山區(qū)縣域土地利用變化對生態(tài)脆弱性的影響
——以青龍滿族自治縣為例

魏明歡, 胡波洋, 楊鴻雁, 張蓬濤, 張貴軍, 趙 麗

(1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 國土資源學(xué)院, 河北 保定 071001; 2.石家莊市國土資源局, 石家莊 050051)

近年來，生態(tài)環(huán)境受人口快速增長和工農(nóng)業(yè)推進(jìn)的影響日趨強(qiáng)烈，其脆弱性研究已經(jīng)成為全球變化和可持續(xù)發(fā)展研究的熱點(diǎn)和重點(diǎn)[1]，土地利用變化對生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能具有重要影響[2]，對區(qū)域生態(tài)安全起著至關(guān)重要的作用[3]。近年來，土地利用結(jié)構(gòu)不合理、生態(tài)環(huán)境惡化等問題日益凸顯[4]，區(qū)域土地利用變化對生態(tài)環(huán)境的影響已經(jīng)成為當(dāng)前全球變化研究的熱點(diǎn)問題[5]。

生態(tài)脆弱性研究早期著重于風(fēng)險因子的內(nèi)源性脆弱，隨著研究的不斷深入，生態(tài)脆弱性的概念已經(jīng)擴(kuò)展到融合自然、經(jīng)濟(jì)、社會、人文和環(huán)境的綜合范疇[6]。由于不同領(lǐng)域研究的對象和視角不同，對生態(tài)脆弱性概念的界定角度和方式有很大差異，因此生態(tài)脆弱性的概念尚未統(tǒng)一，目前比較權(quán)威的脆弱性定義為IPCC認(rèn)為的暴露度、敏感性和適應(yīng)能力是系統(tǒng)脆弱性的3個構(gòu)成要素[7]。雖然不同學(xué)者對生態(tài)脆弱性的定義不一，但脆弱的生態(tài)系統(tǒng)一般表現(xiàn)出生態(tài)抵抗干擾能力差、系統(tǒng)穩(wěn)定性差、敏感性強(qiáng)、自我恢復(fù)力和再生能力差、生態(tài)承載力低的特點(diǎn)[8-9]。生態(tài)脆弱性的研究方法隨著其內(nèi)涵的延伸也在不斷改進(jìn)，目前已經(jīng)形成了綜合指數(shù)法[7]、主成分分析法[9]等，同時也形成了包括全國[7]、區(qū)域[10]、省市[11]和流域[12]在內(nèi)的眾多研究尺度。在理論框架上，Polsky等[13]提出了VSD(Vulnerability Scoping Diagram)框架，為研究者明確了脆弱性的內(nèi)涵和指標(biāo)體系的構(gòu)建方法以及清晰全面的評價思路，該框架流程規(guī)范清晰、具有較高的實(shí)用價值并且可以揭示自然和人文要素的雙重影響，因此應(yīng)用廣泛。對于土地利用變化對生態(tài)脆弱性的影響研究則集中于區(qū)域生態(tài)脆弱性程度與土地利用類型的耦合分析?？傮w來看，生態(tài)脆弱性的研究成果豐富，包括對生態(tài)脆弱性的認(rèn)識、評價和脆弱性影響因素分析和調(diào)控等方面，但對于山區(qū)縣域土地利用變化對生態(tài)脆弱性的影響研究相對較少。山區(qū)自然條件惡劣，生態(tài)環(huán)境脆弱，而縣域是基本的行政獨(dú)立單元[14]，研究山區(qū)縣域生態(tài)脆弱性對其生態(tài)安全預(yù)警非常重要，尤其從土地利用變化的角度探究其對生態(tài)脆弱性的影響，對土地利用方式的調(diào)整以及生態(tài)工程的科學(xué)規(guī)劃和實(shí)施具有重要的指導(dǎo)意義。

青龍滿族自治縣位于燕山山脈東段，土地利用空間格局差異明顯，受經(jīng)濟(jì)社會條件及地形地貌的影響，水土流失嚴(yán)重，生態(tài)環(huán)境極為脆弱[15-16]。因此，本研究以青龍滿族自治縣為研究區(qū)域，按照VSD模型，將生態(tài)脆弱性分解成3個維度，分別為暴露度、敏感性和適應(yīng)能力，并以此為框架構(gòu)建評價指標(biāo)體系，利用綜合指數(shù)法對該縣2001年、2013年的生態(tài)脆弱性進(jìn)行定量評價，揭示2001—2013年生態(tài)脆弱性的動態(tài)變化，在此基礎(chǔ)上探討土地利用變化對生態(tài)脆弱性的影響，進(jìn)而提出相應(yīng)適應(yīng)和減緩措施，以降低因土地利用變化對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)脆弱性的不良影響，促進(jìn)土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化，指導(dǎo)生態(tài)建設(shè)措施的科學(xué)規(guī)劃和實(shí)施。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

青龍滿族自治縣(以下簡稱青龍縣)地處河北省東北部邊緣燕山山脈東段，位于118.56°—119.64°E，40.08°—40.61°N?？h域東與遼寧省綏中縣、建昌縣相鄰，南隔明長城與撫寧縣、盧龍縣、遷安市相望，西、西北與遷西縣、寬城滿族自治縣交界，北與遼寧省凌源市交界，地處京、津、唐、秦經(jīng)濟(jì)圈和環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈內(nèi)。該縣地形分布呈東部、南部較低，西部、北部偏高的特征，氣候?qū)儆诖箨懶约撅L(fēng)氣候，降水充沛，土壤類型以褐土、棕壤為主，兩者約占總面積的97%。該縣林果資源量多質(zhì)優(yōu)，2014年森林覆蓋率達(dá)到57.08%，2014年地區(qū)生產(chǎn)總值108.58億元，全縣人均(按常住人口計(jì))生產(chǎn)總值21 400元，同比增長2.3%，其中第一、三產(chǎn)業(yè)同比增長4%，6.7%，第二產(chǎn)業(yè)同比下降1.1%。該縣土地利用類型受地貌特征的影響，以農(nóng)業(yè)、林業(yè)、畜牧業(yè)、礦業(yè)用地為主，但由于該縣地處北方土石山區(qū)，晝夜溫差大，降水多，土地凍融交替現(xiàn)象顯著，水土流失、風(fēng)蝕、水蝕現(xiàn)象普遍，導(dǎo)致土地利用受到威脅，生態(tài)環(huán)境極為脆弱。

1.2 數(shù)據(jù)來源與處理

本研究的數(shù)據(jù)主要包括遙感影像、氣象、土壤、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等。其中影像數(shù)據(jù)以中國科學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心的地理空間數(shù)據(jù)云平臺2001年的TM數(shù)據(jù)和2013年的OLI數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源，影像軌道編號121/32，122/32，成像時間為8月、9月，分辨率為30 m。參考第二次全國土地調(diào)查土地分類系統(tǒng)與研究區(qū)實(shí)際情況和影像可解力，本文將研究區(qū)土地利用類型分為耕地、園地、林地、建設(shè)用地、未利用地和水域，并在ENVI 4.7軟件平臺下進(jìn)行土地利用監(jiān)督分類，各期的Kappa系數(shù)均在0.8以上，滿足分類精度要求，最終得到兩期土地利用分布圖(圖1)，并根據(jù)劉紀(jì)遠(yuǎn)等[17]提出的土地利用程度綜合分析方法，參考文獻(xiàn)[18]計(jì)算得到研究區(qū)土地利用程度分布圖。高程數(shù)據(jù)來源于地理空間數(shù)據(jù)云平臺(www.gscloud.cn)分辨率為30 m的GDEM數(shù)據(jù)。氣象數(shù)據(jù)來源于青龍縣周邊13個氣象站點(diǎn)的實(shí)測數(shù)據(jù)，在ArcGIS軟件中采用反距離加權(quán)插值法得到區(qū)域降雨數(shù)據(jù)，并導(dǎo)出至分辨率為30 m的柵格數(shù)據(jù)。土壤數(shù)據(jù)是將青龍縣1∶30萬土壤類型圖與門明新等[19]采用EPIC模型對河北省部分土壤可蝕性的研究成果進(jìn)行疊加分析得到，社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來源于2001年、2013年的青龍縣國民經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒，并將數(shù)據(jù)賦值到研究區(qū)矢量圖中，兩者均通過ArcGIS軟件矢量轉(zhuǎn)柵格的技術(shù)方法轉(zhuǎn)為分辨率為30 m的柵格數(shù)據(jù)。

本研究以柵格作為基本評價單元，所有空間數(shù)據(jù)柵格大小定義為30 m×30 m(誤差值不超過0.5個像元)，指標(biāo)評價采用柵格運(yùn)算的方式進(jìn)行計(jì)算。

圖1 研究區(qū)2001年、2013年土地利用類型

2 研究方法

2.1 評價指標(biāo)的選取

Polsky等[13]提出了基于“暴露度—敏感性—適應(yīng)能力”的VSD(Vulnerability Scoping Diagram)模型用于揭示自然條件和人為要素的雙重影響。本研究按照VSD模型，將生態(tài)脆弱性分解成3個維度，分別為暴露度、敏感性和適應(yīng)能力，并以此為框架構(gòu)建評價指標(biāo)體系。

暴露度是系統(tǒng)經(jīng)歷環(huán)境和社會壓力沖擊的參數(shù)，反映了受外界干擾或脅迫的程度，暴露度高的區(qū)域難以進(jìn)行自我調(diào)節(jié)，生態(tài)脆弱性就會越高。研究區(qū)暴露風(fēng)險具體反映在人類活動方面，本研究以人口密度、地均勞動力投入、土地利用程度予以表征。人口密度、地均勞動力投入越大說明人類活動越活躍，對自然環(huán)境的影響越強(qiáng)。土地利用是人類活動作用于生態(tài)環(huán)境的直觀表現(xiàn)[20]，土地利用程度主要反映了土地利用的廣度和深度，能夠揭示人類活動和自然環(huán)境對土地利用的綜合影響程度。

敏感性是系統(tǒng)容易受到脅迫的正面或負(fù)面影響的程度，敏感性高的區(qū)域，系統(tǒng)更容易受到破壞，生態(tài)脆弱性則越高。研究區(qū)的敏感源主要是自然因素，體現(xiàn)在地形、植被、土壤和氣候等方面。坡度是水土流失的重要影響因素，地形起伏度是表征地表單元地勢起伏復(fù)雜程度的指標(biāo)，兩者都是地形因素的重要組成部分[21-22]，因此本研究選取坡度和地形起伏度來表征地形對生態(tài)脆弱性的影響；植被是檢驗(yàn)生態(tài)脆弱性的重要因素，NDVI可以用來檢測植被生長狀況，從而反映生態(tài)環(huán)境的脆弱性；土壤可蝕度可以定量地反映土壤對侵蝕作用的敏感性程度，本文選取土壤可蝕度表征土壤對生態(tài)脆弱性的影響；氣候條件能夠?qū)ι鷳B(tài)環(huán)境的穩(wěn)定性造成一定影響[23]，研究區(qū)屬大陸性季風(fēng)氣候，降雨量自西向東略有差異，而降雨量不均衡會產(chǎn)生引發(fā)水土流失的降雨侵蝕力，因此本研究選取年均降雨量表征氣候?qū)ι鷳B(tài)脆弱性的影響。

適應(yīng)能力是系統(tǒng)能夠處理、適應(yīng)脅迫，以及能從脅迫造成的后果中恢復(fù)的能力，是一種可以通過人為干預(yù)進(jìn)行提升的狀態(tài)參數(shù)，主要受政策和經(jīng)濟(jì)社會等方面的影響。本研究根據(jù)青龍縣實(shí)際情況選取社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和人口素質(zhì)兩個方面表征研究區(qū)生態(tài)脆弱性的適應(yīng)能力，其中以人均GDP表征社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，以大專及以上文化程度從業(yè)人員所占比重表征研究區(qū)人口素質(zhì)。人均GDP越高，說明改善環(huán)境的能力越強(qiáng)，而大專及以上文化程度從業(yè)人員所占比重可以反映從業(yè)者的素質(zhì)，從而反映人們保護(hù)環(huán)境的意愿，素質(zhì)越高環(huán)保意識越強(qiáng)，對改善和維持良好的生態(tài)環(huán)境越有利。

2.2 評價指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化與權(quán)重的確定

變量的量綱會影響評價結(jié)果，因此需要對指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，本文采用極差標(biāo)準(zhǔn)化方法對原始指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。結(jié)合前人的研究成果與青龍縣實(shí)際情況，本文選擇層次分析法確定各指標(biāo)權(quán)重(表1)，層次分析法是一種定性與定量相結(jié)合的多目標(biāo)決策分析方法。

表1 生態(tài)脆弱性評價指標(biāo)體系

2.3 生態(tài)脆弱性評價與分級

本文利用綜合指數(shù)法，將各指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化值與各指標(biāo)權(quán)重的乘積之和作為生態(tài)脆弱性評價指數(shù)對青龍縣生態(tài)脆弱性進(jìn)行評價，其計(jì)算公式如式(1)所示。在生態(tài)脆弱性評價指數(shù)的基礎(chǔ)上，參考相關(guān)研究的分級方法[24-25]，并結(jié)合研究區(qū)自然地理特征，利用自然斷點(diǎn)法將青龍縣生態(tài)脆弱性劃分為5個等級，分別為微度脆弱、輕度脆弱、中度脆弱、高度脆弱和重度脆弱。

(1)

式中：EVIi表示第i個評價單元的生態(tài)脆弱性評價指數(shù)；Yij表示第j項(xiàng)指標(biāo)第i個評價單元的標(biāo)準(zhǔn)化值；ωj表示第j項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重。

3 結(jié)果與分析

3.1 土地利用變化分析

利用ENVI軟件生成2001—2013年土地利用轉(zhuǎn)移矩陣，獲取土地利用動態(tài)變化信息(表2)?？梢钥闯觯芯繀^(qū)土地利用類型以林地為主，2013年面積達(dá)到1 563.19 km2，占研究區(qū)總面積的44.68%，這與青龍縣作為河北省乃至京津冀地區(qū)重要的生態(tài)屏障有重要關(guān)系。

表2 2001-2013年青龍縣土地利用轉(zhuǎn)移矩陣 km2

從土地利用類型面積的變化來看，未利用地、耕地和水域的面積比例有所下降，而建設(shè)用地、林地和園地的面積比例有不同程度的增長。研究期限內(nèi)未利用地的變化幅度最大，變化面積為202.54 km2，說明在研究期限內(nèi)，青龍縣加強(qiáng)了未利用地的開發(fā)，其中包括整治為耕地、開荒造林、以及開發(fā)利用為建設(shè)用地等，未利用地的開發(fā)利用促進(jìn)了該縣土地資源的合理利用，對保護(hù)稀缺的土地資源、促進(jìn)區(qū)域生態(tài)恢復(fù)、提高土地利用率和利用效益具有重要作用；青龍縣是山區(qū)農(nóng)業(yè)縣，境內(nèi)山多地少，導(dǎo)致耕地的面積深受限制，并且由于研究區(qū)生態(tài)退耕等工程的實(shí)施，耕地面積不斷減?。凰蛟谘芯科谙迌?nèi)變化較小。由于研究區(qū)工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的加劇以及社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建設(shè)用地通過蠶食農(nóng)業(yè)用地擴(kuò)張迅速；林地在研究期限內(nèi)有所增加，而林地的增加則加強(qiáng)了研究區(qū)水土的保持，改善了生態(tài)環(huán)境；園地面積的增加則是由于該縣水果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。從土地利用類型的相互轉(zhuǎn)化來看，林地、園地和耕地轉(zhuǎn)出面積較大，林地主要轉(zhuǎn)化為未利用地，說明在經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展等因素的影響下，原有林地也遭到一定的破壞；減少的園地和耕地主要轉(zhuǎn)化為林地，說明研究區(qū)退耕還林政策取得了一定的成效，部分坡度大于25°的耕地以及其他難以耕種的耕地調(diào)整為林地；同時園地和林地的轉(zhuǎn)入面積較大，其來源主要是通過未利用地的開發(fā)利用轉(zhuǎn)化而來；建設(shè)用地在研究期限內(nèi)增加了88.17 km2，主要是通過耕地、園地轉(zhuǎn)化而來，其中園地被占用最多，為23.05 km2，其次是耕地，面積為21.23 km2。

青龍縣作為國家重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)以及京津冀重要的生態(tài)屏障，土地利用要杜絕只顧追求經(jīng)濟(jì)效益的最大化，而忽視生態(tài)環(huán)境的錯誤做法。土地利用方式的調(diào)整也要與時俱進(jìn)，要以保護(hù)脆弱的生態(tài)環(huán)境為主要出發(fā)點(diǎn)，逐漸發(fā)展成為以提供生態(tài)產(chǎn)品為主的土地可持續(xù)利用方式。

3.2 生態(tài)脆弱性的時空分布特征

由公式(1)可以得到研究區(qū)2001年、2013年生態(tài)脆弱性指數(shù)，根據(jù)自然斷點(diǎn)法，將生態(tài)脆弱性指數(shù)分為5級，分別為微度、輕度、中度、高度和重度脆弱，并繪制得到生態(tài)脆弱性等級空間分布格局圖(圖2)，以此分析研究區(qū)土地生態(tài)脆弱性時空分布特征。

圖2 研究區(qū)生態(tài)脆弱性等級空間格局

由圖2可以看出，研究期間青龍縣生態(tài)脆弱性分布呈現(xiàn)西北部高，中部、東部低的格局，且生態(tài)脆弱性指數(shù)均有所下降，表明區(qū)域生態(tài)環(huán)境狀況朝著良好態(tài)勢發(fā)展。2001年青龍縣生態(tài)脆弱程度一般，大部分區(qū)域?yàn)橹卸却嗳酰植荚谘芯繀^(qū)中部和西部的大部分地區(qū)；輕度脆弱性區(qū)域主要分布在研究區(qū)南部的草碾鄉(xiāng)、桃林口水庫以及研究區(qū)東部的祖山鎮(zhèn)，主要是由于該區(qū)域人為干擾程度低，地形較為平緩，同時該區(qū)域有包括桃林口水庫、老嶺自然保護(hù)區(qū)在內(nèi)的眾多生態(tài)環(huán)境保護(hù)重點(diǎn)區(qū)域，一定程度上減緩了生態(tài)脆弱性；重度脆弱性區(qū)域分布比較集中，主要包括在研究區(qū)西北部的青龍鎮(zhèn)、八道河鎮(zhèn)以及婁杖子鎮(zhèn)，主要原因是該區(qū)域地勢高、坡度大導(dǎo)致水土流失等生態(tài)環(huán)境問題突出，同時該區(qū)域處于縣城周邊，人口密度大、人類活動頻繁，導(dǎo)致土地生態(tài)系統(tǒng)受到持續(xù)影響。2013年研究區(qū)仍以中度脆弱性為主，但面積有所下降，而輕度脆弱性區(qū)域面積有所增加，表現(xiàn)為研究區(qū)東北部和西南部部分地區(qū)生態(tài)脆弱性由中度脆弱性下降為輕度脆弱性，說明這些地區(qū)在研究期間加強(qiáng)了對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，使生態(tài)環(huán)境狀況得到了好轉(zhuǎn)。

研究區(qū)生態(tài)環(huán)境由于受自然條件的限制，具有“先天”的脆弱性，而不合理和高強(qiáng)度的人類改造活動進(jìn)一步加劇了區(qū)域環(huán)境脆弱程度。雖然整體上青龍縣生態(tài)脆弱性具有降低趨勢，生態(tài)環(huán)境狀況有所好轉(zhuǎn)，但由圖中可以看出，研究區(qū)大部分地區(qū)的生態(tài)脆弱性程度仍較高，尤其是西北部地區(qū)生態(tài)脆弱性更為嚴(yán)重，因此研究區(qū)生態(tài)環(huán)境狀況不容樂觀，應(yīng)該更加重視生態(tài)環(huán)境建設(shè)，加大生態(tài)環(huán)境的治理，提高生態(tài)質(zhì)量。

3.3 土地利用變化對生態(tài)脆弱性的影響

根據(jù)2001—2013年研究區(qū)生態(tài)脆弱性等級的變化，將其分為5個級別，分別為下降快(脆弱等級下降兩個級別及以上)、下降(脆弱等級下降1個等級)、不變(脆弱等級不變)、上升(脆弱等級上升1個等級)、上升快(脆弱等級提高兩個級別及以上)。將2001—2013年土地利用變化圖與生態(tài)脆弱性等級變化圖進(jìn)行疊加分析，得到研究期間土地利用變化對應(yīng)的生態(tài)環(huán)境脆弱性等級變化情況(圖3)，由于水域面積較小且生態(tài)脆弱性變化不明顯，本研究不予考慮。

由圖3可以看出，研究期限內(nèi)土地利用類型變化對生態(tài)脆弱性產(chǎn)生顯著影響。整體來看，土地利用類型不變，其生態(tài)脆弱性變化不明顯，以原生態(tài)脆弱性為主；土地利用類型變化，其生態(tài)脆弱性變化較為明顯，其中轉(zhuǎn)化為耕地、園地和林地，生態(tài)脆弱性以降低為主，轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地和未利用地，則以加劇生態(tài)脆弱性為主。

(1) 轉(zhuǎn)入類型為耕地。由圖3A可以看出，園地和林地轉(zhuǎn)化為耕地的生態(tài)脆弱性變化以不變和提高為主，且提高比重林地大于園地，主要是因?yàn)橄鄬τ趫@地和林地，耕地受人類活動的影響更大，且固碳釋氧和保持水土等作用均弱于園地和林地。建設(shè)用地和未利用地轉(zhuǎn)化為耕地，生態(tài)脆弱性以不變和降低為主，且降低比重未利用地大于建設(shè)用地。說明對于研究區(qū)來說，林地轉(zhuǎn)化為耕地能夠顯著提高生態(tài)脆弱性，其次是園地，未利用地轉(zhuǎn)化為耕地能夠顯著降低生態(tài)脆弱性，其次是建設(shè)用地。

(2) 轉(zhuǎn)入類型為園地。由圖3B可以看出，林地轉(zhuǎn)化為園地生態(tài)脆弱性以不變?yōu)橹?，其他類型轉(zhuǎn)化為園地時生態(tài)脆弱性均以降低為主，且降低比重：未利用地>建設(shè)用地>耕地。未利用地和建設(shè)用地的生態(tài)脆弱性降低較明顯，分別占到該類型的88.19%和75.57%，其中未利用地轉(zhuǎn)化為園地下降快的比例占到35.15%，同時由于水果產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，園地的增加可以促進(jìn)研究區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，因此未利用地開發(fā)利用為園地能夠在降低生態(tài)脆弱性的同時促進(jìn)生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

(3) 轉(zhuǎn)入類型為林地。由圖3C可以看出，其他地類的轉(zhuǎn)化為林地時，生態(tài)脆弱性的變化情況與園地類似，均以降低為主，且降低比重：未利用地>建設(shè)用地>耕地>園地。同時可以看出在林地未發(fā)生變化的區(qū)域，雖然生態(tài)脆弱性變化以降低為主，但仍有31.84%的區(qū)域生態(tài)脆弱度有所上升，并且有1.55%的區(qū)域上升幅度較大，說明由于自然條件的限制和人類活動的影響，林地的生態(tài)環(huán)境受到破壞，脆弱性升高，因此在對生態(tài)破壞嚴(yán)重區(qū)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)和保護(hù)的同時，也應(yīng)注意保護(hù)林地的生態(tài)環(huán)境，防止其發(fā)生退化。

(4) 轉(zhuǎn)入類型為建設(shè)用地。由圖3D可以看出，耕地、園地和林地轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地，其生態(tài)脆弱性都大幅度提高，未利用地轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地，其生態(tài)脆弱性以不變和降低為主，其中有一小部分下降幅度較大。說明建設(shè)用地占用農(nóng)用地能夠顯著提高其生態(tài)脆弱性，而建設(shè)用地占用未利用地，對生態(tài)脆弱性的積極影響十分有限。

(5) 轉(zhuǎn)入類型為未利用地。由圖3E可以看出，其他地類轉(zhuǎn)化為未利用地時，生態(tài)脆弱性均以提高為主，且提高幅度均較大，其中以園地和林地生態(tài)脆弱性退化最為顯著，其次是耕地和建設(shè)用地。說明促進(jìn)土地資源的合理利用、杜絕耕地撂荒等行為能夠有效降低生態(tài)脆弱性。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié) 論

(1) 研究區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)以林地為主，在研究期限內(nèi)，土地利用格局受到經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)兩方面的巨大壓力，土地利用發(fā)生明顯變化，主要表現(xiàn)為未利用地開發(fā)利用為林地和園地，研究期初的林地遭到一定程度的破壞，建設(shè)用地通過占用農(nóng)用地擴(kuò)張迅速。

(2) 研究區(qū)2001—2013年生態(tài)脆弱性空間差異明顯，呈現(xiàn)西北部高，中部、東部低的態(tài)勢，生態(tài)脆弱性綜合指數(shù)從0.406 9下降到0.386 3，表明青龍縣生態(tài)環(huán)境朝著良好態(tài)勢發(fā)展，但較高生態(tài)脆弱性面積占絕對優(yōu)勢，生態(tài)環(huán)境狀況不容樂觀?？h域西北部生態(tài)脆弱性極高，而東北部和西南部生態(tài)脆弱性有所降低，因此繼續(xù)保持東北部和西南部的生態(tài)保護(hù)措施，加大西北部生態(tài)整治力度是研究區(qū)今后生態(tài)修復(fù)和保護(hù)的重要方向。

(3) 研究區(qū)土地利用變化對生態(tài)脆弱性的影響顯著，其中林地和園地的大幅度增加以及未利用地的開發(fā)利用是區(qū)域生態(tài)脆弱性降低的主要原因，而建設(shè)用地的擴(kuò)張對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了負(fù)面影響，造成部分區(qū)域的生態(tài)脆弱性顯著提高，因此加強(qiáng)未利用地的開發(fā)利用、控制建設(shè)用地的無序擴(kuò)張是研究區(qū)降低生態(tài)脆弱性、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的有效途徑。

圖32001-2013年土地利用變化對應(yīng)生態(tài)脆弱性變化情況

4.2 建 議

為改善青龍縣生態(tài)環(huán)境狀況，降低生態(tài)脆弱性，提高可持續(xù)發(fā)展能力，應(yīng)著重從以下方面進(jìn)行調(diào)控：

(1) 生態(tài)脆弱性提高是人類活動和自然因素對區(qū)域生態(tài)環(huán)境的破壞程度超過治理力度的結(jié)果，而生態(tài)脆弱性越高，其發(fā)生生態(tài)退化的風(fēng)險就越大，因此應(yīng)對脆弱性高和脆弱性負(fù)向演變的區(qū)域以足夠的重視，防止生態(tài)環(huán)境惡化。(2) 其他地類向建設(shè)用地和未利用地轉(zhuǎn)換是研究區(qū)生態(tài)脆弱性提高的主要原因，基于此，研究區(qū)應(yīng)嚴(yán)格把控城市建設(shè)、招商引資帶來的新增建設(shè)用地審批，并復(fù)墾廢棄建設(shè)用地，使其轉(zhuǎn)為脆弱性等級低的用地類型，以增強(qiáng)區(qū)域的生態(tài)抵抗力，并且加大未利用地的開發(fā)力度，促進(jìn)未利用地向同時具備較高生態(tài)功能和較強(qiáng)經(jīng)濟(jì)效益的園地和林地轉(zhuǎn)換。同時應(yīng)盡量規(guī)避在生態(tài)脆弱性高的地區(qū)進(jìn)行大規(guī)模建設(shè)開發(fā)，以確保區(qū)域生態(tài)可持續(xù)發(fā)展。(3) 研究區(qū)西部和北部地區(qū)地勢較高、坡度較大并且由于該區(qū)域處于縣城周邊受人類活動影響較大，導(dǎo)致其生態(tài)脆弱性較高，極易發(fā)生生態(tài)退化，而坡度和土壤類型等因素屬于人為不可控因素，因此該地區(qū)可以實(shí)行生態(tài)農(nóng)業(yè)和生態(tài)旅游業(yè)等生態(tài)產(chǎn)業(yè)，同時進(jìn)行經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整，創(chuàng)建生態(tài)工業(yè)園區(qū)以促進(jìn)勞動力轉(zhuǎn)移；研究區(qū)中部脆弱性較高的平方子鄉(xiāng)和安子嶺鄉(xiāng)人口密度較小但植被相對稀疏，因此該區(qū)域應(yīng)加大植樹造林力度，提高植被覆蓋度，進(jìn)而增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾的能力。

本文對青龍縣土地利用類型變化對生態(tài)脆弱性的影響進(jìn)行研究，對促進(jìn)研究區(qū)土地資源的合理利用具有一定的參考價值，但土地利用變化復(fù)雜多樣，如何更加全面地了解土地利用變化對生態(tài)脆弱性的影響，以及土地利用變化與生態(tài)脆弱性相互作用的內(nèi)在機(jī)理，有待進(jìn)一步研究。