昌吉市土地利用变化对生态环境影响分析

2015-12-03马文娟蒲春玲苏丽丽蒋玲

天津农业科学 2015年12期

马文娟+蒲春玲+苏丽丽+蒋玲

摘要：运用土地利用动态度分析了昌吉市2003—2013年近10年土地利用变化特点及其对生态环境的影响。结果得出：（1）10年间昌吉市土地利用结构变化较为剧烈，草地大幅剧减，交通用地和城镇村及工矿用地显著增加，耕地、园地和林地增加幅度缓慢。（2）建设用地数量的增长越大，对环境产生的负面影响越大;生态用地数量的增长越大，对环境产生的正面影响越大;农用地数量的增长对生态环境的影响是双重的，生态农业用地对环境会产生正面影响，化学农业用地对环境会带来负面影响。今后在有效利用土地，优化土地结构的同时要兼顾生态环境，实现土地利用与生态环境的可持续发展。

关键词：土地利用变化;生态环境影响;昌吉市

中图分类号：X820.3 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2015.12.007

Analysis of Impact of Land Use Change on Ecological Environment in Changji City

MA Wen-juan， PU Chun-ling， SU Li-li， JIANG Ling

（School of Management， Xinjiang Agricultural University， Urumqi，Xinjiang 830052，China）

Abstract： Land use dynamic degree was used to analyze the characteristics of land use change and its effect on the ecological environment in Changji city during the last 10 years during 2003-2013. The results showed that （1） During the 10 years ， Changji city land use structure change was more intense， grassland sharp declined sharply， traffic and urban village and industrial land increased significantly， arable land， orchard land and woodland were increasing amplitude of slow. （2） The growth of construction land had greater negative impact on the environment; Increasing ecological land had greater positive impact on the environment; The effect of the growth of agricultural land on the ecological environment was twofold， ecological agricultural land will have a positive impact on the environment， chemical agricultural land will have a negative impact on the environment. In the future， the effective use of land， optimizing the structure of land， and concern ecological environment will realize sustainable development of land use and the environment.

Key words： land use change; ecological environmental impact; Changji city

土地是人类赖以生存发展的物质基础与环境条件，土地利用和生态环境是一个整体[1]，合理地利用土地资源，能够有效地保护和改善生态环境，并能促进各种环境条件的协调发展。相反，盲目随意地开发和利用土地，甚至人为地破坏土地，必然会导致生态环境的恶化，生态环境恶化后又会反过来制约土地的持续利用[2-4]。近些年来，昌吉市整体经济水平得到了长足的发展，但在经济快速发展的过程中存在着一系列的生态环境问题，也包括土地利用变化对生态环境产生的影响。但是，这并不能说明土地开发利用与生态环境保护是一对不可协调的矛盾[5]，所以深入地分析土地利用变化对生态环境的影响，对实现地区经济、社会和生态可持续发展具有十分重要的意义[6]。通过研究昌吉市土地利用详细变更调查数据，采用土地利用动态度模型分析土地利用变化对生态环境的影响，可为昌吉市合理利用土地资源、优化生态环境提出建议。

1 昌吉市土地利用现状分析

1.1 土地利用现状

根据昌吉市国土资源局2013年更新数据（表1）所示，昌吉市土地总面积797 103.33 hm2，农用地523 590.38 hm2，占土地总面积的65.69%;建设用地22 804.13 hm2，占2.86%;未利用地250 708.82 hm2，占31.45%。

1.2 土地利用现状特点

1.2.1 土地利用类型较为齐全昌吉市土地利用类型较为齐全，这是由于其地理位置、复杂地形、气候特征以及长期以来人们有效地对土地进行开发利用的结果，在12个一级类57个二级类的土地利用类型中，除没有旱地、茶园、机场用地、港口码头用地、湖泊水面、沿海滩涂和沼泽地外，其余地类均有分布[7]。

1.2.2 各类型用地面积差异大昌吉市地貌类型可大致分成山地、平原和沙漠。由于沙漠的大面积分布，所以裸地、沙地等其他土地面积也相对较多。加之昌吉市地处天山北麓，其草地面积的分布也比较广泛，而其余地类占比较小，各类型用地面积差别较大，见图1。

1.2.3 土地总量较大，人均相对较少昌吉市土地总面积为797 103.33 hm2，耕地面积为98 388.51 hm2，人均土地面积为2.15 hm2，远低于新疆人均土地面积水平，而人均耕地面积仅为0.27 hm2。

2 昌吉市土地利用变化分析

2.1 土地利用变化

随着经济快速发展和人口不断增加，昌吉市土地利用方式也发生了较大的变化。昌吉市2003—2013年土地利用变化情况见表2。

2.2 土地利用动态度

土地利用类型的动态变化可以用土地利用动态度来表示。单一的土地利用类型动态度表达的是某研究区一定时间范围内某种土地利用类型的数量变化情况，其表达式为：

■（1）

式中K为研究时段内某一土地利用类型动态度;Ua、Ub分别为研究期初及研究期末某一种土地利用类型的数量;T为研究时段长，当T的时段设定为年时，K的值就是该研究区某种土地利用类型的年变化率[8]。利用公式（1）计算出昌吉市土地利用动态度，结果见表3。

2.3 土地利用变化特征

2.3.1 耕地、林地、园地面积均增加 10年间，耕地、林地都有不同程度的增加。由于昌吉市的城市建设用地需求量过大，建设用地占用耕地较多，因此导致耕地面积增长的幅度较为缓慢。园地面积增长幅度大是由于受前些年市场经济与比较经济利益的驱动，全疆各地种植经济作物的比重不断增长，而昌吉市的社会经济技术条件和农业资源对种植果园十分有益，而且经济效益较好，因此加大了林果业的种植，致使园地面积增加较多。

2.3.2 草地面积大幅度减少昌吉市草地面积一直保持着较强的减少趋势，原因是第二次全国土地调查牧草地地类的含义变化以及农业结构内部调整、非农建设占用耕地、抛荒等，而利用开发未利用地等方式来增加草地面积又十分有限。

2.3.3 建设用地利用动态度大城镇村及工矿用地和交通运输用地的利用动态度较大。由表2可看出，城镇村及工矿用地和交通运输用地面积增长迅速，接近于增大1倍（图2）。由此可见，随着城市快速发展，新型城镇化建设加快，建设用地所占的比重也越来越大。

2.3.4 未利用地有所开发其他土地利用动态度为8.62%，这也从某个方面说明，10年间昌吉市对未利用土地的开发、改造和利用的幅度加大了。

3 昌吉市土地利用变化对生态环境的影响

土地利用是社会经济系统与土地生态系统之间的物质、能量、信息和价值的交流与转换过程，其结果往往导致土地生态系统组成的变化。无论生态环境是恶化还是改善，都与导致土地利用变化的相关人类活动息息相关。土地利用变化对生态环境造成的影响可大致分为：土地利用规模和布局的变化对生态环境造成的影响及土地利用方式的改变对生态环境造成的影响两大类[9]。10年间昌吉市土地利用结构和规模发生了显著的变化，致使昌吉市土地的利用方式和使用功能也发生了强烈的变化，这些变化必然会给当地的生态环境造成一定的影响。

3.1 农用地对生态环境的影响

昌吉市农用地面积所占比例最大，在土地利用与生态环境保护中起着主导作用，因此，农用地的生态影响与效应也相对明显，如涵养水源，保持水土，改善区域小气候，增加生态系统的服务功能，使区域生态环境质量改善。农用地变化给生态环境带来积极影响的同时，也给生态环境造成了一定的消极影响。

由于农业结构内部调整、非农建设占用和抛荒等原因，造成昌吉市草地面积的大幅剧减，这又会带来草场退化，土地植被覆盖度减少，部分土地沙化加剧，水土流失严重等一系列生态环境问题。

耕地、林地和园地面积总体呈现增加趋势，但并不是每年都有所增长。其中耕地减少是由于建设用地占用和农业结构调整;园地和林地减少是因为建设用地占用果园和土地开发。而增加的耕地、林地和园地多是由未利用地开发和草地转化而来。未利用土地在开发过程中容易形成外部不经济性，土地被开垦利用后，造成土壤质量指数降低。农业结构内部调整，耕地、园地的增加导致土地的综合利用指数增大，用水量较大的土地增加，水资源大量减少，土地干旱，植被稀少;新增的果园多是由原本植被较好的草地或者疏林坡地开发得来，果园生态系统结构和植被层次较为单一，涵养水土的能力远不如植被密集的草地，极易造成水土流失。农业排灌设施的增建，致使大部分有机质和微量元素流失，在造成土壤质量下降的同时，还会减弱土壤的生产能力;农药、化肥、除草剂等的大量使用也会对生态环境造成负面影响[10-13]。

3.2 建设用地对生态环境的影响

近些年来，昌吉市不断完善城市基础设施建设，积极推进旧城改造，提高社会经济效率和土地利用效益。然而建设用地的增加，在提高昌吉市经济水平、方便人们生活的同时，也对生态环境产生了直接的、不可逆的负面影响。

3.2.1 城镇村及工矿用地随着昌吉市城镇村建设步伐加快、经济发展和人口增加，对居民点用地的需求也越来越大。在城镇村及工矿用地增加的同时，占用了大量的农用地资源，将处于自然、半自然状态的林地、草地、园地以及耕地的生态系统转换为人工生态系统，原来比较复杂多样的自然植被大部分被建筑物快速取代，降低了植物的多样性，改变了土壤的物理形状，造成土壤生产能力、透水排水和吸热散热功能下降;城镇居民点规模扩大，城镇人口密度不断增加，垃圾、污水的排放又会对生态环境造成负面影响。

3.2.2 交通用地昌吉市交通用地的面积在10年间增长了近一倍，其主要原因是公路和农村道路的修建。新增的农村道路和公路占用了较多的农用土地，对土壤结构和地表植被造成破坏，导致土层结构破坏、土壤的通透水能力下降、植被减少、路面硬化等;施工过程中的废弃物、废水及机械碾压和人员践踏对区域内生态系统的结构和功能会造成影响，水土流失和风沙活动加剧。

3.2.3 水利设施用地随着用水需求的增大和农业灌溉设施的建设，水利设施用地不断增加。水利设施在产生巨大正面效益的同时，也给其周边及其下游区域的生态环境带来了各种明显或潜在的问题。水利设施的增建，改变了生物生存的环境，可能会造成生物多样性的变化和物种的迁移，进而造成生物群落和生态系统的改变;水库的建设损坏了水域的自然流态，对流域的生态环境产生或大或小的消极影响。

3.3 土地开发、复垦整理对生态环境的影响

合理的土地利用方式也会改善生态环境。昌吉市近些年不断完善基本农田保护制度和用途管制制度，全面推进耕地及农村居民点整理，适度开发难度大的未利用土地，进行土地整理复垦，改良中低产田，治理盐碱化、沙化耕地，解决污染农田和水土流失等问题，集约利用土地，提高耕地利用率和产出率，改善农田水利条件和作物的生长环境，优化农业生态系统，促进了农业自然资源的合理利用，实现了农业生产的良性循环。建设生态农业用地，既能涵养水源、增加土壤水分和土壤肥力、改善土壤的通透性，又能提高农作物抵抗自然灾害的能力;林地面积增加，森林覆盖率和植被覆盖率逐步提高，改善区域的气候条件;增加坑塘水面，扩大水域面积，形成人工生态系统，增加空气湿度。同时生态工程的建设，如修建滨湖河中央公园、高压走廊改迁、街景美化改造，开放6个街头游园，新增城市绿地等，既改善了区域的生态环境，又促进了昌吉市土地利用与生态环境的协调发展。

4 结论与讨论

土地利用和生态环境是一个有机整体，两者相互联系又相互制约，不同的土地利用方式会对生态环境产生不同的影响，而不同的生态环境又会反过来促进或制约土地的持续利用。通过对昌吉市土地利用变化与生态环境之间的关系进行分析，结果表明，建设用地的数量越多，对环境产生的负面影响就会越大;生态用地的数量越多，对环境产生的正面影响就会越大;农用地数量的增长对生态环境产生的影响是双重的，一般来讲，生态农业用地对环境会产生正面影响，但影响程度较弱，而化学农业用地对环境会带来负面影响，但其影响程度比建设用地负面影响程度要小得多。

随着乌昌一体化步伐的加快，昌吉市作为天山北坡经济带的中心之一，该地区城市化程度将会不断提高。而由于城镇化过快带来的新增人口的需求，城镇原有居民的改善型需求以及人口结构的变化、旧城改造、市政建设的拆迁带来的刚性需求等，极易导致不合理用地现象的发生，对生态环境造成负面影响。因此对昌吉市土地利用与环境协调发展提出了以下建议：健全土地综合管理系统，加强土地利用动态监测;完善规章制度建设，建立有效监管体系;加强落实耕地保护政策，提高农业生态环境质量;严控非农建设用地规模，综合整治城镇环境;提高人口素质，科技保护生态。上述研究可为该市优化土地利用结构，科学合理利用土地资源，实现土地利用与生态环境的可持续发展提供科学依据。

参考文献：

[1] 程晓.甘泉县协调土地利用与生态环境建设研究[D].西安：长安大学，2011.

[2] 张婷.河南省周口市协调土地利用与生态环境建设研究[D].郑州：河南农业大学，2009.

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[4] 程雄.协调土地利用和生态建设研究[D].武汉：武汉大学，2009.

[5] 曹蕾.协调土地利用与生态环境关系研究[D].上海：华东师范大学，2007.

[6] 李水玉.土地利用规划中生态建设研究的理论与实践[D].大连：辽宁师范大学，2010.

[7] 沈晓明，赵晓露.昌吉市土地利用对生态环境的影响分析[J]. 安徽农学通报：上半月刊，2011（7）：139-140，157.

[8] 李婷，张世熔，林海川，等.彭州市耕地数量和质量时空变化分析[J]. 安徽农业科学，2011（3）：1701-1704，1712.

[9] 徐爱清.我国中小城市土地资源利用现状与生态环境建设研究[D].重庆：西南大学，2008.

[10] 王凌云，张悦国，王佳，等.环首都经济圈土地利用与生态建设协调研究——以河北省赤城县为例[J].中国水土保持，2013（11）：60-62.

[11] 赖星竹.土地利用与生态环境建设协调研究—以南江县为例[D].成都：成都理工大学，2012.