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摘要:随着土地荒漠化、水土流失等问题日益突出,土地生态质量退化明显,土地生态问题已成为人们广泛关注的热点,对土地生态质量进行科学评价,提出合理可行的改善措施与建议势在必行。本文基于TM遥感影像、地形地貌、土壤、社会经济等数据,相关生态环境评价导则和规范等资料,采用层次分析法和专家评分法,在GIS和RS的技术支持下,分别从兰州市榆中县土地生态自然基础状况、土地生态结构状况、土地生态退化状况、生态建设与保护状况、生态脆弱状况五方面进行评价和分析,并综合得到榆中县土地生态质量综合评估结果。
关键词:榆中县,土地生态质量,层次分析法
一引言
土地生态质量是指在一个具体的时间或空间范围内土地的部分或总体要素的组合体对人类生存以及社会经济持续发展的适宜程度。随着经济的高速发展和人口的快速增长,工业化、城市化步伐的迅猛推进,人们对土地资源的需求急剧增长,造成土地利用结构极不合理,土地生态质量严重下降,人地关系日益紧张,土地生态问题日趋严重,已经严重影响和制约着社会经济的发展。研究和分析榆中县土地生态质量可以为榆中县的未来生态环境建设提供参考和借鉴。
二研究意义
榆中县位于西北干旱地区,降水量少且时空分布不均匀,同时蒸发量大,境内的地表水径流量较少,所以水资源严重短缺。人们对自然资源的不合理利用等造成了区域内水土流失严重、土地生产力下降、草场退化、土地荒漠化等一系列土地生态问题。
基于榆中县土地生态质量脆弱背景下,本文利用了2009年8月与2012年8月的TM遥感影像、2013年8月的Landsat8影像数据、《2012甘肃农村年鉴》、相关土地生态质量评价导则和规范等资料数据,在GIS和Rs的技术支持下,评估和分析榆中县土地生态质量,为榆中县的未来生态环境建设提供参考和借鉴。
三土地生态质量评估
3.1土地生态质量各项指标评估结果
为了进行各项指标的比较、综合与评价处理,首先将各元指标层数据进行标准化统一量纲,去除数据的单位限制,将其转化为无量纲的纯数值,再将标准化后的因子图加权叠加得到各项指标评估。
1.土地生态自然基础状况评估
在土地生态自然基础状况指标的评价中,分别将年均降水量,土壤有机质含量,有效土层厚度、土壤碳蓄积量、粮食产量、高程及植被覆盖度,按照对应的权重进行加权求和,然后分别统计各乡镇的均值,得到的土地生态自然基础状况指标。综上,由于榆中县不同乡镇基础性评估指标区域差异,造成土地生态自然基础状况“南高北低”的结果与规律。
2.土地生态结构状况评估
在土地生态结构状况指标的评价中,分别将土地利用类型多样性指数,耕地比例,有林地与防护林比例、天然草地比例、水面比例、生态基础设施用地比例、城镇建设用地比例,按照对应的权重进行加权求和,然后分别统计各乡镇的均值,得到的土地生态结构状况,榆中县土地生态结构状况空间分布同样呈现“南高北低”的规律。从行政区来看,南部马坡、定远、和平、甘草店等地数值较高;夏官营、金崖及以北地区土地生态结构状况数值较低。究其原因:南部地区、海拔相对较高、土地利用类型多样性指数高,耕地、林园地与天然牧草比例较北部地区数值较大,所以南部土地生态结构相对良好,以马坡乡、和平、定远、连塔等乡镇最为显著。综上原因,造成榆中县土地生态结构状况呈现出“南高北低”的结果与规律。
3.土地生态退化状况评估
在土地生态退化状况指标的评价中,分别将耕地年均退化率,林地年均退化率,草地年均退化率、湿地年均退化率、水域年均退化率,按照对应的权重进行加权求和,然后分别统计各乡镇的均值,得到的土地生态退化状况,榆中县土地退化状况不明显,退化的区域主要集中于北部山区的上花岔、中连川等乡镇,这些地区主要因为降雨量少且时空分布不均匀,导致草地等退化迅速,根据本文计算的榆中县2009年和2012年两期退化数据统计显示,榆中县林地目前处于增加状态,耕地退化面积仅为O.41公顷,草地退化面积3209.64公顷,湿地减少面积19.54公顷;水域减少面积10.99公顷。总体来说,土地退化现象不严重。
4.生态建设与保护状况评估
在生态建设与保护状况指标的评价中,分别将生态退耕年均比例,湿地年均增加率、区域环境质量指数、人口密度,按照对应的权重进行加权求和,然后分别统计各乡镇的均值,得到生态建设与保护状况指标,榆中县生态建设与保护状况呈现南部、中部较高,北部较低的特点,榆中县生态建设与保护状况良好,这和榆中县近年的生态建设与保护工程有着密切的关系。综合以上分析,榆中县目前生态建设与保护状况良好,这对榆中县土地生态质量起到了有力的保护。
5.生态脆弱状况评估
在生态脆弱状况指标的评价中,分别将土地沙化面积比例、土壤侵蚀程度,按照对应的权重进行加权求和,然后分别统计各乡镇的均值,得到生态脆弱状况指标,榆中县生态脆弱状况区域特征明显,呈现南中部状况较好,北部生态脆弱的规律。其中,马坡、城关、小康营、新营由于土地生態自然基础状况较好,生态建设与保护力度较大,所以水土流失和沙化情况不严重;北部山区由于地形破碎、沟壑纵横且干旱少雨、植被稀疏、土壤疏松等,所以北山水土流失和沙化情况相对严重。
四结论
本文基于TM遥感影像、地形地貌、土壤、社会经济等数据,相关生态环境评价导则和规范等资料,在五项结果基础上利用GIS图形叠置法得到榆中县土地生态质量综合评估结果,主要结论有:
1_榆中县土地生态质量区域差异明显,总体来看,西南山区>中部盆地>北部山区。西南山区土地生态质量较好,主要表现在兴隆山自然保护区及其周边地区,约占榆中县面积的30.06%;中部盆地次之;北部山区较差,约占榆中县面积的29.42%。
2.从各乡镇来看,马坡、新营、城关、小康营等乡镇土地生态质量在全县最好,其中,马坡乡的土地生态质量综合评估指数为0.4874为全县最高,新营次之,为O.4465,城关为O.433,小康营为0.4313,龙泉为0.4158,定远为0.4144,高崖、和平和连搭、分别为0.4109、0.4094和0.4103:清水驿、甘草店土地生态质量综合评估指数分别为0.4064和0.4061,中连川为0.3902,贡井、韦营、金崖,夏官营土地生态质量综合评估指数分别为0.3883、0.3685、0.3669和0.3642;在北部地区,青城土地生态质量相对较好,综合评估指数为0.3606,上花岔和园子岔次之,分别为0.3521和0.3456,而哈岘乡土地生态质量综合评估指数最低,为0.3381,也是全榆中县综合评估结果中最差的乡。
关键词:榆中县,土地生态质量,层次分析法
一引言
土地生态质量是指在一个具体的时间或空间范围内土地的部分或总体要素的组合体对人类生存以及社会经济持续发展的适宜程度。随着经济的高速发展和人口的快速增长,工业化、城市化步伐的迅猛推进,人们对土地资源的需求急剧增长,造成土地利用结构极不合理,土地生态质量严重下降,人地关系日益紧张,土地生态问题日趋严重,已经严重影响和制约着社会经济的发展。研究和分析榆中县土地生态质量可以为榆中县的未来生态环境建设提供参考和借鉴。
二研究意义
榆中县位于西北干旱地区,降水量少且时空分布不均匀,同时蒸发量大,境内的地表水径流量较少,所以水资源严重短缺。人们对自然资源的不合理利用等造成了区域内水土流失严重、土地生产力下降、草场退化、土地荒漠化等一系列土地生态问题。
基于榆中县土地生态质量脆弱背景下,本文利用了2009年8月与2012年8月的TM遥感影像、2013年8月的Landsat8影像数据、《2012甘肃农村年鉴》、相关土地生态质量评价导则和规范等资料数据,在GIS和Rs的技术支持下,评估和分析榆中县土地生态质量,为榆中县的未来生态环境建设提供参考和借鉴。
三土地生态质量评估
3.1土地生态质量各项指标评估结果
为了进行各项指标的比较、综合与评价处理,首先将各元指标层数据进行标准化统一量纲,去除数据的单位限制,将其转化为无量纲的纯数值,再将标准化后的因子图加权叠加得到各项指标评估。
1.土地生态自然基础状况评估
在土地生态自然基础状况指标的评价中,分别将年均降水量,土壤有机质含量,有效土层厚度、土壤碳蓄积量、粮食产量、高程及植被覆盖度,按照对应的权重进行加权求和,然后分别统计各乡镇的均值,得到的土地生态自然基础状况指标。综上,由于榆中县不同乡镇基础性评估指标区域差异,造成土地生态自然基础状况“南高北低”的结果与规律。
2.土地生态结构状况评估
在土地生态结构状况指标的评价中,分别将土地利用类型多样性指数,耕地比例,有林地与防护林比例、天然草地比例、水面比例、生态基础设施用地比例、城镇建设用地比例,按照对应的权重进行加权求和,然后分别统计各乡镇的均值,得到的土地生态结构状况,榆中县土地生态结构状况空间分布同样呈现“南高北低”的规律。从行政区来看,南部马坡、定远、和平、甘草店等地数值较高;夏官营、金崖及以北地区土地生态结构状况数值较低。究其原因:南部地区、海拔相对较高、土地利用类型多样性指数高,耕地、林园地与天然牧草比例较北部地区数值较大,所以南部土地生态结构相对良好,以马坡乡、和平、定远、连塔等乡镇最为显著。综上原因,造成榆中县土地生态结构状况呈现出“南高北低”的结果与规律。
3.土地生态退化状况评估
在土地生态退化状况指标的评价中,分别将耕地年均退化率,林地年均退化率,草地年均退化率、湿地年均退化率、水域年均退化率,按照对应的权重进行加权求和,然后分别统计各乡镇的均值,得到的土地生态退化状况,榆中县土地退化状况不明显,退化的区域主要集中于北部山区的上花岔、中连川等乡镇,这些地区主要因为降雨量少且时空分布不均匀,导致草地等退化迅速,根据本文计算的榆中县2009年和2012年两期退化数据统计显示,榆中县林地目前处于增加状态,耕地退化面积仅为O.41公顷,草地退化面积3209.64公顷,湿地减少面积19.54公顷;水域减少面积10.99公顷。总体来说,土地退化现象不严重。
4.生态建设与保护状况评估
在生态建设与保护状况指标的评价中,分别将生态退耕年均比例,湿地年均增加率、区域环境质量指数、人口密度,按照对应的权重进行加权求和,然后分别统计各乡镇的均值,得到生态建设与保护状况指标,榆中县生态建设与保护状况呈现南部、中部较高,北部较低的特点,榆中县生态建设与保护状况良好,这和榆中县近年的生态建设与保护工程有着密切的关系。综合以上分析,榆中县目前生态建设与保护状况良好,这对榆中县土地生态质量起到了有力的保护。
5.生态脆弱状况评估
在生态脆弱状况指标的评价中,分别将土地沙化面积比例、土壤侵蚀程度,按照对应的权重进行加权求和,然后分别统计各乡镇的均值,得到生态脆弱状况指标,榆中县生态脆弱状况区域特征明显,呈现南中部状况较好,北部生态脆弱的规律。其中,马坡、城关、小康营、新营由于土地生態自然基础状况较好,生态建设与保护力度较大,所以水土流失和沙化情况不严重;北部山区由于地形破碎、沟壑纵横且干旱少雨、植被稀疏、土壤疏松等,所以北山水土流失和沙化情况相对严重。
四结论
本文基于TM遥感影像、地形地貌、土壤、社会经济等数据,相关生态环境评价导则和规范等资料,在五项结果基础上利用GIS图形叠置法得到榆中县土地生态质量综合评估结果,主要结论有:
1_榆中县土地生态质量区域差异明显,总体来看,西南山区>中部盆地>北部山区。西南山区土地生态质量较好,主要表现在兴隆山自然保护区及其周边地区,约占榆中县面积的30.06%;中部盆地次之;北部山区较差,约占榆中县面积的29.42%。
2.从各乡镇来看,马坡、新营、城关、小康营等乡镇土地生态质量在全县最好,其中,马坡乡的土地生态质量综合评估指数为0.4874为全县最高,新营次之,为O.4465,城关为O.433,小康营为0.4313,龙泉为0.4158,定远为0.4144,高崖、和平和连搭、分别为0.4109、0.4094和0.4103:清水驿、甘草店土地生态质量综合评估指数分别为0.4064和0.4061,中连川为0.3902,贡井、韦营、金崖,夏官营土地生态质量综合评估指数分别为0.3883、0.3685、0.3669和0.3642;在北部地区,青城土地生态质量相对较好,综合评估指数为0.3606,上花岔和园子岔次之,分别为0.3521和0.3456,而哈岘乡土地生态质量综合评估指数最低,为0.3381,也是全榆中县综合评估结果中最差的乡。