土地利用及生态环境效应是全球环境变化研究的重要组成部分,是可持续发展研究的核心问题。本文以西安市城市边缘区南区为例,采用1990年、1996年、1998年、2000年和2002年五个代表年的土地利用数据,以及1990年和2002年两期的土地利用现状图,应用GIS空间分析软件,对研究区内的土地利用空间结构、土地利用变化的区域差异以及土地利用变化引起的生态环境质量变化进行相对定量的分析和评价,得出以下结论: (1)城市边缘区是区域土地利用变化异常活跃的区域之一,是城市生态环境的“敏感地带”和“脆弱危机带”,由于生态环境变化的复杂性、易变性、过渡性和脆弱型,其被誉为生态环境变化研究的天然“实验室”。城市边缘区土地利用变化最根本的特性是城镇村及工矿用地(居工地)“遍地开花”,大面积增加,而耕地却大量减少,空间上被蚕食。 (2)城市边缘区土地利用空间结构具有明显的规律性,土地利用类型在空间分布呈现出距离层次性,即随着距离城市主城区的增加,其主导土地利用类型发生了规律性变化,表现为:居工地主导型→耕地与居工地主导型→耕地主导型→耕地与林地主导型、林地与耕地主导型→林地主导型。 (3)研究区土地利用变化以耕地和居工地变化为主,耕地变化为主和以居工地变化为主的乡镇、街道办的数量占研究区内乡镇、街道办总数目的94%。其中,耕地变化呈现出明显的“半圈层”式的空间格局:以一级耕地变化强度区为核心,向外围(研究区东、南、西三个方向)逐级递减。居工地变化强度较大的乡镇、街道办同时也是耕地变化较大的乡镇、街道办;居工地变化在空间上表现为一级变化强度区呈现出由北向南空间延伸拓展的趋势,这与西安市城市南北方向发展轴的轴线效应不谋而合。 (4)利用国内外学者对不同生态系统服务功能价值测算的结果,构建土地利用变化的生态环境质量指数,指出1990-2002年间,研究区内总体生态环境质量出现微弱的衰退。在空间格局方面,生态环境质量低值区与较低区东西对称,而生态环境质量高值区与较高区在空间上表现为东西向延伸,此格局必将对区域生态环境造成深远的影响。 (5)研究区生态环境质量变化主要是由耕地、园地、居工地变化而引起的,其中,由耕地向居工地转化是区域生态环境质量衰退的最主要原因,而耕地向园地方向的转