三峽庫區重慶段土地生態狀況時空格局演變特征

馬世五,謝德體,*,張孝成,,彭正濤,,朱 慧,,洪惠坤,肖玖金

1 西南大學資源環境學院, 重慶 400715 2 重慶市國土資源和房屋勘測規劃院, 重慶 400020 3 國土資源部土地利用重點實驗室重慶研究中心, 重慶 400020 4 西南大學地理科學學院, 重慶 400715 5 四川農業大學林學院, 溫江 611130

中國正處于新型工業化、城鎮化的關鍵時期[1],人地矛盾愈發凸顯,不合理的土地利用方式以及土地利用強度不斷加大,部分區域土地生態系統遭受到嚴重的威脅和破壞,區域土地生態安全倍受關注。為保障我國國土資源安全和生態文明建設,實現國土資源管理從單純的“數量管理”走向“數量管控、質量管理、生態管護”三位一體綜合管護的轉變,土地生態狀況的調查與評估日益成為熱點。土地生態狀況和區域自然地理要素、社會經濟發展狀況密切相關。由于這些因素在空間分布上存在隨機性與結構性,土地生態狀況必然存在一定的空間關聯性。因此,對區域土地生態狀況的時空分異特征進行研究,有利于揭示研究對象之間的空間相互作用機制,對于區域的生態保護和土地管理政策制定具有重要的意義。

土地生態狀況方面的研究源于對生態安全的研究,可追溯到20世紀40年代[2],Aldo Leopold提出了“土地健康”的概念并將其應用于土地功能狀況的評價,為土地生態安全研究奠定了基礎[3]。1977年,美國著名環境問題專家Leister R. Brown提出了“生態安全”這一概念[4]。1996年締結的地球公約《面對全球生態安全的市民條約》,得到了100多個國家的200多萬人簽字,生態安全概念得到了國際社會的廣泛認可[5],自此,區域生態安全已成為國際上廣泛關注的研究熱點之一。隨著生態安全研究的不斷深入,生態安全研究引入到了土地科學領域,土地生態狀況方面研究應運而生,國內外學者進行了大量的研究。國外關于土地生態狀況方面的研究主要集中在土地生態質量概念與內涵[6- 7]、土地利用結構優化[8-9]、土地生態評價指標[10-11]及方法[12]等方面。國內關于土地生態狀況方面的研究,主要涉及土地生態質量[13-14]、生態風險[15-16]、生態安全[17- 20]、生態環境[21]、生態脆弱性[22]、生態適宜性和敏感性[23- 24]、生態退化[25]等方面。然而,盡管國內外學者在土地生態狀況方面開展了大量研究,但仍存在以下不足：一是流域層面的土地生態狀況評價指標尺度多為省或者縣(區)行政單元,難以反映縣(區)內部土地生態狀況的局部差異；二是流域層面的土地生態狀況評價指標體系過多地依賴統計年鑒等社會統計資料,對土地生態狀況的自然屬性重視不夠,全面研究土地生態系統中本底、結構、效益和影響等方面的成果罕見；三是忽略了土地生態狀況在空間上的聚集規律、關聯模式和時間上的冷熱程度變化等時空格局演變特征,難以揭示區域土地生態狀況的驅動機制。鑒于此,本文選擇三峽庫區重慶段2000年、2009年、2014年3個時期以行政村為評價單元開展土地生態狀況時空演變研究,構建基于“基礎-結構-效益-脅迫”框架的區域土地生態狀況評價指標體系,應用空間自相關、冷熱點分析及轉移矩陣分析方法開展流域層面的土地生態狀況時空分異特征研究,以期為破解三峽庫區生態環境瓶頸要素制約,實現區域土地資源可持續利用和社會經濟可持續發展提供決策參考。

1 研究區域概況與數據來源

1.1 研究區概況

三峽庫區重慶段位于長江上游末端,地理范圍在28°31′—31°44′N、105°49′—110°12′E之間。東南、東北與鄂湘交界,西南與川黔接壤,西北與川陜相鄰,包括重慶市22個區、縣(自治縣)(圖1),幅員面積46163.67km2,其下轄112個鄉,322個鎮,140個街道辦事處；其中包括：庫區腹地的“兩區四縣”：萬州區、開州區、巫山縣、巫溪縣、云陽縣、奉節縣；庫區中部的“三區三縣”：涪陵區、長壽區、武隆區、石柱縣、豐都縣、忠縣；庫區尾部的江津區和主城9區[26]。2014年,戶籍總人口1989.31萬人,其中農業人口1062.80萬人。2014年三峽庫區重慶段國民生產總值9878.29億元,農民人均純收入9716元。

圖1 三峽庫區位置圖
Fig.1 The location of the Three Gorges Reservoir Area

研究區屬于亞熱帶季風氣候區,氣候溫和濕潤,空氣濕度大,降雨充沛,多年平均氣溫15—18℃。該地區處于大巴山褶皺帶、川東褶皺帶和川鄂湘黔隆起帶三大構造單元交匯處,地形起伏劇烈。全區土壤類型主要有水稻土、紫色土、黃壤、石灰巖土、新積土、黃棕壤、棕壤、山地草甸土等。庫區物種資源豐富,植被以亞熱帶常綠闊葉林、暖性針葉林為主[27]。

三峽庫區具有重要的生態地理位置,位于長江流域生態屏障的咽喉地帶,是中國17個具有全球保護意義的生物多樣性關鍵地區之一。其生態環境的優劣,不僅直接關系到三峽工程的安全,百萬移民的安穩致富,更關系到整個長江流域的生態安全與區域社會經濟的可持續發展。三峽庫區是長江上游主要的生態脆弱和敏感區之一,是中國乃至世界最為特殊的生態功能區,其生態環境問題對于三峽工程的長期安全運行、長江中下游的防洪與生態安全具有特殊的、重要的戰略意義；而三峽庫區重慶段面積則占了整個三峽庫區面積的85%,覆蓋了大部分三峽庫區范圍,生態地理位置極其重要。

1.2 數據來源

本研究所用數據主要由5部分組成：1)重慶市國土房管局提供的研究區歷年土地利用變更調查數據庫、土地利用現狀圖(2000、2009、2014年)、1∶1萬DEM數據、多目標地球化學數據、農用地分等數據庫、行政區劃圖、土地利用變更調查遙感影像及監測圖斑實地調查信息等數據(2000、2009、2014年)；2)重慶市水利局提供的研究區水土流失強度類型圖；3)重慶市氣象局提供的34個氣象監測點的監測數據(2000、2009、2014年)；4)重慶市農委提供的研究區土壤圖和土壤報告等資料；5)其他社會經濟數據來源于2001年、2010年、2015年三峽庫區重慶段22個區縣統計年鑒(表1)。為便于空間運算,所有數據均轉換為統一的坐標與投影系統,利用ArcGIS 10.2、GeoDa等軟件進行數據的分析處理。

表1 三峽庫區重慶段土地生態狀況評估指標體系

2 研究思路與方法

2.1 土地生態狀況評價模型構建

2.1.1 指標體系構建

本研究遵循科學性、綜合動態性、指標可獲得及可操作性、靈敏性原則,綜合三峽庫區重慶段土地生態狀況實際情況[29-31],參照20世紀80年代末聯合國環境規劃署(UNEP)和經濟合作開發組織(OECD)聯合提出的“壓力一狀態一響應”(Pressure-State-Response,即 PSR)框架模型和聯合國(UN)修改PSR模型后提出的“驅動力一狀態一響應”(Driving Force-State-Response,即DSR)框架模型[10,32-33],并結合《生態環境狀況評價技術規范》(HJ 192- 2015),采用德爾菲法、相關分析法,充分運用國土、環保、林業、農業等領域15位專家深厚的專業理論知識和豐富的實踐經驗,從基礎、結構、效益與脅迫角度出發選取32項指標構建土地生態狀況調查與評估指標體系(表1)。本研究構建的土地生態狀況評估指標體系中,基礎性指標反映區域氣候、土壤、立地、覆被條件等土地自然生態背景；結構性指標表征土地生態系統的景觀格局及其覆被類型所占比例和特點；效益性指標衡量土地生態系統的恢復能力、生產功能與社會價值；脅迫性指標反映土地生態系統的損毀、退化狀況及其面臨的社會經濟壓力。

2.1.2 指標標準化處理與權重確定

(1)指標標準化處理

本研究中指標既有正向指標又有逆向指標,因此在進行指標的處理上有所區分。文中參照極差歸一化法[1]進行指標的標準化,其公式為：

正向指標處理：

(1)

逆向指標處理：

(2)

式中,Yij為標準化后的值,Xij為第i年第j項指標的原始值,Xmaxj和Xminj分別為相應指標的最大值和最小值,a∈(0,1),一般取0.9。

(2)權重確定

本研究選取熵權法作為權重的處理辦法,該法可以準確判斷熵值的離散程度,較為客觀而科學的進行賦權[34-35]；并選取國土、環保、林業、農業等領域15位專家采用特爾菲法進行校核,綜合確定區域土地生態狀況評估指標的權重值(表1)。

2.1.3 綜合指數測算

參照相關研究[36-37],采用乘算模型對評價單元土地生態狀況綜合指數進行計算,公式如下：

(3)

式中,LESI為某類指標的土地生態狀況綜合指數；Ai為評價指標標準化值；Wi為土地生態狀況評價指標Ai的權重；n為指標總項數。

2.1.4 土地生態狀況質量判別標準

本研究采用系統聚類法計算模糊等價關系進行初始分類,再經ISODATA聚類法反復迭代進行研究區土地生態狀況質量級別分類,并劃分出質量優、質量良好、質量中等、質量較差、質量差等5個土地生態狀況質量等級,詳見表2。

表2 土地生態狀況質量等級分級參數

2.2 土地生態狀況時空演變統計學方法

2.2.1 地統計學方法

目前,地統計學方法已成為生態安全空間變異性的一種有效方法。區域土地生態狀況綜合指數是一種空間變量,空間變化特征具有結構性和隨機性,可以采用地統計學中空間變異函數的方法,借助半方差函數進行區域土地生態狀況的空間分析[38]計算公式如下：

(4)

式中,rh是半變異函數,揭示了整個尺度上的空間變異格局；h為兩樣本點的空間分割距離；Zxi和Zxi+h分別為空間位置xi和xi+h處的數值；n(h)為空間距離為h時的樣本對數。

2.2.2 空間自相關

地理學第一定律指出：任何事物之間均相關,而離得較近的事物總比離得較遠的事物相關性要高[39],亦即地理實體由于受到空間吸引和空間擴散的影響而表現出一定的相關性[40]。空間自相關分析是理論地理學的基本方法之一[41],主要用來分析空間數據的統計性分布規律。全局自相關Moran′sI是評價空間自相關統計的常用指標,用于驗證整個研究區域土地生態狀況的空間相關關系,判斷其在空間上是否存在集聚,從而分析整個研究區的空間關聯結構模式。Moran′sI指標的計算公式如下[42-43]：

(5)

2.2.3 冷熱點分析

(6)

3 結果與分析

3.1 區域土地生態狀況的時間演變

圖2 2000—2014年三峽庫區重慶段土地生態狀況等別類型動態度Fig.2 Dynamic degrees of different grades of land ecological status in the Three Gorges Reservoir Area of Chongqing during 2000—2014

由圖2和表3可以看出,2000年土地生態狀況質量優、質量良好、質量中等、質量較差、質量差土地面積分別占區域土地總面積的35.59%、36.63%、21.13%、5.59%、1.06%,土地生態狀況以質量優和質量良好為主。2000—2009年,區域土地生態狀況快速惡化,質量優、質量良好的土地面積出現不同程度的減少,其動態度分別為-5.54%和-1.08%,而質量中等、質量較差、質量差的土地面積則大幅增加,其動態度分別為6.65%、13.94%、17.26%,可見,質量較差、質量差的土地在該時期土地生態狀況的惡化中起主導作用。2009—2014年,土地生態狀況變化較2000—2009年明顯減緩,雖然質量差的土地面積進一步增加,質量優、質量良好、質量中等、質量較差土地卻發生了逆轉,其動態度分別為1.4%、0.4%、-0.5%、-1.95%,表明在該時期土地生態狀況有較為明顯的改善,較2000—2009年表現出向質量優、質量良好轉移的趨勢。總體來說,盡管研究區2009—2014年土地生態狀況得到了一定改善,但2000—2009年土地生態狀況的惡化幅度遠大于其改善的幅度,導致區域2000—2014年土地生態質量總體呈惡化趨勢,可見2000—2009年期間是區域土地生態安全狀況變化的關鍵時段。這主要是由于2000—2009年期間三峽庫區重慶段城鎮化和工業化進程的加快,加劇了人地矛盾,農田、園地和未利用地都存在被不同程度開發占用的現象,進而導致土地生態環境受到越來越大的壓力,生態系統穩定性逐步變差,土地生態質量亦隨之下降。而隨著近年來國家生態文明建設戰略的大力實施和綠色發展理念的深入踐行,區域土地生態環境得到的保護力度不斷增強,這在一定程度上使區域2009—2014年期間土地生態質量得到了一定程度的改善。

3.2 區域土地生態狀況的空間變化

3.2.1 空間位置分布變化

由圖3可以看出,2000年三峽庫區重慶段土地生態狀況較好的區域(質量優、質量良好)主要分布在庫腹地區的巫山縣、巫溪縣、奉節縣、開州區,庫中地區的石柱縣、武隆區、豐都縣、涪陵區和庫尾地區的巴南區和江津區；而土地生態狀況較差的區域(質量較差、質量差)主要分布在庫尾地區的渝中區、江北區、大渡口區、南岸區、九龍坡區、沙坪壩區和渝北區。

表3 研究區2000—2014年各土地生態狀況等別面積變化表

圖3 三峽庫區重慶段土地生態狀況等別分布
Fig.3 The space distribution of different grades of land ecological status in the Three Gorges Reservoir Area of Chongqing

2000—2009年,研究區土地生態狀況呈現出普遍惡化的趨勢,土地生態狀況較好的區域(質量優、質量良好)日漸萎縮,而土地生態狀況較差的區域(質量較差、質量差)則快速拓展,庫尾地區的北碚區、沙坪壩區、九龍坡區、渝北區、南岸區、大渡口區、江北區,庫中地區的長壽區、涪陵區和庫腹地區的萬州區、云陽縣的土地生態狀況較差區域大幅度增加。可以看出,土地生態狀況惡化速度較快地區均出現在區域土地城鎮化、工業化較快地區,城鎮化、工業化的快速發展,必然給土地生態環境的保護帶來較大壓力,保障發展與保護環境矛盾較大。

2009—2014年,土地生態狀況總體變化不明顯,略有提升,庫尾地區的巴南區、庫中地區的涪陵區和庫腹地區的萬州區、云陽縣的土地生態狀況較好的區域出現明顯增加。

總體來看,區域土地生態質量呈現出庫區腹地、庫區中部、庫區尾部依次降低的分布特征,土地生態狀況較好區域主要分布在庫區腹部的巫山縣、巫溪縣、奉節縣、開州區以及庫區中部的武隆區、豐都縣、石柱縣等土地利用程度相對較弱、植被覆蓋好地區；庫區尾部的主城九區,庫區中部的涪陵區、長壽區及庫區腹地的萬州區等區域性中心城市的土地生態質量則相對較差；且2000—2014年土地生態狀況動態變化特征也表現出類似特征,庫區腹地、庫區中部、庫區尾部土地生態質量的下降幅度依次降低。

3.2.2 空間結構變異性分析

結合土地生態狀況綜合指數,運用GS+地統計學軟件對研究區土地生態狀況進行變異函數理論模型的擬合,擬合結果見表4。可以看出,2000年、2009年、2014年研究區土地生態狀況綜合指數均為指數模型的擬合效果最佳。

土地生態狀況的空間異質性受結構性因素和隨機性因素(或稱非結構性因素)的影響,隨機性因素(外因)包括各種自然災害以及人為活動等因素；而結構性因素(內因)包括氣候、地形地貌、土壤類型、植被類型等主導區域土地生態安全狀況的空間分布因素。塊金值C0的大小表示區域土地生態狀況受隨機性因素影響的程度；基臺值(C0+C)表示空間的最大變異程度；C0/(C0+C)表示隨機性變異占總變異的比例,該值可作為研究對象空間自相關的分類依據,若該比值小于25%,屬于強度空間自相關,說明因子具有很好的空間結構性,若比值在25%—75%,屬于中等程度空間自相關,若比值大于75%,屬于弱空間相關,反映隨機部分引起的空間異質性程度起主要作用[44]。本次研究中區域土地生態狀況的塊金效應逐步增強,C0從2000年的0.00103增加到2014年的0.00139,隨機性因素逐步增強；2000、2009和2014年C0/(C0+C)分別為47.91%、41.91%、47.91%,表明區域土地生態狀況屬中等空間自相關,結構性因素引起的空間異質性起主要作用,但隨機性因素對土地生態狀況的空間分異影響亦不可忽視,這與三峽庫區重慶段14年來經濟高速發展、人類對土地資源利用強度加劇以及區域自然災害頻發的實際情況相符。從表4可以看出,2000、2009和2014年研究區土地生態狀況空間分異的變程分別為2.79、3.72、5.34 km,表明研究區土地生態狀況的空間相關性范圍在不斷擴張。

表4 研究區土地生態狀況理論變異函數

C0：塊金值,Nugget；C：偏基臺值,Partial Sill；C0+C：基臺值,Sill；A0：變程,Range；R2：復相關系數平方,The square of Multiple correlation coefficient；RSS：殘差平方和,Residual Sum of Squares

3.2.3 空間結構關聯性分析

(1)空間自相關分析

本文利用 GeoDa軟件,根據2000年、2009年和2014年土地生態狀況綜合指數的空間分布數據得出Moran′sI散點圖(圖 4)。全局 Moran′sI值在各時期分別為 0.7001、0.7908和0.7970,表明研究區土地生態狀況存在較強的正相關現象,其空間分布并不是隨機的,存在一定內在聯系,即土地生態狀況在空間上存在趨于集群的現象( 圖4)。亦即總體格局上,土地生態狀況較好的區域傾向于與其他土地生態狀況較好的區域相毗鄰,而土地生態狀況較差的區域傾向于與其他土地生態狀況較差的區域相毗鄰。可以看出,14年來,三峽庫區重慶段土地生態狀況的全局自相關程度整體逐漸增強,尤其是2000—2009年期間增加特別明顯。

圖4 土地生態狀況綜合指數Moran散點圖Fig.4 Moran scatter plot of Composite index of land ecological StatusLESI,土地生態狀況綜合指數,Comprehensive index of land ecological status

(2)冷熱點分析

全局空間自相關指標雖能揭示區域土地生態狀況的總體關聯性特征,但不能用來測度相鄰區域間的要素或屬性的空間關聯模式[43],不能在時間變化的冷熱程度上反映區域土地生態狀況的變化特征,需借助冷熱點分析方法進一步探索局部區域土地生態狀況的關聯程度。本研究通過對研究單元的土地生態狀況綜合指數進行冷熱點分析,得到其冷熱點的時空格局演化圖(圖5)。

從圖5可以看出,2000年熱點區域分布集中,主要集中分布在庫區尾部的主城七區(沙坪壩區、九龍坡區、渝北區、南岸區、大渡口區、江北區、渝中區)和庫區腹地萬州區的中心城區。主城七區集中體現重慶作為國家中心城市的政治經濟、歷史文化、金融創新、現代服務業中心功能,是高端要素集聚、輻射作用強大、具有全國性影響的大都市中心區,而萬州區亦是全市第二大城市、渝東北的區域中心城市,兩者均是經濟社會快速發展地區,人類土地利用活動劇烈,土地生態保護壓力較大。冷點區域分布相對零散,主要分布在庫區腹地的巫山縣、巫溪縣、奉節縣和庫區中部的石柱縣、豐都縣、武隆區和涪陵區,與這一時期的土地生態狀況較好區域(質量優、質量良好)分布基本一致。次熱點區域主要集中分布在庫區尾部的北碚區、渝北區、江津區和庫區腹地萬州區中心城區周圍；次冷點區域僅有零星分布。

圖5 三峽庫區重慶段土地生態狀況冷熱點區域的時空格局演化
Fig.5 Spatial and Temporal Evolution of hot and cold spots of land ecological status in the Three Gorges Reservoir Area of Chongqing

2000—2009年研究區土地生態狀況冷熱點分布狀況發生了明顯變化,庫區尾部的熱點區域范圍向渝北區、北碚區、沙坪壩區進一步擴大,庫區腹地萬州區的熱點區域出現縮小趨勢；而冷點區域則向庫區腹地西北部的開州區及北部的巫溪縣進一步拓展。位于熱點拓展區域范圍內的渝北區、北碚區,包含了內陸第一個國家級開放新區兩江新區,受到了其高速發展的經濟發展活動的影響,土地利用強度較大,區域土地生態保護面臨較大壓力。在冷點拓展區域范圍內的開州區和巫溪縣,受國家退耕還林工程、“天保工程”的大力實施,景觀格局多樣性逐步提高,土地生態狀況逐步得到改善。

2009—2014年,位于庫區尾部的主城九區(沙坪壩區、九龍坡區、渝北區、南岸區、大渡口區、江北區、渝中區、北碚區、巴南區)熱點區域未發生明顯變化,而在庫區腹地萬州區出現的熱點區域范圍則進一步縮小,主要受益于國家生態文明建設戰略的大力實施和“走生態優先、綠色發展之路”、“共抓大保護,不搞大開發”等綠色發展理念的深入踐行,庫區腹地土地生態環境得到的保護力度不斷增強。研究區冷點區域范圍未發生明顯變化,仍主要分布在庫區腹地的巫山縣、巫溪縣、奉節縣、開州區和庫區中部的石柱縣、豐都縣、武隆區等植被覆蓋相對較好地區。

3.3 土地生態狀況的轉移分析

運用ArcGIS 10.2對三期矢量圖層進行疊加分析,得到三峽庫區重慶段2000—2009年、2009—2014年和2000—2014年時段不同土地生態狀況等級之間的轉移矩陣(表5)。

由表5可以看出,2000—2009年期間,不同土地生態狀況等級之間的轉移表現為：生態狀況質量優、質量良好、質量中等、質量較差的土地轉移比重分別為53.85%、57.76%、44.67%、39.29%,且轉移比例最大的土地生態狀況等別分別對應為質量良好、質量中等、質量較差和質量差土地；質量差的土地幾乎未發生轉移,僅有1.38%,且全部轉移為質量較差土地。可以看出,2000—2009年土地生態狀況處于快速惡化階段。

2009—2014年,不同土地生態狀況等級之間的轉移表現為：生態狀況質量優、質量良好、質量中等、質量較差、質量差的土地轉移比重分別為5%、10.86%、11.63%、14.82%和3.44%,轉移比重遠小于2000—2009年期間,且轉移比例最大的土地生態狀況等別分別對應為質量良好、質量優、質量良好、質量中等、質量較差。由此可知,2009—2014年區域土地生態狀況逆轉明顯,區域土地生態狀況快速惡化的勢頭得到了有效控制,也表明國家生態文明建設戰略的實施在研究區取得了較好的效果。

總體來看,2000—2014年期間,生態狀況質量優、良好、中等、較差、差的土地轉移比重分別為51.19%、56.04%、42.19%、42.83%和1.8%,且轉移比例最大的土地生態狀況等別分別對應為良好、中等、較差、差和較差。不難發現,盡管區域土地生態狀況在2009—2014年得到了一定程度改善,但并未從整體上改變區域土地生態狀況,區域土地生態環境保護面臨較大的壓力。

表5 研究區2000—2014年不同土地生態狀況等級的相互轉移/%

4 結論與討論

本研究以三峽庫區重慶段為研究對象,基于“基礎-結構-效益-脅迫”框架構建了土地生態狀況評估指標體系,計算了區域土地生態狀況綜合指數并劃分土地生態狀況質量等級,通過CS+軟件和ArcGIS地統計模塊對研究區土地生態狀況綜合指數變異函數理論模型進行了擬合分析,在此基礎上,通過空間自相關、冷熱點分析和轉移矩陣分析方法,以2000年、2009年、2014年為3個年份為基礎,分析了2000—2014年研究區土地生態狀況時空演變狀況特征,結論及建議如下：

(1)本研究構建的土地生態狀況評估指標是借鑒PSR、DSR框架模型,從土地管理學、土地生態學角度出發,基于三峽庫區重慶段自然生態基底與人類社會發展對生態環境需求而選取的評價指標,改變了以往流域尺度上土地生態狀況評價中過多地依賴于社會經濟統計資料而對土地生態狀況自然屬性重視不夠的不足之處,能更加科學合理地表征三峽庫區的土地生態狀況。

(2)從時間演變上來看,14年來區域土地生態狀況表現出快速惡化-緩慢逆轉的變化過程。2000—2009年期間區域土地生態狀況處于快速惡化階段,9年來土地生態狀況較差(質量較差、質量差)的土地面積增加了399727.63 hm2,年均增加率為14.47%；2009—2014年期間區域土地生態狀況出現了緩慢逆轉,5年來土地生態狀況較差(質量較差、質量差)的土地面積為減少了49014.47 hm2,年均逆轉率為1.39%。不難發現,盡管區域土地生態狀況快速惡化的趨勢得到一定程度緩解,土地生態狀況安全形勢依然嚴峻,在“十三五”期間乃至今后更遠時期內,有關部門必須把實行最嚴格的生態環境保護制度落到實處,加強污染治理和生態保護、控制建設用地盲目擴張和水土流失、預防地質災害、科學實施山水林田湖生態保護和修復工程、深化生態環境監管體制改革、完善國土空間開發保護制度、提高綠色發展水平,促進土地生態系統安全平穩運行,為社會經濟可持續發展提供堅實保障。

(3)從空間分布上來看,區域土地生態質量呈現出庫區腹地、庫區中部、庫區尾部依次降低的分布特征,土地生態狀況較好區域主要分布在庫區腹部的巫山縣、巫溪縣、奉節縣、開州區以及庫區中部的武隆區、豐都縣、石柱縣等土地利用程度相對較弱、植被覆蓋好地區；而庫區尾部的主城九區,庫區中部的涪陵區、長壽區及庫區腹地的萬州區等區域性中心城市則由于近年來城鎮化、工業化的快速發展導致其土地生態狀況相對較差。可以看出,當前三峽庫區的城鎮化、工業化發展并未協調好與生態保護的關系,越是城鎮化、工業化快速發展的地區,土地生態安全水平越低；在未來的土地利用中,必須更加注重推進新型工業化、新型城鎮化建設,創新發展理念,轉變發展方式,從而實現經濟發展和生態保護的高度統一。

(4)從區域土地生態狀況變化的冷熱點格局來看,2000—2014年,熱點區域主要集中分布在庫區尾部的主城九區(沙坪壩區、九龍坡區、渝北區、南岸區、大渡口區、江北區、渝中區、北碚區、巴南區)和庫區腹地萬州區的中心城區；冷點區域主要分布在庫區腹地的巫山縣、巫溪縣、奉節縣、開州區和庫區中部的石柱縣、豐都縣、武隆區等植被覆蓋相對較好地區。研究表明,冷熱點分布在空間上存在趨于集群的現象,盡管熱點區域、冷點區域在2000—2014年范圍總體上呈現出逐漸增加的趨勢,但在空間上亦表現出了一定的分異特征：庫區尾部的熱點區域范圍不斷拓展,而庫區腹地的萬州區熱點區域范圍則表現出逐年減小的趨勢。近年來,重慶市在深入貫徹國家“創新、協調、綠色、開放、共享”發展理念基礎上,大力實施實施差別化國土資源政策,在主城九區,不斷完善城市功能,優化產業結構,不斷打造內陸重要的先進制造業和現代服務業基地、長江上游地區的金融中心和創新中心、內陸地區對外開放的重要門戶和現代化大都市；在庫區腹地則把生態文明建設放在更加突出的地位,加快經濟社會發展與保護生態環境并重,著力引導人口相對聚集和超載人口梯度轉移,著力涵養保護好三峽庫區的青山綠水,實現庫區人民安穩致富,建設天藍、地綠、水凈的美好家園。可見,土地生態質量狀況的冷熱點集群變化特征在一定程度上反映了全市差別化的國土資源政策和發展戰略。

(5)本研究構建基于“基礎-結構-效益-脅迫”模型的土地生態評估指標體系和采用空間變異函數模型、空間自相關分析、熱冷熱點分析方法的研究適用于區域土地生態狀況時空變化特征的診斷,有利于促進區域土地生態環境的保護和改善。但是,研究未對土地生態狀況變化特征的驅動因素或影響機理進行分析,區域土地生態狀況變化特征的驅動因素分析是今后值得進一步研究的方向。此外,本研究中采用極差歸一化法進行指標的標準化處理，未考慮指標閾值問題,而土地生態狀況評估指標閾值的確定是一個長期的復雜的學術問題,目前學術界對指標閾值問題尚未形成定論,有待深入研究。