厦门港口规划土地资源承载力评价方法研究

张志苗，孙金华*，王维，邓小东，张呈祥

1.中国环境科学研究院环境信息研究所，北京 1000122.湖南农业大学资源环境学院，湖南 长沙 410128



厦门港口规划土地资源承载力评价方法研究

张志苗1，孙金华1*，王维1，邓小东2，张呈祥1

1.中国环境科学研究院环境信息研究所，北京 1000122.湖南农业大学资源环境学院，湖南 长沙 410128

港口开发建设对城市的影响区域主要集中在港口附近，港口开发带动了临港产业的发展，港口建设开发过程中对土地资源(尤其是生态用地)的占用导致建设用地需求与生态用地保护之间的矛盾日益加剧，港口土地资源供应越来越紧张。选取厦门港港区及港区后方10 km范围内的陆域为研究区，从土地自然生态属性方面考虑，采用建设用地适宜性评价方法，在不改变区域内已开发建设用地用途的情况下，对港口区域剩余土地资源进行适宜性评价，得到适宜、勉强适宜、不适宜建设用地面积及分布。结果表明：厦门港研究区域内剩余土地资源的适宜、勉强适宜、不适宜建设用地面积分别为185.43、61.56、174.75 km2。说明厦门港口区域建设开发强度较大，尤其是厦门市区内土地资源承载力较弱，已不适宜进行大规模开发建设。

厦门；港口规划；土地资源承载力；生态适宜性评价

港口是具有水陆联运设备和条件，供船舶安全进出和停泊的运输枢纽，是水陆交通的集结点和枢纽，是船舶停泊、装卸货物、上下旅客和补充给养的场所。现代港口需要优越的地理位置、广阔的水陆域、必要的泊位水深、良好的气候等自然条件，同时必须具有完善与畅通的集疏运系统[1]。港口对地域乃至国家经济发展的作用是其他行业无法取代的，港口建立和发展往往会带动整个港口城市的经济发展[2]。

在港口开发建设过程中，一般需占用大量土地资源来建设码头、货场、仓库、道路、办公区和保税区等，建设用地规模不断扩张，建设用地开发上存在盲目、无序、过度的状况，土地利用类型被改变，近岸非建设用地包括农用地、生态用地、未利用土地等被建设用地所替代，非建设用地上原生植被、生态系统被破坏，港口建设用地需求与生态用地保护之间的矛盾日益加剧，港口土地资源供应越来越紧张[3-4]。随着沿海港口规模的快速增长，亟待评估港口土地资源承载力，明确辨析港口规划、建设、发展对陆域生态环境压力贡献和作用机制，为最终实现港口生态环境持续稳定发展提供必要支撑[5]。

Wiegmans等[6]指出，随着港口规模的不断扩大，港口所面临的土地资源限制成为港口发展的主要限制因素之一，从土地资源承载力方面考虑港口的可持续发展具有重要意义，引发人们对于港口环境承载力的进一步思考。张亚冬等[7]依据环境承载力的相关理论与方法，提出港口环境承载力受港口的自然条件、软硬件条件、周边及腹地交通条件、社会经济条件、能源资源条件和环境污染水平的共同影响，其中周边及腹地的土地资源是影响港口承载力的主要因素之一。

笔者从厦门港口区域土地资源承载力角度研究港口发展土地资源预警模式，为港口建设规模的控制提供重要参考依据，以期为港口总体规划，实现土地资源的集约化利用及可持续发展提供科学指导。

1 研究区域

厦门港是我国东南沿海重要的天然良港，自然条件优越，地处金门湾和九龙江出海口，介于上海与广州之间，港口面向东南，由青屿水道与台湾海峡相联，港外有金门、大担及浯屿等岛屿为屏障，周围多山丘，避风条件好，为我国对外贸易港口之一。厦门港由东渡、海沧、翔安、招银、后石、石码、古雷、东山、云霄和诏安等10个港区组成。截至2011年底，厦门湾各港区共有生产性泊位134个，完成货物吞吐量1.57亿t，其中外贸货物7 963万t、集装箱647万TEU(TEU是以长度为20英尺的集装箱为国际计量单位，也称国际标准箱单位)[8]。

目前，厦门港与城市间的互动引起产业聚集，城市化进程较快，产业的聚集必定需要对土地资源大量占用，原有的土地利用类型被改变，非建设用地上原生植被、生态系统被破坏；并且，城市为港口提供综合物流活动空间和内陆运输联运通道，导致港口扩张与城市发展之间的矛盾日益突出，出现土地资源紧张，城市道路拥堵等问题。

本研究的空间范围包括东渡、海沧、嵩屿、招银、后石、刘五店、客运和石码8个港口以及由港口带动的临港产业发展区域。由于厦门湾已初步形成了环厦门湾以石化、工程机械、船舶、汽车、能源工业为重点的临港工业发展布局，夏船重工、金龙汽车、诺尔港机、漳州中集、凯西钢铁、翔鹭石化、翔鹭化纤、腾龙树脂、正新橡胶、嵩屿电厂、后石电厂等一批临港龙头企业分布在港区后方8 km范围内，并依据《厦门港临港产业布局规划》划定2 km发展区。因此，选择研究范围为包括港区及港区后方10 km范围内的陆域(图1)。

图1 厦门港研究范围及土地利用现状Fig.1 Research scope and land use situation of Xiamen port

2 港口土地资源承载力评价方法

港口土地资源承载力指港区后方陆域土地、水资源对港口建设及正常运营的供给能力，即在现有开发建设基础上，剩余的可开发建设土地资源对港口建设规模的支撑能力[7，9]。可利用的土地资源数量受最小生态用地(包括水源保护区、自然保护区和重要湿地等生态敏感区)、基本农田以及地形条件因素的约束，并不是所有土地资源都可以进行开发建设，只有未受到限制约束的适宜建设的区域才能进行开发。因此要对港口区域进行建设用地生态适宜性评价分析，为厦门港口土地资源可持续利用提供科学、准确的依据，为提升港口总体规划方案的可持续性、科学性提供支撑[10]。

2.1 厦门港口区域生态重要区和敏感区分析

随着城市化进程的加快和工业的快速发展，生态环境压力加大，给区域的生态环境状况以及经济的持续发展能力造成了严重的威胁。因此，深入分析区域生态敏感性及重要性，可为引导城市空间的有序发展，预防和治理生态环境问题的区域政策提供科学依据。

生态敏感区是对区域总体生态环境起决定性作用的生态要素和生态实体，这些实体和要素对内外干扰具有较强的恢复功能，其保护、生长、发育程度决定了区域生态环境的状况。生态重要区主要包括2个方面：1)法规明确保护的区域，如自然保护区、水源保护区、湿地水体、风景名胜区等；2)对维持区域生态安全(包括生物多样性保护、水土保持、水源涵养、地质灾害防治)具有重要意义的绿地范围。

目前，厦门市有海洋珍稀物种国家级自然保护区，主要保护对象为中华白海豚、鹭类和文昌鱼等14种珍稀生物及其栖息环境；石兜—坂头水库、汀溪水库、九龙江北溪等水源保护区对于保障厦门市用水安全，改善区域生态环境具有重要作用；河口湿地、浅海水域、滨海滩涂湿地、岛屿湿地是厦门滨海湿地的主要保护生境，如厦门五缘湾湿地有大批的白鹭筑巢、繁殖，是候鸟南北迁徙的重要驿站，被称为厦门的城市绿肺。厦门市山地较多，森林具有提供林木产品、调节气候、涵养水源、净化空气、固碳制氧、保护生物多样性等功能，莲花、天竺山等国家森林公园对于构建厦门市生态安全屏障具有重要作用。厦门市地质灾害主要发生在山区、山前地段、沟谷与沟口地带，对区域生态安全具有很大影响。因此，要结合厦门区域生态特点，充分考虑保护区、水源地、湿地、植被和地质等因子的重要性，科学选取厦门市生态适宜性评价指标。

2.2 指标体系与分级标准

建设用地生态适宜性评价是通过对土地的自然、生态、经济、社会等属性的综合鉴定，阐明土地对开发建设的适宜性、限制性及其程度差异的评定。影响建设用地生态适宜性的因素很多，如气候、地形、土壤、生态、道路、经济条件等，评价因子的选择应根据研究区域的具体情况，遵循科学性、系统性、完整性和可操作性等原则进行指标因子选择[11-15]。

综合考虑厦门港口区域的情况，由于已开发建设的土地适宜性评价对于港口规划无指导作用，因此对已开发建设土地不进行适宜性评价，且未将经济、社会指标纳入指标体系。最终筛选出自然条件(地形)、基本农田和生态保护因子(水域、生态保护区和植被保护)等5个因素作为建设用地生态适宜性评价的主要影响因子。

(1)地形：地形因子可通过坡度指标来反映，坡度的大小对工程建设的投入、施工难度和城市供水等产生重要影响。因此，应尽量避免在较大坡度区域进行城市建设[16]。

2.4 两组患者手术前后性激素水平比较 手术治疗前后两组患者性激素LH、FSH以及E2水平均无显著差异(P>0.05)，且两组患者手术前后性激素水平组间比较无差异(P>0.05)，见表5。

(2)基本农田：基本农田是指中国按一定时期人口和社会经济发展对农产品的需求，依据土地利用总体规划确定的不得占用的耕地，即无论什么情况下都不能改变其用途，不得以任何方式挪作他用，严控城市化进程加快对耕地尤其是对城市周边地区优质耕地的挤占。因此，港口开发建设过程中不得占用基本农田[17]。

(3)水域：水域包括河流、湖泊和水库。水源是城市进一步扩张的支撑和限制因子，同时水域因子在改善区域景观质量、维持正常水循环等方面也发挥着重要作用。而且水源地的保护已成当务之急，因此，从原则上讲开发用地应尽可能远离水源地，以免造成对水域生态系统的破坏和水体的污染。

(4)生态保护区：包括自然保护区、风景名胜区、森林公园、湿地等生态重要区，这些区域具有改善区域环境、调节气候、维护生物多样性等重要的生态服务功能，对经济建设与生态环境的可持续发展至关重要，不能作为建设用地[18]。

(5)植被保护：植被的种类组成、数量、结构、生活型及生态特点等会影响气候、水土保持能力、生物种群分布和数量、能量转化和物质循环等，从而对生态系统功能产生影响。因此应综合考虑植被变化对经济、生态等方面的影响，从而决定是否适宜作为建设用地。

按各评价因子对区域环境影响的显著程度，将评价因子划分为多个生态适宜性等级。单因子适宜性评分值一般分3级，用5、3、1代表建设用地适宜性的高低，分值越高，表示适宜性越好。本研究将等级分为适宜、勉强适宜、不适宜3个等级，适宜为5分。采用专家赋值法，根据研究区的实际情况，请相关领域的专家进行打分，根据专家的经验确定各指标的权重，将各专家确定的权重进行加权平均，最终得出各指标所占权重值。各因子生态适宜性等级评分如表1所示。

表1 各因子生态适宜性等级评分

2.3 指标综合评价

将每个指标中单因子得分为1的区域即单个指标不适宜建设的区域的综合评价得分(生态适宜评介指数)赋值为0，其余指标评价因子采用多因子加权叠加分析法，将上述各单项因子叠加分析。综合的生态适宜性评价模型如下：

(1)

式中：S为某区域综合生态适宜性；w(k)为第k个生态因子的权重；c(k)为第k个生态因子在该区域内的适宜性等级。

按照式(1)及相应因子分值和权重叠加综合分析，将区域内土地分为3个等级：适宜、勉强适宜、不适宜(表2)，根据综合评价生成建设用地生态适宜性综合评价结果[19-20]。

表2 生态适宜性综合评价

根据生成的建设用地生态适宜性评价结果可知，各等级(适宜、勉强适宜、不适宜)的建设用地面积及分布，可得到区域内允许的建设空间的面积即可开发建设用地面积，以及剩余可开发土地资源能支撑港口规模扩张的能力，从而为港口规划提供依据。

3 评价结果与分析

在不考虑已开发建设用地的土地用途变化情况下，按照建设用地适宜性分析方法计算得到厦门港区域内的建设用地生态适宜性评价结果，如图2及表3所示。

图2 2009年厦门港口区域建设用地生态适宜性评价Fig.2 Ecological suitability assessment of construction land of Xiamen port in 2009

适宜性等级面积∕km2所占比例∕%不适宜174.7541.4勉强适宜61.5614.6适宜185.4344.0总计421.74100.0

由表3可以看出，厦门港口区域建设开发强度较大，尤其是厦门市内。除去已开发建设用地外，厦门港口区域内剩余适宜建设用地为185.43 km2，适宜建设用地比例总体偏低：厦门岛内湖里区和思明区已无适宜建设用地，可开发用地全部利用完毕；厦门岛外建设用地分布较集中，主要分布在龙海市浮宫镇、港尾镇，靠近山体区域，交通运输条件不便利，地形条件不利于开发，从经济投入方面考虑，开发建设投资强度较大。厦门港口区域内勉强适宜建设用地面积为61.56 km2，大部分为耕地，主要分布在紫泥镇九龙江入海口区域，在该区进行港口或城市建设活动，对生态景观和生态环境造成的影响不大，土地开发利用的环境补偿费用较低，但我国目前耕地资源紧张，耕地保护形势严峻，关系到国计民生以及可持续发展，因此城市开发以及港口扩张尽量不占用耕地资源。厦门港口区域内不适宜建设用地面积为174.75 km2，大部分为环境敏感区域，主要为自然保护区、林地、基本农田等不可开发区域。由此可看出，厦门区域内开发强度已经很大，已不适宜进行大规模开发建设，土地资源承载力较弱。因此，在厦门港口规划以及厦门市城市建设用地规划过程中应综合考虑各地区的建设用地适宜性，同时应考虑对自然生态环境的影响，尽量远离环境敏感区以及保护区等生态保护区域，并应注重耕地、天然植被等自然因子的保护。

不考虑区域内城市发展可能会对建设开发强度的影响，根据厦门港口发展与建设开发的线性相关关系，预测到2020年厦门港口区域适宜建设用地面积消耗殆尽，剩余13.5 km2；到2021年适宜建设用地全部用光。因此在厦门港口规划时应充分考虑土地资源的可持续利用性，为港口建设规模的控制提供重要参考依据，对于实现土地资源的集约化利用、可持续发展具有重要意义。

4 结论

通过对厦门港口区域开展土地资源承载力评价得出：目前厦门港口区域剩余的适宜建设用地已很少，土地资源承载力较弱。所以，应充分考虑土地资源承载力，控制港口增长规模，节约集约土地利用，改善土地利用方式，合理规划生产、生活、生态空间，协调好社会经济发展与生态环境保护之间的关系，为厦门港乃至厦门市的可持续发展提供保障。

目前，国内外针对土地资源承载力的研究已开展很多，但港口区域土地承载力研究却较少，本研究选取港口建设影响的核心区域，从土地自然条件及属性即建设用地适宜性评价方面讨论港口开发建设对土地资源的影响，为港口规划中土地资源的集约化利用提供依据。但在研究中建设用地适宜性评价未考虑经济、技术等社会因子，更注重土地自然属性及生态系统的综合评价，在评价因子和权重等方面仍不够全面和准确，需在理论和方法上继续探索研究并完善。

[1] 黄有方,包起帆,李冠声,等.港口现代化技术与管理的热点与趋势[J].中国港口,2003,11(11):13-14.

[2] 李晶.辽宁港口与区域经济互动发展问题研究[D].大连:大连海事大学,2009.

[3] 范厚明,李艳滨,温文华,等.考虑土地资源占用的港口与城市经济互动发展系统仿真:以深圳市为例[J].资源科学,2015,37(2):398-407.

FAN H M,LI Y B,WEN W H,et al.System simulation research on interaction development of port and urban economy with occupation of land resources in Shenzhen[J].Resources Science,2015,37(2):398-407.

[4] 王远鹏.论盐田港土地资源对港口发展的作用[J].集装箱化,2002(9):34-35.

[5] 陈念平.土地资源承载力若干问题浅析[J].自然资源学报,1989,4(4):371-380.

CHEN N P.A preliminary analysis of the population supporting capacity of land resources[J].Journal of Natural Resources,1989,4(4):371-380.

[6] WIEGMANS B W,LOUW E.Changing port-city relations at Amsterdam:a new phase at the interface[J].Journal of Transport Geography,2011,19:579-583.

[7] 张亚冬,张騄,崔凯杰,等.港口环境承载力概念及其影响因素初探[J].水道港口,2008,29(5):372-375.

ZHANG Y D,ZHANG L,CUI K J,et al.Research on port environmental carrying capacity and the effecting factors[J].Journal of Waterway and Harbor,2008,29(5):372-375.

[8] 厦门市统计局.2011年厦门市国民经济和社会发展统计公报[N].厦门日报,2012-03-18(8).

[9] 孟旭光,强真,吕宾.城市土地资源生态承载力评价初探[J].技术经济研究,2006(5):28-30.

MENG X G,QIANG Z,LÜ B.The evaluation on the ecology carrying capacity of city land resource[J].Study on Technical Economy,2006(5):28-30.

[10] 谢花林,李秀彬.基于GIS的区域关键性生态用地空间结构识别方法探讨[J].资源科学,2011,33(1):112-119.

XIE H L,LI X B.A method for identifying spatial structure of regional critical ecological land based on GIS[J].Resources Science,2011,33(1):112-119.

[11] 杨少俊,刘孝富,舒俭民.城市土地生态适宜性评价理论与方法[J].生态环境学报,2009,18(1):380-385.

YANG S J,LIU X F,SHU J M.Urban land ecological suitability assessment:theories and methods[J].Ecology and Environmental Sciences,2009,18(1):380-385.

[12] 宗跃光,王蓉,汪成刚,等.城市建设用地生态适宜性评价的潜力-限制性分析:以大连城市化区为例[J].地理研究,2007,26(6):1115-1120.

ZONG Y G,WANG R,WANG C G,et al.Ecological suitability assessment on land use based on potential-constrain approach:the case of urbanized areas in Dalian city,China[J].Geographical Research,2007,26(6):1115-1120.

[13] 梁涛,蔡春霞,刘民,等.城市土地的生态适宜性评价方法:以江西萍乡市为例[J].地理研究,2007,26(4):782-788.

LIANG T,CAI C X,LIU M,et al.Study on methodology of ecological suitability assessment of urban landuse:an example of Pingxiang[J].Geographical Research,2007,26(4):782-788.

[14] 汪成刚,宗跃光.基于GIS的大连市建设用地生态适宜性评价[J].浙江师范大学学报(自然科学版),2007,30(1):109-115.

WANG C G,ZONG Y G.GIS-based ecological suitability evaluation for town development used-land in Dalian city[J].Journal of Zhejiang Normal University(Natural Sciences),2007,30(1):109-115.

[15] 程吉宏,王晶日.区域环境影响评价中土地使用生态适宜性分析[J].环境保护科学,2002,28(4):52-54.

CHENG J H,WANG J R.Analysis of ecological applicability of land usage in regional environmental impact assessment(REIA)[J].Environmental Protection Science,2002,28(4):52-54.

[16] 张立新.对港口建设区位选择及我国主要港口区位因素相关问题的探讨[J].科技创新与应用,2013(33):191-191.

[17] 陈百明.耕地与基本农田保护态势与对策[J].中国农业资源与规划,2004,25(5):1-4.

CHEN B M.Situation and counter measures for protection of arable land and basic farm lands[J].Journal of China Agricultural Resources and Regional Planning,2004,25(5):1-4.

[18] 李志萌.生态保护区环保与经济和谐共生发展研究：以东江源区为例[J].江西社会科学,2006,1(1):121-127.

[19] 刘孝富,舒俭民,张林波.最小累积阻力模型在城市土地生态适宜性评价中的应用：以厦门为例[J].生态学报,2010,20(2):421-428.

LIU X F,SHU J M,ZHANG L B.Research on applying minimal cumulative resistance model in urban land ecological suitability assessment:as an example of Xiamen city[J].Acta Ecologica Sinica,2010,20(2):421-428.

[20] 周建飞,曾光明,黄国和,等.基于不确定性的城市扩展用地生态适宜性评价[J].生态学报,2007,27(2):774-783.

ZHOU J F,ZENG G M,HUANG G H,et al.The ecological suitability evaluation on urban expansion land based on uncertainties[J].Acta Ecologica Sinica,2007,27(2):774-783. ○

Study on Evaluation of Land Carrying Capacity of Xiamen Port Planning

ZHANG Zhimiao1, SUN Jinhua1, WANG Wei1, DENG Xiaodong2, ZHANG Chengxiang1

1.Institute of Environmental Information, Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Beijing 100012, China 2.College of Resources and Environment, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China

Urban areas of influence of port development and construction are mainly concentrated near the ports, which result in the development of port-neighboring industry. In the process of constructing and developing of ports, the occupation of land resources especially the ecological land causes the contradiction between the construction land demand and ecological land, and leads to short supply of land resources. Taking the Xiamen port area and the terrestrial scope of 10 kilometers behind it as the study region, the method of ecological suitability evaluation of construction land was adopted to obtain the area and distribution of suitable, barely appropriate and inappropriate lands, considering the land ecological attributes and regardless of function changes of the lands that had been developed. Results show that the rest area of suitable, barely appropriate and inappropriate lands is respectively 185.43, 61.56, 174.75 square kilometers. The construction and development intensity of study region is great, and especially the land carrying capacity of Xiamen urban area is weak; so it is not suitable for more large-scale development and construction.

Xiamen; port planning; land carrying capacity; ecological suitability evaluation

2016-03-21

国家环境保护公益性行业科研专项(201409100)

张志苗(1988—)，女，助理研究员，硕士，主要从事生态环境信息分析研究，zhimiao1234@126.com

*责任作者：孙金华(1980—)，女，副研究员，博士，主要从事生态环境保护及遥感信息研究，103519464@qq.com

X37

1674-991X(2016)06-0607-06

10.3969j.issn.1674-991X.2016.06.087

张志苗，孙金华，王维,等.厦门港口规划土地资源承载力评价方法研究[J].环境工程技术学报,2016,6(6):607-612.

ZHANG Z M, SUN J H, WANG W, et al.Study on evaluation of land carrying capacity of Xiamen port planning[J].Journal of Environmental Engineering Technology,2016,6(6):607-612.