蕭煒鵬, 龔建周, 魏秀國(guó)

1980—2015年中山市基塘景觀(guān)時(shí)空變化及驅(qū)動(dòng)因素

蕭煒鵬1,2, 龔建周1,*, 魏秀國(guó)2

1. 廣州大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院, 廣州 510006 2. 廣東財(cái)經(jīng)大學(xué)地理與旅游學(xué)院, 廣州 510320

進(jìn)行基塘土地利用景觀(guān)變化及驅(qū)動(dòng)力研究, 可為保護(hù)這種特殊農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)提供研究支持。以中山市作為研究區(qū), 運(yùn)用1980—2015年5期中山市土地利用矢量圖和統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù), 探明基塘景觀(guān)時(shí)空變化及其驅(qū)動(dòng)因素。結(jié)果表明: ①中山市基塘外部面積上經(jīng)歷了一個(gè)倒“U”型的發(fā)展, 即先增長(zhǎng)后衰減。②城鄉(xiāng)工礦、居民用地和基塘用地重心發(fā)生變化并存在一定互斥; ③城鎮(zhèn)化的建設(shè)為中山市基塘大幅縮減的第一主因, 另外產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整升級(jí)、飲食結(jié)構(gòu)變化、政策導(dǎo)向也影響了基塘的發(fā)展。④基塘系統(tǒng)內(nèi)部的基面作物種植結(jié)構(gòu)、基面與魚(yú)塘比例也發(fā)生了變化; ⑤其相對(duì)經(jīng)濟(jì)效益及生態(tài)效益發(fā)生削弱, 中山市基塘未來(lái)發(fā)展方向也應(yīng)更多與現(xiàn)實(shí)發(fā)展和社會(huì)需要相結(jié)合。作為中國(guó)特殊的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)模式, 基塘系統(tǒng)保護(hù)勢(shì)在必行。

基塘景觀(guān); 時(shí)空變化; 驅(qū)動(dòng)因素; 統(tǒng)計(jì)年鑒; 中山市

1 前言

珠江三角洲地區(qū)河網(wǎng)密布、多河流沖積形成的地貌, 其土壤肥沃、水源充足給農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來(lái)便利; 但同時(shí)也因季節(jié)性雨澇災(zāi)害頻繁, 影響農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量。此外, 珠江三角洲歷來(lái)人口稠密, 土地利用供需較緊張, 需發(fā)展一種集約程度較高、更有效率的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式以滿(mǎn)足當(dāng)?shù)氐淖匀缓蜕鐣?huì)經(jīng)濟(jì)條件, 于是基塘生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。該系統(tǒng)將原本難以開(kāi)發(fā)的積水凹地開(kāi)挖, 組成了水陸立體種養(yǎng)體系, 使陸地生態(tài)系統(tǒng)和淡水生態(tài)系統(tǒng)相互作用、既相互獨(dú)立又相互聯(lián)系[1]。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展, 基塘農(nóng)業(yè)在面積數(shù)量、結(jié)構(gòu)模式、社會(huì)功能等方面發(fā)生了較大的變化; 昔日傳統(tǒng)的良性循環(huán)基塘農(nóng)業(yè)在發(fā)展后期會(huì)出現(xiàn)諸如面積縮減、忽視基面種植和生產(chǎn)、基水比例失調(diào)、魚(yú)塘變淺、水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化等生態(tài)問(wèn)題[2]。對(duì)基塘景觀(guān)時(shí)空變化及其驅(qū)動(dòng)因子分析, 探明基塘農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì), 為保護(hù)和合理開(kāi)發(fā)這種特殊農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)提供研究支持。

對(duì)基塘農(nóng)業(yè)的研究可以追溯到明清時(shí)期, 其研究角度可以分為對(duì)基塘農(nóng)業(yè)發(fā)展歷史的研究[3-5]、對(duì)基塘農(nóng)業(yè)空間分布及其變化格局的研究[6-9]、對(duì)基塘農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)模式的研究[10-12]、以及對(duì)基塘農(nóng)業(yè)的生態(tài)效益的研究[13-15]。中山市作為珠江三角洲典型基塘分布區(qū)之一, 傳統(tǒng)基塘區(qū)陸地農(nóng)田與水塘面積比例為三比七或四比六, 隨著社會(huì)城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展, 基塘景觀(guān)發(fā)生較大變化, 地與塘比例甚至可達(dá)“魚(yú)塘十之八”[5]。目前, 基塘系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)逐漸減弱, 對(duì)其生態(tài)功能和社會(huì)功能的研究逐漸成為了研究的重點(diǎn)方向, 尤其是生態(tài)服務(wù)功能和遺產(chǎn)文化價(jià)值[16-19]。

本文以珠江三角洲基塘系統(tǒng)較典型的分布區(qū)—中山市為研究區(qū), 選擇中國(guó)改革開(kāi)放以來(lái)重要時(shí)間節(jié)點(diǎn)的土地利用矢量數(shù)據(jù)(1980、1990、2000、2010和2015年), 借助ArcGIS中空間分析功能、土地利用動(dòng)態(tài)度模型、土地利用程度指數(shù)和統(tǒng)計(jì)年鑒, 從土地利用視角分析基塘景觀(guān)的時(shí)空變化趨勢(shì), 以及探明基塘土地利用景觀(guān)變化的驅(qū)動(dòng)因素, 并為中山市基塘發(fā)展提供保護(hù)與利用對(duì)策。

2 研究數(shù)據(jù)和方法

2.1 研究區(qū)概況

中山市域面積1800 km2, 位于珠江三角洲中南部偏西, 地處珠江出海, 地理坐標(biāo)在113°9′—113°46′E, 22°11′—22°46′N(xiāo), 屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)。市境太陽(yáng)輻射角度大, 太陽(yáng)輻射能量豐富, 終年氣溫較高, 全市平均溫度為21.8℃, 冬季氣候變化緩和, 無(wú)霜期長(zhǎng), 氣溫年際變化不大; 受海洋氣候調(diào)節(jié)影響, 夏季帶來(lái)大量水汽, 降水量大, 年均雨量1748.3 mm;位于廣闊的沖擊平原與番禺、順德、新會(huì)相連, 成為珠江三角洲的肥沃區(qū)域, 因而有利于農(nóng)作物的生長(zhǎng)成熟。溫度高、濕度大、雨水多的氣候也為熱帶性動(dòng)植物生長(zhǎng)和發(fā)展三熟制農(nóng)業(yè)提供了有利條件。河流縱橫交錯(cuò), 適合多種魚(yú)蝦生長(zhǎng)外, 22條主要河流中可通航率達(dá)64%, 以西江、北江作為珠江的主要航道, 并擁有廣闊的海域面積, 河海兩大系統(tǒng)相互聯(lián)系, 為中山向外溝通與發(fā)展提供便利[20]。

2.2 研究數(shù)據(jù)

中山市域5期鄉(xiāng)村土地利用矢量數(shù)據(jù)(1980、1990、2000、2010、2015), 由中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心(http://www.resdc.cn/Default.aspx)提供。其中, 1980、1990、2000和2010年矢量數(shù)據(jù)在國(guó)家科技支撐計(jì)劃、中國(guó)科學(xué)院知識(shí)創(chuàng)新工程重要方向項(xiàng)目等多項(xiàng)重大科技項(xiàng)目的支持下經(jīng)過(guò)多年的積累而建立的覆蓋全國(guó)陸地區(qū)域的多時(shí)相土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫(kù), 數(shù)據(jù)生產(chǎn)制作是以各期Landsat TM/ETM遙感影像為主要數(shù)據(jù)源, 通過(guò)人工目視解譯生成; 2015年數(shù)據(jù)更新是在2010年數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上, 基于landsat 8 遙感影像, 通過(guò)人工目視解譯生成。土地利用類(lèi)型包括耕地、林地、草地、水域、居民地和未利用土地6個(gè)一級(jí)類(lèi)型以及25個(gè)二級(jí)類(lèi)型。根據(jù)本文研究需要, 合并為水田、旱地、基塘、林地、草地、河流湖泊、海域、城鄉(xiāng)工礦居民用地、其它用地共9種類(lèi)型。參考課題組前期部分成果和高分辨率影像產(chǎn)品進(jìn)行目視檢驗(yàn), 檢測(cè)本數(shù)據(jù)精度較高, 符合本文研究需要。

輔助圖件包括研究區(qū)最新的(2015)行政區(qū)劃圖。

社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù): 中山市統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)和年度國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)(中山市統(tǒng)計(jì)局網(wǎng)址: http://www.zsstats.gov.cn/tjzl/tjnj/)。

圖1 研究區(qū)域行政規(guī)劃圖

Figure 1 Study area and its administrative districts

2.3 研究方法

2.3.1 土地利用動(dòng)態(tài)度模型

土地利用動(dòng)態(tài)度模型通過(guò)計(jì)算時(shí)間段內(nèi)土地覆蓋類(lèi)型動(dòng)態(tài)變化程度, 可用于比較各土地利用類(lèi)型在不同時(shí)間段的變化趨勢(shì)與劇烈程度。其公式如下:

式中:為某一土地類(lèi)型的動(dòng)態(tài)度;U、U分別為研究初期和研究末期某一土地類(lèi)型的面積;為時(shí)間間隔。

2.3.2 土地利用程度分級(jí)

通過(guò)計(jì)算土地利用程度指數(shù), 可以了解到中山市一定時(shí)間段內(nèi)土地覆被變化情況以及土地綜合利用集約化程度, 參照劉紀(jì)遠(yuǎn)[21]方法進(jìn)行, 土地利用程度分級(jí)如表1所示, 其公式如下:

式中:為土地利用程度指數(shù);B為第級(jí)的土地利用分級(jí)指數(shù);E為第級(jí)的土地利用類(lèi)型面積占總面積的百分比;為分級(jí)數(shù)。

2.3.3 ArcGIS空間分析

一是, 在ArcGIS中提取不同時(shí)期城鄉(xiāng)工礦居民用地、基塘地塊的幾何中心, 將幾何中心點(diǎn)連接成基塘重心移動(dòng)的軌跡線(xiàn), 分析其移動(dòng)方向和距離。二是, 借助ArcMap10.2的分析工具將多年基塘、城鄉(xiāng)工礦居民用地矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加分析以得出其各自的擴(kuò)張與縮減區(qū)域, 對(duì)比基塘縮減區(qū)域與城鄉(xiāng)工礦、居民用地的擴(kuò)張部分即可得到因城鎮(zhèn)化建設(shè)而發(fā)生基塘面積縮減的比例。三是, 進(jìn)行核密度分析, 首先將1980—2015年新增城鄉(xiāng)工礦、居民用地(建設(shè)用地)矢量文件通過(guò)數(shù)據(jù)管理工具進(jìn)行要素轉(zhuǎn)線(xiàn)再轉(zhuǎn)點(diǎn); 基于生成的中心點(diǎn)采用核密度工具, 設(shè)置搜索半徑1 km以探明新增建設(shè)用地在中山市市域聚集分布情況。

3 結(jié)果與分析

3.1 中山市土地利用景觀(guān)空間與構(gòu)成變化

如圖2所示, 1980—2015年間, 中山市土地利用景觀(guān)格局發(fā)生顯著變化。其中, 城鄉(xiāng)工礦居民用地、水田、基塘最為明顯。①較集中分布于中山市西北部大片的基塘用地, 從1980年開(kāi)始逐漸縮小, 在2010年后大部分已為建設(shè)用地所替代。②2000年前僅零星分布于市域西北部、中部和東南部的城鄉(xiāng)工礦居民用地, 在2000年后迅速擴(kuò)張, 大量位于市域東北部和部分位于東南部的水田用地為城鄉(xiāng)工礦居民用地占據(jù), 呈東西條帶狀和西北新核心區(qū)式的擴(kuò)張。③可喜的是, 市域中南部的大片森林即五桂山森林區(qū)面積并未發(fā)生較大縮減, 說(shuō)明中山市對(duì)城市森林資源、生態(tài)環(huán)境的重視和保護(hù)。

表1 土地利用程度分級(jí)

圖2 土地利用景觀(guān)空間變化

Figure 2 The spatial change of landscape of the land use

表2 景觀(guān)各類(lèi)型面積(km2)及其比例(%)

表3 土地利用主要變化類(lèi)型的動(dòng)態(tài)度K(%)及年均變化面積ΔU(km2?y-1)

表2和表3可知, 林地在1980—1990年間, 年均增加4.57 km2,動(dòng)態(tài)度為1.25%; 隨后的1990—2000、2000—2010年間, 面積持續(xù)減少, 年均減少面積為0.99和4.16 km2, 動(dòng)態(tài)度分別為-0.24和-1.04%, 無(wú)論是從動(dòng)態(tài)度還是年均面積值動(dòng)態(tài)變化來(lái)看, 林地都經(jīng)歷了一個(gè)倒“U”型的發(fā)展過(guò)程, 曲線(xiàn)轉(zhuǎn)折的拐點(diǎn)在1990年。相似地, 基塘也經(jīng)歷了一個(gè)倒“U”型的發(fā)展, 只是倒“U”的拐點(diǎn)比林地滯后; 從數(shù)值來(lái)看, 1980—1990、1990—2000和2000—2010年, 年均變化面積依次分別為1.00、7.56和-9.28 km2, 動(dòng)態(tài)度分別為0.37%、2.71%和-2.61%, 可見(jiàn)雖然動(dòng)態(tài)度絕對(duì)值在后兩年時(shí)段內(nèi)相差不大, 但基塘實(shí)際減少的面積仍然較多(92.9 km2)。

城鄉(xiāng)工礦、居民用地為唯一面積持續(xù)增加的類(lèi)型, 且增幅不斷擴(kuò)大, 如在由遠(yuǎn)及近的三個(gè)時(shí)段內(nèi), 年均增加面積分別是3.01、9.69和28.03 km2, 動(dòng)態(tài)度分別是3.4%、8.19%和13.03%。相反, 水田用地面積持續(xù)減少, 對(duì)應(yīng)的三個(gè)時(shí)段內(nèi), 年均減少面積是3.94、12.53和10.30 km2, 動(dòng)態(tài)度分別是-0.50%、-1.69%和-1.67%?？梢?jiàn), 由于水田面積基數(shù)較大, 動(dòng)態(tài)度數(shù)值并未能很好反映出其縮減的幅度。

通過(guò)上述幾種面積呈顯著變化的景觀(guān)類(lèi)型發(fā)展軌跡可見(jiàn), 2000年為中山市土地利用景觀(guān)格局變化的重要時(shí)間截點(diǎn)。

3.2 重心變化及軌跡

由上可知城鄉(xiāng)工礦居民用地、基塘是主要的土地利用變化類(lèi)型, 進(jìn)一步運(yùn)用ArcGIS, 探討區(qū)域內(nèi)兩種土地利用的重心及移動(dòng)軌跡(圖3)?？梢钥闯? 在1980年至2015年間, 兩種土地利用類(lèi)型的重心發(fā)生了明顯移動(dòng)。2000年前城鄉(xiāng)工礦、居民用地重心大致沿東西方向移動(dòng), 2000年后向西北移動(dòng); 而基塘用地重心則是2010年前在東南-西北方向上移動(dòng), 在2010年后轉(zhuǎn)東北方向移動(dòng)。

具體特征如下: 1980—1990年城鄉(xiāng)工礦、居民用地重心向東北方向移動(dòng)了2.06 km, 1990—2000年向西南方向移動(dòng)1.83 km, 2000—2010年轉(zhuǎn)西北方向移動(dòng)2.25 km, 到2010—2015年向東北方向輕微移動(dòng)0.21 km; 結(jié)合圖2中可以明顯看出過(guò)去年間, 城鄉(xiāng)工礦、居民用地呈現(xiàn)出中心城區(qū)的東西條帶狀擴(kuò)張和西北新核心區(qū)的擴(kuò)張?；劣玫刂匦膭t是1980—1990年向東南方向移動(dòng)16.93 km, 1990—2000年向西北方向移動(dòng)11.71 km, 2000—2010年再向東南方向移動(dòng)7.95 km, 2010—2015年轉(zhuǎn)東北方向移動(dòng)2.32 km。由此可得, 2000年前基塘用地重心主要位于城區(qū)的西北部, 2010年后逐漸轉(zhuǎn)至臨近城區(qū)的偏東北部鎮(zhèn)區(qū)。圖2可視, 雖說(shuō)市域西北部仍分布較大數(shù)量的基塘用地, 但臨近城區(qū)的東北部也增加了一定數(shù)量的基塘用地。從兩類(lèi)用地的重心變化及軌跡中可知, 2000年是兩類(lèi)用地重心移動(dòng)方向的時(shí)間轉(zhuǎn)折點(diǎn), 2000年前城鄉(xiāng)工礦、居民用地重心主要在城區(qū)東西方向移動(dòng), 而2000年后向西北方向移動(dòng); 與此同時(shí), 基塘用地重心則是在2000年從之前的偏西北-東南方向移動(dòng), 逐漸轉(zhuǎn)向?yàn)槠珫|北(與城鄉(xiāng)工礦、居民用地?cái)U(kuò)張呈反方向), 可以發(fā)現(xiàn)兩者發(fā)展存在排斥現(xiàn)象, 城鎮(zhèn)化的建設(shè)勢(shì)必會(huì)占據(jù)一定的基塘用地而改變其分布狀況。

圖3 重心轉(zhuǎn)跡圖

Figure 3 The track of the gravity center

3.3 基塘變化的驅(qū)動(dòng)因子分析

3.3.1 社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展

（1）城鎮(zhèn)化建設(shè)

由上文分析可得，2000年為中山市景觀(guān)格局轉(zhuǎn)變的重要時(shí)間截點(diǎn)，因此劃分1980—2000年與2000—2015年兩個(gè)時(shí)間段，以作出城鄉(xiāng)工礦、居民用地與基塘用地變動(dòng)圖（如圖4）。由圖4-a可知，在2000—2015年間城鄉(xiāng)工礦、居民用地的擴(kuò)張規(guī)模明顯大于1980—2000年間，且新增部分集中分布于市域西北部、中部和東南部的鎮(zhèn)（區(qū)）；而基塘用地范圍則在2000—2015年間發(fā)生迅速縮減，尤其在古鎮(zhèn)鎮(zhèn)、小欖鎮(zhèn)、東鳳鎮(zhèn)和南頭鎮(zhèn)這4個(gè)位于市域西北部鎮(zhèn)區(qū)（圖4-b）。由此可見(jiàn)，城鄉(xiāng)工礦建設(shè)、居民用地和基塘的擴(kuò)張和縮減趨勢(shì)與上文轉(zhuǎn)跡圖（圖3）反映的重心移動(dòng)有相似的軌跡，當(dāng)城鄉(xiāng)工礦、居住用地在市域西北部鎮(zhèn)區(qū)迅速擴(kuò)張侵占基塘用地時(shí)，位于市域西北的基塘用地總量減少，因此中山市基塘重心會(huì)出現(xiàn)相對(duì)南移；而城鄉(xiāng)工礦、居住用地重心則因西北部鎮(zhèn)區(qū)城鎮(zhèn)化進(jìn)程而相對(duì)北移。

為進(jìn)一步驗(yàn)證城鄉(xiāng)工礦、居民用地的擴(kuò)張與基塘用地存在排斥現(xiàn)象，借助ArcGIS中的分析工具功能，疊加1980—2015年城鄉(xiāng)工礦、居民用地?cái)U(kuò)張。面積矢量圖和基塘面積縮減矢量圖作出如圖4-c所示。通過(guò)計(jì)算，1980—2015年超80%減少的基塘用地轉(zhuǎn)化為城鄉(xiāng)工礦、居民用地，特別是古鎮(zhèn)鎮(zhèn)、小欖鎮(zhèn)、東鳳鎮(zhèn)和南頭鎮(zhèn)(市域西北部4鎮(zhèn))都發(fā)生了大面積建設(shè)用地侵占基塘用地的現(xiàn)象。其次，橫欄鎮(zhèn)、東升鎮(zhèn)、石岐區(qū)、火炬開(kāi)發(fā)區(qū)、三鄉(xiāng)鎮(zhèn)等都有少量基塘用地被建設(shè)用地占據(jù)，但因其原本基塘用地規(guī)模不大以致衰減的面積不及西北部4鎮(zhèn)。由此可得，中山市基塘雖在2000年前跟隨珠江三角洲的一陣“基塘熱”取得了較迅猛的發(fā)展(增長(zhǎng)了31.8%)，但此后由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城鎮(zhèn)化建設(shè)導(dǎo)致基塘用地規(guī)模不斷縮小，2015年面積相較2000年減少了31.3%。超80%減小的基塘用地轉(zhuǎn)變?yōu)槌青l(xiāng)工礦、居住用地，可得出城鎮(zhèn)化建設(shè)與擴(kuò)張為基塘用地較大幅度縮減的第一主因。

表4 重心移動(dòng)方向與距離

圖4 城鄉(xiāng)工礦、居住用地和基塘面積變化圖

Figure 4 The change of the construction land and dike pond area

(2)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級(jí)

圖5可知, 1985年以來(lái)中山市的第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占經(jīng)濟(jì)總量的比重不斷降低, 2005年后占比已低于10%; 第二、三產(chǎn)業(yè)的比重不斷增大, 2010年工業(yè)企業(yè)個(gè)數(shù)為歷史之最(表5)。這是由于改革開(kāi)放初期, 生產(chǎn)要素得到解放, 人們物質(zhì)需要尚未得到很好的滿(mǎn)足, 迫切需要發(fā)展農(nóng)業(yè)以滿(mǎn)足人們需要和支撐二、三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展; 另外, 中山市憑借毗鄰港澳的地理位置優(yōu)勢(shì), 可以將本地生產(chǎn)、加工的農(nóng)副產(chǎn)品出口至港澳或國(guó)際市場(chǎng), 因此農(nóng)業(yè)成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一。

隨著區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級(jí)、經(jīng)濟(jì)全球化使國(guó)內(nèi)外價(jià)廉質(zhì)美的農(nóng)產(chǎn)品不斷進(jìn)入本地市場(chǎng)、農(nóng)用地也日漸被工業(yè)用地取替, 農(nóng)業(yè)已不再成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)[22]。因此, 中山市基塘雖一度憑借其較高經(jīng)濟(jì)效益和市場(chǎng)需要備受農(nóng)民推崇、發(fā)展迅速, 但后期因工業(yè)蓬勃發(fā)展以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整升級(jí)而發(fā)生規(guī)?？s減[23]。

圖 5 1985—2015年中山市各產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值百圖

Figure 5 Percentage chart of output value by three industries in Zhongshan, 1985-2015

3.3.2 生活水平提高與飲食結(jié)構(gòu)調(diào)整

根據(jù)《中山市金融機(jī)構(gòu)人民幣存貸款余額(1978—2016年)》, 中山市城鄉(xiāng)居民儲(chǔ)蓄存款從1990年的36.6億元增加到2014年的2,039億元, 25年間增長(zhǎng)55倍。人們可支配收入的增多, 就會(huì)從過(guò)去的簡(jiǎn)單解決溫飽進(jìn)而追求更高的生活質(zhì)量, 因而勢(shì)必會(huì)改變消費(fèi)、飲食結(jié)構(gòu)。與此同時(shí), 市場(chǎng)供應(yīng)者也會(huì)根據(jù)消費(fèi)者需求變化而調(diào)整生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)模式。在基塘農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上表現(xiàn)為, 基面從過(guò)去單一種植糖蔗、糧食等經(jīng)濟(jì)效益較低的作物轉(zhuǎn)為種植蔬菜、水果、花卉等市場(chǎng)需求日漸加大且經(jīng)濟(jì)效益較高的作物種類(lèi); 根據(jù)人們對(duì)淡水產(chǎn)品需求的增大, 魚(yú)塘的養(yǎng)殖規(guī)模也會(huì)相應(yīng)擴(kuò)大, 即基面-魚(yú)塘比例會(huì)發(fā)生變化[24]。

(1)基面種植品種選擇

據(jù)1995—2015年蔬菜、水果、糖蔗產(chǎn)量數(shù)據(jù)繪制的圖4可知: ①1995—2000年糖蔗產(chǎn)量大幅減少, 而水果產(chǎn)量卻有一定增加。結(jié)合上文可知, 期間為基塘快速發(fā)展時(shí)期, 說(shuō)明這段時(shí)間基面存在由糖蔗種植轉(zhuǎn)為水果種植的趨勢(shì)(蔗基魚(yú)塘轉(zhuǎn)變?yōu)楣~(yú)塘)。②2000—2003年間, 蔬菜產(chǎn)量大幅上升, 中山市興起了一個(gè)“蔬菜種植”的熱潮, 也因此會(huì)有大量菜基魚(yú)塘的出現(xiàn)。③2010年后, 蔬菜、水果、糖蔗產(chǎn)量年間變幅不大, 蔬菜、水果產(chǎn)量平穩(wěn)低速升高而蔗糖產(chǎn)量在2015年僅為0.16萬(wàn)噸, 說(shuō)明糖蔗種植在市內(nèi)已十分少見(jiàn)。由此可得, 農(nóng)業(yè)從業(yè)者會(huì)追求經(jīng)濟(jì)效益和緊隨市場(chǎng)需求變化而進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)整，表現(xiàn)在基塘系統(tǒng)內(nèi)部則是基面選擇種植作物種類(lèi)的變化。

表5 1990—2015工業(yè)企業(yè)個(gè)數(shù)及工業(yè)總產(chǎn)值指數(shù)

圖6 1995-—2015年中山市糖蔗、蔬菜、水果產(chǎn)量圖

Figure 6 Yield chart of sugarcane, vegetable and fruit in Zhongshan, 1995-2015

(2)基面-魚(yú)塘比例的變化

傳統(tǒng)的基塘農(nóng)業(yè)以基-塘面積比例5:5或4:6居多, 此時(shí)可以較好的發(fā)揮水陸交互作用與邊緣效應(yīng), 協(xié)調(diào)種養(yǎng)之間的經(jīng)濟(jì)與生態(tài)效益。但隨著人們生活水平提高、飲食結(jié)構(gòu)調(diào)整使得魚(yú)肉需求也逐步加大, 另外漁業(yè)相對(duì)種植業(yè)也有更高的經(jīng)濟(jì)效益, 導(dǎo)致了基塘系統(tǒng)內(nèi)部“塘”面積比例不斷擴(kuò)大, 甚至達(dá)到了基-塘比例2: 8。結(jié)合統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)可知, 在1990—2005年期間, 漁業(yè)總產(chǎn)值年平均增長(zhǎng)率超過(guò)10%。然而, 基少塘多的現(xiàn)象則削弱了基塘系統(tǒng)著稱(chēng)的生態(tài)效益, 塘面的作物不能為水產(chǎn)養(yǎng)殖提供充足的餌料, 因此需要額外投放飼料以滿(mǎn)足需要; 同時(shí), 基水比例嚴(yán)重失調(diào)、基面狹窄致使塘中底泥無(wú)處堆放或不能上翻被基面上作物吸收利用, 物質(zhì)轉(zhuǎn)換效率降低[25]。不斷沉淀過(guò)量難以及時(shí)降解的富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等有害于魚(yú)類(lèi)生長(zhǎng)的物質(zhì)元素, 最終導(dǎo)致基塘生態(tài)環(huán)境日趨惡化而降低其經(jīng)濟(jì)效益。

綜上所述, 鎮(zhèn)(區(qū))的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、城鎮(zhèn)化建設(shè)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整使得基塘外部面積上經(jīng)歷了一個(gè)倒“U”型式的發(fā)展, 即在2000年前跟隨著珠江三角洲“基塘熱”有較迅猛的發(fā)展, 但后期因?yàn)槌擎?zhèn)化建設(shè)導(dǎo)致用地被占據(jù)而發(fā)生面積萎縮; 而其內(nèi)部種養(yǎng)結(jié)構(gòu)也深受市場(chǎng)需求、經(jīng)濟(jì)效益影響而發(fā)生基面作物選擇變化和基面-魚(yú)塘比例改變。然而, 在基塘發(fā)展的成熟后期, 外部經(jīng)濟(jì)環(huán)境和內(nèi)部生態(tài)環(huán)境都發(fā)生了劇烈的變化, 因此中山市基塘需要結(jié)合現(xiàn)實(shí)發(fā)展、社會(huì)需要進(jìn)行調(diào)整。

3.3.3 政策指引轉(zhuǎn)變

在《中山市市域組團(tuán)發(fā)展規(guī)劃(2017—2035年)》草案公示中可知, 中山市已被定位為珠西綜合交通樞紐、灣區(qū)精品活力都會(huì)、世界專(zhuān)業(yè)制造名城。產(chǎn)業(yè)布局方面, 旨在構(gòu)建以高端智造為主題, 創(chuàng)新服務(wù)為支撐, 都市休閑農(nóng)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展的新型特色產(chǎn)業(yè)體系。城市生態(tài)文化環(huán)境構(gòu)建方面, 提出將要構(gòu)建灣區(qū)休閑綠道示范區(qū), 規(guī)劃以濱河綠道為主體, 結(jié)合農(nóng)田、山林郊野路徑和城市道路, 形成串聯(lián)山、水、河、灣、公園、文化資源的城市休閑長(zhǎng)廊。在關(guān)于市域生態(tài)結(jié)構(gòu)方面, 規(guī)劃草案將民眾水鄉(xiāng)、卓旗山-拱北河河口、坦洲水鄉(xiāng)、五桂山山地、鐵爐山-石岐河河口、崖口紅樹(shù)林六大生態(tài)價(jià)值區(qū)作為構(gòu)建生態(tài)結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)。

作出1980—2015年中山市新增建設(shè)用地?zé)崃D并疊加市域生態(tài)結(jié)構(gòu)規(guī)劃中的六大節(jié)點(diǎn)(圖7), 如圖所示, 位于六大生態(tài)節(jié)點(diǎn)周邊的新增建設(shè)用地?zé)岫容^低, 說(shuō)明了生態(tài)節(jié)點(diǎn)的規(guī)劃限制了建設(shè)用地的擴(kuò)張, 中山市政府積極貫徹生態(tài)保護(hù)政策并結(jié)合不同區(qū)位生態(tài)條件進(jìn)行區(qū)域性特點(diǎn)規(guī)劃。五桂山山地價(jià)值區(qū)以北中心城區(qū)集中分布了大片新增建設(shè)用地?zé)岫雀叩膮^(qū)域, 山地森林區(qū)并未明顯受其影響而發(fā)生較大面積縮減, 從上文1980—2015年林地占總用地比例數(shù)據(jù)亦可證明(表2), 相較1980年, 中山市林地總面積僅縮減0.6%; 因此, 作為生態(tài)結(jié)構(gòu)重要一核的五桂山山地價(jià)值區(qū)在過(guò)去年間得到了較好的保護(hù), 依舊可以很好發(fā)揮其“城市綠島”、“城市之肺”的功能。其它生態(tài)價(jià)值區(qū)也是如此, 基本遠(yuǎn)離了新增建設(shè)用地?zé)岫雀咧抵行? 較大程度地保護(hù)了重要生態(tài)節(jié)點(diǎn)的局地生態(tài)安全。由此可得, 城市生態(tài)結(jié)構(gòu)的布局、生態(tài)節(jié)點(diǎn)的劃定抑制了建設(shè)用地?cái)U(kuò)張也因此影響了中山市景觀(guān)格局的變化。

圖7 中山市新增建設(shè)用地?zé)狳c(diǎn)圖與生態(tài)節(jié)點(diǎn)區(qū)位圖

Figure 7 Hotspot distribution map of newly-added cons-truction land and location of ecological node

4 討論

湖州?；~(yú)塘系統(tǒng)相繼被認(rèn)定為中國(guó)重要農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)和全球重要農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn), 而南海也正積極準(zhǔn)備中國(guó)重要農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)的申報(bào), 這對(duì)中山市的基塘保護(hù)與發(fā)展提供了很好的機(jī)遇。近年來(lái), 位于中山市附近的順德錦華農(nóng)業(yè)生態(tài)園、新世紀(jì)農(nóng)業(yè)園、長(zhǎng)鹿農(nóng)莊、南海西樵山、廣州桑寶園等基塘景觀(guān)成功開(kāi)發(fā)為中山市基塘發(fā)展提供了借鑒經(jīng)驗(yàn), 也充分顯現(xiàn)出基塘作為一種農(nóng)業(yè)歷史文化遺產(chǎn)進(jìn)行開(kāi)發(fā)擁有良好的前景。另外, 農(nóng)田、湖泊、山林等自然資源如今已經(jīng)更多的成為一種城市生態(tài)環(huán)境優(yōu)化元素, 休閑觀(guān)光農(nóng)業(yè)將是中山市基塘農(nóng)業(yè)未來(lái)發(fā)展重要方向之一[26-27]。

借助表2中的各景觀(guān)類(lèi)型面積比例數(shù)據(jù)以及表1各類(lèi)土地利用分級(jí)指數(shù)計(jì)算1980年和2015年的土地利用程度指數(shù), 得出中山市土地綜合利用程度指數(shù)從1980年的267.5增加到2015年299.3, 整體增加了11.89%。雖說(shuō)增幅并不算十分巨大, 然而計(jì)算出的土地綜合利用程度指數(shù)屬于市域總體水平, 并不能很好反映土地利用劇烈區(qū)域狀況; 結(jié)合圖6可知, 東區(qū)、南區(qū)、火炬開(kāi)發(fā)區(qū)、三鄉(xiāng)鎮(zhèn)、坦洲鎮(zhèn)、古鎮(zhèn)鎮(zhèn)、小欖鎮(zhèn)、南頭鎮(zhèn)等鎮(zhèn)(區(qū))都出現(xiàn)較大面積的新增建設(shè)用地, 而這些新增建設(shè)用地大部分由土地利用分級(jí)指數(shù)較低的水田、旱地、基塘轉(zhuǎn)變而來(lái), 因此局地土地利用程度指數(shù)增加幅度會(huì)遠(yuǎn)大于市域總體增長(zhǎng)幅度, 也由此產(chǎn)生更大的局地生態(tài)安全問(wèn)題需要進(jìn)行考慮。中山市雖積極注重森林資源的保護(hù), 但建設(shè)用地的持續(xù)擴(kuò)張、國(guó)土開(kāi)發(fā)強(qiáng)度已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)國(guó)際警戒線(xiàn), 城市生態(tài)用地被擠占、區(qū)域保護(hù)體系破碎化加劇、城市生態(tài)空間受損嚴(yán)重[28]; 因此社會(huì)經(jīng)濟(jì)在取得一定成就的情況下, 中山市政府還需把城市整體規(guī)劃、城市生態(tài)環(huán)境方面的問(wèn)題納入考慮范圍, 而基塘作為一種人工濕地資源, 具有涵養(yǎng)水源、調(diào)節(jié)氣候、營(yíng)建生物棲息地等多種生態(tài)效應(yīng), 將部分基塘用地直接轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷳B(tài)景觀(guān)用地發(fā)揮其濕地效應(yīng)、美化城市景觀(guān)、優(yōu)化區(qū)域生態(tài)安全格局無(wú)疑是個(gè)不錯(cuò)的選擇[29,16]。

基塘系統(tǒng)包括生產(chǎn)、生態(tài)、文化、社會(huì)等多重價(jià)值, 但農(nóng)民常常只注重到其生產(chǎn)功能, 將其僅僅作為一種謀生手段, 對(duì)其可以挖掘的例如科研、觀(guān)光旅游、文化傳承、生態(tài)保障等功能的認(rèn)識(shí)尚且不足, 無(wú)法與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)進(jìn)行聯(lián)系、與社會(huì)需要?jiǎng)討B(tài)結(jié)合致使基塘農(nóng)業(yè)難以為農(nóng)民繼續(xù)創(chuàng)收、增收, 因此可能導(dǎo)致基塘分布范圍的持續(xù)縮減。作為嶺南重要的地域符號(hào)之一, 中山市政府應(yīng)發(fā)揮其引導(dǎo)作用, 使基塘向休閑農(nóng)業(yè)、生態(tài)旅游方向發(fā)展; 另外, 也可以將基塘農(nóng)業(yè)區(qū)建設(shè)為科普、教育示范基地, 讓中山市基塘多元化發(fā)展, 既讓農(nóng)民從中獲利, 也發(fā)揮其社會(huì)價(jià)值[30]。

基塘系統(tǒng)在發(fā)展成熟后期生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力下降, 過(guò)度地進(jìn)行現(xiàn)代高效養(yǎng)殖也進(jìn)一步導(dǎo)致基塘生境破壞、立體種養(yǎng)結(jié)構(gòu)衰敗, 甚至?xí)斐删值厮|(zhì)面源污染問(wèn)題[31], 因此政府需要一方面利用遙感影像、地理信息技術(shù)進(jìn)行基塘用地調(diào)查和污染監(jiān)測(cè)[32]; 另一方面, 可以通過(guò)專(zhuān)項(xiàng)資金投入、適當(dāng)財(cái)政補(bǔ)貼、企業(yè)減稅等政策為基塘經(jīng)營(yíng)者降低經(jīng)營(yíng)壓力與負(fù)擔(dān), 進(jìn)而緩解其系統(tǒng)內(nèi)部生態(tài)承受壓力, 也因此推進(jìn)中山市地區(qū)生態(tài)文明建設(shè)。

5 結(jié)論

本文利用5個(gè)時(shí)期的中山市土地利用類(lèi)型矢量數(shù)據(jù), 探明中山市基塘景觀(guān)時(shí)空變化的特征及驅(qū)動(dòng)因素。得出以下主要結(jié)論:

1)1980—2015年, 中山市基塘在外部面積上經(jīng)歷了一個(gè)倒“U”型的發(fā)展, 從2000年前迅速擴(kuò)張轉(zhuǎn)變?yōu)橹蟮娜諠u縮減; 2)中山市城鄉(xiāng)工礦、居民用地和基塘用地重心在過(guò)去年間發(fā)生移動(dòng), 且存在一定的相互排斥現(xiàn)象; 3)近80%的基塘用地縮減部分為城鄉(xiāng)工礦、居民用地所替代, 因此其最主要的驅(qū)動(dòng)因素為城鎮(zhèn)化的建設(shè)。4)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展和人民生活水平的提高使得基塘內(nèi)部種養(yǎng)結(jié)構(gòu)也發(fā)生改變; 5)另外, 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整升級(jí)和政府的政策指引對(duì)基塘發(fā)展也起到重要的作用。6)在成熟后期, 其相對(duì)經(jīng)濟(jì)效益及生態(tài)效益發(fā)生削弱, 中山市基塘未來(lái)的發(fā)展方向也應(yīng)更多與結(jié)合現(xiàn)實(shí)發(fā)展和社會(huì)需要進(jìn)行調(diào)整。一方面, 中山市基塘在未來(lái)應(yīng)融入到城市總體規(guī)劃、發(fā)揮其濕地效益, 成為城市景觀(guān)的一部分; 此外, 借鑒其它地方成功案例, 休閑觀(guān)光農(nóng)業(yè)也將是中山市基塘未來(lái)發(fā)展的重要方向?；料到y(tǒng)在中國(guó)乃至全球農(nóng)業(yè)發(fā)展中具有重要的歷史地位, 綜合研究基塘農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)、演變過(guò)程與驅(qū)動(dòng)影響因素并對(duì)其進(jìn)行保護(hù)和合理利用勢(shì)在必行。

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Spatio-temporal change and its driving factors of dike-pond landscape in Zhongshan, 1980-2015

XIAO Weipeng1,2, GONGJianzhou1,*, WEIXiuguo2

1. School of Geographical Sciences, Guangzhou University, Guangzhou510006, China 2. School of Geography and Tourism, Guangdong University of Finance and Economics, Guangzhou510320, China

The study on the change and its driving force of landscape in the land use of dike-pond can provide a research support for the protection of this special agro-ecosystem. By using the statistical yearbook and the 5 period of land use data that vector map provided during 1980 to 2015, Zhongshan is taken as the research area in this paper, to find out the spatio-temporal change and its driving factors in dike-pond landscape. The results show that (1) the agricultural area of dike-pond landscape in Zhongshan City experienced an inverted "U" type development, indicating that the area increased at first but then reduced. (2)The gravity center of the dike-pond and the industrial, mining, residential land in urban or rural place had largely been shifted and there existed mutual exclusion between them. (3)Urbanization construction was the main driving factor of the substantial reduction in dike-pond. Besides, the adjustment and upgrading of industrial structure, the change of people's diet structure or government's guiding policies also had great impact on the development of dike-pond. (4)The planting structure on the base surface and the ratio of base to fish pond had also been changed in the dike-pond system. (5)The relative economic and ecological benefit had been weakened, so the future development direction of dike-pond in Zhongshan city should be combined with the realistic development and social needs. As a special traditional agricultural ecosystem model in China, the protection is imperative.

dike-pond landscape; spatio-temporal variation; driving factors; statistical yearbook; Zhongshan city

10.14108/j.cnki.1008-8873.2019.06.010

F327

A

1008-8873(2019)06-064-10

2019-04-01;

2019-06-03

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41671175, 41771097);國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2016YFC0502803); 廣東省高等學(xué)校優(yōu)秀青年教師培養(yǎng)計(jì)劃資助項(xiàng)目(YQ2015127);廣東省普通高校特色創(chuàng)新類(lèi)項(xiàng)目(2015KTSCX103)。

蕭煒鵬(1996—), 男, 廣東中山人, 碩士研究生, 主要研究方向?yàn)槌鞘猩鷳B(tài), E-mail:644831387@qq.com

龔建周(1970—), 女, 湖北恩施人, 博士, 教授, 碩士生導(dǎo)師, 主要城市化與生態(tài)環(huán)境效應(yīng)研究, E-mail:gongjzh66@126.com

蕭煒鵬, 龔建周, 魏秀國(guó). 1980—2015年中山市基塘景觀(guān)時(shí)空變化及驅(qū)動(dòng)因素[J]. 生態(tài)科學(xué), 2019, 38(6): 64-73.

XIAO Weipeng, GONG Jianzhou, WEI Xiuguo. Spatio-temporal change and its driving factors of dike-pond landscape in Zhongshan, 1980-2015[J]. Ecological Science, 2019, 38(6): 64-73.