生态安全视角下乌鲁木齐市土地利用冲突时空格局演变分析

从生态安全角度识别区域土地利用冲突,处理好城市发展和土地利用的协调关系,对实现区域可持续发展尤为重要。在土地利用冲突理论分析框架和“压力-状态-响应”(PSR)模型下,借助生态系统服务价值和生态风险评价因子构建了一个土地利用冲突测度模型,对2000、2010年和2020年乌鲁木齐市土地利用冲突的时空演变格局分析方法,并且利用FLUS模型对2030年土地利用冲突变化进行模拟预测。结果表明:(1)2000—2020年,乌鲁木齐市73%以上的面积是无冲突和轻度冲突区域。土地利用冲突的热点区由乌鲁木齐中心城区北部及西南地区蔓延至其南部及北部的山区林地周边、达坂城区盐湖两边的冲积扇附近,分布范围有所扩大;冷点区主要聚集于中心城区周边以及东、南部的山区林地范围内。(2)气候、地形地貌等自然因素仍是土地利用冲突强度空间分异的主导因素。(3)生态系统服务价值与土地利用冲突之间存在空间正相关,而生态风险与土地利用冲突之间则存在显著的空间负相关关系。(4)2030年,虽然乌鲁木齐市的土地利用高度冲突区增幅最大,但无冲突、轻度冲突区仍居于优势地位。研究结果为乌鲁木齐市土地利用冲突提供了一个诊断指标体系和方法,这对于深度了解乌鲁木齐市土地利用冲突时空演变特征以及冲突机理提供了例证和科学支撑。

基于多时相遥感数据的乌鲁木齐市生态安全格局构建

构建生态安全格局可促进区域生态发展,对于生态脆弱区的环境改善显得尤为重要。以乌鲁木齐市2000、2010年和2020年3期土地利用数据为基础,通过生态系统服务重要性和生态敏感性评价识别了生态源地,借助最小累积阻力(MCR)模型提取了生态廊道,利用电路理论确定了生态夹点,最终采用阻力阈值法构建了生态安全空间并明确了高警戒修复区。结果表明:(1)近20 a,生态源地面积呈增加趋势,共计445.63 km^(2),占比增加3.19%,新增生态源地主要分布于研究区西南和东部的乌鲁木齐县和达坂城区。(2)识别3期生态廊道总数分别为27条、30条和40条,总长度分别为870.42 km、1115.83 km和1277.12 km。(3)近20 a,研究区5个等级生态安全空间分布具有不均衡性。高生态安全空间集中分布于研究区东北部和西南部,较高生态安全空间集中分布于高生态安全空间外围,且相对集中于中部,二者空间分布呈持续扩张趋势。中等生态安全的空间分布呈西北—东南走向条带状,较低态安全空间集中分布于研究区西北部及东南部,低生态安全空间则主要集中分布于北部,且在南部有较少分布,三者空间分布皆呈不断减少趋势。(4)研究区生态夹点7个,高警戒修复区188.17 km^(2),修复后最大累积电流由值4.75 A降至3.82 A。

乌鲁木齐市土地利用变化及其空间冲突测度

土地利用冲突识别对于社会经济的可持续发展与生态文明建设具有重要意义。乌鲁木齐市作为丝绸之路经济带的核心区域,探讨其城市发展、绿洲农业及生态环境三者围绕土地利用存在的冲突原因和表现急需而必要。为此,该文以乌鲁木齐为研究区,在对2000年、2010年、2020年以及利用FLUS模型模拟的2030年土地利用特征进行分析的基础上,通过PSR模型构建土地利用冲突强度测度模型,评估了4个时期土地利用冲突,最终借助地理探测器,定量分析了导致研究区土地利用冲突的驱动因子。结果表明:①2000—2030年土地利用空间分异明显,呈现出建设用地、林地和水域面积增加,草地、耕地和未利用地面积减少的“三升三降”变化趋势。②土地利用程度综合指数皆处于中低利用程度,但整体始终呈上升趋势,土地利用一直处于发展期。③2000—2030年间土地利用冲突空间变化显著,无冲突区和轻度冲突区面积占比最大,中度冲突区面积呈正态分布,重度冲突区和高度冲突区逐年增加,且高度冲突区增幅最大。④2000—2010年,土地利用冲突热点区集中分布于中心城区北及西南部;2010—2020年,热点区范围蔓延至南部、北部山区林地周边及达坂城区盐湖两侧冲积扇附近;2020—2030年,热点区仍主要分布在建设用地周边及山区林地附近,但山区的热点区明显减少。⑤土地利用冲突空间分异驱动力的单因子影响分析结果表明,斑块密度>地均人口>GDP>坡度>高程>距区县距离>距河流距离>距道路距离;交互探测分析结果表明,(斑块密度∩高程)>(斑块密度∩地均人口)>(斑块密度∩距道路距离)。本研究能为乌鲁木齐有效协调经济发展和生态保护之间的矛盾关系,优化未来土地利用结构提供参考。