基于景观格局的黑河中游土地利用冲突时空分析

  • 蒙吉军 , 1 ,
  • 江颂 1 ,
  • 拉巴卓玛 1 ,
  • 张维佳 2
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  • 1. 北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室,北京 100871
  • 2. 甘肃省张掖市生态环境局甘州分局,甘肃 张掖 734000

蒙吉军(1971−),男,甘肃张掖人,副教授,主要从事资源环境管理研究。E-mail:

收稿日期: 2019-12-05

  网络出版日期: 2020-12-05

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国家自然科学基金项目(41871074)资助

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The Spatial and Temporal Analysis of Land Use Conflict in the Middle Reaches of the Heihe River Based on Landscape Pattern

  • Meng Jijun , 1 ,
  • Jiang Song 1 ,
  • Laba Zhuoma 1 ,
  • Zhang Weijia 2
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  • 1. Key Laboratory of Earth Surface Processes of Ministry of Education, College of Urban and Environmental Sciences, Peking University, Beijing 100871, China
  • 2. Ganzhou Branch of Zhangye Ecological Environment Bureau of Gansu Province, Zhangye 734000, Gansu, China

Received date: 2019-12-05

  Online published: 2020-12-05

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National Natural Science Foundation of China (41871074)

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摘要

以黑河中游为研究区,在分析土地利用变化的基础上,构建了由外部压力、脆弱性和稳定性表征土地利用冲突强度的模型,分析了1980—2015年土地利用冲突的时空变化特征。结果表明:① 土地利用冲突强度的空间分布在不同时期虽有不同,但冲突强度较高的区域集中在甘州、临泽2个人类活动较为活跃的区县,且指数最高的区域呈围绕城市四周分布的特点;② 土地利用冲突在不同时期变化显著,1995—2005年是土地利用冲突强度增加较为明显的时段,中部的甘州区、南部的山丹县两地增加最为明显;2005—2015年虽然冲突强度增大区域的面积少于上一时段,但冲突增加幅度高于上一时段,尤其民乐县和高台县增加较为明显;③ 土地利用冲突与自然因素的相关性极弱,与道路和河流等用地条件的相关性较强,而与人口密度和GDP为代表的社会经济因素的相关性最强;④ 土地利用冲突与土地利用变化的阶段性特征一致,1995—2000年是土地利用变化程度最为剧烈的时期,而1995—2005年也是土地利用冲突面积增加最多的时段;耕地和建设用地的增长极为活跃,对生态用地产生侵占,反映了耕地、建设用地和生态用地三者之间的矛盾是黑河中游土地利用冲突的主要表现形式。

本文引用格式

蒙吉军 , 江颂 , 拉巴卓玛 , 张维佳 . 基于景观格局的黑河中游土地利用冲突时空分析[J]. 地理科学, 2020 , 40(9) : 1553 -1562 . DOI: 10.13249/j.cnki.sgs.2020.09.017

Abstract

With the development of society and economy, the demand of land use is diversified, and the land resources are becoming more and more scarce, which makes the emergence of land use conflict inevitable. Land use conflict has aggravated the contradiction among economic, ecological and social benefit, and has become an important factor to restrict the sustainable utilization of land. Based on the analysis of land use change in the middle reaches of the Heihe River, this study used external pressure, vulnerability and stability to construct a model of land use conflict intensity, and then analyzed the temporal and spatial variation characteristics of land use conflict in the past 35 years. The results showed: 1) The spatial distributions of land use conflict intensity were different in different periods, but high conflict intensity concentrated in Ganzhou and Linze, where the human activities were active. The areas with high conflict were distributed around cities. 2) The changes of land use conflict varied significantly in different periods. From 1995 to 2005, the intensity of land use conflict increased obviously, with the most obvious increase in Ganzhou and Shandan. In 2005-2015, although the area of the increased conflict intensity was less than the previous period, the increased degree of conflict was higher than that in the previous period, especially in Minle and Gaotai. 3) Land use conflict was weakly correlated with natural factors, but it was strongly correlated with land use conditions such as roads and rivers, and had the strongest correlation with social and economic factors represented by population density and GDP. 4) The stage characteristics of land use conflict and land use change were consistent. 1995-2000 was the period of most drastic land use change, and 1995-2005 was the period during which the area of land use conflict increased the most. The growth of cultivated land and construction land was very active, resulting in the encroachment of ecological land. It reflected that the contradiction among cultivated land, construction land and ecological land was the main form of land use conflict in the middle reaches of the Heihe River. The results can be used as a reference for land spatial planning and sustainable land use management in arid areas.

土地利用冲突反映了利益相关者对稀缺土地资源的竞争,为实现各自的利益所产生的用地矛盾[1],这种客观存在的矛盾状态始终伴随人类社会的各发展阶段[2]。土地利用冲突是人类−环境系统发展不协调的表现,在全球不同区域,土地利用冲突现象普遍存在。如在城市化、工业化进程中,建设用地扩张与基本农田保护的冲突、生态用地保护与生产用地扩张之间的冲突[3,4]等。土地利用冲突的结果,不仅限制区域社会经济发展,而且对生态保护、环境治理以及粮食安全带来威胁[1,2]。同时,很多土地利用冲突也成为了人际争端的根源,甚至发展为影响社会稳定的重要因素[3,5]。目前,中国正处于快速城镇化发展阶段,多种多样的土地利用需求导致有限的土地资源日益紧张,各类用地之间的冲突频繁发生,造成了土地利用在经济效益、生态效益、社会效益之间的矛盾[1],严重影响到区域土地资源的可持续利用。土地利用冲突的研究对于现阶段中国实施的国土空间规划中的“多规融合”及“三区三线”的划定都具有重要的实践意义[6]
土地利用冲突是在土地资源利用过程中,各利益相关者对土地利用的方式、数量等方面的不一致、不和谐,以及土地利用方式与生态环境之间的矛盾状态[1],其表现形式复杂多样,包括土地生态系统的空间格局被打破而带来的生态风险[7]、不同用地方式对同一地块的竞争[8,9]、土地利用负外部性所引起的矛盾[10]、人类对土地的需求超越了土地本身的承载能力[11]等等。不同表现形式的冲突所对应的识别方法也各不相同,目前,土地利用冲突的主要研究方法包括参与式调查[2]、博弈论[12]、PSR模型[13]、多目标评价[9,14]以及景观格局分析[15]等等。由于景观格局分析是基于景观指数构建模型揭示土地利用冲突的空间特征,能够准确识别冲突的位置,受到了广泛的关注[8,16~18]。该方法主要针对土地利用冲突在空间结构上的表现,旨在揭示不合理的土地利用空间结构所带来的区域生态风险[19]。一般来说,土地利用变化所引发的生态风险越大,土地利用冲突的强度越大;反之则越小[16]。近年来,很多学者通过构建景观格局与生态风险效应的指标模型来分析土地利用冲突。具体而言,通过以景观指数度量的“外部压力+脆弱性−稳定性”来分别表征景观生态的风险源、风险受体和风险效应,从而实现土地利用冲突的综合测度,该方法已在广州、杭州、云南等多地的应用研究中取得良好效果。这些研究说明,景观格局分析模型的基本思想与内容可以反映土地系统内各要素间的相互作用与互馈机制,可以表征由土地利用冲突而引起的土地系统的压力、脆弱性和稳定性,并据此来分析土地利用冲突的时空变化特征。基于此,本文以黑河中游为研究区,采用景观格局的分析方法研究了1980—2015年当地的土地利用冲突时空特征,在此基础上计算土地利用变化强度,以此分析用地冲突与用地强度的关系,并通过与社会经济因素和自然环境因素的相关分析对当地的土地利用冲突进行归因,从而更好地对黑河中游土地的持续利用提出建议。

1 研究区与数据来源

黑河是中国西北干旱区第二大内陆河,位于甘肃省河西走廊中段,莺落峡至正义峡之间为中游,中游干流全长185 km,总面积约1.96×104 km2,其行政区划上包括张掖市的肃南县明花区、高台县、临泽县、甘州区、山丹县和民乐县等。黑河中游地处青藏高原向内蒙古高原的过渡地带,海拔在1 234~4 886 m之间,南部祁连山区地势高峻、林草丰茂,是河西走廊重要的水源涵养区;中部绿洲平原水土资源相对丰沃,为中国重要的绿洲现代农业基地;北部合黎山、龙首山荒漠广布,是抵御风沙侵入的重要屏障,土地利用现状如图1。黑河中游集中了全流域80%的绿洲、91%的人口、95%的耕地和80%的GDP[20],是整个流域人类活动最为密集、绿洲最为集中、经济最为发达的地区,但由于大部分地区属温带大陆性干旱气候,年降水量仅54.9~436.2 mm,但全年蒸发量高达1 700 mm,也是流域内水土资源矛盾最为突出的地区。近年来,随着人口的增加和城镇化进程的加快,土地利用发生了较大变化[20],大量农用地转换为建设用地,绿洲外围的荒地又被开垦为农田,土地利用冲突日益显著。
图 1 2015年黑河中游土地利用现状

Fig.1 Land use status in the middle reaches of the Heihe River in 2015

本研究所使用的1980、1986、1995、2000、2005、2010和2015年共7期土地利用数据,其中,1980年和2015年1︰10万土地覆被数据来自北京大学地理数据平台( https://geodata.pku.edu.cn/);1986年和2000年1︰10万土地覆被数据来自中国科学院寒区旱区科学中心( http://heihe.westgis.ac.cn/);1995年、2005年、2010年1︰10万土地覆被数据来自中国科学院地理科学与资源研究所资源环境数据云平台共享( http://www.resdc.cn/DOI)。将土地利用类型划分为耕地、林地、草地、水域、建设用地和未利用地6类,空间分辨率为30 m。此外,基础地理信息数据来自中国科学院寒区旱区科学数据中心( www.heihedata.org);DEM数据来自美国马里兰大学全球土地覆被数据库( http://glcf.umiacs.umd.edu/data/),分辨率为30 m。社会经济数据来自《张掖市统计年鉴》(2017)[21]和中科院地理科学与资源研究所资源环境数据云平台共享( http://www.resdc.cn/DOI)。

2 研究方法

2.1 土地利用冲突量化模型构建

在景观生态学中,不同土地利用方式和强度所产生的生态影响可以直观地反映在生态系统的结构和组成上,生态系统的景观格局又会直接影响生态学过程[22]。因此,当土地生态系统受到人类活动或自然地理过程等强干扰时,其空间格局必然会发生变化,导致自然生态过程的改变和生物多样性的损失,从而影响区域生态安全。这种现象被认为是土地利用冲突在空间结构上的一种表现,反映了土地利用空间结构与自然环境的矛盾状态,而冲突强度的大小则可通过空间格局变化对区域生态安全的影响效应得以反映,一般来说,土地生态系统结构所带来的生态风险越小,则相应的土地利用冲突水平越低[7]。因此,借用生态风险评价概念模型及景观生态指数的土地利用冲突量化方法,既能实现对景观空间格局的描述,又能满足揭示区域生态风险的需求,在土地利用冲突研究中得到了较多认可[14,17,23,24]
依据风险源−风险受体−风险效应的生态风险评价概念模型构建指标:① 土地利用冲突的风险源,主要是指区域可能面临的生态风险压力,选用与土地资源利用开发相关的外部压力因子作为指标。② 土地利用冲突的风险受体,是指生态风险的承载体,利用表示土地资源受到冲突影响时发生风险的可能性的脆弱性作为指标,反映风险受体的耐受性。③ 土地利用冲突的效应,是指不同的风险受体对于面临的风险源所产生的反应,选用土地资源的稳定性作为指标。土地利用冲突强度LUCS(land use conflict strength)可以表征为:
$ LUCS=P+V-S $
式中,LUCS为土地利用冲突强度,P为外部压力(pressure),V为脆弱性(vulnerability),S为稳定性(stability)。
1)外部压力(P)。选用面积加权平均分维数[7]来反映景观斑块的空间复杂性,表征邻域景观对当前土地利用的干扰影响程度,分维数越大,景观斑块边界越复杂,受邻域干扰的机会则越大,反映土地资源面临的风险源。
2)脆弱性(V)。脆弱性反映了风险受体的暴露状况。由于作为风险受体的不同用地类型的脆弱性存在差异,根据研究区多年来土地利用变化趋势、结合区域城市化特点和发展战略方向,确定建设用地、林地、草地、耕地、水域和未利用地的脆弱度指数分别为1,2,3,4,5,6。其计算公式如下:
$E_i = \sum {F_i \times \frac{{a_i}}{A}} $
式中,Ei为第i种用地景观类型的脆弱性,Fi为不同景观类型的脆弱度赋值,ai为各景观类型的面积,A为移动窗口总面积。
3)稳定性(S)。稳定性用斑块密度指数[17]进行表示。由于斑块密度显示一定区域内部景观的破碎程度,斑块密度越大,表明区域内部的景观破碎程度越大,区域的生物多样性和协调性则相应越低,土地资源受到生态风险的可能性越高。因此,斑块密度可以从负面反映区域景观的稳定性,以此表征风险效应。
景观格局对景观尺度具有很大的依赖性[25],本研究在对常用景观指数的尺度效应及精度损失的分析基础上,选取90 m的粒度作为本研究最佳粒度大小,选用3 km*3 km大小的移动窗口计算研究所需的景观格局指数。

2.2 土地利用变化强度

为分析土地利用变化强度在不同时段内的变化情况,本研究借鉴已有研究方法计算各时段土地利用变化强度St和整个研究期内的平均土地利用变化强度U[26]。若各时段St均等于U,说明研究期内土地利用变化在时序上具有稳定性,否则研究期的土地利用变化是非平稳的。
为对比不同用地类型转换的活跃程度,计算某一时段内不同地类的增加强度Gtj和减少强度Lti[26]。若某地类的增加强度Gtj大于该时段的土地利用总变化强度St,则认为该地类的增加是活跃的,否则是惰性的;若某地类的减少强度Lti大于该时段的土地利用总变化强度St,则认为该地类的减少是活跃的,否则是惰性的。

3 结果与分析

3.1 土地利用冲突的空间分析

图2可知,1980—2015年,黑河中游土地利用冲突空间分布特征明显。首先,冲突指数较高的区域相对集中分布在人类活动和城镇化较为活跃的甘州区和临泽县,这与甘州区和临泽县在黑河中游经济发展活跃,对土地利用需求旺盛直接相关。其次,各区县土地利用高冲突区域都呈环绕各城镇分布的格局,体现了城镇作为区域社会经济最为密集的空间,也是土地利用竞争最为激烈的区域。另外,作为典型的西北内陆缺水地区,黑河中游土地利用冲突的高值区域还有明显沿河流水系两侧分布的特点,这也从侧面反映出土地资源开发利用中对水资源具有强烈的维系性特点。
图 2 黑河中游1980—2015年土地利用冲突空间分布

Fig.2 The spatial distribution of land use conflict in the middle reaches of the Heihe River from 1980 to 2015

3.2 土地利用冲突的动态分析

就整个研究时段而言,1980—1995年的土地利用冲突变化较其他时间段并不明显(图3a),且多数区域冲突指数呈微弱减少的特点。2000年后,随着西部大开发战略的实施,黑河中游作为整个黑河流域重要的经济发展区,土地利用需求日益增多,随之而来的土地利用冲突也逐渐增强。1995—2005年是整个研究时段内土地利用冲突指数增加面积最多的时段(图3b),除高台县东北部和临泽县西北部荒漠戈壁集中分布的区域外,大多数区县土地利用冲突指数均呈现出增强的特点,尤其是中部的甘州区和南部的山丹县增加最为明显。2005—2015年,虽然冲突指数增大的面积没有上一时段多,但是冲突增加区域的增加幅度高于上一时段,且民乐县和高台县成为冲突增加较为明显的区域(图3c)。1980—2015年,除高台县东北部和临泽县西北部的荒漠戈壁地区外,其余地区土地利用冲突都呈增加趋势,冲突增加较高的区域在甘州区、民乐县和山丹县相对较多(图3d)。此外,在土地利用冲突增强的区县,城镇范围内土地利用冲突有呈现降低的趋势,这是由于在城市化发展过程中,城镇中心地区的用地方式(即建设用地)较为固定,基本不存在产生土地利用冲突的可能。
图 3 黑河中游土地利用冲突动态变化

Fig.3 The dynamic changes of land use conflict in the middle reaches of the Heihe River

3.3 土地利用冲突与土地利用变化

土地利用冲突与土地利用变化之间存在紧密的关系。一般来说,土地利用冲突较为剧烈的区域,往往也是土地利用变化最大的区域。通过计算不同时段用地变化强度指数和平均指数发现(图4):黑河中游土地利用变化强度在1995—2000年最强烈,其次是1986—1995年,两者均大于整个时段的平均变化强度;2000—2005年和2010—2015的土地利用变化强度相当,与研究时段的平均变化强度较接近,而1980—1986年和2005—2010年土地利用变化强度较小,均小于研究时段的平均变化强度。总体呈现出2000年以前的1980—1986年、1986—1995年和1995—2000年期间土地利用变化强度在不断增强,2000—2005年变化强度有所下降,而2005年以后,土地利用变化强度则趋于相对平稳。对比土地利用冲突与土地利用变化的阶段性特点,不难发现:1995—2000年期间是土地利用变化程度最为强烈的时期,而1995—2005年也是土地利用冲突增强面积最大的时段。
图 4 黑河中游不同时期土地利用变化强度

Fig.4 The intensity of land use change in different periods in the middle reaches of the Heihe River

对1980—2015整个时期黑河中游不同冲突变化值所对应区域的土地利用变化强度进行统计分析(图5),可以发现,冲突增强或减弱程度越大,其所对应的区域用地变化强度越强,进一步反映出土地利用冲突与土地利用变化联系紧密。冲突增强的区域土地利用变化强烈,表明该区域土地利用较不稳定,而冲突减弱的区域土地利用变化也相对较大,说明冲突的减弱也需要通过合理的土地利用转移来引导。土地利用变化过程中,不同用地类型之间的频繁转换也从侧面体现出了这一时段内所存在的土地利用冲突问题。
图 5 1980—2015年黑河中游不同冲突变化值下土地利用变化强度

Fig.5 The intensity of land use change under different conflict changes in the middle reaches of the Heihe River from 1980 to 2015

对比不同冲突变化值所对应区域的各地类增加和减少的强度可知(图6),所有区域的耕地和建设用地的增加强度均远高于其减少强度,而林地、草地和未利用地的减少强度均高于其增加强度,且除冲突变化值小于−0.3的区域外,耕地和建设用地的增加强度均高于总变化强度,说明1980—2015年黑河中游耕地和建设用地的增长是十分活跃的,而耕地和建设用地的增长必然意味着其他用地类型(生态用地)的减少,因此耕地和建设用地对生态用地的侵占现象在研究区十分突出。在冲突增加的区域(图6a~c),耕地和建设用地的增加强度远高于总变化强度和其他地类变化强度,是该区域土地利用的主导变化。而在冲突减少的区域(图6d~f),各类用地的变化差异并不悬殊,尽管耕地和建设用地也存在增加现象,但并不是该区域的主导变化,且在冲突变化值小于−0.1的区域,未利用地的减少明显较冲突增加区域更为突出。可见,耕地和建设用地的强势增长是黑河中游土地利用冲突增强的主要表现,而未利用地的合理改善有利于减缓土地利用冲突。
图 6 1980—2015年黑河中游不同冲突变化下各地类变化强度

Fig.6 The change intensity of various land use types under different conflict changes in the middle reaches of the Heihe River from 1980 to 2015

3.4 土地利用冲突的归因分析

表1可以看出,土地利用冲突指数与年降水和坡度等自然因素的相关性较为微弱,相关性并不显著;而与人口密度和年生产总值的相关性最为显著,表明社会经济因素与土地利用冲突存在较强的相关性;黑河中游作为典型的干旱绿洲农业地区,土地利用冲突的分布与主要河流的距离也存在较强的相关性;此外,土地利用冲突强度也与主要道路的距离呈现较强的相关性,反映出通达性、灌溉便捷度等用地条件对土地利用冲突产生重要的影响。
表 1 黑河中游土地利用冲突指数与地理因素的相关系数

Table 1 The correlation coefficients between land use conflict and geographical factors in the middle reaches of the Heihe River

土地利用冲突指数 年降水量 高程 坡度 与主道路的距离 与主河流的距离 人口密度 生产总值
1995年冲突指数 −0.215* −0.351** −0.1754 −0.395** −0.403** 0.399** 0.439**
2005年冲突指数 −0.1686 −0.304* −0.1644 −0.385** −0.368** 0.385** 0.470**
2010年冲突指数 −0.1688 −0.278** −0.1430 −0.388** −0.347** 0.445** 0.459**
2015年冲突指数 −0.0739 −0.298** −0.1502 −0.351** −0.388** 0.449** 0.467**

  注:**表示在0.01水平(双侧)上显著相关;*表示在0.05水平(双侧)上显著相关。

3.5 土地持续利用的对策建议

1) 权衡建设用地与耕地的冲突,引导建设用地的合理发展。1980—2015年土地利用冲突的空间分析表明,高冲突区域始终集中分布在中部的甘州区和临泽县,且呈现出环绕城镇分布的格局。黑河中游的中部是重要的农业生产基地,但中部的甘州区和临泽县又是黑河中游经济最为发达、发展最为快速的区县。结合土地利用冲突指数与人类活动强度和经济发展水平呈现较强的相关性,反映出中游中部的土地利用冲突主要为建设用地与耕地之间的冲突,反映了城市扩张与粮食生产间的利益冲突。由于建设用地和耕地之间比较利益的客观存在,城市化过程中耕地更易向建设用地转化也是必然趋势。由于中部地区水土资源得天独厚的优势,是黑河流域农业生产基地,因此,在土地利用冲突权衡中,须严格贯彻基本农田保护政策,保护优质耕地,同时,重点关注城镇边缘带的土地规划管理,引导城市建设用地的合理发展。
2) 确定适宜绿洲发展用地规模,协调生产、生活、生态用水。水资源是干旱区绿洲赖以维系的命脉,也是限制区域土地资源开发利用的瓶颈。黑河中游近35 a来土地利用冲突的时空格局表明,沿水系灌渠也是高冲突集中分布区之一,且冲突指数与距主要河流的距离呈明显的负相关关系。作为典型的内陆干旱地区,水资源对于区域土地资源的开发利用具有至关重要的约束作用,使得水系灌渠的周边区域成为生产、生活和生态空间之间争夺最为激烈的区域。近年来张掖市绿洲的扩张,使得农业发展对水资源需求激增,黑河中游农业用水和生态需水的矛盾成为制约经济持续发展和生态环境质量改善的关键。因此,针对黑河中游水资源引起的土地利用冲突问题,一方面应该紧密结合区域水资源的承载能力,控制绿洲规模不断扩张的趋势,减轻对生态需水的占用;另一方面应提高流域水资源的利用效率,改用新的灌溉方式,加强水资源的优化配置。
3) 坚持干旱区生态安全优先战略,确保生态用地竞争力。干旱绿洲地区生态环境脆弱、敏感性强,人居系统面临的生态风险较高。但是,由于土地利用的生态效益不及经济效益和社会效益显著,生态用地在土地利用冲突中总是处于劣势。黑河中游近35 a来土地利用冲突的变化情况也表明,尽管南部地区土地利用冲突相对较低,但冲突强度一直在增强。以林地、草地和水域为主导的生态用地仅占黑河中游总面积的15%左右,均相对集中分布于南部的祁连山前山麓地带。而土地利用变化强度的分析表明,林地、草地减少强度显著,建设用地、耕地增加强度显著,反映出黑河中游建设用地的扩张易侵占耕地,为保证粮食生产,在比较利益下耕地又开始占用水土资源良好的生态用地,造成南部冲突强度持续增长。此外,黑河中游荒漠、戈壁为主导的未利用地占据绝对比例(70%左右),广泛分布于绿洲外围及走廊北山地区,在土地利用冲突中也表现出数量的减少。综合来看,黑河中游生产用地(包括耕地和园地)的增加主要来自生态用地和未利用地,严重影响区域生态安全格局的稳定性。因此,确保生态用地竞争力在应对土地利用冲突中十分必要。各区县绿洲边缘是耕地与生态用地冲突的重点管控区域,需控制耕地开垦对生态用地的占用,在一些水源短缺、土壤贫瘠的区域实施退耕还林(草),维护生态保护屏障。对于广大荒漠、戈壁地区,则应加强未利用地的封育保护,严防人类活动所致荒漠化扩张。

4 结论和讨论

4.1 结论

1)黑河中游土地利用冲突空间分异特征明显。1980—2015年,黑河中游土地利用冲突强度指数在0~2.32之间,不同年份冲突指数虽有不同,但指数较高的区域均集中在甘州区、临泽县两个人类活动较为明显的区县,且指数最高的区域呈围绕县城驻地四周分布的特点。此外,沿河流水系两侧也分布着高冲突区域。
2)土地利用冲突强度在不同时段变化特征不同。1980—1995年,区域的土地利用冲突指数呈现微弱减少的特点;1995—2005年是土地利用冲突指数增加区域面积最大的时段,多数区县均呈现出土地利用冲突指数增强的特点,尤其中部的甘州区、南部的山丹县两地增加最为明显;2005—2015年,土地利用冲突指数增强面积小于上一时段,但是冲突增加区域的增加幅度高出上一时段,民乐县和高台县成为这一时段内增加较为明显的区域。
3)土地利用变化较为剧烈、频繁的区域往往也是土地利用冲突变化较为明显的区域。通过对比分析1980—2015年的土地利用变化特征与土地利用冲突的变化特征,发现在土地利用变化强度高、用地方式转换频繁的时段,也是区域土地利用冲突增强的面积较大的时段。在研究期内,黑河中游土地利用冲突的增强具体表现为耕地和建设用地的强势增长。
4)土地利用冲突指数与社会经济因素相关性较强,而与自然因素(如降水、坡度等)相关性较弱。土地利用冲突指数与研究区域年生产总值、人口密度等社会经济因素相关性最为显著;与主道路和主要河流的距离的相关性强度次之;与高程的相关性强度较小;而以降水量和坡度为代表的自然地理因素与该研究时段内的土地利用冲突强度的相关性并不明显。

4.2 讨论

1)利用景观格局生态风险评价模型,从风险源、风险受体、风险效应3方面构建空间冲突模型来刻画土地利用冲突的时空变化,通过与土地利用变化的时空过程对比分析,说明结果较好地反映了研究区土地资源开发利用的特点,揭示了研究区在绿洲化、城市化过程中,“吃饭”与“建设”、生产与生态之间土地利用冲突的时空变化规律,为土地持续利用管理提供理论依据。研究表明,土地利用冲突研究可以识别各空间位置上的土地利用冲突风险,从而为土地开发提供经济效益预测参考,增强土地合理利用的公众意识。
2)由于土地利用变化与土地利用冲突是土地利用过程中2个具有相互联系、相互影响的过程,因此除了分析土地利用冲突与自然因素和社会经济等环境因素的相关性外,还应定量分析土地利用变化与土地利用冲突之间的联系,尤其是应结合基本农田保护红线、城市开发边界和生态保护红线“三线”的划分,从统筹协调区域“生产−生活−生态”空间、高效配置土地资源的目标出发,加强土地利用冲突研究为国土空间规划的服务[6]
3)土地利用冲突的预防和管理是未来研究的重点。土地利用冲突的本质是利益相关者在追逐各自利益过程中所产生的用地矛盾,在识别冲突区域的基础上,结合土地利用类型转移情况分析矛盾的用地类型,进而通过区域空间土地多功能协调利用应对土地资源不足、缓解土地利用冲突。土地多功能性的时空格局权衡是协调土地利用冲突、提高土地利用综合效率的重要依据,对于实现区域社会经济发展与生态环境保护“双赢”[27],引导人类理性开发土地资源具有重大意义。目前,通过土地多功能利用来缓解土地利用冲突的思想已被引入到土地景观规划领域[28,29]。因此,在土地利用冲突时空变化分析的基础上,深化对土地利用多功能性的研究,是寻求土地持续利用管理策略的重要途径。
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