劉枝軍,王宏衛(wèi),*,楊勝天,,王媛媛,王 盼,李根生

1 新疆大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院 烏魯木齊 830046 2 綠洲生態(tài)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,烏魯木齊 830046 3 北京師范大學(xué)水科學(xué)研究院,北京 100875

近年來,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及城鎮(zhèn)化的加速,由于土地資源的不合理開發(fā),導(dǎo)致了一系列環(huán)境問題,嚴(yán)重威脅著人類社會(huì)的健康發(fā)展,為此保障區(qū)域生態(tài)用地的合理規(guī)劃和利用已成為社會(huì)重大需求[1- 2]。生態(tài)用地指的是區(qū)域或城鎮(zhèn)土地中以提供生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能為主的土地利用類型,即能夠直接或間接改良區(qū)域生態(tài)環(huán)境、改善區(qū)域人地關(guān)系(如維護(hù)生物多樣性、保護(hù)和改善環(huán)境質(zhì)量、減緩干旱和洪澇災(zāi)害和調(diào)節(jié)氣候等多種生態(tài)功能)的用地類型[3]。生態(tài)用地具有涵養(yǎng)水源、調(diào)節(jié)小氣候、凈化空氣、保護(hù)野生生物、提供游憩場所等生態(tài)功能,是一個(gè)區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量好壞的晴雨表[4]。2000年,國家發(fā)布的《全國生態(tài)環(huán)境保護(hù)綱要(國發(fā)[2000]38號)》中提到了“生態(tài)用地”這一詞語,凸顯出國家對生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重大關(guān)切[5]。與此同時(shí),隨著人們生活水平的逐步提高,人們對生活質(zhì)量的要求也越來越高,在這種背景下,合理規(guī)劃生態(tài)用地,保護(hù)必需的生態(tài)用地,使其發(fā)揮良好的生態(tài)環(huán)境調(diào)節(jié)功能,是保障區(qū)域生態(tài)安全、提高居民生活質(zhì)量的重要保障。

目前,國內(nèi)外在對生態(tài)用地規(guī)劃方面進(jìn)行了多種的研究,王海鷹等通過對蟻群算法進(jìn)行改進(jìn),構(gòu)建了廣州市生態(tài)用地規(guī)劃模型,對城市生態(tài)用地的空間布局進(jìn)行配置,提高了城市生態(tài)用地生態(tài)效益和空間集約性[6],張騫等采用RS、GIS技術(shù)以及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評估等方法,對重慶市主城九區(qū)1988、1996、2004、2013年4個(gè)時(shí)段遙感影像進(jìn)行解譯及比較分析,結(jié)果表明在重慶市主城九區(qū)生態(tài)用地空間格局與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)變化之間存在密切相關(guān)性[7];朱敏等利用GIS技術(shù)選取高度、坡度、水資源安全作為生態(tài)安全影響單因子,并分級賦值,構(gòu)建?？谑芯C合生態(tài)用地分布格局[8]。俞孔堅(jiān)等運(yùn)用景觀安全格局理論和GIS技術(shù),構(gòu)建最低安全標(biāo)準(zhǔn)下的生態(tài)景觀格局,以此作為城市擴(kuò)張的生態(tài)底線,模擬北京的未來城鎮(zhèn)空間擴(kuò)張格局[9]。利用最小累積阻力模型研究生態(tài)用地的方法可以在關(guān)注土地斑塊本身生態(tài)功能大小的基礎(chǔ)上,更加關(guān)注斑塊之間的生態(tài)聯(lián)系,強(qiáng)調(diào)通過提高景觀連通性等格局優(yōu)化策略促進(jìn)生態(tài)功能的高效發(fā)揮。

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

極端干旱區(qū)綠洲是生態(tài)環(huán)境極其脆弱、水資源極度稀缺的人類生產(chǎn)生活的集中區(qū),也是研究綠洲形成發(fā)展以及深入理解干旱區(qū)人地關(guān)系的指示區(qū)[10-11]。近年來,多數(shù)學(xué)者對該區(qū)內(nèi)的生態(tài)安全、鹽漬化、人地關(guān)系、土地利用變化等進(jìn)行了大量卓有成效的研究[12-15]。但鮮有研究者單獨(dú)對該區(qū)生態(tài)用地的空間分布進(jìn)行一個(gè)系統(tǒng)科學(xué)的分析,且并未考慮綜合驅(qū)動(dòng)因素的影響。本文以于田縣為研究靶區(qū),通過最小累積阻力模型模擬生態(tài)用地空間分布狀況,進(jìn)而對于田縣生態(tài)用地進(jìn)行合理的分區(qū)規(guī)劃,在此基礎(chǔ)上對影響于田生態(tài)用地空間分布的驅(qū)動(dòng)因素進(jìn)行剖析,以期為極端干旱區(qū)生態(tài)安全建設(shè)提供參考,同時(shí)可應(yīng)用于綠洲的城市規(guī)劃,從而使極端干旱區(qū)綠洲的生態(tài)效益最大化。

1 數(shù)據(jù)和研究方法

1.1 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)來源

于田縣位于新疆南部,介于81°09′—82°51′E,35°14′—39°29′N之間,屬于昆侖山的北麓,塔里木盆地的南緣綠洲區(qū),面積39500 km2,下轄15個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn)),全縣年平均氣溫11.6℃、年降水量47 mm、年蒸發(fā)量2432 mm,降水稀少,蒸發(fā)量大,屬極端干旱區(qū)(圖1),雖然近年來由于農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,退耕還林還草等措施的實(shí)施,對緩解生態(tài)環(huán)境壓力起到比較好的效果,但盲目開墾,不合理的土地開發(fā)依然存在,生態(tài)環(huán)境較為脆弱,問題比較突出[13-15]。

本研究中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版《土地利用現(xiàn)狀分類》(國家標(biāo)準(zhǔn)),結(jié)合于田縣土地利用景觀類型結(jié)構(gòu)特點(diǎn),將土地利用類型劃分為：水澆地、旱地、園地、林地、草地、建設(shè)用地、交通運(yùn)輸用地、水域和未利用地等9種類型,最終建立研究區(qū)土地利用屬性數(shù)據(jù)庫。DEM數(shù)據(jù)來自國家科學(xué)數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)(http://www.cnic.cn/zcfw/sjfw/gjkxsjjx/),分辨率為30 m×30 m。夜間燈光數(shù)據(jù)為美國國家地球物理數(shù)據(jù)中心DMSPF18衛(wèi)星獲取的2013年DMSP_OLS燈光數(shù)據(jù),空間分辨率為1 km×1 km。

1.2 最小累積阻力模型

最小累積阻力模型指物種在從源到目的地運(yùn)動(dòng)過程中所需耗費(fèi)代價(jià)的模型,它最早由knaapen于1992年提出,之后該模型被應(yīng)用到多種自然生態(tài)或人文過程的研究[16]。最小累積阻力模型(MCR)在眾多研究應(yīng)用中,充分展示了其在分析各種物質(zhì)能量過程在水平空間擴(kuò)張方面的良好適應(yīng)性和可擴(kuò)張性,其計(jì)算公式如下：

式中,MCR是指最小累積阻力值,f是反映景觀單元中某一柵格的最小累積阻力與生態(tài)過程的正相關(guān)關(guān)系,Dij指景觀生態(tài)用地單元從源i到j(luò)的空間距離;Ri表示某一柵格單元i對生態(tài)用地空間擴(kuò)張的阻力系數(shù),Σ表示從柵格i與源j之間穿越所有單元的距離和阻力的累積。最小累積阻力模型可通過ArcGIS的Cost-distance模塊實(shí)現(xiàn)。

1.3 于田縣生態(tài)用地規(guī)劃情景模擬

1.3.1 源地的確定

“源”是事物或事物向外擴(kuò)散的初始點(diǎn)和源頭,具有內(nèi)部同一性和向外圍擴(kuò)張和吸引的能力,是指在地理環(huán)境變化的格局與過程中,能促進(jìn)生態(tài)過程變遷的景觀類型。本研究以保護(hù)極端干旱區(qū)綠洲生態(tài)用地為目的,在參考相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上,結(jié)合研究區(qū)實(shí)際情況,篩選出面積較大的空間上具有連續(xù)性的核心林地和水域作為于田縣生態(tài)用地的保護(hù)源地。

1.3.2 阻力面的建立

土地覆被類型、坡度和人為干擾是生態(tài)保護(hù)源地向外擴(kuò)張過程中的主要阻力因子[17- 18],由于研究區(qū)位于極端干旱區(qū),降水稀少,且面積較小,降水在空間上分異不明顯,故剔除該因子。本研究以于田縣重要生態(tài)用地為“源”,分析生態(tài)用地從“源”向外擴(kuò)張過程中所遇到的累積阻力,根據(jù)生態(tài)用地性質(zhì),對于田縣土地覆被類型的擴(kuò)張阻力等級進(jìn)行排序,并設(shè)定阻力系數(shù);根據(jù)人為干擾指數(shù)加權(quán)設(shè)定生態(tài)阻力系數(shù);根據(jù)坡度大小,設(shè)定不同的級別,分別設(shè)置阻力系數(shù)。根據(jù)3個(gè)阻力因子的阻力系數(shù),分別生成阻力因子的柵格數(shù)據(jù),并對生成的面狀阻力柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)求和運(yùn)算,得到于田縣生態(tài)用地?cái)U(kuò)張的環(huán)境空間阻力面數(shù)據(jù)。

1.3.3 生態(tài)用地分區(qū)與規(guī)劃

生態(tài)用地是以提供生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能為主的土地利用類型,是用以維護(hù)和改良區(qū)域生態(tài)環(huán)境,改善人地關(guān)系的用地類型[3]。在極端干旱區(qū)綠洲生態(tài)用地包括耕地、林地、園地、草地、荒漠、水域、冰川與永久性積雪以及未利用地等土地覆被類型。本文通過確定生成阻力面中阻力等值線的拐點(diǎn)設(shè)定于田縣生態(tài)用地類型分區(qū)需要確定費(fèi)用距離閾值,從而自動(dòng)進(jìn)行類型劃分。由于最小累積費(fèi)用距離模型反映的是生物對周圍環(huán)境一種選擇性的移動(dòng)過程,在空間上最小費(fèi)用距離在不同區(qū)間的差異能夠反映生境狀態(tài)的穩(wěn)定性或突變性。因此本文通過統(tǒng)計(jì)學(xué)概念,對最小累積費(fèi)用距離進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)方差分類,從而確定于田縣生態(tài)用地類型中的生態(tài)用地核心區(qū)、生態(tài)用地控制區(qū)、生態(tài)用地過渡區(qū)、生態(tài)用地保護(hù)區(qū),為極端干旱區(qū)綠洲土地合理開發(fā)和建設(shè)提供參考。

2 結(jié)果與分析

2.1 于田縣生態(tài)源地空間分布

于田縣深居西北內(nèi)陸,生態(tài)環(huán)境極其脆弱,為明確于田縣重要生態(tài)用地的空間分布,在本項(xiàng)研究中依據(jù)土地利用現(xiàn)狀分類(GB2007)國家標(biāo)準(zhǔn)對于田縣區(qū)域土地覆被進(jìn)行分類,綜合考慮生態(tài)用地在綠洲生態(tài)系統(tǒng)中對水資源,生物多樣性保護(hù),以及對減輕自然災(zāi)害等的重要作用,在空間上去除面積較小的斑塊,篩選出面積較大的在空間上具有連續(xù)性的核心林地和水域作為生態(tài)保護(hù)源地。于田縣生態(tài)源地面積達(dá)908.50 km2,占縣域土地總面積的2.3%,主要分布在于田縣南部山區(qū),克里雅河沿岸,以及流域平原中零星分布。

2.2 阻力面的建立

在生態(tài)用地?cái)U(kuò)張過程中,不同的土地覆被類型會(huì)產(chǎn)生不同的阻力,根據(jù)生態(tài)用地性質(zhì),將于田縣土地覆被類型生態(tài)阻力等級進(jìn)行如下排序：林地<水域和未利用地<牧草地<耕地和園地<交通運(yùn)輸及建設(shè)用地。同時(shí),坡度也會(huì)對于田縣生態(tài)用地的擴(kuò)張產(chǎn)生阻力,隨著坡度的增加,生態(tài)用地的擴(kuò)張阻力越大。而物種水平空間運(yùn)動(dòng)的生態(tài)過程以及生態(tài)功能的流動(dòng)與傳遞同時(shí)受到人為干擾程度的影響,本文選取夜間燈光指數(shù)作為生態(tài)用地受人為干擾的影響因子[17]。于田縣生態(tài)用地中各阻力因子相對阻力系數(shù)分別擬定在0—100之間(表1)。另外需要指出的是,構(gòu)建于田縣生態(tài)用地的阻力系數(shù)設(shè)定主要是通過專家意見和有關(guān)資料得出,反映的是相對的阻力概念,不是絕對的,且由于阻力面計(jì)算結(jié)果所反映的是相對趨勢,所以,相對意義上的阻力系數(shù)仍然具有意義。

表1 于田縣生態(tài)用地?cái)U(kuò)張阻力系數(shù)及其權(quán)重

基于各阻力因子的阻力系數(shù),通過ArcGIS 10.2軟件空間分析模塊中柵格計(jì)算工具,進(jìn)行不同因子阻力值的疊加分析,得到于田縣生態(tài)用地源地?cái)U(kuò)張的環(huán)境阻力值(圖2)。依據(jù)阻力面,利用ArcGIS 10.2軟件空間分析中Cost-distance模型,得到源地?cái)U(kuò)展的最小累積阻力分布圖。從圖3中可以看出,距離源地越近,累積阻力值越低;反之則越高。

3 于田縣生態(tài)用地類型分區(qū)及規(guī)劃

為確定于田縣生態(tài)用地最佳的規(guī)劃場景,同時(shí)參考相關(guān)學(xué)者[17- 19]的研究,按照生態(tài)用地保護(hù)的最小累積阻力值大小,選擇關(guān)于不同累積阻力數(shù)對應(yīng)柵格數(shù)的突變情況作為阻力閾值的確定依據(jù),對生態(tài)用地保護(hù)的重要性進(jìn)行分級,以便于對于田縣生態(tài)用地的空間分區(qū)管制,進(jìn)而對不同重要性的分區(qū)結(jié)果實(shí)施不同的保護(hù)策略。按照最小累積阻力的標(biāo)準(zhǔn)方差,初步將生態(tài)用地保護(hù)的阻力值劃分為9類,分別命名為C1—C9,每類間隔二分之一方差。統(tǒng)計(jì)每種類別柵格數(shù)量與像元值(最小累積阻力值)的對應(yīng)關(guān)系,結(jié)果如表2所示。

圖2 于田縣源地?cái)U(kuò)張的生態(tài)環(huán)境阻力分布 Fig.2 Distribution of the ecological environment resistance of source area expand in Yutian county

圖3 于田縣源地?cái)U(kuò)展最小阻力分布 Fig.3 Distribution of minimal cumulative resistance of source area expand in Yutian county

總體而言,于田地區(qū)南部靠近以次生林,灌木林以及高山湖泊,坑塘等源地的地區(qū),空間擴(kuò)張累積阻力值相對較小;于田地區(qū)中部和南部,包括以耕地、牧草地為主的區(qū)域范圍內(nèi)累積阻力相對較高;而在東北部和北部地區(qū)荒漠戈壁廣布,生態(tài)環(huán)境脆弱,累積阻力值較大,不適宜生態(tài)用地的擴(kuò)張。于田縣累積阻力的空間分布與流域分布有較為密切的關(guān)系。

表2 于田縣生態(tài)用地保護(hù)最小累積阻力標(biāo)準(zhǔn)差(1/2方差間隔)表

由表2中可以看出,其中C1類和C2類柵格數(shù)量都出現(xiàn)了較大幅度的變化,柵格數(shù)值差分別占到整個(gè)于田地區(qū)柵格總數(shù)的2.75%;從C3類到C5類再次經(jīng)歷一次相對較大的突變,其柵格數(shù)值差占到整個(gè)區(qū)域7.97,此外C6到C9類柵格數(shù)量趨于穩(wěn)定,基本上均維持在10%以下水平。因此按照上述閾值確定方法,選擇最小累積阻力值為56317、133539、287983作為于田縣生態(tài)用地分區(qū)的臨界閾值,將于田地區(qū)生態(tài)用地劃分為4類,分別為生態(tài)核心區(qū)、生態(tài)控制區(qū)、生態(tài)過渡區(qū)、生態(tài)保護(hù)區(qū),具體如表3所示。

從面積總量上來看,于田地區(qū)生態(tài)核心區(qū)占全縣總面積的24.36%,約9622.20 km2,該區(qū)域需要樹立生態(tài)底線的思維,嚴(yán)禁任何形式的開發(fā)建設(shè)及開墾放牧活動(dòng)。生態(tài)控制區(qū)占全區(qū)總面積的27.11%,約1078.45 km2,不建議在此區(qū)域進(jìn)行農(nóng)業(yè)開墾活動(dòng),需要嚴(yán)格控制該區(qū)域內(nèi)的城鎮(zhèn)化建設(shè)和工礦開發(fā)活動(dòng)。生態(tài)過渡區(qū)占全區(qū)土地總面積的27.46%,約10846.70 km2,該區(qū)是生態(tài)用地和農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)后備用地、建設(shè)用地的過渡區(qū)域,宜在合理限度內(nèi)開發(fā)利用該區(qū)域。生態(tài)保護(hù)區(qū)占全區(qū)土地總面積的21.07%,約為8322.65 km2,是需要重點(diǎn)考慮防治沙漠化以及植被恢復(fù)改造的區(qū)域。生態(tài)過渡區(qū)、生態(tài)保護(hù)區(qū)約占區(qū)域總面積的48.53%,是重要的后備國土開發(fā)區(qū)域。

表3 生態(tài)用地分區(qū)區(qū)間

圖4 于田縣生態(tài)用地規(guī)劃Fig.4 Planning scenarios of ecological land of Yutian county

從空間分布上看(圖4),于田縣生態(tài)核心區(qū)主要分布在研究區(qū)南部昆侖山谷地和克里雅河及相關(guān)支流水域等沿岸,包括河湖、坑塘、喬木林和荒漠灌木林等區(qū)域。對比于田土地利用總體規(guī)劃(2010—2020),生態(tài)核心區(qū)與規(guī)劃劃定的防護(hù)林帶,退耕還林還草區(qū)域以及濕地保護(hù)區(qū)域等基本吻合。生態(tài)控制區(qū),主要環(huán)繞生態(tài)核心區(qū)分布,與生態(tài)核心區(qū)的空間鄰接關(guān)系較為密切。生態(tài)保護(hù)區(qū)主要分布在昆侖山山麓,東北部以及北部區(qū)域,具體分布在阿羌鄉(xiāng),奧依托格拉克鄉(xiāng),達(dá)里雅博依鄉(xiāng)的北部、南部和東部,包括未利用地,部分草地,旱地,荒漠等土地類型。生態(tài)過渡區(qū),處于生態(tài)控制區(qū)與生態(tài)保護(hù)區(qū)之間,屬于于田縣農(nóng)牧業(yè)發(fā)展以及生產(chǎn)建設(shè)性開發(fā)的過渡區(qū)域?？傮w而言,對比于田縣土地利用總體規(guī)劃(2010—2020)的用途分區(qū),生態(tài)控制區(qū)與規(guī)劃的鄉(xiāng)鎮(zhèn)村建設(shè)用地區(qū)、工礦開發(fā)區(qū)以及基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)契合度較高,表明分區(qū)結(jié)果較為可靠。

4 于田縣生態(tài)用地空間分布的驅(qū)動(dòng)因素

于田縣生態(tài)用地的空間分布受到多方面的制約,包括自然、經(jīng)濟(jì)、人口、社會(huì)等各方面的因素,為較為客觀的尋求極端干旱區(qū)生態(tài)用地空間分布的影響因子,本研究就縣域尺度對于田縣生態(tài)用地空間分布的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行分析?；诳茖W(xué)性、可靠性、數(shù)據(jù)的可搜集性等原則,參考前人的研究成果,對19個(gè)行政單元進(jìn)行因子分析,從中歸納提取影響生態(tài)用地空間分布的主因子,進(jìn)而探討于田縣生態(tài)用地空間分布的驅(qū)動(dòng)因素。

4.1 樣本指標(biāo)的選取

由于影響極端干旱區(qū)生態(tài)用地空間分布的因素具有多樣性和復(fù)雜性的特征,為較為客觀的尋求生態(tài)用地空間分布的影響因子,參考前人的研究成果[20- 22]和對當(dāng)?shù)貙?shí)際情況的掌握的基礎(chǔ)上,遵循科學(xué)性、客觀性、關(guān)聯(lián)性和向?qū)缘仍瓌t,選取16項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行測算(表4)：X1農(nóng)牧民人均純收入(元)、X2耕地面積(km2)、X3農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值(萬元)、X4糧食總產(chǎn)量(t)、X5糧食單產(chǎn)(kg)、X6總戶數(shù)(戶)、X7總?cè)丝?人)、X8城鎮(zhèn)化率(%)、X9人口密度(人/km2)、X10植被覆蓋率(%),X11居民點(diǎn)用地(hm2),X12交通建設(shè)用地(hm2),X13水利用地(hm2),X14降水(mm),X15坡度(°),X16牲畜數(shù)(頭)。通過PASW軟件對于田縣19個(gè)行政單元進(jìn)行因子分析,剔除共線性指標(biāo),從中歸納提取影響于田縣生態(tài)用地空間分布的主因子,進(jìn)而探討于田縣生態(tài)用地空間分布的驅(qū)動(dòng)因素。數(shù)據(jù)來源于2015年《于田縣統(tǒng)計(jì)年鑒》

表4 于田縣生態(tài)用地影響因素指標(biāo)數(shù)據(jù)

4.2 計(jì)算過程及結(jié)果

1)計(jì)算過程。對所選樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行KMO檢驗(yàn)和Bartlett球形檢驗(yàn),檢驗(yàn)表明KMO的系數(shù)為0.699,適合因子分析。Bartlett′s Test顯著性程度Sig.=0.000<0.05,說明該項(xiàng)因子檢驗(yàn)具有較高的可信度,適于作因子分析。在此基礎(chǔ)上利用PASW軟件進(jìn)行因子分析,通過采用方差最大法對因子載荷矩陣進(jìn)行旋轉(zhuǎn),從而得到旋轉(zhuǎn)后的各公因子的特征值、貢獻(xiàn)率及累積貢獻(xiàn)率(表5)

根據(jù)特征根大于1的原則,樣本選入4個(gè)公因子,其累積方差貢獻(xiàn)率達(dá)91.626%,提取4個(gè)公因子代替原始樣本指標(biāo)(表6)。

表5 因子分析的總方差解釋

表6 因子正交旋轉(zhuǎn)后的負(fù)載矩陣

2)研究結(jié)果。第1個(gè)公因子主要由X2,X3,X4,X6,X7,X11,X12,X13來決定,這類指標(biāo)主要反映了經(jīng)濟(jì)和社會(huì)類總指標(biāo)。隨著綠洲第一產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及農(nóng)村人口數(shù)量的增加,帶來的是對住房、交通和水利等建設(shè)的巨大需求,同時(shí)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中也對生態(tài)環(huán)境造成極大的壓力。綠洲尤其以庭院經(jīng)濟(jì)為代表的農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口數(shù)量的變化對綠洲的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生極大的影響。該類指標(biāo)可歸結(jié)為綠洲農(nóng)村經(jīng)濟(jì)尤其是農(nóng)業(yè)的發(fā)展對農(nóng)村居民生活的帶動(dòng),影響了綠洲生態(tài)用地空間的分布。該公因子貢獻(xiàn)度達(dá)59.201%,表明農(nóng)村自身經(jīng)濟(jì)的發(fā)展更新對于綠洲生態(tài)用地空間分布影響較大。第2個(gè)公因子主要由指標(biāo)X9,X10來決定,這類指標(biāo)主要反映了區(qū)域人口以及植被覆蓋等對土地利用的影響,該公因子的貢獻(xiàn)度達(dá)13.698%,表明于田縣的環(huán)境綠化對土地利用以及生態(tài)用地的空間分布影響較大。第3個(gè)公因子主要由指標(biāo)X8來決定,這類指標(biāo)主要反映了區(qū)域城鎮(zhèn)化進(jìn)程對綠洲土地利用所帶來的影響,總體可歸納為第二、三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和城鎮(zhèn)化的帶動(dòng)。該公因子貢獻(xiàn)度達(dá)10.744%,表明于田縣城鎮(zhèn)化的發(fā)展對于田縣土地利用和生態(tài)用地影響較大。第4個(gè)公因子主要由指標(biāo)X1來決定,主要反應(yīng)農(nóng)牧民收入情況對綠洲生態(tài)用地空間分布的影響,該公因子的貢獻(xiàn)度達(dá)7.953%,幾乎與第3公因子貢獻(xiàn)度持平。表明極端干旱區(qū)綠洲農(nóng)牧民的經(jīng)濟(jì)收入水平對生態(tài)用地空間分布變化有很大的推力。

5 結(jié)論與討論

5.1 結(jié)論

(1)本研究根據(jù)極端干旱區(qū)于田縣的實(shí)際情況,選取了林地和水域作為于田縣生態(tài)源地,從開發(fā)成本和經(jīng)濟(jì)效率等角度出發(fā),主要考慮景觀、坡度和人為干擾3個(gè)因素,選取土地覆蓋類型、地形坡度和燈光指數(shù)為阻力因子,運(yùn)用最小累計(jì)阻力模型構(gòu)建于田景觀生態(tài)用地空間分布圖,并在此基礎(chǔ)上探討了于田縣生態(tài)用地空間分布的影響因素,為極端干旱區(qū)生態(tài)用地規(guī)劃策略提供重要參考。

(2)按照于田縣生態(tài)用地保護(hù)的最小累計(jì)阻力值大小,選擇關(guān)于不同累計(jì)阻力數(shù)對應(yīng)柵格數(shù)的突變情況作為阻力閾值的確定依據(jù),對生態(tài)用地保護(hù)的重要性進(jìn)行分級,分為生態(tài)核心區(qū)、生態(tài)控制區(qū)、生態(tài)過渡區(qū)、生態(tài)保護(hù)區(qū)4種類型,其面積分別為9622.20、1078.45、10846.70、8322.65 km2;生態(tài)核心區(qū)主要分布在研究區(qū)南部昆侖山谷地和克里雅河及其支流沿岸地帶,生態(tài)控制區(qū)主要環(huán)繞生態(tài)核心區(qū)分布,生態(tài)過渡區(qū)處于生態(tài)控制區(qū)和生態(tài)保護(hù)區(qū)之間,牧區(qū)和荒漠分布較多,生態(tài)保護(hù)區(qū)主要分布在昆侖山山麓,東北部以及北部區(qū)域,包括未利用地、旱地、荒漠等土地類型。

(3)在分析生態(tài)用地空間分布的基礎(chǔ)上,運(yùn)用因子分析法對于田縣生態(tài)用地空間分布進(jìn)行驅(qū)動(dòng)力分析,結(jié)果表明于田縣生態(tài)用地規(guī)劃受到多方面的制約,包括自然、經(jīng)濟(jì)、人口、社會(huì)等各方面因素,具體表現(xiàn)在綠洲經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、環(huán)境綠化建設(shè)、城鎮(zhèn)化以及人口和收入等主要因子的影響。

5.2 討論

(1)本研究對極端干旱區(qū)綠洲生態(tài)用地規(guī)劃的研究中,主要考慮了土地的自然屬性,對極端干旱區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)屬性如產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)效益、人口承載力等有待進(jìn)一步挖掘;在對影響用地空間分布影響因素的探討中,對指標(biāo)因子選取需要進(jìn)一步系統(tǒng)化完善,以使對影響因子的分析更加準(zhǔn)確。

(2)此外,目前有關(guān)模型阻力系數(shù)的確定沒有一個(gè)廣泛可接受的方法,在已有的相關(guān)成果中[16- 17],模型阻力系數(shù)的確定很多都采用專家經(jīng)驗(yàn)打分法,本研究中生態(tài)用地空間擴(kuò)張阻力系數(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(jià)結(jié)果的客觀性,因此,在今后的研究中應(yīng)考慮引入一些數(shù)學(xué)方法改進(jìn)阻力賦值方式。