世界自然遗产地周边乡镇土地利用时空演变与多情景模拟——以盐城黄海湿地为例

《Geocarto International》：Spatiotemporal evolution and multi-scenario simulation of land use in townships surrounding a world natural heritage site: a case study of the Yancheng Yellow Sea Wetlands

　　

盐城黄海湿地是世界上第二处潮间带湿地遗产，也是中国首个位于人口密集、经济发达地区的沿海世界自然遗产地。该遗产于2019年列入《世界遗产名录》，对周边八个乡镇的土地利用提出了新的要求。本研究利用转移矩阵和PLUS模型（斑块生成土地利用模拟模型），分析了2010—2023年土地利用演变过程，并模拟了2035年的三种情景。结果表明：2019年之后，生态保护用地的净流失逆转为净补充；生态保护用地向总建设用地转化的面积缩减至27.99公顷；转化强度在紧邻湿地的乡镇最为显著。在协同优化情景下，生态保护用地增加331.20公顷；农村建设用地增长140.40公顷，其来源为农业生产用地。该研究为类似的生态约束地区土地配置提供了可行路径。

**论文解读：世界自然遗产地周边乡镇土地利用时空演变与多情景模拟——以盐城黄海湿地为例**

**一、研究背景与问题**

世界自然遗产地的设立在强化生态系统保护的同时，也对周边区域的土地利用空间格局产生了深远影响。土地作为产业活动的空间载体，其利用模式的演变记录并反映了产业转型的轨迹。学术界的相关研究已从早期关注产业结构对土地利用的单向驱动作用，发展到强调二者之间复杂的双向反馈与空间依赖关系，分析尺度也从宏观区域逐步细化到县域乃至更微观的单元。然而，现有研究多聚焦于城市或省域等宏观尺度，对乡镇级微观单元的关注仍显不足，尤其是对生态约束显著的世界自然遗产地周边区域的研究更为匮乏。盐城黄海湿地作为中国第14处世界自然遗产地，填补了中国沿海湿地类型世界自然遗产的空白，也是首个位于经济发达、人口稠密地区的世界自然遗产，其周边区域保护与发展的矛盾极具代表性。遗产地的设立对周边八个乡镇的土地利用提出了新的要求，亟需在乡镇尺度上揭示土地利用转型的过程规律与情景差异，为类似生态约束地区的土地资源分配与空间规划提供实证依据。

**二、研究方法概述**

研究人员以江苏省盐城市黄海湿地世界自然遗产地周边的八个乡镇为研究单元（涵盖大丰区的三龙镇、新丰镇、草庙镇、大桥镇，东台市的弶港镇，亭湖区的黄尖镇，以及射阳县的黄沙港镇和海通镇），构建了2010—2023年乡镇级面板数据。研究采用的主要技术方法包括：构建产业-功能复合土地利用分类体系，将CNLUCC（中国多时期土地利用/覆被变化数据）二级类别归并为农业生产用地、生态保护用地、农村建设用地、城镇发展用地和后备产业用地五大类，并通过随机抽样目视解译验证了合并精度（用户精度94.667%）。在此基础上，运用土地利用转移矩阵分析不同阶段地类转化的方向与规模。核心模拟工具为PLUS模型（斑块生成土地利用模拟模型），包含LEAS模块（土地扩张分析策略模块，基于随机森林算法提取转换概率与驱动因子贡献）和CARS模块（基于多类型随机斑块种子的元胞自动机模块），并引入世界遗产边界、自然保护区边界和水体作为空间约束区域。模型训练采用2015—2020年土地利用变化数据模拟2023年格局进行精度验证（Kappa系数0.949，总体精度0.984），继而预测2035年三种情景下的土地利用格局。情景设计依据历史趋势和《盐城市国土空间总体规划（2021–2035年）》的可量化目标，通过调整转换概率矩阵和土地转换成本矩阵来表征不同政策取向。

**三、研究结果**

**3.1 土地利用时空演变特征**

2010—2023年研究区土地利用格局总体稳定，农业生产用地和生态保护用地为两大核心类别，合计面积占比保持在96%以上。以2019年申遗成功为政策节点，土地利用演变呈现明显阶段性差异。申遗前（2010—2020年）呈现单向扩张趋势，农业生产用地占比从79.222%升至81.607%，生态保护用地占比由17.469%降至15.330%；申遗后（2020—2023年）进入内部调整阶段，农业生产用地占比小幅下降0.157个百分点，生态保护用地占比上升0.125个百分点。

**3.2 土地利用类型转换特征**

利用转移矩阵的定量分析表明，申遗后总体转化活动显著减弱。申遗前（2010—2020年）转化面积为13126.95公顷，主导流向为生态保护用地向农业生产用地转化（5359.77公顷），同时农村建设用地扩张侵占生态保护用地289.44公顷；申遗后（2020—2023年）转化面积骤降至1821.60公顷，生态保护用地转出路径被大幅阻断，生态转农业面积减至408.33公顷，而农业生产用地转向生态保护用地达570.15公顷，实现生态保护用地净补充。生态保护用地转建设用地的面积下降至27.99公顷，空间分异上，紧邻湿地的黄尖镇和黄沙港镇在申遗前后分别承担了主要的生态流出与回补过程。

**3.3 多情景土地利用模拟预测（2035年）**

**生态优先情景**下，生态保护用地较2023年净增2237.49公顷（占比升至16.995%），主要来源于农业生产用地转入（2210.22公顷）；农村建设用地减少272.43公顷，城镇发展用地减少76.68公顷，建设用地合计占比从3.095%降至2.854%，但农业生产用地和建设用地的显著收缩也暗示着严格保护可能带来的社会经济成本。

**产业扩张情景**下，农村建设用地增加444.87公顷，新增用地主要来自农业生产用地和少量生态保护用地（19.35公顷），生态保护用地虽因农业生产用地转入而小幅净增637.47公顷，但生态保护用地向建设用地转化的路径被重新激活，本质上延续并强化了申遗前以农业开垦和建设扩张为主导的模式，与申遗后的生态优先导向存在根本冲突。

**协同优化情景**下，生态保护用地净增331.20公顷，农村建设用地适度增长140.40公顷（增量全部来源于农业生产用地），城镇发展用地减少23.58公顷（完全转为生态保护用地），实现生态净增长和建设用地扩张倍数的受控，其核心机制是将建设扩张的来源严格限定于农业生产用地而非生态保护用地，实质性缓解了保护与发展的矛盾。

**四、讨论与结论**

研究讨论部分指出，申遗后土地利用格局的转变与生态政策的实施高度同步。政策工具包括《盐城黄海湿地保护条例》的立法约束、三年行动计划的产业引导、财政投入的湿地修复、每年超过3000万元的生态补偿以及放弃条子泥围垦工程等关键决策，共同形成了土地转化的刚性约束与经济激励。经济转型方面，生态旅游和绿色农业的发展提高了生态保护用地相对于农业生产用地的经济回报，市场激励进一步促进了农地转湿地等生态用途。社区感知调查则揭示了不同居民群体对保护政策的态度差异，说明政策有效性取决于地方利益共享机制。多情景模拟启示方面，协同优化情景表明遗产保护与乡村发展可以在统一建模框架内实现协同仿真，为生态红线约束下的精明增长提供了具体路径。理论贡献在于将PLUS模型应用于保护政策创造硬性空间约束的场景，证明了斑块生成模型对政策驱动型景观的适应性，并为遗产研究增添了前瞻性维度。研究局限性包括：未能从实证上分离2019年申遗与同期政策、经济变化和人口变动的因果效应；PLUS模型缺乏土地利用与产业结构之间的动态双向耦合机制；乡镇尺度分析无法捕捉村户尺度的微观决策；将遗产地与自然保护区整体视为统一严格保护区可能高估了缓冲区或过渡带的保护强度；单一遗产地八个乡镇的研究结论外推性有限。

研究结论主要包括：（1）世界遗产申遗成功可视为土地利用转型的关键政策节点。2010—2020年，生态保护用地净转出5359.77公顷至农业生产用地，建设用地侵占生态保护用地289.44公顷；2020—2023年，流向根本逆转，农业生产用地净转出570.15公顷至生态保护用地，生态保护用地转建设用地的面积大幅降至27.99公顷，区域土地转化规模从年均1312.695公顷降至607.20公顷。（2）土地利用转换强度呈现显著的空间分异。紧邻湿地边界的乡镇（如黄尖镇和黄沙港镇）承担了申遗前后主要的生态流出与回补过程，表明地理邻近性对生态政策响应具有明显的放大效应。（3）多情景模拟揭示了差异化的开发路径和可能的平衡路径。生态优先情景下生态保护用地扩张2237.49公顷但农村建设用地减少272.43公顷；产业扩张情景虽使农村建设用地增加444.87公顷，但引发生态保护用地向建设用地流出19.35公顷，重现了申遗前的生态侵占轨迹；协同优化情景则在实现生态保护用地净增331.20公顷的同时，允许农村建设用地适度增长140.40公顷，且全部增量来源于农业生产用地，未占用任何生态保护用地。总体而言，盐城黄海湿地申遗成功伴随周边乡镇土地利用格局从生态保护用地净流失向农业生产用地净补充生态保护用地的转变，建设用地扩张得到有效遏制。多情景模拟表明，单纯严格保护或产业扩张的单一路径均需承担较大权衡代价，而协同优化路径在生态保护用地扩张的硬约束下为乡村发展提供了空间容量，为该案例及其他条件相似的生态约束地区提供了可借鉴的土地资源配置参考。