基于土地利用变化的钦州市景观生态风险评价研究

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钦州市位于广西沿海,北部湾北岸,南邻钦州湾,面向东南亚,背靠大西南,地理位置得天独厚,是“一带一路”有机衔接的重要门户。随着“中国(广西)自由贸易试验区钦州港片区”的设立,预计在未来的一段时期内钦州市将迎来经济上的腾飞。在基础建设、民生建设和产业的结构的调整与发展过程中必然会导致城镇建设用地的需求增多,使得区域自然生态系统不断向城市生态系统转化,从而影响着区域的生态安全。因此,本文基于钦州市土地利用变化情况,对钦州市的景观生态风险展开评价研究,对于促进钦州市土地资源的保护和可持续利用以及生态文明建设具有重要意义。本文以1990年、2000年、2010年和2019年的Landsat TM/ETM/OLI遥感影像作为数据源,运用Arc GIS10.3和ENVI5.1软件,提取土地利用信息数据,分析了1990年-2019年钦州市土地利用时空变化情况及驱动因素,并基于2000年、2010年及2019年解译的土地利用信息数据和CA-Mar Kov模型预测了2030年钦州市土地利用格局。借助Fragstats4.2软件对研究区1990-2030年的景观格局的时空变化进行了分析,在此基础上,利用“自然—人类社会—景观格局”的三维景观生态风险评价体系,对钦州市的景观生态风险展开评价,并对钦州市的景观生态风险格局的时空变化和景观生态风险的空间自相关问题进行了分析。研究结果表明:(1)钦州市土地利用格局在近30年间发生显著的变化。其中,耕地、林地、水域和建设用地的面积变化较为明显。耕地增长了186.11km~2,林地减少了277.82km~2,水域减少了22.28km~2,建设用地类型增长了139.38km~2;同时,草地由1990年的521.42km~2减少至2019年的496.00km~2。利用CA-Markov模型和2000年、2010年及2019年土地利用数据模拟预测得到钦州市2030年土地利用数据,与2019年钦州市土地利用现状数据进行叠加分析得出:2019年到2030年间耕地、林地、草地、水域以及未利用地的面积均出现了不同程度的减少;而建设用地类型则增加了32.41km~2,主要分布在钦州港以及钦南区的城区周边,表明城市建设向外扩张。这些土地利用变化与钦州市人口变化、经济发展、城市化的推进、工业化的发展、交通的建设以及相关政策的制定有着密切关系。(2)钦州市景观均匀度不断增加,景观形状趋于简单化,不同斑块类型的团聚程度降低,破碎化程度加愈发严重,说明区域的土地格局受到了较多的外业干扰。在所有土地利用类型中,耕地类型的破碎化程度在所有的土地利用类型中最高,而未利用土地的破碎化程度最低。此外,钦州市建设用地的景观变化受人为活动的影响最大,耕地受人为活动的干扰相对较小。就聚集度方面来说,耕地的景观格局离散程度相对最高,建设用地的聚合度变化幅度最大。一系列的指数变化表明钦州市的经济发展以及城镇建设的速度变快,使得建设用地得迅速聚集,其他土地类型由于受到人类建设活动的影响,转为建设用地,使得景观格局的聚集地度较小和破碎化程度高。(3)钦州市高生态风险区域主要聚集在钦州市浦北县的东北部和西南部以及钦北区的西部和北部,较高风险区域主要分布在浦北县的东北部和西南部、灵山县中南部以及钦南区的中部,中生态风险区和低生态风险区主要分布于钦南区、钦北区和灵山县的各个乡镇。利用空间自相关性分析表明在研究时段内钦州市的景观生态风险水平存在着正空间相关性,高值-高值区主要分布在以高生态风险区为核心的区域,低值-低值区主要分布在以低生态风险区为核心的区域,集聚空间分布格局较为明显。(4)针对研究区钦州市景观生态风险的评价结果,从土地资源可持续利用和保护生态的角度出发,对不同的景观生态风险区域给出了不同的管理与保护措施,以维护或改善钦州市的生态风险状况,促进人地的和谐发展。
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