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河南省作为人口最多的工农业大省,承担着保障国家粮食安全和经济转型发展的重任。在中原崛起经济快速发展背景下,河南省近年来土地利用也发生很大的变化。本研究选取河南省典型市域即豫中样区—郑州市、豫北样区—安阳市和豫南样区—信阳市作为研究区域,对其土地利用变化及与土壤多样性的关联分析进行研究,以期为中原经济区建设下的河南省土壤与土地资源的可持续利用提供科学依据。主要结论如下:(1)基于TM遥感影像,初步获取研究区2004-2009年的土地利用变化状况,研究发现三个研究区各土地利用变化共同点是城镇建筑用地、农村居民点和工矿用地均有不同程度的增加,其中郑州市的城镇建筑用地、农村居民点和工矿用地分别增加了2.66%、1.27%,其次信阳市分别增加了0.18%、1.51%,安阳市分别增加了0.33%、0.49%;对郑州市土地利用动态演变进行模拟和预测,结果发现未来几年郑州市的耕地、林地呈逐年减少,而城镇建筑用地、农村居民点和工矿用地及草地呈逐年增加的趋势。(2)对研究区土壤和土地利用组成分布多样性进行对比研究,结果显示,郑州市土壤组成分布多样性指数取值0.776、安阳市取值0.807、信阳市取值0.772;在土地利用组成分布多样性研究中,郑州市土地利用组成分布多样性指数由2004年的0.610变为2009年的0.651、安阳市由2004年的0.542变为2009年的0.537、信阳市由2004年的0.497变为2009年的0.506,其中郑州市增加最多为0.041,两个时期土地利用组成分布多样性指数大小均为:郑州市>安阳市>信阳市。(3)运用传统土壤多样性方法,对两期不同土地利用方式下土壤组成分布多样性进行研究分析,结果表明,在不同的土地利用单元上,研究区所占土壤面积比例分布曲线与相应的土壤均匀度指数分布曲线均不一致,同时随研究区内不同土地利用类型面积的变化,不同土地利用方式内的土壤丰富度指数变化趋势与土地利用面积变化趋势不一致,不随面积增加而变大(图3.2,图3.3,图3.4)。(4)引入空间网格研究异网格尺度下土壤和土地利用空间分布多样性,研究发现某类土属或土地利用类型空间分布多样性指数不仅仅与其所占面积大小有关,如郑州市土壤中的黄砂褐土性土(489.08km2)的面积比立黄土(791.66kmm2)、褐土性土(617.35km2)小,但是空间分布多样性指数(0.729)却比后两者(0.725,0.712)大,说明黄砂褐土性土空间分布更离散。此外空间分布多样性指数也能体现出随时间变化具体某类土地利用类型空间分布离散程度的变化情况,从侧面也反映研究区不同程度的城镇化进程。(5)在典型土壤和土地利用空间分布关联分析中,研究发现土地利用变化对土壤功能影响较大,尤其是非农建设用地扩张和农业结构调整,导致其发挥土壤生产、生态和承载等功能之间转化较大。其中郑州市和信阳市城镇建筑用地、农村居民点和工矿用地与各典型土壤的关联系数在3种网格尺度下随研究时期推进均呈不同程度增加趋势,而耕地则呈减小趋势,如郑州市城镇建筑用地与砂土的关联系数由2004年到2009年在3种网格尺度下分别为:(0.630,0.718)、(0.663,0.741)、(0.699,0.769),耕地与砂土的关联系数分别为:(0.875,0.865)、(0.880,0.871)、(0.887,0.880);安阳市典型土壤与2004年和2009年两个年份土地利用的关联系数则无明显变化规律。