城镇化背景下三峡库区农村土地利用变化及其生态环境效应——以重庆市万州区为例

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中国城镇化发展过程中产生的区域生态环境问题已经引起全社会的广泛关注。快速的城镇化发展吸引了大量人口由农村转移到城镇,导致城镇地区不透水地表迅速扩张和农村地区耕地撂荒现象日趋严重,土地利用发生显著改变,这对区域生态环境和社会经济产生了重要影响。三峡库区地处四川盆地与长江中下游平原的结合部,内部人口密度较大且土地后备资源较为不足,城镇化的发展一方面使库区大量的耕地被不断扩张的城镇用地所占用,另一方面也使大量的农村劳动力发生转移,库区的人地关系趋于紧张。此外,三峡工程的建设使库区产生了大量移民,这改变了库区原本的人口分布,使库区城镇化水平在短时期内发生了跨越式的发展,库区内部生态环境也随之发生显著改变。因此,研究三峡库区城镇化发展背景下劳动力转移和土地利用变化以及生态环境的变化状况,对研究山区的城镇化发展有重要的理论和现实意义。  本研究选择位于三峡库区中部的万州,在已有的理论基础上,分析万州区的城镇化发展水平,并结合遥感调查、问卷调查和样地监测等手段,在不同尺度上分析与万州建成区近、中、远等不同区域的农村土地利用的变化状况和农村劳动力的转移规律,并分析城镇化影响下农村地区的生态环境的变化状况。主要结论有:  (1)万州区城镇化发展迅速。2000-2014年间城镇化率从36.3%增加至61.1%,增幅68.32%,同时城市建成区面积扩张4.02倍,全区建设用地面积增长4.56倍。调查问卷表明,有48.20%的农村劳动力较大部分时间在外进行务工等行为活动,常年转移至省外、重庆其他区县、万州主城区、万州其他乡镇和本地乡镇的比例分别占总人数的24.92%、5.72%、10.05%、0.94%和6.56%,外省和万州主城区是劳动力最主要的转移目的地。劳动力转移具有多尺度特征。在乡镇尺度,随着与人口聚集中心(万州建成区)距离的增加,劳动力转移的比例随之降低,其中转移至万州主城区的人口主要来自近城区,近城区平均有14.16%的劳动力转移至万州建成区,远高于而中间区和远城区;中间区平均有31.3%的劳动力转移至外省,高于近城区和远城区的转移比例。  (2)城镇化带来了土地利用的剧烈变化,主要表现为建设用地的增加和耕地的减少,同时土地利用方式和强度也发生较大的变化。2000-2015年间万州最为主要的土地利用变化类型是耕地和林地转变为建设用地,以及农村耕地的撂荒。不同区域发生转变的强度也有所不同,变化强度表现为近城区>中间区>远城区,近城区耕地减少面积占近城区面积的5.79%,大于中间区的4.38%和远城区的4.03%;近城区建设用地增加面积占近城区面积的5.46%,明显高于中间区的3.35%和远城区的1.64%。林地、耕地和撂荒地是万州农村地区主要的土地利用类型,在调查的20个典型小流域中,土地利用以耕地和林地为主。分别占流域面积的32.51%和41.45%,而土地撂荒现象突出。撂荒地占15.05%,平均撂荒比例为30.38%。撂荒的区域差异明显,总体而言,撂荒比例呈现近城区<中间区<远城区。  不同区域土地利用强度也有所不同,中间区的平均耕地复种指数最高,近城区次之,远城区最低;随着距中心城区距离的增加,化肥用量呈明显的减少趋势,而农家肥用量呈明显增加趋势。劳动力转移是影响耕地撂荒的重要因素,其中劳动力转移的去向和撂荒状况显示出较好的相关性,转移至较远地区的劳动力比例对该区域撂荒具有重要的影响。当劳动力大量转移至较远的区域,当地的撂荒风险就会增大,而劳动力就近转移则可以降低撂荒的风险。此外,土地流转则有效缓解了耕地撂荒,特别在偏远地区。大规模的耕地流转可以改变耕作方式、耕作强度和农田管理模式,甚至影响当地劳动力的转移。  (3)城镇化的发展导致区域景观格局趋于破碎,但生态系统服务有所提升。2000-2015年间,万州区不同景观类型均受到了不同程度的干扰,总体而言,在全区尺度,受到干扰强度最大的是耕地和建设用地。其中,近城区受到的干扰强度最大,中间区受到的干扰强度小于近城区,但大于远城区;在流域尺度,近城区破碎的程度最高,远城区最低。耕地撂荒之后的生态服务发生了较大变化,产水量、土壤保持量和洪水缓解量均得到不同程度的提升。其中,产水量平均增加2.99%;潜在土壤侵蚀量平均减少0.22%,实际土壤侵蚀量平均减少17.7%;减洪量平均增加8.41%,提升程度表现为中间区>近城区>远城区。  (4)研究区生态环境总体呈现好转的趋势,但仍有新的污染问题。撂荒导致区域土壤理化性质发生改变,各地类的平均砂粒含量均表现为近城区>中间区>远城区,表明随着城镇化影响能力的减弱,土壤颗粒呈明显的细化趋势。撂荒对控制径流的氮磷流失起到了一定的作用,同时增加了土壤的容重,粗化了土壤机械组成,万州区撂荒地土壤容重平均为1.55g/cm3,大于耕地和果园的平均土壤容重;撂荒地土壤平均砂粒含量为25.7%,颗粒相比耕地和果园较粗。撂荒使土壤的有机质含量升高,同时使氮素、磷素和钾素的含量有所下降,撂荒地的土壤重金属含量较耕地和果园也有明显的下降。随着近年来流域撂荒比例持续增加,流域地表径流的氮、磷浓度持续下降,特别是撂荒比例达到50%后,流域出口断面污染大幅降低,耕地中撂荒比例每增加5%,氮浓度降低8.20%,磷浓度降低10.48%。但城镇化的发展促进了水产养殖业的发展,导致养殖型的库大量涌现,使塘库氮磷含量增加。
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