王旭熙，彭　立，蘇春江，徐定德，陳田田

1 中國科學(xué)院水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所，成都 610041 2 中國科學(xué)院大學(xué)，北京 100049

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基于景觀生態(tài)安全格局的低丘緩坡土地資源開發(fā)利用
——以四川省瀘縣為例

王旭熙1,2，彭立1,*，蘇春江1，徐定德1,2，陳田田1,2

1 中國科學(xué)院水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所，成都 610041 2 中國科學(xué)院大學(xué)，北京 100049

摘要:低丘緩坡土地資源開發(fā)是緩解人地矛盾、優(yōu)化土地配置的有效途徑。以四川省瀘縣為例，首先界定了低丘緩坡土地資源的范圍，提取低丘緩坡土地資源面積共計331.71km2。然后基于ArcGIS空間分析模塊，以生態(tài)用地保護為目的，選取土地覆蓋類型與地形坡度為阻力因子，應(yīng)用最小累計阻力模型建立瀘縣景觀生態(tài)安全格局。通過與瀘縣低丘緩坡土地資源現(xiàn)狀的疊加分析，對位于不同景觀安全水平的低丘緩坡土地資源進行分類，將低丘緩坡土地資源分為優(yōu)先開發(fā)型、適度開發(fā)型、限制開發(fā)型、禁止開發(fā)型4種類型，其面積分別為108.72、97.03、68.36、57.60km2，并分析各類型特征，提出了相應(yīng)的低丘緩坡土地資源開發(fā)利用規(guī)劃,旨在為研究區(qū)生態(tài)安全策略以及低丘緩坡土地資源的合理開發(fā)與利用等提供科學(xué)參考。

關(guān)鍵詞：低丘緩坡；景觀安全格局；最小阻力模型；土地資源開發(fā)

隨著中國城鎮(zhèn)化的快速推進，使得建設(shè)用地需求數(shù)量迅速上升，經(jīng)濟社會的發(fā)展與土地資源利用管理、生態(tài)環(huán)境保護之間的矛盾日益尖銳，已經(jīng)成為了制約經(jīng)濟發(fā)展的重要因素。合理開發(fā)低丘緩坡土地資源能為建設(shè)用地拓展空間，有效保護耕地和節(jié)約集約用地，是當(dāng)前解決用地矛盾的重要途徑。因此，低丘緩坡土地資源的開發(fā)具有非常重要的現(xiàn)實意義。目前，關(guān)于低丘緩坡土地資源的研究已日益受到關(guān)注，其研究主要集中在低丘緩坡土地資源規(guī)劃以及相關(guān)政策研究、低丘緩坡土地資源利用現(xiàn)狀、土地資源開發(fā)適宜性等方面[1- 5]。由于低丘緩坡土地資源大多具有生態(tài)敏感性和生態(tài)脆弱性等特征，因而在其開發(fā)前應(yīng)該優(yōu)先識別與保護對維持區(qū)域生態(tài)安全具有至關(guān)重要作用的生態(tài)屏障，構(gòu)建生態(tài)安全格局，從而促進區(qū)域可持續(xù)發(fā)展。

生態(tài)安全格局被認(rèn)為是實現(xiàn)區(qū)域生態(tài)安全的基本保障和重要途徑[6]。近10年，生態(tài)安全格局的研究受到我國學(xué)者高度關(guān)注，對區(qū)域生態(tài)安全格局的概念、理論基礎(chǔ)和構(gòu)建方法等方面進行了研究[7-10]，馬克明等[11]提出了區(qū)域生態(tài)安全格局的概念、理論基礎(chǔ)、設(shè)計原則與方法，適應(yīng)了生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)和生物多樣性保護的發(fā)展需求；俞孔堅等[6]基于景觀安全格局理論，運用GIS和空間分析技術(shù)，構(gòu)建了北京市生態(tài)安全格局網(wǎng)絡(luò)；蒙吉軍等[12]借助多目標(biāo)化模型和空間分析技術(shù)，構(gòu)建了鄂爾多斯市土地利用生態(tài)安全格局。其中，景觀安全格局的構(gòu)建是研究的重點和難點，如何針對景觀安全格局、功能和過程之間的耦合關(guān)系，在空間上構(gòu)建維護整個生態(tài)環(huán)境安全不可替代的景觀組分，劃分不同類型的生態(tài)安全功能區(qū)，是保障生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，緩解當(dāng)前土地資源開發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護之間矛盾的關(guān)鍵問題。

瀘縣位于四川南部丘陵區(qū)，屬于川東平行嶺谷地貌區(qū)，平原面積比重小，人口和產(chǎn)業(yè)多集中在山前小平原，擁有良好的低丘緩坡資源開發(fā)條件。隨著瀘縣城鎮(zhèn)化、工業(yè)化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化同步加速推進，耕地逐年減少，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)表明瀘縣從1996年到2010年間，耕地面積凈減少了4502.41hm2，減少2.94%，年均減少450hm2，縣人均耕地0.045hm2，低于四川省平均水平(0.074hm2/人)，而對新增建設(shè)用地需求量越來越大。根據(jù)近幾年瀘縣用地需求實際情況來看，平均每年需求約400hm2，則至2020年新增建設(shè)用地總需求為3200hm2，而《四川省瀘縣土地利用總體規(guī)劃(2006—2020年)》中規(guī)定2020年瀘縣尚能供給的新增建設(shè)用地規(guī)模共計2556.65hm2，不能滿足需求，亟需合理開發(fā)利用低丘緩坡土地資源，緩解用地矛盾。因此，本研究以瀘縣為研究區(qū)域，利用GIS空間分析技術(shù)和景觀安全格局理論方法，提出不同生態(tài)安全水平的低丘緩坡土地資源用地規(guī)劃，為研究區(qū)低丘緩坡土地資源的合理開發(fā)提供理論依據(jù)，促進區(qū)域土地資源持續(xù)性利用。

1研究區(qū)概況

瀘縣位于四川南部丘陵區(qū)，屬于川東平行嶺谷地貌區(qū)，界于105°10′50″—105°45′30″E，28°54′40″—29°20′00″N之間，海拔215—757m，行政管轄19個鎮(zhèn)，全縣總面積1532km2，多丘陵山區(qū)，全縣雨量充沛，四季分明，無霜期長，雨熱同季，冬暖春早，年均氣溫17.8℃，年日照時數(shù)1434.2h，年降水量1142mm，屬南亞熱帶兼季風(fēng)型氣候。2010年年末全縣總?cè)丝?08.57萬人，城鎮(zhèn)化率為30.4%。

對各類土地利用現(xiàn)狀分析表明，瀘縣土地利用中存在的問題一是建設(shè)用地需求量增加，人地矛盾日益突出。瀘縣從2005年到2012年間，建設(shè)用地面積凈增加了2749.72hm2，增加13.20%，年均增加549.94hm2。至2012年人均建設(shè)用地0.019hm2，約低于四川省平均水平(0.020hm2/人)。二是耕地后備資源不足。適宜開發(fā)的耕地后備資源不足，可開發(fā)的面積有限，開發(fā)難度較大，并且基本上只能開墾為旱地，水田后備資源稀少。

圖1　研究區(qū)位置Fig.1　Location of the study area

2數(shù)據(jù)和研究方法

2.1數(shù)據(jù)來源與處理

本研究中土地利用土地利用類型分布數(shù)據(jù)的獲取以衛(wèi)星影像為信息源，2007年版《土地利用現(xiàn)狀分類》(國家標(biāo)準(zhǔn))，結(jié)合瀘縣土地利用景觀類型結(jié)構(gòu)特點，將土地利用類型劃分為：耕地、園地、林地、牧草地、居民點及工礦用地、交通運輸用地、水域與未利用地等8種類型，最終建立研究區(qū)土地利用屬性數(shù)據(jù)庫。坡度和坡向則利用ArcGIS10.0軟件的分析功能由DEM生成。

2.2低丘緩坡土地資源范圍界定

在地貌學(xué)上，丘陵通常被定義為海拔高度在500m以下，相對起伏在200m以下坡度較緩、連綿不斷的低矮隆起高地[13]。而目前國內(nèi)對于對低丘緩坡土地資源概念表述研究較少，且現(xiàn)有的研究中對于低丘緩坡土地資源概念表述具有比較明顯的地域性，不同研究區(qū)有不同的界定。陳軍等[14]指出低丘緩坡是指海拔在250m以下，坡度小于25°的平緩坡地，它通常集中分布在盆地底部河谷平原與周圍山地之間的過度地帶。劉衛(wèi)東等[2]指出低丘緩坡土地是坡度在25°以下，面積大于2hm2，且集中連片的緩坡度，主要包括荒草地、低效林地、廢棄園地等多種土地后備開發(fā)資源；王志清等[3]認(rèn)為廣義低丘緩坡是指海拔300m以下(包括丘陵和山地)，坡度5°—14°的山坡地，狹義低丘緩坡是指海拔低于300m的丘陵區(qū)坡度，5°—14°的山坡地，兩者分別扣除其中已有的建設(shè)用地、劃入基本農(nóng)田保護范圍的土地、生態(tài)公益林用地、濕地水域面積、優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的原產(chǎn)地保護面積和坡度25°以上的面積后，余下的面積即為廣義或狹義可供建設(shè)用地面積。從上述表述中看出對于低丘緩坡土地資源的定義主要是從海拔、坡度、面積、開發(fā)利用實際等4個方面界定的。但實際上，由于研究尺度的差異，關(guān)于低丘緩坡資源的界定和大的地貌背景是密切相關(guān)的，從以上幾個方面對不同的地貌區(qū)低丘緩坡進行界定也存在一定的局限性。如某一地塊所處的海拔高度屬于宏觀條件，而對于該地塊土地資源的開發(fā)利用屬于微觀行動，兩者之間沒有絕對的聯(lián)系，并且中國東西海拔差異較大，對海拔的規(guī)定不適宜青藏高原、云貴高原等高海拔地區(qū)，用海拔作為低丘緩坡的界定要素存在一定的不合理性。從坡度的范圍劃分來看，各研究區(qū)域差異較大，其中以25°作為低丘緩坡土地資源坡度限定的上限是比較合理的，也是《中華人民共和國水土保持法》等法律法規(guī)中所規(guī)定的禁墾坡度，而對于低丘緩坡土地資源坡度下限沒有統(tǒng)一的合理界定。

本研究依據(jù)上述相關(guān)原則和瀘縣低丘緩坡土地資源開發(fā)相關(guān)規(guī)定，選取海拔500m以下，坡度為6°—25°的區(qū)域為低丘緩坡(圖2)。然后，本研究從土地開發(fā)的實際情況、開發(fā)成本和經(jīng)濟效率等角度出發(fā)，對提取的區(qū)域進行修正，主要考慮地塊大小和坡度兩個因素，面積較小限制土地開發(fā)規(guī)模，降低經(jīng)濟效益，同時造成空間布局分散，資源不能集中分配；地形坡度大的地區(qū)，開發(fā)難度大，而且危險隱患造成的后期防護和治理成本高。最后，結(jié)合瀘縣實際情況(屬于川南丘陵區(qū))，研究區(qū)大部分耕地都分布在2°—10°，在上面選取的低丘緩坡土地資源基礎(chǔ)上，選取坡度為10°—25°，地塊面積大于2hm2的區(qū)域作為研究區(qū)低丘緩坡的開發(fā)后備資源(圖2)。利用ArcGIS10.0軟件分析完成。

圖2　瀘縣低丘緩坡資源分布與土地利用現(xiàn)狀Fig.2　Distribution and land utilization present situation of low-slope hilly region in Luxian County

2.3研究區(qū)景觀生態(tài)安全格局分析

2.3.1源地的確定

“源”是事物或事物向外擴散的起點和基地，具有內(nèi)部同質(zhì)性和向四周擴張和吸引的能力[15]，是指在格局與過程研究中，能促進生態(tài)過程發(fā)展的景觀類型。本研究中瀘縣景觀安全格局的功能劃分是以保護生態(tài)用地為目的，尤其是對大片連塊的林地和水源的保護。因此，瀘縣進行生態(tài)安全源地的確定，一方面借鑒相關(guān)的研究結(jié)果，另一方面，結(jié)合瀘縣森林資源分布特征以及瀘縣內(nèi)河流屬于長江水系，篩選出面積>20hm2的空間上具有連續(xù)性的核心林地和水域作為生態(tài)保護源地。

2.3.2阻力面的建立

生態(tài)用地間的聯(lián)系是對空間水平方向的競爭性控制和覆蓋過程，它是通過克服阻力來實現(xiàn)的，其阻力面反映了生態(tài)用地空間連通的趨勢[15]。本研究采用理論地理學(xué)中表面模型——最小累計阻力模型來建立阻力面，這一模型考慮源、距離和景觀介面特征3個因素，基本公式如下：

這一公式根據(jù)Knaapen等人的模型和GIS中常用的費用距離修改而來[7,16]。其中f是一個未知的正函數(shù)，反映空間任一點的最小阻力與其到所有源的距離和景觀基面特征的正相關(guān)關(guān)系[7,12]。Dij代表從空間中某景觀單元i到源j的實地距離，Ri是某一景觀i的阻力值。盡管函數(shù)f一般是未知的。但(Dij×Ri)之累計值可以被認(rèn)為是從源到空間某一點的某一路徑的相對易達性的衡量。其中從所有源到某點阻力的最小值被用來衡量該點的易達性。模型計算主要利用ArcGIS10.0軟件的空間分析模塊完成。

2.3.3不同安全水平的景觀組分識別

不同安全水平的阻力面的范圍和邊界的確定是通過阻力面中阻力等值線突變處來確定的[17]，本研究根據(jù)不同阻力等級的發(fā)展閾值，將研究區(qū)的景觀生態(tài)阻力面分析圖進行重分類，劃分出不同安全水平的景觀生態(tài)區(qū)。然后，將圖層與提取的低丘緩坡土地資源斑塊圖層疊加，得出低丘緩坡土地資源景觀安全格局，了解低丘緩坡土地資源開發(fā)現(xiàn)狀與未來發(fā)展方向。

3結(jié)果與分析

3.1瀘縣低丘緩坡土地資源

利用ArcGIS空間分析工具，得出海拔500m以下，坡度6°—25°的瀘縣低丘緩坡土地資源總量為872.72km2，占土地總面積的56.91%，根據(jù)低丘緩坡土地資源調(diào)查結(jié)果(表1)，耕地是瀘縣的主要土地資源類型，面積為552.20km2，占低丘緩坡總量的63.27%；其次是林地、居民點及工礦用地、水域、園地、牧草地、交通用地、未利用地，其面積分別占16.01%、12.24%、3.74%、3.31%、0.45%、0.09%。

從土地開發(fā)的實際情況、開發(fā)成本和經(jīng)濟效率等角度出發(fā)，主要考慮了地塊大小和坡度兩個因素，對提取的低丘緩坡區(qū)域進行修正，最終得到瀘縣低丘緩坡土地資源總量為331.71km2，占土地總面積的21.65%，土地資源類型以耕地為主，占低丘緩坡總量的53.22%，林地、居民點及工礦用地、園地、水域、牧草地、交通用地、未利用地的面積分別占27.62%、9.96%、4.46%、2.6%、0.41%、0.11%。

3.2瀘縣景觀生態(tài)安全格局

3.2.1保護源地的確定

本研究結(jié)合瀘縣森林資源分布特征以及瀘縣內(nèi)河流屬于長江水系，篩選出面積較大空間上具有連續(xù)性的核心林地和水域作為生態(tài)保護源地。用ArcGIS10.0軟件提取相應(yīng)圖層，保護“源”的總面積為77.18km2，占研究區(qū)總面積的5.04%。

3.2.2阻力面的建立

坡度和土地覆蓋類型是生態(tài)保護源地向外擴散中所遇到的阻力主要來源[18]。相關(guān)研究表明[19- 20]，隨著坡度的增加，發(fā)生水土流失的機率增加，景觀保護阻力變大；土地覆被類型與源地中景觀特征越接近，其對生態(tài)流的阻力就越??；而受人類干擾較大的覆被類型，其對源地內(nèi)生態(tài)流的阻力就越大。因此，本文以坡度和土地覆被類型作為阻力因子。(1)坡度因子分級。根據(jù)研究區(qū)坡度大小與水土流失強度的關(guān)系，將坡度分為4級：平緩坡0°—15°；斜坡15°—25°；陡坡25°—35°；極陡坡>35°；相對阻力值大小順序為：平緩坡<斜坡<陡坡<極陡坡。(2)土地覆蓋因子分級：本文在參照同類相關(guān)研究所采用的分級標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合專家經(jīng)驗判斷各景觀類型的相對阻力值大小為：林地<水域和未利用地<牧草地<耕地和園地<交通用地、居民點及工礦用地。各因子相對阻力分值的賦予通過專家打分獲得(表2)。

表2　瀘縣景觀生態(tài)安全格局阻力系數(shù)及其權(quán)重

利用ArcGIS10.0軟件空間分析中的RasterCalculator工具，進行不同要素阻力值得疊加分析，得到研究區(qū)源地擴張的生態(tài)環(huán)境阻力值(圖3)。依據(jù)圖3阻力表面，利用ArcGIS10.0空間分析中Costdistance模型，得到最小累計阻力分布圖(圖4)。從圖4看出，離源地越近，阻力值越大；反之越小。

圖3　瀘縣源地擴張的生態(tài)環(huán)境阻力分布　Fig.3　Distribution of the ecological environment resistance of Source area expand in in Luxian County

圖4　瀘縣區(qū)源地擴展最小阻力分布　Fig.4　Distribution of minimal cumulative resistance of Source area expand in in Luxian County

3.2.3瀘縣不同安全水平的景觀組分識別

圖5　瀘縣景觀安全格局Fig.5　Landscape security pattern in Luxian County

根據(jù)不同阻力等級的發(fā)展閾值，利用ArcGIS10.0空間分析將研究區(qū)的景觀生態(tài)阻力面分析圖進行重分類，劃分出不同安全水平的景觀生態(tài)區(qū)(圖5)。

(1)低安全水平區(qū)。該區(qū)由源地組成，是維護區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)平衡的核心地帶，對區(qū)域水源涵養(yǎng)、生物多樣性保護、水土保持等起重要作用。對于該區(qū)域應(yīng)加強建設(shè)和完善生態(tài)廊道、生態(tài)節(jié)點，把這些區(qū)域劃分為生態(tài)保護的重點區(qū)域，禁止開發(fā)。

(2)較低安全水平區(qū)。它即是景觀安全格局中保護源地恢復(fù)或擴展的緩沖區(qū)地帶，又是核心源地之間聯(lián)系的重要通道，對于維護源地的生態(tài)穩(wěn)定性具有重要作用。該區(qū)應(yīng)劃分為限制開發(fā)區(qū)域，加強生態(tài)環(huán)境保護，構(gòu)建生態(tài)源地保護屏障。

(3)中等安全水平。該區(qū)域處于生態(tài)緩沖帶和人類活動區(qū)的過渡地帶，對人類的開發(fā)和干擾敏感度相對較低，具有一定的抗干擾能力。該區(qū)域劃分為適度開發(fā)區(qū)域，在不影響源地景觀穩(wěn)定性的情況下，適度開發(fā)土地資源，優(yōu)化土地資源配置。

(4)高安全水平區(qū)。該區(qū)對于保護“源”的擴展相對阻力較高，對于人類的開發(fā)和干擾敏感性不高，抗外界干擾能力強。把這些區(qū)域劃為優(yōu)先開發(fā)區(qū)域，應(yīng)協(xié)調(diào)土地利用與生態(tài)建設(shè)，形成合理的景觀布局，營造人類宜居環(huán)境。

3.3瀘縣低丘緩坡土地資源開發(fā)類型及用地規(guī)劃

圖6　瀘縣低丘緩坡土地資源開發(fā)類型圖　Fig.6　Land resource development type of low-slope hilly region in Luxian County

圖7　瀘縣低丘緩坡土地資源用地規(guī)劃　Fig.7　Land use planning of low-slope hilly region in Luxian County

將研究區(qū)景觀安全格局與界定的低丘緩坡土地資源現(xiàn)狀進行疊加，根據(jù)景觀安全水平，把研究區(qū)低丘緩坡土地資源開發(fā)類型劃分優(yōu)先開發(fā)型、適度開發(fā)型、限制開發(fā)型、禁止開發(fā)型4種類型(圖6)，各種類型的低丘緩坡土地資源面積及其比例見表3所示。從表3得出，瀘縣范圍內(nèi)處于高安全水平狀態(tài)的低丘緩坡土地資源面積總量最大，其面積共計108.72km2，占低丘緩坡土地資源總量的32.78%，開發(fā)類型為優(yōu)先開發(fā)型。位于中等安全水平的低丘緩坡土地資源面積總量次之，其面積為97.03km2，占低丘緩坡土地資源總量的29.25%，開發(fā)類型為適度開發(fā)型。位于較低安全水平的低丘緩坡土地資源面積總量為68.36km2，占低丘緩坡土地資源總量的20.60%，開發(fā)類型為限制開發(fā)型。位于低安全水平的低丘緩坡土地資源面積總量最低，其面積為57.60km2，占低丘緩坡土地資源總量的17.36%。并依據(jù)瀘縣土地利用、土地整治相關(guān)規(guī)劃，提出各類型用地規(guī)劃(圖7)。

(1)優(yōu)先開發(fā)型。該類型低丘緩坡土地資源主要以耕地和林地為主，未利用地較少。相對于其它3種類型低丘緩坡土地資源，居民點及工礦用地最多。因此，該類型低丘緩坡土地資源的開發(fā)利用，除了合理開發(fā)利用未利用地外，需按照瀘縣土地利用、整治相關(guān)規(guī)劃對耕地、居民點及工礦用地進行整治。根據(jù)《四川省瀘縣土地利用總體規(guī)劃(2006—2020年)》中針對瀘縣農(nóng)村居民點布局分散且占地較多的現(xiàn)狀提出的關(guān)于在福集鎮(zhèn)、太伏鎮(zhèn)、海潮鎮(zhèn)、立石鎮(zhèn)、毗鄰鎮(zhèn)等各鎮(zhèn)實施土地綜合整治工程、土地復(fù)墾工程等相關(guān)措施，并結(jié)合瀘縣低丘緩坡的空間分布，建議在低丘緩坡開發(fā)利用時劃定出相應(yīng)的土地整治區(qū)(圖7)，提高低丘緩坡土地資源開發(fā)潛力。依據(jù)《瀘縣國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十二個五年計劃綱要》提出的提升城西工業(yè)園區(qū)，打造臨港經(jīng)濟園區(qū)的目標(biāo)，建議因地制宜地對區(qū)域內(nèi)低丘緩坡土地資源進行開發(fā)，進而緩解建設(shè)用地壓力。

(2)適度開發(fā)型。該類型低丘緩坡土地資源主要以農(nóng)耕地為主，城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展勢必會引起大量優(yōu)質(zhì)農(nóng)地被占用，為了解決城鎮(zhèn)擴張與耕地紅線保護之間的矛盾，對于此類型的低丘緩坡土地資源利用，應(yīng)該對零星耕地、田坎、田間道路等進行調(diào)整，提高低丘緩坡土地資源開發(fā)潛力，緩解建設(shè)用地壓力，并通過不斷完善農(nóng)田人工廊道系統(tǒng)、形成人工建設(shè)區(qū)和農(nóng)業(yè)耕作區(qū)交錯分布的景觀布局，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效益。按照因地制宜、合理開發(fā)的原則，穩(wěn)步實施土地開發(fā)工程，加強農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)；抓好廢棄地和塌陷地復(fù)耕工程。

(3)限制開發(fā)型和禁止開發(fā)型。該類型低丘緩坡土地資源主要分布在瀘縣薄刀嶺、黃瓜嶺、龍貫山山脈，處于地質(zhì)條件脆弱或水源涵養(yǎng)區(qū)，對于區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護具有重要作用。因此，該區(qū)域應(yīng)限制低丘緩坡土地資源開發(fā)(特別是禁止開發(fā)型土地資源)，保存原有植被，并對已經(jīng)被人類改造利用的關(guān)鍵土地資源采取相應(yīng)的生態(tài)恢復(fù)措施，構(gòu)筑瀘縣生態(tài)屏障。另外，限制開發(fā)型低丘緩坡土地資源主要以農(nóng)耕地為主，較低水平生態(tài)安全格局下進行農(nóng)業(yè)活動，將存在地表水污染、水土流失等隱患，應(yīng)適當(dāng)縮減耕地，推進耕地退草、退林等生態(tài)退耕措施，以及建立土地復(fù)墾區(qū)。

表3　瀘縣低丘緩坡土地資源開發(fā)類型結(jié)果統(tǒng)計

4結(jié)論

隨著中國城鎮(zhèn)化的快速推進，建設(shè)用地與生態(tài)環(huán)境保護用地之間的矛盾日益尖銳，低丘緩坡土地資源開發(fā)對于緩解這一矛盾起著重要作用。本研究從土地開發(fā)的實際情況、開發(fā)成本和經(jīng)濟效率等角度出發(fā)，主要考慮地塊大小和坡度兩個因素，界定了研究區(qū)低丘緩坡土地資源的范圍，共提取低丘緩坡土地資源面積達331.71km2。然后以生態(tài)用地保護為目的，選取土地覆蓋類型與地形坡度為阻力因子，應(yīng)用最小累計阻力模型建立瀘縣景觀生態(tài)安全格局，這為研究區(qū)生態(tài)安全策略提供了重要參考。

本研究在上述分析的基礎(chǔ)上，將研究區(qū)景觀安全格局與界定的低丘緩坡土地資源現(xiàn)狀進行疊加分析，對不同景觀安全水平的低丘緩坡土地資源進行分類，將低丘緩坡土地資源類型分為優(yōu)先開發(fā)型、適度開發(fā)型、限制開發(fā)型、禁止開發(fā)型4種類型，其面積分別為108.72、97.03、68.36、57.60km2，并依據(jù)瀘縣土地利用、土地整治相關(guān)規(guī)劃，提出各類型用地規(guī)劃，這為低丘緩坡土地資源合理開發(fā)提供了重要科學(xué)依據(jù)。

本研究對低丘緩坡土地資源開發(fā)安全格局的研究，主要考慮了土地資源的自然屬性，而沒有考慮低丘緩坡土地資源的社會經(jīng)濟屬性，需進一步考慮土地社會經(jīng)濟屬性如土地資源人口承載力、土地的生產(chǎn)潛力、土地的經(jīng)濟效益等，優(yōu)化低丘緩坡土地資源開發(fā)格局。另外，目前有關(guān)阻力系數(shù)的確定沒有一個明確的方法，在已有的相關(guān)研究中，阻力系數(shù)的確定很多都采用專家經(jīng)驗打分法[7,15,19]，本研究中景觀生態(tài)安全格局阻力系數(shù)及其權(quán)重的確定也是參考已有的研究成果基礎(chǔ)上采用專家打分的方式得到。但這種賦值方式較為主觀，直接影響了評價結(jié)果的客觀性，因此，在今后的研究過程中還需考慮引入一些數(shù)學(xué)方法改進阻力賦值方式。

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收稿日期:2015- 06- 29;

修訂日期:2016- 01- 14

*通訊作者

Corresponding author.E-mail: pengli@imde.ac.cn

DOI:10.5846/stxb201506291340

Developmentandutilizationoflow-slopehillylandresourcesbasedonalandscapesecuritypatterntheory:acasestudyinLuxianCounty,SichuanProvince

WANGXuxi1,2,PENGLi1,*,SUChunjiang1,XUDingde1,2,CHENTiantian1,2

1 Chengdu Institute of Mountain Hazards and Environment, Chinese Academy of Sciences, Chengdu 610041, China 2 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

Abstract：The development and utilization of land resources were undertaken as an effective way to relieve the contradiction between increasing population and limited land, and also as an effective way to formulate optimize land distribution. Taking Luxian County which located in Sichuan province as a case study, the scope of low-slope hilly land resources was first defined in this study, and the extracted low-slope hilly land resources with an area of 331.71 km2. Then, to achieve the goal of ecological land protection, land cover types and slope as resistance factors were selected, and the minimum cumulative resistance model was applied to build a comprehensive landscape security pattern of critical ecological land in study area, and all the works were based on the ArcGIS spatial analysis module. Based on the spatial overlay analysis of landscape security patterns and the land use status of low-slope hilly land resources in Luxian County by ArcGIS, the landscape ecological security levels of low-slope hilly land. Based on these levels were determined, low-slope hilly land resources were divided into the following four levels: priority, moderate, limited, and prohibited developments, their areas were 108.72， 97.03， 68.36， 97.03 km2, respectively. Afterwards, the characteristics of each resource type and proposed corresponding development and utilization plans for low-slope hilly land resources were analyzed. (1) Priority development resources are mainly composed of cultivated land and forest and unused land. This resource type has more settlements and mining sites than other types. Therefore, integrated renovation is required to repair cultivated land and the settlements and mining sites, based on related regulation and planning of land use in the study area, to promote the exploration of potential of low-slope hilly land resources and alleviate the pressure on construction land. (2) Moderate development resources are mainly composed of farmland; in order to resolve the competition between urban expansion and red line protection of arable land, it is necessary to improve the allocation of scattered farmland, ridges, and field roads, and to increase the efficiency of agricultural production by protecting the farmland artificial corridor system. (3) Limited development and prohibited exploration resources are mainly distributed in the Bodaoling, Huanggualing, and Longgushan mountains; they play an important role in regional ecological environment protection. Therefore, low-slope hilly land resource development in these regions should be limited, maintaining the original vegetation, and ecological restoration measures should be taken in accordance with the levels of land use. Therefore, our results can provide a scientific basis to ecological security strategy in the study area and the development and utilization of low-slope hilly land resources.

Key Words:low-slope hilly; landscape security pattern; minimum cumulative resistance model; land resources development

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