盛書薇, 董 斌, 李 鑫, 李欣陽, 汪 慶, 楊少文, 汪 濤, 楊 李, 錢國英

(安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 理學(xué)院, 安徽 合肥 230036)

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升金湖國家自然保護(hù)區(qū)土地利用生態(tài)風(fēng)險評價

盛書薇, 董 斌, 李 鑫, 李欣陽, 汪 慶, 楊少文, 汪 濤, 楊 李, 錢國英

(安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 理學(xué)院, 安徽 合肥 230036)

摘要：[目的] 為了有效保護(hù)升金湖國家自然保護(hù)區(qū)生態(tài)環(huán)境。[方法] 根據(jù)安徽省升金湖國家自然保護(hù)區(qū)1986,2002和2011年3期TM遙感影像,運(yùn)用ERDAS,ArcGIS等軟件,結(jié)合升金湖自然保護(hù)區(qū)土地利用現(xiàn)狀,將升金湖自然保護(hù)區(qū)試驗區(qū)、核心區(qū)、緩沖區(qū)3個功能區(qū)的影像進(jìn)行監(jiān)督分類,劃分成建設(shè)用地、草地、耕地、林地、水域、未利用地、交通用地和園地8個地類,并統(tǒng)計各土地利用類型面積。采用層次分析法和模糊數(shù)學(xué)法建立土地利用生態(tài)風(fēng)險評價模型,計算土地利用生態(tài)風(fēng)險指數(shù)。[結(jié)果] 保護(hù)區(qū)整體的土地利用生態(tài)風(fēng)險等級為中級,1986—2011年,土地利用生態(tài)風(fēng)險逐漸增強(qiáng)。其中,核心區(qū)的土地利用生態(tài)風(fēng)險指數(shù)相對較低,但也呈逐漸增強(qiáng)趨勢;試驗區(qū)的土地利用生態(tài)風(fēng)險指數(shù)較大,緩沖區(qū)的土地利用生態(tài)風(fēng)險指數(shù)變化明顯,土地利用生態(tài)風(fēng)險較嚴(yán)重。[結(jié)論] 升金湖自然保護(hù)區(qū)生態(tài)風(fēng)險呈上升趨勢,需要采取措施,建立預(yù)警機(jī)制,有效控制升金湖的生態(tài)風(fēng)險。

關(guān)鍵詞：自然保護(hù)區(qū); 土地利用; 生態(tài)風(fēng)險; 評價模型; 升金湖

隨著人類社會的發(fā)展, 土地的利用也發(fā)生著劇烈的變化，土地利用的變化對土地生態(tài)系統(tǒng)的各個方面以及對區(qū)域的生態(tài)安全起著重要的作用。因此,研究土地利用生態(tài)風(fēng)險,對于了解生態(tài)環(huán)境和合理利用土地資源,恢復(fù)和治理生態(tài)環(huán)境具有極其重要的現(xiàn)實意義,也能為制定生態(tài)安全條件下的土地利用規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)[1]。20多年來,生態(tài)風(fēng)險評價研究經(jīng)歷了從環(huán)境風(fēng)險到生態(tài)風(fēng)險再到區(qū)域生態(tài)風(fēng)險評價的發(fā)展歷程[2]，區(qū)域生態(tài)風(fēng)險評價近年來成為生態(tài)風(fēng)險研究的重要方向。區(qū)域生態(tài)風(fēng)險評價是在區(qū)域尺度上描述和評估區(qū)域的環(huán)境污染、人為活動或自然災(zāi)害對生態(tài)系統(tǒng)及其組分產(chǎn)生不利作用的可能性和大小的過程[3]。近年來，國內(nèi)外都有一些區(qū)域生態(tài)風(fēng)險評價的研究，國外的研究主要有：在土地利用變化生態(tài)風(fēng)險方面，Wallack[4]根據(jù)土地利用方式、營養(yǎng)物質(zhì)濃度與殺蟲劑濃度之間的相關(guān)關(guān)系,以土地利用方式等數(shù)據(jù)代替殺蟲劑濃度，通過分區(qū)的方法定量地評價了殺蟲劑對水域造成的可能影響；Walker等[5]評價了農(nóng)業(yè)土地利用和居住用地擴(kuò)展對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的潛在生態(tài)風(fēng)險；Angela等[6]研究了Codorus Creek流域多壓力因子區(qū)域生態(tài)風(fēng)險，利用相對風(fēng)險評價的方法思想構(gòu)建了基于壓力因子—受體—生境3者相互關(guān)系的概念模型。國內(nèi)的研究主要有殷浩文[7]將生態(tài)風(fēng)險評價過程分為5個基本部分：風(fēng)險源分析、受體評價、暴露評價、危害評價和風(fēng)險表征；王春梅等[8]應(yīng)用Blither生態(tài)風(fēng)險評價模式對東北地區(qū)森林資源進(jìn)行了生態(tài)風(fēng)險評價研究，指出東北區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)存在的主要生態(tài)風(fēng)險問題。

升金湖自然保護(hù)區(qū)作為重要的國家自然保護(hù)區(qū)，其生態(tài)環(huán)境狀況的好壞不僅影響到人類的生活，還影響到很多珍稀鳥類的生存，因此對升金湖保護(hù)區(qū)的土地利用生態(tài)風(fēng)險狀況進(jìn)行評價，劃分土地利用生態(tài)風(fēng)險等級，研究土地利用生態(tài)風(fēng)險高低的原因，并給出治理意見，為當(dāng)?shù)氐耐恋刭Y源管理提供科學(xué)依據(jù)，促進(jìn)當(dāng)?shù)赝恋乩门c生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展十分的必要[9]。

1研究區(qū)概況

升金湖國家自然保護(hù)區(qū)位于安徽省南部池州市境內(nèi)，瀕臨長江。地處東經(jīng)116°55′—117°15′，北緯30°15′—30°30′。坐落于東至縣與貴池區(qū)交界處，全境以升金湖為中心，沿岸分別向外延伸2.5 km左右?？偯娣e3 3340 hm2，其中升金湖面積13 300 hm2。升金湖功能區(qū)劃分為核心區(qū)、緩沖區(qū)、試驗區(qū)3個部分。其中，核心區(qū)10 150 hm2，位于保護(hù)區(qū)中心部位，主要由水面組成，是珍稀水鳥集中分布的區(qū)域。緩沖區(qū)10 300 hm2，位于核心區(qū)外圍，由保護(hù)區(qū)、退耕還湖人工圩、灘涂組成，有一定數(shù)量的珍稀水鳥分布。試驗區(qū)12 890 hm2，主要由保護(hù)區(qū)內(nèi)沿湖四周的陸地部分組成。保護(hù)區(qū)以升金湖為主體，由升金湖及周圍的灘地組成，保護(hù)區(qū)除水域外，耕地占用面積最大，其次是林地，主要分布在保護(hù)區(qū)的東南方。園地、草地面積較小。保護(hù)區(qū)內(nèi)生物資源極其豐富，生物種類繁多。升金湖是中國東部大型水禽重要的越冬地和遷徙停歇地。隨著經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展，如何在土地利用過程中既保證資源的有效利用，又能規(guī)避可能產(chǎn)生的生態(tài)風(fēng)險，有效地保護(hù)與改善生態(tài)環(huán)境，這成為升金湖保護(hù)區(qū)土地利用生態(tài)風(fēng)險研究的重點[10]。

2研究方法

2.1　數(shù)據(jù)源選擇與數(shù)據(jù)預(yù)處理

本文采用的土地利用數(shù)據(jù)為升金湖保護(hù)區(qū)1986年7月、2002年7月、2011年8月(月平均降雨量分別為173 mm，171 mm和170 mm)3期TM遙感影像，根據(jù)地區(qū)地理特征和影像質(zhì)量，結(jié)合升金湖保護(hù)區(qū)1∶10 000地形圖和升金湖保護(hù)區(qū)功能分區(qū)圖，運(yùn)用ERDAS軟件，進(jìn)行波段融合、幾何校正、圖像增強(qiáng)和裁剪等數(shù)據(jù)預(yù)處理。參考中華人民共和國土地管理行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)縣級土地利用總體規(guī)劃編制規(guī)程及相關(guān)文獻(xiàn)，結(jié)合研究區(qū)實際情況，通過監(jiān)督分類將保護(hù)區(qū)的現(xiàn)狀土地覆被類型分為8個地類：建設(shè)用地、草地、耕地、林地、水域、未利用地、交通用地和園地[11]，分類結(jié)果經(jīng)檢驗，Kappa系數(shù)為0.91，將外業(yè)調(diào)查的210個樣點與影像圖進(jìn)行比照，95%的樣點與影像相符，分類精度較高。再運(yùn)用ArcGIS軟件的統(tǒng)計功能對各地類面積進(jìn)行統(tǒng)計，得出各地類面積及土地利用轉(zhuǎn)移矩陣(表1)。

表1　1986-2011年升金湖土地利用轉(zhuǎn)移矩陣　hm2

注：A代表1986年，B代表2011年。

從表1中可以看到，25 a，各地土地利用類型的面積均有變化，尤其是耕地和水域的面積變化比較明顯，耕地減少了4 604.58 hm2，有465.66 hm2轉(zhuǎn)變成建設(shè)用地，3 717.59 hm2轉(zhuǎn)變成了水域，建設(shè)用地和交通用地都有所增加。

參考池州市統(tǒng)計年鑒，經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)公報，整理當(dāng)?shù)氐纳鐣?jīng)濟(jì)，環(huán)境數(shù)據(jù)，采用相關(guān)分析方法，篩選與升金湖保護(hù)區(qū)土地利用生態(tài)風(fēng)險相關(guān)的指標(biāo)，運(yùn)用層次分析法確定生態(tài)風(fēng)險指標(biāo)權(quán)重，建立生態(tài)風(fēng)險評價模型，最后計算土地利用生態(tài)風(fēng)險指數(shù)。

2.2　模糊數(shù)學(xué)綜合評價法

層次分析方法是美國運(yùn)籌學(xué)家薩蒂于20世紀(jì)70年代提出的一種定性與定量相結(jié)合的系統(tǒng)分析方法[12]。該方法既可以把定量與定性分析有機(jī)結(jié)合起來，又能體現(xiàn)生態(tài)風(fēng)險評價的綜合性、整體性和層次性。模糊數(shù)學(xué)綜合評價是以模糊數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)，應(yīng)用模糊關(guān)系合成的原理，將不易定量的因素定量化，從而實現(xiàn)評價的一種方法[13]。這兩種方法在區(qū)域風(fēng)險評價中應(yīng)用較廣泛。本文在層次分析法確定各項因子權(quán)重的基礎(chǔ)上，利用模糊數(shù)學(xué)模型綜合評價升金湖保護(hù)區(qū)土地利用生態(tài)風(fēng)險，計算土地利用生態(tài)風(fēng)險指數(shù)，劃分土地利用生態(tài)風(fēng)險等級，分析土地利用生態(tài)風(fēng)險狀況。

2.3　評價指標(biāo)因子及其權(quán)重

將升金湖保護(hù)區(qū)的遙感影像，運(yùn)用ERDAS軟件中的Classifier模塊專家分類器分別提取建設(shè)用地、草地、耕地、林地、水域、未利用地、交通用地和園地，將這8類土地利用類型合并成土地利用格局圖。利用景觀生態(tài)分析軟件Fragstats 對斑塊、類型和景觀等森林景觀指數(shù)分別進(jìn)行計算，從而得到整個研究區(qū)域3個時期的景觀指數(shù)[14]。升金湖土地利用生態(tài)風(fēng)險的研究，不僅是從景觀角度評價生態(tài)風(fēng)險，主要研究土地利用的變化引起的土地利用生態(tài)風(fēng)險的變化，包括土地、景觀和人類活動的影響，得出的結(jié)果比較綜合全面。

黃峪口溝屬于季節(jié)性溝道，長度8.5km。近年溝道大部分干涸，僅在兩處長約800 m的溝段范圍內(nèi)有長流水，其他溝段只有在強(qiáng)降雨條件下局部可出現(xiàn)短時間徑流。水體底質(zhì)以泥沙和細(xì)砂為主，水流緩慢。溝道中游建有一個小塘壩，水面面積約5 000 m2。

土地利用生態(tài)風(fēng)險評價因子的選擇及其權(quán)重的確定是評價的關(guān)鍵。升金湖保護(hù)區(qū)土地利用生態(tài)風(fēng)險評價，主要是研究土地利用對人類及社會持續(xù)發(fā)展的適宜程度，土地利用生態(tài)系統(tǒng)受到人口、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的壓力的大小。根據(jù)研究區(qū)土地利用特點以及資料的可獲取性，運(yùn)用相關(guān)分析方法選取能體現(xiàn)土地利用生態(tài)風(fēng)險的評價因子，分為土地利用因子、生態(tài)、環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)因子4個類別，即4個準(zhǔn)則層指標(biāo)(見表2)。由于升金湖保護(hù)區(qū)屬于池州市境內(nèi)，地跨貴池區(qū)和東至縣，研究區(qū)的各類指標(biāo)不容易直接獲取，所以，本文選取的數(shù)據(jù)是按照每個縣的平均值或者單位面積進(jìn)行計算，并且對所有指標(biāo)進(jìn)行歸一化處理，以消除不同量綱的影響并進(jìn)行統(tǒng)一建模。

表2　土地利用生態(tài)風(fēng)險評價指標(biāo)

土地利用生態(tài)風(fēng)險評價指標(biāo)體系構(gòu)建的關(guān)鍵是權(quán)重的確定。本文運(yùn)用Yaahp層次分析法軟件對土地利用生態(tài)風(fēng)險影響因子的權(quán)重進(jìn)行確定，Yaahp層次分析軟件原理主要是專家打分，根據(jù)指標(biāo)之間重要性的對比，選取相關(guān)的專家，通過軟件計算得出權(quán)重。生態(tài)風(fēng)險評價指標(biāo)包含4個指標(biāo)層，分別是：土地利用因子、景觀生態(tài)因子、社會與經(jīng)濟(jì)因子和環(huán)境因子。先對這一指標(biāo)層的權(quán)重進(jìn)行打分確定，其中土地利用因子和生態(tài)因子對生態(tài)風(fēng)險的影響較大，社會與經(jīng)濟(jì)因子和環(huán)境因子的影響較小。其次確定這4個指標(biāo)層下的子指標(biāo)權(quán)重，運(yùn)用相關(guān)分析方法，將影響保護(hù)區(qū)生態(tài)風(fēng)險的指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，將相關(guān)顯著的指標(biāo)進(jìn)行剔除，最終選取了14個指標(biāo)構(gòu)建升金湖保護(hù)區(qū)土地利用生態(tài)風(fēng)險評價指標(biāo)體系。土地利用因子的子指標(biāo)包括建設(shè)用地百分比，單位面積水資源總量，耕地墾殖指數(shù)；景觀生態(tài)因子的子指標(biāo)包括植被覆蓋率、土地利用多樣性指數(shù)和土地利用優(yōu)勢度指數(shù)，其中土地利用多樣性指數(shù)表征景觀中土地類型的復(fù)雜性、類型的齊全程度或多樣性的狀況。多樣性指數(shù)越大，表示土地類型越豐富，對于生態(tài)風(fēng)險的穩(wěn)定性起正向作用。土地利用優(yōu)勢度指數(shù)表示一種或幾種土地利用類型在整體區(qū)域中的優(yōu)勢或程度，優(yōu)勢度越大，主導(dǎo)功能越顯著，地區(qū)生態(tài)穩(wěn)定性也越強(qiáng)；社會與經(jīng)濟(jì)因子的子指標(biāo)包括人口密度，人均GDP，工業(yè)總產(chǎn)值和糧食總產(chǎn)量；環(huán)境因子的子指標(biāo)包括年均降水量、年均氣溫、農(nóng)村化肥施用量和農(nóng)村農(nóng)藥使用量。運(yùn)用Yaahp層次分析軟件計算得出各類指標(biāo)權(quán)重，判斷矩陣均采用群體判斷的方法構(gòu)造，根據(jù)4個指標(biāo)層的14個指標(biāo)的遞階層次結(jié)構(gòu), 以上一層次元素為準(zhǔn)則,對它所支配的下一層次各元素的相對重要性兩兩比較,使用1—9比例標(biāo)度法, 請有關(guān)專家給出判斷矩陣的元素值,從而形成層次分析的判斷矩陣[15]。結(jié)果分別構(gòu)造A-B，B-C的判斷矩陣，再進(jìn)行層次單排序的一致性檢驗。當(dāng)隨機(jī)一致性比率CR,即

CR=(λmax-n)/〔(n-1)·RI〕

(1)

式中：λmax——判斷矩陣的最大特征值； RI——平均隨機(jī)一致性指標(biāo)； 當(dāng)CR<0.1時,認(rèn)為層次單排序結(jié)果有滿意的一致性,否則需要重新調(diào)整后再計算。最后計算得出層次總排序總一致性比例CR的值為0.043 8，小于規(guī)定的0.1，因此土地利用生態(tài)風(fēng)險評價指標(biāo)層次總排序具有滿意的一致性。評價指標(biāo)體系及權(quán)重值見表2。

從表2中可以看出：建設(shè)用地面積比、植被覆蓋率、單位面積水資源總量、土地利用多樣性指數(shù)、人口密度和耕地墾殖指數(shù)這6個指標(biāo)所占權(quán)重較大，對生態(tài)風(fēng)險的影響較大。

2.4　評價模型的建立

2.4.1評價集確定按照升金湖保護(hù)區(qū)試驗區(qū)、核心區(qū)和緩沖區(qū)3個功能區(qū)，將反映土地利用生態(tài)風(fēng)險特征的14個評價指標(biāo)建立評價集。其中，評判對象集為Y={Yi(i=1,2,3)}，Yi——升金湖保護(hù)區(qū)第i個功能區(qū);評判指標(biāo)集為X={Xj(j=1,2,3,…,14)}，Xj——第j個評價指標(biāo)。

2.4.2隸屬矩陣的確定本文選取的土地利用生態(tài)風(fēng)險指標(biāo)的隸屬度需由隸屬函數(shù)確定，針對定量指標(biāo)所采用的隸屬函數(shù)是指對對n個方案的m個指標(biāo)建立目標(biāo)特征值矩陣，即3期升金湖自然保護(hù)區(qū)的14個指標(biāo)組成的目標(biāo)特征值矩陣為：

式中：m=1,2,…,14；n=1,2,3。

上述各項指標(biāo)通過層次分析法確立權(quán)重后，再把升金湖保護(hù)區(qū)3個功能區(qū)的14個指標(biāo)的實測和統(tǒng)計數(shù)據(jù)建立隸屬度函數(shù)，由于各指標(biāo)的性質(zhì)不同，各指標(biāo)采取隸屬度函數(shù)也不同。具體方法如下：

x(i,j)=xmin(j)/x*(i,j) (值越小風(fēng)險越小的指標(biāo)因子)

式中：x(i,j)——指標(biāo)特征值規(guī)格化的序列； x*(i,j)——第i樣本的第j個指標(biāo)； xmax(j)——第j個指標(biāo)的最大值；xmin(j)——第j個指標(biāo)的最小值[15]。

保護(hù)區(qū)土地利用生態(tài)風(fēng)險指標(biāo)體系的14個指標(biāo)中，值越大風(fēng)險越大的指標(biāo)因子有：建設(shè)用地百分比、人口密度、農(nóng)村化肥施用量、農(nóng)村農(nóng)藥使用量，其余10個指標(biāo)因子都是值越大風(fēng)險越小。由此組成1986，2002和2011年3期升金湖保護(hù)區(qū)3個功能區(qū)的14個評價指標(biāo)的隸屬度矩陣為：試驗區(qū)核心區(qū)緩沖區(qū) 試驗區(qū)核心區(qū)緩沖區(qū) 試驗區(qū)核心區(qū)緩沖區(qū)

由表1 可知，土地利用生態(tài)風(fēng)險評價14個指標(biāo)的權(quán)重矩陣A為:

A=[0.379 90.127 20.056 70.165 10.073 70.024 7

0.066 40.031 00.013 90.006 50.031 80.005 1

0.009 40.008 6]

2.4.3評價模型建立根據(jù)保護(hù)區(qū)土地利用生態(tài)風(fēng)險評價指標(biāo)以及各指標(biāo)的權(quán)重，由于14個指標(biāo)因子都對土地利用生態(tài)風(fēng)險起作用，所以采用模糊數(shù)學(xué)中的加權(quán)平均模型建立該研究區(qū)的土地利用生態(tài)風(fēng)險評價模型：

(2)

式中：ERI——土地利用生態(tài)風(fēng)險指數(shù)；Gi——第i個土地利用生態(tài)風(fēng)險評價指標(biāo)的值；Ai——評價指標(biāo)Gi的權(quán)重。該模型中乘以100是為了使評價結(jié)果便于運(yùn)用[16]。

3結(jié)果與分析

3.1　評價結(jié)果及其動態(tài)變化

按照公式(2)的綜合評價模型分別計算了1986，2002和2011年升金湖保護(hù)區(qū)的土地利用生態(tài)風(fēng)險值(見表3)。

表3　升金湖保護(hù)區(qū)各功能區(qū)土地利用生態(tài)風(fēng)險評價得分

按照3個功能區(qū)面積比例，計算整個升金湖保護(hù)區(qū)的土地利用生態(tài)風(fēng)險指數(shù)值結(jié)果如表4所示。

表4　升金湖保護(hù)區(qū)土地利用生態(tài)風(fēng)險指數(shù)值ERI

保護(hù)區(qū)的主體為升金湖水域，整個保護(hù)區(qū)生態(tài)風(fēng)險區(qū)域差異較大，參考土地利用生態(tài)風(fēng)險評價分級標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合該區(qū)實際情況，將升金湖保護(hù)區(qū)土地利用生態(tài)風(fēng)險分為4個等級，分別為:低風(fēng)險區(qū)、較低風(fēng)險區(qū)、中風(fēng)險區(qū)和高風(fēng)險區(qū)，生態(tài)風(fēng)險值小于35的屬于低風(fēng)險區(qū)。35~55屬于較低風(fēng)險區(qū)，55~75之間的為中風(fēng)險區(qū)，>75的為高風(fēng)險區(qū)[17]。各功能區(qū)風(fēng)險分級表見表5。

表5　土地利用生態(tài)風(fēng)險總體分級

3.2　評價結(jié)果分析

升金湖保護(hù)區(qū)1986，2002和2011年的土地利用生態(tài)風(fēng)險最終評價結(jié)果是,保護(hù)區(qū)3期的土地利用生態(tài)風(fēng)險均為中級(表5)，總體的處于安全狀態(tài)。各功能區(qū)的土地利用生態(tài)風(fēng)險有所差別，試驗區(qū)和緩沖區(qū)的土地利用生態(tài)風(fēng)險較高，核心區(qū)的土地利用生態(tài)風(fēng)險相對低一些(圖1)。

從表2可知，核心區(qū)和緩沖區(qū)的土地利用生態(tài)風(fēng)險指數(shù)均在上升，且核心區(qū)的變化率較大。核心區(qū)是升金湖的主體部分，主要是水域，25 a間，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展以及人類活動的影響，使核心區(qū)的土地利用生態(tài)風(fēng)險增強(qiáng)。緩沖區(qū)的土地利用生態(tài)風(fēng)險變化明顯，建設(shè)用地和交通用地增加較多，耕地有所減少，人類活動比較頻繁，對該地區(qū)的生態(tài)風(fēng)險影響較大[18]。試驗區(qū)的土地利用生態(tài)風(fēng)險指數(shù)先增后降，1986—2002年，土地利用生態(tài)風(fēng)險增強(qiáng)，2002—2011年土地利用生態(tài)風(fēng)險有所緩和，這段期間試驗區(qū)的林地面積增加較多，森林覆蓋率增加，使試驗區(qū)的土地利用生態(tài)風(fēng)險指數(shù)有所降低。

圖1　升金湖保護(hù)區(qū)土地利用生態(tài)風(fēng)險評價

升金湖25 a間，土地利用類型發(fā)生了一定的變化，耕地面積減少，主要轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地、交通用地和水域。水域面積雖然增多，但是水質(zhì)變差，農(nóng)藥化肥的使用以及廢水的排放使升金湖的水質(zhì)受到一定的影響，因此升金湖的風(fēng)險在增強(qiáng)。升金湖棲息的鳥類數(shù)量也有所減少，珍稀鳥類變少，它們棲息的草地數(shù)量減少，種種跡象表明，升金湖的保護(hù)十分必要。

4結(jié)論與討論

(1) 1986—2002年，升金湖保護(hù)區(qū)土地利用生態(tài)風(fēng)險變化較大，生態(tài)風(fēng)險值上升了13.7，這段時間，國家處于快速發(fā)展時期，建設(shè)用地，交通用地數(shù)量劇增，人類對升金湖保護(hù)區(qū)的影響比較大。2002—2011年，升金湖保護(hù)區(qū)土地利用生態(tài)風(fēng)險值上升了4.74，這期間保護(hù)區(qū)生態(tài)風(fēng)險變化速度有所減緩，國家強(qiáng)調(diào)可持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)資源的可持續(xù)利用，因此人們在進(jìn)行土地利用的同時，采取了一些保護(hù)環(huán)境措施，如增加林地的面積，對耕地進(jìn)行保護(hù)，對農(nóng)藥化肥的使用有所控制，使升金湖保護(hù)區(qū)的土地利用生態(tài)風(fēng)險變化有所減緩。

(2) 升金湖保護(hù)區(qū)核心區(qū)的土地利用生態(tài)風(fēng)險值比較低，核心區(qū)主要土地利用類型是水域，是該保護(hù)區(qū)的主體，影響著很多水禽的生存。25 a間，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展對升金湖的水質(zhì)有一定的影響，導(dǎo)致水質(zhì)有一定程度的下降，保護(hù)區(qū)土地利用生態(tài)風(fēng)險增大。試驗區(qū)和緩沖區(qū)建設(shè)用地和耕地比重較大，人類活動較頻繁，對生態(tài)風(fēng)險的影響較大，生態(tài)風(fēng)險值較高，土地利用生態(tài)風(fēng)險較嚴(yán)重。

(3) 25 a間，人類對升金湖保護(hù)區(qū)的土地利用有較大的變化，對保護(hù)區(qū)的環(huán)境產(chǎn)生了一定的影響，保護(hù)區(qū)水禽的數(shù)量減少，水質(zhì)變差，水面積有所減少。針對目前的狀況，需要采取一定的措施控制升金湖保護(hù)區(qū)的土地利用生態(tài)風(fēng)險，避免其生態(tài)環(huán)境繼續(xù)惡化。保護(hù)區(qū)水產(chǎn)養(yǎng)殖應(yīng)該注意量的控制，防止過度捕撈，注意生活污水的排放與治理，保護(hù)水質(zhì)。試驗區(qū)和緩沖區(qū)的發(fā)展要注重環(huán)境的保護(hù)，耕地比例比較大的試驗區(qū)，農(nóng)藥和化肥的用量要適當(dāng)。合理利用耕地資源，控制建設(shè)用地的增加，土地利用要按照規(guī)劃執(zhí)行，使保護(hù)區(qū)土地利用達(dá)到社會，經(jīng)濟(jì)，生態(tài)效益的協(xié)調(diào)發(fā)展。

(4) 升金湖國家自然保護(hù)區(qū)是很多珍稀水禽的棲息地，人類的活動影響著保護(hù)區(qū)的環(huán)境也影響著水禽的生存，保護(hù)區(qū)的土地利用生態(tài)風(fēng)險目前處于安全狀態(tài)。要控制土地利用生態(tài)風(fēng)險的惡化，建立預(yù)測預(yù)警機(jī)制，使其保持在安全狀態(tài)。本文只是對升金湖自然保護(hù)區(qū)土地利用生態(tài)風(fēng)險進(jìn)行評價，還需進(jìn)一步對土地利用生態(tài)風(fēng)險進(jìn)行預(yù)測預(yù)警研究，通過動態(tài)監(jiān)測，保護(hù)升金湖的生態(tài)環(huán)境。

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Ecological Risk Assessment of Land Use in Shengjin Lake National Nature Reserve

SHENG Shuwei, DONG Bin, LI Xin, LI Xinyang,

WANG Qing, YANG Shaowen, WANG Tao, YANG Li, QIAN Guoying

(SchoolofScience,AnhuiAgriculturalUniversity,Hefei,Anhui230036,China)

Abstract：[Objective] To protect Shengjin Lake national nature reserve, in Anhui Province, effectively. [Methods] On the basis of three periods of TM remote sensing images of Shengjin Lake national nature reserve in 1986, 2002 and 2011, by using ERDAS and ArcGIS tools, in consideration of the current land use in Shengjin Lake nature reserve for supervision classification, the Shengjin Lake nature reserve was classified into three function areas, such as experimental area, core area and buffer area. The nature reserve area was divided into eight parts of construction land, grassland, cultivated land, forest land, waters, unused land, traffic land and garden plot, and the land use area was summarized. By using the hierarchical analysis and fuzzy mathematics method of land use to build ecological risk assessment model, the ecological risk index of land use was draw up. [Results] The overall risk value of Shengjin Lake was intermediate, and the ecological risk index increased gradually from 1986 to 2011. Among them, the core area of ecological risk was lower, but it also trended to increase gradually. At the same time, experimental area of ecological risk value was higher than that of the core area, and the buffer area ecological risk value variation was obvious and ecological risk of land use was serious. [Conclusion] The ecological risk of Shengjin Lake nature reserve tends to rise. Some measures should be taken to build early warning mechanism to control the ecological risk of Shengjin Lake nature reserve.

Keywords:national nature reserve; land use; ecological risk; evaluation model; Shengjin Lake

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1000-288X(2015)03-0305-06

中圖分類號：X36， F590

通信作者：董斌(1970—),男(漢族),安徽懷寧市人,博士,教授,碩士生導(dǎo)師,主要從事測繪地理信息技術(shù)及其生態(tài)環(huán)境應(yīng)用研究。E-mail:dbhy123@sina.com。

收稿日期：2014-03-03修回日期：2014-04-21

資助項目：安徽省國土資源廳科技項目“升金湖國家自然保護(hù)區(qū)土地利用/覆被變化與生態(tài)風(fēng)險評價研究”(2012-K-24); 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)資助引進(jìn)與穩(wěn)定人才科研啟動項目(wd2011-07); 安徽省國土資源廳科技項目(2011-K-23); 安徽省高校省級自然科學(xué)研究項目(KJ2012Z108); 安徽省國土資源科技項目(2013-K-10)

第一作者：盛書薇(1990—),女(漢族),安徽淮南市人,碩士研究生,研究方向為土地信息技術(shù)及管理。E-mail:1016957650@qq.com。