生态脆弱区农村居民点用地演变与土地盐碱化的空间耦合关系研究

发布时间：2018-03-05 12:48

本文选题：农村居民点　切入点：土地退化　出处：《吉林大学》2017年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：LUCC计划和后续GLP计划的提出使得人地关系成为研究热点。人地关系研究以人类和土地系统变化为核心,强调二者间的相互影响和作用。越来越多的研究表明人类不合理的土地利用活动会加速生态环境脆弱区的土地退化。吉林西部位于干旱半干旱气候区的农牧交错带内,其区位特征和不合理的人类活动导致该区域的土地退化问题日益严重。农村居民点用地作为人类活动最直接的表现形式,其空间格局及演变过程也是LUCC研究的重要内容。近50年来,位于吉林西部的通榆县内农村居民点用地总规模持续增加,空间上,扩张与缩减共存。同时,农村居民点用地周围的土地盐碱化问题日趋严重,两者之间的作用反应了人类活动与土地退化之间的关系。因此,有必要探究生态环境脆弱区的人类活动与土地退化的交互作用机制和过程,分析人地关系的协调性,以实现生态环境脆弱区土地可持续利用和生态环境保护的双赢。本文以农村居民点用地动态演化与土地盐碱化的空间耦合关系为切入点,用农村居民点用地动态演化表征人类活动强度和过程,以盐碱地规模的动态变化表征土地退化的过程,运用多种统计分析方法、景观格局指数、空间统计分析方法和空间分析技术,刻画通榆县整体和次级区域内的农村居民点用地和盐碱地的空间格局特征与演化过程,并对生态环境脆弱区的农村居民点用地动态演化和土地盐碱化的影响因素进行深入研究,在此基础上,探讨了生态环境脆弱区的人类活动与土地退化的空间耦合关系。主要得出以下结论:(1)农村居民点用地总规模持续增加的过程中,其空间分布越来越均匀,农村居民点用地演变在时间上呈现阶段性特征,空间上存在地域差异。近50年内,通榆县内的农村居民点用地规模持续增加,但扩张速度趋缓。前40年的农村居民点用地变化速度快、强度大。1965—2005年间,各乡镇的农村居民点用地总规模均在增加;而2005—2015年间,各乡镇的农村居民点用地规模增加与减少并存。空间上,土地总面积大的乡镇内农村居民点用地变化速度更快,而农村居民点用地规模较小的乡镇内变化强度更大,地域差异明显。研究期内,农村居民点用地从各乡镇间的相对“均衡”向整个通榆县内均匀分布的方向发展。1965年,农村居民点用地呈现大分散小聚集的空间格局,各乡镇的农村居民点用地规模相差较小,县域内分布不均衡;到2005年,农村居民点用地的集聚分布区发生偏移,县域内的空间分布向均匀化发展。2005—2015年间,农村居民点用地微量增加,但空间格局未发生明显改变。(2)农村居民点用地的演变受到社会经济因素明显的引导作用,同时受自然地理条件的影响,是多种因素共同作用的结果。通榆县境内地势平坦,地面起伏度较低,气候干旱,因此,地形因素对农村居民点用地演变的影响较弱,水源是影响该区农村居民点用地分布的重要因素,但河流湖泊和水库水面对农村居民点用地演变的影响方式存在差异。交通、区位条件是促使农村居民点用地扩张的主要因素,同时,交通线近处的污染和噪声等不利影响,以及城镇建设占用,会导致农村居民点用地缩减。耕地与农村居民点用地呈现明显的共生关系,且农村居民点用地总规模与农业总人口数变化趋势的相关性显著,即耕地资源禀赋和人口压力所反映的人地关系是驱动农村居民点用地演变的重要因素;生态移民、集中居住等政策的实施会人为改变农村居民点用地的空间分布情况,成为影响农村居民点用地演变的因素之一。整体来看,农村居民点用地扩张一般都发生在区位条件较优或自然环境相对较好的区域;而农村居民点用地显著缩减则发生在自然环境恶化和区位条件相对较差的区域内。(3)盐碱地规模显著增加,演变呈现阶段性特征,空间格局未发生明显改变,但空间上的规模差异在缩小。从盐碱地总规模来看,研究期内通榆县的盐碱地显著增加。近50年来,通榆县内的土地盐碱化经历了快速恶化到逐渐转好的过程,前40年内的变化更剧烈。乡镇尺度上,盐碱地动态变化的强度和速度呈现显著的地域差异性,表现为土地盐碱化较重的乡镇内盐碱地扩张速度更快,而土地盐碱化较轻的乡镇内盐碱地扩张强度更大。1965年,通榆县的盐碱地主要分布在东北部地区,以十花道乡、鸿兴镇、双岗镇和八面乡为主要分布乡镇,而东南部区域的盐碱地规模相对较小。近50年来,通榆县土地盐碱化整体加剧,东北多、西南少的空间格局并未发生显著改变,但随着盐碱地的动态演化,盐碱地在空间上的规模差异缩小。降水量减少、温度升高、水资源短缺以及高强度的人类活动,都会加剧该区土地的盐碱化。(4)农村居民点用地演变与土地盐碱化之间存在一定的空间耦合关系,但这种关系受到土地盐碱化程度的制约。在土地盐碱化程度严重的区域内,人地矛盾更为突出,农村居民点用地演变与土地盐碱化存在较强的空间相关性;而在土地盐碱化程度较轻的区域内,土地利用有更多的选择空间,交通、区位等因素对农村居民点用地演变的作用更强,因此,农村居民点用地的扩张和缩减与土地盐碱化基本不存在空间相关性。农村居民点用地扩张降低了区域的土地生态系统服务价值,是土地退化的重要表征;而土地退化或环境恶化所胁迫的农村居民点用地缩减是人类不当利用土地的结果。在土地盐碱化严重的区域内,生态环境更加脆弱,可利用土地资源匮乏,极易导致土地过度利用,而过度利用又会加剧土地退化,形成恶性循环。因此,需要明确人类活动与土地退化的交互作用,优化生态脆弱区农村居民点用地的空间格局,进而改善生态环境,以实现土地资源的可持续利用。
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【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：F301.2

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