1石河子土地利用开发的环境效应研究迪力夏提.祖农(新疆师范大学地理科学与旅游学院乌鲁木齐830054)摘要:土地是人类赖以生存的基础。土地的合理利用是加强土地宏观管理和实施土地用途管制的一项重要任务。土地利用变化可引起许多自然现象和生态过程的变化,如土壤养分和水分的变化,地表径流和侵蚀,生物多样性的分布和生物地球化学循环等。土地利用开发对生态环境有一定的影响。石河子由于其特定的自然因素和社会因素,使的土地利用变化更容易引起生态环境的变化。所以土地利用过程中,既要根据国民经济发展的需要和社会经济技术条件,充分发挥土资源的生产潜力使土地利用不致引起生态环境的直接或间接破坏。关键词:土地利用,石河子,环境效应1石河子概况石河子位于新疆北部,天山北麓中段,准葛尔盆地南缘,东临玛纳斯县,南靠天山,西接克拉玛依市,奎屯市,北毗古尔班通古特沙漠,石河子市位于农八师南部,地处乌伊公路和玛河相交处的西南方向,东距乌鲁木齐150km,西距伊宁市549km。行政区国土面积460k㎡,市区直辖老街,红山,向阳,新城,东城5个街道办事处;郊区有北泉镇,石河子乡,农八师一五二团场和石河子大学农学院试验场以及新疆农垦科学院等单位,市区建成区面积达27.8㎞2。石河子市属于典型温带大陆性干旱气候,气温变化大,夏季酷热,冬季寒冷,干旱少雨,年平均气温7.4℃,相对平均湿度64%。年平均降水量213.35㎜,年蒸发量1537.5mm,主导风向为东南风。石河子市行政区划面积全部分布在玛纳斯河冲,洪击平原上,玛纳斯河在城区东部自南向北流过,地势由东南向西北倾斜,南北坡降12‰,东西坡降9‰,海拔高程450m~520m,南部为山前倾斜平原,呈山麓斜坡堆积地。市范围从南向北以形成天然林,次生林,荒漠灌木林,草地,和人工防护林等生态环境。物种丰富多样,分布范围广[7]。地下水资源储量4.82×108m3,可采良2.72×108m3。区内地表土层出粘性土,沙土组成,局部含淤泥质夹层,粉沙土等。西三路以西黄土层具二级非自重湿陷性,其他的表层为黄土,局部呈弱湿陷性,黄土层以下系戈壁砾石层,乌伊公路以北为黄土状亚粘土层。地下水埋深一般为15m~80m不等,最浅处在北泉镇一带,埋深小于3m,2局部以泉水的形式溢出地表,地下水补给主要来源于玛纳斯河水的渗透补给[14]。2土地利用现状分析2.1土地利用变化根据土地利用变更调查数据显示,2005年石河子市土地总面积45994.33h㎡,人均土地面积0.15hm2[3]。石河子市土地总面积中,农用地34914.10hm2,占土地总面积的76.06%;耕地面积223201.1hm2,占总面积的29.34%;林地面积20333.20hm2,占总面积的4.40%;牧草地面积61339.80hm2,占总面积的13.40%;建设用地5518.52hm2,占土地总面积的5.85%[4];其中居民点及工矿用地5022.37hm2,占建设用地总面积的90.90%;水域38.69hm2,占建设用地总面积的0.71%;未利用土地面积55617.00hm2,占土地总面积的45.10%[12][13]。(见表1,图1)表11989、2002、2005年石河子土地利用面积统计表1989年2002年2005年面积(hm2)比例(%)面积(hm2)比例(%)面积(hm2)比例(%)耕地190841.1024.86210677.826.68223201.1029.34林地21942.072.8620394.822.6620333.204.4牧草地72009.409.3870760.489.2261339.8013.40建设用地16566.262.1626601.953.3755185.205.85水域43389.005.6538445.355.0138690.005.15未利用地422809.1055.09400710.8052.20556170.0045.10注:数字来源于新疆统计年检2.2石河子土地利用的布局分析2.2.1农用地农用地主要分布在石河子乡,石总场,占了石河子市农用地总面积的81.26%,耕地分布的地区差异达,表现出极大的不平衡性,以石河子乡,石总场最为集中,南部地区相对较少。耕地集中连片,土壤肥沃,是全市粮食,蔬菜,鱼等农副产品的集中产区。林地主要分布在石总场,石河子乡,市区周围,多呈零散状,与耕地交错分布,大片林地较少。大部分园地分布在石总场和152团,园地主要以果园为主[4]。32.2.2建设用地按城市规划统计口径,中心城区建设用地面积2994hm2,占全市城镇用地总量的99.22%,人均建设用地119.0㎡。外围6个集镇居民点建设用地面积2263.1hm2,北泉镇人均用地145.5㎡。农村居民点用地面积1832.0hm2,占全市建设用地面积的33.61%,且分布较为分散,人均312.8㎡,用地潜力巨大。独立工矿用地面积593.8hm2,占全市建设用地的10.89%,在各区均有分布。其中市区,石河子乡独立工矿面积较大,分别占全市独立工矿用地的57.93%和17.11%。交通用地面积457.5hm2,其中铁路用地118.6hm2,占25.92%,公路用地272.2hm2,占59.50%,市域道路网密度相对较大。交通用地在市区分布较广,面积325.9hm2,占全市比重的71.23%。全市水利设施用地38.6hm2,在地域分布上石总场,玛管处和石河子乡水利设施用地分别占全市的80.57%,18.65%和0.78%[13]。2.2.3未利用地石河子市的未利用地主要分布于石总场和石河子乡,其中石总场由于荒草地广阔,未利用地所占的比重高达38.93%。从可开发利用的荒草地资源的分析来看,石总场和石河子乡荒草地数量最大,石总场荒草1770.8hm2,占市域黄草地的44.38%;石河子乡荒草地1140.8hm2,占28.59%[13]。3石河子土地利用开发的特点和存在的问题3.1石河子市土地资源及其利用特点3.1.1土地资源类型复杂多样,但人均占有土地资源量少石河子市土地资源类型复杂多样,适宜性广,但人均占有土地资源量少,人均占有耕地更少,分别为0182hm2(2.72亩),0.091(1.36亩),远低于自治区9.86hm2(147.9亩)和0.236hm2(3.54亩)的平均水平[13]。3.1.2土地利用类型分布地域性明显耕地,园地,林地,居民点及工矿用地主要分布在平原地区,坑塘,鱼池主要建于145团,居民点工矿用地大部分集中在石河子市区及南郊,牧草地主要位于南部丘陵地区[14]。3.1.3土地利用以农用地为主,但农业用地与建设用地矛盾突出全市农用地占土地总面积的70.75%;建设用地占土地总面积的16.61%,其中城乡建设及工矿用地占土地总面积的9.66%,自1980年以来,城市建设战地4增加14.83㎞2平均约占0.93㎞2。农村居民点人均地319㎡,因各类建设用地所占土地多数为耕地,耕地呈逐年递增趋势,影响了建设城郊型农业生产体系[13]。3.1.4土地利用程度总体较好土地利用程度及土地集约化经营程度较高,土地利用效果总体较好,平均每公顷已利用土地国内生产总值为20963元。全市土地利用率87.36%,土地垦殖率50.08%[13]。3.2土地利用开发主要存在的问题3.2.1土地利用结构与布局不合理大农业用地(农,园,林,牧,水面)占土地总面积的70.75%,但其内部结构不合理,存在着重农轻牧现象。农业用地又以传统农业用地(小麦,棉花,甜菜)为主,牧草地中以天然劣质草场为主,人工草地发展缓慢城郊型农业发展优势未体现出来,地域分工和专业化尚未形成,且农林牧用地矛盾较为突出,缺乏宏观控制和统一规划布局,林地多集中在中部,而真正承担保护和改善农区和市区生态环境的南部,北部,水库和鱼池四周,东部林地比重偏低[1]。3.2.2水土不平衡问题在一定范围内仍然存在全市虽然水资源丰富,但受河流水文变化规律的制约,存在季节不平衡现象,石河子市内部分地区仍然存在春季缺水现象,由于玛纳斯河上游无水库调节,地下水开采成本太高,致使缺水现象严重。3.2.3土地质量不高,存在土地资源浪费或土地资源流失现象石河子市部分团场地处干旱和盐碱化较重的地区,因为地下水位较高,造成大面积耕地次生盐碱化或者土壤板结而弃耕,另一个原因是职工在灌溉农田时,采用大水漫灌,而不是小水细灌,造成大量渠水积聚在地头,历史经久形成盐碱而弃耕。风沙侵蚀严重,但保护自然植被和种树种草作力度不够,农区防护林带残缺不齐,加上本来水资源缺乏,不得不弃耕。存在重灌轻排,排水设施不配套,不成网,灌水技术落后,地下水位抬升,土壤盐渍化现象严重。部分土地开发与弃耕监控不严,边远地域有随意弃耕现象;砖厂与农村居民点建设缺乏规划控制,复垦也缺少统一规划。4土地利用开发对环境的影响随着人口的增加和科技的进步,人类对土地资源的利用具有能动性和调控5力,使得土地利用变化导致许多生态过程的变化,引起生态环境恶化。石河子由于其特定的自然因素和社会因素,使得土地利用变化更容易引起生态环境的变化。4.1自然因素引起的土地利用问题石河子属温带典型大陆性干旱气候,年平均气温6.4℃,绝对最高温达40℃,最低温达-39.6℃,年积温为3260℃,年平均降水205.9mm,蒸发量为1660mm。[2]市区内有玛纳斯河从东部流过,多年平均经流量12.6×108m3,汛期来水量占经流量的65%。市北郊有10余条泉水沟,泉水年经流量2.6×108m3。石河子部分地表水为11031×108m3。区内地下水补给量为3.47×108m3,可开采量2.08×108m3,已开采了1.21×108m3。[3]由于自然气候的影响,石河子主要出现诸多自然灾害对土地利用造成严重危害。主要灾害有:洪水,干热风,冻害,霜冻,大风,虫害,盐渍化等。水库附近地下水位的抬升,导致土地盐渍化现象严重。整个石河子地区没有较为完善的水资源管理和调配系统,导致土地盐化程度加剧。在早期时候,石河子乡耕地被洪水冲毁,沿玛纳斯河西岸遭洪水冲蚀现象时有发生,在近几年几千亩农田遭受到冰雹袭击,全市农田10%以上面积受到蚜虫危害,致使农用地质量下降。4.2城市建设用地大量占用耕地引起经济发展不协调石河子近几年来城市建成区不断扩大,占用耕地较多,城市发展不协调。建设用地的增加,加剧了农用地与建设用地之间的矛盾,乡镇企业,其他建设项目占用了较多的耕地,特别是城市近郊开发区耕地减少量较多,导致农业发展慢,农民收入低。石河子土地垦殖率为0.9%~1.1%,因为石河子是花园城市,城市建筑率与新疆其他城市相比偏低。应从土地本身挖掘潜力,积极向内涵挖潜,改造旧城,提高城市用地的利用率,规模的扩大应向未利用地上发展,不占,少占用耕地。同时,积极发展城市绿地。提高城市绿地覆盖率,改善居住环境。4.3土地利用管理不合理,土地稳定性下降石河子自然条件相对优越,土地适宜性广,无论作为建设还是农业用地,质量总体都较好,农业用地中除了南部低山丘陵的劣质草场外,农用地质量居中上等水平,但土地后备力量严重缺乏,使得土地的正常利用不能持续下去。由于长期以来的重载轻养以及生态环境的恶化造成水土流失,导致土壤肥力下降,土壤6养分越来越减少。其次,化学农药的过渡使用,地膜的大量使用使耕地普遍受到污染,耕地的生产力和生产稳定性大大下降。特别使近几年,石河子主要农作物播面单产徘徊不前略有下降,粮食产量逐年降低。应该合理调整土地利用的结构和布局,努力发挥土地资源的综合优势,加强土地整理,复垦的规划管理,提高各种土地利用率,逐步提高土地利用的社会,经济,生态效益。4.4土地退化明显,白色污染较为严重土地退化明显。石河子市土地大部分不够平整,南部土地坡降较大,破面侵蚀强度较大,沟蚀深达50~60cm,山麓土地风蚀严重,水土流失明显;耕地化肥施用量逐年增加,绿肥种植面积和有机化肥施用量逐年减少,致使土壤理化性能变差,肥力下降。白色污染严重。石河子市农用地膜覆盖面积占耕地面积的31.02%,地膜回收率仅70%~80%[5],相当数量碎膜残