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土地利用变化是影响区域生态环境重要的驱动力之一,定量研究和预测自然保护区外围土地利用时空变化,对保护区合理规划与管理具有指导意义。长白山自然保护区由于旅游业快速发展引起人口、交通、服务设施聚集,保护区外围土地利用变化加剧,这对保护区与周边环境的物质、能量、信息流动产生影响。本文以长白山自然保护区外围30km以内的区域为研究对象,解译1977年MSS数据、1991年和2007年TM共三期遥感影像,分析研究区内土地利用变化动态,应用Logistic回归分析土地利用变化驱动力,在此基础上利用CLUE-S模型,模拟研究区2020年土地利用动态变化,依据模拟结果设计研究区土地利用规划,提出相应管理措施。主要研究结果如下:
1.研究区总面积768254ha,林地30年间净减少14133ha,建设用地增加10919ha,耕地增加2756ha,未利用地和水域面积变化较小。土地利用净变化量是土地利用类型数量的绝对变化量,土地利用的交换变化是特定土地利用类别位置上的变化。林地在1977-1991期间净变化为主,减少1.67%;1991-2007期间交换变化为主,交换变化量3.82%;耕地净变化与林地相反,而交换变化主要发生在1991-2007阶段;建设用地两个阶段均表现为净增加。
2.林地和耕地在不同研究期表现出不同系统过程,1991-2007两地类之间转换加剧,取代了1977-1991期间未利用地与林地之间的转换。当耕地增加,林地转变为耕地,但这一倾向性强度较弱。在两个研究阶段,当建设用地增加,耕地都有非常强的倾向性转变为建设用地。
3.对比1977-2007年研究区域内七个乡镇建设用地变化,漫江镇建设用地面积增加4倍,露水河和松江河镇为1.5倍,松江镇增长最为缓慢。
4.研究区土地利用变化驱动力为人口增长、旅游业快速发展、林业政策;土地利用空间分布受到海拔、坡度的限制,公路、铁路交通因素以及乡镇、保护区辐射距离影响。在预测2020年土地利用需求基础上,利用CLUE-S模型模拟2020年土地利用空间分布,模拟结果体现了在驱动因子作用下的空间演变规律。
5.依据CLUE-S模型的模拟结果,划定空间管制区和乡镇发展布局规划。从景观角度对规划进行评价,评价结果表明规划抑制了区域景观破碎化进程,减弱了土地利用变化对生态环境的影响。
6.长白山自然保护区外围行政机构在各自城市规划中均提出发展旅游配套产业和设施。从区域整体角度来看,行政机构各自提出的规划具有片面性。本文提出建立保护区内、外唯一独立的行政机构,进行一体化规划和管理,实行外部监督的管理机制。