前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的生態質量對土地利用類型轉換響應，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。

土地利用變化及其生態環境效應研究作為區域社會經濟與生態環境協調發展的重要檢測方式，已成為當前全球環境變化與人地關系研究的關鍵，受到社會各界廣泛關注．Costanza等人通過測算不同用地類型的生態系統服務功能［1］，首次建立了土地利用變化與生態質量的關聯，開始著眼于土地利用變化及其生態環境效應的定量研究；隨后，各學者針對不同時空尺度土地利用變化開展多層次、多維度研究，深入剖析土地利用與生態因子的互動機理，量化與識別土地利用的微觀生態因子影響，并逐漸轉向綜合生態環境效應［2－8］．土地利用類型轉換作為最直觀、細致的土地利用變化，其轉換的數量和速率直接影響區域生態系統提供服務的種類與數量［8］．土地利用類型間的轉換體現了生態價值流在區域土地利用系統內部的流動，這一流動使得生態質量在局部范圍內升高或降低［1］．量化這一變值，有利于把握局地乃至區域生態質量改善與惡化的程度，進而判斷區域生態質量的總體變化狀況．目前，較少有研究針對土地利用類型轉換這一土地利用系統變化直觀載體的生態質量效應展開．尤其缺少對敏感區生態質量變化與土地利用類型轉換的互動關系探析．重慶市沙坪壩區作為“大城市帶大農村”的典型區域，2000－2008年間，在“退耕還林”、“西部新城建設”等人類活動的綜合作用下，經濟社會發展迅速、土地利用類型轉換頻繁，直接影響沙坪壩區整個生態系統提供的產品與服務．因此，研究在揭示沙坪壩區土地利用類型轉換時空特征的基礎上，賦予土地利用類型對應的相對生態價值，探求土地利用類型轉換對區域生態質量變化的貢獻程度，以實現對區域生態質量的總體變化特征的判斷，旨在為區域土地利用總體規劃與土地資源的可持續利用提供理論參考與借鑒．

1研究區概況

重慶市沙坪壩區位于106°14′36″－106°31′35″E，29°27′13″－29°46′36″W之間，全區東西寬24．30km，南北長29．00km，幅員面積396．20km2．全區地勢南高北低，自西向東為華鎣山狀褶皺束的溫塘峽背斜（縉云山）、白市驛向斜、觀音峽背斜（歌樂山）和重慶復向斜的石馬河向斜的中北段．該區屬亞熱帶季風氣候，氣候溫和、雨量充沛，年平均降雨1085．13mm，年平均氣溫18．13℃．沙坪壩區地處重慶市區西部，是重慶都市發達經濟圈的重要支撐區，具有重慶市“大城市帶大農村”的典型特征，在重慶落實“314”發展戰略中具有重要戰略地位，轄12個鎮（圖1）．2008年全區戶籍人口7．46×105人，常住人口8．70×105人，人口自然增長率為0．89‰，地區生產總值為2．30×1010元，城鎮居民人均可支配收入1．39×104元，農村居民人均純收入5．70×103元．

2數據收集與研究方法

2．1數據收集與處理

研究數據包括空間數據與屬性數據．空間數據來源于重慶市沙坪壩區2000年沙坪壩區土地利用現狀數據庫（圖形庫、屬性庫）及2008年土地利用變更數據庫．屬性數據來源于2000－2008年沙坪壩區統計年鑒及實際調查．為使數據具有統一性與可比性，且更能切實反映沙坪壩區土地利用方式與覆蓋特征，參照《全國土地分類（過渡時期適用）》，將全區土地利用類型劃分為水田、旱地、園地、林地、水域、建設用地以及未利用地7類．以Constanza等［1］1997年測定的全球生態系統服務價值及謝高地等［2］量算的中國陸地生態系統當量因子表為基礎，對沙坪壩區不同土地利用類型單位面積在水源涵養、保持土壤、大氣凈化、廢物處理、維持生物多樣性、食物生產、原材料生產和提供美學景觀等8項服務功能及其生物量價值進行長期的實地觀測，并通過敏感度分析對研究區各土地利用類型的生態服務價值系數進行修正［7］．據此，研究引入相對生態價值的概念，即各土地利用類型單位面積生態服務價值的比例關系，確定研究區各土地利用類型對應的相對生態價值：水田0．325、旱地0．295、林地1．000、園地0．975、水域0．623、建設用地0．015、未利用土地0．035［6］．

2．2研究方法

2．2．1土地利用時空變化分析

在ArcGIS9．2平臺的支持下，采用ArcToolbox工具中的疊加分析功能，一方面疊加2000和2008年土地利用現狀圖，得到2000－2008年土地利用變化圖，并建立土地利用轉移矩陣，可以清晰地說明土地利用類型轉換的數量與方向；另一方面將土地利用變化圖與2008年坡度分級圖的疊加，可直觀地反應出土地利用類型轉換所發生的空間位置．具體步驟如下：首先，將兩期矢量圖通過“Featuretoraster”轉成像元大小為25m的柵格圖，運用“Rastercalculator”進行空間疊加，得到2000－2008年土地利用變化圖；其次，運用“SpatialanalystTools”模塊的“Zonal”功能，建立土地利用轉移矩陣，提取土地利用類型轉換信息；同時，運用“Spatialanalyst”模塊中的“Surfaceanalysis”工具從高程數據中提取2008年坡度分級圖，再將2000－2008年土地利用變化圖與坡度分級圖進行空間疊加，揭示土地利用類型轉換所發生的坡度級；運用聚合分析函數“Setnull”分別提取2000年水田、旱地的柵格數據，與2008年土地利用現狀柵格圖進行空間疊加，獲取特殊地類的轉換信息．

2．2．2生態質量效應分析

基于土地利用類型轉換時空特征分析，通過賦予各土地利用類型對應的相對生態服務價值，可建立土地利用類型間轉換與區域生態質量變化的關聯，計算土地利用類型轉換的生態貢獻率及區域生態質量指數的變化，進而分析土地利用類型間的轉換對區域生態質量的影響．研究擬通過區域生態質量指數在不同土地利用結構下的變差對區域生態質量總體狀況進行判定，如果該區生態質量指數不隨時間的推移而減少，則通常認為該生態系統處于比較理想的健康狀態［8］．土地利用類型轉換的生態貢獻率，指某種土地利用類型轉換所導致的區域生態質量的改變．其表達式為：式中：Ri→j為第i類土地利用類型向第j類土地利用類型轉換對區域生態質量變化的貢獻率；LEi為第i類土地利用類型的相對生態價值；LEj為第j類土地利用類型的相對生態價值；Ati→j為轉化的土地面積占總面積的比例；n為土地利用類型總數．綜合考慮區域內各土地利用類型的生態質量指數變化，比較引起生態質量改善、惡化的土地利用類型轉換的生態質量指數之和，用以判斷區域內生態質量的總體變化狀況．其表達式為：式中：LEI為研究期間區域總體生態質量指數變化量；LEh，LEk為第h，k類土地利用類型的相對生態價值；Ath→k為引起生態質量改善的第h種土地利用類型轉換為第k種轉換土地利用類型的土地面積占總面積的比例；LEu，LEv為第u，v類土地利用類型的相對生態價值；Atu→v為引起生態質量改善的第u種土地利用類型轉換為第v種轉換土地利用類型的土地面積占總面積的比例．#p#分頁標題#e#

3結果與分析

3．1土地利用變化時空特征分析

3．1．1土地利用結構特征分析

由表1可知，研究期間，沙坪壩區土地利用類型數量變化差異明顯，各土地利用類型變化幅度由大到小依次為：建設用地、旱地、水田、林地、園地、未利用地和水域．水田、旱地和未利用地為主要的轉出土地利用類型，水田在研究時段內共減少2737．56hm2，其轉出總量高達3091．13hm2，主要是向建設用地的轉換，轉出率86．93％，而其轉入總量僅為353．50hm2；旱地為減少量最大的用地類型，減少量達3912．75hm2，同時旱地的轉出量亦最高，為4006．63hm2，主要向水田、園地、林地、建設用地發生不同程度的轉換，轉出率分別為8．43％，10．72％，38．39％和41．34％，而旱地的轉入量極少，僅93．88hm2；未利用地分別向水域、建設用地轉換了217．19和110．88hm2．研究期間，建設用地、林地、園地和水域等則有不同程度的增加，其中，建設用地轉入量高達4747．06hm2，水田與旱地的轉入為其增加的主要來源；園地和林地分別增加415．19和1684．44hm2，均主要源于旱地的轉換；水域共增加了102．62hm2，其轉出量、轉入量分別為159．63和262．25hm2．進一步獲取各類型土地彼此間轉化的信息，可將研究區的主要土地利用轉換類型歸納為：水田轉換為建設用地，旱地轉換為建設用地、林地、園地．旱地是土地利用類型轉化的主體與核心．

3．1．2土地利用類型轉換空間特征分析

由圖2，3可知，土地利用類型轉換發生的主要區域為歌樂山、縉云山山體兩側及兩山之間槽谷地帶的中南部．山體兩側發生的土地利用轉換類型主要為旱地向林地的轉換，坡度多為15°～25°及25°以上，涉及中梁、歌樂山、青木關、虎溪和曾家5個鎮，主要是源于沙坪壩區退耕還林、植樹造林工程實施，尤其是近年來“森林沙坪壩”的建設，歌樂山作為國家森林公園以及重慶主城呼吸的“肺葉”，生態建設力度逐年加大，其自然植被得以充分保護，林地面積明顯增加．兩山之間槽谷地帶的中南部區域發生的用地類型轉換主要為水田、旱地向建設用地的轉換，該區主要為0°～2°與2°～6°兩個坡度級，包括西永、陳家橋、曾家、虎溪4個鎮，建設占用之所以在該區發生，一方面由于該區地形平坦、土壤、水文條件良好，具備農業生產理想的坡度條件，另一方面該區亦是人類居住和活動最主要的區域，隨著工業化城鎮化的推進，建設用地必然占用原分布于該區的水田及旱地．研究區東部平壩區井口、覃家崗兩鎮由于城市的擴張，建設占用其他地類在該區亦較為明顯．不同區域所發生的土地利用類型轉換差異明顯，且引起區域生態質量向不同方向改變，通過建立土地利用與生態質量的關聯，量化表征土地利用類型轉換數量與生態質量變化的關系以及深入分析生態質量空間變化特征，有助于更進一步把握區域生態質量變化規律的總體走向，使區域生態建設框架下的土地利用方式合理調整成為可能．

3．2區域生態質量響應分析

3．2．1主要用地類型轉換的區域生態質量貢獻率分析

由表2可知，2000－2008年土地利用類型的相互轉換對區域生態質量變化的貢獻程度不一，且使得沙坪壩區的生態質量好轉和惡化的狀況同時存在．引起區域生態質量改善的主要土地利用轉換類型包括：水田向園地、林地的轉換，旱地向園地、林地的轉換，未利用地向水域的轉換，其中旱地向林地轉換的生態貢獻率最大，達31．81％；導致生態質量惡化的主要土地利用轉換類型有：水田、旱地、園地、林地和水域向建設用地的轉換，其中水田和旱地向建設用地的轉換對生態質量惡化的貢獻率較高，分別為24．44％和13．61％．生態質量指數高的土地利用類型向低的土地利用類型轉變會引起區域生態質量指數的降低；反之，生態質量指數低的土地利用類型向高的土地利用類型轉變會引起區域生態質量指數的升高；引起區域生態質量改善和惡化的土地利用轉換類型的總生態貢獻率分別為52．52％和47．48％．

3．2．2區域生態質量判斷

由表3可知，2000－2008年間，引起沙坪壩區的生態質量改善的指數達0．2256，導致研究區生態質量惡化的指數為0．2039，相反方向共同作用的結果使得區域生態質量指數總體增加了0．0216．生態質量變化的區域差異亦十分明顯，在歌樂山與縉云山之間槽谷地帶的中南部，因水田、旱地向建設用地的大量轉換使得生態質量呈降低趨勢，該類轉換明顯改變了下墊面的物理性質，造成下墊面熱量不平衡，出現熱島效應，加之城市生產、生活垃圾的排放，導致建成區生態質量顯著降低．在山體兩側坡度較陡的地帶，生態質量隨著園、林地的增加逐漸提高，區域林地的郁閉度和覆蓋度增加，其涵養水源、保持土壤、維持生物多樣性、凈化環境等功能得以加強，尤其作為城市隔離帶的縉云山與歌樂山林帶，不僅可緩解沙坪壩區的城市熱島效應，調節小氣候，而且為沙坪壩區城鄉居民提供新鮮空氣和親近自然的休憩場所，這對于改善研究區城市擴張對生態帶來的負面影響具有極大的促進作用．從總體發展態勢上看，沙坪壩區土地利用類型轉換對其生態環境的影響是積極的，即通過土地利用類型轉換所體現出來的生態結構調整在向安全方向發展．

4結論與討論

2000－2008年，沙坪壩區土地利用類型間轉換的幅度及空間差異明顯，主要的土地利用類型轉換可歸納為：水田、旱地向建設用地轉換，主要發生在歌樂山與縉云山之間槽谷地帶的中南部；旱地向園地、林地的轉換，集中在寨山坪、縉云山以及歌樂山山體兩側坡度較陡的地帶．不同土地利用類型間的轉換對沙坪壩區生態質量變化的貢獻程度不一：水田轉換為建設用地則對生態質量惡化的貢獻率最高，為24．44％，旱地轉換為林地對區域生態質量改善的貢獻率最高，達31．81％．2000－2008年，區域生態質量指數總體增加了0．0216，引起區域生態質量改善的土地利用轉換類型的總貢獻率抵消掉導致區域生態質量惡化的土地利用轉換類型的影響，研究區現有的土地利用變化有利于該區總體的生態安全．通過引入土地利用轉移矩陣、測算生態質量指數等方法，從時空變化角度分析沙坪壩區土地利用類型間的轉換，量化土地利用類型轉換對研究區生態質量變化的貢獻程度，進而對沙坪壩區生態質量狀況進行判斷是可行的．但對其準確地量化仍然存在著相當大的難度，一方面表現在對各種土地利用類型相對生態服務價值的準確定位仍需大量的跟蹤實驗，另一方面土地利用類型間面積變化僅是土地利用變化的一個最直觀的體現，它受制于人為干擾、政策導向等諸多外部條件．準確測定各種土地利用類型相應的生態服務價值，建立區域生態質量變化對土地利用變化驅動力系統的響應機制將是今后研究的重點．盡管如此，此次對沙坪壩區生態質量的判定反映了“退耕還林”及“西部新城建設”強影響因子下，該區土地利用及生態質量的變化與特征趨勢，為該區建立生態環境與社會經濟發展相協調的土地利用模式提供了參考：沙坪壩區在未來建設必然大規模發生的形勢下，保護好以自然山體、水體為依托的生態脈絡，構建區域生態屏障，是維護和改善區域生態安全格局的最佳途徑．#p#分頁標題#e#