基于生态系统服务的关中地区土地资源生态安全研究

发布时间：2020-03-27 10:35

【摘要】：随着人口的不断增长,城市化和工业化的加速推进,使区域土地利用在数量、结构及空间格局方面发生了巨大的变化,使得生态系统遭受着严重的威胁和破坏。另外,人类活动和日益加大的土地资源利用强度不仅会影响到生态系统服务功能和生态环境,对一个地区的土地资源生态安全也产生了直接或间接的影响。土地资源生态安全是生态安全的重要研究内容之一,尽管土地资源生态安全在理论和研究方法方面已取得了一定的研究进展,但大部分采用的是指标评价方法开展研究,差别大且不完善。基于生态系统服务视角构建评价指标体系的方法,开展典型区域的土地资源生态安全评价研究,这对区域土地资源可持续利用、促进区域环境及社会经济的可持续发展,具有重要的理论和实践指导意义。本文选取在陕西省经济发展中至关重要的关中地区作为研究区域,以土地利用数据、社会经济统计数据及其他相关资料为基础,利用GIS技术及数理统计分析方法,对关中地区1989-2010年的土地利用变化特征进行了较深入的分析；测算了生态系统服务价值,进而研究生态系统服务功能的变化,揭示了土地利用对生态系统服务功能的影响；最后,运用AHP法确定评价指标,并将生态系统服务功能考虑在内,结合PSR模型确定土地资源生态安全的评价指标体系,在此基础上对关中地区土地资源生态安全进行评价与分析,并针对关中地区土地资源生态安全存在的问题提出相应的对策建议。通过研究,本文得出以下主要结论： (1)关中地区土地利用变化特征显著。1989～2010年份间的耕地、水域、未利用土地面积呈现减少趋势,其余的土地利用类型面积都呈现增加趋势。林地的增幅最大,增加了450408.5hm2,而耕地的减幅最为明显,减少了519466.7hm2。园地的动态度最大,达到22.6%,而水域的动态度最小,仅为-2.5%。关中地区三个年份间的土地利用结构变化显著,耕地所占面积最大,但所占面积的比例呈现递减趋势,由1989年的40%降至2010年的31%；水域和交通用地则最小,1989年分别占1%、3%；而2010年两种土地利用类型所占比例持平,分别占到2%。 (2)关中地区耕地生态系统服务价值逐年减少,园地生态系统服务价值明显上升,林地生态系统服务价值持续增长。各类土地利用类型提供的生态系统服务价值由大到小依次为,林地耕地水域园地牧草地未利用地。耕地的生态系统服务价值逐年减少,由1989年的135.5亿元减少到2010年的108.6亿元,减少了26.9亿元。这是由于耕地面积大幅度减少,使得生态系统服务价值相应减少引起的。而园地的生态系统服务价值呈现明显上升趋势,尤其在1989～1999年间,涨幅十分明显,价值总量增加了25.9亿元。而林地的生态系统服务价值持续增长,牧草地的生态系统服务价值变化较小,维持在16.5亿元左右。水域的生态系统服务价值呈现先增高后降低的趋势,由39.6亿元增加到41.3亿元,再降至33.3亿元。近21年间减少了6.3亿元。这与人类活动对自然灾害的破坏导致水域面积的减少有着直接的联系。 (3)关中地区各单项生态系统服务功能变化显著。从各单项生态系统服务功能的变化来看,气候调节与土壤形成与保护变化最为明显,减幅接近10%。1989～1999年间,生态系统绝大部分功能的价值都在增加,只有水源涵养和废物处理功能价值在减少；而1999～2010年,绝大部分的生态系统服务功能值在减少,只有水源涵养生态系统价值在增长,增加了8%,其余功能价值都有小幅降低。从关中各地市的变化情况来看,生态系统服务功能总价值的空间变化特点也是极为显著的。各地市的生态系统服务总价值大小排序依次为：渭南市宝鸡市铜川市咸阳市西安市。按价值总量将关中地区各区县分为三个区间,1989年生态系统服务处在低值区的是长安区、咸阳市的大部分区县,而渭南市和宝鸡市的大部分区县都处在高值区；1999年土地资源生态安全状况有所改善,原先处于低值区的区县减少,而大部分处于中值区；2010年变化最为显著的是渭南市的部分区县,由高值区转入了中值区,说明近年来渭南市的生态环境保护已明显得到改善。 (4)关中地区土地资源生态安全状态有所好转。通过土地资源生态安全综合评价判断,1989、1999、2010年的关中地区的土地资源生态安全综合指数分别为0.7993、0.6143、0.7083,将关中地区土地资源生态安全综合评价指标值划分为五个等级：恶劣状态、风险状态、敏感状态、较安全状态、安全状态。关中地区土地资源生态安全总体上由1989年的风险状态逐渐转变为2010年的敏感状态,说明土地资源生态安全状况有所好转,各地市的土地资源生态安全改善幅度都比较大,改善幅度大小依次为：铜川市、渭南市、咸阳市、宝鸡市、西安市。而土地资源生态安全空间差异也较明显,宝鸡市、西安市、铜川市的安全状况较好,而渭南市、咸阳市的安全状况则较差。最后在关中地区的土地资源生态安全问题的基础之上,提出土地资源合理利用与生态安全建设对策,以期为关中地区土地资源有效配置、生态环境保护和社会经济可持续发展提供科学依据。本文的创新点在于： (1)通过变化分析与动因分析,在土地利用变化研究的基础上,对土地生态系统服务的时空演变以及土地利用与生态系统服务功能之间的关系进行了研究。 (2)基于生态系统服务的视角,在土地资源生态安全评价的指标体系构建时将生态系统服务功能列入评价指标内,充分考虑自然和人类活动对土地资源生态安全双重因素的影响,使评价结果更客观科学。
【学位授予单位】：陕西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：F301.2;X171

【参考文献】