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《西南大学》 2010年
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重庆市“一小时经济圈”生态安全评价研究

王三  
【摘要】: 生态安全是国家安全和社会稳定的一个重要组成部分,与国防安全、经济安全、金融安全等具有同等重要的战略地位,也是实现经济社会稳定、快速、可持续发展的基础和前提。随着人口增长、社会经济迅猛发展,人地矛盾日益突出,人类活动对环境扰动的范围扩张且强度加剧,自然资源过度消耗,尤其是掠夺式开发与利用,导致生态破坏、环境退化等后果,这将使人类丧失大量适于生存和发展的空间,并由此引发生态环境灾害和大量生态灾民,不仅冲击着社会的稳定,还可能对区域发展甚至国家安全构成威胁。生态安全与经济发展之间的长期博弈,使人们越来越强烈意识到和谐友好型生态环境作为“经济、社会、自然”良性循环的支撑,经济发展必须要以一定的生态用地作为安全保障,且人类生存与社会经济健康持续发展对良好生态的不断追求,必然对生态环境的保护与建设提出更高的要求,生态安全问题成为当前及未来一定时间内持续性发展研究的热点。我国对生态安全的研究起步较晚,尚缺乏生态安全研究的系统的理论与方法体系,虽基于景观生态学、保护生物学、干扰生态学、恢复生态学、生态经济学、复合生态系统理论、生态伦理学等多方面,从区域尺度上对生态安全进行了研究,且在城市、西部干旱区等区域的生态安全方面的研究取得了一定的成果,但对生态安全的理论与实践的研究还不够深入且研究方向较为单一,大多是基于生态安全设计方面,研究成果也主要停留在理论研究和概念探讨这一层次,而对于更深层次的诸如生态安全评价、生态安全预警、生态安全调控等方面还远远不及欧美国家,应用研究在国内尚未全面展开。 重庆地处长江上游,三峡库区,生态区位十分重要,不仅对本地区生态安全具有举轻若重的作用,也对全国生态安全具有重大影响。一方面,重庆长江上游生态战略地位的维持已被提到国家战略需求的高度,在国家生态安全和国民经济社会中具有不可替代的作用和地位,另一方面,是维护三峡库区和长江中下游生态安全的重要屏障,对促进中下游地区经济社会健康持续发展起着重要作用。重庆地貌形态复杂多样,地域分异格局明显,不同区域的生态-经济功能存在差异,以主城为核心,在交通1小时可通达的范围内,涵盖23个区县的“一小时经济圈”,是重庆市工业化与城市化发展中心区,也是经济发展与生态安全博弈最激烈,土地利用/覆盖变化最显著区域。因此,本文基于重庆市“一小时经济圈”详实的、多时相的RS数据源,采用监督分类和目视解译相结合的方法,建立研究区基础数据库,并借鉴经典统计方法、GIS空间分析方法、地理统计学等方法,分析了研究区2000-2008年的土地利用变化、水土流失动态变化、城市热岛效应等主要生态安全因子变化特征,构建重庆市“一小时经济圈”生态安全综合评价指标体系与评价模型,探讨该区域生态安全空间格局及发展态势,以期能为实现本区域的生态安全提供参考依据。得到主要结论如下: 1、土地利用动态变化特征 从土地利用数量结构来看:研究时段内耕地资源均处主导优势,2000、2008分别占总面积的65.44%和61.07%,但减少1251.14km2,变化率达-20.47%,流失明显;水田-旱地交互转化突出,转化率均超过50%以上,各土地类转化为旱地的概率均较大;林地主要来源于草地、耕地和居民点及工矿用地,居民点及工矿用地主要源于未利用地,且变化幅度最大达106.05%,最小的水域降幅仅0.32%;土地利用变化速度较快,其综合土地利用动态度达到0.96%,K绝对值变化强度依次为:居民点及工矿用地草地未利用地水田旱地林地水域。 从土地利用空间变化来看:研究时段内除了林地、草地外,其它地类主要分布在海拔800m以下,且低海拔区各地类转化幅度较高海拔区大;水田流失为早地的区域位于南川、綦江和万盛,主城区水田主要转为居民点及工矿用地,旱地主要流失区域主要位于长寿、涪陵和永川,“三大山脉”(缙云山、中梁山、铜锣山)边缘地带的旱地主要转为林地;土地利用程度呈现一个明显的发展态势,沙坪坝、南岸、渝中、江北、渝北等主城区的土地利用程度进入一个衰退期,而永川,江津,涪陵,南川等“外围层”区县进入了发展上升期。 2、水土流失动态变化特征 研究区土壤侵蚀类型均以微度侵蚀、轻度侵蚀和中度侵蚀为主,且随着防治工程的强化,大部分区县水土流失状况得到有效控制,土壤侵蚀类型呈现由高级向低级转化的良好趋势。微度、轻度和中度侵蚀面积之和占总面积比例由2000年的93.56%提高到2008年95.24%,其中微度侵蚀面积增加18.99%,而轻度、中度、强度、极强度及剧烈侵蚀面积分别减少了3.86%、13.46%、1.64%、0.03%、0.01%。从空间看,两时段内主城九区水土流失变化最明显,主要侵蚀类型由2000的轻度侵蚀转为2008年的微度侵蚀,同时大足、潼南与北碚地区由剧烈与强度侵蚀带转为了中度或轻度侵蚀带。 从地形因子梯度特征来看:水土流失主要发生于海拔1500m以下,强弱呈垂直分布特征。1500m以下面积比超过95%,尤其在200m-500m和500m-800m的人类活动剧烈地带最广,超过70%,且主要分布中度侵蚀、强度侵蚀、剧烈侵蚀、极强度侵蚀类型,而1500m以上地区植被发育较为良好,多为微度侵蚀或轻度侵蚀。2008年剧烈侵蚀主要分布带由2000年的200m-500m区域变为500m-800m区域,且500m以下区域急剧减少,极强度侵蚀类型在200m-500m区域增加,达52.54%。从坡度梯级看,0-5。梯度间,各土壤侵蚀类型面积随着侵蚀强度级增大而增大,5-8°和8-15°梯度间,各侵蚀类型面积比例较为接近,15°以上,主要分布强度侵蚀和极强度侵蚀类型。研究时段内,剧烈侵蚀类型面积从3.417 km~2急剧减少至0.71km~2,而在0-5°和25°以上却明显增加近11和5个百分点。分布8°以上的极强度侵蚀面积从83.57%减少至75.14%,且15°以上减少10.32%。 3、城市热岛效应时空变化特征 研究区域城市热岛效应呈现“三区、两带”状分布。“三区”即三大区域,分别为“主城团聚体”、“渝西北团聚体”和“渝东北团聚体”,“两带”即两大经济带,分别为“渝西经济带”和“沿长江经济带”。明显的热岛效应中心位于铜梁北部与合川西南部交界处;此外,沿长江一带的经济发达区域属于高温区;而低温区、弱低温区、亚低温区则主要分布于研究区域东南部的南川、万盛以及綦江等中低山区域。2000-2008年间,研究区域各温度级别整体呈现出稳中微变的状况:高温区和中温区略有上升、弱高温区稍有下降,低温区和亚低温区基本稳定,这说明了2000-2008年期间,研究区域城市热岛效应并无明显变化。 4、生态安全空间格局及时空变化 本文采用“本底-压力-状态-响应”模型构建了重庆市“一小时经济圈”生态安全综合评价的24个指标体系,并运用层次分析法确定了各因子的权重。从研究区全局来看,两时间段的生态质量差异以东北-西南方向为分界线,生态质量较好的区域基本分布于该分界线右侧的长寿、涪陵、江津等地,而生态质量较差的区域基本分布于该分界线左侧的潼南、大足、铜梁、荣昌以及永川等地。研究区域生态安全评价平均分在2000年为62.95,在2008年为64.73。 2000年生态安全评价值呈类似的金字塔的正态分布,峰值分别是60、65和69,到2008年,研究区域生态安全评价值在预警、较不安全和不安全区域,评价值呈现多峰值的分布模式;在较安全和安全区域,评价值呈现梯形上升趋势。整体上来看,安全区域面积呈现明显上升趋势。 本文将研究区域生态安全质量变化值划分为七个,可以发现:研究区域生态安全质量整体上呈上升的趋势,显著变好面积远远大于显著变差的面积;略微变差和明显变差区域所占比例之和为19.13%,而略微变好和明显变好区域面积比例之和为43.2%,说明研究区域在2000-2008年生态治理效果明显。 生态安全研究是一个复杂的系统工程,最终目的是最大可能地使自然资源乃至整个生态系统得到可持续利用,为实现人类经济社会的可持续发展提供生态安全保障。研究如何实现区域及其周边地区的自然资源在人口、社会经济和生态环境三个约束条件下稳定、协调、有序和永续利用是生态安全研究的有效方法。
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