三峽庫區(qū)腹地土地功能演變和生態(tài)效應研究——以奉節(jié)、巫山為例.pdf

1、三峽庫區(qū)腹地不僅是發(fā)展落后區(qū)，更是生態(tài)脆弱區(qū)。生態(tài)的脆弱性和發(fā)展的迫切性構成了保護與開發(fā)的矛盾。近30年以來，庫區(qū)歷經工程建設、移民搬遷、生態(tài)保護等過程，土地功能類型發(fā)生快速轉變，庫區(qū)腹地作為三峽建設的重點區(qū)域，土地功能方向的選擇關系到庫區(qū)生態(tài)建設和持續(xù)性發(fā)展。本文在GIS和RS技術的支持下選取三峽庫區(qū)腹地的奉節(jié)和巫山作為研究區(qū)，系統(tǒng)分析了1986-2015年土地功能演變及其影響因素，并構建了土地功能結構、土地功能適宜性、土地利用綜合功

2、能等模型，進一步探討在土地利用功能變遷影響下的生態(tài)效應變化。
　?。?）研究區(qū)土地利用整體變化特征
　　總體上土地以自然狀態(tài)向人工狀態(tài)的變化為主，且發(fā)展加快。由于三峽工程建設和退耕，林、灌、草地同級轉化最為強烈，其結構變化表明了區(qū)域生態(tài)經歷了先退化后改善的過程。土地利用程度增長速度上呈―山峰‖狀，奉節(jié)縣LA（土地利用綜合程度指數）經歷了先減后增，達到263.3，巫山縣LA持續(xù)增長到261.7。林、灌、草地的分布由地貌格局控制

3、，在與居住區(qū)和農業(yè)區(qū)緊密相連的地塊存在調整，800 m以下的的山區(qū)有林地被開墾較多。耕地鑲嵌在各類斑塊中分散于全區(qū)1200 m以下的范圍。園地增長迅速，總面積達到了26511 hm2。水域持續(xù)擴大。近三十年的發(fā)展中，道路網絡擴展，城鎮(zhèn)沿道路集聚，鄉(xiāng)鎮(zhèn)連片增加，縣城填充擴大。
　?。?）土地利用功能演變特征
　　結構上，研究區(qū)生產功能用地比例波動下降，由28.34％降至26.18%。生活功能用地比例持續(xù)增長，由0.28%躍升至

4、3.84%，生態(tài)功能用地先增后減，30年間減少了2.5%?？臻g上，生產功能在東北和東南收縮，南部斑塊密度降低。生活功能區(qū)分布由北岸的部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)到全部鄉(xiāng)鎮(zhèn)，西部和南部后期發(fā)展迅速。生態(tài)功能區(qū)在空間上與生產功能區(qū)相反，呈現整體聚集，局地破碎的特點，近年來破碎度降低。土地功能具有強空間異質性，生產功能用地不連續(xù)地分布在中海拔的流域內，生活功能用地聯(lián)結分布在低海拔的河流沿岸，生態(tài)功能用地連續(xù)分布在研究區(qū)高海拔的南部和東北部。
　?。?）土地

5、利用功能的主要影響因素
　　研究區(qū)坡度制約著土地功能的分布，且呈現出區(qū)域生態(tài)功能比例與坡度成正比，生產與生活功能比例與坡度成反比的規(guī)律。生態(tài)功能在低坡度區(qū)逐漸讓步于生產與生活功能的快速增長。海拔對土地功能分異及變化影響顯著，存在明顯的梯度特征，總體上生產與生活功能的分布與海拔等級成反比，生態(tài)功能的分布與海拔等級成正比。泥巖區(qū)生活功能的比重最高，介于35%~39%之間。砂巖區(qū)次之，為30%~35%。石灰?guī)r地區(qū)最低，不到20%。泥巖區(qū)

6、生活功能比值最大，砂巖區(qū)最小。生態(tài)功能分布在不同巖性上表現為石灰?guī)r>砂巖>泥巖。生產功能與生活功能的分布隨道路緩沖距離的增加而減少，生態(tài)功能隨道路緩沖距離的增加而增加。同時基于剖面線的土地功能演變過程研究發(fā)現地形與巖性共同作用決定了土地功能的分布及其變化。
　?。?）土地利用功能結構、適宜性和綜合功能模型的構建
　　研究區(qū)生態(tài)主導型和生態(tài)-生產優(yōu)勢型結構占全區(qū)的95.8%，發(fā)揮著重要的生態(tài)涵養(yǎng)作用，僅3.06%的地區(qū)以生產為

7、主導功能，且保持較好的生態(tài)功能。通過各因子交互形成累積適宜性系數，構建了土地功能適宜性指數來分析土地功能分布的適宜程度，評價研究區(qū)生產功能并將其分為高度適宜區(qū)、中度適宜區(qū)和低度適宜區(qū)，分別占生產功能區(qū)的47.7%、34.7%、17.6%。基于適宜性指數模擬出復雜山區(qū)的土地功能分布，并選取奉節(jié)縣公平鎮(zhèn)和巫山縣官渡鎮(zhèn)進行實證研究并分析修正因素。從經濟發(fā)展與可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā)，通過層次分析法基于土地利用構建土地功能綜合指數模型。構建了土地利

8、用綜合功能模型，以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為單元分析了2015年研究區(qū)CF（土地利用綜合功能指數）空間分布。
　?。?）研究區(qū)土地功能演變下的生態(tài)效應變化
　　通過干度、綠度、濕度、熱度4個指標集成的 RSEI（遙感生態(tài)指數）評價了研究區(qū)2000年到2015年生態(tài)效應變化，結果表明研究區(qū)2000年RSEI均值為0.58，2015年為0.69，生態(tài)環(huán)境總體上改善。等級I面積減少了11.03%，等級II減少了14.78%，等級III增加了0.32%