洞庭湖万顷良田。

一、研究区域概况

洞庭湖区地处长江中游荆江南岸，地跨湘、鄂两省，介于北纬28°30’—30°20’，东经110°40’—113°10’，大部分地区海拔高度低于50m，85%以上面积位于湖南省辖境内。洞庭湖区地势平坦开阔，土地资源丰富，土层深厚肥沃，是我国重要的商品粮、油、麻、蚕桑、水产基地，是湖南乃至全国的“鱼米之乡”。该区属于中北亚热带季风气候区，年均温约16.5—17.0℃，年平均降雨量约1200—1450mm，是长江流域也是我国湖泊水位涨落变幅最大的湖泊之一。“十二五”期间，国家已将洞庭湖区列入了构建“十大生态屏障”之一的长江流域的重点区域，2012年“环洞庭湖生态经济圈”又被纳入国家发展战略，其生态环境的可持续受到了国家高度关注。

二、区域现状

洞庭湖生态经济区地处长江水道和京广交通动脉的汇合处，水陆交通便利，区位优势明显；境内水系发达，地形类型复杂多样，耕地、林地、水体资源丰富，生态本底优良，是我国商品粮、棉、油等农产品的重要生产基地，属长江中下游地区生态安全和粮食安全的重点保障区。2014年，洞庭湖生态经济区规划报批成功并启动实施，成功上升为国家战略，为洞庭湖区生态环境保护和社会经济发展带来新的契机。近年来，凭借国家级重大发展平台的叠加优势，区域社会经济取得较快发展。

随着洞庭湖区水环境综合整治五大专项行动、饮水安全工程建设、农村环境综合整治、湿地生态修复等生态保护措施的实施，区域生态环境建设初见成效，但仍存在季节性、水质性缺水、水污染形势严峻、生态系统退化、大气环境质量下降等生态问题，社会经济发展与生态保护之间的矛盾依然突出。因此，深入分析洞庭湖生态经济区土地利用变化趋势，定量评估生态系统服务价值变化情况，对促进区域土地资源合理配置，提升湖区生态系统服务水平具有重要的理论和现实意义。

三、拟解决的关键科学问题

（一）土地利用与覆被改变引发的流域生态环境变化

土地利用、覆被变化是人类与地球环境进行物质、能量交换作用的重要表现，发生于任何时空尺度。它不仅影响陆地生态系统的地理分布格局及其生产力，客观反映人类改变地球生物化学循环、生态系统的结构和功能及产品和服务的供应，而且还再现了陆地表面的时空变化过程，与全球的气候变化、生物多样性的减少、生态环境演变以及人类与环境之间相互作用的可持续性等密切相关。

近年来，随着景观生态学的观点和方法在土地利用、覆被变化研究与应用的不断深入，景观生态学与土地利用的结合研究成为了强有力的研究手段和发展趋势。在国际上，许多学者通过对遥感影像的解译，对不同地域的土地利用景观格局演变过程及尺度效应进行了研究与分析，较好地揭示了研究区域在不同尺度上土地利用景观格局变化的时空特征。我国不少学者也通过将土地利用研究方法和景观格局分析方法结合起来，对不同层次的地区的土地利用、覆盖时间动态特征和空间动态特征进行了大量研究，并利用景观生态学的理论和方法对各个土地利用类型的空间格局、组合特征和动态变化情况进行了全面分析。

同时，我国学者非常重视典型或热点区域的土地利用、覆盖时空演变特征的分析。此外，还有学者对洞庭湖区的景观变化情况也展开了深入的研究。洞庭湖区位于长江流域不同生态景观的过渡地带，占据着长江中下游最敏感又最脆弱的生态区位。由于洞庭湖区快速的环境变迁和复杂的湖垸、江湖关系及长期、强烈的人类活动，该区域地表土地利用、覆被变化及景观格局变化迅速，景观界面脆弱性表现得特别突出，湿地萎缩、水体富营养化、大气环境质量不稳定、土地退化等生态环境问题突显。

（二）分析自然因素驱动下的流域景观格局时空变化

因为景观格局在一定程度上反映着某一区域在某一个时间段生态环境和社会经济发展状况，其合理配置对于该区的社会经济效益及其生态效益有着重要的作用。

近年来，洞庭湖流域生态退化是对自然景观非常明显的响应。然而近年来各个区域出现人与自然的不和谐发展，使科学家和公众认识到对土地利用不仅改变了地表景观结构及其物质循环和能量流动，而且这种地表景观结构的变化引起了各种生态扰动，涉及了系统内诸如土壤、气候、水文等景观要素以及与之密切相关的生物化学循环过程、生物遗传变异过程进而影响到生物多样性和生态系统稳定性。

因此，景观变化既影响着该区域整个的生态功能和边缘效应，又影响和控制景观功能的循环发展，其缘由是景观格局变化可揭示景观组分结构变化而引起的生态过程或结果，这也是景观格局问题研究的根本目的。而洞庭湖流域的生境生态功能的降低、保育功能减弱就是受此影响。基于此，越来越多的学者利用景观生态学，通过调整和优化景观格局改变区域物质能量流或直接作用于生态系统，进而影响区域生态安全。

对景观格局时空变化进行分析，有助于优化土地资源配置，为该地因地制宜制定相应的可持续土地利用政策提供科学的参考依据。随着人们对于生态环境的重视和可持续发展战略的执行，根据某一区域的自然、社会、经济条件，对于区域的景观格局进行优化组合研究，以最大限度地发挥土地的综合功能，提升生态系统服务价值就显得尤为重要。

（三）探讨变化环境下生态响应过程

全球变化最为突出的景观标志即地球表层系统的LUCC。工业革命以来，人口与经济增长迅速，在人类有目的、有意识的活动中，土地覆盖在区域及全球尺度上变化显著，且始终贯穿于经济与社会不断发展的整个历程中，引起了环境因子、景观格局、物质能量循环及生态系统服务等诸多变化，对全球及区域的生态环境产生了重要要影响。为进一步了解LUCC对环境生态变化的影响及驱动力，IGBP（国际地圈生物圈计划）和IHDP(全球环境变化人文计划)合作拟定了《LUCC科学研究计划》；2002年，IGBP和IHDP在总结先前研究的基础上，发布了后续10年的LUCC研究计划，此计划强调研究应结合“全球变化”及“陆地生态系统”，同时也重点提出生态系统服务功能与人类活动的关系； IGBP和IHDP于2005又发起了“全球土地计划”研究，主要是对不同尺度背景下生态系统服务与人类-环境耦合系统变化的关系进行评估。

新中国成立后，尤其是改革开放以来，伴随经济与社会的快速发展，以及人口的激增，我们对自然资源的需求在持续大幅增加，中国的土地覆盖变化相比过去任何时期都更为活跃。这不仅给中国的地表景观格局带来前所未有的变化，同时产生了一系列掣肘经济可持续发展和危及国民健康安全的环境问题。

洞庭湖是中国第二大淡水湖泊、长江中下游地区最大湖泊，维系着长江流域中下游地区的生态安全，影响着区域经济与社会的可持续发展。洞庭湖大致可分为东洞庭湖、南洞庭湖及西洞庭湖3部分，东洞庭湖于1992年、南洞庭湖及西洞庭湖于2002年被联合国教科文组织列入国际重要湿地名录。洞庭湖地区行政区划上包括岳阳、常德、益阳3市以及湖北省境内部分县市。其中湖南部分面积约占全省面积的21%。区域内自然资源极为丰富，农业生产基础雄厚，粮食生产、生猪养殖以及渔业都十分发达，是我国南方重要的农产品基地。

近年来随着区域一系列环境与生态保护政策的实施，尤其是实施的退耕还林、草、湖、植树造林等工程，使近20余年来研究区的土地利用、覆被发生了较大改变，该区又是湖南省重要的工业及农业基地，且城镇化率亦不断提高建设，人类活动对其地表景观地干扰日趋显著，土地覆盖发生了较大变化，影响了其自然生态过程。洞庭湖地区作为湖南省重要的生态腹地，其生态环境变化以及所引起的生态响应过程值得关注。

四、建议

（一）创新土地利用模式，促进防灾、减灾工作

目前，洞庭湖区仍面临着严重的洪、错、渍的三重威胁，水情复杂，灾情严重，土地利用风险巨大。湖区土地资源利用应注重水沙关系、江湖关系、湖院关系、堵疏关系、蓄洪与建设关系、山江湖库关系的协调，不但重视工程措施还充分发挥非工程措施的减灾作用。依据人与自然协调发展原理，制定流域农业发展战略，通过大力发展冬季农业、避洪农业和其它受洪水影响小的工业门类，建立有利于适应该区洪漠灾害发生规律的避灾、减灾土地利用新模式。大力发展冬季农业，洞庭湖区农作物种植应选择特早熟早稻品种或者采用温室育秧办法，调整粮食作物品种结构，使作物早播早熟，避免开夏错。改变耕作制度，形成“避洪农业。低湖田耕作区耕作制度由“稻、稻、油”三熟制改为“麦、稻”或“油、稻”两熟制，高水位期间低湖田处于休耕状态，旱年则可种植一些周期短的蔬菜等。因地制宜，农林牧渔业并举，优化土地开发模式。低湖草洲采用小群放养方式发展禽类养殖，山区重点发展林牧业，调整丘陵、岗地用地结构，在发展农、林、牧、副、渔的同时，发展工、商、运输、建材、服务等新行业。通过创新土地利用的模式，在洞庭湖区进行避洪、耐渍适应型景观生态设计，建立适应浅水水体、湖洲和馈害田的多种复合高效生态工程模式，在生态承载力范围内，大力发展湖区特色农业，实现防灾、抗灾、减灾、增收和不损坏生态功能等战略目标。

（二）基于土地生态系统服务价值提升的景观格局优化策略

合理利用洞庭湖区的土地资源，提高土地资源的利用效率，优化土地景观格局，实现经济效益、社会效益、生态效益的综合最大化，这不仅是洞庭湖区经济社会持续发展的需要，对于整个长江中下游地区的生态安全和社会经济可持续发展也有着重要的意义。在景观格局优化的过程中，我们既要贯彻落实“十分珍惜和合理利用每一寸土地，切实保护耕地”这一土地利用的基本国策，也要遵循“合理开发利用土地”这一基本原则，进而对我们的土地利用方式和土地利用结构进行合理调整，以达到所谓的“最优景观格局”，推动洞庭湖区的土地资源优化配置、生态系统保护以及社会经济的可持续发展。在研究洞庭湖区土地景观格局和生态系统服务价值关联性以及景观格局对于生态系统服务价值驱动机制的基础上，提出相应的基于生态系统服务价值提高的景观格局优化策略，主要包括这几个方面：优化土地利用结构；提高土地资源利用效率；节约集约利用建设用地；加强生态源地和生态廊道建设；加快土地资源信息化、科学化管理。

1、优化土地利用结构

目前来看，洞庭湖区土地利用结构存在着一些问题，主要表现在耕地的数量和质量都存在着明显的下降，而建设用地盲目地组团集聚化扩张，集约利用度低，未利用地面积上升过快，水域面积减少等。因此根据洞庭湖区未来社会经济可持续发展的要求，在保障基本粮食用地和相应的生产基础设施建设用地的基础上，要更加严格保护生态环境，调整和优化土地利用结构，维护和改善生态功能，从而实现整个区域的社会、经济和生态效益组合的最大化。

2、提高土地资源利用效率

首先在于控制用地总量，从源头让大家感受到土地资源的紧张，从而提高节约集约利用水平；同时进一步对未利用地这一土地利用类型做好资源调查，搞好相应区域的适宜性评价和开发利用规划，对于这一土地利用类型采取优惠鼓励措施，鼓励其集约开发，政府可以给予一定的资金和技术支持，以提高开发利用效益，在开发过程中要注意因地适宜，宜耕则耕。宜林则林，宜住则住，合理开发利用。同时要盘活存量土地，对于闲置土地要坚决收回和处置。

3、推进土地资源信息化、科学化管理

因为土地利用类型及其利用结构是随着时间和空间在不断地发生着动态变化的，而且其动态发展又与区域的社会经济发展息息相关，因此推进土地资源信息化建设和科学化管理，是适应社会发展和经济平稳增长的必然要求。而且随着信息技术的进步和大数据的广泛应用，以及各种计算机技术和 3S 技术的不断发展，实现土地资源的信息化管理成为可能。为了适应区域社会经济可持续发展的需要，洞庭湖区要逐步将土地资源管理信息化纳入到发展规划之中，以便于及时了解区域内部各种土地利用结构变化、土地用途变更、各类土地利用类型面积增减等情况，使得政府能够及时准确地做出土地利用规划、管理和宏观调控，从而达到土地管理科学化的目的，为洞庭湖区土地资源的高效利用提供坚实的基础。

（三）综合治理生态环境，促进区域科学发展

1、科学编制区域科学发展规划

以科学的发展观为指导，以环境的生态发展和资源的有效利用为目的，以合理的规划布局、环境的生态整治以及产业结构的调整为方法，突出洞庭湖区域的水资源合理利用和防灾减灾体系、生态环境保护体系、特色城镇体系、两型产业体系、综合交通体系，注重对历史文化旅游带的建设，深化改革发展的模式，构筑湖南的生态腹地、产业核心、宜居家园。规划遵循以下基本原则：

（1）以人为本，改善民生。以人为根本出发点，以资源承载力为依据，以全面发展为最终目标，改善和提高人们的生活条件和质量，稳步开发，促进流域健康有序的发展。

（2）空间优化，城乡协同。优化区域设计的功能分区，合理改善空间的布局，加快城乡二元结构的调整，促使城乡资源资源能够实现共享互补，城市发展反哺乡村建设，构建新型城乡体系，达到一体化发展的空间优化模式。

（3）生态优先，人水和谐。以生态发展优先的思路坚持生态修复与保护，最大程度的减少人为因素对自然的破坏，保持自然的地形地貌，提高环境的承载能力，促进生态平衡，实现人与自然的和谐。

（4）标本兼治，综合开发。综合保护与开发及治理共同并进的模式，控制污染的源头，对生态、防洪、航运、发电、供水、农业、旅游等实施综合管理与开发，着重解决水体污染等环境问题。

2、建立和完善生态补偿机制

洞庭湖地区在生态补偿的实践方面基本上还是空白，在当前的发展形势下，亟须制定相关的方针政策，明确补偿的标准方式等，并积极协调补偿方与受偿方的利益关系。其补偿的机制重点考虑以下几点：

（1）分阶段施行洞庭湖地区生态补偿。首先第一阶段属于洞庭湖的水质改善前期，水质并未得到改善处理的阶段，利用国家或湖南省层面的补偿，逐步提高补偿的标准和类别。第二阶段在水质改善之后，水质提升并达到水体功能区划的要求，通常会以财政的转移性支付为主，从而弥补地方的损失，与此同时还需要考虑生态环境建设及环境的保护工程及运行维护的相关费用。

（2）实行差别化补偿。考虑到不同地区间的经济发展及环保压力，在生态补偿资金分配上要充分体现出区域差异性，在补偿资金的分配制度上首先要考虑湖区周边县市的环保压力，适当提高补偿的标准。

（3）补偿资金来源应多元化。 生态补偿资金来源分散，因此需要对资金进行充分整合，需成立专项资金项目将资金进行整合，充分发挥其效益。同时，应结合多种政策与手段，结合社会的投资成本，引导社会资本的参与进生态的保护与修复过程中。

（作者单位：湖南工商大学）