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随着全球变化研究工作的深入进展,土地利用/覆被变化(LUCC)研究已经成为国际性的重点研究课题。但目前关于不同地貌类型的过渡带,特别是珠江三角洲与粤北山区过渡带的LUCC相关研究鲜有报道。粤北山地区属南方石灰岩山地地区,是我国五大生态脆弱区之一,清新县地处珠江三角洲与粤北山地丘陵区的过渡地带,以此作为研究对象,有助于分析整个过渡带的土地利用过程,也可促进两个地区的土地资源更好的利用。
对清新县的LUCC研究是在2001和2007年土地利用现状图以及自然和社会经济影响因素的基础上,运用土地利用度量模型、地图代数方法、经济计量学方法(二元逻辑斯蒂回归分析)以及CLUE—S模型对研究区的LUCC进行空间格局与过程分析、驱动力分析以及模拟研究。主要成果如下:
(1)土地利用/覆被变化的空间格局与过程分析
清新县2001~2007年各地类的转化较为剧烈,其中增幅最大的地类为独立工矿用地,减幅最大的地类为耕地,表明建设占用耕地情况有加剧的趋势,在未来必须控制这种状况。各类建设用地和石灰岩地面积的增加,反映了清新县的生态环境呈现出恶化的趋势。总体来看,2001~2007年,全县的土地利用强度加大,从2.163增至2.172,期间综合土地利用动态度为2.77%。LUCC转移矩阵显示全县的土地利用存在着较为明显的空间格局差异,这种差异表现在南部中心区、中部过渡带以及北部生态脆弱区,这些区域内部受到人类不同干扰活动,代表了不同自然、人文地域在LUCC的方向和幅度作用上互不相同,显示了这样一个空间尺度不大的区域,LUCC的空间异质性比较明显。
(2)土地利用/覆被变化过程的驱动机制及建模
为了解释研究区土地利用与其驱动因素之间的关系,对各种土地利用类型及其驱动因子进行二元逻辑斯蒂回归分析。从结果分析来看,大部分地类ROC曲线数值在0.85~1之间,说明进入回归方程的因子对地类的空间分布格局具有较好的解释效果。
(3)土地利用/覆被变化动态模拟研究
采用CLUE—S模型对研究区的LUCC进行模拟。以2007年的土地现状图为标准,验证2007年土地覆被模拟图,kappa指数达到0.809,说明该模型能较准确地模拟清新县的土地利用/覆被变化,可将其应用于2020年不同目标情景下的LUCC模拟。通过设置相关参数和预测不同目标情景下的土地利用需求方案,模拟了清新县2020年不同情景下的土地覆被图,基于不同土地利用模式下的LUCC模拟图所显示的土地利用结构存在较明显的空间差异。模拟结果说明了综合发展目标情景下的土地利用协调了生态、粮食和经济三者的关系,具有较高的合理性,对实际更具指导意义。同时这些模拟成果为研究区揭示了在不同的土地利用模式下将可能面对怎样的土地利用结构、生态、粮食安全以及经济发展情况,这对研究区制定合理的土地利用模式提供一定的参考作用。但模型的ELAS参数依靠专家知识,存在一定的主观因素。而且目前关于过渡带的土地利用相关研究较少,因此在研究过程中不能根据前人成果来评价研究的合理性。
研究表明CLUE—S模型能较准确地模拟地处珠江三角洲与粤北过渡带的土地利用/覆被变化。这一研究不仅能够提出可行的方法和模型丰富土地利用的县级尺度研究内容和成果,深化了过渡带以及南方石灰岩地区的LUCC研究,为过渡带区域的土地利用总体规划修编、土地管理、土地开发整理和耕地后备资源调查提供一定的参考,在目前土地资源相对紧张的状况下发挥土地的最大效益,促进过渡带区域土地资源科学合理利用,区域社会、经济和生态得到可持续发展。