陳陽, 岳文澤*, 馬仁鋒

(1.浙江大學(xué) 土地管理系， 浙江 杭州 310058； 2. 寧波大學(xué) 地理與空間信息技術(shù)系， 浙江 寧波 315211)

中國海岸帶土地研究回顧與展望

陳陽1, 岳文澤1*, 馬仁鋒2

(1.浙江大學(xué) 土地管理系， 浙江 杭州 310058； 2. 寧波大學(xué) 地理與空間信息技術(shù)系， 浙江 寧波 315211)

隨著我國海洋意識的強(qiáng)化，海岸帶土地資源的配置成為我國經(jīng)濟(jì)由陸域向海洋戰(zhàn)略推進(jìn)的關(guān)鍵.梳理國內(nèi)相關(guān)研究文獻(xiàn)，初步歸納其發(fā)展特點(diǎn)發(fā)現(xiàn)，海岸帶土地研究起步晚但近年發(fā)展迅速，實(shí)證研究為文獻(xiàn)主流，研究方法漸趨計(jì)量化等.研究可歸納為5方面：(1)海岸帶土地利用/覆被變化動態(tài)、驅(qū)動因素與環(huán)境效應(yīng)研究；(2)海岸帶土地景觀生態(tài)、生態(tài)價(jià)值與生態(tài)評價(jià)研究；(3)海岸帶土地評價(jià)；(4)海岸帶土地資源開發(fā)與發(fā)展戰(zhàn)略研究；(5)基于海岸帶土地的GIS、RS技術(shù)集成研究.根據(jù)國內(nèi)外海岸帶土地利用研究的動態(tài)與趨勢，從海岸帶土地利用/覆被與全球響應(yīng)、海岸帶綜合管理的發(fā)展研究、海外地域海岸帶土地利用的解讀、海岸帶土地研究的方法集成探索與應(yīng)用等方面闡述了海岸帶土地利用研究展望，為深化我國海岸帶土地研究提供一定的參考與借鑒.

海岸帶土地利用/覆被；海岸帶土地生態(tài)；海岸帶土地開發(fā)與發(fā)展；海岸帶土地評價(jià)；GIS/RS技術(shù)集成

0 引 言

海岸帶作為陸地和海洋的交接地帶，是陸地系統(tǒng)與海洋系統(tǒng)連接、交叉和復(fù)合的地理單元[1]，是地球表面活動最為活躍且生物構(gòu)成復(fù)雜、資源豐富的地帶.然而，受困于陸域資源的桎梏，海岸帶作為陸域向海洋發(fā)展的跳板，逐漸成為各國土地資源開發(fā)的重點(diǎn)區(qū)域，亦導(dǎo)致海岸帶濕地退化、生態(tài)系統(tǒng)惡化、農(nóng)用地侵占和環(huán)境污染等問題頻現(xiàn)[2-3].

海岸帶土地利用兼具海陸特征，海洋通過自然功能和人類活動機(jī)制作用于海岸帶土地，因而土地系統(tǒng)不僅是陸域向海洋的空間延伸，更承襲了陸域土地利用的特征[4-5].因此，海岸帶土地研究錯(cuò)綜復(fù)雜，涉及的學(xué)科領(lǐng)域甚廣，如地理學(xué)、海洋學(xué)、環(huán)境學(xué)、生態(tài)學(xué)等.目前，盡管諸多學(xué)者從綜合視角探析了海岸帶土地利用[6-8]，但面臨海陸一體化快速發(fā)展而造成的日益復(fù)雜的海岸帶土地問題，亟須全面梳理中國海岸帶土地的研究歷程與現(xiàn)狀，厘清研究重點(diǎn)與動態(tài)，對推進(jìn)我國海岸帶土地可持續(xù)發(fā)展、海岸帶綜合管理和海陸統(tǒng)籌發(fā)展具有深遠(yuǎn)的理論和實(shí)踐意義.

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

以“中國學(xué)術(shù)期刊全文數(shù)據(jù)庫(CNKI)”為文獻(xiàn)源，按照吳次芳構(gòu)建土地學(xué)科體系的13類三級學(xué)科名稱[9]，如土地資源學(xué)以“主題=海岸帶”并含“主題=土地”并且“主題=資源”形式依次精確檢索13個(gè)學(xué)科文獻(xiàn)，經(jīng)過篩選提取出截至2015年12月31日所刊載的文獻(xiàn)，其中期刊論文169篇，博碩士論文91篇，共計(jì)260篇文獻(xiàn).

1.2 研究方法

1.2.1 文獻(xiàn)梳理與整合

以作者、年份、發(fā)表期刊和研究單位、被引用頻次等存儲文獻(xiàn)信息，并利用Excel軟件作為文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)、分析平臺，分析我國海岸帶土地研究文獻(xiàn)的時(shí)序、數(shù)量、發(fā)表期刊等特征.

1.2.2 論文發(fā)展階段辨識

科技文獻(xiàn)發(fā)展具備階段性特征，即文獻(xiàn)增長四階段理論[10].第1階段，某領(lǐng)域研究文獻(xiàn)產(chǎn)出少且增長不穩(wěn)定，難以通過計(jì)量方式探尋增長規(guī)律；第2階段，研究得到長足發(fā)展，文獻(xiàn)量快速增加，增長規(guī)律符合指數(shù)上升的趨勢；第3階段，研究步入成熟階段，表現(xiàn)為固定線性增長趨勢；第4階段，該領(lǐng)域發(fā)展完善而文獻(xiàn)增長趨勢漸緩或起伏跌宕.本研究基于文獻(xiàn)數(shù)量，借助Spss 19. 0工具擬合年份與文獻(xiàn)數(shù)量的關(guān)系來辨析海岸帶土地研究的發(fā)展階段.

2.2.3 核心作者界定

核心作者指在某刊物或領(lǐng)域發(fā)表的論文較多、影響較大的作者集合，也稱為活躍作者群[11].本文根據(jù)PRICE提出的核心作者公式來界定海岸帶土地研究的核心作者，其計(jì)算公式為：

M=0.749(Nmax)0.5,

(1)

M代表核心作者發(fā)文量門檻，Nmax表示最高產(chǎn)作者的論文刊載數(shù)量，唯有發(fā)文量達(dá)到或超過M值時(shí)才可被界定為核心作者[12].

2 發(fā)展特點(diǎn)與核心作者群

2.1 發(fā)展特點(diǎn)

2.1.1 起步晚但近年發(fā)展迅速，演進(jìn)階段性顯著

已有的海岸帶土地研究文獻(xiàn)(見圖1)，可追溯至陳吉余發(fā)表于1979年《資源科學(xué)》的“對綜合考察海涂資源與合理利用海涂資源的意見”一文[13]，但1979～2004年相關(guān)研究文獻(xiàn)僅有45篇，可見我國對海岸帶土地研究起步較晚，長期停滯，發(fā)展緩慢.2005～2015年相關(guān)研究迅速發(fā)展，論文年產(chǎn)出已達(dá)到21.5篇，內(nèi)容亦不斷豐富與拓展.發(fā)表于中文核心期刊(2014年版)的論文數(shù)以及博士論文數(shù)隨之攀升，昭示著海岸帶土地利用研究進(jìn)入“黃金期”.

研究可分為2個(gè)階段，以2004年為斷點(diǎn)，標(biāo)志是國際海岸帶陸海相互作用 (LOICZ)研究計(jì)劃第2階段與國際全球環(huán)境變化人文因素計(jì)劃(IHDP)相結(jié)合，強(qiáng)調(diào)對海岸帶區(qū)域土地利用等人文過程及其環(huán)境效應(yīng)的綜合研究[14].根據(jù)四階段理論擬合(見表1)，發(fā)現(xiàn)自文獻(xiàn)庫記載相關(guān)研究論文伊始至2004年，其文獻(xiàn)發(fā)展擬合結(jié)果的R2、sig值顯示擬合優(yōu)度低且不具顯著性，無法定量擬合其演進(jìn)軌跡，說明該階段為該領(lǐng)域研究的萌芽期，文獻(xiàn)產(chǎn)出與增長不規(guī)則；相反，2005～2015年，R2、sig值顯示指數(shù)擬合效果良好，嚴(yán)格服從了指數(shù)增長的態(tài)勢，屬于文獻(xiàn)發(fā)展的第2階段，論文累積量快速增長.

表1 研究文獻(xiàn)發(fā)展階段擬合

圖1 海岸帶土地研究論文數(shù)量增長趨勢Fig.1 Literature growth of research on coastal land use高層次文獻(xiàn)：被北大《中文核心期刊要目總覽》收錄的期刊文獻(xiàn)，以及博士論文.

2.1.2 受多學(xué)科期刊重視，以環(huán)境科學(xué)、地理學(xué)期刊為主

如前所述，海岸帶土地研究往往是多學(xué)科交叉、多方法集成的，文獻(xiàn)刊發(fā)的期刊類別呈多元化趨勢.按照《中文核心期刊要目總覽》(2014年版)分類(見表2)，可發(fā)現(xiàn)海岸帶土地研究的文獻(xiàn)涉及環(huán)境科學(xué)、地理學(xué)、海洋學(xué)、測繪學(xué)、農(nóng)業(yè)科學(xué)等核心期刊.其中，環(huán)境科學(xué)刊物《自然資源學(xué)報(bào)》、《資源科學(xué)》和《長江流域資源與環(huán)境》刊載量總計(jì)22篇.地理學(xué)也達(dá)到了20篇，可見在海洋經(jīng)濟(jì)規(guī)劃主導(dǎo)海洋經(jīng)濟(jì)地理研究的背景下[15]，地理學(xué)界對海岸帶區(qū)域土地資源開發(fā)與利用研究密切關(guān)注.此外，海洋學(xué)、測繪學(xué)類期刊分別刊載18和14篇，生物科學(xué)、農(nóng)業(yè)科學(xué)類等期刊亦有部分刊載.需注意的是，在以土地研究為核心版塊的刊物中，如《地理科學(xué)》《地理學(xué)報(bào)》《自然資源學(xué)報(bào)》《經(jīng)濟(jì)地理》等，海岸帶土地研究占比極為有限，甚至在諸如《中國土地科學(xué)》《中國人口·資源與環(huán)境》等刊物中未覓見相關(guān)研究蹤跡，未得到足夠的重視.

表2 核心論文發(fā)表刊物分布

2.1.3 實(shí)證研究為文獻(xiàn)主流，研究方法漸趨計(jì)量化

文章研究類型和研究方法統(tǒng)計(jì)如表3所示.1979～2004年，應(yīng)用研究在有限的文獻(xiàn)中獨(dú)占鰲頭，一定程度上源于全國海岸帶和海涂資源綜合調(diào)查項(xiàng)目的推動，政府與學(xué)者相繼關(guān)注海岸帶土地、灘涂開發(fā)，對應(yīng)用型研究的偏向性更重.2005～2015年，以實(shí)證研究為主體，占所有發(fā)文量的66.05%，而應(yīng)用與理論型文獻(xiàn)量相形見絀.雖然實(shí)證研究成果頗為豐富，但學(xué)者也指出理論探索是目前我國土地科學(xué)建設(shè)的薄弱處[9]，唯有理論研究與應(yīng)用研究并重方可維系海岸帶土地的可持續(xù)發(fā)展.

本文將研究方法分為定性研究、以統(tǒng)計(jì)分析為主的定量研究以及使用較復(fù)雜的計(jì)量模型(含GIS、土地利用模型)的計(jì)量研究[16].隨著文獻(xiàn)發(fā)展的階段更替，計(jì)量和定量研究論文均后來居上，趨勢前后相異.有學(xué)者早已指出：數(shù)理化、地理信息系統(tǒng)和遙感等技術(shù)的應(yīng)用必將推動土地研究的發(fā)展[17]，近10 a的文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)昭示著計(jì)量研究已成為海岸帶土地研究的重要途徑與策略.

表3 研究類型與研究方式的比重

注 應(yīng)用研究指從區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求角度著眼揭示海岸帶土地利用特點(diǎn)、問題和優(yōu)化策略的文獻(xiàn)；理論研究包括關(guān)于海岸帶土地利用的理論探討、研究方法探討和文獻(xiàn)綜述類論文；實(shí)證研究指圍繞某個(gè)具體案例進(jìn)行定性/定量/計(jì)量分析的海岸帶土地利用研究.

2.2 核心作者群

2.2.1 核心作者隊(duì)伍持續(xù)擴(kuò)充

將研究時(shí)段(1979～2015年)內(nèi)最高產(chǎn)作者張曉祥論文數(shù)(3篇)代入公式，求得核心作者的門檻論文數(shù)量為1.29篇，取整為2篇.經(jīng)統(tǒng)計(jì)得到核心作者共24位，占同期作者總數(shù)的10.30%，其總產(chǎn)出則占文獻(xiàn)總數(shù)量的19.62%，未達(dá)到普萊斯定律50%的核心作者群限值[18]，可見目前我國海岸帶土地研究的核心作者群仍未成規(guī)模，核心作者數(shù)量有限，發(fā)掘和培養(yǎng)該領(lǐng)域優(yōu)秀研究學(xué)者迫在眉睫.同時(shí)，統(tǒng)計(jì)核心作者發(fā)表的論文年份，結(jié)果顯示核心作者的44篇論文在近10 a刊發(fā)，僅有7篇論文刊載于2005年前，說明核心作者的隊(duì)伍規(guī)模于近10 a迅速擴(kuò)大，這也從側(cè)面反映我國學(xué)界聚焦海岸帶土地研究起步較晚，而近年發(fā)展勢頭良好.

2.2.2 研究單位產(chǎn)出量增長，院所漸趨多元

重要刊物上發(fā)表的論文數(shù)量代表作者單位在這一研究領(lǐng)域的實(shí)力[19]，單位產(chǎn)出能夠表征核心研究院所所在.文章梳理了2個(gè)階段作者所屬的單位(見表4)，1979～2004年僅部分院所零星地進(jìn)行海岸帶土地研究，單位之間產(chǎn)出差距有限.2005年以來，伴隨國家由陸及海的戰(zhàn)略推進(jìn)，國家級科研院所、沿海師范院校和傳統(tǒng)綜合強(qiáng)校紛紛聚焦海岸帶土地研究議題，各研究單位的產(chǎn)出量持續(xù)上升.盡管研究話語權(quán)仍被傳統(tǒng)實(shí)力強(qiáng)勁的院所掌握，但海岸帶土地研究的院校數(shù)量急劇增長，更涌現(xiàn)了如中科院煙臺海岸帶研究所、魯東大學(xué)、山東師范大學(xué)等“新貴”，逐漸迎來一個(gè)百花齊放的時(shí)代.

表4 第一作者單位發(fā)文量的變化

3 主要領(lǐng)域的研究動態(tài)

3.1 海岸帶土地利用/覆被變化研究

海岸帶是自然與人類活動的匯集區(qū)域，土地利用/覆被變化再現(xiàn)海岸帶景觀的時(shí)空變遷，也記錄了自然和人類的互動作用.我國對海岸帶土地利用/覆被變化的研究集中于海岸帶的LUCC的動態(tài)變化監(jiān)測、驅(qū)動力研究和環(huán)境響應(yīng)[20].

3.1.1 海岸帶土地利用/覆被變化動態(tài)監(jiān)測

海岸帶土地利用/覆被變化體現(xiàn)在地類數(shù)量結(jié)構(gòu)和空間特征演變：數(shù)量結(jié)構(gòu)上，伴隨著海岸帶土地利用強(qiáng)度的劇增，圍墾、填海頻繁，養(yǎng)殖、鹽田規(guī)模增大，紅樹林、灘涂等自然地類銳減[21-23].左麗君等[24]指出海岸帶城鎮(zhèn)建設(shè)以犧牲耕地為代價(jià)，工礦用地、交通建設(shè)對海域的侵占逐年遞增；空間尺度上，距海越近海岸帶特征地類的變化越明顯，隨著距離的增加則呈現(xiàn)內(nèi)陸土地利用變化的特點(diǎn)，偏向內(nèi)陸土地開發(fā)強(qiáng)度越強(qiáng)并逐漸增加[25-26].整體上，海岸帶自然地類的人工化趨勢愈演愈烈，這與同時(shí)期MUTTITANON等[27]、SHALABY等[28]，ELLIS等[29]分別針對泰國、埃及、美國等典型岸帶土地利用變化動態(tài)的研究結(jié)論相符.此外，研究視域也延伸到南海周邊[30]、美國[31]、幾內(nèi)亞科納克里[32]等海岸帶，此類研究有助于學(xué)者深化對區(qū)域土地利用/覆被變化格局與形成機(jī)理的理解與認(rèn)識.

3.1.2 海岸帶土地利用/覆被變化驅(qū)動機(jī)制研究

海岸帶土地利用/覆被變化受自然與人為雙重動力驅(qū)使，自然條件奠定客觀環(huán)境條件，人為活動加速土地利用變化演變進(jìn)程.擇優(yōu)發(fā)展是人類選擇環(huán)境的基本取向，低海拔和坡度區(qū)域擁有優(yōu)越的自然條件，是建設(shè)用地拓展所覬覦的區(qū)域，因此圈占農(nóng)用地、林地和草地現(xiàn)象突出.建設(shè)用地侵蝕剝蝕地貌活動頻繁，農(nóng)用地和灘涂養(yǎng)殖分別向沖積地貌和淤泥質(zhì)地貌拓展[33].人為活動直接刺激土地利用類型的更迭速率，經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人口膨脹和城市化對建設(shè)用地、耕地的需求激增，通過管理政策、行政規(guī)劃和城市規(guī)劃鼓勵(lì)城鎮(zhèn)發(fā)展的同時(shí)，也犧牲了水域、林地、草地等自然地類，圍墾填海、港口和交通建設(shè)、漁業(yè)養(yǎng)殖等活動則直接造成灘涂、水域的流失[34-35].

3.1.3 海岸帶土地利用/覆被變化的環(huán)境響應(yīng)

海岸帶土地利用/覆被變化的環(huán)境響應(yīng)是伴隨其過程形成的外部性效應(yīng)，顯著反映在生態(tài)環(huán)境響應(yīng)與經(jīng)濟(jì)環(huán)境響應(yīng)兩方面.城市化、工業(yè)化向海岸帶蔓延引致的土地利用更迭，導(dǎo)致地表物質(zhì)與能量的循環(huán)路徑偏移，產(chǎn)生自然環(huán)境的負(fù)外部性，集中表現(xiàn)為對土壤環(huán)境、水質(zhì)環(huán)境、生物多樣性、濕地功能的深刻影響，歐維新等[36]、王紅玲等[37]的研究均驗(yàn)證了以上問題：灘涂圍墾和養(yǎng)殖面積擴(kuò)大增強(qiáng)了土壤的淋鹽增肥效果，但影響了生物棲息環(huán)境，威脅了生物多樣性；城鎮(zhèn)建設(shè)用地的擴(kuò)張，改變陸海交互的物質(zhì)通量，導(dǎo)致水環(huán)境變化與水質(zhì)惡化.在經(jīng)濟(jì)環(huán)境響應(yīng)上，海岸帶人工建設(shè)會導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)不效益現(xiàn)象產(chǎn)生，如港口建設(shè)和防護(hù)林減少提高了波浪侵蝕強(qiáng)度，加劇了對建筑物的沖擊破壞[38].傅孫萍[39]也指出，海岸帶交通建設(shè)易導(dǎo)致城市規(guī)模無序蔓延、土地建設(shè)質(zhì)量低下、空間利用效率低下等問題.可見，海岸帶的土地利用/覆被變化，特別是人工化趨向?qū)?jīng)濟(jì)的效應(yīng)是雙向的.

就現(xiàn)有研究而言，缺乏多元化、深層次計(jì)量分析手段，仍停留于采用轉(zhuǎn)移矩陣、土地指數(shù)來揭示海岸帶土地利用/覆被變化.同時(shí)，部分研究雖指出海岸帶土地利用/覆被的環(huán)境影響，但缺乏對氣候、地球化學(xué)循環(huán)、土壤、陸地生物多樣性以及沿海水質(zhì)環(huán)境的定量剖析[20].

3.2 海岸帶土地生態(tài)研究

對海岸帶土地的過度開發(fā)破壞了生態(tài)平衡，引起了學(xué)界對海岸帶土地生態(tài)系統(tǒng)和生態(tài)環(huán)境的重視，研究集中在以下方面：

3.2.1 海岸帶土地景觀生態(tài)研究

土地利用既是景觀生態(tài)學(xué)研究的發(fā)源端也是其研究的重要領(lǐng)域，如灘涂，即具有對干擾敏感、邊緣效應(yīng)明顯等景觀生態(tài)特征[40].利用幾何特征為基礎(chǔ)的景觀格局指數(shù)來解釋海岸帶土地覆被的景觀生態(tài)演變，研究發(fā)現(xiàn)景觀基質(zhì)逐漸向人工景觀傾斜，景觀破碎度增加且多樣性下降，反映了海岸帶土地景觀異質(zhì)性逐漸減弱.建設(shè)用地破碎度大但聚集性和結(jié)合度提高[24,41]，而不同海岸帶耕地景觀存在差異，如李蓉等[42]發(fā)現(xiàn)上海耕地斑塊的聚集度降低，分布更加離散，破碎化程度加劇，而王智等[43]認(rèn)為鹽城海岸帶農(nóng)田景觀斑塊呈擴(kuò)張連片趨勢，實(shí)質(zhì)上這是不同人為活動對海岸帶土地和覆被景觀干預(yù)的結(jié)果.

3.2.2 土地與生態(tài)服務(wù)價(jià)值估算

土地系統(tǒng)是影響生態(tài)服務(wù)價(jià)值的驅(qū)動因素，決定了生態(tài)服務(wù)當(dāng)量損益.首先，海岸帶生態(tài)服務(wù)價(jià)值與土地利用強(qiáng)度呈反比，強(qiáng)烈的人為活動介入使生態(tài)服務(wù)價(jià)值急劇衰減，如廈門經(jīng)濟(jì)特區(qū)設(shè)立后，耕地、林地的萎縮導(dǎo)致生態(tài)服務(wù)價(jià)值損耗嚴(yán)重[44].其次，生態(tài)服務(wù)價(jià)值對土地利用也存在敏感性，即生態(tài)系統(tǒng)受土地利用變化驅(qū)動形成的響應(yīng)靈敏性，表現(xiàn)為時(shí)空維度、產(chǎn)業(yè)維度差異.時(shí)空維度上，生態(tài)服務(wù)價(jià)值對海岸帶土地利用變化驅(qū)動的敏感性隨時(shí)間推移逐步提高，海陸交界帶敏感性響應(yīng)尤為突出，而近海不敏感[45]；同時(shí)，不同產(chǎn)業(yè)的生態(tài)服務(wù)價(jià)值對土地利用強(qiáng)度敏感性大相徑庭，如黃靜等[46]發(fā)現(xiàn)漁業(yè)敏感性呈倒U形演變，港口航運(yùn)業(yè)表現(xiàn)出W形曲線，濱海旅游敏感性呈先增加再走低式發(fā)展趨勢.

3.2.3 海岸帶土地生態(tài)評價(jià)

海岸帶土地生態(tài)評價(jià)量化地辨析了人類活動對土地的生態(tài)安全與風(fēng)險(xiǎn)的影響，其負(fù)面效應(yīng)較為突出.面對海岸帶建設(shè)用地的擴(kuò)張，城鎮(zhèn)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)會明顯高于郊區(qū)地帶，也漸漸地壓縮生態(tài)空間，如馬金衛(wèi)等[47]評價(jià)發(fā)現(xiàn)煙臺海岸帶城鎮(zhèn)持續(xù)蔓延使區(qū)域未來生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)加大，高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)比例上升.海岸帶是生物棲息與繁衍的載體，如?？谑薪ㄔO(shè)用地生態(tài)適宜性較差[48]，不可避免地將人類行為推向土地生態(tài)對立面.但這并不意味著高強(qiáng)度的土地開發(fā)必然構(gòu)成生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)對土地利用的響應(yīng)也存在差異.勞燕玲[49]發(fā)現(xiàn)欽州灣濱海建設(shè)用地大幅增加，濕地、紅樹林?jǐn)?shù)量縮減，但生態(tài)安全評價(jià)結(jié)果都反映區(qū)域生態(tài)狀態(tài)較好.綜上可知，現(xiàn)有評價(jià)均認(rèn)識到海岸帶生態(tài)迫切的形勢，指出了建設(shè)用地過度擴(kuò)張、濕地退縮、生態(tài)系統(tǒng)惡化等困境.

目前的研究中，景觀生態(tài)指數(shù)數(shù)量多而類型少、生態(tài)意義模糊等弊端制約土地生態(tài)景觀的創(chuàng)新研究，導(dǎo)致土地景觀研究的同質(zhì)化明顯.同時(shí)，盡管學(xué)者明確了海岸帶土地對生態(tài)價(jià)值和景觀的影響，仍鮮見以生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)為主導(dǎo)視角著眼海岸帶土地利用管控、提升策略的研究.

3.3 海岸帶土地評價(jià)研究

海岸帶土地評價(jià)是部分綜合或全面刻畫海岸帶土地利用狀態(tài)或人類活動的影響及發(fā)展趨勢.其評價(jià)范式包括：①海岸帶土地評價(jià)的縱向演化探索，主要目的是評判海岸帶土地利用與開發(fā)狀態(tài)時(shí)序上的演進(jìn)走勢；②海岸帶土地評價(jià)的橫向比較，分析海岸帶土地利用與人類影響的冷熱態(tài)勢，旨在尋求海岸帶土地利用的矛盾焦點(diǎn)及破解之道.概括評價(jià)基本流程見圖2，大致分為確定影響因子和構(gòu)建數(shù)據(jù)庫、遴選單要素?cái)?shù)據(jù)源和測度方法、構(gòu)建海岸帶土地評價(jià)模型、確定分區(qū)閾值與管理建議等部分.當(dāng)然，視角切入點(diǎn)和分析維度決定了影響因子的提煉，圖2中對應(yīng)的評價(jià)流程選擇可能是單路徑的或是多路徑的，評價(jià)指標(biāo)選擇也是從自然維度向多維度發(fā)散.

圖2 海岸帶土地評價(jià)研究方法Fig.2 Methods of coastal zone land evaluation

海岸帶土地評價(jià)內(nèi)容主要從經(jīng)濟(jì)開發(fā)和生態(tài)保護(hù)兩方面展開.經(jīng)濟(jì)開發(fā)視域下的海岸帶土地評價(jià)筆墨多傾注于海岸帶土地對經(jīng)濟(jì)開發(fā)的支持度，包括海岸帶土地適宜性評價(jià)、可持續(xù)評價(jià)、強(qiáng)度評價(jià)等.研究揭示了中國海岸帶土地經(jīng)濟(jì)開發(fā)尷尬的處境：一方面，海岸帶土地經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)適宜性較高，而隨時(shí)間的推移，土地對經(jīng)濟(jì)支持度顯著衰減，如孫曉宇等[50]發(fā)現(xiàn)珠江口岸段比其他岸段的適宜度水平更高，但2005年適宜度水平高的土地面積較1995年和2000年明顯減少.另一方面，海岸帶土地開發(fā)活動向海趨勢明顯，如俞騰等[51]評價(jià)距杭州灣南岸海岸線4 km內(nèi)的土地開發(fā)強(qiáng)度最高，而灘涂恰恰屬發(fā)展?jié)摿鯀^(qū)，這導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益的不匹配，典型如杭州灣南岸.研究大體呈現(xiàn)了海岸帶土地對經(jīng)濟(jì)開發(fā)承載能力的時(shí)空退化形勢.

生態(tài)保護(hù)視角的評價(jià)著重考量經(jīng)濟(jì)開發(fā)活動對海岸帶土地的生態(tài)外部性，前節(jié)內(nèi)容已有描述，故不復(fù)贅述.縱觀既有文獻(xiàn)，研究缺乏對海岸帶與陸域異質(zhì)性的評價(jià)視角或內(nèi)容表征，不乏直接將陸域慣有土地評價(jià)框架套用于海岸帶土地評價(jià)之嫌，鮮有體現(xiàn)海岸帶自然特點(diǎn)、土地開發(fā)特點(diǎn)的指標(biāo).

3.4 海岸帶土地資源開發(fā)與發(fā)展戰(zhàn)略研究

3.4.1 海岸帶土地開發(fā)現(xiàn)狀與問題解析

我國海岸線狹長、岸帶廣闊，土地利用結(jié)構(gòu)、地域分布、空間格局各異，區(qū)段異質(zhì)性明顯.我國海岸帶土地利用呈現(xiàn)海陸梯度、高程分異的特點(diǎn)，隨著陸域向岸線、高海拔向低海拔地區(qū)的推移，水域和建設(shè)用地愈發(fā)集中，河北省即是典型[52].綜合而言，我國海岸帶土地開發(fā)利用集約化程度遠(yuǎn)高于內(nèi)陸地區(qū)，也存在土地利用優(yōu)勢組合的省級差異[14].海岸帶土地利用滋生了復(fù)雜的問題，主要涵蓋：①土地過度開發(fā).海岸帶土地過度開發(fā)體現(xiàn)為單位風(fēng)險(xiǎn)的經(jīng)濟(jì)收益和總收益偏高[53]，土地墾殖率、利用率以及人口密度的上升.②土地利用結(jié)構(gòu)失衡.建設(shè)用地外延逐漸擠占耕地空間，使農(nóng)業(yè)功能難以為繼[54]，以及林地退化、圍填海對水域的威脅，均是土地結(jié)構(gòu)失衡的典型表現(xiàn).③經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)保護(hù)的沖突.經(jīng)濟(jì)開發(fā)對海岸帶土地的需求激化了經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益的矛盾，焦點(diǎn)為土地沙化、鹽堿化、土壤質(zhì)量退化等負(fù)生態(tài)效應(yīng)[55].

3.4.2 海岸帶土地開發(fā)思路與戰(zhàn)略探討

海岸帶土地開發(fā)思路探討是尋找資源協(xié)調(diào)、統(tǒng)籌和規(guī)劃策略的依歸.研究多從緩解土地資源沖突的視角切入尋找發(fā)展路徑，提倡可持續(xù)發(fā)展.如許學(xué)工等[54]認(rèn)為可通過集約用地、精明增長來控制海岸帶城市，實(shí)行剛性與彈性結(jié)合的總量控制，確定土地利用功能的限定與兼容等來建構(gòu)協(xié)調(diào)路徑.當(dāng)然，如江蘇、杭州灣海岸帶區(qū)域環(huán)境構(gòu)成復(fù)雜，因地制宜構(gòu)建分段式土地利用模式是資源優(yōu)化的絕佳選擇[4, 56].

協(xié)調(diào)沖突僅是對現(xiàn)有已開發(fā)土地資源的優(yōu)化調(diào)配，亦有研究突破可開發(fā)土地資源框架，探索灘涂和海域的資源開發(fā).灘涂資源是人與海競爭發(fā)掘的潛在土地資源，往往通過圍墾實(shí)現(xiàn)，根據(jù)陸域需求與灘涂特征進(jìn)行相應(yīng)開發(fā)，如何書金等[57]認(rèn)為環(huán)渤海的灘涂宜采用保護(hù)性農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)、魚塘臺田立體生態(tài)利用、農(nóng)田生態(tài)林網(wǎng)建設(shè)等模式進(jìn)行開發(fā).海岸帶土地可擴(kuò)充資源也包括海域，張耀光等[58]認(rèn)為海域與土地具有自然共性和經(jīng)濟(jì)共性，具備統(tǒng)一利用的理論與法律依據(jù)，海島土地系統(tǒng)應(yīng)將海域納入系統(tǒng).整體上，開發(fā)灘涂和海域資源是海岸帶土地發(fā)展策略的延伸，是海陸統(tǒng)籌思想的實(shí)踐.

另外，部分學(xué)者[59-60]用模擬技術(shù)來預(yù)測海岸帶土地利用的情景，通過設(shè)定發(fā)展目標(biāo)和約束條件預(yù)測海岸帶土地利用結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)的未來形態(tài).其本質(zhì)是對某種土地開發(fā)思路和價(jià)值取向在時(shí)間維度上的展望與檢視，也屬海岸帶土地發(fā)展研究范疇.

基本上，研究側(cè)重于探討以經(jīng)濟(jì)前景為主題的海岸帶土地發(fā)展思路，鮮見針對生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)與應(yīng)對策略的研究，這正是海岸帶人地矛盾白熱化背景下亟待深入研究的課題.另外，缺乏政府權(quán)威數(shù)據(jù)、公共分享平臺的數(shù)據(jù)支持，多著重于定性、展望型分析與討論，束縛了對海岸帶土地發(fā)展途徑、優(yōu)化戰(zhàn)略的深入探討.

3.5 基于海岸帶土地的GIS、RS技術(shù)集成研究

3.5.1 海岸帶土地利用的遙感信息技術(shù)研究

海岸帶海陸過渡的復(fù)雜特性增加了土地信息提取的難度.盡管傳統(tǒng)的監(jiān)督和非監(jiān)督分類技術(shù)廣泛應(yīng)用，但海岸帶復(fù)雜的地物構(gòu)成和組織，“同物異譜”和“異物同譜”現(xiàn)象普遍存在，導(dǎo)致分類精度不高.目前海岸帶土地信息提取方法主要為：①決策樹法，將其他空間的數(shù)據(jù)與遙感影像數(shù)據(jù)結(jié)合，通過歸納、總結(jié)等方法制定規(guī)則進(jìn)行遙感分類.如劉艷芬等[61]融合了地物的空間屬性、地帶性分布規(guī)律、物候規(guī)律等地學(xué)信息以建立規(guī)則提取海岸帶土地信息，總體精度高達(dá)95.80%.②面向?qū)ο蠓椒?，不僅利用地物的光譜特征，也考慮了形狀、紋理、結(jié)構(gòu)等信息，減少“同物異譜”和“異物同譜”對精度的影響.如王彩艷等[62]結(jié)合面向?qū)ο蠹夹g(shù)的隸屬度函數(shù)法和標(biāo)準(zhǔn)最鄰近分類法，提取海岸帶12種地類，較最大似然法精度提高了11.44%.李秦等[63]構(gòu)建了最優(yōu)分割尺度下的遙感多層次地物識別分類方法，發(fā)現(xiàn)其目視效果以及總體精度、kappa系數(shù)均優(yōu)于傳統(tǒng)方法和單一分割尺度下的分類方法.毋庸置疑，這些提取方法提供了新思路，但也存在不足之處：決策樹法依賴于解譯者獲取經(jīng)驗(yàn)知識的豐富度，而面向?qū)ο蠹夹g(shù)對分割最優(yōu)尺度選擇要求較高.

迄今為止，對海岸帶土地利用遙感分類體系尚未達(dá)成共識(見圖5).諸多案例定位于中小尺度研究區(qū)域，但囿于我國海岸帶南北自然地理、社會經(jīng)濟(jì)的差異，土地分類體系呈現(xiàn)出區(qū)域針對性特征.如呂志強(qiáng)等[64]、高義等[21]認(rèn)為珠江口沿岸、廣東海岸帶區(qū)域擁有獨(dú)特地類，分別將基塘和紅樹林單獨(dú)歸類.劉艷芬等[61]分類體系中則包含裸灘、濱海沼生鹽生植被、河港碼頭用地等地類.缺乏普適性無疑是海岸帶土地分類體系面臨的重要問題，最大分歧集中在對海岸帶特殊地物的歸類.為此，邸向紅等[65]基于劉紀(jì)遠(yuǎn)的1∶10萬中國土地分類系統(tǒng)，結(jié)合中國海岸帶特征、國內(nèi)外海岸帶土地和國內(nèi)濱海濕地分類系統(tǒng)，嘗試構(gòu)建適用于全國的海岸帶土地分類系統(tǒng)，并劃分為8個(gè)一級類型和24個(gè)二級類型，表明構(gòu)建普適性的海岸帶土地分類體系仍有較大的探索空間.

3.5.2 海岸帶土地信息管理系統(tǒng)建構(gòu)研究

基于海岸帶的土地信息系統(tǒng)攻克了數(shù)據(jù)信息量大、集成處理難的問題，提升了信息管理的效率.通過全國海岸帶和海涂資源綜合調(diào)查、我國近海海洋綜合調(diào)查與評價(jià)專項(xiàng)等項(xiàng)目，積累了海岸帶數(shù)據(jù)儲備，如中國科學(xué)院煙臺海岸帶研究所搭建的海岸帶環(huán)境與資源專業(yè)數(shù)據(jù)庫.龍口市基于原有數(shù)據(jù)庫，結(jié)合Quickbird影像處理和完善自檢環(huán)節(jié)構(gòu)建了龍口市土地?cái)?shù)據(jù)系統(tǒng)，克服了標(biāo)準(zhǔn)、精度等不足[66].同時(shí)，數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)也逐漸融入決策模塊，如王新[67]基于WebGIS設(shè)計(jì)了浙江海岸帶耕地評價(jià)系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上搭建了浙江省海岸帶統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)報(bào)表系統(tǒng).鑒于海岸帶地物復(fù)雜性與實(shí)踐管理，信息處理系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生.如鞠明明等[68]建構(gòu)了基于面向?qū)ο髨D像分析技術(shù)的圍填海監(jiān)測系統(tǒng)，可進(jìn)行圍海土地自動分類、專題地物提取、工程進(jìn)度檢測.綜合而言，海岸帶土地信息系統(tǒng)研究較為有限，系統(tǒng)遍歷土地?cái)?shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)處理和決策3個(gè)層次，但系統(tǒng)功能多是分離式或單層次的，鮮有集成多重模塊支持的系統(tǒng).

4 研究展望

4.1 解析海岸帶土地利用/覆被與全球響應(yīng)

海岸帶是承接陸地與海洋兩大系統(tǒng)的交匯區(qū)域，海岸帶土地利用/覆被更是協(xié)調(diào)陸域和海洋兩大系統(tǒng)自然功能的重要因素，存在復(fù)雜的互動機(jī)制.國外研究逐漸意識到海岸帶土地與全球性自然活動的互動機(jī)制，HADLEY[69]指出，氣候變化引起的海平面上升、洪水等蝴蝶效應(yīng)將改變海岸帶的土地景觀；MURALI等[70]預(yù)測海平面僅上升1 m即可吞噬印度科欽78 km2植被和43 km2城市.加之全球化貿(mào)易與動物遷徙使人與自然的互動已超出了政治邊界[71]，剖析海岸帶土地與全球性的自然活動變遷關(guān)系甚為迫切與困難.

我國海岸帶人口稠密、城市群集聚、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的現(xiàn)狀迫使海岸帶土地利用/覆被轉(zhuǎn)換加速，影響海岸帶陸域、近海甚至鄰國的水文、大氣、生物等因素，導(dǎo)致區(qū)域環(huán)境事件和國際環(huán)境糾紛頻現(xiàn)；另一方面，陸地-海洋的交互作用如臺風(fēng)、風(fēng)暴潮、海潮等災(zāi)害頻發(fā)，須推動海岸帶土地合理規(guī)劃與科學(xué)利用以避免災(zāi)害，印度洋海嘯后的班達(dá)阿齊市規(guī)劃即一典例[72].研究者須擺脫區(qū)域、國界的束縛，以寬闊的視野探究海岸帶土地利用/覆被與地區(qū)性/全球性的海陸作用現(xiàn)象以及環(huán)境糾紛的關(guān)系，遵循自然規(guī)律以維持海岸帶土地利用的可持續(xù)性.

4.2 海岸帶綜合管理的發(fā)展研究

1992年聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會《21世紀(jì)議程》正式提出了海岸帶綜合管理的概念與框架，標(biāo)志著海岸帶管理進(jìn)入現(xiàn)代階段[73].國外學(xué)者相繼探索保護(hù)紅樹林、濕地、海岸線等生境的規(guī)劃制定，以及遺產(chǎn)保護(hù)、水產(chǎn)養(yǎng)殖、交通設(shè)施等部門規(guī)劃，如CHRISTENSEN等[74]、GOODHEAD等[75]、HOVIK等[76]等.顯然，海岸帶綜合管理逐漸受到重視，其內(nèi)容也與土地息息相關(guān).如今，中國海岸帶迎來新一輪的發(fā)展機(jī)遇，也面臨著土地承載力超負(fù)荷、生態(tài)失衡、土地利用結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)失調(diào)等問題，故從生產(chǎn)、生活和生態(tài)角度探索海岸帶綜合管理為大勢所趨.海岸帶土地資源是人類與環(huán)境發(fā)展的載體，要求我們須從海岸帶土地為主導(dǎo)視角探析海岸帶綜合管理和決策機(jī)制、海岸帶土地管理與海洋功能區(qū)劃的協(xié)調(diào)、海岸帶土地利用信息管理、圍填?？冃гu估和管理等要題，避免類似丹麥海陸分離式的海岸帶綜合管理[77].當(dāng)務(wù)之急，應(yīng)統(tǒng)籌海岸帶土地利用和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)并對癥下藥制定相應(yīng)的綜合管理體系，強(qiáng)化以灘涂、養(yǎng)殖水面、耕地管制等為核心的生態(tài)敏感問題管控研究，為實(shí)現(xiàn)海岸帶土地資源的良性開發(fā)提供理論支持.

4.3 解讀海外地域海岸帶土地研究

我國海岸帶土地研究仍缺乏對海外海岸帶土地利用研究系統(tǒng)、全面的解析與介紹.在陸域向海洋戰(zhàn)略推進(jìn)的刺激下，海岸帶將掀起土地開發(fā)浪潮，如何協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會效益，荷蘭、日本等國家的海岸帶開發(fā)模式為我國樹立了示范樣本：海岸帶土地利用反哺經(jīng)濟(jì)發(fā)展并兼顧生態(tài)、社會等效益.目前，我國海岸帶土地研究與國外成熟的研究體系尚存在不小差距，而系統(tǒng)剖析國外典型地域的海岸帶土地利用歷史、特征、演進(jìn)趨勢和癥結(jié)，探討海岸帶土地利用與海陸經(jīng)濟(jì)統(tǒng)籌發(fā)展的互動機(jī)制，把握國外海岸帶土地開發(fā)與利用的戰(zhàn)略方向，可為我國海岸帶土地理論研究和可持續(xù)發(fā)展提供更廣闊的視野與思路.

4.4 海岸帶土地研究的方法集成、探索與應(yīng)用

海岸帶土地的研究方法與集成創(chuàng)新將深化研究發(fā)展，但目前研究方法仍呈一定同質(zhì)性，多未跳出傳統(tǒng)的方法框架.目前，海岸帶土地研究的新技術(shù)與新方法不斷涌現(xiàn)，如何完善技術(shù)和方法的集成應(yīng)用以促進(jìn)海岸帶土地科學(xué)管理與發(fā)展是當(dāng)前研究的重點(diǎn)，其內(nèi)容涵蓋：(1)研究方法的擴(kuò)展.集成統(tǒng)計(jì)分析、空間分析、地統(tǒng)計(jì)以及元胞自動機(jī)、多主體模型等復(fù)雜模型來展現(xiàn)海岸帶土地的格局、發(fā)展趨勢，也需依靠多元方法深度挖掘海岸帶土地利用的機(jī)制與機(jī)理.同時(shí)，研究須緊扣海岸帶經(jīng)濟(jì)、區(qū)位、生態(tài)環(huán)境、海陸互動機(jī)制等海陸特性，特別是海岸帶土地評價(jià)、發(fā)展戰(zhàn)略探索等.(2)數(shù)據(jù)平臺與標(biāo)準(zhǔn)研制.完善基于海岸帶、海島的綜合調(diào)查數(shù)據(jù)和海岸帶縣/市土地利用數(shù)據(jù)的數(shù)字信息共享平臺的建設(shè)，出臺海岸帶遙感數(shù)據(jù)的土地權(quán)威分類標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建集數(shù)據(jù)積累、海岸帶監(jiān)測和評價(jià)決策等于一體的海岸帶土地信息管理系統(tǒng).

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Review and prospect of research on coastal land in China.

CHEN Yang1, YUE Wenze1, MA Renfeng2

(1.DepartmentofLandManagement,ZhejiangUniversity,Hangzhou310058,China; 2.Geography&SpatialInformationTechniquesDepartment,NingboUniversity,Ningbo315211,ZhejiangProvince,China)

With the promulgation of a series of marine economy policies, China has paid more attention to coastal zone and sea exploitation instead of land region. Therefore, allocating coastal land resource are vital in developing marine economy. Analyzing literatures on coastal land by bibliometrics analysis, we found that the domestic research started lately but grew rapidly in recent ten years. Besides, the researches drew the attention of journals in different disciplines, and mainly focused on empirical studies and metrological studies. The existing Chinese literatures on coastal land can be classified into five aspects: (1)Coastal land use cover change and its driving forces, environmental externalities; (2)Coastal land ecological research concentrating on landscape ecology, ecological service value and ecological evaluation; (3)Assessments of coastal land from perspective on economic development and ecological protection; (4)Research on coastal land use situations, issues and optimized strategies; (5)Exploration of integrated technology of geography information system and remote sensing based on coastal land use. In addition, research prospect has been explored from four directions including coastal land use change and global effects, integrated coastal zone management, analysis on oversea coastal land, discovery and application of integrated research metrology, which can provide reference and guidance for the further discuss in coastal land use.

coastal land use cover change; coastal land ecology; exploitation and development of coastal land; coastal land evaluation; integrated technology of GIS and RS

2016-10-14.

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(41671533)；國家社會科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(14AZD124);中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資助.

陳陽(1989-)，ORCID: http://orcid.org/0000-0002-3434-5248，男，博士研究生，主要從事海岸帶土地資源利用研究，E-mail: herochen945@163.com.

*通信作者，ORCID: http://orcid.org/0000-0002-7533-3294，E-mail: wzyue@zju.edu.cn.

10.3785/j.issn.1008-9497.2017.04.002

P 748；F 301.24

A

1008-9497(2017)04-385-12

Journal of Zhejiang University(Science Edition), 2017,44(4):385-396,428