黃河中下游過(guò)渡區(qū)近20年來(lái)縣域土地利用變化研究——以河南省孟州市為例.pdf

1、土地利用是人與自然的最直接的對(duì)話，人地矛盾代表了人與環(huán)境間最大的利害沖突。20世紀(jì)60年代以來(lái)，伴隨著全球經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，人口爆炸性地增長(zhǎng)。人類面臨著人口膨脹、資源匱乏和環(huán)境變化三大危機(jī)，人地矛盾日益激化，進(jìn)而全球環(huán)境變化研究日益受到重視。大量的研究表明，土地利用/土地覆被變化(LUCC)是引起全球環(huán)境變化的最重要的原因之一，而土地的可持續(xù)利用是有效解決全球環(huán)境、資源等問(wèn)題的有效途徑。 國(guó)內(nèi)外關(guān)于LUCC開(kāi)展了許多卓有成效的研究工

2、作。這些工作對(duì)深化LUCC理論、指導(dǎo)區(qū)域?qū)嵺`及后續(xù)研究都具有非常大的意義。但在研究中仍存在著一些不足，如對(duì)非"熱點(diǎn)"，但土地利用條件獨(dú)特，人地關(guān)系復(fù)雜的特殊區(qū)域研究不夠，不利于LUCC理論的進(jìn)一步深化和通用模型的建立；土地利用變化作為僅次于化石燃料燃燒的影響人為二氧化碳排放的第二大因素，其碳匯效應(yīng)在中、小區(qū)域尺度上的研究還很不深入，而土地利用具體調(diào)控大多和中小尺度尤其是縣域尺度相一致；土地可持續(xù)利用評(píng)價(jià)的參照標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)依據(jù)不統(tǒng)一、可比性

3、差，實(shí)踐意義不強(qiáng)。因此，在一個(gè)土地利用條件較為獨(dú)特的特殊區(qū)域內(nèi)，系統(tǒng)地分析區(qū)域LUCC規(guī)律，揭示LUCC的驅(qū)動(dòng)機(jī)制，采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)LUCC的可持續(xù)性，指出土地利用中存在的不可持續(xù)因素，根據(jù)區(qū)域水土資源狀況和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，提出可持續(xù)土地利用的對(duì)策和建議，既具有重要的區(qū)域?qū)嵺`價(jià)值，又具有進(jìn)一步深化LUCC研究的重要理論價(jià)值。 黃河中下游過(guò)渡區(qū)位于我國(guó)第二級(jí)地貌臺(tái)階與第三級(jí)地貌臺(tái)階的接觸部位，為黃土高原的后緣，系太行山前丘陵向黃

4、河沖積平原過(guò)渡地帶，黃河在該區(qū)河道逐漸展寬，泥沙開(kāi)始大量沉積，因此，該區(qū)受黃河影響深刻，擁有較大面積的黃河灘地、濕地、另有較大面積的河谷沖積平原以及低山丘陵區(qū)，地形復(fù)雜，光、熱、水等資源差異明顯，區(qū)位特殊，土地利用條件獨(dú)特。近些年，該區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，土地利用變化劇烈，導(dǎo)致人地關(guān)系緊張。本文以黃河中下游過(guò)渡區(qū)的孟州市為研究樣區(qū)，以LUCC的方法、思想為依托，運(yùn)用人地關(guān)系理論、土壤學(xué)理論、土地經(jīng)濟(jì)學(xué)理論、遙感和GIS學(xué)科等相關(guān)理論和方法，對(duì)

5、這一LUCC特殊區(qū)域的土地利用變化及驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行深入研究；對(duì)區(qū)域土地利用變化的資源環(huán)境效應(yīng)和碳效應(yīng)進(jìn)行了分析評(píng)價(jià)；根據(jù)上述研究結(jié)果和區(qū)域土地利用實(shí)際，嘗試構(gòu)建了鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地可持續(xù)利用的資源環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)體系，并在此基礎(chǔ)上，統(tǒng)一以某指標(biāo)全市平均水平作為該指標(biāo)評(píng)價(jià)的"閾值"，給出了各鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地利用相對(duì)可持續(xù)性的空間和時(shí)間尺度上的評(píng)價(jià)，并指出了各鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地利用過(guò)程中存在的不利因素；最后，提出黃河中下游過(guò)渡區(qū)土地可持續(xù)利用對(duì)策。得出了以下主要結(jié)論：

6、 1)黃河中下游過(guò)渡區(qū)的孟州市近20年的土地利用變化主要是：建設(shè)用地逐年增加；林地、園地面積有較大擴(kuò)展；耕地面積總量變化不大，質(zhì)量有所下降；水域、未利用地面積不斷減少。耕地、林地和園地的變化主要發(fā)生在黃土丘陵向沖積平原過(guò)渡地帶的鄉(xiāng)鎮(zhèn)；建設(shè)用地和水域?yàn)┑孛娣e變化主要發(fā)生在黃河沿岸的鄉(xiāng)鎮(zhèn)；沖積平原上的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，各土地利用類型的相對(duì)變化率均較大；耕地和建設(shè)用地分布較為均衡，其它地類集中分布在部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)中，整體格局保持不變。土地利用程度綜合指

7、數(shù)值屬中等偏上水平，土地利用由快速發(fā)展期開(kāi)始走上穩(wěn)定期。 2)土地利用變化的驅(qū)動(dòng)機(jī)制分析表明：本區(qū)土地利用變化主要受到了地貌、氣候、水文、土壤、植被以及自然災(zāi)害等自然驅(qū)動(dòng)力和人口、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、技術(shù)進(jìn)步、政策以及區(qū)域文化環(huán)境等人文驅(qū)動(dòng)力的共同作用影響。 3)農(nóng)田排灌系統(tǒng)的不斷完善，影響了水分在區(qū)域中的再分配與運(yùn)行過(guò)程，陵區(qū)地下水位普遍上升2-3米，而在平原低洼易澇地，地下水位下降，使鹽堿地得到改良；采取秸稈還田、引黃

8、淤灌等多種土壤培肥、改良措施，區(qū)域水土資源環(huán)境得到了明顯改觀。另一方面，由于黃河流域近年來(lái)氣候變干、降水量減少，農(nóng)業(yè)灌溉用水的大幅增加，又導(dǎo)致了區(qū)域水資源不足，濕地面積減小，地下水采補(bǔ)失衡，部分地區(qū)形成大面積地下水降落漏斗，以及生活污水和工業(yè)廢水污染農(nóng)田等新的水土資源環(huán)境問(wèn)題，嚴(yán)重影響了區(qū)域土地的可持續(xù)利用和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，成為新時(shí)期區(qū)域土地利用研究和土地利用管理的重點(diǎn)。 4)1987-2007年間，孟州市由于土地利用轉(zhuǎn)類

9、造成縣域陸地生態(tài)系統(tǒng)總碳儲(chǔ)量增加99.69×103MgC，這表明在近20年里，孟州市土地利用變化的碳效應(yīng)總的表現(xiàn)為較弱的碳匯作用。其中林、園地尤其是林地由于具有較高的植被碳密度和土壤碳密度，其面積增加增強(qiáng)了區(qū)域陸地生態(tài)系統(tǒng)的固碳能力，起著碳匯作用；而水域?yàn)┩康拇罅块_(kāi)墾及建設(shè)用地的大幅增加則是導(dǎo)致區(qū)域植被碳儲(chǔ)量減少的重要原因。因此，未來(lái)在嚴(yán)格控制建設(shè)用地的同時(shí)，要加大植樹(shù)造林力度，以增加區(qū)域陸地生態(tài)系統(tǒng)中的碳儲(chǔ)量，減少碳排放。 5

10、)將土地利用系統(tǒng)可持續(xù)性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系分為目標(biāo)層、子目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、指標(biāo)層四個(gè)層次，采用目標(biāo)分解法構(gòu)建框架結(jié)構(gòu)；以孟州市為研究樣區(qū)，從微觀尺度出發(fā)，基于多源數(shù)據(jù)，并針對(duì)孟州市土地利用特點(diǎn)，從土地利用系統(tǒng)的資源環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)等方面建立指標(biāo)體系；在此基礎(chǔ)上，統(tǒng)一以某指標(biāo)全市平均水平作為該指標(biāo)評(píng)價(jià)的“閾值”，給出了各鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地利用相對(duì)可持續(xù)性的空間和時(shí)間尺度上的評(píng)價(jià)，指出了各鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地利用過(guò)程中存在的不利因素。評(píng)價(jià)結(jié)果：土地利用系統(tǒng)相對(duì)可持續(xù)性較

11、高的鄉(xiāng)鎮(zhèn)主要分布在孟州市的平原地區(qū)，較低的鄉(xiāng)鎮(zhèn)主要分布在丘陵區(qū)，且這種差距在不斷拉大。從資源環(huán)境可持續(xù)性、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性和社會(huì)可持續(xù)性三個(gè)不同土地利用效應(yīng)來(lái)看，不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)之間互不相同，其中，資源環(huán)境相對(duì)可持續(xù)性差別較小，經(jīng)濟(jì)相對(duì)可持續(xù)性差別較大。同一鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地利用不同方面的相對(duì)可持續(xù)性差別也較大，一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)雖然資源環(huán)境和經(jīng)濟(jì)相對(duì)可持續(xù)性均較高，但社會(huì)相對(duì)可持續(xù)性較低，個(gè)別鄉(xiāng)則土地利用各方面相對(duì)可持續(xù)性均十分低，這些落后地區(qū)在進(jìn)行縣域發(fā)展規(guī)劃時(shí)應(yīng)