昌黎縣土地利用轉(zhuǎn)型對(duì)生態(tài)環(huán)境效應(yīng)的影響

袁 悅, 井立蛟, 楊鴻雁, 張黎明, 朱永明

(1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 國(guó)土資源學(xué)院, 河北 保定 071001; 2.北京地星規(guī)劃設(shè)計(jì)院, 北京 100080;3.石家莊市國(guó)土資源局, 石家莊 050051; 4.河北普度中昊土地開(kāi)發(fā)整理有限公司, 石家莊 050000)

土地利用轉(zhuǎn)型是指在經(jīng)濟(jì)社會(huì)變化和革新的驅(qū)動(dòng)下，一段時(shí)期內(nèi)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展階段轉(zhuǎn)型相對(duì)應(yīng)的土地利用形態(tài)(含顯性形態(tài)和隱性形態(tài))的轉(zhuǎn)變過(guò)程，包括區(qū)域土地利用功能和結(jié)構(gòu)層面的考究。土地利用轉(zhuǎn)型作為土地利用/覆被變化(LUCC)綜合研究的一種新途徑[1]，相關(guān)的理論與研究正在逐步完善。主要涉及土地利用轉(zhuǎn)型的理論與理念[2-3]、土地利用轉(zhuǎn)型對(duì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境的影響與評(píng)價(jià)[4-6]、土地利用轉(zhuǎn)型與景觀(guān)格局變化研究[7]。關(guān)于土地利用功能分類(lèi)體系的研究，不同土地類(lèi)型均存在多種功能，但總有其主導(dǎo)功能。土地利用轉(zhuǎn)型的表現(xiàn)之一是土地利用主導(dǎo)功能的轉(zhuǎn)型，即土地利用的生產(chǎn)、生態(tài)、生活(簡(jiǎn)稱(chēng)“三生”)三大主導(dǎo)功能間的轉(zhuǎn)化[8]。中共黨的十八大報(bào)告提出“調(diào)整空間結(jié)構(gòu)、促進(jìn)生產(chǎn)空間集約高效、生活空間宜居適度、生態(tài)空間山清水秀”，從政策層面對(duì)用地格局提出了新要求。基于“三生用地”的土地利用主導(dǎo)功能分類(lèi)體系，可將土地利用轉(zhuǎn)型和區(qū)域轉(zhuǎn)型發(fā)展相銜接，是研究土地利用轉(zhuǎn)型的新視角。

在區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展的過(guò)程中，土地利用轉(zhuǎn)型對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響是重要研究?jī)?nèi)容之一，研究?jī)?nèi)容涉及大氣成分和地表生態(tài)系統(tǒng)等。目前，關(guān)于土地利用轉(zhuǎn)型對(duì)生態(tài)環(huán)境效應(yīng)分析主要有3類(lèi)：一是對(duì)區(qū)域氣候、水環(huán)境與生物多樣性等單要素的影響分析[9-10]；二是對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的影響效應(yīng)[11]；三是對(duì)景觀(guān)生態(tài)格局的影響效應(yīng)[12]。然而，對(duì)縣域尺度的土地利用轉(zhuǎn)型的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)研究尚不多見(jiàn)。

因此，本文以河北省昌黎縣為例，基于2009年、2012年和2015年3期土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)，定量研究2009—2015年昌黎縣基于“三生用地”的土地利用功能結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型、空間轉(zhuǎn)型的特征及生態(tài)環(huán)境效應(yīng)的規(guī)律，揭示土地利用主導(dǎo)功能轉(zhuǎn)型在縣域發(fā)展過(guò)程中對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的影響，以期為協(xié)調(diào)縣域土地資源開(kāi)發(fā)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供借鑒。

1 研究區(qū)概況

昌黎縣位于河北省東緣，東臨渤海，西南挾灤河，北依燕山，隸屬于秦皇島市，地理坐標(biāo)為118°45′—119°20′E，39°22′—39°48′N(xiāo)。屬暖溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候，年降水量為597.7 mm，年均溫為12.3℃。截至2015年，昌黎縣總?cè)丝?6.2萬(wàn)人，土地總面積1 210 km2，下轄11鎮(zhèn)5鄉(xiāng)1區(qū)，地區(qū)生產(chǎn)總值為206.8億元，比2014年增長(zhǎng)10.5%。昌黎縣位于環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈的中心地帶，區(qū)位優(yōu)勢(shì)明顯，境內(nèi)礦產(chǎn)資源豐富。昌黎縣地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，以京哈鐵路為界，北部為低山丘陵，是縣內(nèi)林果的主產(chǎn)區(qū)；南部為山前平原和濱海平原，是縣內(nèi)糧食作物和經(jīng)濟(jì)作物的主產(chǎn)區(qū)。

2 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

本文選取的秦皇島市昌黎縣2009年、2012年和2015年3期土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)來(lái)源于2009年、2012年和2015年土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)中的DLTB圖層，經(jīng)自然資源部(原國(guó)土資源部)驗(yàn)收后下發(fā)，由秦皇島市昌黎縣國(guó)土資源局提供，數(shù)據(jù)格式為shp格式，圖形完整、無(wú)拓?fù)溴e(cuò)誤，數(shù)據(jù)屬性齊全，真實(shí)可靠。

基于土地利用主導(dǎo)功能的視角，借鑒劉繼來(lái)等[13]的“三生用地”分類(lèi)體系，通過(guò)歸并土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)中的各用地類(lèi)型，建立“生產(chǎn)—生活—生態(tài)”土地利用主導(dǎo)功能分類(lèi)體系，將全縣土地分為生產(chǎn)用地、生活用地、生態(tài)用地、生活生產(chǎn)用地和生產(chǎn)生態(tài)用地5大類(lèi)。此外，借鑒李曉文[14]、崔佳[15]和楊清可[16]等研究成果制定不同二級(jí)地類(lèi)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)(表1)。

表1 土地利用主導(dǎo)功能分類(lèi)及其生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)

2.2 研究方法

2.2.1 建立土地利用轉(zhuǎn)移矩陣 本文采用土地利用轉(zhuǎn)移矩陣實(shí)現(xiàn)土地利用功能結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型。土地利用功能結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型通過(guò)土地利用轉(zhuǎn)移矩陣模型實(shí)現(xiàn)。該方法將土地利用變化轉(zhuǎn)移面積按矩陣的形式加以列出，能夠具體刻畫(huà)土地利用的結(jié)構(gòu)特征與用地功能類(lèi)型變化[17]。

本文利用ArcGIS 10.2軟件，對(duì)3期土地利用類(lèi)型數(shù)據(jù)進(jìn)行交叉分析(Arc Toolbox/Analysis Tools/Overlay/Intersect)，重新計(jì)算面積并導(dǎo)出屬性表，結(jié)合Excel數(shù)據(jù)透視表進(jìn)行處理，建立各期土地類(lèi)型轉(zhuǎn)移矩陣。

2.2.2 分析土地利用轉(zhuǎn)型的生態(tài)環(huán)境響應(yīng)

(1) 生態(tài)單元環(huán)境質(zhì)量指數(shù)分析。本文格網(wǎng)大小根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式而來(lái)[18]。綜合考慮各生態(tài)單元內(nèi)二級(jí)分類(lèi)體系下各土地利用類(lèi)型所具有的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，利用面積加權(quán)法對(duì)“三生用地”分類(lèi)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算，定量表征區(qū)域內(nèi)生態(tài)單元環(huán)境質(zhì)量狀況，其表達(dá)式為：

(1)

式中：EVi第i個(gè)生態(tài)單元的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)；Ri為第i類(lèi)用地類(lèi)型的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)；Aki為第k個(gè)生態(tài)單元內(nèi)用地類(lèi)型i的面積；Ak為第k個(gè)生態(tài)單元的面積；n為土地利用類(lèi)型的數(shù)目。

本文將3期地類(lèi)圖斑視為采樣點(diǎn)，2009年、2012年、2015年3個(gè)節(jié)點(diǎn)年份的土地利用現(xiàn)狀地類(lèi)圖斑數(shù)均為2萬(wàn)個(gè)左右，基于采樣點(diǎn)的數(shù)量，格網(wǎng)數(shù)量大約為采樣點(diǎn)的1/2，經(jīng)過(guò)多次調(diào)試，利用ArcGIS 10.2軟件，最終確定以340 m×340 m的正方形格網(wǎng)(Arc Toolbox/Cartography Tools/Data Driven Pages/Grid Index Features)對(duì)研究區(qū)進(jìn)行等間距采樣，生成大約1萬(wàn)個(gè)樣區(qū)。將生成的格網(wǎng)與DLTB進(jìn)行疊加(Arc Toolbox/Analysis Tools/Overlay/Intersect)，結(jié)合Excel計(jì)算每個(gè)格網(wǎng)內(nèi)各用地類(lèi)型的面積，依據(jù)表1各用地類(lèi)型的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)，利用面積加權(quán)法計(jì)算各生態(tài)單元的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)。

(2) 地統(tǒng)計(jì)分析。利用地統(tǒng)計(jì)學(xué)的半變異函數(shù)理論可以較好地描述研究樣區(qū)的空間變異特征，它能反映隨距離而變化的空間變異程度。半方差計(jì)算公式為：

(2)

式中：γ(h)是半方差；h是樣本距；Z(xi)，Z(xi+h)是位于xi，xi+h處的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量值；n(h)是間距為h的樣本對(duì)總數(shù)。

本文利用ArcGIS 10.2軟件，將1萬(wàn)個(gè)生態(tài)單元的環(huán)境質(zhì)量指數(shù)賦給樣區(qū)中心點(diǎn)(Arc Toolbox/Data Management Tools/Features/Feature To Point)。將樣區(qū)中心點(diǎn)x，y坐標(biāo)和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)輸入GS+7.0中，運(yùn)用GS+7.0空間分析模型對(duì)半方差函數(shù)進(jìn)行擬合，得到相應(yīng)模型及塊金值、基臺(tái)值、變程等參數(shù)。在此基礎(chǔ)上，采用克里格法對(duì)昌黎縣生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)進(jìn)行空間插值(Geostatistical Analyst/Geostatistical Wizard: Kriging/CoKriging)，利用自然斷點(diǎn)法將其分為5級(jí)，即低質(zhì)量區(qū)(EV≤0.20)、較低質(zhì)量區(qū)(0.200.65)。

(3) 土地利用轉(zhuǎn)型的生態(tài)貢獻(xiàn)率分析。土地利用變化類(lèi)型生態(tài)貢獻(xiàn)率是指某一種土地利用類(lèi)型變化所導(dǎo)致的區(qū)域生態(tài)質(zhì)量的改變。其表達(dá)式為[19]：

LEI=(LEt+1-LEt)LA/TA

(3)

式中：LEI為土地利用功能轉(zhuǎn)型的生態(tài)貢獻(xiàn)率；LEt+1，LEt分別為某種土地利用變化類(lèi)型所反映的變化初期和末期土地利用類(lèi)型所具有生態(tài)質(zhì)量指數(shù)；LA為該變化類(lèi)型的面積；TA為區(qū)域總面積。

本文通過(guò)地圖代數(shù)和土地利用轉(zhuǎn)移矩陣獲得各類(lèi)三生用地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)變化情況，結(jié)合Excel數(shù)據(jù)透視表分離出影響生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變動(dòng)的功能類(lèi)型，有利于探討區(qū)域生態(tài)環(huán)境變化的主導(dǎo)因素。

3 結(jié)果與分析

3.1 土地利用轉(zhuǎn)型分析

3.1.1 土地利用轉(zhuǎn)型情況 昌黎縣土地利用功能結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型中，生產(chǎn)用地面積從2009年的2 718.69 hm2增加至2015年的4 588.98 hm2，增加近1倍；生活用地面積從2009年的15 510.81 hm2增加至2015年的16 888.36 hm2，增長(zhǎng)緩慢；生態(tài)用地面積從2009年21 069.83 hm2減少到2015年的20 363.21 hm2，緩慢減少；生產(chǎn)生態(tài)用地面積從2009年的81 148.50 hm2減少到2015年的78 609.02 hm2；生產(chǎn)生活用地面積相對(duì)穩(wěn)定，保持在570.00 hm2左右。按照二級(jí)地類(lèi)來(lái)看，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生態(tài)用地分布最為廣泛，其次是村莊生活用地和林草生態(tài)用地，除東部沿海和北部林地有林草生態(tài)用地外，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生態(tài)用地和村莊生活用地均勻分布于全縣。2015年，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生態(tài)用地和村莊生活用地面積分別為72 679.17，15 204.44 hm2，分別占總面積的60.06%，12.56%。昌黎縣東部地區(qū)沿海，主要分布著水域生態(tài)用地，占總面積的4.78%。其他生態(tài)用地面積為3 374.68 hm2，占總面積的2.79%，主要分布在東部和北部林場(chǎng)地區(qū)，表明昌黎縣土地開(kāi)發(fā)利用程度較低，后備土地資源較充裕(表2，圖1)。

表2 2009-2015年昌黎縣各地類(lèi)面積及其變化 hm2

2009—2015年，昌黎縣土地格局發(fā)生了顯著變化，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生態(tài)用地面積大幅減少，其次是林草生態(tài)用地、水域生產(chǎn)生態(tài)用地和其他生態(tài)用地面積有所減少，其他生產(chǎn)用地和村莊生活用地面積增長(zhǎng)較快。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生態(tài)用地減少2 267.71 hm2，林草生態(tài)用地、水域生產(chǎn)生態(tài)用地和其他生態(tài)用地分別減少340.17，271.76，242.65 hm2；其他生產(chǎn)用地和村莊生活用地分別增加1 812.73，1 379.76 hm2，其中其他生產(chǎn)用地增幅最大，年均增長(zhǎng)320.12 hm2。表明隨著城鎮(zhèn)化水平的快速提升，昌黎縣其他生產(chǎn)用地和村莊生活用地需求增加，土地供需矛盾進(jìn)一步加劇。由于受區(qū)域自然條件、交通區(qū)位、經(jīng)濟(jì)政策、發(fā)展戰(zhàn)略等因素的影響，各地區(qū)建設(shè)用地變化程度差別明顯(圖1)。

圖1 2009-2015年昌黎縣“三生”土地利用現(xiàn)狀

3.1.2 土地利用轉(zhuǎn)型方式 為探討各土地利用類(lèi)型間的內(nèi)部轉(zhuǎn)換，基于圖1的3期土地利用功能分類(lèi)圖，借助ArcGIS 10.2的空間分析功能對(duì)不同時(shí)期的土地利用圖進(jìn)行疊加分析，獲得研究區(qū)3個(gè)時(shí)期土地利用功能類(lèi)型的轉(zhuǎn)移模式，明確了土地利用功能類(lèi)型相互轉(zhuǎn)化的方向和數(shù)量(表3—4)。結(jié)果主要表現(xiàn)為其他生產(chǎn)用地和村莊生活用地面積的增加，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生態(tài)用地和林草生態(tài)用地及水域生產(chǎn)生態(tài)用地面積的減少。

2009—2012年，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生態(tài)用地主要轉(zhuǎn)化為村莊生活用地和其他生產(chǎn)用地，轉(zhuǎn)移面積分別為717.25，353.53 hm2，對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)移率分別為0.96%，0.47%；水域生產(chǎn)生態(tài)用地主要轉(zhuǎn)化為其他生產(chǎn)用地，轉(zhuǎn)化面積為207.33 hm2；其他生態(tài)用地和林草生態(tài)用地主要轉(zhuǎn)化為村莊生活用地，轉(zhuǎn)化面積分別為147.62，126.84 hm2；其他土地功能類(lèi)型間的轉(zhuǎn)化不明顯。

2012—2015年，其他各功能類(lèi)型用地向村莊生活用地轉(zhuǎn)化的面積大幅下降，較2009—2012年減少了0.29倍，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生態(tài)用地、林草生態(tài)用地、水域生產(chǎn)生態(tài)用地等轉(zhuǎn)化為其他各功能類(lèi)型用地的面積均減少2倍及以上。其中，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生態(tài)用地主要轉(zhuǎn)化為其他生產(chǎn)用地和村莊生活用地，轉(zhuǎn)化面積分別為729.18，209.35 hm2，相應(yīng)轉(zhuǎn)化率分別為0.99%，0.28%；林草生態(tài)用地主要轉(zhuǎn)化為其他生產(chǎn)用地和村莊生活用地的面積分別為80.38，58.79 hm2，相應(yīng)轉(zhuǎn)化率分別為0.71%，0.52%；其他生態(tài)用地轉(zhuǎn)化為村莊生活用地的面積為60.95 hm2，相應(yīng)轉(zhuǎn)化率為1.77%。

由此可見(jiàn)，不斷推進(jìn)以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地總量的動(dòng)態(tài)平衡為目的的土地整治活動(dòng)初見(jiàn)成效。

3.2 土地利用轉(zhuǎn)型的生態(tài)環(huán)境響應(yīng)

3.2.1 生態(tài)環(huán)境綜合質(zhì)量時(shí)空演變規(guī)律 按照公式(2)的方法計(jì)算出1萬(wàn)個(gè)生態(tài)環(huán)境小區(qū)中心點(diǎn)的質(zhì)量值。在GS+7.0顯示，3個(gè)時(shí)期數(shù)據(jù)用指數(shù)模型擬合最為理想，計(jì)算出的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)半變異函數(shù)的相關(guān)參數(shù)(表5)?；_(tái)值從2009年的0.040 06減少至2015年的0.038 68，表明土地利用生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分布均勻性增強(qiáng)，差異逐漸縮小。變程值無(wú)變化，表明生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)的相關(guān)性范圍保持穩(wěn)定。2009年、2012年、2015年的塊金基臺(tái)比變化在0.70～0.72之間浮動(dòng)，總體較為穩(wěn)定，表明質(zhì)量指數(shù)值的空間相關(guān)性中等。

表3 2009-2012年昌黎縣土地利用變化轉(zhuǎn)移矩陣 hm2

表4 2012-2015年昌黎縣土地利用變化轉(zhuǎn)移矩陣 hm2

表5 半方差函數(shù)擬合

(1) 時(shí)序變化。昌黎縣總體生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)值從2009年的0.330持續(xù)降至2015年的0.325，整體質(zhì)量水平有所惡化。各級(jí)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量值表現(xiàn)出以下差異(表6)：2009—2015年，較低質(zhì)量區(qū)、中質(zhì)量區(qū)和較高質(zhì)量區(qū)總和保持在80%以上，構(gòu)成了區(qū)域土地利用環(huán)境狀況的主體。高質(zhì)量區(qū)較為穩(wěn)定，但較高質(zhì)量區(qū)和中質(zhì)量區(qū)面積和比重緩慢減少，呈下降的趨勢(shì)，而較低質(zhì)量區(qū)和低質(zhì)量區(qū)面積和比重持續(xù)增加，呈不斷擴(kuò)張的趨勢(shì)(圖2)。

對(duì)2009—2015年生態(tài)環(huán)境質(zhì)量面積轉(zhuǎn)移矩陣進(jìn)行分析(表6—7)，結(jié)果表明：6 a間生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等級(jí)增加的區(qū)域?yàn)?70.11 hm2，等級(jí)降低的面積為10 027.39 hm2，是前者的17.59倍之多。其中，2009—2012年，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等級(jí)下降面積為5 521.48 hm2，占總面積的4.56%，2012—2015年等級(jí)下降面積為4 525.00 hm2，占總面積的3.74%。2009—2015年，低質(zhì)量區(qū)和較低質(zhì)量區(qū)面積緩慢增加，主要是由中質(zhì)量區(qū)和較高質(zhì)量區(qū)轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化面積為8 261.24 hm2。質(zhì)量等級(jí)增加面積在前一階段為192.15 hm2，占總面積的0.16%，而后一階段為377.96 hm2，占總面積的0.31%，主要是較低質(zhì)量區(qū)和中質(zhì)量區(qū)分別轉(zhuǎn)化為中質(zhì)量區(qū)和較高質(zhì)量。表明高級(jí)別的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量區(qū)域呈下降趨勢(shì)，是區(qū)域整體質(zhì)量水平惡化重要原因。

圖2 昌黎縣生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等級(jí)面積及比重

(2) 空間分異。土地利用生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)整體上呈現(xiàn)“東高西低、南北高中間低”的空間格局(圖3)。高生態(tài)質(zhì)量區(qū)主要位于東部、南部和北部，功能類(lèi)型主要為水域生態(tài)用地和林草生態(tài)用地，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量較高，但高質(zhì)量區(qū)范圍正緩慢縮小。中質(zhì)量區(qū)和較高質(zhì)量區(qū)范圍逐漸縮小，主要分布在中部和北部，面積占比約50%。較低質(zhì)量區(qū)集中分布在昌黎縣中部和西部的廣大范圍內(nèi)，面積占比約30%，且比重不斷上升。2009年，西部安山鎮(zhèn)和靖安鎮(zhèn)僅有小面積低質(zhì)量區(qū)，至2015年，擴(kuò)張近兩倍，周邊較高質(zhì)量區(qū)也在向較低質(zhì)量區(qū)轉(zhuǎn)移，集中連片分布趨勢(shì)明顯，與鄉(xiāng)鎮(zhèn)擴(kuò)張范圍基本上保持一致。

2009—2015年村莊生活用地和其他生產(chǎn)用地面積不斷增加，低質(zhì)量區(qū)呈擴(kuò)張趨勢(shì)。其中，2012—2015年村莊生活用地?cái)U(kuò)張范圍較2009—2012年明顯縮小。面對(duì)資源約束趨緊、環(huán)境污染嚴(yán)重和生態(tài)系統(tǒng)退化等嚴(yán)峻形勢(shì)，把生態(tài)文明建設(shè)放在突出地位，并且將其融入經(jīng)濟(jì)、政治、文化和社會(huì)建設(shè)的各方面與全過(guò)程，是努力建設(shè)美麗中國(guó)、實(shí)現(xiàn)中華民族永續(xù)發(fā)展的需要。

3.2.2 土地利用轉(zhuǎn)型對(duì)生態(tài)環(huán)境影響的貢獻(xiàn)率分析 區(qū)域內(nèi)生態(tài)質(zhì)量往往同時(shí)發(fā)生著改善和惡化兩種相反趨勢(shì)，在相當(dāng)程度上這兩種趨勢(shì)在一定區(qū)域內(nèi)相互抵消，使其總體上維持相對(duì)穩(wěn)定，但指數(shù)的穩(wěn)定并不意味著生態(tài)環(huán)境沒(méi)有發(fā)生改變。表8給出了2009—2015年期間昌黎縣導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境改善和退化的主要土地功能類(lèi)型的質(zhì)量指數(shù)變化和貢獻(xiàn)率。

表6 2009-2012年昌黎縣生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等級(jí)面積轉(zhuǎn)移矩陣 hm2

表7 2012-2015年昌黎縣生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等級(jí)面積轉(zhuǎn)移矩陣 hm2

2009—2012年，其他生態(tài)用地轉(zhuǎn)化為村莊生活用地，是生態(tài)環(huán)境改善的主導(dǎo)因素，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境改善的土地功能類(lèi)型相對(duì)集中，對(duì)生態(tài)質(zhì)量的改善比重占98.55%。與此相反，其他生產(chǎn)用地和村莊生活用地對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生態(tài)用地的占用是導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境質(zhì)量惡化的重要因素，二者總和占總貢獻(xiàn)率的90.37%。

圖3 2009-2015年昌黎縣生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分布

2012—2015年，其他生態(tài)用地轉(zhuǎn)化為村莊生活用地和村莊生活用地轉(zhuǎn)化為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生態(tài)用地，是生態(tài)環(huán)境改善的主要原因，二者總和占總貢獻(xiàn)率的95.27%。導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境惡化的主導(dǎo)因素為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生態(tài)用地轉(zhuǎn)化為其他生產(chǎn)用地，對(duì)生態(tài)質(zhì)量的改善比重占87.48%?？傮w而言，昌黎縣同時(shí)存在生態(tài)改善與惡化的兩種趨勢(shì)，但是生態(tài)環(huán)境改善的趨勢(shì)小于環(huán)境惡化的趨勢(shì)，且生態(tài)環(huán)境惡化的程度在不斷加大。

表8 影響生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的主要用地轉(zhuǎn)型及貢獻(xiàn)率

4 結(jié) 論

(1) 2009—2015年，昌黎縣基于“三生用地”的土地利用轉(zhuǎn)型主要表現(xiàn)為生產(chǎn)用地和生活用地的快速增加，生態(tài)用地和生產(chǎn)生態(tài)用地的快速減少，生活生產(chǎn)用地的穩(wěn)定。按照二級(jí)地類(lèi)來(lái)看，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地面積的快速減少，生活生產(chǎn)用地和城鎮(zhèn)生活用地相對(duì)保持穩(wěn)定，其他生產(chǎn)用地和村莊生活用地大幅增加。

(2) 昌黎縣生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)從2009年的0.330持續(xù)降至2015年的0.325，整體質(zhì)量有所惡化。2009—2015年，較低質(zhì)量區(qū)、中質(zhì)量區(qū)和較高質(zhì)量區(qū)面積占80%左右，構(gòu)成了土地利用環(huán)境狀況的主體。高質(zhì)量區(qū)面積與比重保持較為穩(wěn)定，但較高質(zhì)量區(qū)和中質(zhì)量區(qū)持續(xù)減少，低質(zhì)量區(qū)和較低質(zhì)量區(qū)面積持續(xù)增加，呈不斷擴(kuò)張的趨勢(shì)。土地利用生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)整體上呈現(xiàn)“東高西低、南北高中間低”的空間格局。

(3) 2009—2015年，昌黎縣同時(shí)存在生態(tài)改善與惡化的兩種趨勢(shì)，但是生態(tài)環(huán)境改善的趨勢(shì)小于環(huán)境惡化的趨勢(shì)，且生態(tài)環(huán)境惡化的程度不斷加大。研究期間其他生態(tài)用地轉(zhuǎn)化為村莊生活用地和村莊生活用地轉(zhuǎn)化為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生態(tài)用地是生態(tài)環(huán)境改善的主導(dǎo)因素，其他生產(chǎn)用地和村莊生活用地占用是區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量退化的重要因素。