基于土地利用变化的江苏沿海地区生态风险格局

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土地是人类生活的主要空间载体,是影响人类以及动植物生存和发展的重要的自然资源。一定区域内的土地利用变化往往被看作是引起区域生态风险变化的风险源。为探讨经济快速发展地区土地利用变化对生态系统造成的风险,本文基于江苏沿海地区1980年代末期(为方便表述,统一界定为1990)、2000、2010和2015年的遥感解译土地利用数据,对该区土地利用现状及其变化的时空特征进行分析。基于景观格局指数和生态环境脆弱度构建区域生态风险评价模型,在ArcGIS10.2和Fragstats4.2软件支持下,计算生态风险指数,并借助地统计分析和空间自相关分析方法,定量评价江苏沿海地区1990-2015年景观生态风险的时空分异特征。主要结论如下:(1)1990-2015年,江苏沿海地区土地利用变化总体上呈耕地、草地和林地面积减少以及建设用地、水域和未利用地面积增加的态势,其中减少最多的是耕地,增加最多的是建设用地。耕地主要转化为建设用地,其主要补充来源是草地;新增建设用地主要来源于耕地,而建设用地主要转化为水域。从空间分布来看,该区土地利用变化主要发生在盐城市和南通市沿海地区以及连云港市东部地区。(2)通过比较敏感景观指数的尺度转折点确定江苏沿海地区景观格局的最佳分析粒度为50m。1990-2015年,耕地、林地、草地和水域的破碎度和分离度指数不断增大;建设用地和未利用地破碎度和分离度指数不断减小。(3)1990-2015年,江苏沿海地区整体生态风险强度呈下降趋势,研究区生态风险平均值从0.1563减少至0.1529。从空间上看研究区生态风险等级以条带状的形式由内陆地区向沿海地区逐渐减小。研究期间,该区主要处于中生态风险区;较低风险区呈扩张趋势;较高风险区占比较小,且呈先增后减趋势;2010-2015年,研究区东北部出现低风险区。生态风险等级降低的区域总面积远大于风险等级升高的区域总面积,且生态风险等级降低区在较高风险区、中风险区和较低风险区均有分布,而等级升高区域主要集中在较低风险区与中风险区,即东部草地和水域地区以及西南部耕地地区,其原因主要是临海产业和临海城镇的快速发展造成土地利用变化加剧,导致生态系统平衡遭到破坏,生态风险加强。在各级生态风险迁移转化过程中,以中风险向较低风险转移的面积居多。土地利用生态风险程度整体空间分异性增加,局部呈现高—高聚集和低—低聚集,其中高值聚集区主要由研究区西部外围边界处向南聚集,主要集中在较高风险区,低值聚集区主要分布在研究区东北部和东部沿海地区。(4)耕地、水域和建设用地是整个研究区生态风险的主要来源,且水域和建设用地的生态风险贡献率呈增加态势,耕地的生态风险贡献率呈减小态势。同时,以耕地为主要生态风险来源的区域主要包括东台市、海安县、如东县、如皋市、通州区、海门市和启东市;以建设用地为主要风险源的区域主要包括连云港市区、响水县以及南通市区;以水域为主要风险源的区域主要包括赣榆区、灌云县、射阳县和建湖县。最后,本文结合生态风险评价结果提出了相应的管理对策,以期为实现江苏沿海地区土地的可持续利用、促进土地利用与生态环境的协调发展以及改善该区生态风险状况提供科学依据与技术支持。
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