1. 大慶市及其周邊地區地質生態環境功能保護區劃研究
孫貴尚1刁金東2
（1中國國土資源經濟研究院，河北三河，101149；2滕州一中，滕州，277500）
摘要為了滿足大慶市及其周邊地區可持續發展的需要，要對該區域進行地質生態環境功能保護區劃研究。區劃研究主要以景觀生態學理論為基礎。它包括：限制性因子原理、熱力學定律、種群密度制約及分布格局原理、生態適應性理論、生態位原理、演替理論、植物入侵理論、生物多樣性原理、綴塊—廊道—基底理論等等。完成的區劃可以分為以下幾類：①濕地及自然保護區；②草原區；③森林區；④城市綠地；⑤都市區；⑥生態化的農林牧業觀光區及旅遊休閑景觀區；⑦河流、湖泊區；⑧工（礦）業集中區；⑨農業種植區。
關鍵詞地質生態環境功能保護區劃大慶市
前言
地質環境作為地球表層環境的組成部分，是構成地球這個復雜巨大系統的重要組成部分。地質環境功能保護區劃及其綜合整治區劃是依據當地經濟社會發展需要和不同區域在地質環境結構、地質環境狀態和利用功能上的差異，對區域進行合理劃分。進行地質環境功能保護及綜合整治分區是為了地質環境景觀的合理布局，確定具體地質環境目標落實地域范圍及地質環境綜合整治方案和管理措施的執行。
地質生態功能區劃的目的，是為了找出地質生態系統功能的地域分異規律，進行類型劃分和空間定位。目前，進行地質生態環境區劃的指標和方法還缺乏統一的標准。功能區劃不同於特徵區劃，它注重景觀中的生態功能過程及其與格局作用機制的地域差異。功能區劃離不開對區域中各種生態特徵因子的認識和篩選。此外，地貌、岩石土壤、人類活動等都是區劃必須考慮的重要因素。
1地質環境功能區劃的原則
1.1聯系時間動態的原則
區域的地質生態退化，與漫長的歷史中地質生態系統受到來自內外因素的干擾密切相關。因此，只有在大的時間尺度下去研究，才能解釋現存的地質生態環境景觀格局的演變過程。所以，研究區域的地質生態環境變遷，必須放在大的時間尺度上去關注區域的動態變化，而不是依賴某一個時間點上的靜態地質生態景觀格局去推斷環境的演變原因。以研究地質生態環境變遷為目的的地質生態功能區，不能單就眼前的地質生態景觀格局進行劃分，而應選取能夠涵蓋大的時間尺度意義的指標，聯系歷史與現實進行劃分。
1.2中尺度變化和相互關聯的原則
任何地質景觀的生態功能形成，均與該區域甚至更大范圍的自然環境與社會經濟因素相關。因此，在評價與劃分地質生態環境功能區時，要從多種尺度上考慮因素的關聯性。在地質景觀生態功能的形成機制上，地質生態功能與格局密切相關，如土壤保持功能的形成與降水特徵、土壤結構、地形與地貌特點、植被覆蓋、土地利用等許多因素直接相關。對這種相互關聯性的分析，有利於確定區劃中的主導因子。
1.3便於管理的原則
在確定地質生態環境功能區的邊界時，除了主要考慮生態系統的生態功能外，還要考慮生態系統結構和功能的完整性，兼顧當地經濟、社會發展和居民生產、生活的需要。實際上的地質生態環境邊界，都是一條帶狀區域，而不是數學意義上的一條曲線，如果在這一條帶狀范圍內，存在行政轄區的邊界線，就要以行政區的邊界為生態區劃邊界，從而有利於合理利用和有效保護生態環境，既可以滿足高層次決策的需要，也便於綜合管理措施的實施。
2地質環境功能區劃劃分的基礎理論基礎
地質環境功能區劃劃分的理論基礎主要是景觀生態學理論。它包括：限制性因子原理、熱力學定律、種群密度制約及分布格局原理、生態適應性理論、生態位原理、演替理論、植物入侵理論、生物多樣性原理、綴塊—廊道—基底理論等等。
2.1斑塊（Patch）、廊道（Corridor）和基質（Matrix）
斑塊是指外觀上與周圍環境明顯不同的面狀區域，其面積、形狀、類型可以有很大區別，但一個獨立斑塊一般被認為內部是同質的。廊道是指不同於兩側土地的狹長地帶，也可認為是線狀的斑塊，如河流、防火林帶、交通線及其兩側的帶狀防護林等。基質是指斑塊和廊道所在的背景地域。一般而言，大斑塊較之於小斑塊，形狀接近於圓的斑塊較之於狹長的斑塊，更容易保持內部物種的穩定，一些特有物種甚至只能存在於大斑塊內的核心區域。數目多而面積小的斑塊則使景觀多樣性增大，具有更高的美學價值。對於廊道，一般認為是有利於物種遷移和原本孤立斑塊之間的聯系的，如聯系兩片水面的河道；而有些廊道對於生物來說則是危險的，如景區內的公路。如果廊道是有益於物種空間運動和維持的，應盡量加以保持，可能的話應增加廊道的數目。基質是斑塊和廊道所在的環境背景。地質環境功能區劃要在對區域空間和時間背景的全面把握之上，這有助於進行核心保護區的選擇和指導布局。
2.2景觀異質性與多樣性
異質性是系統或系統屬性的變異程度，在景觀尺度上空間異質性包括空間組成、空間構型和空間相關三部分內容。地質景觀的異質性和多樣性是自然干擾、人類活動和植被的演替的結果，同地質環境生態系統的抗干擾能力、恢復能力、系統穩定性和生物多樣性有密切關系。在規劃中既要考慮到地質景觀的可觀賞程度，又要同時顧及生物多樣性和特有珍稀物種兩方面的保護，保存或適當增加地質景觀的異質性，並在斑塊之間建立廊道，提高異質景觀之間的空間連通性。關於地質景觀的空間構型，可運用分形理論加以解釋和度量。分形理論認為，自然界的大多數現象常常具有分形結構，即非整數維結構。分形的本質特徵是自相似性（self-simi-larity），即局部放大與整體相同。整體縮小與各部分相同（相對而言，整形結構則無此特點）。自然界的海岸、樹木、雲朵、山峰，無不具有分形結構的特點，但自然分形是不完全對稱的非標准分形，往往存在著殘缺，從而形成差異性，有差異則可形成美感。地質景觀功能區劃中，首先應不隨意破壞天然的分形結構，譬如（應避免將水體邊界裁彎取直；少用或不用簡單規則的幾何圖形設計。進一步的設計應將分形與整形有機結合起來，因為整形與分形的對比同樣可以形成差異性。
2.3格局與過程
景觀的（空間）格局，是斑塊和其他組成單元的類型、數目以及空間分布與配置等；過程，則強調事件或現象發生、發展的程序和動態特徵。過程反映了景觀的功能，它受制於格局，反過來又對格局的不斷形成具有重要影響。地質環境生態系統的過程，具體體現於生態流。生態流是生物物種與營養物質和其他物質、能量在各個空間組分之間的流動。受景觀格局的影響，這些流分別表現為聚集與擴散，屬於跨生態系統間的流動，以水平流為主。對自然環境來說，它不僅是作為一種新的生態流出現，而且會對原有的流產生一定程度的影響，使景觀空間要素之間物質和能量的流動方向、速率和方式發生改變。從系統學的角度可知道，作為復雜系統的地質景觀生態系統，最終將在這種調整中達到系統要素之間新的平衡態，其外在表現則是形成新的空間格局，原有的自然生態格局從而被改變甚至完全打破。從另一個角度來看，對於原有格局，人類活動亦可視為一種外來干擾。景觀格局改變程度的大小，除了與其本身的抗干擾能力有關外，外來干擾的強度大小無疑具有決定性意義。
3研究區域地質環境的要素及其功能和結構分析
從大慶市及其周邊存在著的環境景觀來看，大致存在以下幾類：①濕地及自然保護區；②草原區；③森林區；④城市綠地；⑤都市區；⑥生態化的農林牧業觀光區及旅遊休閑景觀區；⑦河流、湖泊區；⑧工（礦）業集中區；⑨農業種植區。
大慶市及其周邊地區的自然保護區、草原、森林、城市綠地、都市、河流、湖泊等是研究區域景觀結構的主要構成要素。草原作為大慶市及其周邊地區的基質不僅起著防風固沙，涵養水源的作用，而且也為大慶市及其周邊地區的畜牧業的繁榮起到了決定性的作用，同時也成為一種景觀。森林為保護大慶及其周邊地區的生態地質環境起著較大的作用，也為大慶市及其周邊地區帶來了一定的經濟效益。
河流、湖泊等是水循環體系中的一個要素。它有三大基本功能，即防洪、水資源利用及環境功能。作為環境功能，其中之一的水環境功能可以劃分為調蓄、灌溉、景觀、休閑、旅遊、養殖、飲水、納污、水質凈化等多個方面。
大慶市及其周邊地區生活用水、工業用水等有很大一部分來源於地下水，因而，像嫩江、松花江、青肯河、呼蘭河、南山湖、向陽湖、南湖、庫里泡、王花泡、龍虎泡、北泡、大慶水庫、紅旗水庫、南引水庫、泥河水庫、扎龍濕地自然保護區等河流、湖泊、濕地不僅成為大慶市及其周邊地區最直接的水源涵養地，也為大慶市及其周邊的地下水的補給起到了決定性的作用。
城市綠地不僅僅美化了城鎮，成為一種公園（園林）式的景觀，同時也改善了城鎮的局地小氣候，降低了城鎮的「熱島」效應。
從三維的角度來看，廢棄礦井、地面塌陷等作為一類聯結地下和地表的廊道存在著；從二維的角度來看，廢棄礦井、地面塌陷等又是作為一類面積較小的斑塊存在著。這類斑塊（廊道）可以作為一種人工景觀進行開發，形成人為的地質遺跡景觀。
因此，規律分布、相互嵌接而成的各種地質環境生態系統，都有其特有的作用和價值，扮演著不同的角色，具有各自的功能。它們相互依賴、相互制約，共同組成了一個美妙無比的環境有機體，形成了人類生存、發展和享受的依託。這些生態系統在自然界中以基質、斑塊或廊道的形態存在著。
4大慶市及其周邊地區地質生態環境功能保護區劃
扎龍是大慶市及其周邊地區自然保護區的代表，它是一個較大的濕地自然保護區。草原面積也佔大慶市及其周邊地區土地面積的三成以上。同時，森林、城市綠地、生態化的農林牧業觀光區及旅遊休閑景觀、河流、湖泊、交通線保護區等也是大慶市及其周邊地區較為重要的景觀組成部分。
河流、交通線等作為聯結草地、森林與大慶市及其周邊地區城鎮的廊道，對各個斑塊之間的物種傳播起著重要的作用。
大慶及其周邊地區城鎮屬於較為典型的斑塊要素，是人們生產、生活的主要場所，因此，要保護好城鎮的地表環境，監測其地質環境。對於扎龍濕地自然保護區和兩江及湖泊等同樣也屬於斑塊要素的地區，也要進行好好的保護，以期達到地下水庫、地下儲存、地下水涵養等作用。同時，這些地方也可以開發為各類旅遊景觀，以開發促進該類地區的保護。見表1。
表1大慶及其周邊地區地質生態環境功能區（遠景）范圍、功能
4.1地表區水系保護區
大慶及其周邊地區河流、湖泊眾多，大水域面積近65萬ha，其中湖泡麵積20多萬ha，占水域面積31%，水庫面積4.2萬ha，佔6.5%。總體水面占研究區域面積的10.5%，河流有流經齊齊哈爾市、大慶市等的嫩江，流經大慶市、綏化市的松花江等。大慶市及其周邊地區較大的湖泊有，分布於齊齊哈爾市的南山湖等；分布於大慶市和齊齊哈爾市交接處的扎龍濕地自然保護區；分布於大慶市的庫里泡、南引水庫、南引乾渠、南引水庫、南排乾渠、中泡、北泡、紅旗水庫、大慶水庫等；分布於綏化市的王花泡、青肯泡、東湖水泡、泥河水庫、肇蘭新河、呼蘭河等。其中扎龍濕地自然保護區、南引水庫、大慶水庫、紅旗水庫、青肯泡、庫里泡是比較大的陸地水系。
由於地表水是研究區域最為稀缺的、最具環境價值的資源，對大慶及其周邊地區草原、森林、濕地等其他生態體系的維護生存具有決定性的意義，研究區域目前的地質生態環境問題主要是地表水系的減少、退化和污染破壞引起的，因此要改善和恢復研究區域的地質生態環境就必須進行保護，在保護的基礎上進行合理的開發利用。
4.2地下水系保護區
齊齊哈爾市的地下水主要補給來源——大氣降水近幾年偏小，市區地下水位呈緩慢下降趨勢。第四系孔隙潛水和孔隙承壓水水位分別下降0.37m和0.26m。
綏化市屬於地下水開采潛力不足區，其下屬的幾個縣（市）中，安達、肇東、蘭西屬於地下水開采潛力較大區；青岡屬於地下水開采潛力較小區；望奎屬於地下水開采潛力中等區。綏化市的地下水基本上屬於鬆散岩類或碎屑岩類孔隙水和白堊系孔隙裂隙承壓水子系統。沿著呼蘭河一帶屬於孔隙地下水補給模數和孔隙地下水開采模數較高的地區。沿著北引乾渠一線，安達、肇州、林甸的部分地區屬於地下水開采模數和地下水補給模數較低區。
地下水是土壤水分保持和長期有效供給的、不可缺少的支持體系，是研究區域飲用水和工農業的可持續供水來源，也是保持地層岩體應力平衡的一種地下資源。研究區域的草原退化、土壤沙化、地面變形等地質環境災害都是不合理的開采利用地下水引起的。因此對研究區域的地下水應該加強保護，特別是對質量優良的地下水源地和地下含水層建立保護區是非常必要的。
4.3濕地、沼澤及珍稀自然資源保護區
大慶市及周邊地區濕地主要分布在齊齊哈爾市區、大慶市區、杜爾伯特蒙古族自治縣、肇源縣、肇東市、安達市等，濕地面積大小不等、形狀各異。
區內最大的濕地位於齊齊哈爾與大慶市之間的扎龍國家級自然保護區，扎龍濕地自然保護區總面積為21萬ha，呈木契形體南北方向鑲嵌於齊齊哈爾與大慶市之間，北端起點為東升水庫，南部延伸到杜爾伯特蒙古族自治縣的阿木塔爾（江灣鄉）。
齊齊哈爾的南山湖及梅里斯達斡爾族區雅爾塞鎮的濕地沿嫩江兩岸呈條帶狀展布。肇源縣、肇東市的沼澤濕地位於南引水庫及嫩江的北岸，呈不規則形狀展布。安達市的王花泡、北泡等地，沿湖泡、坑塘周圍也有沼澤濕地分布，但面積不大。
濕地是重要的國土資源和自然資源，它和森林、海洋並稱為全球三大生態系統，有抵禦洪水、調節徑流、蓄洪防旱、控制污染、調節氣候、控制土壤侵蝕、美化環境等作用，同時也是多種野生動物及野生植物的棲息發育生長地。椐2000年統計資料，大慶周邊地區現有沼澤濕地面積為1672.05萬畝，占土地總面積的29.3%。
對濕地、沼澤及珍稀自然資源物種都應劃為保護區加強保護。此外，濕地退化也是目前研究區域地質生態環境惡化的主要原因之一，因此對研究區域現有的濕地、沼澤和這次綜合治理恢復的全部濕地也應劃為保護區。
4.4森林和防護林網帶區
齊齊哈爾市主要實施天然林保護工程和「三北」防護林體系建設工程，進一步優化資源配置，調整林業向生態林、防護林和用材林相結合轉變。其主要布局為：①農田防護林區；②低山丘陵水土保持區；③荒山綠化區；④嫩江沙地區；⑤嫩江流域防護林區；⑥環城治沙防護林區；⑦綠色通道區。
大慶市屬「三北」防護林重點建設地區，要按照「三北」防護林的要求增加林地。對現有的林地要嚴加保護，要控制林業用地改變用途，嚴禁破壞林地，不準毀林開荒，要切實營造農用防護林、水土保持林，水源涵養林等，加強防護林體系建設。大慶市「西北風口」位於杜爾伯特縣西北部，包括九河等8個沙地，全長89.8km，平均寬度20km，區域面積269萬畝，自然條件差，生態環境脆弱，對全市的生態環境以及工農業生產都造成了極大危害。2000年底，該地區的森林覆蓋率達到了19.83%。
4.5草原及牧草生產區
大慶市及其周邊地區的草原及牧草生產區面積較大。近幾十年來，由於地下礦產資源的開采，過度放牧等原因，使得大慶市及其周邊地區的草原退化越來越嚴重。由表1-2可以看出，大慶、綏化、齊齊哈爾三市的草原面積分別為992.55萬畝、624.6萬畝、1062.85萬畝，而三市草原退化面積分別為250.35萬畝、453.24萬畝、747.08萬畝。其中，綏化市草原退化的最嚴重，其下屬的肇東和蘭西兩地的退化草原面積分別為，83萬畝和34.24萬畝，兩地的草原退化率已達到草原保有量的50%以上；明水、青岡和安達三地的草原退化率分別為44.3萬畝、51萬畝、241萬畝，達到了三地草原保有量的65%以上，其中安達市的草原退化率甚至達到了該市草原保有量的88.6%。
由大慶及其周邊地區地質環境現狀圖中可以看出，草原嚴重退化區一般圍繞在土地鹽漬化嚴重區的周圍，這說明土地鹽漬化導致了土壤肥力下降，進而導致了土地生產力下降，再加上過度放牧使得草原休養生息的能力大大降低，周而復始地形成惡性循環，草原的生產力大大降低，從而導致草原的嚴重退化。鹽土分布在地勢最低部位（如低河、湖漫灘），蘇打—硫酸鹽鹽土常常分布在低漫灘與高漫灘交界的低窪地段，而蘇打鹽土分布比較廣泛，在整個低漫灘均有分布。鹼土分布在地勢稍高的高河（湖）漫灘上，並多分布在較平地高0.4～10m的土包上，鹽漬化土多分布在地勢更高的階地上。
因此，對於草原嚴重退化區，要首先治理土地的鹽漬化。水位埋藏淺的地方，可以大量抽取地下潛水層中的地下水（降低地下潛水層的水位），用於大慶及其周邊地區濕地的恢復治理，或者種植耐鹽鹼的植物如紫苜蓿或水稻等，也可以用於對地下承壓水的人工補給。
草原退化為主三化中等區和草原退化為主三化一般區主要分布在松花江、呼蘭河等兩岸。此區域的草原瀕臨河流，應該是優良的牧草地。由鹽漬化土地的成因來說，此地應該是鹽漬化土地的分布區，只是鹽漬化程度較低，從而使草原退化不是很嚴重。依據景觀生態學原理，退化草原在未來應該恢復為原來的草原景觀並加以保護。見表2。
表2大慶市及周邊地區草原退化面積統計表單位：萬畝
基礎資料來源：黑龍江省水文地質工程地質勘察院，2000。
4.6地質環境惡化遺跡警示公園保護點、區
在地質環境惡化嚴重的地區可以設置成為主題公園一類的景點，作為地質環境的警示教育基地。這類景點一般適宜設置在大的城鎮中，比如，大慶市、齊齊哈爾市及其下屬的城鎮等。因為這些類似於博物館的景點在建成後可以自己進行運營，達到對該地質環境惡化區的以開發代替保護的目的。可以若干個地質環境惡化嚴重區聯系起來，給觀賞的人們以地質環境並非孤立的直觀的表現。
4.7山水園林風景休閑游覽區
大慶市及其周邊地區的河流、湖泊眾多，可以選擇距離城鎮較近的湖泊、泡子、濕地等進行保護性開發。比如位於大慶市的大慶水庫、紅旗水庫、南、北乾渠，還有大慶市與齊齊哈爾市共有的著名的扎龍濕地自然保護區。這些湖泊、泡子、濕地都是比較大的，在當地是比較有名氣的。所以，可以在嚴格保護的基礎上開發成風景休閑游覽區。
4.8城市、工（礦）業及其綠化地組成的都市區
城鎮、工（礦）業、城市綠地都是人類創造的人工景觀生態系統。大慶及其周邊地區共有23個縣（市）區，面積為71648km2。城市綠地面積略多於13778.3ha。城鎮和工（礦）業的建設要和周圍的景觀相和諧，不要給人一種突兀的感覺。同樣地，城市綠地的建設也要與城市周圍的景觀相和諧。盡量減少城鎮綠地周圍牆體的建設，或者乾脆可以採用開放式的城市綠地建設模式。
4.9農業種植區
主要為人們提供糧食和蔬菜、水果等。其中大慶市有農作物種植面積495730萬ha；齊齊哈爾市有農作物種植面積1715525ha；綏化市有農作物種植面積1428962ha。
農業種植區不僅僅為人們提供糧食、蔬菜、水果等，同時，它還作為大慶市及其周邊地區一類重要的景觀存在著。但是在經濟效益的驅使下，農業種植區的植被通常都呈現出高度的統一性，這就破壞了構成景觀的物種的多樣性。所以，可以在追求經濟效益和因地制宜的前提下，使農業種植區實現多樣性的種植。
結語
大慶市及其周邊地區的各類地質生態環境景觀的功能分區是從理論上進行的，因為在大慶市及其周邊地區中的各類景觀功能區往往不能從地理界線上完全分開，很多環境功能區在地域上往往是交叉重合在一起的，這種交叉重合也是符合自然地質生態環境規律的。這樣分區的目的是為了更好地加深對該區域的各項景觀功能價值的認識和合理保護。一般來說，景觀的破碎度越大，景觀的穩定性就越小。
在這種分區的基礎上，森林、草地、濕地及自然保護區、湖泊等都可以在各自斑塊的中作為基質存在著。同時也由河流、公路、鐵路等的各類廊道聯結起來，作為各種動物在各個斑塊之間的通道，實現物種的多樣性。而且，地下和地上也可以通過地表水的回灌補給等實現聯結。
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