董茸茸 張晶香
(曲靖師范學(xué)院城市學(xué)院,云南 曲靖 650011)
近年來,國家對水體污染治理問題高度重視,滇池治理一直是一個(gè)熱點(diǎn)話題,滇池水環(huán)境的惡化已經(jīng)嚴(yán)重影響和制約了云南省的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?!独ッ魇谐鞘薪诮ㄔO(shè)規(guī)劃(2016—2020年)成果》顯示,昆明市將向滇池東南部的呈貢區(qū)和滇中新區(qū)空港片區(qū)拓展,滇池東南部地區(qū)面臨著人口增長和房地產(chǎn)迅速發(fā)展的狀況,在此形勢下如何使滇池水質(zhì)不受發(fā)展中土地利用的影響,成為重點(diǎn)問題。為此,研究滇池土地利用變化對滇池水質(zhì)的影響,并提出治理建議,為解決與治理滇池水環(huán)境問題提供科學(xué)依據(jù)。
滇池位于昆明市南端,處于長江、珠江、紅河三大水系分水嶺地帶。本研究區(qū)流域總面積1 814.12 km2,東西較窄,約為8 km,最寬處約為12 km,形成狹長的“弓”形湖泊。滇池北高南低,周邊20條支流流經(jīng)滇池周邊的森林、農(nóng)田、生活建筑區(qū),并向心狀注入滇池,使滇池成為昆明市主要的納污水體。
滇池處于低緯度地區(qū)的云貴高原中部,受東亞季風(fēng)環(huán)流、海拔以及太陽輻射等因素的影響,形成亞熱帶—高原山地季風(fēng)氣候,夏季降水多,冬季降水少,有明顯的干濕兩季。
自改革開放以來,滇池周邊的農(nóng)業(yè)持續(xù)、穩(wěn)定、協(xié)調(diào)發(fā)展;工業(yè)高速發(fā)展,以煙草制品業(yè)、石油加工、煉焦、核燃料和建筑業(yè)為主,其中建筑業(yè)發(fā)展較快;第三產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展,旅游業(yè)發(fā)展占主導(dǎo),全年旅游總收入持續(xù)較快增長。
水質(zhì)的污染與下降與滇池周邊土地利用類型密不可分。土地利用通過影響水循環(huán)中的下滲、地表徑流、地下徑流等環(huán)節(jié),影響入滇河流的水質(zhì)和水量。通過獲取滇池周邊1988、2001、2010、2018年4期TM遙感影像數(shù)據(jù),得出近30年來滇池周邊土地利用動(dòng)態(tài)變化對滇池水質(zhì)的影響。
本研究使用的TM遙感影像數(shù)據(jù)來自地理空間數(shù)據(jù)云官方網(wǎng)站,分別為1988年1月26日、2001年3月2日、2010年2月7日,2018年3月1日。4期TM遙感影像均選自冬、春季,此時(shí)研究區(qū)處于干季,植被覆蓋率相對較低,云量較少,可減少云量產(chǎn)生的誤差。
對4期TM遙感影像進(jìn)行圖像配準(zhǔn),以2018年的TM遙感影像為基準(zhǔn),選取清晰的地物點(diǎn)為地面控制點(diǎn),對其他3期TM遙感影像進(jìn)行圖像配準(zhǔn)、輻射定標(biāo)、大氣校正及影像剪裁,以提高TM遙感影像在提取滇池周邊信息
表2 2001—2010滇池周邊年土地類型轉(zhuǎn)移矩陣 %
表3 2010—2018年滇池周邊土地類型轉(zhuǎn)移矩陣 %
根據(jù)2017年《土地利用現(xiàn)狀分類》(GB/T 2010—2017),結(jié)合滇池周邊實(shí)際用地類型和影像分辨率,將滇池周邊土地利用類型分為耕地、林地、水體、建設(shè)用地及未利用地5種類型。再根據(jù)TM遙感影像特征和紋理,結(jié)合Google Earth軟件中對應(yīng)年份的遙感影像,部分難以分類地區(qū)的野外實(shí)地考察,運(yùn)用ENVI遙感影像進(jìn)行監(jiān)督分類。
土地利用轉(zhuǎn)移矩陣是指一種土地利用類型在兩個(gè)不同時(shí)期從該地類轉(zhuǎn)換為另一種地類的面積差值,其優(yōu)勢在于可以定量表明土地類型的轉(zhuǎn)移關(guān)系[1]。
將監(jiān)督分類導(dǎo)入ArcMap軟件,分別對4期分類處理后的TM遙感影像進(jìn)行相交、融合,得出表1、2、3的1988年—2001年、2001年—2010年、2010年—2018年的滇池
3.1.1 1988年—2001年滇池周邊土地類型轉(zhuǎn)移分析。從表1可知,1988—2001年耕地減少了9.59%,轉(zhuǎn)移為其他類型的土地,其中5.74%的耕地轉(zhuǎn)移為建設(shè)用地,轉(zhuǎn)移量最多,其他類型的土地轉(zhuǎn)移為耕地,使耕地增加3.29%,耕地的凈變化是減少了6.30%,1988—2001年耕地減少且大部分轉(zhuǎn)移為建設(shè)用地,與該時(shí)期滇池周邊的經(jīng)濟(jì)發(fā)展息息相關(guān),經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)了城市的建設(shè),使建設(shè)用地增加;建設(shè)用地減少了3.59%,轉(zhuǎn)移為其他類型的土地,建設(shè)用地轉(zhuǎn)移為林地的比例較大,8.22%的其他類型土地轉(zhuǎn)移為建設(shè)用地,使建設(shè)用地增加了8.22%,這期間建設(shè)用地主要沿主城區(qū)向外拓展,其凈變化是增加了4.63%,建設(shè)用地的增加趨勢與滇池周邊的經(jīng)濟(jì)發(fā)展密不可分;林地有4.29%轉(zhuǎn)移為其他類型的土地,轉(zhuǎn)移為建設(shè)用地的比例較大,有9.04%由其他類型轉(zhuǎn)移為林地,林地的凈變化是增加了4.75%;水體的變化較小,減少和增加的比例小于1%,凈變化是增加了0.38%;未利用地有4.19%轉(zhuǎn)移為其他類型的土地,其中大部分轉(zhuǎn)移為林地,未利用地凈變化是減少了3.48%。
3.1.2 2001—2010年滇池周邊土地類型轉(zhuǎn)移分析。據(jù)表2可知,2001年—2010年7.65%的耕地轉(zhuǎn)移為其他類型的土地,其中轉(zhuǎn)移為建設(shè)用地和林地的比例較大,6.50%的其他類型土地轉(zhuǎn)移為耕地,耕地凈變化是減少了1.15%;建設(shè)用地有4.86%轉(zhuǎn)移為其他類型的土地,轉(zhuǎn)移為耕地的比例較大,在建設(shè)用地減少的同時(shí)也增加了5.48%,這期間建設(shè)用地主要向主城區(qū)北部和東南部拓展,建設(shè)用地凈變化是增加了0.62%;6.51%的林地轉(zhuǎn)移為其他類型,大部分林地轉(zhuǎn)移為耕地,6.16%的其他類型土地轉(zhuǎn)移為林地,林地在這期間凈變化為減少了0.35%;水體在這期間的變化較小,有0.26%的水體轉(zhuǎn)移為其他類型的土地,0.69%的其他類型土地轉(zhuǎn)移為水體,水體的凈變化為增加了0.43%;1.07%的未利用地轉(zhuǎn)移為其他類型土地,1.52%的其他類型土地轉(zhuǎn)移為未利用地,使未利用地增加1.52%,未利用地的凈變化為增加0.45%。
3.1.3 2010—2018年滇池周邊土地類型轉(zhuǎn)移分析。從表3可知,2010—2018年耕地減少了10.50%轉(zhuǎn)移為其他類型的土地,其中接近80%的耕地轉(zhuǎn)移為建設(shè)用地,耕地同時(shí)增加了5.70%,耕地在這期間的凈變化為減少了4.80%;建設(shè)用地減少了1.70%轉(zhuǎn)移為其他類型的土地,其中轉(zhuǎn)移為耕地的比例較大,建設(shè)用地同時(shí)增加了11.16%,這期間建設(shè)用地主要向主城區(qū)的東南部拓展,這與昆明市城市規(guī)劃要求城市向滇池東南部的呈貢區(qū)拓展相關(guān),建設(shè)用地的凈變化為增加了9.46%,建設(shè)用地增加顯著;7.39%的林地轉(zhuǎn)移為其他類型的土地,轉(zhuǎn)移為耕地和建設(shè)用地的比例較大,4.58%的其他類型土地轉(zhuǎn)移為林地,使林地增加,由耕地和未利用地轉(zhuǎn)化為林地的比例較大,此期間林地的凈變化為減少了2.81%;水體的增加和減少比例都較小,水體的變化趨于穩(wěn)定;未利用地減少了2.11%,大部分轉(zhuǎn)移為林地,這與提倡環(huán)保和植樹造林有關(guān),未利用地增加較少,凈變化為減少了2.10%。
自然驅(qū)動(dòng)因素是影響土地利用結(jié)構(gòu)和變化的基礎(chǔ)因素,決定土地利用的空間格局[2]。滇池處于亞熱帶地區(qū),受東亞季風(fēng)的影響,形成了冬冷夏熱的氣候,降水集中在夏季,氣溫和濕度均適宜植物生長,日照時(shí)間較長,使滇池周邊形成了以耕地和林地為主的用地類型。大部分建設(shè)用地沿河流和湖區(qū)發(fā)展,在河流和湖泊周圍形成了城市聚居區(qū)。
社會(huì)驅(qū)動(dòng)是土地利用變化的主要驅(qū)動(dòng)力,大致分為人口、經(jīng)濟(jì)以及國家政策等內(nèi)容。1988—2018年,滇池周邊人口快速增長,對居住、交通、購物及飲食等建筑用地的需求提高,造成了部分林地和大量耕地轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地。
1988—2018年,昆明市GDP值大體呈上升趨勢,經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶動(dòng)了昆明市的工業(yè)化、城市化,推動(dòng)了建設(shè)用地的增加。
1998—2014年,由城市土地政策主導(dǎo)的改革促成了滇池周邊土地城市化的格局[3]。2014年后城市化進(jìn)程不斷加快,2010—2018年建設(shè)用地大幅擴(kuò)張,人口城市化開始,流動(dòng)人口進(jìn)城落戶成為人口流動(dòng)的大趨勢,促進(jìn)了耕地的減少,建設(shè)用地的快速增加。
20世紀(jì)70年代以前,滇池周邊的水質(zhì)為Ⅱ類水,到20世紀(jì)70年代時(shí)下降為Ⅲ類水,90年代后跌為劣Ⅴ類水,滇池成為污染最嚴(yán)重的湖泊之一。
昆明市采取多種措施治理水體污染,1991年建成昆明市第一污水處理廠處理工業(yè)、生活污水。近年來,昆明市全面實(shí)施與深化河長制,滇池周邊25位市級(jí)河長簽訂了《2018年滇池流域河長目標(biāo)責(zé)任書》,定期開展巡河工作,對巡查中發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行及時(shí)整理、通報(bào)、積極協(xié)調(diào),解決河道治理中的問題。滇池治理逐漸邁向流域系統(tǒng)治理階段,促進(jìn)了滇池周邊水環(huán)境質(zhì)量持續(xù)改善,水質(zhì)趨穩(wěn)向好。
河道生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制在滇池周邊也建立起來,滇池周邊水質(zhì)治理不力的區(qū)縣需要給予相鄰區(qū)縣經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償,相關(guān)負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)要等比例扣減個(gè)人年度目標(biāo)管理績效考核獎(jiǎng)勵(lì)。滇池流域34條生態(tài)補(bǔ)償河道的63個(gè)水質(zhì)自動(dòng)檢測站已全部建成,實(shí)現(xiàn)了滇池周邊河道生態(tài)補(bǔ)償水質(zhì)自動(dòng)檢測設(shè)施全覆蓋,在2018年4月的考核中,滇池周邊26條河道49個(gè)斷面中,已經(jīng)有39個(gè)實(shí)現(xiàn)了水質(zhì)達(dá)標(biāo)。
5.2.1 加大治理力度,堅(jiān)持入湖河道治理。由于地勢地形等因素的影響,滇池成為昆明市主要的納污水體,大、小河流經(jīng)過建筑區(qū)、工廠、農(nóng)田收納一些廢水后流入滇池。因此,需要加大滇池周邊20多條入湖河道的整治與管理,從根源上減少滇池水質(zhì)被污染的可能。
5.2.2 堅(jiān)持實(shí)施河段長責(zé)任制與河道生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制。在河段長責(zé)任制的實(shí)施下,滇池水質(zhì)的治理初見成效。滇池周邊各轄區(qū)各條河道需要進(jìn)一步完善河長制,達(dá)到全民參與滇池治理的效果。
近年來,滇池周邊推進(jìn)河道生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制,對水質(zhì)達(dá)標(biāo)且提高一個(gè)及以上水質(zhì)類別的縣區(qū)給予適當(dāng)補(bǔ)償,以達(dá)到“誰污染、誰買單、誰治理、誰受益”的目的,該機(jī)制實(shí)施后滇池的水質(zhì)逐漸好轉(zhuǎn),可見河道生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制對滇池的治理起到了促進(jìn)作用。
5.2.3 優(yōu)化滇池周邊土地利用,減輕滇池污染。滇池周邊環(huán)境承載力有限,所以滇池周邊的建設(shè)規(guī)劃要符合滇池周邊人口、資源現(xiàn)狀。《昆明市城市近期建設(shè)規(guī)劃(2016—2020年)成果》提出優(yōu)化滇池北部主城區(qū)的功能,外延拓展滇池東南部呈貢區(qū)的建設(shè)規(guī)劃,在規(guī)劃實(shí)施時(shí)應(yīng)充分發(fā)揮主城區(qū)的輻射作用,吸引部分人口向滇池東南部的城市轉(zhuǎn)移,減緩滇池周邊人口太過集中的現(xiàn)狀,同時(shí)減輕滇池周邊的生態(tài)壓力。
政府及相關(guān)部門一直在進(jìn)行滇池水體污染的治理,投入了大量的人力與資金,使滇池水質(zhì)得到改善,但滇池的治理是一個(gè)長久的過程,其中優(yōu)化滇池周邊的土地利用成為關(guān)鍵。土地利用類型的分布應(yīng)契合滇池周邊的特點(diǎn)和滇池的承載力,在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)重視水體污染治理,爭取讓滇池流域內(nèi)的土地利用適應(yīng)其環(huán)境承載力,使滇池土地利用和水質(zhì)之間有良好的共生、共贏關(guān)系。