扎魯特旗土地利用變化及其生態(tài)環(huán)境效應(yīng)

摘 要：基于內(nèi)蒙古自治區(qū)扎魯特旗2000年、2005年的土地利用圖形數(shù)據(jù)，選用生態(tài)意義較明確的景觀特征指數(shù)，對(duì)扎魯特旗土地利用變化及區(qū)域生態(tài)環(huán)境效應(yīng)進(jìn)行分析，從區(qū)域尺度定量分析扎魯特旗的景觀空間格局，揭示扎魯特旗2000—2005年五年間的土地利用變化趨勢(shì)。結(jié)果表明：2000年、2005年面積最大、分布最廣的景觀為草地景觀；2000年、2005年草地面積有所增加，旱地、沼澤地、未利用土地面積減少較多；2005年與2000年相比，生態(tài)環(huán)境指數(shù)有所提高。

關(guān)鍵詞：土地利用；生態(tài)環(huán)境效應(yīng)；扎魯特旗

中圖分類號(hào)：F127 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-291X（2013）10-0151-03

引言

當(dāng)前，隨著對(duì)全球環(huán)境變化研究的深入，人們?cè)絹碓秸J(rèn)識(shí)到，土地在人類社會(huì)活動(dòng)中不可替代的作用[1]，在未來的數(shù)十年間，由土地利用與土地覆蓋變化所帶來的影響，要等于甚至大于潛在氣候變化所帶來的影響[2～3]。因此，進(jìn)行土地利用格局及可持續(xù)發(fā)展分析，對(duì)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的持續(xù)健康發(fā)展等都具有重大意義[4]。國(guó)際地圈生物圈計(jì)劃和全球環(huán)境變化的人文因素計(jì)劃聯(lián)合提出了土地利用與土地覆蓋變化（LUCC）研究，該項(xiàng)研究計(jì)劃涉及多項(xiàng)土地利用變化的內(nèi)容，研究土地利用變化與人的關(guān)系 [5～7]。

內(nèi)蒙古自治區(qū)扎魯特旗地處中國(guó)北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶典型區(qū)域。近年來，該旗的人類活動(dòng)對(duì)土地利用的強(qiáng)度迅速增加[8]。解決該區(qū)的土地退化問題，應(yīng)從調(diào)整當(dāng)前不合理的土地利用方式和過大的利用強(qiáng)度入手，逐步實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)赝恋刭Y源的合理利用[9]。為此，本文通過對(duì)景觀格局指數(shù)與生態(tài)環(huán)境指數(shù)間相關(guān)關(guān)系的分析，定量揭示扎魯特旗景觀空間格局對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響程度，旨在為研究區(qū)退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與重建、區(qū)域土地利用規(guī)劃和生態(tài)環(huán)境管理決策的制定提供基本的理論支持。

一、研究區(qū)概況

扎魯特旗位于內(nèi)蒙古自治區(qū)通遼市西北部，地處科爾沁沙地北部，地貌特征上呈現(xiàn)出從西北部的中山山地逐漸過渡到西南側(cè)的低山丘陵和傾斜沖積平原。該旗是北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶的典型地段[10]，受自然和社會(huì)因素的影響，該旗土地利用方式呈現(xiàn)出明顯的過渡特征。農(nóng)區(qū)、牧區(qū)鑲嵌分布，土地利用模式在空間上交替變化。全旗氣候受內(nèi)蒙古高壓控制和季風(fēng)影響，該旗同時(shí)還處于中國(guó)干濕交替帶、地形梯度聯(lián)結(jié)帶和科爾沁沙地邊緣帶以及全球變化過程中北半球歐亞大陸的第三個(gè)高增溫區(qū)[11～12]。

二、研究方法

（一）土地利用景觀斑塊類型劃分

考慮到退耕還草背景下景觀格局研究的需要和扎魯特旗的地理環(huán)境狀況，應(yīng)用時(shí)將土地資源二級(jí)分類歸并為水田、旱地、有林地、灌木林地、疏林地、其他林地、高覆蓋度草地、中覆蓋度草地、低覆蓋度草地、水域、城鄉(xiāng)工礦居民用地、沙地、鹽堿地、沼澤地和石礫地共15種景觀斑塊類型。

（二）景觀特征指數(shù)計(jì)算

從斑塊類型和景觀兩個(gè)水平上，選用生態(tài)意義較明確的景觀特征指數(shù)：斑塊類型面積（CA）、景觀類型面積比例（PL）、斑塊數(shù)（NP）、平均斑塊面積（MPA）、最大斑塊指數(shù)（LPI）、斑塊分離度（F）以及景觀多樣性指數(shù)（H）、優(yōu)勢(shì)度指數(shù)（D）、均勻度指數(shù)（E）和景觀破碎化指數(shù)（C）等，來分析研究區(qū)景觀格局的空間變化特征[13～17]。

（三）區(qū)域生態(tài)環(huán)境指數(shù)（EV）計(jì)算

引用楊述河等人[18]依據(jù)專家征詢和層次分析法得出的土地利用分類系統(tǒng)及其生態(tài)環(huán)境指數(shù)賦值表，基于研究區(qū)土地利用二級(jí)分類系統(tǒng)中各類景觀面積的大小，以EV定量表征某一區(qū)域內(nèi)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的總體狀況，EV值越大，表示生態(tài)環(huán)境質(zhì)量越高。其計(jì)算公式為：

EVt=（LUiCi/A）

式中LUi為區(qū)域內(nèi)t時(shí)期第i種景觀類型的面積，Ci為生態(tài)環(huán)境指數(shù)賦值，A為區(qū)域總景觀面積。

三、結(jié)果與分析

（一）扎魯特旗2000年、2005年土地利用結(jié)構(gòu)及變化分析

由表1可得出，2000年、2005年的研究區(qū)優(yōu)勢(shì)景觀類型沒有發(fā)生改變，均為草地，水田面積較小，旱地、沼澤地及未利用土地面積減少較多。

（二） 扎魯特旗2000年、2005年土地利用景觀特征指數(shù)及變化分析

1.斑塊水平上景觀特征指數(shù)分析

通過計(jì)算統(tǒng)計(jì)得出扎魯特旗2000年、2005年各景觀類型的斑塊個(gè)數(shù)比例及斑塊分離度?？芍?005年與2000年相比，斑塊總數(shù)有所下降，旱地、林地、未利用土地的斑塊數(shù)均有明顯減少，只有草地景觀的斑塊數(shù)有所增加；水域、沼澤地、未利用土地的斑塊分離度有明顯增加，只有林地和草地的斑塊分離度有所下降。

2.景觀水平上景觀特征指數(shù)分析

從景觀水平上統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，扎魯特旗2005年與2000年相比，景觀多樣性指數(shù)有所下降，均勻度指數(shù)及景觀破碎化指數(shù)都是略有下降，景觀優(yōu)勢(shì)度指數(shù)有所提升。

（三）扎魯特旗2000年、2005年生態(tài)環(huán)境質(zhì)量及變化分析

整個(gè)研究區(qū)的2000年及2005年的生態(tài)環(huán)境指數(shù)計(jì)算結(jié)果（如表3所示）。2005年與2000年相比，總體生態(tài)環(huán)境指數(shù)上升。通過對(duì)土地利用和景觀數(shù)據(jù)的分析看出，扎魯特旗的土地利用以草地為主，適宜發(fā)展林牧業(yè)。

表3 扎魯特旗2000年、2005年生態(tài)環(huán)境指數(shù)

結(jié)語與討論

本研究表明了2000—2005年，即實(shí)行了退耕還林花草政策的第一個(gè)五年，林地、草地景觀面積均有很大提高，旱地、未利用土地景觀面積下降較多，從而使區(qū)域生態(tài)環(huán)境指數(shù)有所增加。

自然環(huán)境為扎魯特旗人類的生存和發(fā)展提供了空間和自然資源，2000—2005年，經(jīng)過五年的退耕還林還草生態(tài)修復(fù)工程的建設(shè)，扎魯特旗（含霍林郭勒市）的退耕還草工程實(shí)施成效較為明顯，由此可見，（1）草地與林地的面積越大，生態(tài)環(huán)境指數(shù)越高，所以應(yīng)注重草場(chǎng)植被保護(hù)，做好草畜平衡，并進(jìn)行人工造林；（2）大力進(jìn)行防沙治沙工作，按土地沙化程度不同分類保護(hù)、治理；（3）提高耕地利用率，調(diào)整畜牧結(jié)構(gòu)；（4）提高全民生態(tài)意識(shí)，減少人為干擾，控制人口，全面提高自然環(huán)境自身的恢復(fù)能力。