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规划师学点地学知识丨“人居·地学·生态”系列①:再谈中国的人口分布与地学环境
规划师杂志社   2018/11/6 16:43:39
 

李同德 

规划师学点地学知识

在2018年8月第十四期地景沙龙“人居·地学·生态”上,许多地学界的老专家与大家分享了自己的心得与体会。沙龙交流只是一个开始,我们借此总结了会上专家的发言,并与地学所近年来的研究成果汇集整理,以系列文章的形式展示出来,以期引起大家的讨论,推动学科间交流。

导读

人类总是选择适宜聚居的自然环境(即地学环境)建立居民点(村落、乡镇、城市、城市群等),在中国960万平方公里土地上,适宜人类聚居的地方是有限的。对此问题早已引起科学界特别是地学界的关注和研究。本文试图用“稳定的区域地学环境、正常的自然生态系统、良性循环的大气环流、完善的水资源系统、丰富的自然物产赋存、协调平衡的地学环境承载力”这六大条件来分析胡焕庸线对人类选择宜居地学环境的新意。

文/ 李同德,清华同衡规划院

我国地理学家胡焕庸在上世纪三十年代研究中国人口密度的地理分布,并在1935年在中国地图上划出一条斜线,即“瑷珲-腾冲一线”(1983年因地名变更改称黑河-腾冲一线)根据当时的资料测算:线东南36%的国土居住96%人口。

1935年中国人口密度分界线(胡焕庸,1935)

中科院国情小组根据2000年资料测算胡焕庸线东南以占国土43.18%的面积,集聚了93.77%的人口和95.70%的GDP。

2000年中国人口密度分布图(单位:人/km2)

(图片来源:城市中国网)

胡焕庸线对研究中国人口的分布作出了重大贡献。人类聚居分布是遵循着自身的自然规律的,即地学环境对城镇的分布有着重大的影响。研究和规划我国城镇体系的分布应该认真研究人类聚居的自然规律,即研究人类聚居的地学环境的特征。

清华同衡辛建荣、李同德、袁昕等最新的研究发现人类聚居选择宜居的地学环境可以归纳为六大条件:稳定的区域地学环境、正常的自然生态系统、良性循环的大气环流,完善的水资源系统、丰富的自然物产赋存、协调平衡的地学环境承载力。本文试图用这六大条件来分析胡焕庸线对人类选择宜居地学环境的新意。

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稳定的区域地学环境

中华大地是多山的国度,山地面积超过国土面积的三分之二,整个地势由西南向北、向东倾斜,下图是全国的主要山脉走向图。

中国主要山脉走向图(图片来源:地图教学网)

整个国土按地形高差形成了三级阶梯。

西南部海拔超过3000米的青藏高原(由喜马拉雅山脉、昆仑山脉,经祁连山脉、横断山脉东缘围合)最高为第一阶梯。受地质作用影响青藏高原还在抬升,是地震多发地。

自大兴安岭、太行山、巫山到雪峰山,以东至海边属第三阶梯,地面海拔在0~800米。介于第一阶梯和第三阶梯之间的是第二阶梯。

从人类聚居而言,在第三阶梯最适合建设各类规模的居民点(村落、乡镇、城市和城市群);第二阶梯中,海拔2000米以下的内蒙古高原、黃土高原、河西走廊、准噶尔盆地、塔里木盆地、四川盆地、云贵高原、长江中游平原等水源较多的地区也较适合人类聚居;第三阶梯的青藏高原除局部海拔2000米以下平原盆地(可适合村落、小城镇)外,基本不适合人类聚居。

中国地势三级阶梯示意图(图片来源:中国地理图册)

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良性循环的大气环流

我国大陆东南受季风影响,形成明显的季风区和非季风区分界。东部为季风区,在季风区中,冬季近地面受高压系统控制,盛行偏北风,气候干冷;夏季受低压系统控制,盛行偏南风,多雨,气候湿润。西部为非季风区,气候干旱。

加上地形高差,形成五个气候带:最北为寒温带,往南依次为中温带、暖温带(东、西两块地)、亚热带、热带,以及高原气候区。根据我国国情应该说除去高原气候区和寒带都应该适合人类聚居。

中国季风和非季风区(图片来源:内蒙古科普之窗)

中国温度带(图片来源:搜狐网)

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完善的水资源系统

完善的水资源系统指:要有适当的大气降水(通常年降水量不少400毫米)形成径流,并通过该区域的有适当径流的河流或补给地下水。这类区域基本适宜人类聚居,但对于大的居民点(大城市或城市群)必须要选择在足够径流量地表水或地下水区域。

中国等降水量线(图片来源:中华文本库)

中国水系分布图(图片来源:搜狐网)

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正常的自然生态系统

所谓正常的自然生态系统指:在地球表层自然状态下(阳光、大气、降水、温度、土壤等)提供能维持生物平衡生存发展的系统,其所在区域生物种群多样性及植被覆盖率较高,特别要有足够面积的森林或稳定的人工林;或者有完善的生态系统的湿地。

必须指出的是,正常的自然生态系统是与良性循环的大气环流和完善的水资源系统密切相关的。良好的生态环境很自然适宜人类生存。

以我国地形地势的三级阶梯图为基础分析,第三级阶梯和第二级阶梯区域除局部地区外是属正常的自然生态系统区域范围,是适宜人类聚居的,但局部区域的聚居人口密度有所差异。在第一级阶梯中喜马拉雅山南侧(灵芝地区)海拔3000米以下地区也是适宜人类聚居的地区。这个正常的自然生态系统在我国的国土范围中与气候分区图中(除高原气候区和赛温带外)的暖温带、中温带、亚热带、热带高度吻合。

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丰富的自然物产赋存

自然资源(包括生物资源、能源资源等)和物产资源是人类得以维持生命、正常生活的最基本物资。随着人类经济的发展和对物资需求的变化,以及生活水平与质量的改变,矿产资源的利用日益提高。

虽然丰饶的自然资源和物产曾经是人居地学环境重要的物质基础,由于现代物流业非常发达,除了清洁空气和大量水源外,其它自然物产只要在地球上赋存基本都可以通过或短或长距离运输送达,因此某区域自然物产赋存量已经不再是人类聚居的基本条件了,但仍然是重要条件。本文不再赘言。

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稳定的区域地学环境

某地区在一定时期和一定条件下,其地学环境(地貌、土地、水源、大气、生物和物产)所能承载人口规模与经济规模的限度。对某区域而言,随着时间的推移,人口增长、经济发展,超出了地学环境所能承受的限度,必然会发生质的变化,大自然会报复人类,最突出的是大气污染——雾霾。

以华北地区为例:由于燕山和太行山的阻隔,华北地区排放到大气中的污染质超出了华北近地空的自净能力,只要出现不利大气环流时,污染质无法扩散,雾霾就会经常光顾。地学环境承载力直接控制了华北(含北京)的人口和经济规模。包括东北平原、四川盆地、关中盆地等等都存在类似华北平原的问题。

中国地形图(图片来源:搜狐网)

胡线现状分析和突破展望

我国目前实际人口的分布,已经局部突破了胡线的,主要集中在胡线以西的河套地区(内蒙、宁夏、甘肃)及甘肃河西走廊,在近几十年内因产业发展产生了一批城市,全市人口200万人以上的城市有包头、兰州、天水、平凉、庆阳、定西以及西宁,超过100万的有白银、武威、张掖、银川、吴忠、固原、中卫、鄂尔多斯等,还有一批人口在50万左右的中等城市。

在胡线以西的甘肃西部、宁夏及内蒙的呼包鄂河套地区(简称黄河蒙宁甘地区),面积约25万平方公里,人口密度达到每平方公里100人左右,这是集中向西突破胡线最成功的区域。突破的特点是以产业带动和水源保障。具体分析:这黄河蒙宁甘地区是在中国第三级阶梯内,属暖温带,在季风区西边缘,雨量在200~400mm之间,半干旱区域,黄河中游(偏西)流域之中,这些对人类聚居还算有利(但不是十分)的地学环境,加上产业的带动,局部突破了胡线。

新疆北疆属中(暖)温带,南疆属暖温带但由于远离海洋,大部分属干旱气候,雨量少于200毫米,总体人口虽增加较大,主要集中在乌鲁木齐及雨量稍多的伊犁河谷地区,其它是产业和国家政策支持的克拉玛依、石河子、喀什等几座城市;另外新疆建设兵团对新疆的贡献非常突出,形成了以棉花和瓜果枣为主的特色农业及农牧加工业。目前新疆人口已经突破了2000万,远远超过1935年时代的人口。总体而言干旱气候阻碍着人口增长和产业发展。但地处中国第二阶梯,气候温和(中温带和暖温带),只要合理有效利用额尔齐斯河、塔里木河、伊犁河等水源,建设以中等城市为主的城镇发展体系是合理的。

最近有关专家提出了藏水入疆的“红旗河”工程,如果真能很好解决对生态、地质产生的严重负面影响,实施后,胡安线将会向西突破,促进中国第二阶梯上的国土得到更有效的利用,成为新的产业和城市群的拓展地区。

西藏的藏南地区地学条件还可以,如果交通问题解决好,发展中小城镇也有一定潜力,值得关注。

从自然条件(地学环境)的综合分析,结合国家向西发展战略,突破胡线向西发展,前述两个重点区域(黄河蒙宁甘地区、新疆暖温带半湿润地区)是可以考虑的,藏南地区可根据需要,也有一定发展发展前途。

此文是从地学环境角度对突破胡线向西发展提出的宏观分析意见。有关国家发展战略,如“一带一路”、西部大开发、支持边疆和少数民族等,不属本文讨论的内容,从略。

2010年中国人口密度分布图

(图片来源:中科院遥感地球所)

中国人口密度分界线年间变动情况

(胡璐璐,刘亚岚等,2015)

胡焕庸线(胡焕庸,1935)

2010年第六次人口普查地级以上市人口密度图

(图片来源:搜狐网)

李同德:高级工程师,清华同衡规划院遗产保护与城乡发展研究中心顾问总工。主要著作有《地质公园规划概论》《地质公园规划探索与研究》《旅游地学大辞典》(部分条目)等。近年来主持完成及合作完成了包括二十多项国家和世界地质公园规划。

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