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退耕还林工程驱动下的中国西南边疆山区土地利用变化及其生态效应研究

韩华丽  
【摘要】: 我国2000年开始实行的大规模退耕还林(草)工程,是中国乃至世界上投资最大、政策性最强、涉及面最广、群众参与程度最高的一项重大生态工程。近8年以来,退耕还林工程的实施不仅已使退耕区域土地利用发生了重大变化,同时也产生了明显的生态效应。 本文选择滇西南中低山盆谷区的潞西市为研究实例,基于潞西市2000年和2008年土地利用现状数据库,运用GIS技术、实地调查、模型模拟、综合分析等多种技术方法,主要进行了以下4个方面的研究:(1)分析潞西市2000~2008年间的土地利用变化特点,并着重分析退耕还林工程的实施对潞西市土地利用变化的影响;(2)运用马尔柯夫模型对潞西市未来土地利用变化趋势进行预测;(3)分析潞西市土地利用变化的生态效应,尤其是水土流失控制度;(4)定量分析评价潞西市近8年间土地利用变化的合理性程度。 通过研究,得到以下主要结论: 1、土地利用变化的特点。潞西市2000~2008年的8年间,总体上农用地和建设用地面积增加,未利用地面积减少。各个地类间的相互转化集中体现在耕地、园地、林地和荒草地之间的相互转化,其中又以耕地和林地之间、林地和荒草地之间的转化为主。潞西市在实施退耕还林工程的同时也在毁林开荒。2000~2008年耕地退为林地、园地和荒草地的面积(即生态退耕面积)合计达19661.07 hm2,其中耕地退为林地13559.64 hm2;而同期林地转为耕地的面积达12634.25 hm2。这种一边实施退耕还林、一边又大量毁林开垦的现象应当引起重视。潞西市2000~2008年间退耕还林工程实施中实际退耕的25°耕地达18713.96 hm2,占总退耕面积的95.18%;而退掉的25°陡坡耕地仅占总退耕面积的4.82%。 2、土地利用变化的趋势。根据马尔柯夫预测结果,如果继续保持2000年末至2008年末的变化速度,未来潞西市各类土地的变化将呈现以下特点:(1)耕地面积、未利用地面积逐年减少;(2)园地、林地、城乡建设用地、交通水利及其他建设用地呈现先逐年增加、然后逐年缓慢减少的态势;(3)其他农用地呈逐年持续递增的趋势。 3、土地利用变化的生态效应。近8年来,随着退耕还林工程的实施,市域土地生态系统服务价值总体呈上升趋势。但是,由于存在严重的毁林开垦现象,全市森林覆盖率降低了2.66%。此外,尽管全市近8年间坡耕地面积减少了2593.13 hm2,但25°陡坡耕地则增加了227.99 hm2。由于梯田和梯地面积分别减少1158.60 hm2和785.98 hm2,使坡耕地的梯田(梯地)化率降低了约2个百分点。 4、水土流失控制度。全市生态退耕地块本身在退耕后取得了一定的水土保持效应,表现在水土流失面积在近8年间净减少4115.42 hm2,退耕后的水土流失面积控制度为28.92%;土壤侵蚀总量净减少1005545.48 t,土壤侵蚀量控制度达72.17%;相应地,生态退耕地块平均侵蚀模数净降低5114.40 hm2/t·a,土壤侵蚀模数控制度亦达72.17%。从典型样地近8年退耕还林工程实施前后水土流失状况来看,退耕后典型样地的水土流失面积净增了154.66 hm2,水土流失面积控制度为-21.71%;土壤侵蚀总量净增了3097.25 t,土壤侵蚀量控制度为-7.50%;相应地,样地平均侵蚀模数净增了143.23 hm2/t·a,土壤侵蚀模数控制度亦为-7.50%。之所以典型样地退耕后水土流失呈现“不仅未减,反而增加”的特点,主要原因是近8年生态退耕期间耕地中的梯田减少而坡地显著增加,同时林地又明显减少。 5、土地利用变化的合理性程度.。全市近8年总体土地利用变化的合理度(RD值)只有48.98%,而不合理度(ID值)则达51.02%,其合理度等级属于“中度不合理”级。在各个地类中,变化量最大的是耕地、林地和荒草地。近8年退耕还林(草)的合理度只有3.94%,而不合理度则高达96.06%,意味着退耕还林的合理度等级属于“高度不合理”级。荒草地的变化以转为林地为主,这很大程度上是由退耕还林工程实施中与“退耕”相配套的荒山造林和封山育林所致,荒草地变化的合理度(RD值)达82.27%。林地的变化以转为耕地为主,2000~2008年林地转为耕地的面积达12634.25 hm2,林地变化的合理度属于“中度不合理”级。


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