彭文君 舒英格
摘要:石漠化地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)極其脆弱,其環(huán)境特殊、巖石裸露、土層薄、蓄水能力差,這是由于土地覆被變化導(dǎo)致生態(tài)服務(wù)功能遭到破壞、生態(tài)環(huán)境惡化的結(jié)果,研究典型石漠化地區(qū)土地覆被對(duì)生態(tài)環(huán)境的作用關(guān)系到我國(guó)該類型地區(qū)土地資源的可持續(xù)發(fā)展。本研究以典型高山石漠化地區(qū)貴州省晴隆縣為例,利用ENVI、ArcGis軟件對(duì)1988年、2000年、2016年3期Landsat影像進(jìn)行解譯,分析近30年的土地覆被變化特征,通過計(jì)算土地覆被變化幅度、生態(tài)服務(wù)價(jià)值、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)、生態(tài)貢獻(xiàn)率,得出對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響結(jié)果。結(jié)果表明:受人口增長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、土地政策等因素的影響,1988—2016年間呈現(xiàn)出“兩增三減一浮動(dòng)”態(tài)勢(shì),即耕地、水域、未利用地轉(zhuǎn)向草地、城鄉(xiāng)工礦及居民用地,林地面積呈先上升后下降的浮動(dòng)模式;晴隆縣生態(tài)服務(wù)價(jià)值呈先增后減趨勢(shì),由于林地、草地、耕地、水域支撐,在2000年達(dá)到最大值,而耕地、林地面積減少直接導(dǎo)致2016年生態(tài)服務(wù)價(jià)值下降;1988年、2000年、2016年區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)分別為0.443 5、0.469 7、0.475 1,總體上維持著動(dòng)態(tài)穩(wěn)定并呈現(xiàn)上升的趨勢(shì),但由于林地草地退化、建設(shè)占用、水域枯竭等原因,造成了區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量受損。
關(guān)鍵詞:土地覆被變化;生態(tài)服務(wù)價(jià)值;生態(tài)環(huán)境質(zhì)量;石漠化地區(qū)
中圖分類號(hào): F301.2文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A
文章編號(hào):1002-1302(2017)14-0200-06
土地覆被變化涉及到區(qū)域人口、資源、環(huán)境與發(fā)展方面的核心問題,并與生態(tài)安全水平密切聯(lián)系,它的逐漸積累最終還會(huì)導(dǎo)致全球變化,因此從1990年起,土地覆被變化便成為全世界資源與環(huán)境領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)[1-2]。到目前為止,國(guó)內(nèi)外已有眾多學(xué)者利用高光譜遙感、微波遙感、高分辨率影像和多源信息復(fù)合、遙感圖像自動(dòng)識(shí)別與分類、3S的集成等技術(shù),針對(duì)不同時(shí)空的土地覆被變化形式、特征、趨勢(shì)以及驅(qū)動(dòng)力等方面開展了大量的研究,在研究區(qū)域上,將土地覆被變化與生態(tài)結(jié)合的研究范圍由風(fēng)沙區(qū)[3]、黃土高原區(qū)[4]、平原地區(qū)[5]、丘陵溝壑區(qū)[6-7]、喀斯特山區(qū)[8]、干旱區(qū)[9],到流域[10]、城市[11-12],但對(duì)于典型石漠化地區(qū),對(duì)土地覆被變化特征的研究極少,并且尚未有人將其生態(tài)服務(wù)價(jià)值與生態(tài)環(huán)境效應(yīng)聯(lián)系起來做研究;在研究時(shí)間上,大多數(shù)學(xué)者的研究期都選擇了2013年之前的10年或20年間,不能很好地反映近期的變化趨勢(shì),其對(duì)“十二五”的響應(yīng)程度及對(duì)“十三五”的指導(dǎo)作用甚小。由于貴州省擁有獨(dú)特的喀斯特地貌,其石漠化程度深,再加上生態(tài)環(huán)境退化,已波及到長(zhǎng)江、珠江中下游地區(qū)和三峽庫(kù)區(qū)的生態(tài)平衡[13],大力開展貴州石漠化區(qū)的環(huán)境保護(hù)及生態(tài)建設(shè)工作已迫在眉睫。
為此本研究以貴州省具有典型高山石漠化特點(diǎn)的晴隆縣為例,利用1988年、2000年、2016年3期土地覆被數(shù)據(jù),在縣域尺度范圍內(nèi),探討典型石漠化地區(qū)的土地覆被變化特征,定量分析生態(tài)服務(wù)價(jià)值與生態(tài)環(huán)境效應(yīng)的變化,可獲得土地覆被變化對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響結(jié)果,這一結(jié)果可指導(dǎo)編制土地利用規(guī)劃,同時(shí)為當(dāng)?shù)丨h(huán)境部門提供量化依據(jù),促進(jìn)生態(tài)保護(hù)與經(jīng)濟(jì)建設(shè)之間關(guān)系的協(xié)調(diào),以期為貴州省乃至全國(guó)范圍內(nèi)石漠化地區(qū)土地資源的可持續(xù)發(fā)展決策提供參考。
1研究區(qū)與研究數(shù)據(jù)
1.1研究區(qū)概況
晴隆縣地處貴州省西南側(cè),黔西南布依族苗族自治州的東北角(105°01′~105°25′E,25°33′~26°11′N),占地 132 730 hm2,屬高原亞熱帶季風(fēng)氣候,一年中平均溫度約 14 ℃,總降水量為1 500~1 650 mm。境內(nèi)地形起伏大,海拔高度相差達(dá)1 482 m,土壤淺薄、巖石裸露度高、立地條件差、成土速度非常緩慢、生產(chǎn)力低,碳酸鹽巖連片分布,具有“山高坡陡谷深”的特點(diǎn),屬于貴州省典型的高山石漠化貧困地區(qū),石漠化范圍達(dá)88 527 hm2,占全縣土地面積的 66.70%。該縣生態(tài)環(huán)境十分脆弱,有75%的耕地呈小塊條形狀,屬于坡耕地,其保土、保水、保肥能力特別差,自然災(zāi)害頻發(fā)。嚴(yán)重的土地石漠化是導(dǎo)致其成為國(guó)家級(jí)貧困縣的重要原因,人均耕地僅0.051 3 hm2,晴隆縣從20世紀(jì)80年代末至今,石漠化程度不斷加劇,現(xiàn)已達(dá)到全省石漠化面積的40.56%。
1.2研究數(shù)據(jù)
1.2.1數(shù)據(jù)獲取
本研究采用晴隆縣1988年Landsat4-5 TM衛(wèi)星數(shù)據(jù)(時(shí)相9月15日,分辨率30 m)、2000年Landsat4-5 TM衛(wèi)星數(shù)據(jù)(時(shí)相11月3日,分辨率30 m)、2016年Landsat 8 OLI_TRIS衛(wèi)星數(shù)據(jù)(時(shí)相3月20日,分辨率30 m)共3期遙感影像作為基本數(shù)據(jù)源,結(jié)合晴隆縣行政邊界圖,利用目視解譯加實(shí)地勘察的方式來取得土地覆被相關(guān)數(shù)據(jù)。
1.2.2土地覆被分類與解譯標(biāo)志的確定
根據(jù)中國(guó)科學(xué)院提出的土地覆被分類方法[14],將土地覆被類型劃分成6個(gè)一類地和25個(gè)二類地,在圖像解譯過程中,發(fā)現(xiàn)二級(jí)地類間無(wú)法區(qū)分,為了提升解譯效率,控制各樣本分離度與分類精度,剔除掉一些二類地,再歸并一部分進(jìn)入一類地,最終確定土地覆被類型為:林地、耕地、草地、城鄉(xiāng)工礦居民用地、水域、未利用地。對(duì)不同波段的組合進(jìn)行比對(duì)后,最終決定1988年和2000年2期遙感影像都選擇543波段進(jìn)行RGB合成,2016年遙感影像選擇453波段進(jìn)行RGB合成。由此,便建立了遙感影像解譯標(biāo)志。
1.2.3數(shù)據(jù)處理
利用ENVI 5.1對(duì)3期衛(wèi)星數(shù)據(jù)執(zhí)行圖像的預(yù)處理;再進(jìn)行監(jiān)督分類操作,監(jiān)督分類時(shí)會(huì)用到Google Earth 7.1.5進(jìn)行輔助;隨后進(jìn)行分類后處理操作,以減少分類誤差,提高精度;最后生成晴隆縣1988—2000年與2000—2016年的土地覆被變化轉(zhuǎn)移矩陣,統(tǒng)計(jì)各地類面積,并利用ArcGIS 10.2生成3個(gè)不同時(shí)相的土地覆被現(xiàn)狀圖(圖1)。
2研究方法
2.1土地覆被變化的分析方法
土地覆被變化的幅度分析,土地覆被變化幅度是從面積上考察土地覆被種類的變化程度,重點(diǎn)描述不同土地覆被種類在不同時(shí)間內(nèi)總量上的差異,不但可以從整體上把握土地覆被變化的大趨勢(shì),而且可以掌握其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化[15]。
2.2生態(tài)服務(wù)價(jià)值的研究方法
謝高地等在2003年提出了9項(xiàng)生態(tài)服務(wù)價(jià)值功能的概念。土地覆被種類與生態(tài)類型的對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)如下:耕地與農(nóng)田對(duì)照;林地與森林對(duì)照;未利用地與荒漠對(duì)照;城鄉(xiāng)工礦及居民用地與建設(shè)用地對(duì)照,因不考慮建設(shè)用地的生態(tài)服務(wù)價(jià)值,所以等于0。在計(jì)算過程中,引用謝高地等提出的價(jià)值當(dāng)量表[16],按照不同地區(qū)的物價(jià)水平,對(duì)生態(tài)服務(wù)價(jià)值表做了一些修正,并運(yùn)用Costanza等提出的計(jì)算公式[17]計(jì)算晴隆縣的生態(tài)服務(wù)價(jià)值(ESV),其表達(dá)式為:
2.3生態(tài)環(huán)境效應(yīng)的計(jì)算方法
2.3.1區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)
是指某一地區(qū)內(nèi)各覆被種類的環(huán)境質(zhì)量與該種類面積的比,以定量的方式來描述該縣域內(nèi)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的整體情況,其表達(dá)式為:
2.3.2區(qū)域土地覆被類型轉(zhuǎn)換生態(tài)貢獻(xiàn)率
是指某覆被種類的轉(zhuǎn)換所帶來的區(qū)域生態(tài)質(zhì)量的變化水平,其表達(dá)式為:
生態(tài)質(zhì)量指數(shù);LA表示該轉(zhuǎn)換類型的面積;TA表示該區(qū)域總面積。
參考國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究,可以采用生態(tài)服務(wù)功能來測(cè)算各覆被種類的生態(tài)價(jià)值,構(gòu)建覆被種類與生態(tài)環(huán)境質(zhì)量之間的關(guān)系,向各覆被種類的質(zhì)量指數(shù)賦值。賦值標(biāo)準(zhǔn)主要參考Costanza等提出的世界范圍內(nèi)各種生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值間的不同比值,再聯(lián)系晴隆縣的縣情,對(duì)質(zhì)量指數(shù)在0到1之間賦不同值,考慮到Costanza等的計(jì)算結(jié)果有一定偏差,需要對(duì)其結(jié)果實(shí)施進(jìn)一步修正,因此本研究還參考了彭建等[18-20]對(duì)不同區(qū)域生態(tài)價(jià)值的評(píng)估結(jié)果,從而得到不同土地覆被種類的環(huán)境指數(shù)。
3結(jié)果與分析
3.1分類結(jié)果精度評(píng)估
本研究利用ENVI 5.1中的Confusion Matrix工具逐一對(duì)各期影像的處理成果執(zhí)行精度評(píng)估,得到總體分類精度(OA)和Kappa指數(shù)(Kappa)2個(gè)指標(biāo)。其中,OA>90%為優(yōu),kappa則有5個(gè)不同等級(jí):[0,0.2]為幾乎不一致、(0.2,0.4]為較低一致、(0.4,0.6]為中度一致、(0.6,0.8]為高度一致、(0.8,1]為幾乎完全一致。通過對(duì)3期遙感數(shù)據(jù)的處理結(jié)果分別執(zhí)行精度評(píng)估,可見解譯精度符合要求(表1)。
3.2土地覆被類型間的轉(zhuǎn)換幅度與方向
3.2.1轉(zhuǎn)換幅度分析
晴隆縣土地覆被變化的總體特征是:城鎮(zhèn)工礦及居民用地和草地面積直線上升,耕地面積持續(xù)下降,林地面積先上升后下降,水域和未利用地呈小范圍減少趨勢(shì)。具體來說:1988年,晴隆縣土地覆被類型以耕地和林地為主,耕地面積為44 154.69 hm2,占總面積的33.74%,林地面積為49 881.49 hm2,占38.11%,土地覆被面積最小的是城鄉(xiāng)工礦及居民用地、水域和未利用地,共占總面積的 10.81%。到2000年,晴隆縣土地覆被類型以林地為主,面積達(dá)到54 692.11 hm2,凈增加4 810.62 hm2,增幅為9.64%,覆被類型面積最小的依然是城鄉(xiāng)工礦及居民用地、水域和未利用地,共占8.94%。到2016年,晴隆縣土地覆被類型的總體轉(zhuǎn)變趨勢(shì)與2000年相似,仍以林地為主,但較2000年有所下降,面積為53 107.65 hm2,凈下降1 584.46 hm2,減幅為290%,土地覆被類型面積最小的依舊是城鄉(xiāng)工礦及居民用地、水域和未利用地,共占總面積的8.16%(表2、表3)。
3.2.2轉(zhuǎn)換方向分析
對(duì)3期數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)操作,可以獲得2個(gè)動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣(表4、表5)。通過對(duì)1988—2016年研究區(qū)土地覆被變化轉(zhuǎn)移矩陣的分析可知,這一時(shí)期的耕地面積在持續(xù)減少,耕地的流出方向主要為林地、草地、城鄉(xiāng)工礦及居民用地。而這一時(shí)期林地和草地面積有所增加,除了耕地所做的貢獻(xiàn)外,另一個(gè)主要流入方向?yàn)槲蠢玫?。城鄉(xiāng)工礦及居民用地在這一時(shí)期有一定的擴(kuò)張,大多來自耕地和未利用地。水域范圍在縮小,流出方向?yàn)椴莸睾臀蠢玫?。由于轉(zhuǎn)化為林地、草地、城鄉(xiāng)工礦及居民用地,未利用地的面積在持續(xù)減少。
3.2.3驅(qū)動(dòng)因素分析
從表4可以看出,1988—2000年這12年來,面積下降最多的是耕地,耕地主要流向了林地和草地,其中有4 283.10 hm2的耕地流向林地。其次減少最多的是未利用地,其中有623.38 hm2流向林地,2 155.13 hm2流向草地。除了林地和草地,增長(zhǎng)最多的是城鄉(xiāng)工礦及居民用地,增長(zhǎng)的部分大多由耕地和未利用地轉(zhuǎn)換而來。在“八五”期間,貴州省加快了基礎(chǔ)工業(yè)建設(shè)的腳步,而這些基礎(chǔ)設(shè)施和基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的建設(shè)需要占用大量土地,此類土地通常是在地勢(shì)比較平坦的地方,往往是耕地分布的主要地區(qū),這就造成了耕地和未利用地不斷地向城鄉(xiāng)工礦及居民地轉(zhuǎn)換。
從表5可以看出,2000—2016年這16年來,減少最多的是耕地,耕地的流出方向主要是草地,耕地轉(zhuǎn)為草地的面積達(dá)2 375.91 hm2。由于退耕還草必須嚴(yán)格控制坡度在25°以上非基本農(nóng)田的坡耕地實(shí)施,晴隆縣具有的山高坡陡地勢(shì)恰讓退耕還草取得了較好的成效,成為了貴州省典型的退耕還草地區(qū),其力度之大使得耕地大量向草地轉(zhuǎn)換。增長(zhǎng)面積居第2位的是城鄉(xiāng)工礦及居民用地,源于耕地的有479.09 hm2,源于未利用地的有1 489.01 hm2,這是由于在“十五”和“十二五”期間,晴隆縣各級(jí)各部門積極搶抓西部大開發(fā)和新一輪扶貧開發(fā)的機(jī)遇,施行了大量基礎(chǔ)保障建設(shè),占據(jù)了耕地和未利用地。除耕地以外減少最快的是未利用地,未利用地主要轉(zhuǎn)為了草地,轉(zhuǎn)換范圍達(dá)2 630.36 hm2,這與2003年國(guó)家出臺(tái)的《基本農(nóng)田保護(hù)條例》和《退耕還林條例》息息相關(guān),希望在保護(hù)好基本農(nóng)田的同時(shí),還要實(shí)施退耕還林還草,晴隆縣為使該項(xiàng)政策落地,抓住退耕還林還草工程實(shí)施的大好機(jī)遇,在此期間大范圍地開展了退耕還林還草政策宣傳工作,并落實(shí)到實(shí)處,保護(hù)基本農(nóng)田并不影響利用未利用地來實(shí)施退耕還林還草,這是未利用地向林地、草地轉(zhuǎn)換的主要原因;但由于這一時(shí)期屬于生態(tài)環(huán)境退化的時(shí)期,生態(tài)環(huán)境受到人類活動(dòng)的影響較大,石漠化程度正在加強(qiáng),導(dǎo)致林地在這一時(shí)期遭到的破壞較為嚴(yán)重,因此總體來看,林地面積在減少。
3.3生態(tài)服務(wù)價(jià)值變化
為了探討晴隆縣土地覆被變化對(duì)生態(tài)服務(wù)價(jià)值的影響,本研究引用了生態(tài)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量表(表6),并結(jié)合晴隆縣的特點(diǎn)做了修正:以晴隆縣2010—2015年平均糧食產(chǎn)量 579 kg/hm2 為基準(zhǔn)單產(chǎn),糧食單價(jià)取2015年貴州省糧食平均價(jià)格3.86元/kg,計(jì)算出晴隆縣1個(gè)當(dāng)量因子的經(jīng)濟(jì)價(jià)值為319元/hm2,即得到晴隆縣各土地覆被類型所對(duì)應(yīng)的生態(tài)服務(wù)價(jià)值系數(shù)(表7)。
憑借晴隆縣各覆被種類的生態(tài)服務(wù)價(jià)值系數(shù)和土地覆被面積,可算出1988年、2000年、2016年的生態(tài)服務(wù)價(jià)值。從表8來看,晴隆縣生態(tài)服務(wù)價(jià)值總體上在1988—2000年呈增長(zhǎng)趨勢(shì),其中,林地價(jià)值增長(zhǎng)顯著,增加了0.335億元,其次草地生態(tài)服務(wù)價(jià)值增加了0.115億元,而耕地、水域、未利用地的價(jià)值出現(xiàn)不穩(wěn)定的減少,分別減少了0.161億、0.025億、0.004億元。2000年晴隆縣的生態(tài)服務(wù)價(jià)值達(dá)到最大,為5692億元,林地、草地、耕地、水域的貢獻(xiàn)最大,占到總價(jià)值的 99.88%。2016年減少到5.555億元,耕地和林地面積的減少是2000—2016年間價(jià)值下降的主要原因;但比1988年上漲了0.123億元,其中林地和草地面積增加也是該時(shí)段生態(tài)服務(wù)價(jià)值增大的主要原因。
通過分析得出,晴隆縣林地的生態(tài)服務(wù)價(jià)值占總價(jià)值的比例最大,已遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他類土地價(jià)值的比例;而未利用地的價(jià)值所占比例最少,不超過0.2%,原因是耕地、林地、草地、水域的價(jià)值系數(shù)遠(yuǎn)大于未利用地的價(jià)值系數(shù)。
3.4生態(tài)環(huán)境效應(yīng)分析
根據(jù)式(3),可計(jì)算得到晴隆縣1988年、2000年、2016年區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù),其結(jié)果分別為0.443 5、0.469 7、0475 1,說明從1988—2000年,晴隆縣生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)上升0.026 2,年均增長(zhǎng)0.45%;從2000—2016年,上升了0005 4,年均增長(zhǎng)0.07%。說明晴隆縣總體上維持著區(qū)域生態(tài)環(huán)境的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定,并呈現(xiàn)上升趨勢(shì),前12年比后16年上升幅度更大,因此可知,引起生態(tài)環(huán)境質(zhì)量波動(dòng)的關(guān)鍵因素是人們經(jīng)濟(jì)活動(dòng)作用下的土地覆被類型的快速轉(zhuǎn)換。
盡管晴隆縣生態(tài)環(huán)境在總體上呈現(xiàn)出好轉(zhuǎn)趨勢(shì),但區(qū)域內(nèi)生態(tài)質(zhì)量惡化的問題依然存在,該區(qū)域內(nèi)的生態(tài)質(zhì)量經(jīng)歷著不同程度的好轉(zhuǎn)和損害,引起此類好轉(zhuǎn)和損害發(fā)生的土地覆被轉(zhuǎn)換類型種類和貢獻(xiàn)率見表9。引起生態(tài)環(huán)境質(zhì)量好轉(zhuǎn)的主要覆被變化種類是耕地轉(zhuǎn)向林地、草地和水域;林地轉(zhuǎn)向水域;草地轉(zhuǎn)向林地和水域;水域轉(zhuǎn)向林地和草地;城鄉(xiāng)工礦及居民用地轉(zhuǎn)向耕地、林地、草地、水域和未利用地;未利用地轉(zhuǎn)向林地、草地、耕地、水域、城鄉(xiāng)工礦及居民點(diǎn)用地。這主要是退耕還林還草政策和建設(shè)用地復(fù)墾導(dǎo)致的結(jié)果,受退耕還林還草政策影響,耕地向林地和草地的轉(zhuǎn)變對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量改善的貢獻(xiàn)率居前2位,貢獻(xiàn)率分別為為0.084 55%、0050 87%。
引起生態(tài)環(huán)境質(zhì)量受損的土地覆被變化種類是林草地退化、建設(shè)占用、水域枯竭。其中,耕地轉(zhuǎn)變成城鄉(xiāng)工礦及居民用地的轉(zhuǎn)變方式對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量惡化的貢獻(xiàn)最大,貢獻(xiàn)率達(dá)0.008 19%;其次由于缺乏對(duì)林地的有效維護(hù),林地退化為其他覆被類型對(duì)生態(tài)環(huán)境惡化的貢獻(xiàn)率居第二位,貢獻(xiàn)率達(dá)到0.002 49%;除此以外,由于水域轉(zhuǎn)變成未利用地對(duì)生態(tài)環(huán)境惡化的貢獻(xiàn)率位居第三位,達(dá)到了0.001 99%(表9)。由此可見,耕地、林地、草地、水域面積的增減是影響晴隆縣生態(tài)環(huán)境改變的關(guān)鍵因素。
3.5土地覆被變化的影響因子分析
影響因素系統(tǒng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)循環(huán)系統(tǒng),此循環(huán)內(nèi)的不同影響因子與循環(huán)外的土地覆被方式、土地管理者等,包括自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)系統(tǒng)時(shí)時(shí)刻刻發(fā)生著作用和聯(lián)系[21]。其基本的作用過程是:起初影響因子對(duì)土地管理者產(chǎn)生作用;各個(gè)方面的土地管理帶來了土地覆被差異;這種覆被差異隨之又反向作用于影響因子。這一循環(huán)過程即影響因子—土地管理者—土地覆被差異-影響因子。
3.5.1人口增長(zhǎng)因子
根據(jù)晴隆縣國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)可知,1988年晴隆縣總?cè)丝谟?3.57萬(wàn)人,2000年上漲到27.07萬(wàn)人,增長(zhǎng)率為14.85%,隨著城鎮(zhèn)化的不斷發(fā)展,2016年達(dá)到33.50萬(wàn)人,增長(zhǎng)率為23.75%。由于人口的增長(zhǎng)速度加快,縣域內(nèi)的基礎(chǔ)配套設(shè)施、住宅用地、商貿(mào)服務(wù)用地等不斷擴(kuò)展,會(huì)占用大量的未利用地和部分的耕地與林地,即導(dǎo)致農(nóng)業(yè)用地和生態(tài)用地被占用,荒地被大量開拓,而城鄉(xiāng)工礦及居民用地急速增多。人口增加和結(jié)構(gòu)變化使土地覆被結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,隨著生活水平的提高,耕作程度越來越低,據(jù)統(tǒng)計(jì),晴隆縣人均占有糧食從2000年的335 kg降低至2015年的258 kg,這種日漸突出的人地矛盾又影響了土地覆被種類變動(dòng)的方向。
3.5.2經(jīng)濟(jì)發(fā)展因子
不同的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)土地覆被的要求不同,三大產(chǎn)業(yè)由低到高排序?yàn)椋旱诙a(chǎn)業(yè)用地、第三產(chǎn)業(yè)用地、第一產(chǎn)業(yè)用地[22]。不同的經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段都有相應(yīng)的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)支撐,所對(duì)應(yīng)的土地覆被變化的影響因子也不同。分以下2個(gè)時(shí)期闡述,1988—2000年,第一時(shí)期為第一產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)為主的經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)期:第一產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)了11 064萬(wàn)元,排三大產(chǎn)業(yè)之首,這一時(shí)期土地覆被變化的影響因子主要是農(nóng)用地比重增加,建設(shè)用地相對(duì)穩(wěn)定;2000—2015年,第二時(shí)期為第一產(chǎn)業(yè)占比下降,第二、三產(chǎn)業(yè)占比上升時(shí)期:第三產(chǎn)業(yè)增加222 168萬(wàn)元,第二產(chǎn)業(yè)增加171 325萬(wàn)元,都比第一產(chǎn)業(yè)增加更多,這一階段土地覆被變化的影響因子主要表現(xiàn)為建設(shè)用地面積增加,而農(nóng)用地面積快速下降(表10)。
3.5.3土地政策因子
除了經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和人口結(jié)構(gòu)的變化,從中央到地方出臺(tái)的種種政策都會(huì)影響土地覆被變化的方向和數(shù)量。土地政策的出臺(tái)主要是解決怎樣高效使用剩余資源的問題[23]。對(duì)于典型高山石漠化地區(qū)的晴隆縣來說,為了響應(yīng)貴州省委《中共貴州省委、貴州省人民政府關(guān)于加大力度實(shí)施西部大開發(fā)戰(zhàn)略的若干意見》(黔黨發(fā)[2004]13號(hào))、國(guó)家發(fā)改委《貴州省水利建設(shè)生態(tài)建設(shè)石漠化治理綜合規(guī)劃》(發(fā)改農(nóng)經(jīng)[2011]1383號(hào))、貴州省政府辦公廳《國(guó)家“十三五”規(guī)劃綱要涉及貴州省的重大事項(xiàng)推進(jìn)落實(shí)責(zé)任分工方案》(黔府辦函[2016]76號(hào))等相關(guān)政策和規(guī)劃的要求,使該縣的土地覆被種類逐漸由耕地、水域、未利用地向草地、林地、城鄉(xiāng)工礦及居民用地轉(zhuǎn)換。
4結(jié)論與討論
4.1晴隆縣近30年土地覆被的宏觀變化
1988—2016年期間,土地覆被類型呈現(xiàn)“兩增三減一浮動(dòng)”趨勢(shì),由于人口增長(zhǎng)因素、經(jīng)濟(jì)發(fā)展因素、土地政策因素的影響,使晴隆縣土地覆被類型由耕地、水域、未利用地向草地、林地、城鄉(xiāng)工礦及居民用地發(fā)展。由于晴隆縣屬于高山地區(qū),再加上坡陡、水土流失嚴(yán)重,使它成為典型的退耕還草地區(qū),其執(zhí)行力度高、效果好,使得耕地面積急劇減少,從2000年起,由于城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷加快,占用了大量未利用地來滿足建設(shè)需要,使城鄉(xiāng)工礦及居民用地面積直線上升。
4.2區(qū)域生態(tài)服務(wù)價(jià)值的波動(dòng)情況
1988—2016年晴隆縣生態(tài)服務(wù)價(jià)值主要由林地、草地、耕地、水域支撐,平均占每年總價(jià)值99%以上。由于防護(hù)林體系建設(shè)、公益林保護(hù)、退耕還草還林等生態(tài)工程使得晴隆縣的林草地面積顯著增加,在2000年該縣的生態(tài)服務(wù)價(jià)值達(dá)到最大。隨后由于人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響和破壞,城鄉(xiāng)工礦及居民用地的增長(zhǎng)使耕地和水域等的生態(tài)服務(wù)價(jià)值下降,而人口壓力促使人們過度開墾,占用高質(zhì)量農(nóng)用地和生態(tài)用地,也對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了一定的損害。因此,在對(duì)石漠化地區(qū)土地開發(fā)使用中,為了保護(hù)生態(tài)服務(wù)價(jià)值的可持續(xù)性,有必要對(duì)耕地、林地進(jìn)行保護(hù),而推進(jìn)城鎮(zhèn)化發(fā)展需要的土地可通過對(duì)未利用地的合理開發(fā)來滿足,同時(shí)應(yīng)采用生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制,加強(qiáng)生態(tài)保護(hù)機(jī)制,使生態(tài)-經(jīng)濟(jì)-人口和諧發(fā)展。
4.3土地覆被變化對(duì)整體和局部生態(tài)環(huán)境的作用
雖然在1988—2016年間晴隆縣生態(tài)環(huán)境維持著總體的平衡,但不能忽視局部生態(tài)環(huán)境的惡化。隨著工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展,為了滿足持續(xù)壯大的城市和工業(yè)規(guī)模,大量土地被卷入非農(nóng)建設(shè)中,引起了土地覆被類型的根本變化,不僅令土地的生態(tài)功能盡失,還形成了導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境惡化的大量污染源,在土地覆被類型的轉(zhuǎn)換中,耕地、林地、水域的轉(zhuǎn)換最為頻繁,分布最廣,造成生態(tài)環(huán)境質(zhì)量惡化的程度最深,這也是該地區(qū)石漠化程度加強(qiáng)的原因。對(duì)全國(guó)而言,尤其是石漠化最嚴(yán)重的貴州省,要想改善和提升石漠化區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量,關(guān)鍵是要盡量發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力,重視如何有效地杜絕損害生態(tài)環(huán)境行為的發(fā)生。
4.4石漠化地區(qū)對(duì)“十三五”規(guī)劃的響應(yīng)
“十三五”期間,在中央提出的五大發(fā)展理念中,“綠色”理念引人注目,國(guó)內(nèi)大環(huán)境已發(fā)生改變,為了使生態(tài)服務(wù)價(jià)值達(dá)到最大化,更好地改善和提升石漠化地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量,我國(guó)石漠化主要分布的省份須推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整實(shí)現(xiàn)新突破,對(duì)于多山地區(qū)的滇、桂、黔而言,特別要大力推進(jìn)現(xiàn)代山地特色高效農(nóng)業(yè)和綠色生態(tài)農(nóng)業(yè),使石漠化逐漸轉(zhuǎn)變成綠色化,探索出了一條專門針對(duì)石漠化地區(qū)特色生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展的新道路。更重要的是必須牢固把握住生態(tài)安全底線,著重應(yīng)對(duì)重點(diǎn)區(qū)域生態(tài)治理,推動(dòng)生態(tài)文明建設(shè)實(shí)現(xiàn)新突破。向身處石漠化地區(qū)的人民提倡綠色的生產(chǎn)、生活方式,珍惜家園的每一塊綠地,不斷提高生態(tài)環(huán)境質(zhì)量,最終實(shí)現(xiàn)大地常綠、土壤常凈的新局面。
參考文獻(xiàn):
[1]于興修,楊桂山. 中國(guó)土地利用/覆被變化研究的現(xiàn)狀與問題[J]. 地理科學(xué)進(jìn)展,2002,21(1):51-57.
[2]International Geosphere-Biosphere Programme[J]. COSPAR Information Bulletin,1988,1988(111):36.
[3]馬明德,謝應(yīng)忠,米文寶,等. 寧夏東部風(fēng)沙區(qū)土地利用/覆蓋變化及其生態(tài)效應(yīng)研究——以寧夏回族自治區(qū)鹽池縣為例[J]. 干旱區(qū)資源與環(huán)境,2014,28(4):8-14.
[4]周書貴,邵全琴,曹巍. 近20年黃土高原土地利用/覆被變化特征分析[J]. 地球信息科學(xué)學(xué)報(bào),2016(2):190-199.
[5]孫伯明,陳菁,吳鑫,等. 小三江平原土地利用變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的影響研究[J]. 灌溉排水學(xué)報(bào),2014,33(4):261-265.
[6]霍金煒,文倩,何麗,等. 湖南丘陵區(qū)土地利用變化的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值響應(yīng)——以湖南醴陵為例[J]. 農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究,2010,31(1):86-89.
[7]劉鐵輝. 近16年來黃土丘陵溝壑區(qū)土地利用動(dòng)態(tài)變化及驅(qū)動(dòng)因素分析——以陜北黃土高原的子長(zhǎng)縣為例[J]. 中國(guó)水土保持科學(xué),2012,10(6):6-11.
[8]劉茂國(guó),曾永年,馬正龍,等. 湘西北喀斯特山區(qū)土地利用變化及驅(qū)動(dòng)力研究——以張家界市永定區(qū)為例[J]. 國(guó)土與自然資源研究,2012(5):25-27.
[9]劉春雨,董曉峰,劉英英. 西北干旱區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)變化及生態(tài)服務(wù)價(jià)值的響應(yīng)——以民樂縣為例[J]. 蘭州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2013(5):675-681,687.
[10]趙永華,賈夏,王曉峰. 涇河流域土地利用及其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)變化[J]. 陜西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2011,39(4):79-85.
[11]林棟,馬暉玲,任正超,等. 基于LUCC的蘭州城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值動(dòng)態(tài)分析[J]. 生態(tài)科學(xué),2016(2):134-142.
[12]張楊,劉艷芳,顧漸萍,等. 武漢市土地利用覆被變化與生態(tài)環(huán)境效應(yīng)研究[J]. 地理科學(xué),2011,31(10):1280-1285.
[13]寧茂岐,趙佳. “十一五”期間貴州省石漠化的變化情況[J]. 貴州農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,41(9):75-78.
[14]劉紀(jì)遠(yuǎn),匡文慧,張?jiān)鱿椋? 20世紀(jì)80年代末以來中國(guó)土地利用變化的基本特征與空間格局[J]. 地理學(xué)報(bào),2014,69(1):3-
14.
[15]陳江,馬松梅,劉琳,等. 博樂墾區(qū)土地利用/覆被變化及預(yù)測(cè)研究[J]. 水土保持研究,2015,22(3):44-49.
[16]謝高地,魯春霞,冷允法,等. 青藏高原生態(tài)資產(chǎn)的價(jià)值評(píng)估[J]. 自然資源學(xué)報(bào),2003,18(2):189-196.
[17]Costanza R,DArge R,Groot R D,et al.The value of the worlds ecosystem services and natural capital[J]. World Environment,1999,387(15):253-260.
[18]彭建,王仰麟,張?jiān)?,? 滇西北生態(tài)脆弱區(qū)土地利用變化及其生態(tài)效應(yīng)——以云南省永勝縣為例[J]. 地理學(xué)報(bào),2004,59(4):629-638.
[19]李曉文,方創(chuàng)琳,黃金川,等. 西北干旱區(qū)城市土地利用變化及其區(qū)域生態(tài)環(huán)境效應(yīng)——以甘肅河西地區(qū)為例[J]. 第四紀(jì)研究,2003,23(3):280-290.
[20]許俐俐,胡寶清,嚴(yán)志強(qiáng),等. 喀斯特土地利用變化及其區(qū)域生態(tài)環(huán)境效應(yīng)——以廣西都安瑤族自治縣為例[J]. 地域研究與開發(fā),2005,24(6):66-71.
[21]擺萬(wàn)奇,趙士洞. 土地利用變化驅(qū)動(dòng)力系統(tǒng)分析[J]. 資源科學(xué),2001,23(3):39-41.
[22]孔祥斌,張鳳榮,李玉蘭,等. 區(qū)域土地利用與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化互動(dòng)關(guān)系研究[J]. 資源科學(xué),2005,27(2):59-64.
[23]葉濤,史培軍. 從深圳經(jīng)濟(jì)特區(qū)透視中國(guó)土地政策改革對(duì)土地利用效率與經(jīng)濟(jì)效益的影響[J]. 自然資源學(xué)報(bào),2007,22(3):434-444.