丹江口库区土地利用变化与生态环境脆弱性评价

廖 炜1，2，李 璐3，吴宜进1，史志华4

（1.华中师范大学 城市与环境科学学院，武汉 430079；2.湖北省水土保持监测中心，武汉 430071；3.湖北省水利水电科学研究院，武汉 430070；4.中国科学院水利部 水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室，杨凌 712100）

摘 要：基于RS和GIS技术，研究了丹江口库区1990—2007年的土地利用变化状况，采用空间主成分分析法构建了生态环境脆弱性评价模型，评价了库区生态环境脆弱性，探讨了土地利用变化与生态环境脆弱性的关系。结果表明：①库区土地利用格局承受着社会经济发展和生态环境保护与建设两方面相互矛盾的巨大压力，1990—2007年间，除水田和旱地减少外，其他用地比例均有不同程度增长；②18年间，库区生态环境整体状况有所好转，脆弱性综合指数从5.96降至5.56，林地基本处于微度脆弱性状态，灌丛、园地、草地属于轻度和中度脆弱状态，水田、旱地和未利用地多属于中度和重度脆弱状态；③不同利用类型的脆弱性综合指数顺序基本保持为：城镇＞农村居民地＞未利用地＞旱地＞园地＞草地＞水田＞灌丛＞林地，林灌措施是库区生态恢复和重建的首选，同时应加强城镇与农村居民地以及农田的生态环境建设。

关键词：土地利用变化；生态环境脆弱性；空间主成分分析；丹江口库区

资助项目：中国科学院“百人计划”、水利部公益性行业科研专项项目（200901008）共同资助。

土地利用/土地覆被是人类活动与自然环境相互作用的集中体现[1]。土地利用变化可改变地表覆盖状况，改变生态过程，如土壤养分与水分、土壤侵蚀、水文过程等[2]，并直接影响人类的生存环境。目前，人类面临的许多生态环境问题都与土地利用变化密切相关[3]。因此，研究土地利用变化及其对生态环境的影响，有助于了解区域生态环境演变趋势，促进生态环境与经济的协调发展。生态环境脆弱性是生态系统在特定时空尺度相对于外界干扰所具有的敏感反应和自恢复能力，是自然属性和人类活动共同作用的结果[4]。开展区域生态环境脆弱度评价不仅可以了解区域的脆弱程度，而且有助于因地制宜地利用土地资源和保护脆弱生态环境。随着可持续发展观念的兴起，区域生态环境脆弱性研究备受关注[5-7]。

南水北调中线工程是我国一项规模宏大的跨流域水资源配置战略工程，工程规模宏大，将产生巨大的社会和经济效益，同时其对区域生态环境的潜在影响也非常复杂。对丹江口库区而言，一方面，因调水带来的水位变化及移民安置将对库区的土地利用格局产生一定的冲击，并对区域生态系统功能产生深远影响；另一方面，区域土地利用及其变化也影响水库未来可供水量、水质及其动态。因此，丹江口库区生态环境建设与保护备受关注[8]。开展丹江口库区土地利用变化及其对生态环境脆弱性影响研究，对科学规划生态建设措施具有重大意义，但相关研究非常缺乏。本文在野外调查和相关资料收集基础上，借助GIS空间分析技术，对库区土地利用变化及生态环境脆弱性进行制图和评价，并探讨土地利用类型与生态环境脆弱性间的关系，以期为库区生态环境建设提供科学依据。