生态脆弱区土地利用变化与区域土地综合承载力时空差异分析

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土地作为人们赖以生存和发展的综合性、基础性资源,承载着地球上所有的生物和非生物;同时也为人类的生存和发展提供物质来源。然而随着科技水平的进步,人类从土地汲取资源的能力越来越强,伴随着产生了土地退化,生态环境恶化,环境污染、水土流失等一系列环境问题,给土地资源的可持续利用产生了严重影响。榆林地处中国西北黄土高原,处于干旱半干旱、农业和牧业的过渡地带,自然生态环境十分脆弱。同时该地区经济发展过度依赖煤炭、石油等能源的开发,造成了环境污染、生态退化、水土流失等一系列问题。基于上述社会背景和生态环境问题的前提下,本文以陕北——榆林为研究对象,首先,通过解译遥感影像,获得其土地利用情况,并从数量和结构、土地利用程度、土地转移、区域差异等方面对LUCC过程进行了时空差异分析。其次从社会、经济、水土资源、科技以及生态环境5个系统,共选取30个评价指标,运用复合赋权法,计算了榆林市域和各县区土地综合承载力的评价值,并对其进行时空变化分析。最后,分析了榆林地区土地资源在利用过程中存在的问题;并从宏观和微观两个角度,提出了土地可持续利用的调控建议。其主要结论如下:(1)在1990-2012年期间,榆林地区各地类数量和结构变化差异较大。其中耕地面积一直呈减少趋势,其比重从41.34%减少到24.06%,共减少了743040.2hm2;林地则是一直是增加的,22年间共增加了1257127.9hm2;草地是先增加后减少的趋势,共减少了249314.2hm2;水域则是先减少后增加的趋势,共增加了8045.1hm2;而建设用地是一直增加的趋势,其比重从0.13%增加到4.14%;未利用地则是一直减少趋势。各地类的年变化率也差异较大,其中耕地、未利用地、草地是减少的,其年变化率分别为-1.90%、-3.42%、-0.66%;而林地、水域、建设用地是增加的,由于建设用地基数较小,故其年变化率最大为144.28%,林地和水域的年变化率分别为34.96%、0.69%。(2)榆林地区土地利用综合指数总体呈上升趋势;从1990年的227.827增加到2012年的228.925,其土地利用处于上升发展期。其中绥德、榆阳、米脂、吴堡、横山等县增加较多,说明其土地发展较快;而府谷、清涧、神木、佳县等减少较多,说明其土地衰退较快。同时榆林各土地类型转移差别较大;其中耕地和草地转出最多是林地,林地和水域转出最多的是草地,而未利用地转出最多的是耕地;在各地类的转入中,耕地、林地和水域转入最多是草地,草地转入最多的是则耕地,建设用地转入最多的是未利用地,而未利用地转入最多是林地。(3)1990~2012年期间,榆林地区土地综合承载力呈波动上升趋势,且各县区域土地综合承载力差异较大。其中市域土地综合承载力在1990年最小,为0.201,处于严重超载状态;近期2008年上升到0.518,处于基本平衡状态;到2012年最大,其值为0.744,处于安全承载状态。榆林各县区土地综合承载力总体上是呈增加趋势,但各县区差别较大,且空间分异较明显;其中,1990年各县区的评价值都在严重超载和临界超载状态;到2000年仍有横山、子洲两县处于严重超载状态,其余十县仍处于临界超载状态;2012年时各县区的评价值都有了较大提高,其中只有佳县、子洲两县处于临界超载状态,而北部的榆阳、神木、府谷和西部的靖边四县则处于安全承载状态,其余六县区则处于基本平衡状态。从各县区评价值的变化幅度和年变化率来看,神木、靖边、府谷和榆阳变化较大,而佳县、子洲、清涧则变化较小(4)榆林地区土地资源在利用过程中存在较多问题。首先耕地面积逐年减少,在22年间减少了74.3万公顷;其次建设用地面积增加过快,2012年的建设用地面积是1990年32.74倍;再次植被遭到破坏,草地的面积和比重减少较多;最后该地区水土流失和荒漠化较为严重。同时从宏观和微观的两个方面提出了土地永续利用的调控建议,分别是资源型调控建议,包括加大土地整治及复垦、加强水土保持工程措施、未利用地开发工程、土地节约与集约利用等;结构性调控建议有:控制人口数量、调整三次产业结构、加强生态环境保护与生态补偿机制;技术性调控建议包括:建立生态型农牧业园区、生态经济型林果业、循环工业园以及发展特色旅游业等。本文的创新点在于,研究榆林区域土地综合承载力时,把其作为综合性、开放性的系统,把社会、经济、水土资源、科技水平、生态环境5个系统都纳入其中,避免了传统意义上只围绕耕地——粮食——人口等计算的不足。同时运用了AHP决策分析法和改进型的熵权法,避免了单一赋权的不足。同时又从宏观和微观两个角度,切实制定了提高该地区土地综合承载力的调控建议。
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