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云南省土地系统脆弱性评价及时空分异研究

王春雨  
【摘要】:土地作为人类生存的载体和生产生活资料来源,通过对土地资源进行开发利用,土地所产出的物质资料能够满足人们对于生存发展的需求。土地系统一方面进行着自然演化,一方面接受着人类改造,是一种兼具自然环境、经济社会双重属性的系统。近年来,云南省用地需求与土地资源的之间矛盾凸显,为追求经济的发展,快速扩张导致土地利用结构不合理,同时工业生产中废水、废弃物过度排放,农业种植时化肥农药过度使用,导致土地污染问题不断暴露,土地系统遭受到了极大的冲击和损毁,进而导致土地系统脆弱性严重。云南省以高原山地为主,人多地少,人地关系紧张,如何协调人地关系,确保区域土地系统稳定,促进土地系统可持续发展,成为当前急需解决的问题。通过开展土地系统脆弱性评价、分析其时空分异特征,找出导致土地系统脆弱性的主要影响因素,了解人类活动对区域土地的干扰和破坏程度,对区域因地制宜出台土地可持续发展政策,更好地保障人地协调发展提供科学依据。本文的研究对象为云南省土地系统脆弱性,首先在梳理国内外相关研究的基础上,以复杂系统理论、自组织理论和可持续发展理论为支撑,对土地系统及其脆弱性的概念进行界定,并从系统内部作用和外部作用两个方面分析土地系统脆弱性的形成机理。其次对云南省土地利用现状和土地系统脆弱性表征进行分析。在构建土地系统脆弱性VSD模型框架的基础上,运用层次分析法确定土地系统脆弱性指标权重,通过综合加权求和模型和脆弱度模型测算云南省土地系统脆弱性,并根据其脆弱性进行分级。在此基础上,对云南省土地系统脆弱性进行时空分异研究,首先从暴露度指数、敏感型指数、适应能力指数和脆弱性指数对云南省土地系统脆弱性进行时序变化分析,其次对土地系统脆弱性进行空间变化分析,总结云南省土地系统脆弱性空间分布特征,并运用全局自相关和局部自相关分析土地系统脆弱性的空间集聚特征,最后运用地理探测器模型甄别对土地系统脆弱性解释力较大的影响因子。总结国内外应对土地系统脆弱性的经验,提出云南省及各区域应对土地系统脆弱性的管理对策。研究结果显示:从时间上来看,2010-2018年云南省土地系统脆弱性整体呈上升趋势。2010年、2015年和2018年云南省土地系统脆弱性指数均值分别为3.1482、3.4661、3.6650,云南省土地系统脆弱性演化速度较快,脆弱程度由较低脆弱演化为中度脆弱。2010-2018年云南省土地系统的暴露度指数总体上呈波动上升趋势;2010-2018年云南省土地系统的敏感性指数总体上呈波动下降趋势,但波动幅度较小;2010-2018年云南省土地系统的适应能力指数总体上呈波动上升趋势。从空间上来看,云南省土地系统脆弱性呈现出从滇西北部向南部地区降低的空间分布特征;土地系统脆弱性程度较高区域在云南省呈现出一定程度的地域锁定。从全局Moran’s I指数结果可以看出,其指数值均为正值,说明云南省土地系统脆弱性在空间分布上成显著正相关。由Moran散点图可以看出处于第一象限的格网单元个数逐渐增加,第二、四象限的格网单元个数不断减少,说明云南土地系统脆弱性程度呈上升趋势。2010年、2015年和2018年三期的云南省土地系统脆弱性Lisa集聚图可以看出,“高-高”(H-H)类型主要分布于滇西北地区以及滇中地区和滇东北的部分地区。“低-低”(L-L)类型主要分布在滇西的中部地区、滇南地区以及东部地区。“高-低”(H-L)类型和“低-高”(L-H)类型网格单元分布较少,占比相对较小。地理探测器结果表明,单因子探测结果中暴露度指标对云南省土地系统脆弱性的解释力较大影响因子是废水排放强度、垦殖指数、单位农药使用量;敏感性指标中,对云南省土地系统脆弱性的解释力较大影响因子是年降水量、高程、地质岩性、植被覆盖度;适应能力指标中对云南省土地系统脆弱性的解释力较大影响因子有废水治理处理能力、财政支出、工业固体废物综合利用率。交互探测结果中,双因子增强占绝大多数,土地系统脆弱性是系统中要素间相互作用和相互影响的结果,但各指标因素对土地系统脆弱性的力度不同,有的起到的是加重土地系统脆弱性作用,有的则对土地系统脆弱性产生减缓作用。针对云南省土地系统脆弱性分布特征,本文根据省内区域差异性特点,提出具有针对性的、因地制宜的管理策略。同时对云南省层面,提出落实国土空间规划、严格土地用途管制制度;持续加强生态文明建设,稳固生态安全屏障;加快调整产业布局和结构,转变产业发展模式;建立土地系统实时监管与维护体系等对策建议。


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