大庆市及周边地区地质生态环境功能保护区划研究
(1中国国土资源经济研究院，河北三河，101149；滕州一中，滕州，277500)
为了满足大庆市及其周边地区可持续发展的需要，有必要对该地区进行地质生态环境功能保护区划研究。分区研究主要以景观生态学理论为基础。包括:限制因子原理、热力学定律、种群密度制约和分布格局原理、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、斑块-廊道-基底理论等。已完成的区划可分为以下几类:①湿地和自然保护区；②草地面积；③森林面积；④城市绿地；⑤都市圈；⑥农林牧渔生态观光区和旅游休闲景观区；⑦江湖；(八)工(矿)业集中地区；⑨农业种植区。
关键词:地质生态环境功能保护区划大庆市
序
地质环境作为地球表层环境的一部分，是地球复杂巨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根据当地经济社会发展的需要和不同区域地质环境结构、地质环境状态和利用功能的差异，合理划分区域。地质环境功能保护与综合整治区划是为了合理布局地质环境景观，确定具体的地质环境目标，落实区域范围，实施地质环境综合整治方案和管理措施。
地质生态功能区划的目的是找出地质生态系统功能的区域分异规律，进行类型划分和空间定位。目前，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，特征区划侧重于景观中的生态功能过程及其与格局机制的区域差异。功能区划离不开对区域内各种生态特征因子的了解和筛选。此外，地形、岩土和人类活动都是分区时必须考虑的重要因素。
1地质环境功能区划原则
1.1接触时间动态原理
区域地质生态退化与地质生态系统在漫长的历史过程中受到内外因素的干扰密切相关。因此，只有在大时间尺度上进行研究，才能解释现有地质生态环境景观格局的演变。因此，研究区域地质生态环境的变化，必须关注区域在大时间尺度上的动态变化，而不是依靠某一时间点的静态地质生态景观格局来推断环境演变的原因。以研究地质生态环境变化为目的的地质生态功能区的划分，不应仅依据当前的地质生态景观格局，而应选择能够覆盖较大时间尺度的指标，联系历史和现实进行划分。
1.2中尺度变化和相关原理
任何地质景观生态功能的形成都与该区域乃至更大范围内的自然环境和社会经济因素有关。因此，在对地质生态环境功能区进行评价和划分时，应从各个尺度上考虑因素的相关性。在地质景观生态功能的形成机制中，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、地形地貌特征、植被覆盖度、土地利用等诸多因素直接相关。对这种相关性的分析有助于确定分区的主导因素。
1.3易管理原则
在确定地质生态环境功能区边界时，既要考虑生态系统的生态功能，又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需要。实际上，地质生态环境边界是一个带状区域，而不是数学意义上的曲线。如果在这个带状区域内有行政边界，就要以行政边界作为生态区划边界，有利于生态环境的合理利用和有效保护，既能满足高层决策的需要，又便于综合治理措施的实施。
2.地质环境功能区划的基本理论依据
地质环境功能区划的理论基础主要是景观生态学理论。包括:限制因子原理、热力学定律、种群密度制约和分布格局原理、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、斑块-廊道-基底理论等。
2.1面片、廊道和矩阵。
斑块是指外观与周围环境明显不同的一个面状区域，其面积、形状和类型可以有很大差异，但独立的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，也可以认为是线性斑块，如河流、防火带、交通线、两侧带状防护林带等。矩阵是指斑块和廊道所在的背景区域。一般来说，与小斑块相比，大斑块比狭长斑块更容易维持内部物种的稳定，一些特有物种只能存在于大斑块的核心区域。小面积的大量斑块增加了景观的多样性，具有较高的美学价值。对于廊道，一般认为有利于物种迁徙与原有孤立斑块的连接，如一条河流连接两个水面；而且有些走廊对生物很危险，比如景区的道路。如果廊道有利于物种的空间移动和维持，则应尽可能维持，如果可能，应增加廊道的数量。基质是斑块和廊道所在的环境背景。地质环境功能区划应在全面把握区域时空背景的基础上，有助于核心保护区的选择和布局。
2.2景观异质性和多样性
异质性是系统或其属性的变异程度。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性。地质景观的异质性和多样性是自然干扰、人类活动和植被演替的结果，与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密切相关。在规划中，既要考虑地质景观的观赏程度，又要考虑生物多样性和特有珍稀物种的保护，保留或适当增加地质景观的异质性，在斑块之间建立廊道，提高异质性景观之间的空间连通性。地质景观的空间形态可以用分形理论来解释和度量。分形理论认为，自然界中的大多数现象往往具有分形结构，即非整数维结构。分形的本质特征是自相似性，即局部放大与整体相同。整体的缩减和各个部分是一样的(相对来说塑料结构没有这个特点)。自然的海岸、树木、云彩、山峰都具有分形结构的特征，但自然的分形并不是完全对称的、非标准的分形，往往存在缺陷，从而形成差异，差异才能形成美感。在地质景观功能区划中，一是不应随意破坏自然的分形结构，如(应避免水体边界弯曲、拉直；很少或没有简单规则的几何设计。进一步的设计要把分形和塑料结合起来，因为塑料和分形的比较也会形成差异。
2.3模式和流程
景观的(空间)格局是斑块和其他组成部分的类型、数量、空间分布和配置；过程强调事件或现象发生和发展的过程和动态特征。这一过程反映了景观的功能，景观的功能受制于格局，而格局又对景观的持续形成产生重要影响。地质环境生态系统的过程体现在生态流中。生态流是生物物种、营养物质、其他物质和能量在各种空间成分之间的流动。受景观格局的影响，这些流动分别表现为聚集和扩散，属于跨生态系统流动，主要是水平流动。对于自然环境而言，它不仅表现为一种新的生态流动，而且在一定程度上影响了原有的流动，改变了景观空间要素间物质和能量的流动方向、速度和方式。从系统学的角度可以知道，地质景观生态系统作为一个复杂系统，最终会在这种调整中达到系统要素之间新的平衡，其外在表现就是形成新的空间格局，原有的自然生态格局将被改变甚至完全打破。从另一个角度来看，人类的活动也可以看作是对原有格局的一种外部干扰。景观格局变化的程度不仅与其自身的抗干扰能力有关，而且外界干扰的强度无疑是决定性的。
3 .研究区域地质环境的要素及其功能和结构分析
从大庆及周边地区的环境景观来看，大致有以下几类:①湿地和自然保护区；②草地面积；③森林面积；④城市绿地；⑤都市圈；⑥农林牧渔生态观光区和旅游休闲景观区；⑦江湖；(八)工(矿)业集中地区；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、城市、河流湖泊是研究区域景观结构的主要要素。草原作为大庆市及其周边地区的基质，不仅起到防风固沙、涵养水源的作用，而且对大庆市及其周边地区畜牧业的繁荣起着决定性的作用，也成为一道风景。森林对保护大庆及周边地区的生态地质环境起着重要作用，也给大庆及周边地区带来了一定的经济效益。
河流和湖泊是水循环系统中的一个元素。它有三个基本功能，即防洪、水资源利用和环境功能。作为环境功能之一的水环境功能可分为调蓄、灌溉、景观、休闲、旅游、水产养殖、饮用水、污染接受、水质净化等诸多方面。
大庆及其周边地区的生活用水和工业用水有很大一部分来自地下水，因此嫩江、松花江、青肯河、呼兰河、南山湖、向阳湖、南湖、库里泡、王化泡、龙虎泡、北泡、大庆水库、红旗水库、南银水库、泥河水库、扎龙湿地自然保护区等河流、湖泊和湿地不仅成为
城市绿地不仅美化了城镇，成为公园(园林)景观，而且改善了城镇的局部小气候，减少了城镇的“热岛”效应。
从三维角度看，废弃矿山和地面塌陷是作为一种连接地下和地表的廊道而存在的；从二维角度来看，废弃矿山、地面塌陷等是作为一种面积较小的斑块存在的。这种斑块(廊道)可以作为人工景观开发，形成人工地质遗迹景观。
因此，各种地质环境生态系统，有规律地分布，相互镶嵌，有其独特的功能和价值，发挥着不同的作用，有各自的功能。它们相互依存，相互制约，共同构成了一个奇妙的环境有机体，构成了人类生存、发展和享受的支撑。这些生态系统在自然界中以基质、斑块或廊道的形式存在。
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自然保护区的代表，是一个大型湿地自然保护区。草原面积也占大庆及周边地区国土面积的30%以上。同时，森林、城市绿地、农林牧生态观光区、旅游休闲景观、河流湖泊和交通线保护区也是大庆及其周边地区重要的景观组成部分。
河流和交通线作为连接大庆及周边地区草原、森林和城镇的廊道，在斑块间物种传播中起着重要作用。
大庆及其周边地区的城镇是典型的斑块要素，是人们生产和生活的主要场所。因此，有必要保护城镇的地表环境，并对其地质环境进行监测。对于扎龙湿地自然保护区，两河两湖，也是斑块要素，也要保护好，以达到地下水库、地下调蓄、涵养地下水的功能。同时，这些地方也可以开发成各种旅游景观，促进对这类地区的保护。见表1。
表1大庆及周边地区地质生态环境功能区(远景)范围及功能
4.1地表水系统保护区
大庆及周边地区河流湖泊众多，水域面积较大，近65万h a，其中湖泡面积20多万ha，占水域面积的31%，水库面积4.2万ha，占6.5%。整个水面占研究区域的65，438+00.5%。河流包括流经齐齐哈尔市和大庆市的嫩江，以及流经大庆市和绥化市的松花江。大庆市及周边地区较大的湖泊有:齐齐哈尔市的南山湖；扎龙湿地自然保护区位于大庆市和齐齐哈尔市交界处；分布在大庆市的库里堡、南银水库、南银干渠、南银水库、南排干渠、中泡、北泡、红旗水库、大庆水库。分布在绥化市的王化泡、青坑泡、东湖泡、泥河水库、赵兰新河、呼兰河。扎龙湿地自然保护区、南音水库、大庆水库、红旗水库、青坑泡、库里堡是比较大的陆地水系。
由于地表水是研究区最具环境价值的稀缺资源，对大庆及其周边地区的草原、森林、湿地等生态系统的维持和生存具有决定性的意义。研究区目前的地质生态环境问题主要是由地表水系统的减少、退化和污染破坏引起的，因此有必要对研究区的地质生态环境进行保护，并在保护的基础上进行合理的开发利用。
4.2地下水系统保护区
作为齐齐哈尔市地下水补给主要来源的大气降水近年来偏少，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了0.37米和0.26米。
绥化市属于地下水开采潜力不足的地区，其下属县(市)中，安达、肇东、兰西属于地下水开采潜力较大的大区；青冈属小区域，地下水开采潜力相对较低；望奎属于地下水开采中等潜力区。绥化市地下水基本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。呼兰河沿岸地区属于高孔隙地下水补给和开采模数地区。沿北干渠，安达、肇州和林迪安的部分地区属于地下水开采模数和地下水补给模数较低的地区。
地下水是土壤保墒和长期有效供给不可或缺的支撑系统，是研究区饮用水和工农业的可持续供水水源，是维持地层和岩石应力平衡的地下资源。研究区的草地退化、土壤沙化、地面变形等地质环境灾害都是由于地下水的不合理开发利用造成的。因此，有必要加强对研究区地下水的保护，特别是对优质地下水源和含水层建立保护区。
4.3湿地、沼泽和稀有自然保护区
大庆市及其周边地区的湿地主要分布在齐齐哈尔市、大庆市、杜尔伯特蒙古族自治县、肇源县、肇东市、安达市等地。湿地有不同的大小和形状。
该地区最大的湿地位于齐齐哈尔和大庆市之间的扎龙国家级自然保护区，总面积为265，438+0，000公顷。南北方向镶嵌在齐齐哈尔和大庆市之间，北起东升水库，南至杜尔伯特蒙古族自治县阿木塔尔(江湾乡)。
齐齐哈尔南山湖和梅里斯达斡尔族区雅尔赛镇的湿地沿嫩江两岸呈带状分布。肇源县和肇东市的沼泽湿地位于南银水库和嫩江北岸，呈不规则分布。在安达市的王化泡、北泡等地，湖泊、池塘周围也分布着沼泽和湿地，但面积都不大。
湿地是重要的土地资源和自然资源。它与森林、海洋一起被称为全球三大生态系统。它具有抗洪、调节径流、蓄洪防旱、控制污染、调节气候、控制水土流失、美化环境等功能。同时，它也是许多野生动植物的栖息地。据2000年统计，大庆周边现有湿地面积为654.38+067.205万亩，占总土地面积的29.3%。
应将湿地、沼泽和稀有自然资源指定为保护区，加强保护。此外，湿地退化也是目前研究区地质生态环境恶化的主要原因之一，因此研究区内现有的湿地、沼泽以及所有通过综合治理恢复的湿地也应划为保护区。
4.4森林和防护林带地带
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，林业调整为生态林、防护林和用材林相结合。其主要布局如下:①农田防护林带；②低山丘陵水土保持区；③荒山绿地；④嫩江沙区；⑤嫩江流域防护林带；⑥城市周围的防护林带；⑦绿色通道区。
大庆是“三北”防护林重点建设区，要按照“三北”防护林的要求增加林地。现有林地应严格保护，控制林地用途的改变，严禁破坏林地，不准毁林开荒。要切实营造农业防护林、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，包括九河等八处沙地，全长89.8公里，平均宽度20公里，面积269万亩。自然条件恶劣，生态环境脆弱，对该市的生态环境和工农业生产造成了极大的危害。截至2000年底，该地区森林覆盖率达到19.83%。
4.5草地和饲料生产区
大庆市及其周边地区有大面积的草原和牧草生产区。近几十年来，由于地下矿产资源的开采、过度放牧等原因，周年及其周边地区的草地退化越来越严重。从表1-2可以看出，大庆、绥化、齐齐哈尔的草地面积分别为992.55万亩、624.6万亩和10628500亩，而三市的草地退化面积分别为250.35万亩、453.24万亩和747.08万亩。其中，绥化市的草地退化最为严重。肇东和兰西退化草地面积分别为83万亩和34.24万亩，两地草地退化率达到草地的50%以上。明水、青冈、安达的草地退化率分别为44.3万亩、56.5438万亩和24.65438万亩，占三地草地的65%以上，安达的草地退化率甚至达到全市草地的88.6%。
从大庆及周边地区地质环境图中可以看出，严重退化的草地一般环绕着严重盐渍化的土地，说明土地盐渍化导致土壤肥力下降，进而导致土地生产力下降。此外，过度放牧大大降低了草地的休养生息能力，形成恶性循环，草地生产力大大降低，导致草地退化严重。盐渍土分布在地势最低处(如低河湖漫滩)，苏打-硫酸盐盐渍土常分布在低河滩与高漫滩交界处的低洼地带，而苏打盐渍土则广泛分布于整个低河滩。碱性土壤分布在地势稍高的高河(湖)河漫滩上，多分布在比平地高0.4 ~ 10 m的土包上，盐渍化土壤多分布在地势较高的梯田上。
因此，对于严重退化的草原地区，首先应该控制土地的盐碱化。在水位较浅的地方，可抽取地下水位中的大量地下水(以降低地下水位)用于大庆及其周边地区湿地的恢复和治理，或用于种植苜蓿或水稻等耐盐碱植物，或用于地下承压水的人工补给。
草原退化中区和草原退化一般区主要分布在松花江和呼兰河两岸。这一带的草地靠近河边，应该是极好的牧场。根据盐碱化土地的成因，这个地方应该是盐碱化土地的分布区，但盐碱化程度较低，以至于草地退化不是很严重。根据景观生态学原理，退化的草地应恢复到原有的草地景观，并在今后加以保护。见表2。
表2大庆市及周边地区草地退化面积统计表单位:万亩
基本数据来源:黑龙江省水文地质工程地质研究所，2000年。
4.6地质环境恶化遗迹预警公园保护点和区域
在地质环境严重恶化的地区，可以设立主题公园等景区作为地质环境警示教育基地。这类景点一般适合设置在大镇，如大庆、齐齐哈尔及其下属镇。因为这些类似于博物馆的景区，建成后可以自行经营，从而达到在地质环境恶化地区以开发代替保护的目的。可以和几个地质环境恶化严重的地区联系起来，给观者一个地质环境并不孤立的直观表现。
4.7景观园林休闲旅游区
大庆市及周边地区河流湖泊众多，可选择靠近城镇的湖泊、气泡、湿地进行保护性开发。比如大庆水库、红旗水库、大庆市南、北干渠，以及大庆市、齐齐哈尔市一些著名的扎龙湿地自然保护区。这些湖泊、气泡、湿地都比较大，在当地比较有名。因此可以在严格保护的基础上开发成风景休闲旅游区。
4.8由城市、工业(矿山)及其绿地组成的都市圈。
城镇、工业(矿山)、城市绿地都是人类创造的人工景观生态系统。大庆及周边地区共有23个县(市)，面积71648km2。城市绿地面积略大于13778.3ha，城镇和工业(矿山)的建设要与周围景观相协调，不要给人突兀的感觉。同样，城市绿地的建设也要与城市周围的景观相协调。尽量减少城市绿地周围的围墙建设，或者干脆采用开放式的城市绿地建设模式。
4.9农业种植区
主要是给人们提供食物，蔬菜，水果等等。其中，大庆农作物种植面积49.573亿公顷；齐齐哈尔农作物种植面积1715525 ha；绥化市农作物种植面积1428962ha。
农业种植区不仅为人们提供粮食、蔬菜和水果，也是大庆市及其周边地区的重要景观。然而，在经济利益的驱动下，农业种植区的植被通常呈现出高度的统一性，破坏了构成景观的物种多样性。因此，在追求经济效益和因地制宜的前提下，可以在农业种植区实现多样化种植。
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对大庆及其周边地区的各种地质生态环境景观进行功能区划，理论上是有依据的，因为大庆及其周边地区的各种景观功能区往往没有完全脱离地理界限，很多环境功能区在地理上往往是重叠的，这也符合自然地质生态环境的规律。本次区划的目的是为了更好地加深对该地区各种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，景观的稳定性越小。
在这种分区的基础上，森林、草原、湿地、自然保护区和湖泊都可以在各自的斑块中作为基质存在。同时还通过河流、公路、铁路等各种走廊连接。，作为各种动物在斑块间实现物种多样性的通道。此外，地下和地面也可以通过地表水的补给而连接起来。
参考
【1】任海，彭少林。恢复生态学导论。北京科学出版社2002。
[2]李金昌等.生态价值理论.重庆:重庆大学出版社，1999。
[3]，陈，，等.景观生态学原理与应用.北京科学出版社2003。
[4]李金昌等.生态价值理论.重庆:重庆大学出版社，1999。
韩振鑫等。黑龙江省水文地质。哈尔滨:黑龙江人民出版社，2000。
邬建国。景观生态学-格局、过程、尺度和等级。北京:高等教育出版社，2002。