張 穎, 楊智謀, 陳瑜琦, 趙宇鸞
(1.中國土地勘測規(guī)劃院 國土資源部 土地利用重點實驗室, 北京 100035;2.貴州師范大學(xué) 地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院, 貴陽 550001 ; 3.畢節(jié)四中, 貴州 畢節(jié) 551700)
土地資源是人類生產(chǎn)、生活和生存的物質(zhì)基礎(chǔ)和來源,為人類提供生存空間和活動場所[1]。20世紀(jì)90年代以來,我國進(jìn)入了快速城鎮(zhèn)化階段,多方面增長的用地需求與有限的土地資源的矛盾日益凸顯[2-3]。在全球氣候變化、資源利用等問題不斷加劇的背景下,人類社會的全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展受到嚴(yán)重威脅,特別是在生態(tài)環(huán)境脆弱地區(qū)。貴州省是我國典型的生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū),脆弱的生態(tài)環(huán)境不僅直接影響、制約貴州工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、城建、生態(tài)和旅游等各方面的建設(shè),而且還間接威脅著長江和珠江中下游沿岸的可持續(xù)發(fā)展[4]。但令人欣喜的是,2000年以來,貴州省石漠化惡化趨勢得到抑制并呈現(xiàn)逆轉(zhuǎn)[5],退耕還林政策的實施、鄉(xiāng)村人口的遷移加快了森林轉(zhuǎn)型[6-7],生態(tài)環(huán)境得到顯著改善。由此,土地系統(tǒng)脆弱性呈現(xiàn)什么樣的變化特征是需要探討的問題。
土地系統(tǒng)脆弱性分析概念框架由美國哈佛大學(xué)國際可持續(xù)發(fā)展項目組在脆弱性的基礎(chǔ)上提出[8],此概念框架隨后應(yīng)用在了墨西哥和北極的格陵蘭、芬馬克等地區(qū)的脆弱性研究中[9]。我國土地脆弱性研究還處于起步階段,在廣度和深度上有待提升[10],多從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)角度、土地利用結(jié)構(gòu)等方面對土地脆弱性進(jìn)行評價,研究的是靜態(tài)的土地系統(tǒng)脆弱性或單一的土地利用脆弱性,未將土地系統(tǒng)視為自然—社會綜合作用的有機統(tǒng)一體,且缺乏對土地系統(tǒng)脆弱性的動態(tài)過程分析。因此,選取貴州省為研究樣區(qū),構(gòu)建自然—社會耦合的評價指標(biāo)體系,引入PSR模型綜合量化區(qū)域土地系統(tǒng)脆弱性,分析土地系統(tǒng)脆弱性時空演變格局及過程,旨在深入認(rèn)識人類對土地資源利用的程度和情況,了解人類活動對區(qū)域自然環(huán)境的干擾程度,對區(qū)域因地制宜出臺山區(qū)發(fā)展政策,更好地保障山區(qū)生態(tài)和經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要意義。
貴州省南鄰廣西、西連云南、北接四川和重慶,面積17.6萬km2。貴州省為高原山地地貌,以山地為主,其間交錯分布著丘陵、峽谷和小盆地(俗稱壩子),地形支離破碎,地表崎嶇不平,地勢由西、中部向北、東、南傾斜,境內(nèi)分布有烏蒙山、武陵山等山脈。貴州省是我國巖溶地貌分布最典型、最廣泛、最重要的區(qū)域之一,巖溶面積占全省總面積的73.8%,是我國典型的生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū)。森林覆蓋率從2000年的23.83%增長到2015年的50%,森林轉(zhuǎn)型特征明顯。
當(dāng)前,貴州經(jīng)濟發(fā)展仍處于一個欠發(fā)達(dá)、欠開發(fā)的階段,2015年全省GDP 總量約為10 502.56 億元,僅占全國的1.6%,居全國省市區(qū)第25位,人均GDP 為29 847元,居全國省市區(qū)第29位。經(jīng)濟總量小、人均水平低是貴州省經(jīng)濟建設(shè)進(jìn)程中急需突破的難題。2015年農(nóng)村貧困人口為493萬人,貧困人口數(shù)量排全國省市區(qū)第1位,占全國8.77%,農(nóng)村貧困發(fā)生率高達(dá)14%,國家級貧困縣數(shù)量達(dá)66個。貧困人口多集中分布在偏遠(yuǎn)的深山區(qū)、石山區(qū),生存環(huán)境惡劣、生活條件差、生計能力低。貧困是貴州省經(jīng)濟社會發(fā)展急需突破的難題。如何在堅守“生態(tài)”和“發(fā)展”兩條底線的前提下提高山區(qū)經(jīng)濟發(fā)展、實現(xiàn)山區(qū)脫貧致富目標(biāo)是貴州省面臨的棘手問題。對貴州省土地系統(tǒng)脆弱性進(jìn)行測度和時空差異分析,有利于貴州山區(qū)走兼顧經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)保護(hù)的路徑。
土地利用空間數(shù)據(jù)來源于貴州省山地資源與環(huán)境遙感應(yīng)用重點實驗室,分析獲得各縣域墾殖系數(shù)、建設(shè)用地比例、草地面積比例和林地面積比例等數(shù)據(jù)。農(nóng)民人均純收入、化肥投入水平、人均GDP等社會經(jīng)濟統(tǒng)計數(shù)據(jù)來源于貴州省統(tǒng)計年鑒、統(tǒng)計公報和政府工作報告。
研究期2000—2015年時間跨度較大,期間行政范圍發(fā)生變化,研究對行政區(qū)域進(jìn)行了部分合并,將南明區(qū)、云巖區(qū)、花溪區(qū)、白云區(qū)、烏當(dāng)區(qū)和觀山湖區(qū)合并為貴陽市轄區(qū),將紅花崗區(qū)、匯川區(qū)和播州區(qū)合并為遵義市轄區(qū),將碧江區(qū)和萬山區(qū)合并為銅仁市轄區(qū),將凱里市和麻江縣合并為凱里市,將鐘山區(qū)和水城縣合并為六盤水市轄區(qū),共78個研究單元。
脆弱性是指系統(tǒng)容易受到損害的可能性、程度或狀態(tài)。土地系統(tǒng)脆弱性是指在一定時空條件下,土地系統(tǒng)在面臨外界壓力或擾動下的應(yīng)對程度和可能性響應(yīng)[10]?;谕恋叵到y(tǒng)脆弱性的概念,在VSD(Vulnerability scoping diagram)脆弱性評估框架的指導(dǎo)下[11],將土地系統(tǒng)分解成壓力—敏感—適應(yīng)3個維度,從3個維度出發(fā)分別選取土地系統(tǒng)的壓力、敏感性、適應(yīng)力評價指標(biāo),構(gòu)建社會—自然環(huán)境耦合的土地系統(tǒng)脆弱性評價指標(biāo)體系。
PSR(Pressure-State-Response)即壓力、狀態(tài)、響應(yīng),該模型關(guān)注人類與環(huán)境的相互關(guān)系[12]。因此,將PSR模型引入土地系統(tǒng)脆弱性程度評估有助于更好地了解區(qū)域人地關(guān)系、量化區(qū)域土地系統(tǒng)脆弱性程度。用土地系統(tǒng)脆弱性指數(shù)量化區(qū)域土地系統(tǒng)脆弱性程度,其中,將土地系統(tǒng)脆弱性指數(shù)分成壓力指數(shù)、狀態(tài)指數(shù)、響應(yīng)指數(shù)和綜合指數(shù)來刻畫土地系統(tǒng)的壓力、敏感性、適應(yīng)力和脆弱性。
土地系統(tǒng)脆弱性綜合指數(shù)(LSVI,Land System Vulnerability Index)表征區(qū)域土地系統(tǒng)脆弱性程度,該指數(shù)越大,表示區(qū)域土地系統(tǒng)脆弱性程度越高,人地矛盾越突出,人地關(guān)系越緊張。土地系統(tǒng)脆弱性指數(shù)具體包括壓力指數(shù)(LP)、狀態(tài)指數(shù)(LS)、響應(yīng)指數(shù)(Lr)和綜合指數(shù),土地系統(tǒng)脆弱性綜合指數(shù)計算公式為:
LSVI=r1Lp+r2Ls+r3Lr
(1)
式中:LSVI代表土地系統(tǒng)脆弱性綜合指數(shù);r1,r2,r3分別表示土地系統(tǒng)壓力指數(shù)、狀態(tài)指數(shù)、響應(yīng)指數(shù)的權(quán)重;LP代表壓力指數(shù);LS表示狀態(tài)指數(shù);Lr表示響應(yīng)指數(shù)。
(2)
式中:U(Xx)代表第x個指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值;WX表示對應(yīng)的第x個指標(biāo)的權(quán)重。
(3)
式中:U(Xy)代表第y個指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值;Wy表示對應(yīng)的第y個指標(biāo)的權(quán)重。
(4)
式中:U(Xz)代表第z個指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值;Wz表示對應(yīng)的第z個指標(biāo)的權(quán)重。
較短時間內(nèi),區(qū)域土地系統(tǒng)的變化更多的是受經(jīng)濟發(fā)展、人類生產(chǎn)生活等人文因素的驅(qū)動[12]。根據(jù)貴州省自然、社會環(huán)境現(xiàn)狀,分別對農(nóng)業(yè)開發(fā)、城鎮(zhèn)建設(shè)、人口規(guī)模、地方經(jīng)濟水平、農(nóng)民收支等因子進(jìn)行選取和篩選,構(gòu)建土地系統(tǒng)脆弱性評價指標(biāo)體系(表1)。壓力指數(shù)指標(biāo)的選取主要考慮貴州巖溶山區(qū)土地系統(tǒng)承受的壓力主要來源于農(nóng)牧業(yè)的發(fā)展、人口規(guī)模的擴大、農(nóng)民收支等因素的影響。狀態(tài)指數(shù)指標(biāo)表示土地系統(tǒng)敏感性,土地系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)功能,土地利用結(jié)構(gòu)和功能、土地利用效益和開發(fā)程度均影響土地系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。響應(yīng)指數(shù)指標(biāo)是土地使用者和政府部門等利益相關(guān)者為提高土地系統(tǒng)變化的應(yīng)對力,以更好地適應(yīng)土地系統(tǒng)變化而采取的一系列土地生態(tài)保護(hù)措施、農(nóng)業(yè)工程技術(shù)手段、鄉(xiāng)村人口產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移政策、土地保護(hù)財政投入策略等。
表1 指標(biāo)因子選取及其權(quán)重
注:“+”是指該指標(biāo)與土地系統(tǒng)脆弱性呈正相關(guān)關(guān)系,該指標(biāo)值越大,對土地系統(tǒng)脆弱性的貢獻(xiàn)值越大;“—”是指該指標(biāo)與土地系統(tǒng)脆弱性呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,該指標(biāo)值越小,對土地系統(tǒng)脆弱性的貢獻(xiàn)值越小。
(1) 變化斜率分析法。變化斜率分析法能模擬每個研究單元的變化趨勢,此方法是在研究期間內(nèi),利用最小二乘法擬合變量的斜率,用以綜合表示該變量的時空格局演變特征。研究將利用變化斜率分析法逐個研究單元計算其土地系統(tǒng)脆弱性指數(shù)的斜率,以此來表征各縣(區(qū))土地系統(tǒng)脆弱性變化趨勢的時空演變特點。斜率計算公式為[13]:
(5)
式中:Xslope為土地系統(tǒng)脆弱性變化斜率;LSVIi為第i年某一研究單元土地系統(tǒng)脆弱性指數(shù)值;n為研究時間段數(shù),共4個時間段。當(dāng)Xslope大于0時,表明土地系統(tǒng)脆弱性呈現(xiàn)增加趨勢;當(dāng)Xslope小于0時,代表土地系統(tǒng)脆弱性呈現(xiàn)減小趨勢。
(2) 空間自相關(guān)法.全局空間自相關(guān)可以定量描述區(qū)域某種地理現(xiàn)象在空間上的整體分布狀況和差異程度,局域空間自相關(guān)刻畫局域內(nèi)部異質(zhì)性的分布狀況,度量某一區(qū)域單元與其周邊區(qū)域的空間差異程度[14]。本研究采用常用的Global Moran′sI指數(shù)和Getis-OrdGi*指數(shù)來測度貴州省土地系統(tǒng)脆弱性壓力指數(shù)、狀態(tài)指數(shù)、響應(yīng)指數(shù)和綜合指數(shù)變化的全局空間自相關(guān)程度和局域空間自相關(guān)程度[15-17]。
Global Moran′sI指數(shù)計算公式為:
(6)
(7)
式中:E(I)與var(I)分別為Moran′sI的期望值與方差。當(dāng)|ZScore|>1.96(α=0.05),可以拒絕零假設(shè)H0(n個空間對象屬性值之間不存在空間自相關(guān)性),變量在空間上存在顯著的空間自相關(guān)性。I的取值范圍[-1,1],當(dāng)I>0,全局空間自相關(guān)呈正相關(guān),說明地理對象存在集聚特征;當(dāng)I<0,表明負(fù)相關(guān)關(guān)系,說明地理對象存在離散現(xiàn)象;I的絕對值越大,說明相關(guān)程度越高;當(dāng)I=0,地理對象則呈隨機分布,不存在空間自相關(guān)性。
Getis-OrdGi*指數(shù)計算公式為[18]:
(8)
3.1.1 全省土地系統(tǒng)脆弱性指數(shù)變化 2000—2015年貴州省壓力指數(shù)在整體上呈現(xiàn)波動上升的趨勢(圖1),由2000年的0.145 8上升至2015年的0.272 6,土地系統(tǒng)壓力呈現(xiàn)加重的趨勢;狀態(tài)指數(shù)呈現(xiàn)波動緩慢上升的趨勢,由0.118 0上升至0.125 2,整體處于一個比較穩(wěn)定的狀態(tài);響應(yīng)指數(shù)呈現(xiàn)波動下降的趨勢,由0.285 2下降至0(響應(yīng)指數(shù)在2015年為0,是相對于其他時間點而言適應(yīng)能力的提高,這是由于響應(yīng)指標(biāo)數(shù)值在此時間為最大值造成),土地系統(tǒng)適應(yīng)力顯著提升。2000年以來貴州經(jīng)濟得到快速發(fā)展,增長速度位于全國前列,地方政府有更多的資金投入到農(nóng)業(yè)工程的修建中,提供了更多的就業(yè)崗位吸納農(nóng)村勞動力從事非農(nóng)活動,提高了土地系統(tǒng)的適應(yīng)能力。
土地系統(tǒng)脆弱性綜合指數(shù)呈現(xiàn)先上升后緩慢下降的趨勢,土地系統(tǒng)脆弱性程度在總體上有所緩解。在區(qū)域土地系統(tǒng)壓力增大、敏感性略增、適應(yīng)能力提高的情況下,土地系統(tǒng)脆弱性程度降低,主要得益于區(qū)域土地系統(tǒng)適應(yīng)能力的提高??梢姡絽^(qū)提高農(nóng)業(yè)經(jīng)營技術(shù)、農(nóng)村勞動力就業(yè)轉(zhuǎn)移、實施退耕還林等生態(tài)保護(hù)政策、興修農(nóng)業(yè)工程等方面對于維護(hù)人地系統(tǒng)平衡有明顯的積極效應(yīng)。
3.1.2 縣域土地系統(tǒng)脆弱性變化趨勢 為了分析貴州省內(nèi)部土地系統(tǒng)脆弱性變化趨勢,采用斜率分析法,對土地系統(tǒng)壓力、敏感性、適應(yīng)力和脆弱性變化趨勢進(jìn)行完整探討(圖2)。2000—2015年土地系統(tǒng)壓力稍微加重的縣(區(qū))較少,土地系統(tǒng)壓力變化趨勢總體上處于”穩(wěn)中減輕”的態(tài)勢,土地系統(tǒng)壓力得到緩解。土地系統(tǒng)敏感性變化總體上呈現(xiàn)“穩(wěn)中下降”的趨勢,多數(shù)縣域的土地系統(tǒng)敏感性皆處于穩(wěn)定或有一定程度減輕的狀態(tài)。土地系統(tǒng)適應(yīng)力皆處于穩(wěn)定或呈現(xiàn)不同程度的提高,總體上呈現(xiàn)“穩(wěn)中提高”的趨勢,傾向于增強的趨勢發(fā)展。
土地系統(tǒng)脆弱性程度略微增大的縣(區(qū))較少(6個縣域),大部分縣域的土地系統(tǒng)脆弱性變化皆處于穩(wěn)定或呈現(xiàn)不同程度降低的趨勢,總體上呈現(xiàn)“穩(wěn)中下降”的趨勢,。這與區(qū)域采取積極的生態(tài)保護(hù)策略、農(nóng)業(yè)科技投入政策、土地保育措施等響應(yīng)政策密不可分,人類有意識保護(hù)土地系統(tǒng)、適應(yīng)土地系統(tǒng),有助于促進(jìn)人地關(guān)系和諧發(fā)展。
圖2 2000-2015年貴州省縣域土地系統(tǒng)壓力、敏感性、適應(yīng)力以及脆弱性變化趨勢
3.2.1 總體空間變化 分別計算各指數(shù)的Global Moran′sI值(表2)。時段Ⅳ壓力指數(shù)的Global Moran′sI值為0.154 2,表明貴州省土地系統(tǒng)壓力變化的空間分布呈現(xiàn)顯著的集聚特征,土地系統(tǒng)壓力變化快的地區(qū)其周圍區(qū)域變化也快,反之亦然。分時間段來看,時段I、時段Ⅱ、時段Ⅲ的土地系統(tǒng)壓力指數(shù)變化的Global Moran′sI值分別為0.162 02,0.152 3,0.259 7,土地系統(tǒng)壓力變化的空間分布呈現(xiàn)先減弱后增強集聚趨勢。
時段Ⅳ的狀態(tài)指數(shù)變化的Global Moran′sI值為0.465 3,土地系統(tǒng)敏感性變化的空間分布呈現(xiàn)較顯著的集聚特征,土地系統(tǒng)敏感性變化快的地區(qū)其周圍區(qū)域變化也快,反之亦然。分時間段來看,狀態(tài)指數(shù)變化的Global Moran′sI值由時段I的0.465 7下降為時段Ⅱ的0.423 8又上升為時段Ⅲ的0.465 3,土地系統(tǒng)敏感性變化的空間分布呈現(xiàn)集聚的趨勢先減弱后又增強。
從土地系統(tǒng)響應(yīng)指數(shù)來看,除了時段Ⅱ外,其余時間段的響應(yīng)指數(shù)的變化量皆通過顯著性水平α=0.05的檢驗,時段Ⅳ的響應(yīng)指數(shù)變化的Global Moran′sI值為0.154 1,土地系統(tǒng)適應(yīng)力變化的空間分布呈現(xiàn)顯著的集聚特征,適應(yīng)力變化快的地區(qū)其周圍區(qū)域變化也快,反之亦然。分時間段來看,響應(yīng)指數(shù)變化的Global Moran′sI值由時段I的0.110 6上升為時段Ⅲ的0.285,土地系統(tǒng)適應(yīng)力變化的空間分布呈現(xiàn)集聚的趨勢在增強。
時段Ⅳ的脆弱性綜合指數(shù)變化的Global Moran′sI值為0.160 2,表明土地系統(tǒng)脆弱性變化的空間分布呈現(xiàn)顯著的集聚特征,即土地系統(tǒng)脆弱性變化快的地區(qū)其周圍區(qū)域變化也快,反之亦然。土地系統(tǒng)脆弱性綜合指數(shù)變化的Global Moran′sI值由時段I的0.389 6下降為時段Ⅱ的0.136 6又上升為時段Ⅲ的0.246,土地系統(tǒng)脆弱性變化的空間分布呈現(xiàn)集聚的趨勢先減弱后又增強。
貴州省總體的土地系統(tǒng)壓力、敏感性、適應(yīng)力和脆弱性程度變化在2000—2015年的空間分布皆呈現(xiàn)明顯的集聚特征,且集聚趨勢均為先減弱后增強的特點。
表2 貴州省土地系統(tǒng)脆弱性指數(shù)動態(tài)變化的Global Moran′s I值
3.2.2 局域空間演化的冷熱點分析
(1) 土地系統(tǒng)壓力演化的冷熱點分析。2000—2005年,土地系統(tǒng)壓力指數(shù)變化的冷、熱點區(qū)域傾向于集中分布(圖3)。土地系統(tǒng)壓力指數(shù)變化的熱點區(qū)域集中分布于東南部的黎平縣、從江縣、榕江縣和荔波縣,表明該區(qū)域的土地系統(tǒng)壓力有所增強;冷點區(qū)域集中分布于西南部的興義市、安龍縣、興仁縣等11個縣域,多數(shù)縣(區(qū))屬于峰叢洼地區(qū),該區(qū)域的土地系統(tǒng)壓力有所緩解。
2005—2010年,土地系統(tǒng)壓力指數(shù)變化的熱點區(qū)較為分散,而冷點區(qū)較為集中。熱點區(qū)域主要位于西南部的興義市等峰叢洼地區(qū)、東北部武陵山區(qū)的松桃縣和銅仁市、黔東南的臺江縣,這些區(qū)域的土地系統(tǒng)壓力有所增強;冷點區(qū)域集中分布于貴州省遵義市轄區(qū)及周邊縣城和黔東南的從江縣等,該區(qū)域的土地系統(tǒng)壓力有所緩解。
2010—2015年,貴州省土地系統(tǒng)壓力指數(shù)變化的冷、熱點區(qū)域傾向于集中分布。熱點區(qū)域集中分布于西部的威寧縣等,表明該區(qū)域的土地系統(tǒng)壓力有所增強;冷點區(qū)域集中分布于黔中地區(qū)的貴陽市轄區(qū)及其周邊縣(區(qū)),該區(qū)域的土地系統(tǒng)壓力有所緩解。
研究期內(nèi)土地系統(tǒng)壓力變化的冷、熱點局域演化空間分異特征明顯,熱點區(qū)向西轉(zhuǎn)移,冷點區(qū)向北轉(zhuǎn)移。
(2) 土地系統(tǒng)敏感性演化的冷熱點分析。2000—2005年,土地系統(tǒng)狀態(tài)指數(shù)變化的冷、熱點區(qū)域集聚分布點較多(圖4)。熱點區(qū)域主要分布于東北部的務(wù)川縣等、黔中地區(qū)的修文縣等、西南部的安龍縣等,這些區(qū)域的土地系統(tǒng)敏感性有所增強;冷點區(qū)域主要分布于黔西北地區(qū)的七星關(guān)區(qū)等、黔南的羅甸縣等、普定縣和凱里市等,這些區(qū)域的土地系統(tǒng)敏感性皆有所減小。
2005—2010年,土地系統(tǒng)狀態(tài)指數(shù)變化的冷、熱點區(qū)區(qū)域演化較為集中分布。熱點區(qū)域主要分布于東南部的劍河縣等和黔中、黔南的部分縣(區(qū)),這些區(qū)域的土地系統(tǒng)敏感性有所增大;冷點區(qū)域主要分布于北部綏陽縣等和中西部織金縣等,這些區(qū)域的土地系統(tǒng)敏感性有所緩解。
2010—2015年,貴州省土地系統(tǒng)狀態(tài)指數(shù)變化的冷、熱點區(qū)域演化集聚特征顯著圖。熱點區(qū)域集中分布于西南部的望謨縣、紫云縣和羅甸縣,該區(qū)域的土地系統(tǒng)敏感性有所增大;冷點區(qū)域集中分布于西部的威寧縣等,該區(qū)域的土地系統(tǒng)敏感性有所減小。
研究期內(nèi)土地系統(tǒng)敏感性變化的冷、熱點局域演化空間分異特征明顯,熱點區(qū)由北向南再向西遷移,冷點區(qū)由西向東再向西遷移。
(3) 土地系統(tǒng)適應(yīng)力演化的冷熱點分析。2000—2005年,土地系統(tǒng)響應(yīng)指數(shù)變化的冷、熱點區(qū)域較為分散(圖5)。熱點區(qū)域主要分布于大方縣、黔西南的貞豐縣等,這些縣城的土地系統(tǒng)適應(yīng)能力有所降低;冷點區(qū)域主要集中分布于黔中城市群貴陽市轄區(qū)等和其他邊緣地區(qū)的興義市、荔波縣等,這些區(qū)域的土地系統(tǒng)適應(yīng)能力皆有所提高。
圖4 貴州省土地系統(tǒng)狀態(tài)指數(shù)演化的冷、熱點區(qū)域
2005—2010年,土地系統(tǒng)響應(yīng)指數(shù)變化的熱點區(qū)域演化分散分布,冷點區(qū)域集中分布。熱點區(qū)域主要有黔西北地區(qū)的七星關(guān)區(qū)等和其他地區(qū)的正安縣、貴定縣、長順縣和興仁縣,這些區(qū)域的土地系統(tǒng)適應(yīng)力有所降低;冷點區(qū)域主要分布于東北部武陵山區(qū)的松桃縣等,這些區(qū)域的土地系統(tǒng)適應(yīng)能力有所提高。
2010—2015年,土地系統(tǒng)響應(yīng)指數(shù)變化的冷、熱點區(qū)域演化集聚特征顯著。熱點區(qū)主要集中分布于東北部武陵山區(qū)的松桃縣等和中部修文縣,這些縣(區(qū))的土地系統(tǒng)適應(yīng)力有所降低。冷點區(qū)域集中分布于西部的威寧縣等,表明這些區(qū)域的土地系統(tǒng)適應(yīng)能力有所增大。
研究期內(nèi)土地系統(tǒng)適應(yīng)力變化的冷、熱點局域演化空間分異特征明顯,熱點區(qū)由分散演化為集中并由西向東遷移,冷點區(qū)也由分散演化為集中并由西向東后又向西遷移。
圖5 貴州省土地系統(tǒng)響應(yīng)指數(shù)演化的冷、熱點區(qū)域
圖6 貴州省土地系統(tǒng)脆弱性綜合指數(shù)演化的冷、熱點區(qū)域
(4) 土地系統(tǒng)脆弱性演化的冷熱點分析。2000—2005年,土地系統(tǒng)脆弱性綜合指數(shù)變化的冷、熱點區(qū)域集聚特征明顯(圖6)。熱點區(qū)域主要分布于東南部的黎平縣等,這些縣城的土地系統(tǒng)脆弱性程度有所上升;冷點區(qū)域主要分布于西南部的興義市等和東北部的松桃縣和銅仁市轄區(qū),這些區(qū)域的土地系統(tǒng)脆弱性程度皆有所下降。
2005—2010年,土地系統(tǒng)脆弱性綜合指數(shù)變化的冷、熱點區(qū)域演化趨于集聚分布。熱點區(qū)域位于西南部的興義市等和黔東南的臺江縣,這些區(qū)域的土地系統(tǒng)脆弱性程度有所加重;冷點區(qū)域主要分布于黔東南的黎平縣等和中北部的遵義市轄區(qū)等,這些區(qū)域的土地系統(tǒng)脆弱性程度有所降低。
2010—2015年,土地系統(tǒng)脆弱性綜合指數(shù)變化的冷、熱點區(qū)域演化集聚特征顯著。熱點區(qū)域集中分布于3個區(qū)域,分別是黔西北地區(qū)的七星關(guān)區(qū)等、東北地區(qū)等和南部的都勻市等,這些區(qū)域的土地系統(tǒng)脆弱性程度有所上升;冷點區(qū)集中分布于黔中經(jīng)濟區(qū)的貴陽市等,這些縣(區(qū))的土地系統(tǒng)脆弱性程度有所降低。
研究期內(nèi)土地系統(tǒng)脆弱性程度變化的冷、熱點局域演化空間分異特征明顯,熱點區(qū)由集中演化為分區(qū)集聚并由東向西遷移,冷點區(qū)由分散演化為集中并由周圍向中心遷移。
(1) 在貴州山區(qū)森林轉(zhuǎn)型現(xiàn)象明顯和石漠化程度出現(xiàn)好轉(zhuǎn)的條件下,區(qū)域土地系統(tǒng)脆弱性在一定程度上得到緩解。2000—2015年貴州省在土地系統(tǒng)壓力增大、土地敏感性略增、土地適應(yīng)能力提高的條件下,土地系統(tǒng)脆弱性程度有所減小,主要得益于區(qū)域土地系統(tǒng)適應(yīng)能力的提高??梢?,山區(qū)提高農(nóng)業(yè)經(jīng)營技術(shù)、農(nóng)村勞動力就業(yè)轉(zhuǎn)移、實施退耕還林等生態(tài)保護(hù)政策、提高農(nóng)業(yè)投入等方面對于維護(hù)人地系統(tǒng)平衡有明顯的積極效應(yīng)。
(2) 武陵山區(qū)、烏蒙山區(qū)和南部峰叢洼地區(qū)是土地系統(tǒng)變化的主要區(qū)域,而這三大區(qū)域是貴州省的集中貧困區(qū),人多地少,土地系統(tǒng)壓力存在較大壓力,由此說明這些區(qū)域的土地系統(tǒng)在外界環(huán)境的干擾下容易發(fā)生變化,區(qū)域土地系統(tǒng)承受閾值較低,較為脆弱。因此,這三大區(qū)域在土地利用開發(fā)的過程中應(yīng)是重點關(guān)注的區(qū)域。
(3) 文章重點對脆弱性的演化進(jìn)行分析,未涉及脆弱性的分等定級和分區(qū)及相應(yīng)的管控策略,這是下一步工作須完善的。
(1) 土地系統(tǒng)脆弱性綜合指數(shù)呈現(xiàn)先上升后緩慢下降的趨勢,土地系統(tǒng)脆弱性程度在總體上有所減小。其中2000—2015年貴州省土地系統(tǒng)壓力指數(shù)呈現(xiàn)波動上升的趨勢,由2000年的0.145 8上升至2015年的0.272 6,土地系統(tǒng)壓力呈現(xiàn)加重的趨勢;土地系統(tǒng)狀態(tài)指數(shù)由0.118 0上升至0.125 2,土地系統(tǒng)敏感性略有增加;響應(yīng)指數(shù)呈現(xiàn)波動下降的趨勢,由0.285 2下降至0,土地系統(tǒng)適應(yīng)力顯著提升。
(2) 從各縣脆弱性變化趨勢看,2000—2015年貴州省區(qū)域內(nèi)部土地系統(tǒng)脆弱性整體上朝著較好的方向發(fā)展,大部分縣域的土地系統(tǒng)脆弱程度得到緩解。從縣域脆弱性變化趨勢看,土地系統(tǒng)脆弱性程度略微增大的縣(區(qū))較少,共6個縣(區(qū)),其余縣(區(qū))的土地系統(tǒng)脆弱性變化皆處于穩(wěn)定或呈現(xiàn)不同程度降低的趨勢,總體上呈現(xiàn)“穩(wěn)中下降”的趨勢。
(3) 從全局空間差異看,2000—2015年貴州省土地系統(tǒng)壓力指數(shù)變化、狀態(tài)指數(shù)變化、響應(yīng)指數(shù)變化、綜合指數(shù)變化的Global Moran′sI值分別為0.154 2,0.465 3,0.154 1,0.160 2,表明貴州省土地系統(tǒng)壓力、敏感性、適應(yīng)力和脆弱性變化的空間分布呈現(xiàn)顯著的集聚特征。
(4) 在局域空間分異方面,貴州省土地系統(tǒng)壓力、敏感性、適應(yīng)力和脆弱性變化的冷、熱點局域演化空間分異特征明顯。武陵山區(qū)、烏蒙山區(qū)和西南部峰叢洼地區(qū)是土地系統(tǒng)壓力、適應(yīng)力與脆弱性程度變化的熱點區(qū);而土地系統(tǒng)敏感性變化的熱點區(qū)主要分布于黔中經(jīng)濟區(qū)、武陵山區(qū)和西南部峰叢洼地區(qū)。