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区域生态系统是人类生存和社会经济发展的基础,因此,人类活动对区域生态系统安全状况的累积效应备受关注。在人类活动导致的生态环境问题中,土地利用变化过程对区域生态安全起着决定性的作用,一般表现为人类活动强烈地改变了生态系统的类型,从而影响了生态系统的结构和功能,这种现象在生态脆弱的农牧交错区表现得尤为突出。本研究选择我国北方农牧交错带的鄂尔多斯市作为案例区,以GIS和SPSS软件为平台,通过土地利用/覆被变化及其驱动力的分析、区域生态安全评价指标体系的构建、指标标准阈值的确定、区域生态安全评价模型的建立,对研究区1988、2000及2008年的区域生态安全进行了研究。
土地利用变化及其驱动力分析:1988~2008年间,耕地主要流转成中、低覆盖度草地,耕地面积明显减少;高、中覆盖度草地向低覆盖度草地转化,而低覆盖度草地则向未利用地和建设用地转化,表明草地的退化和沙化现象依然存在,1988~2000年草地退化尤为明显,2000~2008年得到了明显改善。未利用地在1988~2000年显著增加,2000~2008年有所减少。林地整体变化不大,2000~2008年主要由未利用地和低覆盖度草地转入。建设用地在2000~2008年显著增长。研究表明,影响土地利用/覆被变化的驱动力因素主要包括如下四个方面:政策、法制及观念因素,社会经济因素,自然地理因素,生态环境因素。制度政策的多变性、经济的导向性、地貌的独特性、气候的波动性、土壤的易侵蚀性、植被的易退化性均加速土地利用/覆被变化。
区域生态安全评价指标构建及标准的确定:研究中遵循“压力-状态-响应”的框架体系,共有20个指标分别从“资源-社会-经济”压力、“自然-生态-环境”状态、“人文-社会”响应方面刻画区域生态安全的影响因子。在各指标的基准值确定过程中,分别根据不同类型数据的特点,从国家标准、全国平均值、国际公认值、西北地区平均值、核心期刊发表文章中被广泛引用的分级标准中进行比照和筛选。对统计数据的指标采用商值法进行量化,对遥感及观测数据采用专家级分法进行量化,将所有指标的赋值都转变为0~100之间。
区域生态安全动态测评:①从时间特点来看,20年来研究区整体生态安全状况呈现“先恶化、后改善”的趋势。2000年是生态环境变化的转折点。②从不同土地利用方式的安全水平来看,高覆盖度草地是最安全的土地利用方式;其次是中覆盖度草地;林地的生态安全水平非常稳定;水域和低覆盖度草地的生态安全多处于“临界安全”水平,且不稳定,极易受降水、盐渍化和沙化的影响。相比之下,耕地、建设用地和未利用地三种土地利用方式的最不安全。③从20年来各旗区的生态安全整体相对水平来看,鄂托克旗“较为安全”,其次是鄂前旗和准格尔旗为“临界安全”,之后是杭锦、乌审、伊旗,达旗和东胜区的生态安全值最低。东胜区、伊金霍洛旗逐年略微好转,鄂前旗、鄂旗、杭锦、乌审、准格尔与全市特点相似,呈现不同程度的“先恶化、后好转”的发展态势,达拉特旗则是逐年恶化。