浅析土地利用变化对生态系统的影响及建议 2.docx

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浅析土地利用变化对生态系统的影响及建议2

浅析土地利用变化对生态系统的影响及建议

岳敏

（内江师范学院地理与资源科学学院，四川内江641199）

摘要：

土地利用／覆被变化是全球环境变化的重要组成部分和主要原因之一，不仅带来了地表结构的巨大变化，而且对生态系统服务也造成重要影响。

土地利用变化和生态系统研究已成为国际上生态学和地理学等跨学科研究的热点之一。

从土地利用变化和生态系统服务的概念及其影响因素分析入手，综述了土地利用面积变化、土地利用方式变化和土地利用空间格局变化等对生态系统服务的影响，归纳了土地利用变化对生态系统服务的影响研究的主要方法，分析了相关研究的不足，并提出了加强土地可持续利用、优化土地利用、合理开发资源等建议，以期对我国的土地利用变化与生态系统影响研究提供科学参考。

关键词：

；生态系统；土地利用；优化方案；建议

AnalysisMethodAnalysisoftheImpactofLandUseChangeonEcosystemandSuggestions

YueMin

（CollegeofGeographyandResourcesScience，

NeijiangNormalUniversity，Neijiang，Sichuan641199，China）

Abstract

:

Landuse/coverchangeisanimportantpartoftheglobalenvironmentalchangeandoneofthemainreasons.Itnotonlybringsaboutgreatchangesinthesurfacestructure,butalsohasanimportantimpactonecosystemservices.Landusechangeandecosystemresearchhasbecomeoneofthehotspotsininternationalinterdisciplinaryresearchsuchasecologyandgeography.Basedontheanalysisoftheconceptsofland-usechangeandecosystemservicesandtheirinfluencingfactors,theimpactsofchangesinland-useareas,changesinland-usepatterns,andchangesinland-usespatialpatternsonecosystemservicesarereviewed,andtheland-usechangeimpactsonecosystemsaresummarized.Themainmethodsforthestudyoftheimpactofservices,analysisoftherelatedresearchdeficiencies,andputforwardproposalstostrengthenthesustainableuseofland,optimizelanduse,andreasonablydevelopresources,withaviewtoprovidescientificreferenceforChina'slandusechangeandecosystemimpactresearch.

Keywords:

ecosystem;landuse;optimizationplan;suggestion

浅析土地利用变化对生态系统的影响及建议

岳敏

（内江师范学院地理与资源科学学院，四川内江641199）

0引言

土地是人类生存生活之本。

土地的生态服务价值和功能在推动社会进步和经济发展中起着不可或缺的作用。

然而近年来，随着中国农业生产强度和深度不断扩大、人口增长、城镇化和工业化发展，传统的土地生态系统循环模式已经发生极大的改变，必将对其可持续发展产生不利影响。

已有多人研究报道由于人类对土地资源的持续及过度利用而导致生态环境恶化的案例。

随着生态环境的恶化，土地生态安全问题已经成为21世纪人类所面临的主要问题之一。

作为生态安全研究的热点和关键问题，土地生态安全评价是国家和区域可持续发展的基础，是构建环境友好型和资源节约型两型社会、推动生态文明建设的重要保障。

土地生态安全状况受土地利用及覆盖变化影响较大。

同时，当前的土地矛盾己经演变成社会冲突甚至暴力的一个重要根源。

城镇建设存在大拆大建、摊大饼和效率低下的问题，空气污染严重，交通拥堵，房价高企。

土地违法形式更加多样，甚至大多涉及地方政府，而且呈现“梯度西进”的态势。

同时，长期不合理的开发利用和巨大的人口压力引起的水资源短缺、水土流失、沙漠化、生物多样性减少、土壤污染、地下水污染等生态问题持续加剧，对我国生态安全造成严重威胁。

化肥、农药、地膜的大量投入，使农业成为污染严重的领域，土地资源遭受难以承载的压力。

鉴于存在的严重问题和严峻挑战，党和政府推出了一系列政策。

2005年中共中央提出了建设社会主义新农村20字方针：

生产发展、生活宽裕、以及乡风文明、村容整洁和管理民主。

2007年“一号文件”针对农地利用中存在的生态问题，指出必须注重开发农业的多功能性。

党的十七大报告提出生态文明的理念。

2010年的一号文件则提出了推进城镇化，并以此促进城乡统筹发展。

十八大报告特别提出要走“新型城镇化”的道路，即加强城乡统筹，促进城乡一体化，实现产城互动，资源节约集约利用、建设生态宜居、和谐发展的城镇。

针对许多地方砍树、填湖、盖楼，钢筋水泥“森林”刺眼，绿色自然风光难觅的现象，2016的中央城镇化工作会议要求把城市放在大自然中，不但做到慎砍树、不填湖、少拆房，还要让人“望得见山、看得到水”“记得住乡愁”。

1研究进展与研究内容

1.1国外研究现状及分析

土地利用与土地覆被变化研究是随着全球变化和可持续发展的不断深入研宄而开展起来的。

近年对土地生态系统各种服务的监测、驱动力和社会、经济、生态效应进行了研究，并发展出多种具体模型，如土地利用／覆盖变化研究（ＩＧＢＰ和ＩＨＤＰ）、土地利用划分（联合国粮农组织的）、土地变化（国际系统分析研宄所）、土地利用与覆盖研宄（国际地理联合会）等。

特别是“千年生态系统评估（ＭＡ）”项目在以前研宄的基础上对土地的各种服务做出了系统的划分，并初步分析了各种功能变化对可持续发展的影响。

从格局变化向功能转变正在成为当前国际土地科学研究的趋势，目的是评估在多元化利用条件下土地提供的产品、月艮务和功能，及其带来的生态、社会和经济效应，实现对土地利用的科学管理。

全球土地计划（ＧＬＰ）把研宄土地服务及其与政策背景的关系作为研究的主要任务，增强土地系统利用决策的可持续性。

欧美国家己经认识到了土地生态系统服务的重要性，积极开展了相关研宄项目。

只是不像我们国家，欧美等地的喀斯特地区连片面积不大，不是传统的农业耕作区。

再加上人口稀少，人地矛盾不突出等原因，关于喀斯特地区土地利用变化方面的研宄不是太多。

目前，国际上更加强调土地各种服务的变化对人类福祉的影响及调控机制分析，更加强调案例研宄，比较研宄，定量化研究。

德佩罗、马丁洛佩兹等利用面对面问卷调查的方式，提出了评价生态过程和服务的理论、模型，以及各生态系统服务类型之间的决策机制。

还有学者通过居民对土地的生态服务和经济收益的权衡进行了比较，考虑在土地利用政策时应考虑区域等方面的差异。

在2011年，ＰＣＡＳＴ重新审视1996年的报告，发布了《维持环境资本：

保护社会和经济》报告，其中提出了进一步将自然资本和其信息资料纳入决策过程，并呼吁对生态系统服务趋势的评估，提高各机构开发和使用生态系统服务估值的能力，以使生物多样性和生态系统的信息，与社会经济和地球物理数据一起，更容易为研宄和决策机构所获得。

ＮＳＴＣ环境，自然资源和可持续发展（ＣＥＮＲＳ）委员会的任务是对总统科技顾问委员会的建议做出回应，并开发一个计划利用现有的程序来监测和评估生态系统服务的趋势。

该ＰＣＡＳＴ报告力促美国于2012年成为国际政府间生物多样性和生态系统服务平台（ＩＰＢＥＳ）的签署方。

1.2国内研究现状及分析

从20世纪50年代我国开始进行了大量的土地利用方面的研宄。

在土地利用调查、基础图件编制和基础理论研究等方面积累了丰富的资料与研究成果。

近年来我国学者在土地利用的各种效应的监测、数据库构建、驱动力分析和建模以及对全球变化的响应等方面的探索，发展了切合我国国情的理论和模型，取得了多项研宄成果。

对土地的社会、经济和生态系统服务进行了理论和定量化等方面的研究。

主要包括，耕地非农化对粮食问题的影响、耕地补偿、效益核算、生态安全以及土地政策等；土地多功能利用与生活水平提高的最佳途径研究：

多功能耕地保护当中的理论问题；土地利益中农民受偿意愿及经济补偿研究；土地功能度量框架的初步构建；定量监测方法；土地各种服务对土地利用决策的影响等。

这些研究对土地服务的划分、度量和影响因素有了较为深入的认识，为进一步的深入研宄奠定了科学基础。

土地服务、驱动因素及其福利影响等因素的系统性研究尚处于开始阶段，不能符合社会可持续发展和土地资源可持续管理的需求。

葛菁通过构建不同的土地情景，分析了二滩水库集水区各种情景下的效益，己选择对福祉提升幅度最大的情景格局。

su等以黄土高原延河流域为例，bai等以河北白洋淀地区为例开展了生态系统服务各类型之间的权衡与协同关系研宄。

傅伯杰提出未来生态系统服务研宄的优先领域和重点方向以及政策建议。

李双成分析了国内外的研究进展和局限性，并对研宄趋势进行了展望，提出了地理学在此领域的研宄范式和优先主题。

以上分析可知，土地资源管理研究越来越重视自然、人文因素的综合研究、地区比较研究、驱动机制研宄。

然而由于研宄案例涉及资源类型不尽相同，因此研究结果难以比较，制定出的管理政策措施针对性不强。

特别是目前对西南地区的土地研究更多的则是集中在土地利用格局、技术手段与方法、生态安全及生态承载力等方面。

城镇化背景下的西南山地土地生态系统服务度量及权衡的系统、实证研宄还不多见。

1.3研究内容

（1）国内外土地利用对生态系统影响的综述，提到了多位学者给出了不同地域土地利用对生态系统影响，分析了原因和结论。

（2）给出并介绍土地利用对生态系统影响的两个重要方式，包括土地利用方式变化

对生态系统服务的影响、土地利用空间格局变化对生态系统服务的影响。

（3）总结了土地变化对生态系统影响的建议，分别从土地可持续利用措施和土地利用优化这两个大方面展开。

（4）对全文研究给出总结与发展

2.土地利用变化对生态系统的影响

2.1土地利用方式变化对生态系统服务的影响

生态系统服务来源于生态系统过程和功能，土地利用方式变化改变生物生境和资源的时空分布，对生态系统的生态过程和生态系统服务造成影响。

Carpenter等认为土地利用方式变化和不同的土地管理措施通过改变生态系统的结构和过程而影响其服务功能。

Kremen等则提出了一个考虑土地利用方式变化影响生态系统服务功能与价值的概念框架，用于评价土地利用方式变化对授粉等生态服务功能的影响。

人类不合理的土地利用方式将带来严重的生态环境问题，如大气质量下降、土地荒漠化与土地污染、水资源短缺、非点源污染和生物多样性减少等，极大的影响了生态系统服务的孕育、表达和传递。

Lemer等研究发现，非洲南部的干旱草原过度放牧、农作物栽培和灌溉等农业开发导致景观连接性被破坏，如水文过程、有机质与营养物质的再循环等，生态过程的破坏或中断使植被覆盖度和初级生产力降低、生物多样性减少，并影响土壤水分和养分保持能力，导致了区域生态系统服务价值的下降。

然而，也有学者指出，现有研究多针对单一要素进行研究，或对由土地利用类型变化引起的生态系统服务价值的变化进行研究，缺乏土地利用变化影响区域生态系统服务的生态学过程和机理等方面的研究。

土地利用方式与生态系统服务的密切关系主要体现在不同土地利用类型的各单项生态系统服务存在差异。

比如，农田生态系统侧重于食物生产服务功能；森林生态系统侧重于生物多样性维持、土壤保持、气候调节等服务功能；水体与湿地生态系统侧重于水文调节、废物处理等服务功能。

土地利用方式变化导致了各单项生态系统服务价值的变化，从而影响生态系统服务总价值。

一般来说，人类适度干扰的土地利用类型下，供给服务较高，调节和支持服务相对较小；而干扰程度较低的自然生态系统下，供给服务较小，但调节和支持服务相对较强。

吴大千等指出，滩涂地、灌草地和水域是生态系统服务价值构成中贡献最大的3种土地利用类型，滩涂地和水域的面积变化对整个区域生态系统服务价值的变化起着决定性的作用。

吕昌河等认为农业生产中土地利用方式变化会造成区域生态系统服务价值的冲突，如草地开垦为耕地，加强了生态系统的产品供给服务价值，但弱化了其在保持水土方面的调节和支持服务价值。

岳东霞等通过回归分析发现，民勤绿洲农业种植结构转变使得经济作物面积增加、粮食单产提高，对农田生态系统服务价值变化的率分别达到了显著和极显著的水平。

由上可知，土地利用方式变化与生态系统服务价值具有强相关性。

农业开发和城市化等人类活动主导的土地利用方式变化往往导致区域生态系统服务价值下降，这表明在土地利用实践中应考虑其生态环境效应，依据景观生态学原理，进行合理规划和布局，调整土地利用方式和结构，并构建合理的生态系统服务总价值结构，实现土地利用效率以及生态系统服务效益的最大化。

2.2土地利用空间格局变化对生态系统服务的影响

土地利用空间格局影响能量、物质以及生物在景观空间中的运动，不可避免的影响或制约景观中的物种运动、水分和养分迁移、非点源污染形成等生态系统过程以及景观中的种群动态和生物多样性。

不同的土地利用空间格局产生不同的生态效应，并影响区域生态系统服务。

Ｆｕ等比较黄土高原坡面尺度上不同土地利用格局后发现：

与林地—坡耕地—草地、草地—林地—坡耕地相比，林地—草地—坡耕地具有较好的土壤水分和养分保持能力。

Ｓｕ等认为景观破碎化可能导致栖息地质量下降，影响野生动物生存和土壤微生物运动，同时破碎的景观会导致森林和农田的生境廊道被破坏，减少森林和农田生产率，并阻碍碳固定，对生态系统服务产生负面影响。

索俊峰等、王军等也指出土地利用景观格局变化可能产生生境质量下降、土壤和水环境功能退化、生物多样性降低以及生态系统组分单一化等生态效应。

这些研究丰富了景观格局与生态过程关系的研究成果，也为定量化评估土地利用空间格局变化对生态系统服务功能和价值的影响提供了研究基础。

张明阳等运用相关分析和多元回归分析对中国喀斯特地区研究表明，斑块类型面积、最大斑块指数、蔓延度指数、聚集度指数、有效网络面积和类相邻百分比等指数与生态系统服务价值呈正相关，且随着关键景观类型比例的增加和连通性的增强生态系统服务价值有所增强；而分离度指数、分割度指数、斑块丰富度指数与生态系统服务价值呈负相关，且随着斑块的破碎化与分离度的加大，以及关键斑块类型比例的降低，生态系统服务价值减少。

合理的土地利用空间配置对区域生态环境改善和生态系统服务价值提高具有明显的促进作用，反之则必然造成区域生态环境的恶性循环。

随着研究的不断深入以及对生态环境的保护意识不断提高，有关基于生态系统服务理论的土地利用格局优化研究逐渐加强。

王成等在空间分析技术的支持下，运用生态系统服务价值系数，分析重庆市沙坪坝区生态服务价值的时空变化及其分布，优化土地利用格局。

上述研究从不同方面反映了土地利用空间格局变化对生态系统服务的影响，由于生态系统的复杂性、空间异质性以及评估方法等方面的限制，当前研究尚未形成系统的理论体系。

因此，科学、系统地将生态学理论应用到生态系统服务评估中，以真正反映不同尺度上土地利用空间格局变化产生的生态环境效应对区域生态系统服务功能和价值的影响，将是未来的重要研究方向之一。

3土地利用变化对生态系统影响的建议

3.1土地可持续利用措施

3.1.1强化土地利用规划

加强土地资源管理在土地可持续利用中要积极落实《盐城市土地利用总体规划》、《江苏沿海滩涂围垦开发利用规划纲要》、《盐城市沿海发展规划纲要》、《盐城市养殖水域滩涂规划（2011—2020年）》等一系列规划文本的具体措施，根据其精神和安排的规划控制指标，科学规划各种土地利用类型的总体规划，强化规划的权威性和刚性约束，同时要加强各种规划之间的协调，避免各种规划文件间发生冲突，推行多规合一。

相关土地管理部门应严格实施各类土地供应计划，控制非农用地标准和规模，利用政府宏观调控和市场灵活调节手段合理配置土地资源，进一步规范和完善土地市场，建立健全土地拍卖、流转等相关制度，利用网络信息平台建立土地服务和决策咨询体系，提高土地资源管理的信息化水平，加强土地资源管理的执法监督。

3.1.2坚持人口适度发展，缓减土地供应压力

未来一段时间人口会随着经济发展和新型城镇化的推进，数量会有所增加。

在土地利用中积极实施主体功能区战略，根据区域的资源环境承载能力、现有开发强度和发展潜力，人口控制，，按照各县市的主体功能，确立优先开发方向，完善开发政策，控制开发强度，规范开发秩序，把提高人口素质、提高资源利用率、加强环境保护与推进经济结构战略性调整结合起来，努力开创一条生产发展、生活富裕和生态良好的文明发展道路，逐步形成人口、经济、资源环境相协调的国土空间开发格局。

3.1.3节约利用土地，合理推进城镇发展

在土地利用过程中要限制居民工矿用地过度盲目扩展，集约节约利用居民工矿用地，盘活存量居民工矿用地，土地利用集约度在2020年达到50%，走提高现有居民工矿用地效率的有效途径（如立体化利用居民工矿用地、提高居民工矿用地建筑的容积率、功能科学规划和合理分区等）。

应当从区域实际和特色出发，做到科学规划城镇发展，通过滩涂围垦扩大用地面积，积极缓解土地利用压力，大力发展港城和小城镇建设，实现就地城镇化，积极发展城镇垂直空间，大力发展地下空间和城市立体交通体系，引导城镇化健康发展，实施城乡统筹一体化发展和以人为核心的新型城镇化发展战略。

做到港城、产业与临海经济稳定、健康和可持续发展。

3.2土地优化利用建议

3.2.1积极实施土地利用优化方案

土地利用优化进程中，可以实施不同层次的优化方案，通过宏观和微观两个层面有效结合实施土地利用优化。

如可以用宏观方案指导整个土地利用优化，利用GIS的强大的空间分析技术、适宜度分级、栅格影像的处理等定量分析方法，可以实现村镇级别的土地利用结构调整和空间布局。

不同优化方案之间可以进行优势互补，更好地发挥不同层次优化方案的功能与作用。

为区域的土地利用协调发展提供技术支撑。

在土地利用优化方案制定与实施过程中，要广泛听取公众的意见，切实考虑当地居民的相关利益，建立土地利用优化研究完善研究区域的的土地流转机制和土地市场，改变以数量求效益的粗放的土地利用方式，凸显土地利用的综合效益，综合运用生物措施、工程措施等综合技术提高土地产出效率。

从空间布局角度要合理配置各种土地资源，按照景观生态学能量流和物资流原理优化土地利用内部结构。

3.2.2合理规划资源开发

利用土地资源类型，是实现土地占补平衡的重要途径。

资源要进行同一规划、开发与管理，利用过程中遵循自然湿地的演变规律和生态功能正常发挥的基础上科学分步骤地实施，以政府推动和市场运作两个手段合理规划使用盐城海岸带的滩涂资源，在利用过程中严格按照6∶2∶2的用地比例要求，即遵循国家确定的60%用于农业、20%用于生态、20%用于建设的总体比例要求，农业用地主要以高效生态农业、生态农业、观光农业为主，生态用地主要用于沿海防护林、湿地和重要水体、自然保护区的建设，建设用地以大型临港产业、建设深水港口、海洋高新技术产业和环保产业、城镇建设和循环经济产业园为主。

在空间布局上，要突出功能互补，发挥综合效益和用地集聚效益，切实提高利用开发的层次和水平。

3.2.3科学规划整理改造农田

资源要保持一定数量和质量的耕地是提升区域土地安全等级、保障粮食安全的基础条件。

在优化利用中要稳定基本农田保护区，积极改造中低产田，积极改造分散的农田斑块，通过联耕联种、实施农业产业化和合理土地流转等方式使农田资源连接成片，有利于农田的集约节约利用和规模化、产业化、机械化经营，高产良田比例要占到40%以上。

加大对耕地的科技研发和投入，减少化肥农药的使用量，尽量减少农田的污染与退化。

在农田种植的农作物选择上，要积极发挥宏观调控和市场调节两种手段，合理配置粮食作物和经济作物的比例，要因地制宜推广农业生态模式，如在某些地区可发展“渔业-种植业-养殖业”复合农业生态系统，在农村农田可以推行“水稻田-养鱼-养猪”模式，促进农业废弃物无害化；科学确定农药化肥的种类与施用量，提高农药化肥的利用率，宣传生态农业理念，推行科学测土配方施肥技术，鼓励发展生态农业，严禁秸秆焚烧，通过生态补偿、优惠政策和推广新能源，实施秸秆还田计划。

在盐城海岸带的港城近郊，可发展观光农业、园艺花卉、果蔬等高效特色农业，探讨农业生产模式，强化对资源的改良改造。

3.2.4积极实施土地生态功能区划

根据土地利用的特色，按照发挥综合效益的原则，合理配置各种土地资源。

因地制宜地空间布局各种土地资源，如在生态环境恶劣的区域可以实时安排米草、盐蒿等土地利用类型的布局，在基础设施较为完善的区域进行居民工矿用地的用地规划，在自然地物和人工地物之间可以设置缓冲地带如林地等，在交通区位优越的条件下多发展水产养殖业、园艺农业等附加值高的用地类型。

根据土地利用程度和自身的自然社会经济特性按照优先开发区、限制开发区、禁止开发区等原则分门别类进行开发利用，像丹顶鹤自然保护区、麋鹿保护区的核心区不仅不能开发利用为其他用地类型，还要进一步扩大其生态保护的范围，维护区域的生态环境。

尽量考虑原有土地利用的空间布局与结构，对于优化方案中需要调整的部分土地类型，在优化后使同一种土地利用类型连接成片，便于规模化经营与管理，同时注重各类型土地利用的功能互补，建立体化的复合生态系统。

4总结与展望

土地利用优化方案中，往往无论是经济导向还是生态效益导向，都只是注重了土地利用的经济发展或生态环境保护，不利于土地的科学利用，在综合效益下的土地优化方案是同时兼顾经济效益与生态效益的土地利用模式，在此模式下，社会经济得到较好的发展，生态系统服务功能价值也可以得到很大的提高。

本文从土地可持续利用和优化两方面分析了土地利用实现科学发展的措施。

土地可持续利用的建议包括强化和落实有关研究区域的各种土地利用规划，从土地利用与管理各相关部门、土地市场与价格机制完善和土地监管信息化平台建设等方面加强土地资源管理与可持续利用；确定合理的海岸带人口规模逐渐形成人口、经济、资源环境相协调的发展模式，积极发挥各区域的主体功能来缓解土地供应压力；盘活区域现有用地，提现有用地效率节约集约用地，实施区域城乡统筹一体化发展和以人为核心的新型城镇化发展战略实施沿海港城健康发展；大力发展区域的第三产业、新兴产业与高新技术产业完成产业转型升级；实现区域土地循环利用。

土地优化建议可以实施不同层次、不同尺度有效结合的土地优化方案；通过政府宏观调控和市场反应灵敏相结合的方法合理规划使用盐城海岸带的滩涂资源；通过体现区域特色的联耕联种、产业化和规模化等方式实现农业现代化；因地制宜地空间布局各种土地资源达到土地生态功能分区利用；利用生态敏感度构建土地利用综合分区（优先开发区、重点开发区、适度开