十個(gè)典型縣域的生態(tài)敏感性研究

陳茹 閆桂煥 吳克寧 回曉洋

摘要：依據(jù)2011—2015年的土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)，測(cè)算并分析10個(gè)試點(diǎn)縣（市）土地利用強(qiáng)度與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的相關(guān)性，從而確立生態(tài)敏感性指數(shù)，評(píng)價(jià)試點(diǎn)縣（市）2011—2015年土地利用變化下的生態(tài)敏感性程度;具體提出試點(diǎn)縣（市）的限制性因素，分析不同類(lèi)型不同區(qū)域的耕地后備資源開(kāi)發(fā)存在的問(wèn)題。結(jié)果表明，低敏感區(qū)生態(tài)環(huán)境較為良好，地勢(shì)較為平坦，不宜耕后備資源的主要限制因素少，有利于耕地后備資源的開(kāi)發(fā);中敏感區(qū)的限制因素較多，主要有土壤質(zhì)地、土壤鹽漬化、生態(tài)條件等，生態(tài)環(huán)境得不到保障，易受耕地后備資源開(kāi)發(fā)影響，應(yīng)充分考慮經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益;高敏感區(qū)生態(tài)環(huán)境極易遭到破壞，限制耕地后備資源開(kāi)發(fā)的因素多，開(kāi)發(fā)后備資源時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況，以改善自然生態(tài)環(huán)境為方向制定詳細(xì)的開(kāi)發(fā)規(guī)劃和計(jì)劃，進(jìn)行水資源平衡分析。

關(guān)鍵詞：生態(tài)敏感性;縣域;土地利用變化;耕地后備資源;土地利用強(qiáng)度

中圖分類(lèi)號(hào)：X22? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2019）20-0042-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.20.009? ? ? ? ? ?開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Ecological sensitivity study of ten typical counties

CHEN Ru1，2，YAN Gui-huan1，2，WU Ke-ning3，HUI Xiao-yang1，2

（1.Institute of Ecology，Shandong Academy of Sciences，Jinan 250103，China;2.Shandong Provincial Key Laboratory of Applied Microbiology，Jinan 250014，China;3.College of Land Science and Technology，China University of Geosciences（Beijing），Beijing 100083，China）

Abstract： According to the data of land use status from 2011 to 2015， the correlation between land use intensity and ecosystem service value of 10 pilot counties （cities） was calculated and analyzed， so as to establish the number of ecological sensitivity and evaluate the ecological sensitivity degree of pilot counties （cities） under land use change from 2011 to 2015. The restrictive factors of pilot counties （cities） were put forward， and the problems in the development of cultivated land reserve resources in different types and regions were analyzed. The results showed that the ecological environment of low sensitive areas is all right，and the terrain of low sensitive areas was relatively flat， and the main limiting factors of the unfavorable cultivated reserve resources are few， which were beneficial to the development of cultivated reserve resources; The middle sensitive areas limiting factors were more， and there were mainly soil texture， soil salinization， ecological conditions etc.， and the ecological environment cant be guaranteed and can be affected by the development of reserve cultivated land resources easily， which should full consider the economic benefits， social benefits and ecological benefits; The ecological environment of high sensitive areas was easily to be damaged， and the limiting factors of developing reserve cultivated land resources were more than middle sensitive areas， when developing reserve cultivated land resources detailed development plan according to the actual situation can be made with the direction of improving the ecological environment， and the water balance analysis can be carried out.

2.3? 生態(tài)敏感性指數(shù)計(jì)算

構(gòu)建土地利用變化下的生態(tài)敏感性指數(shù)，計(jì)算公式如下：

I（j）（3）

式中，I（j）代表研究區(qū)第j年土地利用變化下的生態(tài)敏感性指數(shù);ΔESV（j-1，j）代表第j-1年至第j年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化率;ESVj、ESVj-1分別代表第

j年和第j-1年的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值量;ΔL（j-1，j）代表第j-1年至第j年土地利用強(qiáng)度綜合指數(shù)變化率;Lj、Lj-1分別代表第j年、第j-1年的土地利用強(qiáng)度綜合指數(shù)。研究基準(zhǔn)年為第j-1年。

2.4? 生態(tài)敏感性分區(qū)

參考各試點(diǎn)縣（市）區(qū)敏感性指數(shù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，依據(jù)ArcGIS屬性表格中統(tǒng)計(jì)得到的生態(tài)敏感性指數(shù)頻率直方圖劃分敏感性程度等級(jí)：低敏感區(qū)，I≤2.00;中敏感區(qū)，I為2.01～6.00;高敏感區(qū)，I為6.01～10.50。

3? 結(jié)果與分析

通過(guò)10個(gè)試點(diǎn)縣（市）2011—2015年的土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)，依據(jù)式（3），計(jì)算出10個(gè)試點(diǎn)縣（市）的生態(tài)敏感性指數(shù)如表3所示。依據(jù)表3的數(shù)據(jù)，結(jié)合新一輪耕地后備資源調(diào)查評(píng)價(jià)成果，對(duì)10個(gè)試點(diǎn)縣（市）分區(qū)進(jìn)行縣域土地開(kāi)發(fā)的生態(tài)敏感性分析。結(jié)果表明，黑龍江省慶安縣、浙江省舟山市、湖南省沅江市3個(gè)試點(diǎn)縣（市）屬于低敏感區(qū);吉林省洮南市、山東省肥城市、貴州省獨(dú)山縣3個(gè)試點(diǎn)縣（市）為中敏感區(qū);內(nèi)蒙古自治區(qū)杭錦旗、甘肅省景泰縣、新疆維吾爾自治區(qū)尉犁縣、西藏自治區(qū)曲水縣4個(gè)試點(diǎn)縣（市）屬于高敏感區(qū)。

3.1? 高敏感區(qū)

內(nèi)蒙自治區(qū)杭錦旗耕地后備資源開(kāi)發(fā)的限制因素較多，分別為生態(tài)條件、降雨量與灌溉條件、土層厚度、地形坡度、鹽漬化、土壤質(zhì)地、土壤pH，其中灌溉條件與土層厚度是限制本地區(qū)耕地后備資源開(kāi)發(fā)的主要因素。杭錦旗年降水量少，且降水不均，地下水資源分布亦不均勻，地下水位埋深淺且礦化度高，早期排灌不配套等原因?qū)е峦寥利}漬化程度加重。以上條件導(dǎo)致內(nèi)蒙古自治區(qū)杭錦旗耕地后備資源開(kāi)發(fā)難度加大，并且生態(tài)敏感性指數(shù)偏高，說(shuō)明內(nèi)蒙古自治區(qū)杭錦旗的生態(tài)環(huán)境較為脆弱，因此在開(kāi)發(fā)后備資源時(shí)可根據(jù)現(xiàn)有的灌溉設(shè)施分布、規(guī)劃灌溉設(shè)施、政府的土壤改良工程、土地整治規(guī)劃等實(shí)際情況制定詳細(xì)的開(kāi)發(fā)規(guī)劃和計(jì)劃，進(jìn)行水資源平衡分析，在不影響生態(tài)環(huán)境的前提下，以水定地，有重點(diǎn)、有選擇地滿(mǎn)足耕地后備資源開(kāi)發(fā)利用需水。

甘肅省景泰縣內(nèi)干旱少雨、蒸發(fā)強(qiáng)烈，制約甘肅省景泰縣耕地后備資源開(kāi)發(fā)利用的因素主要有灌溉條件、地形坡度、土壤鹽漬化。受干旱氣候的影響，縣域耕地灌溉主要依靠電力提灌，灌渠覆蓋的地區(qū)土地可以開(kāi)發(fā)利用，但無(wú)法灌溉的地區(qū)即使土質(zhì)條件較好也無(wú)法開(kāi)發(fā)利用，這是影響甘肅省景泰縣耕地后備資源進(jìn)一步開(kāi)發(fā)的重要限制因素。在土地開(kāi)發(fā)過(guò)程中提高水資源的高效利用，同步建設(shè)排水系統(tǒng)，降低土地鹽漬化對(duì)農(nóng)業(yè)種植的影響程度。統(tǒng)籌考慮生態(tài)效益，后備資源開(kāi)發(fā)利用要以改善自然生態(tài)環(huán)境為方向制定相應(yīng)的開(kāi)發(fā)規(guī)劃，要有配套的防止沙漠化措施。

新疆維吾爾自治區(qū)尉犁縣的耕地后備資源數(shù)量在試點(diǎn)縣中最多，主要限制因素為年降水和灌溉條件、土壤鹽漬化和土壤質(zhì)地。新疆維吾爾自治區(qū)尉犁縣的主要水源——塔里木河和孔雀河上游來(lái)水量逐年減少，導(dǎo)致縣域地表水資源缺乏，迫使人們超采地下水來(lái)彌補(bǔ)地表水量的不足，出現(xiàn)地下水位持續(xù)下降，致使地下水位埋藏較深，利用困難。再加上氣候干燥，蒸發(fā)量遠(yuǎn)大于降水量，使新疆維吾爾自治區(qū)尉犁縣水資源總體水量缺乏，土壤鹽漬化程度加重。在開(kāi)發(fā)后備資源時(shí)要綜合考慮當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，適當(dāng)進(jìn)行退耕還林還草。

西藏自治區(qū)曲水縣耕地后備資源開(kāi)發(fā)的主要限制條件為生態(tài)條件、年積溫、土層厚度、地形坡度、土壤質(zhì)地和耕作便利度。生態(tài)敏感性指數(shù)最大，因此在開(kāi)發(fā)耕地后備資源時(shí)以土地平整和引水灌溉為手段，以?xún)?yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)、新增耕地和改善曲水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量為目標(biāo)，建立多種經(jīng)營(yíng)協(xié)調(diào)發(fā)展的生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)和相應(yīng)的農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，使社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)總體最優(yōu)。

3.2? 中敏感區(qū)

限制吉林省洮南市耕地后備資源開(kāi)發(fā)的主要因素有土壤質(zhì)地、土壤鹽漬化、生態(tài)條件等。由于地勢(shì)平坦低洼，排水不良，土壤質(zhì)地黏重，易沙化、堿化，因此，吉林省洮南市的耕地后備資源開(kāi)發(fā)應(yīng)實(shí)行開(kāi)發(fā)改造并舉，產(chǎn)量與效益同步，開(kāi)源與節(jié)流并重，以實(shí)施高效節(jié)水措施，增加農(nóng)產(chǎn)品總量，改善生態(tài)環(huán)境，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，因地制宜，先易后難地進(jìn)行耕地后備資源開(kāi)發(fā)。

山東省肥城市耕地后備資源開(kāi)發(fā)的主要限制因素有土壤污染、排水條件、土源條件，原因是肥城市采礦用地較多，污染了的采礦用地其復(fù)墾成本很高。由于煤礦較多，采煤塌陷較嚴(yán)重，塌陷地較多，導(dǎo)致開(kāi)發(fā)可復(fù)墾采礦用地難度加大，并且生態(tài)敏感性指數(shù)較大，因此，耕地后備資源開(kāi)發(fā)要因地制宜、調(diào)整指標(biāo)、限制標(biāo)準(zhǔn)，保證生態(tài)環(huán)境不受破壞。

貴州省獨(dú)山縣耕地后備資源制約因素包括生態(tài)條件、大于10 ℃年積溫、土壤污染狀況、排水條件、土層厚度和母質(zhì)條件、地形坡度、土壤質(zhì)地、土壤pH、耕作便利度9類(lèi)，生態(tài)環(huán)境得不到保障，生態(tài)敏感性較高，在開(kāi)發(fā)利用時(shí)要進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，充分考慮經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益，有序、高效、分期對(duì)區(qū)域內(nèi)的耕地后備資源進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用。

3.3? 低敏感區(qū)

黑龍江省慶安縣降水量豐富，地勢(shì)較為平坦，灌溉基礎(chǔ)設(shè)施完備，排水條件較好，土壤污染較輕，土壤鹽漬化程度較低，所以慶安縣整體的生態(tài)環(huán)境較好，為耕地后備資源開(kāi)發(fā)提供了良好的條件。

位于浙江省的舟山群島四面環(huán)海，地貌以山地丘陵為主，年降水量和光照充足，沒(méi)有高污染產(chǎn)業(yè)，具有良好的排水條件。對(duì)沿海灘涂的宜耕性起主導(dǎo)作用的限制性因子是鹽漬化程度，其他限制因子的作用相對(duì)較低，生態(tài)敏感性較低，適宜后備資源開(kāi)發(fā)。

湖南省沅江市地勢(shì)較為平坦，土地利用結(jié)構(gòu)以洞庭湖水面及耕地為主，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展，有利于耕地后備資源的開(kāi)發(fā)。不宜耕后備資源的主要限制因素主要為排水條件、生態(tài)條件、土地污染程度、耕作便利度等4項(xiàng)。在耕地后備資源開(kāi)發(fā)利用時(shí)，要做好排水措施，減少土壤污染，并保護(hù)好濕地資源。

4? 小結(jié)與討論

1）不同類(lèi)型的耕地后備資源開(kāi)發(fā)存在不同的問(wèn)題。可開(kāi)墾其他草地缺乏水資源，尤其是在新疆維吾爾自治區(qū)，整體上已屬于資源性缺水地區(qū)，水資源開(kāi)發(fā)和利用也成為了可持續(xù)發(fā)展急需解決的敏感問(wèn)題;可開(kāi)墾灘涂主要分布在沿海地區(qū)，淡水嚴(yán)重缺乏，灘涂改造成耕地成本高且效益低;可開(kāi)墾鹽堿地的土壤水分狀況不良導(dǎo)致開(kāi)發(fā)難度加大，水資源的缺乏、氣候的變化使鹽堿地開(kāi)發(fā)利用工作更具挑戰(zhàn)性;可開(kāi)墾沼澤地的耕作便利度較差;可開(kāi)墾裸地的土壤沙化和水土流失較為嚴(yán)重，要開(kāi)發(fā)裸地，首先要保證有水資源，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行防風(fēng)治沙;可開(kāi)墾沙地由于地表缺少植被覆蓋，常年風(fēng)力較大，導(dǎo)致土地沙化;可復(fù)墾采礦用地采煤塌陷較嚴(yán)重，塌陷地較多，也造成了部分不穩(wěn)定耕地，增加了耕地后備資源開(kāi)發(fā)的難度。

2）不同區(qū)域耕地后備資源開(kāi)發(fā)存在的問(wèn)題。東北地區(qū)耕地后備資源分布廣、類(lèi)型豐富，但受到生態(tài)價(jià)值保護(hù)的制約;黃淮海地區(qū)土地開(kāi)發(fā)程度高，耕地后備資源相對(duì)較少，水資源利用潛力較小;長(zhǎng)江中下游地區(qū)耕地后備資源面積稀少，分布零星，呈現(xiàn)出明顯的區(qū)域差異;內(nèi)蒙古高原及長(zhǎng)城沿線(xiàn)區(qū)宜耕土地資源比重大，耕地開(kāi)發(fā)受到水資源不足的制約;黃土高原區(qū)土地資源豐富，但土地退化嚴(yán)重，限制著區(qū)域土地資源的開(kāi)發(fā)利用;云貴高原區(qū)地形條件復(fù)雜，水土流失嚴(yán)重，后備資源開(kāi)發(fā)利用條件比較惡劣;西北區(qū)土地后備資源比例大，開(kāi)發(fā)受到經(jīng)濟(jì)條件和技術(shù)條件落后的制約;青藏高原區(qū)土地廣闊，但土地資源開(kāi)發(fā)利用條件惡劣，可供開(kāi)發(fā)的耕地后備資源面積較少。

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