资源与环境是维系人类生存和发展的物质基础。19世纪初，马尔萨斯在《人口原理》一书中，阐述了食物对人口的限制作用，首次提出了承载力研究的基本框架^[1]。20世纪90年代开始，国内学者分别从资源、生态、环境等单要素方面开展了承载力研究^[2-6]，随着生态文明建设的不断推进，逐步发展为对资源与环境综合承载力的研究，评价方法主要有生态足迹法、能值分析法、层次分析法、聚类分析法、模糊综合评价法等^[7]。资源环境承载能力综合评价应建立在系统掌握评价区资源环境背景的前提下，但由于自然资源环境各因子隶属于不同的科学研究领域，有不同的归口管理部门，在综合评价时可能存在各有侧重的因素，影响了资源环境承载能力综合评价的客观性和有效性。

李瑞敏等^[8-12]从地质资源环境角度出发，着力构建资源环境承载能力评价指标体系，在全国范围内开展了系列评价试点；樊杰等^[13-15]系统总结了国家层级的资源环境承载能力预警技术方法，并将资源环境承载能力评价结果应用到国土空间开发中；黄敬军等^[16-20]将资源环境承载能力评价成果应用到城市国土空间开发当中，服务于城镇化建设。

乌蒙山区是中国14个集中连片特困地区之一，受自然条件制约，自然资源、环境、人口和经济存在一定矛盾。石开国等^[21]从西南岩溶地区资源开发和可持续发展角度出发，初步阐述了制约毕节地区经济社会发展的资源、环境和社会问题，并提出了相关建议。魏媛等^[22]、秦如培等^[23]用生态足迹法对毕节试验区自然资源和生态承载力进行了测算，得出毕节地区生产、生活强度超过了生态系统的承载能力，处于不可持续发展状态，两项研究均针对毕节市这一主体展开，未考虑生态承载能力的局部空间差异。周洪等^[24]从水资源和土地资源承载的角度综合测算了毕节市的区域资源承载力，其重点侧重资源属性，以资源承载力来指导区域经济发展，未将区域生态环境因素纳入评价。

本文从地质角度出发，以地质资源和地质环境为主要评价对象，重点针对岩溶生态地质环境这一特殊背景，开展区域资源环境承载能力评价，全面了解毕节市七星关区资源环境本底和状态，为该区国土空间规划和用途管制提供依据，切实解决国土空间要素统筹配置、空间结构优化、空间效率提升、空间权利平等问题，促进乌蒙山区扶贫攻坚取得最终胜利。

1.   研究区概况

1.1   地理位置及社会经济概况

毕节市七星关区位于贵州省西北部(图 1)，地理位置为北纬27°3′~27°46′、东经104°51′~105°55′，西与云南接壤，北与四川毗邻，总面积3412.2km²，是黔西北地区重要的政治、经济、文化、交通运输物流中心。该区地处乌蒙山区腹地，其所在的乌蒙山集中连片特困地区是国家新一轮扶贫开发攻坚战的主战场之一。

图  1  七星关区交通位置及煤矿资源分布

Figure  1.  Traffic location and distribution of coal resources in Qixingguan District

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历史上，由于该区地理位置偏僻、交通落后、生态地质环境相对脆弱，人口激增，使得人地矛盾不断恶化，加之粗放式的开发，导致发展严重滞后。1988年，由时任贵州省委书记胡锦涛同志亲自倡导，并报经国务院批准建立的“开发扶贫、生态建设”试验区正式诞生，该试验区旨在以经济社会发展严重滞后、人民贫困程度极深、生态环境极差的毕节地区为试验点，探索一条贫困地区科学发展的新路子^[25]。通过三十多年的努力，该试验区成为全国第一个为喀斯特地区经济社会发展提供借鉴的综合改革试验区，区域社会经济得到极大的发展。据毕节市七星关区2017年国民经济和社会发展统计公报，当年七星关区实现了地区生产总值372.11亿元，同比增长12.2%^①，而1988年整个毕节地区总GDP仅为23.40亿元。

1.2   资源环境条件

1.2.1   地质资源条件

七星关区地质资源相对丰富，具有较丰富的矿产资源和地下水资源，是贵州省西部煤、硫铁矿、铁矿、泥炭、建材原料矿产富集地，尤以煤矿资源最丰富^②，至2010年底查明资源储量的矿区有11个，煤炭资源储量约42.55×10⁸t，是本区的优势矿产资源；区内地下水储量为4.33×10⁸m³，主要为碳酸盐岩岩溶水，另有部分基岩裂隙水和第四系松散孔隙水。此外，区内还有较丰富的地热资源和地质旅游资源，其中区内地温梯度2.5~3.5℃/100m，是贵州省地温梯度较高的地区；贵州省旅游资源大普查资料显示，七星关区旅游资源有8个主类、29个亚类、95个基本类型，涉及近700个主要资源单体或景点。

综合分析，现阶段推动和影响七星关区经济社会发展的关键地质资源为煤矿资源和地下水资源，也是开展本区地质资源承载能力评价的关键评价因子。

1.2.2   地质环境条件

七星关区位于云贵高原中部，地势西部高，北、东、南三面较低。在大地构造上，位于川滇构造带和华夏构造带之间，燕山运动后，历经数次间歇性地壳运动，形成复杂的构造背景，褶皱、断裂构造发育^③。根据卢定彪等^[26]的研究成果，七星关区地壳稳定性为次不稳定-相对稳定区，其中该区南西部放珠—阴底一带为次不稳定区，其余地区为相对稳定区。在岩溶地质环境方面，区内碳酸盐岩出露面积较广，岩溶发育导致岩溶塌陷、石漠化等生态地质环境问题。此外，区内绝大部分地区存在多种岩组共存，各岩组在纵向上叠置，时常构成复杂山体，且山体多具下软上硬或软硬交替的特点，当遭受河流侵蚀形成较大的临空面时，极易形成滑坡、崩塌等地质灾害^[27]。

1.3   国土空间利用现状

根据七星关区第二次土地调查成果，全区共有土地3412.2km²，其中农业空间类土地(旱地、水田、果园、茶园、村庄用地等)面积1966.23km²，占七星关区总面积的57.62%，广泛分布于七星关区全境(图 2)，且以南部的撒拉溪、朱昌、岔河、小坝等地区较集中；生态空间类土地(有林地、灌木林地、其他林地、草地、其他草地、风景名胜及特殊用地、河流水面、水库、内陆滩涂、裸地等)面积1409.09km²，占总面积的41.30%，且以北部的燕子口、团结、亮岩、阿市、八寨镇及北西部的野角等地区较集中；城镇空间类土地(城市、建制镇、采矿用地等)面积36.87km²，占总面积的1.08%，主要集中在七星关区城区及相邻的鸭池、梨树及海子街一带。

图  2  七星关区土地利用现状图

Figure  2.  The land-use map of Qixingguan District

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统计分析发现，七星关区生态空间占比大于50%的乡镇有27个，其中朱昌镇、岔河镇和田坝桥镇均高于70%，是典型的农业区；生态空间占比大于50%的有8个，其中八寨镇高达84.12%，是区域生态地质保护的重要区域；城镇空间占比较高的为城区6个街道，其城镇空间面积占比达14.61%，其余如鸭池镇、长春堡镇、撒拉溪镇、杨家湾镇、梨树镇和海子街镇也有较大面积的城镇用地，是区域城镇开发和远景规划的重点区域。

2.   七星关区资源环境承载能力评价指标和评价方法

2.1   资源环境承载能力评价指标体系

根据毕节市七星关区的自然地理条件、地质条件、资源环境禀赋情况及主体功能定位、城市发展需求等^④，以地质资源、水土环境质量和地质安全为例，确定关键评价因子，建立指标体系(表 1)。其中，地质资源选择人类生产生活必须的水资源(以地下水为代表)和区内优势矿产(煤矿)两项，对其资源禀赋和开采使用现状进行评价；水土环境选择浅层地下水和土壤两项，用其环境质量等级反映承载能力；地质安全选择区内威胁程度较大的且较关键的因素，包括区域地壳稳定性、崩滑流灾害和岩溶塌陷三项，分别开展易发程度和危害风险性评价。

表  1  资源环境承载能力评价指标体系

Table  1.  The evaluation index system of resource and environment carrying capacity

评价要素	评价因子	评价指标
		本底评价	状态评价
地质资源	地下水资源	地下水可开采资源模数 地下水允许开采量	地下水开采程度 地下水供水比重
	优势矿种(煤矿)	资源可利用量占比 保有资源储量	矿业开发指数
水土环境	浅层地下水环境	浅层地下水质量
	土壤环境	土壤质量地球化学综合等级
地质安全	区域地壳稳定性	断裂活动性、地震动峰值加速度	-
	崩滑流灾害	崩滑流易发程度	崩滑流风险性
	岩溶塌陷	岩溶塌陷易发程度、岩溶发育程度	岩溶塌陷风险性

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2.2   资源环境承载能力评价方法

2.2.1   地质资源承载能力评价

(1) 地下水资源

承载本底按照地下水可开采资源模数开展基础评价，针对岩溶地区，地下水允许开采量取值可根据地下水的开采难易条件适当调整，结果划分为高、较高、中、较低、低5级，其中岩溶地区分级标准分别为≥10、[7.5，10)、[3.5，7.5)、[2，3.5)和 < 2。承载状态按照地下水开采程度开展基础评价，计算地下水供水比重，作为承载状态辅助评价结果，结果划分为盈余、均衡、超载3级，其中岩溶地区分级标准分别为[3.5，5)、[1.5，3.5)和[0，1.5)。根据地下水承载本底和状态评价的结果，并适当考虑当地地下水开采成本、外地调水等因素，综合得出地下水资源承载能力等级。

(2) 矿产资源

承载本底为资源可利用量占比，指矿区的备案资源储量占县域和省域的备案资源储量的百分比，分为高、较高、中、较低和低5级。根据矿产资源禀赋和对经济的贡献情况，七星关区以煤矿资源为评价对象，其分级标准分别为≥4%、[3%，4%)、[0.4%，3%)、[0.1%，0.4%)和≤0.1%。承载状态用矿业开发指数表征，其由矿业经济指数、矿业就业指数、采矿破坏指数、废物排放指数4个分指数构成。其中，矿业经济指数反映矿业开发工业产值对矿产开发地的GDP贡献程度；矿业就业指数指矿区内因矿产开发而带动的就业情况；采矿破坏指数指矿区内因矿业开发引起的各种破坏总面积占评价区域总面积的多少；废物排放指数指矿区内单位面积经过处理或综合利用后实际排放的矿业废气、矿业废水、固体废弃物、有害元素等年排放量之和。结合区域矿产资源开发实际，对不同的分指数进行权重赋值，并最终计算出矿业开发指数(MDI)，分为盈余(≥75)、均衡(50≤MDI＜75)和超载(＜50)3级。

2.2.2   水土环境质量评价

(1) 浅层地下水质量

根据《地下水质量标准》(GB/T 14848—2017)将评价区地下水质量评价各单项指标划分为Ⅰ~Ⅴ五类。

(2) 土壤环境地球化学综合等级

依据《土地质量地球化学评价规范》(DZ/T 0295—2016)中土壤地球化学质量等级标准，评价现状土壤环境地球化学综合等级，共计划分为5类。

(3) 水土地质环境承载能力综合评价

根据浅层地下水质量和土壤环境地球化学综合等级评价结果，开展综合评价(表 2)，共分为大、较大、中等、较小和小5级。

表  2  水土环境承载能力综合评价等级

Table  2.  The comprehensive evaluation grade table of bearing capacity of soil and water environment

承载能力综合评价等级		土壤质量地球化学综合等级
		一等	二等	三等	四等	五等
浅层地下水质量	1	大	大	大	较大	中等
	2	大	较大	较大	中等	中等
	3	较大	中等	中等	较小	较小
	4	中等	中等	较小	较小	小
	5	较小	较小	小	小	小

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2.2.3   地质安全评价

(1) 区域地壳稳定性评价

根据区域地质调查、区域活动构造调查、《中国地震动参数区划图》(GB 18306—2015)等资料，查明区域断裂活动性和地震动峰值加速度，并根据地震动峰值加速度评价构造稳定性，分为稳定、次稳定、次不稳定、不稳定和极不稳定5级。

(2) 崩塌滑坡泥石流评价

充分收集评价区地质灾害调查和实时监测数据，分别对区域崩塌滑坡泥石流易发程度和风险性进行分区，分别表征区域崩滑流灾害的本底值和状态值。

(3) 岩溶塌陷评价

依据碳酸盐岩纯度、厚度和面积、地表岩溶形态发育程度、岩溶大泉、暗河等宏观特征确定岩溶发育程度，分为强、中、弱3级；根据碳酸盐岩类型(岩溶发育程度)、岩溶覆盖条件、地形地貌、水文地质条件、土地利用现状、人类工程活动(城市、矿山、交通线)、已有岩溶塌陷分布，对区域岩溶塌陷易发程度进行分级，分为极高易发、高易发、中易发、低易发、不易发5个等级；通过综合分析岩溶塌陷易发程度、危害程度和发育程度，进而确定风险性等级，将岩溶塌陷风险划分为高风险、中风险和低风险3个等级。

3.   七星关区资源环境承载能力评价

3.1   地质资源承载能力评价

七星关区地下水资源承载能力评价结果显示，该区地下水资源承载能力分布不均匀，东部地区高于西部。其中，地下水资源承载能力大区有岔河、朱昌、野角、青场、撒拉溪、长春堡、田坝桥、八寨、大银、林口、团结、阿市、普宜、田坎14个乡镇；承载能力较大的有城关、生机、亮岩、清水铺、大屯、龙场、小吉场、对坡、何官屯、大河、杨家湾、阴底、千溪和田坝14个乡镇；承载能力中等的有放珠、水箐、鸭池、梨树、海子街、小坝、层台和燕子口8个乡镇(图 3)。

图  3  七星关区地质资源承载能力评价图

Figure  3.  Assessment map of geological resources bearing capacity in Qixingguan District

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七星关区矿产资源承载能力评价结果显示，长春堡镇、撒拉溪镇、燕子口镇、亮岩镇、何官屯镇和八寨镇6个乡镇的煤矿资源承载能力评价结果为“强”，千溪乡、层台镇、岔河镇、青场镇、阴底乡、生机镇和小坝镇7个乡镇镇煤矿资源承载能力评价结果为“较强”，这13个乡镇是七星关区煤矿资源开发的优势乡镇；龙场营镇、海子街镇、放珠镇、小吉场镇、水箐镇、野角乡、对坡镇、林口镇、阿市乡和田坝桥镇10个乡镇煤矿资源承载能力评价结果为“中”；此外，城区和杨家湾镇煤矿资源承载能力评价结果为“较弱”。

此外，七星关区具有较丰富的地热资源和地质旅游资源，在后续的国土空间规划和产业布局中应予以考虑。

3.2   水土环境承载能力评价

七星关区水土环境承载能力评价结果显示，该区除城区、鸭池镇及清水铺三地局部浅层地下水环境等级为4级(较差级)外，其余地区主要为2级(良好)；本次采用1:20万化探扫面成果表征区域土壤环境地球化学质量，评价发现七星关区土壤地球化学质量总体较好，绝大部分地区为未污染土地，仅在七星关区北西部的大银、对坡、小吉场、八寨、普宜、田坝桥，以及南西部的野角、杨家湾、撒拉溪、放珠、长春堡一带有部分污染土壤分布，主要表现为局部Cd、Cr元素含量超标。

综合评价区浅层地下水和土壤的环境质量评价结果(图 4)，计算出各乡镇的水土地质环境承载能力综合评价结果。其中，七星关区地下水四类水主要分布在城区、鸭池镇及清水铺一带，其余地区则主要为二类及以上水质。结合七星关区各乡镇土壤质量地球化学综合评价结果，七星关区水土地质环境承载能力综合评价结果为：潜力较小的有七星关区城区、鸭池镇和清水铺镇；潜力中等的有田坝镇和大银镇；其余乡镇则为潜力较大区。

图  4  七星关区水土地质环境承载能力综合评价

Figure  4.  Comprehensive evaluation map of bearing capacity of soil and water geological environment in Qixingguan District

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3.3   地质安全承载能力评价

充分利用评价区地质灾害调查、水工环境地质调查、区域地质调查成果，再结合最新开展的《七星关区高位隐蔽性地质灾害专业排查》资料，分别开展区域地壳稳定性、岩溶塌陷和崩滑流灾害评价，利用层次分析法和专家打分法综合评价区域地质安全承载能力。经统计，七星关区地质安全承载能力综合评价为“强”的乡镇有朱昌、小坝、野角和大河4个乡镇；评价为“较强”的乡镇有青场、大银、梨树、岔河、杨家湾、阴底、长春堡、八寨、海子街和对坡10个乡镇；评价为“中”的乡镇有水箐、生机、小吉场、放珠、团结、田坎、层台、普宜、何官屯、阿市、千溪、燕子口、林口、亮岩、撒拉溪、鸭池和田坝17个乡镇；评价为“较弱”的有清水铺、田坝桥、龙场、大屯和七星关城区5个乡镇。

4.   七星关资源环境承载能力分区及国土空间布局建议

4.1   资源承载能力分区及产业布局建议

七星关区煤矿资源承载能力较大的区域包括北部的燕子口—八寨一带，以及南西部的撒拉溪—何官屯一带，结合区内地下水资源承载状态评价结果，燕子口—八寨一带及何官屯镇属于地下水资源承载状态超载区，地下水资源相对缺乏，为此，在布局需水量较大的煤化工产业时宜选择既靠近资源基地又有充足地下水资源作为保障的乡镇，如撒拉溪、长春堡等地。该区东部的海子街—鸭池—朱昌一带是区内地下水资源相对丰富的地区，且其地下水资源承载能力较高，适宜布局需水量较大的生态农业、制药业及农副产品深加工业。此外，朱昌镇存在良好的地热资源，适宜布局温泉度假旅游业，普宜镇发现一处优质矿泉水资源，加之区内生态地质环境良好，围绕矿泉水资源，加大旅游开发，将进一步带动区域经济的发展。

4.2   水土环境承载能力分区及特色农业布局建议

通过评价，七星关区大部分乡镇水土环境承载潜力较大，仅七星关区城区、鸭池镇和清水铺镇为潜力较小区，而区内北西及北部大片区域受地质背景的影响，浅层土壤中Cd、Cr、Ni等重金属元素存在超标现象。此外，区内普遍存在富硒土地资源，高效农业布局需要重点考虑水土环境承载潜力较大且浅层土壤清洁的地区。故区内特色农业产业宜布局在该区南东部的海子街、朱昌、梨树、岔河、小坝、长春堡等乡镇；在该区西部的撒拉溪—杨家湾一带，局部存在Cd、Cr和Ni高背景，导致相关重金属元素在土壤中超标，在该类地区部署观光类农业将大大减少土壤重金属污染对人体的危害，并提高当地居民的收入，达到提高区域地质资源环境承载能力的目的。

4.3   地质安全承载能力分区及城镇化布局建议

城镇发展需要良好的地质安全环境作为支撑。现阶段七星关区城区由于地质环境背景较脆弱，加之城市化率较高，人口密度大，各类工程活动频繁，导致地质灾害易发程度高，是地质安全承载能力较低的地区(图 5)，故城市建设要逐步向外围发展和布局，以减轻主城区地质环境压力，进而提高城市人居环境的适宜性。根据《毕节-大方城市总体规划(2010—2030)》，城市的发展宜向鸭池—梨树—海子街—小坝一带发展和布局，这部分乡镇位于毕节—大方城市总体规划的核心区，本身地质环境条件较好，地质灾害相对不易发且危害程度低，能为人类工程活动提供更好的工程地质支撑，且该地区地形相对平坦，较适于开展大规模的新型城市建设和布局；而在七星关区境内小吉场镇、清水铺镇、撒拉溪镇、燕子口镇、普宜镇、林口镇、龙场营镇7个重要城镇，作为片区中心城镇，具有一定的区位优势。但总体而言，7个重点城镇的地质安全承载能力较低，主要表现为各类地质灾害相对频发，对人居安全造成了一定的威胁，宜因地制宜建设为特色小城镇。

图  5  七星关区地质安全承载能力评价图

Figure  5.  Assessment map of geological safety bearing capacity in Qixingguan District

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5.   结论

(1) 探索利用地质资源、水土环境和地质安全三项评价因子开展市县级评价单元的资源环境承载能力评价试点，评价结果能够为区域国土空间规划提供参考建议。

(2) 七星关区总体以农业空间和生态空间为主，分别占总面积的57.10%和41.30%，城镇空间较少，城镇化程度较低。评价发现区内东南部的海子街、朱昌、梨树、岔河、小坝、长春堡等乡镇适宜布局高效山地农业。

(3) 作为区域性重点开发城市，在后续国土空间开发中，宜向该区东南部的鸭池—梨树—海子街—小坝一带进行合理规划，并宜结合区域地质资源条件，合理部署能源循环经济及农业深加工等产业，促进区域综合发展。