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平凉市土地利用与生态环境建设研究

平凉市土地利用总体规划修编专题研究报告之六

平凉市土地利用与生态环境建设研究

平凉市国土资源局

北京新兴京华国土规划设计院

二〇〇九年十月

目录

第一章概述1

第二章土地利用与生态环境概述2

一、平凉市概况2

二、平凉市生态环境因子3

三、平凉市土地利用特点及存在问题6

四、平凉市土地利用对生态环境的影响分析8

五、平凉市土地生态足迹分析10

第三章风景名胜资源环境现状及其土地利用影响评价15

一、平凉市风景名胜资源环境的构成与功能15

二、土地利用对风景名胜资源环境的影响机理研究23

三、平凉市土地利用对风景名胜资源的影响因素识别28

四、土地利用对风景名胜资源影响敏感性分区33

第四章平凉市土地利用水环境系统现状及影响评价37

一、平凉市水资源的构成及特性37

二、平凉市水环境资源变化与土地利用的关系40

三、土地利用对水环境的影响机制研究41

四、土地利用对水环境系统影响敏感性评价43

五、土地利用对水环境系统影响评价结果及其分析47

六、平凉市土地利用对水环境适宜性分区评价49

七、对水体周边土地利用安排布局及方向性建议53

第五章平凉市土壤环境现状分析及其影响评价55

一、平凉市土壤环境的构成与功能55

二、平凉市土地利用对土壤环境的影响因素识别56

三、平凉市土地利用对土壤环境影响敏感性分区57

四、平凉市土壤环境影响范围内土地利用方式建议57

第六章平凉市土地利用的大气环境质量及其影响评价59

一、平凉市环境监测点大气质量现状及评价59

二、平凉市土地利用对大气环境的影响识别分析61

三、平凉市土地利用对大气质量影响的减缓措施62

第七章平凉市土地利用的气候环境现状及其影响评价64

一、平凉市气候环境的组成及其质量状况64

二、气候环境的环境功能65

三、平凉市土地利用与气候变化的影响关系及其影响识别研究66

四、土地利用的气候环境适宜性分区评价68

第八章平凉市土地利用生态环境综合影响敏感性分区70

一、平凉市土地利用生态环境综合影响敏感性分区方法70

二、平凉市土地利用环境影响现状综合敏感度评价78

第九章平凉市友好型生态环境下土地利用模式的构建80

一、平凉市友好型生态环境建设的原则与目标80

二、平凉市环境友好型土地利用建议81

三、平凉市环境友好型土地利用模式的构建84

第一章概述

随着人们认识水平和生活质量的逐步提高，对适宜环境的需求也日益强烈。

党的十六届三中全会就明确提出了“树立全面、协调、可持续的发展观”的理念，同时将统筹人与自然的和谐发展作为未来工作的重点。

按照这一发展要求，《国土资源部关于做好土地利用总体规划修编前期工作意见的通知》将“如何协调土地利用与生态环境建设”作为规划修编的一个重点内容。

随着平凉市社会经济的快速发展，势必引起用地需求的增加。

由于土地本身既是重要自然资源，又是基本生态环境要素之一，因而合理的土地利用方式和布局是保障平凉市良好生态环境的关键。

为了贯彻科学发展观，实现既保障社会经济发展对土地的合理需求，又维持良好的生态环境质量，达到土地可持续利用及土地利用生态调控的目标，有必要对平凉市土地利用与生态环境建设协调问题进行深入研究。

本专题研究从土地利用对生态环境的影响机理分析出发，在对平凉市生态环境建设现状进行客观评价的基础上，通过平凉市土地利用的环境影响因素识别，提出了建设友好型生态环境前提下平凉市土地利用的环境适宜性分区思路，并结合平凉市土地利用的环境适宜性分区成果，对未来平凉市建设友好型生态环境前提下合理利用土地资源的模式提出了指导性建议。

第二章土地利用与生态环境概述

一、平凉市概况

平凉市位于甘肃东部黄土高原，陕、甘、宁3省交汇处。

位于东经105°20'－107°51'，北纬34°54'－35°46之间'，东邻陕西咸阳，西连甘肃定西、白银，南接陕西宝鸡、甘肃天水，北倚宁夏固原、甘肃庆阳，是古“丝绸之路”东端重镇，甘肃东部重要的区域性中心城市和承接中东部省区产业转移与开放开发的“东大门”。

境内海拔在1100-2000米之间，属温带半干旱大陆性气候。

所辖7县区由六盘山纵向隔为东、西两部分。

东部为崆峒、华亭、崇信、泾川、灵台5县区，地处泾河上游；西部的静宁、庄浪2县地处葫芦河中游，属渭河流域。

辖区东西长229.8公里，南北宽98.4公里，总面积11169.7平方公里。

市政府驻地东距西安304公里，西距兰州350公里，北距银川400公里，区位条件较好。

2005年，全市总土地面积1119671.28公顷，其中耕地381052.7公顷，山塬旱地占90%以上；境内有黄河一、二级支流泾河、渭河水系的干支流18条，流域面积8000平方公里，年总径流量15.28亿立方米，年土壤侵蚀模数在5000吨以上。

现有林业用地4818450.90亩，其中：

有林地2230280.20亩，灌木林地631589.90亩，未成林地1654493.70亩。

活立木总蓄积量980万立方米,森林覆盖率为28.69%。

境内植被分布不均，水土流失严重，干旱少雨、风沙、冰雹、霜冻是最主要的自然灾害,是典型的雨养旱作农业区。

二、平凉市生态环境因子

（一）气候条件

平凉市属温带半干旱、半湿润的大陆性季风气候。

全市年均降水量为420-600毫米，年均气温为7.4-10.1℃，气温年平均较差为9.7-12.8℃，平均无霜期为156-188天，年平均日照总时数2144-2380小时，年太阳辐射量为123-134千卡/平方厘米。

就全市而言，气候温和，雨季集中，光照充足，夏季相对于西安、兰州较为凉爽，关山林区有良好的避暑气候条件。

（二）地形地貌

平凉市地处西北黄土高原的中部地带，陇山山脉及六盘山支脉自中部突起，地势为西高东低，中部隆起，南北倾斜，山、川、塬、河谷阶地相间，梁峁起伏，沟壑纵横，海拔高度在1100-2000米之间。

全市形成了三个大的地貌单元：

东部黄土高塬沟壑地貌、中、南部山地地貌、西部梁峁丘陵沟壑地貌。

（三）土壤状况

据《平凉土地资源》资料统计，平凉市土壤种类繁多，共分8个土类，12个亚类，26个土属，39个土种。

但土质贫瘠，坡度大、流失多，且缺磷、少氮、钾不足，有机质缺乏。

（四）自然资源

平凉全市的自然资源主要有矿藏资源、耕地资源、森林资源和草场资源四大类。

1、矿藏资源

平凉市煤矿、石灰岩等有比较优势，是甘肃最大的煤电产业基地。

境内的华亭煤田是鄂尔多斯聚煤盆地中层煤最厚的地段，总面积150平方公里，是甘肃省第一大煤田，煤层平均厚度28.7米，总储量34.7亿吨，且煤质优良，是平凉的工业基础。

2、耕地资源

平凉现有农业用地1014604.43公顷，其中耕地381052.70公顷，盛产小麦、玉米、马铃薯、谷类，有“陇东粮仓”之美誉，是甘肃主要农林产品生产基地、西北重要的畜牧业基地和中药材产地，被农业部划定为全国苹果优势产区。

3、森林资源

平凉市属森林草原带，为落叶阔叶林向草原过渡地带，共有高等植物98科、618种，藤本、草本植物769种，党参、黄芪、甘草、冬花等中药材150多种。

森林覆盖率28.69％，在省内植被相对丰富。

关山林区为陇东最大林区，全省九大林区之一。

平凉野生动物资源相对丰富，有9目22科50种，鸟类有16目41科165种。

4、草场资源

全市天然草场总面积147525.82公顷，正常年份产鲜草90万吨，其中可利用鲜草54万吨。

市内天然草场可分为山地草甸类、疏林草场类、草甸草原草场类和草原类四种。

平凉是甘肃省农区畜牧业第一大市，红牛年饲养量、出栏量和肉产量高居全省第一位，“平凉红牛”已成特色品牌。

（五）水文条件

平凉市属黄河流域，临泾、渭二水，有大小支流近20条，西部渭河支流葫芦河，流域面积3720.2平方公里。

东部泾河，流域面积7420.6平方公里，这两河是全市主要的地表水，有一定污染，来源主要是降水。

地下水资源多以浅层地下水形成，储藏于地表至相对不透水层之间，全市地下水蕴藏总量为4.40亿立方米，其中部分是地热水，水质大体与地表水相同，矿化度略高于河水，均适合人畜饮用。

（六）自然与人文景观

平凉历史悠久，文化底蕴深厚，是华夏文明的发祥地之一，也使中国道源文化的发源地，是中华民族在黄河中上游的摇篮。

早在60万年前的旧石器时代，平凉就有早期人类活动，“泾川人”旧石器时代晚期智人头盖骨化石的出土（比北京山顶洞人早四万多年）。

先民村落遗址的发掘，商代阮、共、密须等各国部落在平凉的兴起，以及3000多年前周朝的辖治，就是平凉人在黄河流域创造出中华民族最早的农业文明的历史见证。

平凉历史悠久，文化底蕴极为深厚。

据考古发现，平凉拥有旧石器时代、新石器时代的仰韶、齐家文化遗址及各个历史时期的文化遗址1196处，古墓葬55处，古城址13处，石窟8处，钟塔5处；国家、省、县级文件保护单位272处，其中国家级2006年待公布2处，省级61处，县级211处；各类文物藏品31963件，其中三级以上文物5456件，国宝1件，国家一级文物197件，出土于泾川县大云寺的佛祖舍利金银棺、灵台县的西周青铜器和南宋货币银合子等文物被誉为“中华文物之最”。

在悠久的历史文化熏陶和渊源流长的泾河水的哺育下，平凉相继形成了本区域的特色文化，即道源文化（崆峒文化）、西王母文化、古成纪文化、丝路文化、周文化、皇甫谧针灸文化等。

经过多年的挖掘开发，初步打造出了崆峒、西王母、大云寺、皇甫谧等有较强吸引力和较大影响力的四大“文化名片”。

深厚的文化积淀与现代文明的有机结合，使平凉充满了灵气，充满了魅力，形成了多元、厚重、包容、开放的区域文化特色。

三、平凉市土地利用特点及存在问题

（一）平凉市土地利用特点

1、土地利用类型多样，分布差异明显

地理位置、地形地貌、气候条件对土地利用的影响，以及人们先易后难、先平地后山地、先浅山后深山的土地利用演进过程，注定了平凉市土地利用现状类型的多种多样。

众多的土地利用类型在地域分布上大体呈现出：

耕地广泛分布于山、川、塬；园地主要分布于川、塬区；林地中的天然林集中于关山一线；城乡建设和交通用地以川、塬区占绝对数量；而水浇地则全部分布在比较宽畅的泾河川、汭河川、威戎川等河谷川区。

2、坡地多而平地少，农业用地占绝对数量

全市比较平坦的川塬地占总面积的比例不足30%，而大于25度的陡坡地却高达28.5%。

在耕地中，山坡地（不含水平梯田）占53.4%，其中：

16—25度的占56.5%，大于25度的占2.8%。

平凉市是一个传统的农业地区，农用地占土地总面积的90.6%，占已利用土地面积的95.3%。

3、垦殖指数高，天然植被差

2005年，平凉市垦殖指数为34.03%。

建国以来，由于大规模垦荒、毁林、毁草，使得主要分布于山底部的耕地逐渐发展到半山坡乃至山脊、山梁顶部，降低了天然植被覆盖度，扩大了水土流失面积并加重了流失程度。

4、土地利用率高，后备资源不足

2005年，全市土地利用率为95.1%，未利用地仅占土地总面积的4.9%。

其中，沼泽地、沙地、裸土地、裸岩石砾地占未利用土地的21.95%。

因此，今后的广度的土地资源开发，即土地数量开发已潜力不大。

5、建设用地增加速度快，所占土地条件优越

2005年，平凉市建设用地总面积50137.68公顷，较2002年增加了13.89%。

建设用地以平地和水源、交通条件好的土地为方向和目标，因而大量的川、塬和公路沿线平坦肥沃的土地被建设用地占用。

6、注重农业用地布局，使用地分布趋于合理

近年来，人民已日益重视因地制宜、合理利用土地的问题，除了历年坚持不懈大搞农田基本建设，兴修梯、条田外，合理调整和布局农林牧生产用地已初见效果。

形成了从下到上农、果、草、林的土地空间立体布局，符合黄土高原丘陵沟壑区农业应以基本农田为主，以种草养殖为纽带，以林木为屏障的良性生态系统要求。

（二）平凉市土地利用问题分析

1、人口密度不断增加时土地资源日趋紧张

人口的迅猛增长，对土地需求愈加强烈。

但由于平凉市生产水平低，致使整个土地利用回旋余地小。

2、天然林线大幅度退缩

平凉市南部土石山区一线历史上曾林木茂盛，烟树茫茫。

这一片天然林涵养水源、调节气候，对整个陇东生态环境起着重要的调节作用。

但由于历史原因的综合作用，到了上个世纪四十年代，森林逐渐退向高山深谷。

仅建国后，林线退缩了10-15公里，减少林地30多万亩。

目前，潜在的退缩之势仍未彻底扭转。

一是表现为完整的森林体系正在解体，特别是林牧、林农交错地带，耕地、草地分割林区的现象严重。

二是由于对天然林更新速度慢，从而造成乔木林向灌木林继而向疏林的演变过程。

3、水土流失较严重

近年来，平凉市通过种草种树和修建梯田及护沟、护坡等工程措施使水土流失得要了治理，但由于通体上超坡度垦殖利用土地，使流失很难从根本上得到缓解。

因此，水土流失是平凉市土地利用中应当重点考虑的问题。

四、平凉市土地利用对生态环境的影响分析

土地利用是生态环境变化的重要动力，土地利用合理与否使得生态环境质量发生正向或逆向的变化。

（一）正向变化

在人类对土地的利用过程中，为充分发挥土地资源的潜力，有意识地改善土地资源的质量，提高土地利用效率，使得土地生态系统向有利于人类的方向发展，如退耕还林、中低产田改造和自然保护区的建设等就是很好的例子。

近几年来，平凉市通过有计划地组织生态退耕、加大植树造林力度、控制城市污染和加大城市绿化力度、水土流失治理等，使得全市的土地生态环境得到一定程度的改善。

（二）逆向变化

土地生态环境现状的形成固然有其特殊的自然地理背景，但是更多的与人类活动影响有关，引起生态环境变化的自然因素本身就可能包含着人为影响的因子。

从平凉市生态环境建设的历史看，出现过以水土流失和农业面源污染为主要内容的生态环境恶化问题。

农药、化肥、地膜的普及推广，对提高单位面积产量发挥了重要作用，但是由于大量不合理的施用，加速了对土壤的面源污染，直接影响着农产品的品质和质量。

较强的水土流失造成农田跑水、跑土、跑肥，导致水体含沙量大，浑浊度高，污染较严重。

植被覆盖率低，引发频繁旱涝，土地荒漠化。

因此，未来生态环境建设的重要任务就是要进一步加大整治力度，合理规划，避免无序的开发利用现象，保障生态环境系统的良性发展。

五、平凉市土地生态足迹分析

本专题运用近年来国内外常用的生态足迹方法对平凉市的土地生态足迹和生态承载力进行具体分析评价。

（一）生态足迹的概念及计算方法

1、生态足迹的概念

生态足迹就是某个国家、地区（甚至个人）生产该地人口消费的所有资源和吸纳这些人口所产生的所有废弃物所需要的生物生产性土地的总面积根据生产力大小的差异，地球表面的生物生产性土地可分为耕地、林地、牧草地、建筑用地、水域、化石能源用地６类。

2、生态足迹的计算

生态足迹计算公式为：

（1）

（2）

式中：

EF为生态足迹总量；ef为人均生态足迹；rj为均衡因子；ci为第i种消费项目的总消费量；yi为生产第i种消费项目的世界年均产量；N为人口数。

均衡因子（rj）就是全球该类生物生产用地的平均生产力除全球6类生物生产用地的平均生产力所得值。

3、生态承载力的计算

生态承载力计算公式为：

（3）

（4）

式中：

EC为生态承载力；ec为人均生态承载力；aj为第j种生物生产性土地面积；rj为均衡因子；yj为产量因子。

另外，根据世界环境与发展委员会的报告，出于谨慎性的考虑，至少要留出12%的生物生产性土地面积，用来保护区域内生物的多样性。

如果生态足迹供给（生态承载力）大于需求（生态足迹），则表明区域经济社会的发展处于当地自然生态系统的承载范围之内，称之为生态盈余；反之，则认为区域经济社会发展处于一种不可持续的状态，称之为生态赤字。

均衡因子和产量因子采用威廉.利斯的计算结果，见表2-1。

表2-1各类土地类型的均衡因子和产量因子

土地类型

均衡因子

产量因子

耕地

2.82

1.66

草地

1.14

0.91

林地

0.22

1

水域

0.54

0.19

建筑用地

2.82

1.66

化石能源用地（CO2吸收用地）

1.14

0

（二）生态足迹和生态承载力计算

1、平凉市生态足迹计算

人类的生产、生活消费由二部分组成：

生物资源消费（主要包括农产品和木材）和能源消费。

因而生态足迹计算相应地也由这二部分消费组成。

（1）人均生物资源消费生态足迹

根据《平凉市2005年统计年鉴》，平凉市2005年人口数为224.17万人，生物资源中农产品分为谷物、豆类、薯类、油料、麻类、蔬菜等共16种。

根据公式

（1）、

（2）计算得到平凉市2005年生物资源消费生态足迹，具体见表2-2。

表2-2平凉市2005年生物资源消费生态足迹

食物

产量（t）

全球平均单产（kg/hm2）

生态足迹总量

（hm2）

人均生态足迹

（hm2/人）

土地利用类型

谷物

736557.62

2744

756957.90

0.337671

耕地

豆类

29003.24

1856

44067.42

0.019658

耕地

薯类

109693.82

12607

24536.89

0.010946

耕地

油料

56605.53

545.4

292679.86

0.130562

耕地

麻类

425.3

1500

799.56

0.000357

耕地

蔬菜

688868.02

18000

107922.66

0.048143

耕地

瓜类

93926.8

18000

14715.20

0.006564

耕地

其他农作物

7509.5

900

23529.77

0.010496

耕地

猪肉

37507.4

74

577816.70

0.257758

草地

牛肉

23050

33

796272.73

0.355209

草地

羊肉

2500.5

33

86380.91

0.038534

草地

禽肉

3028.52

400

8631.28

0.003850

草地

奶类

16730

502

37992.43

0.016948

草地

禽蛋

12635.1

400

36010.04

0.016064

草地

水果

411346.4

7125.2

12700.87

0.005666

林地

水产品

1253

258

2622.56

0.001170

水域

（2）人均能源消费生态足迹

能源消费的生态足迹是指能源生产及能源消费后吸收其所产生CO2所需的生态空间。

平凉市能源消费主要为原煤、柴油、汽油、电力等共4种，根据公式

（1）、

（2）计算得到平凉市2005年能源消费生态足迹，见表2-3。

表2-3平凉市2005年能源消费生态足迹

类型

消耗量（t）

折算系数

（GJ/hm2）

全球平均

能源足迹（GJ/hm2）

生态足迹总量

（hm2）

人均生态足迹

（hm2/人）

土地利用类型

原煤

644139.38

20.934

55

245171.16

0.109368

能源用地

汽油

15600

43.12

93

7233.03

0.003227

能源用地

柴油

25479.43

42.71

93

11701.36

0.005220

能源用地

电力

66635.54

11.84

1000

788.96

0.000352

建筑用地

2、平凉市生态承载力计算

根据平凉市2005年变更调查数据及《平凉市2005年统计年鉴》，得到各类土地类型的土地面积和人口数，根据公式（3）、（4）计算得到平凉市2005年生态承载力。

根据世界环境与发展委员会的报告，出于谨慎考虑，在生态承载力计算时应扣除12%的生物多样性保护面积，计算得到平凉市可供使用的人均生态承载力，见表2-4。

表2-42005年平凉市生态承载力

土地类型

均衡因子

产量因子

人均土地面积

（hm2/人）

人均生态承载力

（hm2/人）

生物多样性

扣除后

耕地

2.82

1.66

0.169984

0.7957282

0.700241

草地

1.14

0.91

0.065810

0.0682711

0.060079

林地

0.22

1

0.143298

0.0315255

0.027742

水域

0.54

0.19

0.000645

0.0000662

0.000058

建筑用地

2.82

1.66

0.020995

0.0982837

0.086490

化石能源用地

1.14

0

0

0

0

（三）生态足迹和生态承载力分析

通过以上计算得平凉市各土地利用类型人均生态足迹和生态承载力，加总并比较其生态盈余和生态赤字情况，具体见表2-5。

表2-5平凉市人均生态足迹分类供需表

土地利用类型

土地供给

土地需求

人均生态盈余/赤字

（hm2）

人均生态承载力

（hm2）

生物多样性

扣除后

人均生态足迹（hm2）

耕地

0.7957282

0.700241

0.564397

0.135844

草地

0.0682711

0.060079

0.688363

-0.628285

林地

0.0315255

0.027742

0.005666

0.022077

水域

0.0000662

0.000058

0.00117

-0.001112

建筑用地

0.0982837

0.086490

0.000352

0.086138

化石能源用地

0

0

0.117815

-0.117815

合计

0.9938747

0.8746097

1.378115

-0.503153

由上表可知，2005年，平凉市人均生态足迹为1.378115hm2，人均生态承载力（生物多样性扣除后）为0.8746097hm2，人均生态赤字为0.503153hm2。

根据专家测算，中国1997年的人均足迹为1.2，人均生态承载力仅为0.8，人均生态赤字为0.4。

人均生态足迹需求反映一个国家或地区居民的资源消耗强度，人均生态足迹越大，资源利用也就越多。

因此，平凉市人均拥有的资源利用水平远低于中国人均资源利用率。

从生态足迹的组分来看，各类土地类型的生态足迹之间存在很大的差异。

各土地类型的生态足迹由大到小的顺序依次是草地、耕地、化石能源用地、林地、水域、建筑用地。

可见，平凉市的发展模式主要是消耗自然资源的存量。

其中生物资源的消费主要以农林产品为主，能源的消耗主要以煤炭为主。

在目前能源资源紧缺，环境污染日益严重的情况下，增强节能意识，加大能源管理基础工作，制定节能规划，实施有效措施，积极采用新技术、新工艺，则可以降低平凉市生态足迹需求，实现生态盈余。

第三章风景名胜资源环境现状及其土地利用影响评价

一、平凉市风景名胜资源环境的构成与功能

（一）风景名胜资源环境的基本类型

图3-1风景名胜资源环境系统分类图

（二）平凉市风景名胜资源的数量规模

平凉旅游发展基本形成了以“八大”旅游区（道源圣地崆峒山旅游区、西王母朝圣旅游区、静宁成纪文化旅游区、古灵台周文化和皇甫谧针灸学文化旅游区、庄浪梯田建设生态旅游区、云崖寺人文自然景观旅游区、莲花台人文自然民俗旅游区和龙泉寺—五龙