曹妃甸新區(qū)土地生態(tài)安全評價與土地利用格局研究.pdf

1、曹妃甸新區(qū)是中國近幾年來經(jīng)濟發(fā)展最快的地區(qū)之一，同時也是生態(tài)環(huán)境較為脆弱的地區(qū)之一。近年來該區(qū)的快速城市化過程極大的改變了原有的生態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境，對該區(qū)乃至更大區(qū)域的土地生態(tài)安全構(gòu)成了嚴峻挑戰(zhàn)。在當前該區(qū)城市化進程仍快速推進的背景下，如何有效保護區(qū)域生態(tài)資源和環(huán)境，合理配置區(qū)域土地資源，維護區(qū)域生態(tài)安全成為該區(qū)亟待解決的關鍵問題?；诖耍撐脑谏钊肫饰鐾恋乩门c生態(tài)安全相互影響機制的基礎上，以可持續(xù)發(fā)展、土壤生態(tài)學和景觀生態(tài)學理論為指導，

2、綜合利用遙感、GIS等技術，按照“土地利用動態(tài)變化分析——土地生態(tài)安全評價——土地生態(tài)安全格局構(gòu)建——土地生態(tài)安全格局約束下土地利用格局模擬”的研究思路，全面分析了曹妃甸新區(qū)快速城市化過程中土地利用結(jié)構(gòu)與格局變化特征，系統(tǒng)評價和分析了該區(qū)城市化過程中土地生態(tài)安全的狀況及其變化。在此基礎上，基于景觀生態(tài)學的“過程——格局”理論，構(gòu)建了維護區(qū)域基本生態(tài)系統(tǒng)服務的綜合土地生態(tài)安全格局，并對生態(tài)安全格局保護情景下土地利用變化進行了預測和模擬。研

3、究結(jié)果可為曹妃甸新區(qū)生態(tài)保護和土地利用格局優(yōu)化提供參考。主要方法及結(jié)論如下:
　　1、曹妃甸新區(qū)土地利用動態(tài)變化分析
　　利用1995年、2005年及2013年三期土地利用遙感影像解譯圖，借助GIS，對曹妃甸新區(qū)土地利用變化動態(tài)度、土地利用類型相互轉(zhuǎn)移情況及土地利用景觀格局指數(shù)等進行了分析，結(jié)果顯示，曹妃甸新區(qū)1995～2013年土地利用變化可分為2個階段，1995～2005年為緩慢變化階段，綜合土地利用動態(tài)度為0.33％;

4、2005～2013年為快速變化階段，綜合土地利用動態(tài)度為3.30％。這與曹妃甸新區(qū)城市化進程結(jié)果相一致。曹妃甸新區(qū)快速城市化發(fā)展期間，主要的地類變化表現(xiàn)為建設用地大量占用灘涂。景觀格局指數(shù)分析可知，曹妃甸新區(qū)景觀日趨破碎化，同時逐漸由優(yōu)勢景觀特征向均質(zhì)景觀特征轉(zhuǎn)變。
　　2、曹妃甸新區(qū)土地生態(tài)安全評價與預警
　　以2005年和2013年曹妃甸新區(qū)土地利用解譯圖為基礎，基于PSR模型構(gòu)建了快速城市化地區(qū)土地生態(tài)安全評價指標體系

5、，以1km×1km網(wǎng)格為評價單元，通過插值，在30m×30m像元水平上對曹妃甸新區(qū)土地生態(tài)安全動態(tài)變化進行了評價，并根據(jù)變化趨勢及現(xiàn)狀狀態(tài)引入分類樹方法，對曹妃甸新區(qū)土地生態(tài)安全進行了預警，結(jié)果顯示，曹妃甸新區(qū)2005年土地生態(tài)安全指數(shù)(LES)均值為0.551，處于中等安全水平，而2013年為0.517，降為中低安全水平。曹妃甸新區(qū)不安全預警及快速退化預警區(qū)域主要分布在城市建設用地快速擴展的區(qū)域周邊，說明城市建設用地的快速擴張是導致區(qū)

6、域土地生態(tài)安全惡化的最主要因素。工業(yè)區(qū)、十里海和南堡鹽場3個鄉(xiāng)鎮(zhèn)處于高度預警狀態(tài)，未來應加強對這3個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的土地生態(tài)安全評價和調(diào)控。
　　3、曹妃甸新區(qū)綜合土地生態(tài)安全格局構(gòu)建
　　基于對曹妃甸新區(qū)土地生態(tài)現(xiàn)狀的分析，確定了淡水供給、水資源調(diào)節(jié)、提供生物生境與水土景觀保護為該區(qū)基本生態(tài)系統(tǒng)服務?；诰坝^生態(tài)學的景觀“過程——格局”理論，借助GIS，對維護曹妃甸新區(qū)上述基本生態(tài)系統(tǒng)服務的單一土地生態(tài)安全格局進行了構(gòu)建，最后通過空

7、間綜合，形成不同安全水平的土地生態(tài)安全格局。結(jié)果顯示，曹妃甸新區(qū)土地生態(tài)安全格局總面積1058.80km2，占區(qū)域總面積的53.53％，其中底線生態(tài)安全格局面積312.67hm2，占區(qū)域總面積的15.81％，底線生態(tài)安全格局是保障區(qū)域生態(tài)安全的基礎，需嚴格保護。
　　4、基于土地生態(tài)安全格局的土地利用變化模擬
　　在RS和GIS的支持下，整合MCE方法和CA-Markov模型，對曹妃甸新區(qū)2021年生態(tài)安全格局保護和無生態(tài)保

8、護兩種情景下的土地利用格局進行了模擬，并進行了景觀指數(shù)的比較分析，結(jié)果顯示，在總生態(tài)安全格局范圍內(nèi)，生態(tài)安全格局保護情景下新增建設用地量比無生態(tài)保護情景下減少17.47km2，說明生態(tài)安全格局得到了有效保護;生態(tài)安全格局保護情景下底線生態(tài)安全格局范圍內(nèi)新增建設用地為0，說明底線生態(tài)安全格局得到了完全保護，而在無生態(tài)保護情景下，底線生態(tài)安全格局范圍內(nèi)新增建設用地為31.07km2。生態(tài)安全格局保護情景下，5種地類景觀斑塊數(shù)目均有不同程度的