昌吉市土地利用變化對(duì)生態(tài)環(huán)境影響分析

馬文娟+蒲春玲+蘇麗麗+蔣玲

摘 ? ?要：運(yùn)用土地利用動(dòng)態(tài)度分析了昌吉市2003—2013年近10年土地利用變化特點(diǎn)及其對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。結(jié)果得出：（1）10年間昌吉市土地利用結(jié)構(gòu)變化較為劇烈，草地大幅劇減，交通用地和城鎮(zhèn)村及工礦用地顯著增加，耕地、園地和林地增加幅度緩慢。（2）建設(shè)用地?cái)?shù)量的增長(zhǎng)越大，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)面影響越大;生態(tài)用地?cái)?shù)量的增長(zhǎng)越大，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的正面影響越大;農(nóng)用地?cái)?shù)量的增長(zhǎng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響是雙重的，生態(tài)農(nóng)業(yè)用地對(duì)環(huán)境會(huì)產(chǎn)生正面影響，化學(xué)農(nóng)業(yè)用地對(duì)環(huán)境會(huì)帶來負(fù)面影響。今后在有效利用土地，優(yōu)化土地結(jié)構(gòu)的同時(shí)要兼顧生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)土地利用與生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：土地利用變化;生態(tài)環(huán)境影響;昌吉市

中圖分類號(hào)：X820.3 ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2015.12.007

Analysis of Impact of Land Use Change on Ecological Environment in Changji City

MA Wen-juan， PU Chun-ling， SU Li-li， JIANG Ling

（School of Management， Xinjiang Agricultural University， Urumqi，Xinjiang 830052，China）

Abstract： Land use dynamic degree was used to analyze the characteristics of land use change and its effect on the ecological environment in Changji city during the last 10 years during 2003-2013. The results showed that （1） During the 10 years ， Changji city land use structure change was more intense， grassland sharp declined sharply， traffic and urban village and industrial land increased significantly， arable land， orchard land and woodland were increasing amplitude of slow. （2） The growth of construction land had greater negative impact on the environment; Increasing ecological land had greater positive impact on the environment; The effect of the growth of agricultural land on the ecological environment was twofold， ecological agricultural land will have a positive impact on the environment， chemical agricultural land will have a negative impact on the environment. In the future， the effective use of land， optimizing the structure of land， and concern ecological environment will realize sustainable development of land use and the environment.

Key words： land use change; ecological environmental impact; Changji city

土地是人類賴以生存發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)與環(huán)境條件，土地利用和生態(tài)環(huán)境是一個(gè)整體[1]，合理地利用土地資源，能夠有效地保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境，并能促進(jìn)各種環(huán)境條件的協(xié)調(diào)發(fā)展。相反，盲目隨意地開發(fā)和利用土地，甚至人為地破壞土地，必然會(huì)導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境的惡化，生態(tài)環(huán)境惡化后又會(huì)反過來制約土地的持續(xù)利用[2-4]。近些年來，昌吉市整體經(jīng)濟(jì)水平得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，但在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的過程中存在著一系列的生態(tài)環(huán)境問題，也包括土地利用變化對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的影響。但是，這并不能說明土地開發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境保護(hù)是一對(duì)不可協(xié)調(diào)的矛盾[5]，所以深入地分析土地利用變化對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，對(duì)實(shí)現(xiàn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義[6]。通過研究昌吉市土地利用詳細(xì)變更調(diào)查數(shù)據(jù)，采用土地利用動(dòng)態(tài)度模型分析土地利用變化對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，可為昌吉市合理利用土地資源、優(yōu)化生態(tài)環(huán)境提出建議。

1 昌吉市土地利用現(xiàn)狀分析

1.1 土地利用現(xiàn)狀

根據(jù)昌吉市國(guó)土資源局2013年更新數(shù)據(jù)（表1）所示，昌吉市土地總面積797 103.33 hm2，農(nóng)用地523 590.38 hm2，占土地總面積的65.69%;建設(shè)用地22 804.13 hm2，占2.86%;未利用地250 708.82 hm2，占31.45%。

1.2 土地利用現(xiàn)狀特點(diǎn)

1.2.1 土地利用類型較為齊全 昌吉市土地利用類型較為齊全，這是由于其地理位置、復(fù)雜地形、氣候特征以及長(zhǎng)期以來人們有效地對(duì)土地進(jìn)行開發(fā)利用的結(jié)果，在12個(gè)一級(jí)類57個(gè)二級(jí)類的土地利用類型中，除沒有旱地、茶園、機(jī)場(chǎng)用地、港口碼頭用地、湖泊水面、沿海灘涂和沼澤地外，其余地類均有分布[7]。

1.2.2 各類型用地面積差異大 昌吉市地貌類型可大致分成山地、平原和沙漠。由于沙漠的大面積分布，所以裸地、沙地等其他土地面積也相對(duì)較多。加之昌吉市地處天山北麓，其草地面積的分布也比較廣泛，而其余地類占比較小，各類型用地面積差別較大，見圖1。

1.2.3 土地總量較大，人均相對(duì)較少 昌吉市土地總面積為797 103.33 hm2，耕地面積為98 388.51 hm2，人均土地面積為2.15 hm2，遠(yuǎn)低于新疆人均土地面積水平，而人均耕地面積僅為0.27 hm2。

2 昌吉市土地利用變化分析

2.1 土地利用變化

隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和人口不斷增加，昌吉市土地利用方式也發(fā)生了較大的變化。昌吉市2003—2013年土地利用變化情況見表2。

2.2 土地利用動(dòng)態(tài)度

土地利用類型的動(dòng)態(tài)變化可以用土地利用動(dòng)態(tài)度來表示。單一的土地利用類型動(dòng)態(tài)度表達(dá)的是某研究區(qū)一定時(shí)間范圍內(nèi)某種土地利用類型的數(shù)量變化情況，其表達(dá)式為：

■（1）

式中K為研究時(shí)段內(nèi)某一土地利用類型動(dòng)態(tài)度;Ua、Ub分別為研究期初及研究期末某一種土地利用類型的數(shù)量;T為研究時(shí)段長(zhǎng)，當(dāng)T的時(shí)段設(shè)定為年時(shí)，K的值就是該研究區(qū)某種土地利用類型的年變化率[8]。利用公式（1）計(jì)算出昌吉市土地利用動(dòng)態(tài)度，結(jié)果見表3。

2.3 土地利用變化特征

2.3.1 耕地、林地、園地面積均增加 10年間，耕地、林地都有不同程度的增加。由于昌吉市的城市建設(shè)用地需求量過大，建設(shè)用地占用耕地較多，因此導(dǎo)致耕地面積增長(zhǎng)的幅度較為緩慢。園地面積增長(zhǎng)幅度大是由于受前些年市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)與比較經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動(dòng)，全疆各地種植經(jīng)濟(jì)作物的比重不斷增長(zhǎng)，而昌吉市的社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件和農(nóng)業(yè)資源對(duì)種植果園十分有益，而且經(jīng)濟(jì)效益較好，因此加大了林果業(yè)的種植，致使園地面積增加較多。

2.3.2 草地面積大幅度減少 昌吉市草地面積一直保持著較強(qiáng)的減少趨勢(shì)，原因是第二次全國(guó)土地調(diào)查牧草地地類的含義變化以及農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)內(nèi)部調(diào)整、非農(nóng)建設(shè)占用耕地、拋荒等，而利用開發(fā)未利用地等方式來增加草地面積又十分有限。

2.3.3 建設(shè)用地利用動(dòng)態(tài)度大 城鎮(zhèn)村及工礦用地和交通運(yùn)輸用地的利用動(dòng)態(tài)度較大。由表2可看出，城鎮(zhèn)村及工礦用地和交通運(yùn)輸用地面積增長(zhǎng)迅速，接近于增大1倍（圖2）。由此可見，隨著城市快速發(fā)展，新型城鎮(zhèn)化建設(shè)加快，建設(shè)用地所占的比重也越來越大。

2.3.4 未利用地有所開發(fā) 其他土地利用動(dòng)態(tài)度為8.62%，這也從某個(gè)方面說明，10年間昌吉市對(duì)未利用土地的開發(fā)、改造和利用的幅度加大了。

3 昌吉市土地利用變化對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響

土地利用是社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)與土地生態(tài)系統(tǒng)之間的物質(zhì)、能量、信息和價(jià)值的交流與轉(zhuǎn)換過程，其結(jié)果往往導(dǎo)致土地生態(tài)系統(tǒng)組成的變化。無(wú)論生態(tài)環(huán)境是惡化還是改善，都與導(dǎo)致土地利用變化的相關(guān)人類活動(dòng)息息相關(guān)。土地利用變化對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的影響可大致分為：土地利用規(guī)模和布局的變化對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的影響及土地利用方式的改變對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的影響兩大類[9]。10年間昌吉市土地利用結(jié)構(gòu)和規(guī)模發(fā)生了顯著的變化，致使昌吉市土地的利用方式和使用功能也發(fā)生了強(qiáng)烈的變化，這些變化必然會(huì)給當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境造成一定的影響。

3.1 農(nóng)用地對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響

昌吉市農(nóng)用地面積所占比例最大，在土地利用與生態(tài)環(huán)境保護(hù)中起著主導(dǎo)作用，因此，農(nóng)用地的生態(tài)影響與效應(yīng)也相對(duì)明顯，如涵養(yǎng)水源，保持水土，改善區(qū)域小氣候，增加生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能，使區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量改善。農(nóng)用地變化給生態(tài)環(huán)境帶來積極影響的同時(shí)，也給生態(tài)環(huán)境造成了一定的消極影響。

由于農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)內(nèi)部調(diào)整、非農(nóng)建設(shè)占用和拋荒等原因，造成昌吉市草地面積的大幅劇減，這又會(huì)帶來草場(chǎng)退化，土地植被覆蓋度減少，部分土地沙化加劇，水土流失嚴(yán)重等一系列生態(tài)環(huán)境問題。

耕地、林地和園地面積總體呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，但并不是每年都有所增長(zhǎng)。其中耕地減少是由于建設(shè)用地占用和農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整;園地和林地減少是因?yàn)榻ㄔO(shè)用地占用果園和土地開發(fā)。而增加的耕地、林地和園地多是由未利用地開發(fā)和草地轉(zhuǎn)化而來。未利用土地在開發(fā)過程中容易形成外部不經(jīng)濟(jì)性，土地被開墾利用后，造成土壤質(zhì)量指數(shù)降低。農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)內(nèi)部調(diào)整，耕地、園地的增加導(dǎo)致土地的綜合利用指數(shù)增大，用水量較大的土地增加，水資源大量減少，土地干旱，植被稀少;新增的果園多是由原本植被較好的草地或者疏林坡地開發(fā)得來，果園生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和植被層次較為單一，涵養(yǎng)水土的能力遠(yuǎn)不如植被密集的草地，極易造成水土流失。農(nóng)業(yè)排灌設(shè)施的增建，致使大部分有機(jī)質(zhì)和微量元素流失，在造成土壤質(zhì)量下降的同時(shí)，還會(huì)減弱土壤的生產(chǎn)能力;農(nóng)藥、化肥、除草劑等的大量使用也會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成負(fù)面影響[10-13]。

3.2 建設(shè)用地對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響

近些年來，昌吉市不斷完善城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，積極推進(jìn)舊城改造，提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)效率和土地利用效益。然而建設(shè)用地的增加，在提高昌吉市經(jīng)濟(jì)水平、方便人們生活的同時(shí)，也對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了直接的、不可逆的負(fù)面影響。

3.2.1 城鎮(zhèn)村及工礦用地 隨著昌吉市城鎮(zhèn)村建設(shè)步伐加快、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口增加，對(duì)居民點(diǎn)用地的需求也越來越大。在城鎮(zhèn)村及工礦用地增加的同時(shí)，占用了大量的農(nóng)用地資源，將處于自然、半自然狀態(tài)的林地、草地、園地以及耕地的生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為人工生態(tài)系統(tǒng)，原來比較復(fù)雜多樣的自然植被大部分被建筑物快速取代，降低了植物的多樣性，改變了土壤的物理形狀，造成土壤生產(chǎn)能力、透水排水和吸熱散熱功能下降;城鎮(zhèn)居民點(diǎn)規(guī)模擴(kuò)大，城鎮(zhèn)人口密度不斷增加，垃圾、污水的排放又會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成負(fù)面影響。

3.2.2 交通用地 昌吉市交通用地的面積在10年間增長(zhǎng)了近一倍，其主要原因是公路和農(nóng)村道路的修建。新增的農(nóng)村道路和公路占用了較多的農(nóng)用土地，對(duì)土壤結(jié)構(gòu)和地表植被造成破壞，導(dǎo)致土層結(jié)構(gòu)破壞、土壤的通透水能力下降、植被減少、路面硬化等;施工過程中的廢棄物、廢水及機(jī)械碾壓和人員踐踏對(duì)區(qū)域內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能會(huì)造成影響，水土流失和風(fēng)沙活動(dòng)加劇。

3.2.3 水利設(shè)施用地 隨著用水需求的增大和農(nóng)業(yè)灌溉設(shè)施的建設(shè)，水利設(shè)施用地不斷增加。水利設(shè)施在產(chǎn)生巨大正面效益的同時(shí)，也給其周邊及其下游區(qū)域的生態(tài)環(huán)境帶來了各種明顯或潛在的問題。水利設(shè)施的增建，改變了生物生存的環(huán)境，可能會(huì)造成生物多樣性的變化和物種的遷移，進(jìn)而造成生物群落和生態(tài)系統(tǒng)的改變;水庫(kù)的建設(shè)損壞了水域的自然流態(tài)，對(duì)流域的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生或大或小的消極影響。

3.3 土地開發(fā)、復(fù)墾整理對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響

合理的土地利用方式也會(huì)改善生態(tài)環(huán)境。昌吉市近些年不斷完善基本農(nóng)田保護(hù)制度和用途管制制度，全面推進(jìn)耕地及農(nóng)村居民點(diǎn)整理，適度開發(fā)難度大的未利用土地，進(jìn)行土地整理復(fù)墾，改良中低產(chǎn)田，治理鹽堿化、沙化耕地，解決污染農(nóng)田和水土流失等問題，集約利用土地，提高耕地利用率和產(chǎn)出率，改善農(nóng)田水利條件和作物的生長(zhǎng)環(huán)境，優(yōu)化農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)自然資源的合理利用，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的良性循環(huán)。建設(shè)生態(tài)農(nóng)業(yè)用地，既能涵養(yǎng)水源、增加土壤水分和土壤肥力、改善土壤的通透性，又能提高農(nóng)作物抵抗自然災(zāi)害的能力;林地面積增加，森林覆蓋率和植被覆蓋率逐步提高，改善區(qū)域的氣候條件;增加坑塘水面，擴(kuò)大水域面積，形成人工生態(tài)系統(tǒng)，增加空氣濕度。同時(shí)生態(tài)工程的建設(shè)，如修建濱湖河中央公園、高壓走廊改遷、街景美化改造，開放6個(gè)街頭游園，新增城市綠地等，既改善了區(qū)域的生態(tài)環(huán)境，又促進(jìn)了昌吉市土地利用與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。

4 結(jié)論與討論

土地利用和生態(tài)環(huán)境是一個(gè)有機(jī)整體，兩者相互聯(lián)系又相互制約，不同的土地利用方式會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不同的影響，而不同的生態(tài)環(huán)境又會(huì)反過來促進(jìn)或制約土地的持續(xù)利用。通過對(duì)昌吉市土地利用變化與生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系進(jìn)行分析，結(jié)果表明，建設(shè)用地的數(shù)量越多，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)面影響就會(huì)越大;生態(tài)用地的數(shù)量越多，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的正面影響就會(huì)越大;農(nóng)用地?cái)?shù)量的增長(zhǎng)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的影響是雙重的，一般來講，生態(tài)農(nóng)業(yè)用地對(duì)環(huán)境會(huì)產(chǎn)生正面影響，但影響程度較弱，而化學(xué)農(nóng)業(yè)用地對(duì)環(huán)境會(huì)帶來負(fù)面影響，但其影響程度比建設(shè)用地負(fù)面影響程度要小得多。

隨著烏昌一體化步伐的加快，昌吉市作為天山北坡經(jīng)濟(jì)帶的中心之一，該地區(qū)城市化程度將會(huì)不斷提高。而由于城鎮(zhèn)化過快帶來的新增人口的需求，城鎮(zhèn)原有居民的改善型需求以及人口結(jié)構(gòu)的變化、舊城改造、市政建設(shè)的拆遷帶來的剛性需求等，極易導(dǎo)致不合理用地現(xiàn)象的發(fā)生，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成負(fù)面影響。因此對(duì)昌吉市土地利用與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展提出了以下建議：健全土地綜合管理系統(tǒng)，加強(qiáng)土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè);完善規(guī)章制度建設(shè)，建立有效監(jiān)管體系;加強(qiáng)落實(shí)耕地保護(hù)政策，提高農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量;嚴(yán)控非農(nóng)建設(shè)用地規(guī)模，綜合整治城鎮(zhèn)環(huán)境;提高人口素質(zhì)，科技保護(hù)生態(tài)。上述研究可為該市優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)，科學(xué)合理利用土地資源，實(shí)現(xiàn)土地利用與生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

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