生态移民安置区耕地景观生态安全评价——以宁夏红寺堡为例

叶均艳

（宁夏大学资源环境学院，宁夏银川750021）

生态移民安置区耕地景观生态安全评价
——以宁夏红寺堡为例

叶均艳

（宁夏大学资源环境学院，宁夏银川750021）

利用1995年、2005年和2015年三个时期遥感影像，对研究区耕地景观生态安全进行综合评价，分析了移民安置区耕地景观生态安全特征及其驱动因素。结果表明：移民安置区的耕地景观生态安全呈下降趋势。安置区耕地景观生态安全格局也在变化，1995—2005年Ⅱ级区有向Ⅲ级区转化，2005—2015年Ⅰ级区和Ⅲ级区都向Ⅱ级区转化。土地利用政策、生态移民及人口增长是耕地景观生态安全变化主要驱动因素。

土地利用；移民安置区；耕地；景观生态安全；驱动因素

生态安全是指自然因素和人为活动给生态环境带来的安全隐患[1]。生态安全包括生物安全、国土资源安全、生态系统安全、环境与健康安全等[2]。耕地资源的保护对于国家粮食安全及社会经济稳定都具有重要意义[3-4]，随着人类对耕地资源使用强度的增加，耕地资源受到的压力越来越大，有必要对耕地景观进行生态安全评价[5-6]。近年来，国内外许多学者在耕地景观生态安全评价进行了研究，主要集中在耕地景观生态安全评价指标体系的选取[7]及模型构建[8]上，研究方法主要包括主成分分析法[9]、层次分析法[10]、模糊物元模型[11]及正态云模型[12]等。

2001年以来，国家对居住条件恶劣的贫困人口组织实施了易地扶贫搬迁[13-15]。目前，学术界普遍开展了生态移民安置区的地理位置选择[16]、安置区移民生计的评估[17-18]、安置模式研究[19-20]以及安置区满意度评价[21-22]研究，在研究生态移民与生态环境关系中，主要包括生态移民环境容量[23]、生态移民生态环境效益[24]、生态移民生态环境影响驱动机制[25]等，但生态移民这种大规模、短时期、集中安置的人口迁移模式对迁入区耕地景观格局产生的可能影响并未引起足够重视。本研究以宁夏红寺堡区为例，从生态安全的角度，研究县域生态移民安置区耕地景观的生态安全，为科学确定生态移民安置区土地用途管制措施提供理论依据。

1 研究区概况

红寺堡位于宁夏中部干旱带，地处105°43′～106°42′E，37°28′～37°37′N之间，县域面积共2 767 km2，总人口179 390人，回族人口占总人口的62%以上。地势南高北低，属于温带大陆性气候，气候干旱少雨，昼夜温差大。1999年开始建设，2009年设立吴忠市红寺堡区。是在“八七”和宁夏“双百”扶贫攻坚计划下，建设的国家最大的异地生态移民扶贫开发区，截止到2015年，异地搬迁安置宁南山区8县移民23万人。

2 数据来源及处理

以红寺堡1995年、2005年和2015年TM遥感影像为数据源，遥感影像来自于USGS（美国地质勘探局）下载的Landsat数据，分辨率为30 m×30 m。利用ENVI5.0软件对遥感影像进行配准并与国家基础地理中心生产的1∶50 000数字栅格地图结合进行几何校正，采取将目视解译与监督分类中的最大似然法相结合的解译方法，结合土地利用调查资料进行解译。对解译结果进行野外精度验证，使土地利用类型解译结果的准确率达到95%以上。根据土地利用分类，参考《土地利用现状分类》并结合生态移民安置区的特点，将研究区分为耕地、林地、草地、建设用地、水域、未利用地和沙地7种景观类型。

2.1 耕地景观生态安全评价模型构建

景观指数能够在结构和空间配置方面反映景观格局的信息，在生态安全评价方面应用较为广泛。耕地景观的生态安全指在长期的自然或人为干扰下，耕地景观生态环境由单一向复杂、连续向不连续变化，人类干扰程度越大，耕地景观的生态环境的安全程度就越低。根据已有研究并结合研究区的特点，从斑块类型水平和景观水平上分别选取了反映耕地景观结构和形状的景观格局指数。选取的景观格局指数及其生态学意义如下：

表1 景观格局指数

综合所选的景观格局指标，结合已有研究建立了反映耕地景观稳定性、恢复力及耕地生产效率的脆弱度模型，公式如下：

式中：α、β、γ是各个因子的权重；本研究对各个因子的权重采取层次分析法，确定α、β、γ分别为0.59，0.28，0.13。V为脆弱度指数、AWMSI为面积加权的平均形状因子指数、F为分维度指数、D为分离度指数。文章充分考虑了生态移民安置区耕地景观的特点，结合移民安置区的特征，并且以已有的研究为基础，构建生态移民安置区耕地景观生态安全评价模型。公式如下：

式中：ES为耕地景观生态安全指数；PD为边界破碎度指数；ED为破碎度指数；V为脆弱度指数。

3 结果与分析

3.1 耕地景观生态安全特征

本研究计算了1995年、2005年、2015三个时期生态移民安置区耕地景观的生态安全指数（表2）。结果表明：红寺堡生态移民安置区耕地景观生态安全指数呈下降趋势，耕地景观的平均生态安全指数由1995年的0.67，下降到2005年的0.59，再下降到2015年的0.55。这种变化与人为原因是分不开的。随着移民的迁入，人类对自然环境的干扰增强，耕地景观的破碎度从1995年到2005年在增加，虽破碎度从2005年到2015年在减小，但减小的幅度很小；耕地景观的斑块形状也越来越不规则，面积加权平均形状指数在不断增大，由1995年的0.40到2005年的0.46到2015年的0.60，都是在不断增加；耕地景观的脆弱度整体也在增加。

表2 研究区各研究单元景观格局指数计算结果

3.2 耕地景观生态安全演变特点

根据生态安全评价模型计算出的不同时期不同乡镇的生态安全指数：1995年介于0.42～0.74之间，2005年介于0.42～0.77之间，2015年介于0.45～0.69之间。在ArcGIS中使用自然断点法将安置区各乡镇生态安全指数划分为3个等级：Ⅰ级区（ES≤0.42）、Ⅱ级区（0.42＜ES≤0.74）、Ⅲ级区（0.74＜ES≤1）。1995年的Ⅰ级区主要是大河乡，其余4个乡镇（柳泉乡、红寺堡镇、太阳山、新庄集乡）都属于Ⅱ级区；2005年Ⅰ级区域没有变化，柳泉乡、红寺堡镇和新庄集乡仍是Ⅱ级区域，太阳山由Ⅱ级区域变成了Ⅲ级；2015年红寺堡的5个乡镇都属于Ⅱ级区域。从三个时期的变化趋势可以看出：随着移民的迁入，红寺堡耕地景观的生态安全是有变化的，并且呈下降趋势。

3.3 耕地景观生态安全变化驱动因素

耕地景观生态安全的变化是自然因素和社会经济因素双重作用的结果，对于生态移民安置区来说，自然原因主要是气候变暖导致的降水量减少；社会经济因素主要是移民迁入带来的人口增加、土地利用政策的变化等。

3.3.1 降水量的减少

降水量的减少是生态移民安置区红寺堡生态安全变化的主要自然原因。根据1995—2015年宁夏统计年鉴统计得出红寺堡年降水量变化情况，结果显示：红寺堡多年降水量逐渐下降，降水量的减少，土地更加干旱，耕地面积减小，农作物种类也会随之减少，耕地景观的稳定性下降，生态安全整体下降。

3.3.2 人口的增长

人口的增长也是移民安置区红寺堡耕地景观生态安全变化的驱动因素之一。红寺堡从1999年开始，陆续搬迁共计20.5万贫困移民群众，成为全国最大的异地生态移民安置区，人口的增长会使居民地增加以及人们对土地的利用程度加深，导致耕地景观发生变化，耕地破碎度增大，安全性降低。

3.3.3 土地的利用政策

土地的利用政策也会影响耕地景观的大小及其破碎度，进一步影响耕地景观的生态安全。

4 结论与讨论

通过分析生态移民安置区红寺堡耕地景观生态安全格局及动态变化特征，得到：

（1）研究区耕地景观结构变化导致景观生态安全在时空分布上都有差异性。在这20年间，耕地景观生态安全值从1995年的0.67下降到2015年的0.55，耕地景观生态安全整体呈下降趋势。

（2）研究区的耕地景观生态安全格局的变化是自然和社会双重作用的结果。自然原因主要是降水量的减少导致耕地面积缩减，耕地景观的破碎化程度加重，最终导致移民安置区内耕地景观生态安全性整体下降；人口的增长建筑用地增加，部分建筑用地可能会由耕地转化而来，也会使耕地景观破碎化程度加重；土地利用政策等的变化，也会对景观的破碎化程度产生影响。

（3）人类活动也会影响耕地景观的变化，引起耕地质量及耕地使用效率的变化。因此，通过构建评价模型来对耕地景观进行生态安全评价是可行的。本研究运用景观格局指数对耕地景观进行生态安全评价，对于其他景观类型的生态安全评价有一定的借鉴意义。

通过景观格局指数并构建评价模型对耕地景观进行了生态安全评价，但是由于数据方面存在的不足，目前对耕地景观驱动因素的研究多集中在定性研究上。对耕地景观的生态安全评价为研究区耕地保护及农用地的布局提供科学依据。

[1]宋戈，李晓静，向长玉，等.松嫩高平原黑土区耕地资源安全及其驱动力分析——以黑龙江省巴彦县为例[J].水土保持通报，2012，32（4）：213-218.

[2]裴欢，魏勇，王晓妍，等.耕地景观生态安全评价方法及其应用[J].农业工程学报，2014，30（9）：212-219.

[3]吴志勇.新疆生产建设兵团耕地土壤养分现状及演变规律[J].新疆农业大学学报，2012，35（1）：57-61.

[4]张鹏岩，秦明周，闫江虹，等.河南省耕地资源利用效益的影响因素及特征分析[J].中国人口·资源与环境，2013，23（1）：162-169.

[5]穆学英，任建兰.新型城镇化背景下山东省土地生态安全空间格局研究[J].中国环境管理干部学院学报，2016，26（3）：28-32.

[6]徐超，蒋平安，盛建东，等.基于GIS的新疆新和县耕地地力等级评价研究[J].新疆农业大学学报，2010，33（4）：343-348.

[7]吴大放，刘艳艳，刘毅华，等.耕地生态安全评价研究展望[J].中国生态农业学报，2015，23（3）：257-267.

[8]宋晓媚，周忠学，王明.城市化过程中都市农业景观变化及其生态安全评价——以西安市为例[J].冰川冻土，2015，37（3）：835-844.

[9]王鹏，况福民，邓育武，等.基于主成分分析的衡阳市土地生态安全评价[J].经济地理，2015，35（1）：168-172.

[10]李纯乾，林素兰，柳金库.层次分析法在辽东山区坡耕地生态安全评价中的应用[J].辽宁农业科学，2011（5）：29-33.

[11]施开放，刁承泰，左太安，等.基于熵权物元模型的耕地占补平衡生态安全评价[J].中国生态农业学报，2013，21（2）：243-250.

[12]叶达，吴克宁，刘霈珈.基于正态云模型与熵权法的景泰县耕地后备资源开发潜力评价[J].中国农业资源与区划，2016，37（6）：22-28.

[13]韩文文，刘小鹏，裴银宝，等.不同地貌背景下民族村农户生计脆弱性及其影响因子[J].应用生态学报，2016，27（4）：1229-1240.

[14]赵莹，刘小鹏，郭永杰，等.基于GIS的宁夏六盘山区空间贫困特征模型分析[J].水土保持研究，2014，21（5）：94-99.

[15]刘小鹏，苏胜亮，王亚娟，等.集中连片特殊困难地区村域空间贫困测度指标体系研究[J].地理科学，2014，34（4）：447-453.

[16]周宜君，周银珍，胡红青，等.三峡工程农村外迁移民安置效果区域差异及其启示[J].经济地理，2011，31（8）：1351-1357.

[17]王沛沛，许佳君.生计资本对水库移民创业的影响分析[J].中国人口·资源与环境，2013，23（2）：150-156.

[18]贾国平，朱志玲，王晓涛，等.移民生计策略变迁及其生态效应研究——以宁夏红寺堡区为例[J].农业现代化研究，2016，37（3）：505-513.

[19]李江鹏，马裕霞.生态移民的意义及安置模式探讨——以普洱国家级绿色经济试验示范区为例[J].中国环境管理干部学院学报，2015，25（4）：16-18，22.

[20]闵庆文，张永勋，赵贵根.三江源移民安置区农户能源利用及对生态环境影响——以贵南县为例[J].资源科学，2012，34（11）：2018-2025.

[21]贾耀锋.中国生态移民效益评估研究综述[J].资源科学，2016，38（8）：1550-1560.

[22]杨显明，米文宝，齐拓野，等.宁夏生态移民效益评价研究[J].干旱区资源与环境，2013，27（4）：16-23.

[23]肖建红，王敏，于庆东，等.基于生态足迹的大型水电工程建设生态补偿标准评价模型——以三峡工程为例[J].生态学报，2015，35（8）：2726-2740.

[24]刘小鹏，王亚娟.我国生态移民与生态环境关系研究进展[J].宁夏大学学报：自然科学版，2013，34（2）：173-176.

[25]王屏，戴年华，欧阳雪莲，等.中西方森林游憩者生态行为影响研究——基于解说驱动机制视角[J].生态学报，2016，36（12）：3666-3677.

（编辑：周利海）

Cultivated Land Landscape Ecological Security Evaluation for Resettlement Area——A Case Study in Hongsibu District,Ningxia

Ye Junyan
（College of Resources and Environment,Ningxia University,Yinchuan Ningxia 750021,China）

Using the remote sensing data of 1995,2005 and 2015,the landscape ecological security of cultivated land in the research area was comprehensively evaluated based on each town unit,and the evolution of landscape ecological security pattern was analyzed.The results showed that：The resettlement area of cultivated land landscape ecological security was decreased.The pattern is changing:During 1995-2005,the classⅡarea was transformed into the classⅢarea, from 2005 to 2015 the classⅠarea and the classⅢarea were transformed into the classⅡgrade area.Land use policy,ecological migration and population growth are the main driving factors.

land use,resettlement area,cultivated land,landscape ecological security,driving factors

X826

A

1008-813X（2017）03-0034-04

10.13358 /j.issn.1008-813x.2017.03.09

2017-04-20

叶均艳（1993-），女，湖北襄阳人，宁夏大学资源环境学院人文地理学专业硕士研究生在读，主要从事生态经济与生态评估方面的研究。