扎魯特旗土地利用變化及其生態環境效應

摘 要：基于內蒙古自治區扎魯特旗2000年、2005年的土地利用圖形數據，選用生態意義較明確的景觀特征指數，對扎魯特旗土地利用變化及區域生態環境效應進行分析，從區域尺度定量分析扎魯特旗的景觀空間格局，揭示扎魯特旗2000—2005年五年間的土地利用變化趨勢。結果表明：2000年、2005年面積最大、分布最廣的景觀為草地景觀；2000年、2005年草地面積有所增加，旱地、沼澤地、未利用土地面積減少較多；2005年與2000年相比，生態環境指數有所提高。

關鍵詞：土地利用；生態環境效應；扎魯特旗

中圖分類號：F127 文獻標志碼：A 文章編號：1673-291X（2013）10-0151-03

引言

當前，隨著對全球環境變化研究的深入，人們越來越認識到，土地在人類社會活動中不可替代的作用[1]，在未來的數十年間，由土地利用與土地覆蓋變化所帶來的影響，要等于甚至大于潛在氣候變化所帶來的影響[2～3]。因此，進行土地利用格局及可持續發展分析，對環境和經濟的持續健康發展等都具有重大意義[4]。國際地圈生物圈計劃和全球環境變化的人文因素計劃聯合提出了土地利用與土地覆蓋變化（LUCC）研究，該項研究計劃涉及多項土地利用變化的內容，研究土地利用變化與人的關系 [5～7]。

內蒙古自治區扎魯特旗地處中國北方農牧交錯帶典型區域。近年來，該旗的人類活動對土地利用的強度迅速增加[8]。解決該區的土地退化問題，應從調整當前不合理的土地利用方式和過大的利用強度入手，逐步實現當地土地資源的合理利用[9]。為此，本文通過對景觀格局指數與生態環境指數間相關關系的分析，定量揭示扎魯特旗景觀空間格局對生態環境的影響程度，旨在為研究區退化生態系統的恢復與重建、區域土地利用規劃和生態環境管理決策的制定提供基本的理論支持。

一、研究區概況

扎魯特旗位于內蒙古自治區通遼市西北部，地處科爾沁沙地北部，地貌特征上呈現出從西北部的中山山地逐漸過渡到西南側的低山丘陵和傾斜沖積平原。該旗是北方農牧交錯帶的典型地段[10]，受自然和社會因素的影響，該旗土地利用方式呈現出明顯的過渡特征。農區、牧區鑲嵌分布，土地利用模式在空間上交替變化。全旗氣候受內蒙古高壓控制和季風影響，該旗同時還處于中國干濕交替帶、地形梯度聯結帶和科爾沁沙地邊緣帶以及全球變化過程中北半球歐亞大陸的第三個高增溫區[11～12]。

二、研究方法

（一）土地利用景觀斑塊類型劃分

考慮到退耕還草背景下景觀格局研究的需要和扎魯特旗的地理環境狀況，應用時將土地資源二級分類歸并為水田、旱地、有林地、灌木林地、疏林地、其他林地、高覆蓋度草地、中覆蓋度草地、低覆蓋度草地、水域、城鄉工礦居民用地、沙地、鹽堿地、沼澤地和石礫地共15種景觀斑塊類型。

（二）景觀特征指數計算

從斑塊類型和景觀兩個水平上，選用生態意義較明確的景觀特征指數：斑塊類型面積（CA）、景觀類型面積比例（PL）、斑塊數（NP）、平均斑塊面積（MPA）、最大斑塊指數（LPI）、斑塊分離度（F）以及景觀多樣性指數（H）、優勢度指數（D）、均勻度指數（E）和景觀破碎化指數（C）等，來分析研究區景觀格局的空間變化特征[13～17]。

（三）區域生態環境指數（EV）計算

引用楊述河等人[18]依據專家征詢和層次分析法得出的土地利用分類系統及其生態環境指數賦值表，基于研究區土地利用二級分類系統中各類景觀面積的大小，以EV定量表征某一區域內生態環境質量的總體狀況，EV值越大，表示生態環境質量越高。其計算公式為：

EVt=（LUiCi/A）

式中LUi為區域內t時期第i種景觀類型的面積，Ci為生態環境指數賦值，A為區域總景觀面積。

三、結果與分析

（一）扎魯特旗2000年、2005年土地利用結構及變化分析

由表1可得出，2000年、2005年的研究區優勢景觀類型沒有發生改變，均為草地，水田面積較小，旱地、沼澤地及未利用土地面積減少較多。

（二） 扎魯特旗2000年、2005年土地利用景觀特征指數及變化分析

1.斑塊水平上景觀特征指數分析

通過計算統計得出扎魯特旗2000年、2005年各景觀類型的斑塊個數比例及斑塊分離度。可知2005年與2000年相比，斑塊總數有所下降，旱地、林地、未利用土地的斑塊數均有明顯減少，只有草地景觀的斑塊數有所增加；水域、沼澤地、未利用土地的斑塊分離度有明顯增加，只有林地和草地的斑塊分離度有所下降。

2.景觀水平上景觀特征指數分析

從景觀水平上統計發現，扎魯特旗2005年與2000年相比，景觀多樣性指數有所下降，均勻度指數及景觀破碎化指數都是略有下降，景觀優勢度指數有所提升。

（三）扎魯特旗2000年、2005年生態環境質量及變化分析

整個研究區的2000年及2005年的生態環境指數計算結果（如表3所示）。2005年與2000年相比，總體生態環境指數上升。通過對土地利用和景觀數據的分析看出，扎魯特旗的土地利用以草地為主，適宜發展林牧業。

表3 扎魯特旗2000年、2005年生態環境指數

結語與討論

本研究表明了2000—2005年，即實行了退耕還林花草政策的第一個五年，林地、草地景觀面積均有很大提高，旱地、未利用土地景觀面積下降較多，從而使區域生態環境指數有所增加。

自然環境為扎魯特旗人類的生存和發展提供了空間和自然資源，2000—2005年，經過五年的退耕還林還草生態修復工程的建設，扎魯特旗（含霍林郭勒市）的退耕還草工程實施成效較為明顯，由此可見，（1）草地與林地的面積越大，生態環境指數越高，所以應注重草場植被保護，做好草畜平衡，并進行人工造林；（2）大力進行防沙治沙工作，按土地沙化程度不同分類保護、治理；（3）提高耕地利用率，調整畜牧結構；（4）提高全民生態意識，減少人為干擾，控制人口，全面提高自然環境自身的恢復能力。