精河縣土地利用/覆被變化及土地生態(tài)安全研究

于海洋, 張 飛,3, 曹 雷

(1.新疆大學(xué) 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院, 烏魯木齊 830046; 2.新疆大學(xué) 綠洲生態(tài)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,烏魯木齊 830046; 3.新疆智慧城市與環(huán)境建模普通高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 烏魯木齊 830046)

精河縣土地利用/覆被變化及土地生態(tài)安全研究

于海洋1,2, 張 飛1,2,3, 曹 雷1,2

(1.新疆大學(xué) 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院, 烏魯木齊 830046; 2.新疆大學(xué) 綠洲生態(tài)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,烏魯木齊 830046; 3.新疆智慧城市與環(huán)境建模普通高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 烏魯木齊 830046)

基于3S技術(shù)對(duì)土地利用/覆被和土地生態(tài)安全的研究，不僅可以為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供依據(jù)，同時(shí)也能為生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供一定的借鑒。以精河縣為研究區(qū)，選擇2005年、2011年和2014年3期Landsat遙感影像數(shù)據(jù)，利用RS和GIS技術(shù)對(duì)精河縣的土地利用/覆被進(jìn)行了定量的提取，結(jié)合近10年社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，構(gòu)建精河縣“驅(qū)動(dòng)力—壓力—狀態(tài)—影響—響應(yīng)”(Driving force-Pressure-State-Impact-Response，D-P-S-I-R)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，對(duì)精河縣土地利用/覆被與土地生態(tài)安全變化進(jìn)行分析。結(jié)果表明：(1) 2005—2014年，精河縣土地生態(tài)安全狀況先惡化后改善，總體向好的方面轉(zhuǎn)變，但其分布格局極不平衡；(2) 水體、耕地和林草地是精河縣土地生態(tài)安全指數(shù)較高的地類；(3) 精河縣大部分地區(qū)處于臨界安全水平，精河縣土地生態(tài)安全狀況亟待改善。

土地生態(tài)安全; 土地利用/覆被; DPSIR; 精河縣

目前，受陸地生態(tài)系統(tǒng)自然協(xié)調(diào)失衡、土地資源過(guò)度開發(fā)和利用的影響下，土地生態(tài)系統(tǒng)愈發(fā)脆弱，土地生態(tài)功能大幅退化，甚至一些地方的土地生態(tài)系統(tǒng)已出現(xiàn)明顯缺陷。為定量描述區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的健康和完整狀況，IIASA (International Institute for Application System Analysis)在1989年提出生態(tài)安全相關(guān)概念[1]，即從多角度出發(fā)，思考和探討生態(tài)系統(tǒng)的安全問(wèn)題，而土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)是進(jìn)行區(qū)域土地生態(tài)系統(tǒng)研究的重要組成部分。土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)方法眾多，國(guó)外研究主要集中在基因工程生物的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)與安全、生態(tài)入侵風(fēng)險(xiǎn)、食品安全、水資源安全、生態(tài)系統(tǒng)健康等方面[2-4]，而國(guó)內(nèi)相關(guān)研究則集中在區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)安全的研究方法、指標(biāo)體系、安全閾值的確定等方面[5]，主要包括灰色關(guān)聯(lián)法[6]，層次分析法[7]，物元模型[8]，三角模型[9]，主成分分析法[10]，生態(tài)足跡法[11]，景觀生態(tài)學(xué)方法[12]和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值[13]等。所用評(píng)價(jià)體系大多采用“壓力—狀態(tài)—響應(yīng)”(Pressure-State-Response,P-S-R)[14-15]，鑒于P-S-R模型難以把握系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與決策過(guò)程，本質(zhì)與機(jī)理研究不足，歐洲環(huán)境署對(duì)P-S-R模型修正后提出“驅(qū)動(dòng)力—壓力—狀態(tài)—影響—響應(yīng)”(Driving force-Pressure-State-Impact-Response,D-P-S-I-R)[16]概念模型。D-P-S-I-R模型從系統(tǒng)角度看待人和生態(tài)系統(tǒng)的相互關(guān)系，具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性和綜合性，有利于反映土地生態(tài)安全的系統(tǒng)過(guò)程。

本研究在梳理國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，選取西北干旱生態(tài)脆弱區(qū)——精河縣為研究區(qū)，分析2005—2014年的土地利用/覆被動(dòng)態(tài)變化；在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建精河縣D-P-S-I-R評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并利用層次分析法確定指標(biāo)權(quán)重，應(yīng)用綜合指數(shù)法實(shí)現(xiàn)30 m×30 m柵格水平的土地生態(tài)安全綜合評(píng)價(jià)，以期揭示精河縣土地生態(tài)安全狀況的時(shí)空格局，展布不同土地利用/覆被類型的土地生態(tài)安全狀況，探討土地生態(tài)安全變化原因，為精河縣經(jīng)濟(jì)—生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展、土地利用規(guī)劃提供依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

精河縣位于新疆維吾爾自治區(qū)西北部，準(zhǔn)噶爾盆地西南邊緣，天山支脈婆羅科努山北麓，東經(jīng)81°46′—83°51′，北緯44°02′—45°10′，行政區(qū)劃上屬于博爾塔拉蒙古自治州。精河縣地形南高北低，艾比湖周邊海拔最低為189 m，南部山區(qū)海拔最高處4 180 m。自南向北呈扇狀坡面，南部為山區(qū)，中部為平原，中部山前沖積—洪積傾斜平原，北部沖積—洪積平原，地形平坦、開闊，大部分地下水位偏高，多為鹽堿沼澤地帶，艾比湖在扇形下緣最北；南部為山區(qū)，屬婆羅科努山及其支脈；有精河、大河沿子河、托托河、阿恰勒河等四條較大河流及艾比湖等水系[17]。精河縣氣候?qū)俚湫偷谋睖貛Ц珊祷哪痛箨懶詺夂颍饕攸c(diǎn)是光照充足，冬夏冷熱懸殊，晝夜溫差大，干燥少雨，蒸發(fā)量大，春季多風(fēng)沙、浮塵天氣；日照時(shí)間長(zhǎng)，年日照多達(dá)2 700 h，無(wú)霜期達(dá)170 d，1月份平均氣溫-15℃，7月份平均氣溫26℃，極端最低氣溫為-34℃，極端最高氣溫為42℃；年平均降水量102 mm。

2 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究選取的遙感數(shù)據(jù)分別為2005年9月4日、2011年9月11日以及2014年10月2日的美國(guó)陸地衛(wèi)星Landsat TM/ETM+/OLI多光譜影像，ASTER GDEM數(shù)據(jù)，MODIS NDVI月合成產(chǎn)品。社會(huì)經(jīng)濟(jì)等數(shù)據(jù)來(lái)源于2005—2015年《精河縣統(tǒng)計(jì)年鑒》以及相關(guān)職能部門的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。另外，本研究的數(shù)字影像數(shù)據(jù)有：新疆土壤質(zhì)地圖，精河縣1∶50 000地形圖。

2.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理

2.2.1 遙感影像預(yù)處理 借助軟件ENVI 4.8對(duì)3期影像進(jìn)行預(yù)處理：利用精河縣2014年1∶50 000的地形圖對(duì)2014年的遙感影像進(jìn)行幾何校正[18]，再以2014年的遙感影像為基準(zhǔn)，分別校正其他2幅遙感影像，使得2005年、2011年影像的誤差在0.5個(gè)像元之內(nèi)，精度符合研究標(biāo)準(zhǔn)。本文結(jié)合團(tuán)隊(duì)野外工作及精河縣土地利用程度，將精河縣土地利用/覆被(Land Use/Land Cover,LULC)分為5類：耕地、林草地(林地和草地)，水域、鹽漬地、其他(荒漠、戈壁、建設(shè)用地等)，利用最大似然監(jiān)督分類對(duì)3期影像進(jìn)行分類。分類后對(duì)其精度進(jìn)行檢驗(yàn)，3期影像分類后總精度分別為94.69%，95.50%和96.82%，Kappa系數(shù)分別為0.93，0.93，0.96，總體精度大于90%滿足研究需要。

2.2.2 社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)預(yù)處理 本文的評(píng)價(jià)指標(biāo)既有正向指標(biāo)又有逆向指標(biāo)，因此在進(jìn)行指標(biāo)的處理上有所區(qū)分。本文采用極差歸一化法進(jìn)行指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化[19]，其公式為：

(1)

(2)

式中：Yij為標(biāo)準(zhǔn)化后的值；Xij為第i年第j項(xiàng)指標(biāo)原始值；Xmaxj和Xminj分別為相應(yīng)指標(biāo)的最大值和最小值。

3 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

3.1 構(gòu)建精河縣土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

本文根據(jù)D-P-S-I-R框架模型，逐層分解為3個(gè)層次：目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層[14-16,19]。精河縣土地生態(tài)安全為評(píng)價(jià)目標(biāo)層，準(zhǔn)則層為：驅(qū)動(dòng)層、壓力層、狀態(tài)層、影響層和響應(yīng)層。其中，驅(qū)動(dòng)層指標(biāo)是造成土地生態(tài)安全變化的自然條件和人類活動(dòng)；壓力層指標(biāo)反映人類經(jīng)濟(jì)、社會(huì)活動(dòng)給區(qū)域土地生態(tài)系統(tǒng)造成的壓力；狀態(tài)層指標(biāo)反映當(dāng)前土地生態(tài)系統(tǒng)的資源、環(huán)境狀態(tài)；影響層指標(biāo)是土地生態(tài)系統(tǒng)所處的狀態(tài)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、人類生存等的影響；響應(yīng)層指標(biāo)反映人類社會(huì)為土地生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展，所采取的優(yōu)化措施、對(duì)策及反饋。本研究根據(jù)土地生態(tài)安全的概念，結(jié)合西北干旱地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、自然條件、D-P-S-I-R模型等，依據(jù)指標(biāo)數(shù)據(jù)的可得性和方法的可操作性，充分考慮鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地生態(tài)安全各評(píng)價(jià)因子的復(fù)雜關(guān)系，借鑒國(guó)內(nèi)相關(guān)研究成果[16,20-22]，重點(diǎn)選取與土地生態(tài)安全密切相關(guān)的評(píng)價(jià)指標(biāo)，再利用軟件SPSS對(duì)指標(biāo)進(jìn)行篩選，最終確定：人口密度、人均糧食產(chǎn)量、NDVI，LULC等17個(gè)屬性特征構(gòu)建精河縣土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(表1)。

表1 精河縣D-P-S-I-R評(píng)價(jià)指標(biāo)體系標(biāo)準(zhǔn)及權(quán)重

注：“+”表示指標(biāo)值越大，土地生態(tài)越安全；“-”表示指標(biāo)值越大，土地生態(tài)越不安全；“—”表示無(wú)數(shù)據(jù)。

3.2 確定指標(biāo)權(quán)重

為了突出指標(biāo)體系中的敏感指標(biāo)和重要指標(biāo)，首先邀請(qǐng)6位在地理學(xué)、生態(tài)學(xué)、安全科學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜覍?duì)各層次指標(biāo)進(jìn)行兩兩重要程度判斷比較[7]。其中，用數(shù)值1，3，5，7，9表示指標(biāo)Ci較Cj：同等重要、較重要、重要、非常重要、絕對(duì)重要，2，4，6，8則表示它們之間的過(guò)渡情況，反之，Cj較Ci的重要性程度用倒數(shù)表示。最后利用DPS數(shù)學(xué)軟件處理各專家的打分值，選用層次分析法計(jì)算出各層次要素的權(quán)重值，并通過(guò)一致性檢驗(yàn)。

3.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化

3.3.1 社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化 針對(duì)已構(gòu)建的精河縣土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，針對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，優(yōu)先選取國(guó)際或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，其次是地方“十二·五”規(guī)劃的生態(tài)文明標(biāo)準(zhǔn)，再次是當(dāng)年新疆均值，以確定社會(huì)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值。并按照公式(3)，(4) 進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化[19]，正向指標(biāo)如式(3)所示。

(3)

逆向指標(biāo)如式(4)所示。

(4)

式中：Pi為第i個(gè)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化后的值；Xi是第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)；Si是該指標(biāo)的基準(zhǔn)值。當(dāng)正向指標(biāo)大于基準(zhǔn)值、逆向指標(biāo)小于基準(zhǔn)值時(shí)，判定該指標(biāo)安全，Pi取值范圍(0，1]。

3.3.2 空間數(shù)據(jù)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化 為凸顯土地生態(tài)安全在鄉(xiāng)鎮(zhèn)單元內(nèi)部的差異性，需利用影像數(shù)據(jù)計(jì)算土地生態(tài)安全指數(shù)，使土地生態(tài)安全指數(shù)達(dá)到空間化效果。影像數(shù)據(jù)無(wú)法像社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)利用給定公式進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。而在影像數(shù)據(jù)中，有的指標(biāo)采用數(shù)值分級(jí)，有的指標(biāo)采用類別分級(jí)[15]。對(duì)于前者，首先判斷是否可確定其安全標(biāo)準(zhǔn)值，然后再進(jìn)行量化分級(jí)賦值，例如坡度，根據(jù)坡度對(duì)各社會(huì)分工的影響，可視0°～5°為安全標(biāo)準(zhǔn)值，賦值為1，不同坡度根據(jù)表2逐一分級(jí)。MODIS NDVI合成產(chǎn)品的取值范圍是0～1，將NDVI按安全等級(jí)均分，依次為：0.8～1(安全)，0.6～0.8(較安全)，0.4～0.6(臨界安全)，0.2～0.4(較不安全)，0～0.2(不安全)。針對(duì)類別屬性進(jìn)行分級(jí)的指標(biāo)，如LULC和土壤質(zhì)地，因沒(méi)有哪一類是完全安全的，故最高的量化值僅為0.9，按照等級(jí)差異從0.9，0.7，0.5，0.3，0.1依次賦值(表2)。

表2 精河縣土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)部分指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)

3.4 土地生態(tài)安全指數(shù)

運(yùn)用綜合指數(shù)法[22]，根據(jù)公式(5)，計(jì)算精河縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的土地生態(tài)安全指數(shù)：

(5)

式中：LES為土地生態(tài)安全指數(shù)；Pi為第i個(gè)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化后的值；wi是第i個(gè)指標(biāo)的權(quán)重。

3.5 評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)

按照區(qū)域土地生態(tài)安全綜合指數(shù)高低及生態(tài)系統(tǒng)演變特征，結(jié)合研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)狀況并參照相關(guān)文獻(xiàn)[15]，為使評(píng)價(jià)結(jié)果更直觀、更有利于分析對(duì)比，利用自然斷點(diǎn)法將土地生態(tài)安全程度由低到高[22]依次劃分為不安全、較不安全、臨界安全、較安全、安全5個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)(表3)。

表3 精河縣土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

4 結(jié)果與分析

4.1 精河縣土地利用/覆被類型時(shí)空變化分析

利用軟件ENVI生成精河縣2005年、2011年和2014年土地利用/覆被空間格局(圖1)，統(tǒng)計(jì)各土地利用/覆蓋類型面積及百分比(表4)。研究區(qū)土地利用程度較低，以鹽漬地和其他地類為主，占縣域總面積的近70%；林草地面積比重較大，約占全縣面積的15%左右；耕地和水體面積相對(duì)較少。精河縣的土地利用/覆被空間分異明顯，耕地所處綠洲中心區(qū)域，呈大片連續(xù)狀；林草地處于綠洲邊緣及山區(qū)，呈零星分布；鹽漬地多處于綠洲外圍區(qū)域的綠洲—荒漠交錯(cuò)帶、艾比湖周邊濕地區(qū)域；其他用地則呈大片連續(xù)狀分布在綠洲與山區(qū)之間。

圖1 精河縣土地利用/覆被空間格局

精河縣自2005—2014年，耕地呈向周圍擴(kuò)張趨勢(shì)，面積持續(xù)增加，尤其在2011—2014年，耕地增加了193.66 km2，增幅達(dá)42.22%，主要是由于新疆作為我國(guó)后備糧食儲(chǔ)備基地，在相關(guān)政策調(diào)控下，努力發(fā)展第一產(chǎn)業(yè)，提高國(guó)民糧食安全保障能力。水體、林草地和鹽漬地面積均呈先減少后增大的趨勢(shì)，10 a來(lái)分別減少了49.70%，30.39%，12.42%，水體面積的縮小不僅是因?yàn)檗r(nóng)業(yè)用水的增加，區(qū)域降水量降低也是主要原因之一；干旱區(qū)的林草地易受區(qū)域環(huán)境影響，精河縣林草地面積減少說(shuō)明區(qū)域生態(tài)環(huán)境惡化；2011年鹽漬地面積最小，說(shuō)明2011年艾比湖濕地生態(tài)系統(tǒng)受鹽漬化影響較小，土地生態(tài)系統(tǒng)狀況得到改善。其他地類面積增加了1 512.61 km2，主要由鹽漬地和林草地轉(zhuǎn)化而來(lái)，其主要原因是干旱區(qū)干燥的氣候條件以及林草地景觀屬性脆弱，易被外界因素影響、破壞。

表4 精河縣土地利用/覆被類型面積

4.2 精河縣土地生態(tài)安全綜合評(píng)價(jià)

基于D-P-S-I-R評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，利用公式(5)計(jì)算得出2005年、2011年和2014年精河縣的土地生態(tài)安全指數(shù)分別為：0.57，0.55，0.63，再根據(jù)表3對(duì)精河縣土地生態(tài)安全狀況進(jìn)行分級(jí)(圖2)。

從區(qū)域分布(圖2)上看，精河縣土地生態(tài)安全等級(jí)呈南部綠洲區(qū)域、艾比湖較高，北部戈壁、荒漠地區(qū)低的空間特點(diǎn)，其差異主要體現(xiàn)在南部地區(qū)自然條件優(yōu)于北部區(qū)域。南部綠洲區(qū)域，生態(tài)環(huán)境優(yōu)越，植被覆蓋度高，地形平坦，人類社會(huì)與自然環(huán)境和諧發(fā)展；北部地區(qū)雖然地形平坦，水資源豐富，但受到湖面萎縮和地下水水位上升的影響，形成了嚴(yán)重的鹽漬化現(xiàn)象，使得北部的土地生態(tài)安全等級(jí)較低，另外，北部地區(qū)有大面積荒漠戈壁區(qū)，惡劣的自然環(huán)境是其土地生態(tài)安全等級(jí)較低的主要原因。為了解精河縣土地生態(tài)安全的具體狀況，統(tǒng)計(jì)精河縣2005—2014年不同安全等級(jí)面積變化(表5)。

圖2 精河縣土地生態(tài)安全示意圖

表5 精河縣土地生態(tài)安全狀況

2005—2014年，精河縣土地生態(tài)安全狀況先惡化后改善，總體向好的方面轉(zhuǎn)變，從表5可以看出，精河縣安全區(qū)呈退化趨勢(shì)，主要原因是艾比湖湖面面積減少，水面退化為鹽漬地和干涸湖床，導(dǎo)致周邊區(qū)域地下水水位上升，艾比湖流域的氣候條件比較惡劣，因此周邊區(qū)域轉(zhuǎn)化為臨界安全區(qū)；另外，臨界安全區(qū)的面積從2005年的3 035 km2增加到2014年的4 559.63 km2，主要分布在艾比湖東部和南部。較安全區(qū)面積的增加是區(qū)域土地生態(tài)安全狀況改善的主要原因，增加區(qū)域主要分布在綠洲北部，受農(nóng)業(yè)開發(fā)和合理灌溉的影響，原綠洲北部的鹽漬地區(qū)域改良成高產(chǎn)良田，區(qū)域生態(tài)環(huán)境得到改善；同時(shí)，不安全區(qū)改善良好，多數(shù)轉(zhuǎn)化至臨界安全區(qū)和較不安全區(qū)，區(qū)域土地生態(tài)安全得到了一定提高。2014年各生態(tài)安全等級(jí)分布面積由大到小排序?yàn)榕R界安全區(qū)>較不安全區(qū)>較安全區(qū)>安全區(qū)>不安全區(qū)。精河縣土地生態(tài)安全現(xiàn)狀仍不樂(lè)觀。

4.3 精河縣不同土地利用/覆被安全變化分析

2005—2014年，精河縣不同土地利用/覆被的土地生態(tài)安全狀況如下圖(圖3)。水體的土地生態(tài)安全狀況最優(yōu)，處于安全水平，耕地和林草地處于較安全水平，鹽漬地和其他用地處于不安全水平。近十年來(lái)，水體的生態(tài)安全狀況變化不大，主要原因是水體在干旱區(qū)的土地生態(tài)系統(tǒng)中的重要程度高，對(duì)土地生態(tài)系統(tǒng)的合理運(yùn)轉(zhuǎn)具有重要作用；耕地的土地生態(tài)安全值呈上升趨勢(shì)，主要原因是：自國(guó)家確定新疆為我國(guó)后備糧食儲(chǔ)備基地后，將優(yōu)質(zhì)農(nóng)田規(guī)劃為基本農(nóng)田，實(shí)施重點(diǎn)保護(hù)，雖然耕地生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性較差，但隨著相關(guān)職能部門的規(guī)劃和保護(hù)，耕地生態(tài)系統(tǒng)趨于穩(wěn)定式發(fā)展；林草地的土地生態(tài)安全值下降顯著，其主要原因是隨著耕地的開發(fā)，灌溉用水需求加劇，地下水位抬升，區(qū)域非農(nóng)田系統(tǒng)的持水量降低，導(dǎo)致區(qū)域部分地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞，區(qū)域生態(tài)環(huán)境惡化，林草地面積逐年縮減；鹽漬地和其他用地因無(wú)法提供適宜多數(shù)動(dòng)植物的生長(zhǎng)空間，故其土地生態(tài)系統(tǒng)簡(jiǎn)化，生物多樣性差，環(huán)境惡劣，受自然條件影響較強(qiáng)。

圖3 精河縣土地利用/覆被安全狀況

5 結(jié) 論

(1) 精河縣耕地呈向周圍擴(kuò)張趨勢(shì)，面積持續(xù)增加；而水體、林草地面積呈減少的趨勢(shì)，鹽漬地、荒漠戈壁區(qū)域限制了區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的良性發(fā)展，區(qū)域生態(tài)環(huán)境惡化。

(2) 2005—2014年，精河縣土地生態(tài)安全狀況先惡化后改善，總體向好的方面轉(zhuǎn)變，但其分布格局極不平衡，臨界安全和較不安全區(qū)主要集中在艾比湖東部和東南部的荒漠區(qū)域和精河綠洲西部的戈壁區(qū)域；安全和較安全區(qū)主要為艾比湖和精河綠洲。

(3) 水體、耕地和林草地是精河縣土地生態(tài)安全指數(shù)較高的地類，而那些人類活動(dòng)難以改善的區(qū)域則相對(duì)較低。

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ResearchofLandUse/CoverChangeandLandEcologicalSecurityinJingheCounty

YU Haiyang1,2, ZHANG Fei1,2,3, CAO Lei1,2

(1.CollegeofResourcesandEnvironmentScience,XinjiangUniversity,Urumqi830046,China; 2.KeyLaboratoryofOasisEcology,XinjiangUniversity,Urumqi830046,China;3.KeyLaboratoryofXinjiangWisdomCityandEnvironmentModeling,Urumqi830046,China)

Based on 3S technology, research for industry structure and land use/ over can not only provide the basis for economic development, but also provide a reference for the ecological and environmental protection. The Jinghe County was selected as an example for the study, and the Landsat images of 2005, 2011 and 2014 were selected as remote sensing data. RS and GIS technology were used to extract land use/cover data of Jinghe County, and near 10 a social-economical data were combined to construct the Driving force-Pressure-State-Impact-Response (D-P-S-I-R) land ecological security evaluation model in Jinghe. Entropy weight method was used to determine the index weights. Then, the land use/cover and land ecological security changes in Jinghe County were analyzed. The results show that: (1) between 2005 and 2014, the deteriorated land ecological security situation had been improved in Jinghe County, the land ecological security distribution pattern was not unequal; (2) the high value of land ecological security index was water body, farmland, and grassland; (3) many areas in Jinghe County are at the critical security level. The land ecological security of Jinghe County needs to be improved urgently.

land ecological security; land use/cover; DPSIR; Jinghe County

F301.24

A

1005-3409(2017)06-0348-06

2016-08-24

2016-11-10

自治區(qū)青年科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)工程項(xiàng)目(2013731002);國(guó)家自然科學(xué)基金(41361045,41130531);新疆綠洲生態(tài)(教育部省部共建)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題項(xiàng)目(XJDX0201-2012-01)

于海洋(1992—),男,河南周口人,碩士研究生,干旱區(qū)生態(tài)環(huán)境遙感應(yīng)用研究。E-mail:yuhaiyang6668@163.com

張飛(1980—),男,陜西鳳陽(yáng)人,副教授,博士,干旱區(qū)生態(tài)環(huán)境遙感應(yīng)用研究。E-mail:zhangfei3S@163.com