1. 大庆市及其周边地区地质生态环境功能保护区划研究
孙贵尚1刁金东2
（1中国国土资源经济研究院，河北三河，101149；2滕州一中，滕州，277500）
摘要为了满足大庆市及其周边地区可持续发展的需要，要对该区域进行地质生态环境功能保护区划研究。区划研究主要以景观生态学理论为基础。它包括：限制性因子原理、热力学定律、种群密度制约及分布格局原理、生态适应性理论、生态位原理、演替理论、植物入侵理论、生物多样性原理、缀块—廊道—基底理论等等。完成的区划可以分为以下几类：①湿地及自然保护区；②草原区；③森林区；④城市绿地；⑤都市区；⑥生态化的农林牧业观光区及旅游休闲景观区；⑦河流、湖泊区；⑧工（矿）业集中区；⑨农业种植区。
关键词地质生态环境功能保护区划大庆市
前言
地质环境作为地球表层环境的组成部分，是构成地球这个复杂巨大系统的重要组成部分。地质环境功能保护区划及其综合整治区划是依据当地经济社会发展需要和不同区域在地质环境结构、地质环境状态和利用功能上的差异，对区域进行合理划分。进行地质环境功能保护及综合整治分区是为了地质环境景观的合理布局，确定具体地质环境目标落实地域范围及地质环境综合整治方案和管理措施的执行。
地质生态功能区划的目的，是为了找出地质生态系统功能的地域分异规律，进行类型划分和空间定位。目前，进行地质生态环境区划的指标和方法还缺乏统一的标准。功能区划不同于特征区划，它注重景观中的生态功能过程及其与格局作用机制的地域差异。功能区划离不开对区域中各种生态特征因子的认识和筛选。此外，地貌、岩石土壤、人类活动等都是区划必须考虑的重要因素。
1地质环境功能区划的原则
1.1联系时间动态的原则
区域的地质生态退化，与漫长的历史中地质生态系统受到来自内外因素的干扰密切相关。因此，只有在大的时间尺度下去研究，才能解释现存的地质生态环境景观格局的演变过程。所以，研究区域的地质生态环境变迁，必须放在大的时间尺度上去关注区域的动态变化，而不是依赖某一个时间点上的静态地质生态景观格局去推断环境的演变原因。以研究地质生态环境变迁为目的的地质生态功能区，不能单就眼前的地质生态景观格局进行划分，而应选取能够涵盖大的时间尺度意义的指标，联系历史与现实进行划分。
1.2中尺度变化和相互关联的原则
任何地质景观的生态功能形成，均与该区域甚至更大范围的自然环境与社会经济因素相关。因此，在评价与划分地质生态环境功能区时，要从多种尺度上考虑因素的关联性。在地质景观生态功能的形成机制上，地质生态功能与格局密切相关，如土壤保持功能的形成与降水特征、土壤结构、地形与地貌特点、植被覆盖、土地利用等许多因素直接相关。对这种相互关联性的分析，有利于确定区划中的主导因子。
1.3便于管理的原则
在确定地质生态环境功能区的边界时，除了主要考虑生态系统的生态功能外，还要考虑生态系统结构和功能的完整性，兼顾当地经济、社会发展和居民生产、生活的需要。实际上的地质生态环境边界，都是一条带状区域，而不是数学意义上的一条曲线，如果在这一条带状范围内，存在行政辖区的边界线，就要以行政区的边界为生态区划边界，从而有利于合理利用和有效保护生态环境，既可以满足高层次决策的需要，也便于综合管理措施的实施。
2地质环境功能区划划分的基础理论基础
地质环境功能区划划分的理论基础主要是景观生态学理论。它包括：限制性因子原理、热力学定律、种群密度制约及分布格局原理、生态适应性理论、生态位原理、演替理论、植物入侵理论、生物多样性原理、缀块—廊道—基底理论等等。
2.1斑块（Patch）、廊道（Corridor）和基质（Matrix）
斑块是指外观上与周围环境明显不同的面状区域，其面积、形状、类型可以有很大区别，但一个独立斑块一般被认为内部是同质的。廊道是指不同于两侧土地的狭长地带，也可认为是线状的斑块，如河流、防火林带、交通线及其两侧的带状防护林等。基质是指斑块和廊道所在的背景地域。一般而言，大斑块较之于小斑块，形状接近于圆的斑块较之于狭长的斑块，更容易保持内部物种的稳定，一些特有物种甚至只能存在于大斑块内的核心区域。数目多而面积小的斑块则使景观多样性增大，具有更高的美学价值。对于廊道，一般认为是有利于物种迁移和原本孤立斑块之间的联系的，如联系两片水面的河道；而有些廊道对于生物来说则是危险的，如景区内的公路。如果廊道是有益于物种空间运动和维持的，应尽量加以保持，可能的话应增加廊道的数目。基质是斑块和廊道所在的环境背景。地质环境功能区划要在对区域空间和时间背景的全面把握之上，这有助于进行核心保护区的选择和指导布局。
2.2景观异质性与多样性
异质性是系统或系统属性的变异程度，在景观尺度上空间异质性包括空间组成、空间构型和空间相关三部分内容。地质景观的异质性和多样性是自然干扰、人类活动和植被的演替的结果，同地质环境生态系统的抗干扰能力、恢复能力、系统稳定性和生物多样性有密切关系。在规划中既要考虑到地质景观的可观赏程度，又要同时顾及生物多样性和特有珍稀物种两方面的保护，保存或适当增加地质景观的异质性，并在斑块之间建立廊道，提高异质景观之间的空间连通性。关于地质景观的空间构型，可运用分形理论加以解释和度量。分形理论认为，自然界的大多数现象常常具有分形结构，即非整数维结构。分形的本质特征是自相似性（self-simi-larity），即局部放大与整体相同。整体缩小与各部分相同（相对而言，整形结构则无此特点）。自然界的海岸、树木、云朵、山峰，无不具有分形结构的特点，但自然分形是不完全对称的非标准分形，往往存在着残缺，从而形成差异性，有差异则可形成美感。地质景观功能区划中，首先应不随意破坏天然的分形结构，譬如（应避免将水体边界裁弯取直；少用或不用简单规则的几何图形设计。进一步的设计应将分形与整形有机结合起来，因为整形与分形的对比同样可以形成差异性。
2.3格局与过程
景观的（空间）格局，是斑块和其他组成单元的类型、数目以及空间分布与配置等；过程，则强调事件或现象发生、发展的程序和动态特征。过程反映了景观的功能，它受制于格局，反过来又对格局的不断形成具有重要影响。地质环境生态系统的过程，具体体现于生态流。生态流是生物物种与营养物质和其他物质、能量在各个空间组分之间的流动。受景观格局的影响，这些流分别表现为聚集与扩散，属于跨生态系统间的流动，以水平流为主。对自然环境来说，它不仅是作为一种新的生态流出现，而且会对原有的流产生一定程度的影响，使景观空间要素之间物质和能量的流动方向、速率和方式发生改变。从系统学的角度可知道，作为复杂系统的地质景观生态系统，最终将在这种调整中达到系统要素之间新的平衡态，其外在表现则是形成新的空间格局，原有的自然生态格局从而被改变甚至完全打破。从另一个角度来看，对于原有格局，人类活动亦可视为一种外来干扰。景观格局改变程度的大小，除了与其本身的抗干扰能力有关外，外来干扰的强度大小无疑具有决定性意义。
3研究区域地质环境的要素及其功能和结构分析
从大庆市及其周边存在着的环境景观来看，大致存在以下几类：①湿地及自然保护区；②草原区；③森林区；④城市绿地；⑤都市区；⑥生态化的农林牧业观光区及旅游休闲景观区；⑦河流、湖泊区；⑧工（矿）业集中区；⑨农业种植区。
大庆市及其周边地区的自然保护区、草原、森林、城市绿地、都市、河流、湖泊等是研究区域景观结构的主要构成要素。草原作为大庆市及其周边地区的基质不仅起着防风固沙，涵养水源的作用，而且也为大庆市及其周边地区的畜牧业的繁荣起到了决定性的作用，同时也成为一种景观。森林为保护大庆及其周边地区的生态地质环境起着较大的作用，也为大庆市及其周边地区带来了一定的经济效益。
河流、湖泊等是水循环体系中的一个要素。它有三大基本功能，即防洪、水资源利用及环境功能。作为环境功能，其中之一的水环境功能可以划分为调蓄、灌溉、景观、休闲、旅游、养殖、饮水、纳污、水质净化等多个方面。
大庆市及其周边地区生活用水、工业用水等有很大一部分来源于地下水，因而，像嫩江、松花江、青肯河、呼兰河、南山湖、向阳湖、南湖、库里泡、王花泡、龙虎泡、北泡、大庆水库、红旗水库、南引水库、泥河水库、扎龙湿地自然保护区等河流、湖泊、湿地不仅成为大庆市及其周边地区最直接的水源涵养地，也为大庆市及其周边的地下水的补给起到了决定性的作用。
城市绿地不仅仅美化了城镇，成为一种公园（园林）式的景观，同时也改善了城镇的局地小气候，降低了城镇的“热岛”效应。
从三维的角度来看，废弃矿井、地面塌陷等作为一类联结地下和地表的廊道存在着；从二维的角度来看，废弃矿井、地面塌陷等又是作为一类面积较小的斑块存在着。这类斑块（廊道）可以作为一种人工景观进行开发，形成人为的地质遗迹景观。
因此，规律分布、相互嵌接而成的各种地质环境生态系统，都有其特有的作用和价值，扮演着不同的角色，具有各自的功能。它们相互依赖、相互制约，共同组成了一个美妙无比的环境有机体，形成了人类生存、发展和享受的依托。这些生态系统在自然界中以基质、斑块或廊道的形态存在着。
4大庆市及其周边地区地质生态环境功能保护区划
扎龙是大庆市及其周边地区自然保护区的代表，它是一个较大的湿地自然保护区。草原面积也占大庆市及其周边地区土地面积的三成以上。同时，森林、城市绿地、生态化的农林牧业观光区及旅游休闲景观、河流、湖泊、交通线保护区等也是大庆市及其周边地区较为重要的景观组成部分。
河流、交通线等作为联结草地、森林与大庆市及其周边地区城镇的廊道，对各个斑块之间的物种传播起着重要的作用。
大庆及其周边地区城镇属于较为典型的斑块要素，是人们生产、生活的主要场所，因此，要保护好城镇的地表环境，监测其地质环境。对于扎龙湿地自然保护区和两江及湖泊等同样也属于斑块要素的地区，也要进行好好的保护，以期达到地下水库、地下储存、地下水涵养等作用。同时，这些地方也可以开发为各类旅游景观，以开发促进该类地区的保护。见表1。
表1大庆及其周边地区地质生态环境功能区（远景）范围、功能
4.1地表区水系保护区
大庆及其周边地区河流、湖泊众多，大水域面积近65万ha，其中湖泡面积20多万ha，占水域面积31%，水库面积4.2万ha，占6.5%。总体水面占研究区域面积的10.5%，河流有流经齐齐哈尔市、大庆市等的嫩江，流经大庆市、绥化市的松花江等。大庆市及其周边地区较大的湖泊有，分布于齐齐哈尔市的南山湖等；分布于大庆市和齐齐哈尔市交接处的扎龙湿地自然保护区；分布于大庆市的库里泡、南引水库、南引干渠、南引水库、南排干渠、中泡、北泡、红旗水库、大庆水库等；分布于绥化市的王花泡、青肯泡、东湖水泡、泥河水库、肇兰新河、呼兰河等。其中扎龙湿地自然保护区、南引水库、大庆水库、红旗水库、青肯泡、库里泡是比较大的陆地水系。
由于地表水是研究区域最为稀缺的、最具环境价值的资源，对大庆及其周边地区草原、森林、湿地等其他生态体系的维护生存具有决定性的意义，研究区域目前的地质生态环境问题主要是地表水系的减少、退化和污染破坏引起的，因此要改善和恢复研究区域的地质生态环境就必须进行保护，在保护的基础上进行合理的开发利用。
4.2地下水系保护区
齐齐哈尔市的地下水主要补给来源——大气降水近几年偏小，市区地下水位呈缓慢下降趋势。第四系孔隙潜水和孔隙承压水水位分别下降0.37m和0.26m。
绥化市属于地下水开采潜力不足区，其下属的几个县（市）中，安达、肇东、兰西属于地下水开采潜力较大区；青冈属于地下水开采潜力较小区；望奎属于地下水开采潜力中等区。绥化市的地下水基本上属于松散岩类或碎屑岩类孔隙水和白垩系孔隙裂隙承压水子系统。沿着呼兰河一带属于孔隙地下水补给模数和孔隙地下水开采模数较高的地区。沿着北引干渠一线，安达、肇州、林甸的部分地区属于地下水开采模数和地下水补给模数较低区。
地下水是土壤水分保持和长期有效供给的、不可缺少的支持体系，是研究区域饮用水和工农业的可持续供水来源，也是保持地层岩体应力平衡的一种地下资源。研究区域的草原退化、土壤沙化、地面变形等地质环境灾害都是不合理的开采利用地下水引起的。因此对研究区域的地下水应该加强保护，特别是对质量优良的地下水源地和地下含水层建立保护区是非常必要的。
4.3湿地、沼泽及珍稀自然资源保护区
大庆市及周边地区湿地主要分布在齐齐哈尔市区、大庆市区、杜尔伯特蒙古族自治县、肇源县、肇东市、安达市等，湿地面积大小不等、形状各异。
区内最大的湿地位于齐齐哈尔与大庆市之间的扎龙国家级自然保护区，扎龙湿地自然保护区总面积为21万ha，呈木契形体南北方向镶嵌于齐齐哈尔与大庆市之间，北端起点为东升水库，南部延伸到杜尔伯特蒙古族自治县的阿木塔尔（江湾乡）。
齐齐哈尔的南山湖及梅里斯达斡尔族区雅尔塞镇的湿地沿嫩江两岸呈条带状展布。肇源县、肇东市的沼泽湿地位于南引水库及嫩江的北岸，呈不规则形状展布。安达市的王花泡、北泡等地，沿湖泡、坑塘周围也有沼泽湿地分布，但面积不大。
湿地是重要的国土资源和自然资源，它和森林、海洋并称为全球三大生态系统，有抵御洪水、调节径流、蓄洪防旱、控制污染、调节气候、控制土壤侵蚀、美化环境等作用，同时也是多种野生动物及野生植物的栖息发育生长地。椐2000年统计资料，大庆周边地区现有沼泽湿地面积为1672.05万亩，占土地总面积的29.3%。
对湿地、沼泽及珍稀自然资源物种都应划为保护区加强保护。此外，湿地退化也是目前研究区域地质生态环境恶化的主要原因之一，因此对研究区域现有的湿地、沼泽和这次综合治理恢复的全部湿地也应划为保护区。
4.4森林和防护林网带区
齐齐哈尔市主要实施天然林保护工程和“三北”防护林体系建设工程，进一步优化资源配置，调整林业向生态林、防护林和用材林相结合转变。其主要布局为：①农田防护林区；②低山丘陵水土保持区；③荒山绿化区；④嫩江沙地区；⑤嫩江流域防护林区；⑥环城治沙防护林区；⑦绿色通道区。
大庆市属“三北”防护林重点建设地区，要按照“三北”防护林的要求增加林地。对现有的林地要严加保护，要控制林业用地改变用途，严禁破坏林地，不准毁林开荒，要切实营造农用防护林、水土保持林，水源涵养林等，加强防护林体系建设。大庆市“西北风口”位于杜尔伯特县西北部，包括九河等8个沙地，全长89.8km，平均宽度20km，区域面积269万亩，自然条件差，生态环境脆弱，对全市的生态环境以及工农业生产都造成了极大危害。2000年底，该地区的森林覆盖率达到了19.83%。
4.5草原及牧草生产区
大庆市及其周边地区的草原及牧草生产区面积较大。近几十年来，由于地下矿产资源的开采，过度放牧等原因，使得大庆市及其周边地区的草原退化越来越严重。由表1-2可以看出，大庆、绥化、齐齐哈尔三市的草原面积分别为992.55万亩、624.6万亩、1062.85万亩，而三市草原退化面积分别为250.35万亩、453.24万亩、747.08万亩。其中，绥化市草原退化的最严重，其下属的肇东和兰西两地的退化草原面积分别为，83万亩和34.24万亩，两地的草原退化率已达到草原保有量的50%以上；明水、青冈和安达三地的草原退化率分别为44.3万亩、51万亩、241万亩，达到了三地草原保有量的65%以上，其中安达市的草原退化率甚至达到了该市草原保有量的88.6%。
由大庆及其周边地区地质环境现状图中可以看出，草原严重退化区一般围绕在土地盐渍化严重区的周围，这说明土地盐渍化导致了土壤肥力下降，进而导致了土地生产力下降，再加上过度放牧使得草原休养生息的能力大大降低，周而复始地形成恶性循环，草原的生产力大大降低，从而导致草原的严重退化。盐土分布在地势最低部位（如低河、湖漫滩），苏打—硫酸盐盐土常常分布在低漫滩与高漫滩交界的低洼地段，而苏打盐土分布比较广泛，在整个低漫滩均有分布。碱土分布在地势稍高的高河（湖）漫滩上，并多分布在较平地高0.4～10m的土包上，盐渍化土多分布在地势更高的阶地上。
因此，对于草原严重退化区，要首先治理土地的盐渍化。水位埋藏浅的地方，可以大量抽取地下潜水层中的地下水（降低地下潜水层的水位），用于大庆及其周边地区湿地的恢复治理，或者种植耐盐碱的植物如紫苜蓿或水稻等，也可以用于对地下承压水的人工补给。
草原退化为主三化中等区和草原退化为主三化一般区主要分布在松花江、呼兰河等两岸。此区域的草原濒临河流，应该是优良的牧草地。由盐渍化土地的成因来说，此地应该是盐渍化土地的分布区，只是盐渍化程度较低，从而使草原退化不是很严重。依据景观生态学原理，退化草原在未来应该恢复为原来的草原景观并加以保护。见表2。
表2大庆市及周边地区草原退化面积统计表单位：万亩
基础资料来源：黑龙江省水文地质工程地质勘察院，2000。
4.6地质环境恶化遗迹警示公园保护点、区
在地质环境恶化严重的地区可以设置成为主题公园一类的景点，作为地质环境的警示教育基地。这类景点一般适宜设置在大的城镇中，比如，大庆市、齐齐哈尔市及其下属的城镇等。因为这些类似于博物馆的景点在建成后可以自己进行运营，达到对该地质环境恶化区的以开发代替保护的目的。可以若干个地质环境恶化严重区联系起来，给观赏的人们以地质环境并非孤立的直观的表现。
4.7山水园林风景休闲游览区
大庆市及其周边地区的河流、湖泊众多，可以选择距离城镇较近的湖泊、泡子、湿地等进行保护性开发。比如位于大庆市的大庆水库、红旗水库、南、北干渠，还有大庆市与齐齐哈尔市共有的著名的扎龙湿地自然保护区。这些湖泊、泡子、湿地都是比较大的，在当地是比较有名气的。所以，可以在严格保护的基础上开发成风景休闲游览区。
4.8城市、工（矿）业及其绿化地组成的都市区
城镇、工（矿）业、城市绿地都是人类创造的人工景观生态系统。大庆及其周边地区共有23个县（市）区，面积为71648km2。城市绿地面积略多于13778.3ha。城镇和工（矿）业的建设要和周围的景观相和谐，不要给人一种突兀的感觉。同样地，城市绿地的建设也要与城市周围的景观相和谐。尽量减少城镇绿地周围墙体的建设，或者干脆可以采用开放式的城市绿地建设模式。
4.9农业种植区
主要为人们提供粮食和蔬菜、水果等。其中大庆市有农作物种植面积495730万ha；齐齐哈尔市有农作物种植面积1715525ha；绥化市有农作物种植面积1428962ha。
农业种植区不仅仅为人们提供粮食、蔬菜、水果等，同时，它还作为大庆市及其周边地区一类重要的景观存在着。但是在经济效益的驱使下，农业种植区的植被通常都呈现出高度的统一性，这就破坏了构成景观的物种的多样性。所以，可以在追求经济效益和因地制宜的前提下，使农业种植区实现多样性的种植。
结语
大庆市及其周边地区的各类地质生态环境景观的功能分区是从理论上进行的，因为在大庆市及其周边地区中的各类景观功能区往往不能从地理界线上完全分开，很多环境功能区在地域上往往是交叉重合在一起的，这种交叉重合也是符合自然地质生态环境规律的。这样分区的目的是为了更好地加深对该区域的各项景观功能价值的认识和合理保护。一般来说，景观的破碎度越大，景观的稳定性就越小。
在这种分区的基础上，森林、草地、湿地及自然保护区、湖泊等都可以在各自斑块的中作为基质存在着。同时也由河流、公路、铁路等的各类廊道联结起来，作为各种动物在各个斑块之间的通道，实现物种的多样性。而且，地下和地上也可以通过地表水的回灌补给等实现联结。
参考文献
[1]任海，彭少麟.恢复生态学导论.北京：科学出版社，2002.
[2]李金昌等.生态价值论.重庆：重庆大学出版社，1999.
[3]傅伯杰，陈利顶等.景观生态学原理及应用.北京：科学出版社，2003.
[4]李金昌等.生态价值论.重庆：重庆大学出版社，1999.
[5]韩振新等.黑龙江省水文地质志.哈尔滨：黑龙江人民出版社，2000.
[6]邬建国.景观生态学——格局、过程、尺度与等级.北京：高等教育出版社，2002.