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2013年黑龙江土地利用变化生态环境效应建议分析

2016-07-19 11:50  来源:商业数据网  编辑:admin  

内容摘要:由于土地利用变化与生态环境间相互作用机制的复杂性,研究多从生态系统服务价值的角度进行,由于未对生态服务价值进行区域修正,从而使得研究结果存在偏差,并且可比性较差。鉴于此,本研究在对相对生态价值进行区域修正的基础上开展深入研究。 土

    内容摘要:由于土地利用变化与生态环境间相互作用机制的复杂性,研究多从生态系统服务价值的角度进行,由于未对生态服务价值进行区域修正,从而使得研究结果存在偏差,并且可比性较差。鉴于此,本研究在对相对生态价值进行区域修正的基础上开展深入研究。

    土地利用是人与自然交叉最为紧密的环节,土地利用及其变化对生态系统的结构和功能,对区域气候、土壤、水文、生物多样性等产生重大影响[1],从而对生态环境产生深刻影响。当前人类正以前所未有的速度、幅度、程度改变着土地利用和土地覆盖,土地利用/覆盖变化(LUCC)几乎影响了从基因到全球的所有组织水平[2]。1995年国际地圈和生物圈计划(IGBP)和全球变化人文项目计划(IHDP)联合提出“土地利用/覆盖变化科学研究计划”,促进土地利用/覆盖变化研究,认识到土地利用/覆盖变化是生态环境变化的重要起因,并将其列为全球变化4个主要问题之一[3,4]。研究区域土地利用变化及其生态环境效应变化对于深刻认识区域的生态环境、维持生态平衡、促进区域经济与环境的协调发展具有重要意义[5,6]。国内外学者针对土地利用变化及生态环境效应进行大量探索,主要分为三类,一是LUCC对水、土、气、生等单要素的影响效应,二是LUCC对生态系统服务功能的影响效应,三是LUCC对景观格局的影响效应[7,8]。目前已从对气候、水文、土壤以及生物等单一要素的研究发展到区域生态环境的综合研究[9-12],但是由于土地利用变化与生态环境间相互作用机制的复杂性,研究多从生态系统服务价值的角度进行[13,14],由于未对生态服务价值进行区域修正,从而使得研究结果存在偏差,并且可比性较差。鉴于此,本研究在对相对生态价值进行区域修正的基础上开展深入研究。

    大庆是中国石油之都,石油资源开发占用大量优质草原、耕地等,导致土地利用发生剧烈变化,加之重开发轻管护,其地表植被破坏和生态环境恶化的程度远远超过一般城市。特别是近20年大庆市经济社会快速发展,土地利用变化空前,直接影响经济社会、生态环境以及国家能源安全。同时,大庆位于我国北方农牧交错带,具有良好的气候、土壤、植被等环境因素以及土地利用的过渡特征,对全球变化的响应和人类活动作用极为敏感,处于IGBP和IHDP确定的陆地带——中国东北样带(NECT)内。因此,以大庆市作为研究区,采用GIS与RS相结合技术,揭示其土地利用变化及生态环境效应,从而深化资源型城市人地关系认识,为大庆市经济社会的持续健康发展提供借鉴。同时,对于保障区域生态安全,促进区域经济社会与环境持续发展,构建良好的土地利用生态安全格局,具有重要的应用价值和典型的科学意义。

    1 研究区概况

    大庆地处松嫩平原中部,属松花江流域,介于北纬45°46′-46°55′,东经124°19′-125°12′之间,是哈大齐轴线的中心,土地总面积为510700hm2。境内无山岭,地势平坦,地形发育主要受水力、风力作用,地貌表现为波状起伏的低平原,稍高处多为平缓的漫岗,其上植被发育较差;平地多为耕地、草原,同时分布着许多面积不等的盐碱小丘;低处多为排水不畅的季节性积水洼地和低位沼泽和碱水泡子。受季风影响,春秋气温变化急剧,多风沙。石油开采极大的改变了大庆市的土地利用/覆盖,驱使土地利用呈多元化发展趋势,形成油田、城市、耕地、草地等用地类型相互交错的复合土地利用模式、石油开采导致地下水大量上升,造成土壤盐渍化、沙化、土壤及水体污染、湿地萎缩等,土地利用的生态环境效应显著。

    2 数据来源与处理

    文中研究数据来源于大庆市1987和2005年SPOT影像,以经过配准的大庆市1:10万地形图为参照,在ERDAS8.6平台上进行影像校正,获取两期不同时相标准影像。运用遥感信息与地学信息相结合,室内判读与专家经验、野外调查相结合方法,通过人机交互判读得到图形数据和属性数据。同时,采用MAPGIS6.7软件进行土地利用现状信息的提取和数据库建设。根据研究区土地利用方式、覆盖特征等特点,同时参考中国科学院资源环境数据库中1:10万土地利用分类系统,将研究区分为6大类,即耕地、林地、草地、水域、建设用地和未利用地(图1和图2)。


图1 1987年大庆市土地利用现状

图2 2005年大庆市土地利用现状

    3 结论

    (1)1987-2005年大庆市土地利用数量变化幅度:草地>未利用地>建设用地>水域>耕地>林地。同时土地利用类型转变频繁,共有200617.11hm2土地发生地类转变,其中,草地退化为未利用地是主导,达89252.99hm2,占总转移量的44.49%。主要是由于油田开采石油侵占大量草地、污染部分水域,加之不合理开发利用导致土地盐碱化,从而致使未利用地剧增。

    (2)研究区土地利用组合类型数不断增加,1987年大庆市的土地利用组合类型数为2,组合类型为水域-耕地型;而到2005年土地利用组合类型数为4,组合类型为草地-水域-建设用地-未利用地型,各辖区土地利用组合类型数明显增加,组合类型数为4或5。土地利用结构呈现多样化趋势,说明大庆的土地利用类型已由农业为主转为工业为主。

    (3)研究区生态环境质量指数总体呈下降态势,说明大庆市在经济社会发展中没有正确处理好经济建设与生态环境保护的关系,存在牺牲生态环境的现象。

    (4)1987-2005年大庆市土地利用类型转变同时存在着生态环境改善和恶化两种趋势,并且改善程度小于恶化程度,导致其生态环境质量总体呈下降态势,源于草地和水域退化为未利用地、建设用地规模急剧扩张、毁林毁草造田等。

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