苏锡常都市圈土地利用空间冲突及其生态效应分析

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改革开放40多年来,我国土地利用结构失衡现象严重,伴随着快速的城镇化和工业化进程,越来越多的自然土地利用类型开始转变为城市不透水面,并不断向开发利用水平较低的地区拓展,引发土地利用空间冲突。以土地利用变化为代表的城镇化进程同时也影响着区域生态系统的功能与结构,使得城市群面临着极为严峻的生态环境及资源开发利用问题,诱发生态系统服务效益锐减等现象。因此,本文以苏锡常都市圈为例,在分析研究区土地利用现状及变化的基础上,参考景观风险评价模型及空间冲突理论研究,针对研究区1990-2018年的土地利用空间冲突进行强度测定,探讨长时间序列下的土地利用空间冲突的空间分布、空间自相关及城乡梯度变化特征。考虑到区域生态系统服务功能同样与土地利用变化存在密切联系,本文选取并估算了碳储量、保水服务及维持生物多样性3项生态系统服务效益,探讨研究区土地利用空间冲突时序变化下的生态系统服务响应情况。研究结果表明:(1)1990-2018年,苏锡常都市圈各土地利用类型和空间格局均发生了显著变化。其中,建设用地面积不断扩张,实现了26.7%的年增长速率;从土地利用程度指数来看,苏州市姑苏区、无锡市新吴区及梁溪区、常州市天宁区及钟楼区土地利用程度指数较高(大于310);研究期间苏锡常地区土地利用总面积的24.05%发生了转移,建设用地的转入地类面积最多(350138.7hm~2),表明研究区建设用地侵占其它地类现象较为明显,林地的转入面积超90%是由耕地转入,说明区域退耕还林政策的实施有着一定的成效;城镇空间和农业空间的综合动态度表明这两种空间类型为土地利用变化的热点区域。(2)1990-2018年,空间脆弱性指数和空间冲突指数均呈现上升趋势,空间复杂性指数和空间稳定性指数则不断波动。研究期间,区域冲突指数均值由0.269上升到0.418,但在整体上仍以可控范围为主要分布类型;不同用地类型的空间冲突强度存在差异,林草地和水域空间冲突水平相对较低,以可控类型为主,整体波动幅度较小,建设用地空间冲突水平较高且失控类型有着进一步激化扩散的趋势;城乡及市区行政单元的过渡地带是空间格局变化最为频繁、空间冲突水平强度最高的区域,其次是城市内部;土地利用空间冲突存在空间相互关系,苏锡常地区空间冲突集聚水平开始向团状、块状规模分布,呈现出明显的汇合集聚特征。(3)城镇化进程导致的土地利用空间冲突大幅度升降对于碳储存、保水服务及维持生物多样性三项生态系统服务效益变化均有着显著的负向效应。而当土地利用空间冲突变化处于一定范围内的稳定状态时,在有利的外部条件情形下(如碳开发利用量减少、降水量增加及生态本底功能上升等)对三项生态系统服务功能的发展具有一定的正向促进作用。
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