摘要: 快速的城市化发展引起了土地利用/覆被剧烈变化，造成了生态环境破坏，人与自然的关系面临严峻挑战。土地利用变化能够改变生态系统结构，与气候变化、生物多样性、环境保护和粮食安全等重大问题紧密相关，使其日益成为社会共同关注的重大课题。土地利... 展开 快速的城市化发展引起了土地利用/覆被剧烈变化，造成了生态环境破坏，人与自然的关系面临严峻挑战。土地利用变化能够改变生态系统结构，与气候变化、生物多样性、环境保护和粮食安全等重大问题紧密相关，使其日益成为社会共同关注的重大课题。土地利用/覆被变化是国际地圈-生物圈计划和全球环境变化的人文因素计划的核心计划。同时是目前全球土地计划研究(Global Land Plan)的核心主题之一。 深入认知土地利用变化的过程、成因，以及自然、社会经济等因素如何影响土地利用变化，对促进区域土地利用资源合理利用有积极意义。通过构建科学合理的土地利用模拟模型，设定不同的土地利用情景，模拟县域尺度土地利用空间格局，分析土地利用与各影响因子之间的关系及不同政策情景下土地利用格局变化，结果可以为地区土地资源管理、生态保护、保障粮食安全和社会经济可持续发展提供有益借鉴和指导。 本文采用国际前沿的区域土地利用变化及其效应模型——CLUE-S模型，基于GIS空间分析和数理统计分析方法，以河北省卢龙县为例，通过构建模型，在2009年土地利用现状数据基础上，模拟得到2013年土地利用数据，然后与2013年土地利用现状数据进行对比检验，得到Kappa系数。在此基础上，设定三种不同土地利用政策情景，模拟得到不同情景下2020年卢龙县土地利用格局模拟图。三种情景分别为:1)自然发展情景;2）基本农田保护型情景;3）生态保护型情景。 结果表明: (1)2009-2013年间，耕地流出127.11km2，其主要流向园地、其他用地和建设用地，分别减少面积为35.63km2、20.71km2、51.35km2，共占流出总面积的84.73％。建设用地流出39.42km2，主要流向耕地，面积为31.02km2，占流转面积78.69％。其他用地流出115.94 km2，主要流向耕地和林地，分别减少面积为60.10km2和26.85km2。耕地补充来源主要来自于其他用地、园地和建设用地，面积分别为60.10km2、32.18km2和31.01km2，共占耕地总补充面积81.94％。建设用地补充来源主要来自于耕地，面积为51.35km2，占建设用地总补充量的62.11％。 (2)以2009年土地利用现状数据为基础，对卢龙县土地利用类型与驱动力之间的相关性进行Logistic回归分析，认为研究中选择的驱动力因素均与土地利用类型有较强相关性。ROC显著性检验验证了林地、建设用地、水域用地和其他用地具有较高的拟合优度，耕地和园地拟合度相对较低，主要原因是耕地零碎地块较多及园地分布较为分散的原因，与各驱动力之间相关关系较弱。总体来看，回归结果可以被应用与土地利用空间格局模拟。 (3)构建的CLUE-S模型，在综合分析卢龙县土地空间适宜性概率分布、转换规则和土地利用现状图的基础上，得到2013年研究区土地利用类型模拟图。运用2013年土地利用现状图和模拟图进行GIS空间分析，计算Kappa系数为0.8394，模拟结果较好，模型能够应用到情景模拟中。 (4)根据三种不同情景，重新设定土地利用需求，转换规则等参数，得到2020年研究区土地利用格局。在自然发展情景下，数量上建设用地继续大幅度扩张，空间上建设用地扩张以侵占其他用地和城镇周边部分耕地为主。在基本农田保护情景下，数量上耕地有所上升，空间上靠近划定基本农田保护区的耕地被侵占较少，质量较好的耕地得到了良好的保护。靠近基本农田保护区的其他地类对耕地有一定数量上的补充。与此同时，建设用地增长速度也有所放缓。在生态保护限制情景下，以河流水面、滩涂和县域东南部坡度较高林地为主的具有良好生态效应的土地得到了良好保护，水域用地和林地数量上有较大涨幅，空间上有侵占耕地的倾向。建设用地也以占用其他地类为主，没有占用划定的生态限制区。因此，河北省卢龙县今后确需在保证合理的建设用地总量的前提下，实施基本农田保护和生态保护政策，确保地方粮食安全和生态安全。 收起