
化学农药对土壤污染主要表现在对土壤中的消化细菌、根瘤菌和根际微生物的抑制污染,影响土壤动物的数量和种类。
化学农药的施用过程一方面直接参与大气、土壤、地表水的生物化学循环过程,另一方面直接接触植物(作物),通过农产品直接影响人的健康(图5-8)。
图5-8农药在自然界中的转移
2、化学农药施用调查
施用化学农药调查的主要方法是按地块专访,填写调查表,以此获得在空间上可定位的化学农药污染分布图的数据。
调查表内容主要涉及地块种植作物类型品种,如蔬菜—西红柿等;
施用农药类型,如敌草隆等;
施用农药季节和次数;
单位面积的用药量等(表5-4)。
表5-4地块施用化学农药污染调查
地点____地块编号____调查时间____
地块属性
面积______种植作物名称________
地块施用农药情况
农药种类_________________________
平均用药量_______
总用药量_______
地块虫害状况
病虫害种类_____________________
对作物的危害_______________________
施药方式
人工作业______________
机械方式_____________
施用农药时间
打药月份_______
打药次数_______
上市前最后一次打药间隔________
土地主人的行为
自家人吃的果类打不打药_________
打药对市民健康的影响________
打药控制与效益的关系________
3、化学农药污染扩散调查
仍然采用专访调查方式,对施用农药量较大地块的农副产品的去向进行调查,从而得到产品销售地的分布(图5-9)。
在对农产品去向调查中,主要记录五项指标:
农产品种类、数量、运送距离及销售点、食用人群、上市之前最后一次用农药的时间。
4、防止化学农药污染的行为调查
合理施用农药,把握施用农药的安全间隔期,是防止农产品中农药残留量超过允许极限量的主要保证。
有关农药管理法规是以防止污染为主要目的的对策之法,但在农药施用者的头脑中是否有这种意识和概念,直接关系到农药污染的形成与扩散。
因此需进行问卷调查(表5-5),了解人的行为对污染度与扩散的影响。
表5-5生产者与消费者对农药污染的行为调查表编号____
行为人姓名_____年龄_______性别_______
施用农药的知识
是否使用的是注册后的农药_______
是否知道“农药安全使用规定”_______
用什么药是依据什么来选择________
农药污染常识
对劳动者有什么影响_______
对土地有什么影响________
对食用者有什么影响________
生产者减少污染的办法
怎样控制打药期_______
哪类农产品最易被污染_____
对洗食蔬菜和果品的建议____
消费者减少污染的意识
哪类蔬菜农药污染最严重____
清洗农药污染的最好办法_____
农药对人体的危害主要有什么_____
看到蔬菜上的虫眼你会想到什么______
三、乡镇企业污染调查
城郊是乡镇企业高度集中和快速发展的地带,由于企业规模较小,缺少污染治理设施和意识,致使废水、废气和固体废弃物不仅污染附近农田,而且对城市生态环境安全构成威胁。
1、乡镇企业类型布局调查
乡镇企业类型与其排放污染物类型直接相关,调查乡镇企业污染状况是在收集已有的地图资料(如工厂布局图)的基础上,通过线路调查,将乡镇企业的位置绘在地图上,根据企业类型及产品名称判定可能的污染性质(图5-9)。
若将乡镇企业点位与地理背景进行相互关系的分析,便可判断出某个居民区的大气污染源地和水污染源地,例如图5-10所示,水泥厂布局在居民区的上风头,造纸厂布局在上水头,显然构成了当地重要的污染源。
图5-10乡镇企业点位图
2、典型乡镇企业污染物调查流程
基本调查与实证程序如图5-11。
典型乡镇企业的选择要把握两个原则,一是类型上的典型性,如废水排放企业、废气排放企业和废物排放企业;
二是污染影响的可视性。
通常采用访问调查和现场拍照证实相结合的方法。
图5-11典型产值企业污染调查流程
第四节城郊野外样带地理基地建设及动态调查
一、城郊野外样带与地理基地
1、城市—乡村梯度带作为野外地理基地的可能性
城郊是连接城市与乡村的特殊地带,这一地带从横向看呈现围绕城市的环带分布,从纵向看则形成从城市到乡村的地理梯度变化。
因此选择后者作为野外地理综合调查基地具有四个方面的可行性:
①距离合理。
对城市学生来说,可以在较短的距离内专门或利用郊游进行地理调查;
对城市学生来说,可以以生活的环境为基点,在较短的距离内感受到城市和乡村的影响;
对乡村学生来说,也可以在距离较短的范围内,专门或利用进城,进行地理调查。
②便于测量与观察。
城乡过渡地带自然与人文景观高度可视,这对于学生来说,野外调查最有意义的是对直观的目标观察与测量,同时来自乡村、城市、城郊的不同学生都能在城郊找到各自生活中熟悉的环境或现象。
③便于动态监测。
人类对自然的改造利用以及快速城市化现象,在城郊地带反映最为敏感,而且标志明显,可以定时动态监测出城市化的变化量,以及城市化对其他地理因素影响的变化量。
④便于发现问题。
城乡过渡带是PRED矛盾最突出的地带,在较小的范围内就可以捕捉到若干人地矛盾以及环境污染等问题,对学生观察与思考问题提供了良好的训练空间。
2、野外地理基地建设的主要任务
建立野外地理基地是乡土地理课程建设的实体,是锻炼与提高学生地理研究能力,印证课堂理论学习的场所,是教师区域地理研究与教学创新能力产生的源泉。
建立长久性野外实习基地,可以不断积累教学经验和沉淀研究成果,使乡土地理研究走向正规和成熟,真正使学生受益,并为整个地理类课程提供实习场所。
野外地理基地建设有五项主要任务:
一是选择样带位置。
在考虑到城郊过渡带基本特性和可持续性外,还要考虑样带辐射范围内的学校数量,以便学校联合建设基地,达到事半功倍的效果。
二是确定样带的范围。
样带选多长、多宽要根据不同城郊规模而定,宽度通常在100米—500米之间,不超过1km,长度通常1km-10km,不超过30km,宽度与长度的确定准则主要考虑到学生野外实习要当天可以返回的自行车速距离。
三是选择重点研究地点,并设立标志物。
重点研究地点或观测点的选择可以是均匀布设,例如每500米设一个点,也可以按过渡带的性质设点,例如在样带内的地貌转折处设点,或在某个工厂、农田、住户等处设点。
设立标志物以便日后不同时期观测者定位,并可建立观测点的动态变化序列。
四是进行投资预算。
建立野外实习基地需要有一定的投入,这个投入有一次性的和每年的,根据各个学校的实际情况而定。
五是确定实习计划,包括实习人员与时间、实习目的及内容等。
四、样带综合地理调查指标分类体系
1、指标选取原则
指标分类体系是确定样带综合地理调查
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