扎鲁特旗土地利用变化及其生态环境效应
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摘 要：基于内蒙古自治区扎鲁特旗2000年、2005年的土地利用图形数据，选用生态意义较明确的景观特征指数，对扎鲁特旗土地利用变化及区域生态环境效应进行分析，从区域尺度定量分析扎鲁特旗的景观空间格局，揭示扎鲁特旗2000—2005年五年间的土地利用变化趋势。结果表明：2000年、2005年面积最大、分布最广的景观为草地景观；2000年、2005年草地面积有所增加，旱地、沼泽地、未利用土地面积减少较多；2005年与2000年相比，生态环境指数有所提高。
关键词：土地利用；生态环境效应；扎鲁特旗
中图分类号：F127 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2013）10-0151-03
引言
当前，随着对全球环境变化研究的深入，人们越来越认识到，土地在人类社会活动中不可替代的作用[1]，在未来的数十年间，由土地利用与土地覆盖变化所带来的影响，要等于甚至大于潜在气候变化所带来的影响[2～3]。因此，进行土地利用格局及可持续发展分析，对环境和经济的持续健康发展等都具有重大意义[4]。国际地圈生物圈计划和全球环境变化的人文因素计划联合提出了土地利用与土地覆盖变化（LUCC）研究，该项研究计划涉及多项土地利用变化的内容，研究土地利用变化与人的关系 [5～7]。
内蒙古自治区扎鲁特旗地处中国北方农牧交错带典型区域。近年来，该旗的人类活动对土地利用的强度迅速增加[8]。解决该区的土地退化问题，应从调整当前不合理的土地利用方式和过大的利用强度入手，逐步实现当地土地资源的合理利用[9]。为此，本文通过对景观格局指数与生态环境指数间相关关系的分析，定量揭示扎鲁特旗景观空间格局对生态环境的影响程度，旨在为研究区退化生态系统的恢复与重建、区域土地利用规划和生态环境管理决策的制定提供基本的理论支持。
一、研究区概况
扎鲁特旗位于内蒙古自治区通辽市西北部，地处科尔沁沙地北部，地貌特征上呈现出从西北部的中山山地逐渐过渡到西南侧的低山丘陵和倾斜冲积平原。该旗是北方农牧交错带的典型地段[10]，受自然和社会因素的影响，该旗土地利用方式呈现出明显的过渡特征。农区、牧区镶嵌分布，土地利用模式在空间上交替变化。全旗气候受内蒙古高压控制和季风影响，该旗同时还处于中国干湿交替带、地形梯度联结带和科尔沁沙地边缘带以及全球变化过程中北半球欧亚大陆的第三个高增温区[11～12]。
二、研究方法
（一）土地利用景观斑块类型划分
考虑到退耕还草背景下景观格局研究的需要和扎鲁特旗的地理环境状况，应用时将土地资源二级分类归并为水田、旱地、有林地、灌木林地、疏林地、其他林地、高覆盖度草地、中覆盖度草地、低覆盖度草地、水域、城乡工矿居民用地、沙地、盐碱地、沼泽地和石砾地共15种景观斑块类型。
（二）景观特征指数计算
从斑块类型和景观两个水平上，选用生态意义较明确的景观特征指数：斑块类型面积（CA）、景观类型面积比例（PL）、斑块数（NP）、平均斑块面积（MPA）、最大斑块指数（LPI）、斑块分离度（F）以及景观多样性指数（H）、优势度指数（D）、均匀度指数（E）和景观破碎化指数（C）等，来分析研究区景观格局的空间变化特征[13～17]。
（三）区域生态环境指数（EV）计算
引用杨述河等人[18]依据专家征询和层次分析法得出的土地利用分类系统及其生态环境指数赋值表，基于研究区土地利用二级分类系统中各类景观面积的大小，以EV定量表征某一区域内生态环境质量的总体状况，EV值越大，表示生态环境质量越高。其计算公式为：
EVt=（LUiCi/A）
式中LUi为区域内t时期第i种景观类型的面积，Ci为生态环境指数赋值，A为区域总景观面积。
三、结果与分析
（一）扎鲁特旗2000年、2005年土地利用结构及变化分析
由表1可得出，2000年、2005年的研究区优势景观类型没有发生改变，均为草地，水田面积较小，旱地、沼泽地及未利用土地面积减少较多。
（二） 扎鲁特旗2000年、2005年土地利用景观特征指数及变化分析
1.斑块水平上景观特征指数分析
通过计算统计得出扎鲁特旗2000年、2005年各景观类型的斑块个数比例及斑块分离度。可知2005年与2000年相比，斑块总数有所下降，旱地、林地、未利用土地的斑块数均有明显减少，只有草地景观的斑块数有所增加；水域、沼泽地、未利用土地的斑块分离度有明显增加，只有林地和草地的斑块分离度有所下降。
2.景观水平上景观特征指数分析
从景观水平上统计发现，扎鲁特旗2005年与2000年相比，景观多样性指数有所下降，均匀度指数及景观破碎化指数都是略有下降，景观优势度指数有所提升。
（三）扎鲁特旗2000年、2005年生态环境质量及变化分析
整个研究区的2000年及2005年的生态环境指数计算结果（如表3所示）。2005年与2000年相比，总体生态环境指数上升。通过对土地利用和景观数据的分析看出，扎鲁特旗的土地利用以草地为主，适宜发展林牧业。
表3 扎鲁特旗2000年、2005年生态环境指数
结语与讨论
本研究表明了2000—2005年，即实行了退耕还林花草政策的第一个五年，林地、草地景观面积均有很大提高，旱地、未利用土地景观面积下降较多，从而使区域生态环境指数有所增加。
自然环境为扎鲁特旗人类的生存和发展提供了空间和自然资源，2000—2005年，经过五年的退耕还林还草生态修复工程的建设，扎鲁特旗（含霍林郭勒市）的退耕还草工程实施成效较为明显，由此可见，（1）草地与林地的面积越大，生态环境指数越高，所以应注重草场植被保护，做好草畜平衡，并进行人工造林；（2）大力进行防沙治沙工作，按土地沙化程度不同分类保护、治理；（3）提高耕地利用率，调整畜牧结构；（4）提高全民生态意识，减少人为干扰，控制人口，全面提高自然环境自身的恢复能力。