浙南山区耕地生态质量演化、功能分区及生态管护策略

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耕地作为半自然半人工生态系统,其生态质量演化将直接影响粮食生产、区域生态环境及资源可持续利用。然而在目前的耕地保护政策体系下,对耕地生态质量及耕地生态系统多功能性认知不足,耕地生态维度的管护手段力度不够,耕地生态质量衰退引发的生态环境问题日渐凸显。生态文明建设背景下,如何揭示耕地生态质量演化特征,合理定位耕地生态系统功能分区,并实现科学系统的耕地生态保护与可持续管理已成为我国新时代耕地保护政策的重要命题。本研究在梳理国内外相关研究的基础上,结合浙南山区实际情况与典型特征,以浙南山区缙云县为研究区,构建耕地生态质量综合评价体系,剖析耕地生态质量多尺度时空演化特征,综合运用相关分析、冷热点分析、聚类分析等方法进行耕地生态系统多功能分区,提出浙南山区耕地生态管护的综合治理策略,为完善数量、质量、生态“三位一体”的耕地保护制度与耕地资源的可持续利用提供理论与现实依据。本文的研究结论主要有:(1)从“要素-结构-功能”三个维度解析耕地生态质量内涵,构建了包含本底质量因子、空间结构因子和生态服务因子的浙南山区缙云县耕地生态质量综合评价模型以评估研究区耕地生态质量情况。结果表明,时间变化上研究区耕地生态质量先增长后下降,空间变化上研究区耕地生态质量高值区分布在东北部及东南部,低值区分布在部分中心城区及地形起伏度较大区域。(2)对耕地生态质量进行多尺度时空演化特征分析表明:地块尺度上,研究区北部、东部耕地生态质量有提升趋势,中部城区和南部有下降趋势;地形单元尺度上,高海拔区耕地生态质量最佳,中海拔区最差;乡镇尺度上,前路乡和壶镇镇生态质量损益排序情况相对靠前,仙都街道等城区的耕地生态质量变动降幅较为明显。(3)以耕地生态质量评价结果为基础,采取“优先级+主导功能”相结合的方法开展耕地生态系统功能分区。通过空间自相关下的冷热点分析识别耕地生态质量“要素-结构-功能”三个维度的空间集聚与冷热点分布特征,根据多重热点叠加分析识别功能区划优先级。基于耕地生态系统服务权衡协同关系,采用k-均值聚类分析的方法,将研究区耕地生态系统分为粮食主产区、综合整治区、生态涵养区及文化休闲区四类主导功能区。结合优先级和主导功能最终将研究区耕地生态系统分为八类功能分区。(4)基于耕地生态质量评价与演化特征,结合耕地生态系统功能分区,提出“约束-激励-提升”的耕地生态管护策略:一是要构建基于生态指标评价的耕地生态管护评价制、监测制和责任制下的约束机制;二是要构建基于生态等级账户和生态损益情况的耕地生态管护激励机制;三是要构建基于尺度分析与功能分区的耕地生态管护差异化提升机制。
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