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生态薄弱区土地利用评价

2012-08-17 17:35 来源:生态保护论文 人参与在线咨询

 

中国是世界生态脆弱地区分布面积最大,生态脆弱性表现最明显的国家之一。近几十年来,随着人口的增长和粗放式经济的快速发展,生态脆弱区固有的人地矛盾进一步加剧,以土地退化为主要表征的生态与环境恶化趋势一直未能得到有效的控制,严重影响了区域的可持续发展。为此,如何合理评估土地可持续利用程度,进行有效的确管理,已成为国内众多学者关注的焦点。如不少学者分别针对生态脆弱的干旱绿洲地区[1-2]、农牧交错区[3-4]、喀斯特地区[5-6]、黄土高原地区[7-8],以及滨海盐碱地区[9]开展了一系列土地可持续利用及评价研究。然而,这些研究更多的是评估单一生态脆弱类型区中某一个或几个县/市(以下统称县)的土地可持续利用性,缺乏针对中国不同类型生态脆弱区土地可持续利用的综合评价和比较分析。该文拟以县域为研究单元,在全国范围内确定主要生态脆弱区的分布和类型,建立一套适用于全国不同生态脆弱类型的土地可持续利用评价体系,评价、比较中国不同生态脆弱区的土地可持续利用程度,以期为实现区域社会、经济和环境的可持续发展提供参考。

 

1研究数据与研究方法

 

1.1生态脆弱区的范围选择

 

参考我国学者对“脆弱生态环境”、“生态脆弱带”等的研究成果[10-11],选择黄土高原区、北方农牧交错区、西北干旱风沙区、西南岩溶区和三江源区等五大生态脆弱区作为研究范围。研究区共包括329个县,土地面积超过国土的30%,人口仅占全国人口的8.5%,大多属地广人稀地区(图1)。

 

1.2土地可持续利用评价体系

 

借鉴联合国FAO土地可持续管理评价框架[12],以及傅伯杰等论及的生态-经济-社会综合评价方法[13],采用层次分析法,选择18个指标,设置环境支持性、资源保护性、经济可行性和社会接受性等4个目标层,并应用专家打分法确定各指标权重(表1)。环境支持性体现生态脆弱区土地可持续利用的本底水平和敏感性程度,反映作为生态脆弱表征的土地退化的动态变化,设置指标为x1森林覆盖率、土地退化强度(包括x2沙漠化/石漠化指数)(2005年沙漠/石漠化面积相对20世纪80年代末变化百分比)、x3盐碱化指数(2005年盐碱化面积相对20世纪80年代末的变化百分比)、x4土地侵蚀强度[14]、x5林地指数(2005年林地面积相对80年代末的变化百分比)和x6湿地指数(2005年湿地面积相对20世纪80年代末的变化百分比)等5个指标和x7自然成灾率(自然成灾面积/耕地面积)。资源保护性强调生态脆弱区环境资源的脆弱性和外界的扰动性,突出生态脆弱区耕地增加、草地减少以及超载过牧等土地利用特征对土地可持续利用性的压力,设置指标为x8超载过牧强度(牛羊总饲养的羊单位/草地面积)和x9耕地增加率(2005年耕地面积相对20世纪80年代末的变化百分比)。经济可行性主要表征经济因素对于土地利用的驱动作用,反映生态脆弱地区存在的“越垦越穷,越穷越垦”的土地利用困局,尤其强调研究区农业生产的地位以及耕地所产生的综合效益和合理性,设置指标为x10农业产值占GDP比重、x11人均GDP以及农业现代化程度(包括有x12有效灌溉面积比例、x13单位面积化肥施用量、x14单位面积粮食产量、x15单位面积的农业产值和x16单位面积农机总动力等5个指标)。社会接受性则体现人口对土地利用的需求以及土地利用对于人口的容纳能力,突出人地关系的协调对土地可持续利用的全面影响,设置指标为x17农民人均纯收入和x18人口自然增长率。

 

1.3数据采集、处理和评价方法

 

依据20世纪80年年末和2005年的全国土地利用图,应用ArcGIS9.2软件获得基于县统计的20世纪80年代末和2005年的研究区各县面积、沙漠化面积、石漠化面积、盐碱化面积、林地面积和湿地面积;依据中国1:100万土壤侵蚀图提取研究区各县的土壤侵蚀等级及面积。上述空间数据皆来自于中国科学院资源与环境数据库。社会经济属性数据来自中国科学院资源与环境数据库的分县农村统计数据,以及1991年、2006年《中国县社会经济统计年鉴》。采用加权求和法进行土地可持续利用评价的技术流程为:获得原始数据后,并对其进行标准化处理,以县为单位,标准化数值乘以相应的指标权重后再相加,即可得综合评价的数值。

 

1.4土地可持续利用评价分级标准

 

将研究区所有县的评价数值排序,数值愈高,表明其土地可持续利用性愈强,反之愈弱。应用相对界定法,根据评价频率分布确定临界值,将评价结果划分为弱度、较弱、中度、较强和强度共5个土地可持续利用性等级(表2)。并且,对部分重要指标进行可持续性分级。对具实际意义的指标主要考虑研究区与全国平均水平的差异,对只有统计意义的指标主要根据其频率分布确定阈值,将这些评价值划分为弱度、较弱、中度和强度等4个等级(表3)。

 

2结果及分析

 

按照上述体系和标准计算,统计各分区不同土地可持续利用等级的县占各区总县数的比例,结果如图2。

 

2.1环境支持性评价

 

自然灾害频发、森林覆盖率低和土地退化严重均造成研究区较低的环境支持性。黄土高原区、西北干旱风沙区和农牧交错区的环境支持性较弱,较弱和弱度的土地可持续等级县分别有51个、32个和16个,各自占该区总县数的55.4%、49.2%和53.3%;三江源区和西南岩溶区中度、较强和强度可持续等级县比重分别达81.2%和78.4%,环境支持性相对较高。图3土壤侵蚀分级评价分布结合单项指标,2005年研究区自然成灾率达到15.5%,远高于全国10.8%的平均水平,黄土高原区和西南岩溶区分别高达20.2%和16.7%。森林覆盖率方面,生态脆弱区仅为8.1%,不及全国平均水平18.2%的一半,且分布不均,集中分布在西南岩溶区。土地退化方面,土地沙化/石漠化面积增加较快区域主要分布在农牧交错区和西南岩溶区:农牧交错区土由于该区垦殖和游牧方式交替,沙化面积15年间涨幅超过35%;西南岩溶区则普遍存在土地石漠化增加现象。需特别指出:黄土高原区是全国最为集中的水蚀剧烈区,水蚀极强度和剧烈的区域面积分别占全国的57%和72%,主要集中在陕、晋交界的榆林、吕梁和临汾地区,以及陕北与甘肃东部接壤的延安和庆阳地区。西北干旱风沙区是全国风蚀最为严重的地区,风蚀极强度和剧烈区域的面积分别占全国的61%和95%,严重侵蚀区域主要分布在该区西南部的新疆和田地区,以及该区东北部的内蒙古、甘肃接壤的阿拉善盟和张掖市。农牧交错区风蚀、水蚀分布也比较广泛,严重侵蚀区域主要分布在毛乌素沙地(图3)。

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