典型经济廊带自然资源综合区划研究——以中老铁路经济廊带为例

薛陈利 ，张会琼，邹滔，严光生，傅朝义，王彧婉婷，程细音，熊靓辉，安天浩，孙紫坚

（1.北京矿产地质研究院有限责任公司，北京 100012；2.中国地质大学（北京），北京 100083；3.中国地质调查局，北京 100037；4.中色地科矿产勘查股份有限公司，北京 100012）

0 引言

“一带一路”是由我国提出的国家级顶层合作倡议，中蒙俄、新亚欧大陆桥、中国-中亚-西亚、中巴、孟中印缅、中国-中南半岛六大经济走廊框架在此背景下逐渐清晰（穆沙江·努热吉,2020）。其中，中国-中南半岛经济走廊是我国重点推进方向之一，更是我国在西南方向通往印度洋的重要战略通道，当前区内基础设施、能源项目、产业园区和信息港建设已取得重要进展（方志斌,2019）。在逆全球化和贸易保护主义抬头形势下，中国-中南半岛经济走廊的建设对打通贸易壁垒，促进我国与东盟各国的经济交流具有重要意义（朱翠萍和陈富豪,2019）。

中老铁路是中国-中南半岛经济走廊交通网建设的第一环，将于2021年12月建成通车。铁路的建成将大大促进我国与东盟各国的贸易往来，由中方主导出资建设的中老铁路也为东盟各国优势资源向国内运输提供了极大方便。目前，对老挝境内优势资源的研究主要集中在各类有色金属矿产（李惠红,2015;贾润幸等,2014）、贵金属分布特征及成矿远景（高亚龙等,2017）等矿产资源潜力分析。也有学者（茜本红等,2019）对老挝北部旅游资源类型及其空间分布格局作了详细阐述。总体看，已有研究更偏向对老挝矿产资源的评价分析，缺乏对老挝其它重要资源如木材、农业资源潜力及各类基础设施建设发展空间的综合分析。以中老铁路为首的基础设施更新无疑为区内优势资源产业布局调整带来了契机，有研究者（薛陈利等,2021）基于中老铁路的连带效应提出了中老铁路经济廊带的概念，通过构建地理加权回归模型对区内长时段生态质量作了定量分析，发现区内环境质量总体较高、资源开发潜力巨大。此外，已有研究也从未考虑过老挝优势资源的运输成本问题。本文从区内矿产、林木、土地等优势资源出发，以区内交通道路网及其实际通行情况为依据，兼顾各资源优势区距中老铁路沿线所有火车站点的时间成本和距离成本将廊带划分为不同等级与类型的分区，以期为区内基础设施的规划建设、中国企业的跨境投资、国家对外战略布局提供决策支撑。

1 研究区域与数据

1.1 研究区概况

中老铁路经济廊带是以铁路为枢纽，辐射周边近100 km的区域（图1）。铁路由中国云南勐腊县进入老挝北部最终抵达其首都万象，沿途共设计修建火车站33个。研究区内总体地势北高南低，以高原、山地为主；地处热带、亚热带季风气候区，降雨充沛、水系发达；同时老挝也是工业发展极其落后地区，基础设施建设水平很低。特殊的自然环境条件和国情造成区内交通运输条件较差，已有公路平均通行速度在10～50 km/h之间。“一带一路”战略提出以来，中国对老挝援助力度不断加大（彭牧青,2020），在铁路公路桥梁等基础设施建设、技术政策人才等软实力培育、工农服务业结构完善等方面提供了全方位支援，在老挝国民经济快速增长的同时两国政治互信进一步加深，具有广阔良好的合作开发基础。

图1 中老铁路经济廊带

1.2 数据及处理

针对廊带内矿产、林木、土地资源优势区的评价及划定，本文使用了多源数据，主要包括：（1）NASA发布的ASTER GDEM V3版本30 m分辨率数字高程模型；（2）联合国粮农组织提供的全球土壤数据库HWSD V2，包括了土壤粉砂含量、土壤类型及质地、有效土层深度及有机碳含量等信息；（3）从Open Street Map获取的老挝最新道路网数据；（4）从USGS下载的覆盖研究区的Landsat8 OLI/TIRS卫星影像；（5）老挝官方发布的最新统计年鉴提供的气候资料等。

为得到地表真实反射率，提高森林提取精度，对所获取的Landsat8影像进行了辐射定标、大气校正、几何精校正等处理，同时参考已有地物分类信息得到区内森林分布图，提高了结果的准确性；参考老挝实际情况，对所获取的道路网数据进行分析，删去了级别较低的道路并更新补全了速度属性，在此基础上将道路网分为了4级；对土壤质地及气候气象等数据通过空间连接、属性整理等构建了具有统一坐标系的基础空间数据库。以上述数据为基础，结合矢量、栅格数据空间分析方法进行自然资源优势区综合分级评价。

2 优势资源区

2.1 矿产资源优势区

在对区内地质背景及成矿规律研究基础上，按全球成矿域→成矿省→成矿区（带）→成矿亚区（带）→矿田→矿床六级划分方案，同时借鉴前人对老挝（东南亚）大地构造划分和研究成果（Meyerhoff,1995;李兴振等,2005;施美凤等,2013），将工作区自西向东划分为3个二级成矿省（华南板块仅作为参考）和7个三级成矿带。以矿产资源的控矿因素及其空间展布为主线，结合地质构造背景、区域地化特征和遥感解译成果，圈定了12处成矿预测区（图2），各成矿预测区所属成矿省带及主要矿产资源类型见表1。

表1 中老铁路经济廊带成矿预测区典型矿床及信息

图2 中老铁路经济廊带地质图及成矿预测区

续表

2.2 林木资源优势区

参考已有研究成果，通过分析潜在材积量及其重要影响因素划定林木资源优势区。老挝地处热带及亚热带季风气候区，森林资源丰富，木材和木制品出口长期在老挝对外贸易中占重要地位，老挝的木材储量视林木种类的不同有很大差距。在各林木种类中，针叶林木材储量最大，其次是针阔混交林和湿润常绿密林，山地疏林储量较小。老挝针叶林主要分布在海拔2500 m以上山区，每公顷材积量约300 m3；针阔混交林主要生长在海拔2000～2500 m的山区和半山区，每公顷材积量约200 m3；低山地带的山地疏林每公顷材积量约100 m3（基连通,2013）；依据上述老挝林地分布特征，应用DEM对区内林木潜在优势区进行初步划分，最终以每公顷材积量约200 m3为界划定潜在材积量优势区。从已有研究资料知，区内针叶林单位材积量最大，针阔混交林次之，且不同种类的林业资源分布与高程、坡度等关系较为密切。坡度会影响降水对土壤的冲刷程度从而间接控制了土壤层厚度，影响了不同区域的养分分布情况，导致陆上林地材积量的不同。参考同类研究（周玲,2014;张旭,2007），依据高程、坡度及坡向的影响对林木材积量进行分类（表2），区内潜在林木资源优势区分布如图3所示。

图3 中老铁路经济廊带林木资源优势区

表2 老挝地区潜在材积量分类表

2.3 土地资源优势区

2.3.1 农业生产优势区

得天独厚的气候条件造就了老挝的特色农业优势，老挝出产的玉米、烟草、橡胶、香蕉等农产品在中国市场中占有重要地位（郝庆升和Patthavong,2019;兰怡,2019）。为最大限度掌握廊带内农业生产优势区，以地形地貌、土壤质地等基础数据为依据，参考《资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价技术指南（试行）》（中华人民共和国自然资源部,2019），同时结合研究区实际情况对土地利用的农业生产导向进行适宜性评价，初步划定农业生产优势区。对农业生产来讲，地势越平坦、地形起伏越小、土壤层越厚、有机质含量越高、光热条件越好，则农业生产的自然背景条件越好。最终还需排除自然保护区等重要生态红线范围作为最终评价结果。总体评价因子见下式（1）：

将坡度按照≤2°、2～6°、6～15°、15～25°、≥25°分为5类，坡度越小则农业生产适宜性越高，将坡度分级结果作为初步评价背景；以坡度分级为基础，按有效土层厚度对坡度分级结果进行修正。参考双评价指南，将有效土层厚度<30 cm的区域降1级作为修正结果；在有效土层厚度修正基础上，继续使用土壤粉砂含量对上述结果进行完善，HWSD土壤数据库中T_SAND表示土壤砂含量，当土壤粉砂含量>80%时，将农业生产用地类型调为最低等级，当土壤粉砂含量介于60%～80%，将评价结果降低1级；利用有机质含量再对上述结果进行修正，HWSD土壤数据库中提供了土壤有机碳含量，土壤中有机质含量可以用土壤有机碳含量乘以有机碳百分数求得，土壤有机质平均含碳量为58%，故土壤有机质的含量约为有机碳含量的1.724倍（王飞等,2015）。而土壤有机质含量则与土壤类型息息相关，一般耕作层土壤有机质含量在5%以上，考虑到研究区属热带气候区，参考前人研究成果（吕贻忠和李保国,2006）将区内土壤平均有机质含量定为2%。土壤中有机质含量采用（2）式进行估算：

土壤学中常把有机质含量高于20%的土壤称为有机土壤，有机质在20%以下的称为矿质土壤，以土壤有机质含量20%为界将有机质含量<20%的区域评价结果再降1级，得到最终农业生产适宜性评价结果，在此基础上划定农业生产优势区（图4）。

图4 中老铁路经济廊带农业生产优势区

从评价结果可看出，考虑地形地貌、土壤肥力等因素，区内适宜农业生产的区域主要分布在区内南部，湄公河北岸的万象市一带，尤其万象市东部地区农业生产潜力价值很高，区内北部中国勐腊县南部一带也具有较高潜力，东部的川圹省也分布较为集中的农业生产适宜区。总体看，区内地势以高原、山地为主，平原主要分布在南部万象地区，进行集中大规模农业生产的条件总体较差，因结合当地农业生产条件及特色进行合理规划。

2.3.2 基础设施建设优势区

基础设施建设条件的优劣深刻影响着区域城镇发展方向及产业布局结构，摸清廊带内基础设施建设优势区对宏观把握物流基地及交通站点的规划布局具有重要意义。当前研究区主要城镇建成区主要分布在南部湄公河北岸的万象一带。以基础设施建设适宜性为导向对区内土地资源进行评价，确定基础设施建设优势区。地形地貌揭示了区内适宜开发建设的背景信息，气候条件则反映了人类对人居环境的感受，综合二者可揭示出各地区适合从事生产活动的适宜程度。基于数据的可获取性和权威性，基础设施建设适宜性评价中主要用到了地形地貌、气候条件因素，主要为数字高程模型及老挝官方统计年鉴公布的各地区年均气温、年均空气相对湿度等资料。总体评价因子见下式（3）：

将坡度按≤3°、3～8°、8～15°、15～25°、≥25°分为5类，坡度越小则建设适宜性越强，按坡度将建设适宜性分为高、较高、中等、较低、低5级；以坡度分级结果为基础，按地形起伏度对上述结果进行修正，参考双评价指南，对地形起伏度>200 m的区域，将初评结果降2级作为修正结果；地形起伏度在100～200 m的区域将初评结果降1级；地形起伏度<100 m的区域不进行降级；在地形起伏度修正基础上，继续使用舒适度条件对上述结果进行修正。舒适度可用温湿指数（THI）进行表征，计算公式如下：

式中：THI为温湿指数，T为月均温度（华氏温度），f为月均空气相对湿度（%）。表征舒适度的温湿指数可参考表3进行分级：

表3 温湿指数分级标准

研究中以所收集的2018年老挝统计年鉴为依据，其中详细记录了老挝各省的年均气温（℃）、年均空气相对湿度（%），中国勐腊县对应数据从气象部门公开发布的观测数据获取。以上述数据为基础，计算廊带内中国勐腊县、老挝各省的温湿指数，结果显示区内温湿指数范围在4～6之间，其中博胶省、波里坎塞省、万象省北部区域舒适度一般，等级为4，其余地区舒适度等级为5或6。以气候评价结果为依据，再次对地形地貌评价结果进行修正。对舒适度等级为4（一般）的区域，将基础设施建设适宜性调低1级；舒适度为5或6的区域，不对中间评价结果降级，最终得到基础设施建设适宜性评价结果并在此基础上划定建设适宜区（图5）：

图5 中老铁路经济廊带开发建设优势区

考虑地形地貌、气候舒适度等因素，区内适宜进行基础建设的区域主要分布在南部，湄公河北岸的冲积平原既适宜农业生产也具有进行大规模城镇建设的条件，是区内水土条件最好的地区，东部川圹省条件次之。区内东北部至西南的狭长河谷地带也适宜进行小规模城镇开发建设。在发展经济的同时应注意因地制宜，在保护好当地生态环境的同时适度进行各类物流基地、交通设施等基础设施建设。

2.4 成本效应优势区

中老铁路经济廊带综合区划研究的关键是对铁路运输优势的定量分析，这与区内各资源的运输成本直接相关。中老铁路沿线33个火车站则是连接公路网和中老铁路的关键节点，也是反映区域运输成本效应的重要依据。成本效应可进一步细分为时间成本及距离成本，时间成本能反映资源运输的时效性，这对热带水果、时令生鲜的运输至关重要；距离成本可从经济耗费角度揭示不同区域距沿途火车站的距离，距离越远则潜在运输经济成本越高，这对评估不同区域资源开发价值、沿途物流中转站建设具有重要指导意义。考虑时间及距离成本的区划分析可为企业各类投资活动提供重要决策依据。时间及距离成本分析主要是以中老铁路经济廊带内的主要道路网（附带平均速度属性）为基础，以到中老铁路沿线33个火车站和货物转运站为目标完成网络构建。研究区水路运输总体规模不大，研究中未做考虑。在此基础上，以道路网长度及其平均速度为依据，分别设定不同的时间及距离阻抗级别求解廊带内不同等级时间及距离成本分区，结果如图6所示。

图6 中老铁路经济廊带时间和距离成本效应分区

由时间及距离成本分析结果可看出，不同等级的时间、距离分区总体都以铁路为中心，以道路网为枢纽向两侧延伸分布。廊带内大部分区域距离中老铁路沿线火车站及货物中转站不超过200 km，其中距离中老铁路沿线各站点50 km的可达区约占廊带面积的40%，100 km可达区约占80%，200 km可达区约占98%。廊带南部的万象省及东部川圹省现有交通网建设程度较高，中北部乌多姆塞省、琅勃拉邦省及丰沙里地区干路较少。总体看，廊带内已有道路网建设水平不高，大部分路网为碎石路、通行条件差，导致运输时间成本上升。分析时间成本结果发现，距铁路沿线站点1小时可达区基本与50 km的可达范围相吻合，表明平均向铁路两侧运输转移50 km就需耗费1小时成本，时间成本分区在主干路延伸方向上展布趋势明显。通过时间及距离成本分析，将中老铁路经济廊带划分为不同类型及等级的成本区，为区内各优势资源的综合区划奠定基础。

3 综合区划研究

基于路网的可达性研究体现了贸易物流的运输成本，可间接揭示区域经济发展潜力且这一现象在落后地区尤为显著（Condeço-Melhorado and Christidis,2018）。在廊带各自然资源种类及潜力评价基础上，分别圈定了成矿远景区、土地资源优势区、林木资源优势区，考虑时间及距离成本效应同时依据不同地域优势自然资源种类数对资源总体优势度进行评价。进一步结合距中老铁路沿线火车站及货物中转站时间和距离成本分析结果，对区内土地、矿产、林木资源总体优势度进行划分，优势资源种类越多且时间及距离成本越低，则认为越有利于各类资源的运输，据此划分了考虑时间成本及距离成本的资源综合优势度（图7）。

图7 中老铁路经济廊带考虑时间和距离成本的综合优势分区

为科学地定量评价区内不同地域各类自然资源的优势度，辅助进行廊带综合区划研究，将成本效应分析结果与各优势资源区分别进行分析，得到不同资源在时间成本和距离成本限制下的综合区划结果（图8）。最后，为直观掌握区内自然资源优势区空间分布情况及其与中老铁路的关系，结合时间成本和距离成本2类不同情景分别进行综合区划研究，得到考虑时间和距离成本的自然资源综合区划结果（图9）。

图8 中老铁路经济廊带各自然资源时间和距离成本分区

图9 中老铁路经济廊带自然资源综合区划

从综合区划结果可知，分别考虑时间成本和距离成本时，各自然资源优势区空间分布格局基本保持一致。借助道路网的延伸，川圹省、赛松本特区及北部丰沙里一带土地资源可得到更好地开发利用。但受限于当前路网质量和通行条件，该部分区域距中老铁路的时间成本目前并不占优势。随着廊带内基础设施建设的逐步推进，上述区域将成为物流基地、运输中转站等重要设施的潜在开发区。

4 结论

（1）当前中老铁路经济廊带矿产勘查程度低、资源开发潜力大，是我国海外投资矿业项目的首选地之一；林木资源优势区主要分布在北部中老边境丰沙里、南塔省一带且该区域靠近中老铁路，是林木资源优先开发区；以农业生产导向和基础设施建设为导向的土地资源优势区主要分布在南部湄公河北岸万象一带的冲积平原；铁路西侧乌多姆塞省及沙耶武里省的狭长河谷地带适宜规模开发且当前城镇化水平不高、开发潜力大，可供服务于资源运输的物流基地布局建设。

（2）在运输时间及距离成本双重限制下，区内土地资源优势区主要在南部万象、北部乌多姆塞省及东部川圹省；林木资源优势区分布在中老边境南塔省，可作为优先开发区。乌多姆赛东部及万象北部林木资源优势区靠近铁路，但当前基础设施较差，可作为后备开发区；川圹省周边地区矿产资源潜力较大，但目前资源运输成本较高。乌多姆塞南部及万象北部一带矿产资源潜力大且铁路运输优势突出，可作为矿产资源重点开发投资区。

（3）因区内矿产地质、勘查资料等详细信息收集困难，本文以林木、土地、矿产资源优势区结合时间及距离成本的综合区划研究为中老铁路经济廊带自然资源开发利用及基础设施布局建设提供了参考，进一步工作中可结合详细数据资料对划分结果细化完善。