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土地是人类生产、生活的物质基础,是一种极为重要的资源。我国国土面积广泛,但同时人口基数大、优质耕地资源少、土地退化现象日趋严重,如何在有限的国土面积中,合理配置土地、提高土地利用率和土地产出,成为当前大力推进区域土地利用可持续发展战略目标的研究热点之一。近年来澜沧县大规模引进桉树、橡胶、咖啡等人工经济园林,取代了原有的耕地、次生常绿阔叶林、思茅松林等土地利用类型,同时随着澜沧县糯扎渡水电站项目以及澜沧机场项目等的建设实施,澜沧县水域、建设用地、自然林和园地用地类型面积发生较大变化,这在一定程度上对澜沧县生态系统环境和区域产值结构造成了影响。因此,选取澜沧县作为研究对象,从社会、经济、生态三个方面优化土地利用结构,为澜沧县土地利用规划、可持续发展战略等的制定提供参考。本研究以总面积约束、人口总量约束、耕地保护约束、城乡建设用地规划约束、生态环境约束、其他宏观约束和数学模型约束等七个方面构建约束条件,以社会、经济及生态效益为数量结构优化目标,以最佳土地利用适宜性和空间紧凑性为空间结构优化目标,构建GMDP-ACO优化模型,对澜沧县土地利用结构进行优化配置。主要结论如下:(1)澜沧县土地利用类型以林地、耕地和园地为主,城镇建设用地少,森林覆盖率超过63.1%,生态环境相对较好;单位土地的平均产值低于云南省和全国同时期水平,土地利用经济效益产出低;城镇建设用地和农村居民点用地受人类活动干扰大而斑块密度指数小而紧凑性指数较大,牧草地面积小、分布位置集中,斑块密度指数小、紧凑性较好,其余用地类型的斑块密度指数较大、紧凑性较差;各类型用地的分维度指数均小于1.1,几何形状比较规则。(2)以社会效益指数、土地经济效益产出和生态系统服务价值为目标,构建基于灰色多目标动态规划模型(GMDP)的澜沧县土地利用数量结构优化配置。2020年土地利用数量结构优化中,分别设定人口增长慢、适中、快为三种情景。结果显示:三种情景下的优化方案经济效益和生态效益相对现状和《澜沧拉祜族自治县土地利用总体规划(2010-2020年)》(简称《总规》)中的土地利用结构方案均明显提升;社会效益指数均低于现状,但是情景一和情景二下的优化方案,社会效益比《总规》具有一定的优势,情景三则略低于《总规》。三种情景下的优化方案中,各土地利用类型的面积变化趋势均为耕地、林地、农村居民点用地和自然保留地减少,园地、城镇建设用地、其他建设用地和水域增加,牧草地基本保持不变。在综合对比分析三种情景下的土地利用效益和人口总数后,确定情景二下的优化方案作为2020年最佳土地利用数量结构。2025年土地利用数量结构优化结果显示:优化后经济效益和生态效益相比现状和《总规》明显提升,社会效益低于现状和《总规》,但是人均耕地占有量仍然超过《总规》限定的最小值0.38ha/人,达到0.423ha/人,粮食安全可以得到保证;优化后各用地类型面积相比现状和《总规》的变化趋势与2020年土地利用优化结果一致。(3)以最佳土地利用适宜性和最大空间紧凑性为目标,构建基于蚁群优化算法(ACO)的澜沧县土地利用空间结构优化配置。2020年土地利用空间结构优化结果显示:适宜性方面,优化后城镇建设用地适宜性明显提升,耕地、林地、牧草地和农村居民点用地的适宜性相比现状和《总规》在一定程度上得到改善,园地的适宜性略低于现状,但高于《总规》,整体土地利用适宜性水平提升;紧凑性方面,优化后各土地利用类型的斑块密度指数明显降低,分维度指数中耕地、林地、农村居民点用地基本保持不变,城镇建设用地和自然保留地相对现状和《总规》均增加,优化后用地类型的紧凑性指数均增加,土地利用破碎化程度明显改善;地类空间转移方面,优化后地类空间转移较大的为耕地、园地、林地和自然保留地,相比《总规》,优化后更多的优质耕地和林地资源将得到保护。2025年优化结果在适宜性、紧凑性和地类空间转移上相比现状和《总规》,变化趋势与2020年土地利用优化结果一致。(4)以GeoSOS为平台,构建澜沧县土地利用结构优化体系。筛选α、β、ρ参数,建立ACO优化算法,验证的整体精度为94.07%, Kappa系数为0.91。依据2020年土地利用结构优化配置结果与现状和《总规》中土地利用结构在数量结构和空间结构上的对比分析,优化后研究区经济效益和生态效益大幅改善,社会效益维持稳定,土地利用适宜性和紧凑性提高,表明GMDP-ACO土地利用结构优化模型适用于山区土地利用优化。