基于CLUE-S模型的岷江上游土地利用空间冲突及预测研究

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人们对于土地需求的不断增长,导致土地利用格局发生变化,土地资源日趋紧张,土地空间压力增大,会产生一定程度的冲突现象。这种冲突现象在空间上会有所体现,表现为用地类型转变频繁,建设用地无序扩张并侵占农田、城镇发展挤压乡村发展、农业用地空间、建设用地空间与生态空间之间相互重叠,相互竞争,使得地类景观格局复杂化、破碎化,从而使得土地利用空间冲突问题凸显。岷江上游是维护我国西南地区生态安全的关键区域,掌握该区域土地利用空间冲突的时空演变特征,不仅可以增进对岷江上游土地利用状态的认知,而且在促进区域土地资源可持续利用、空间格局优化、山区经济建设与生态环境保护并行等方面具有十分重要的意义。本文将岷江上游作为研究对象,以2005-2020年为研究时段,对研究时段内岷江上游土地利用变化进行定量的分析的基础上,基于景观格局视角,构建了土地利用空间冲突测度模型,探究岷江上游土地利用空间冲突的时空演变特征。并结合CLUE-S模型探究2030年岷江上游自然发展、生态保护、城镇化快速发展这三种情景下的土地利用空间冲突水平,识别冲突易变区域,以期实现土地利用空间冲突风险预警。通过以上研究,主要结论如下:(1)岷江上游主要的土地利用类型是林地和草地;整个研究期间,林地、耕地、水域、建设用地、未利用地面积呈现增长趋势,草地面积以减少为主;土地利用转移特征明显,耕、林、草之间互转现象较为突出,建设用地以转入为主,建设用地挤压耕地、林地、草地的现象较为明显;研究期间土地利用综合动态度为0.893%。(2)2005-2020年,岷江上游土地利用空间冲突水平面积占比最大的是轻度冲突的区域,基本可控级别的面积次之,重度冲突的面积最少。但是伴随着时间的推移,轻度及以下级别的冲突面积呈现降低的趋势,轻度以上的中度、重度冲突面积以增加为主;土地利用空间冲突平均水平呈现上升趋势;分县域看,黑水县、茂县在五县域内冲突水平一直较高,汶川县和松潘县居中,理县最低。(3)冲突的空间分异特征也很显著。冲突高值聚集区域主要位于岷江上游的农牧交错区域、水陆过渡区域以及耕地、建设用地交错分布的地区,低值聚集区域主要分布在岷江上游的生态优先保护区域内;海拔越低,土地利用空间冲突水平偏高,海拔越高,土地利用空间冲突水平则偏低;将岷江上游用地空间划分为三种空间(城镇、农业和生态),城镇空间和农业空间冲突水平整体偏高,生态空间冲突水平相对而言偏低。(4)首先,通过二元Logistic回归分析确定了最佳模拟尺度为250m×250m;其次,运用CLUE-S模型模拟2020年土地利用情况,验证模型精度达到93.78%,表明该模型和所选参数设定适用于岷江上游土地利用空间格局的模拟预测;最后,利用CLUE-S模型模拟预测了岷江上游2030年三种情景下的土地利用空间格局,探究2030年三种情景下土地利用空间冲突水平。研究表明,岷江上游冲突平均水平呈现上升趋势,城镇化快速发展情景下冲突水平最高,自然发展情景下次之,生态保护情景下冲突水平最低;将2030年三种情景下岷江上游用地空间划分为三种空间(城镇、农业和生态),分析发现在自然发展情景、城镇化快速发展情景下,各空间类型上冲突强度整体偏高,对于土地可持续利用以及生态环境保护而言负面影响较大,而生态保护情景下各空间类型上冲突强度较低,对于土地可持续利用与生态环境保护而言更优;识别三种情景下冲突水平波动较大的区域,为未来岷江上游重点检测区域,重点监测区域面积约为297900hm~2,主要分布于汶川县西南部,理县东南部,茂县西部和东部,黑水县西北部,松潘县北部。
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