畢業(yè)論文：聊城市的土地利用變化及其生態(tài)環(huán)境效應

1、.聊城大學本科畢業(yè)論文（設計） 本科生畢業(yè)論文（設計） 題 目： 聊城市土地利用變化 及其生態(tài)環(huán)境效應 專業(yè)代碼： 070701 作者姓名： 王麗娜 學 號： 2009300148 單 位： 環(huán)境與規(guī)劃學院 指導教師： 董 杰 2011年5月31日:10目錄前言11研究區(qū)概況12聊城市土地利用特征22.1聊城市土地利用現(xiàn)狀22.2聊城市土地利用結構變化22.3聊城市土地利用存在的問題33聊城市土地利用的生態(tài)環(huán)境效應33.1聊城市土地利用變化對區(qū)域氣候的影響43.2土地利用變化對水環(huán)境的影響53.2.1土地利用變化對水分循環(huán)的影響53.2.2土地利用變化對水質的影響53.3土地利用變化對生物多樣

2、性的影響63.4土地利用變化對土壤肥力的影響64土地利用變化的景觀生態(tài)效應75結論與建議75.1結論75.2建議8參考文獻9致謝10摘要總結近年來聊城市土地利用變化并探討其產生的生態(tài)環(huán)境效應和土地利用變化的主要原因。聊城市的土地利用變化主要為水域、耕地、林地、交通用地、居民及工礦用地的增加，園地及未利用土地的減少，這種變化引發(fā)了生態(tài)環(huán)境的變化，對區(qū)域的水環(huán)境、氣候、大氣質量等方面產生了影響。通過對土地利用變化數(shù)據(jù)的調查、搜集，分析土地利用變化對生態(tài)環(huán)境各方面的影響，在實踐上為區(qū)域土地利用、城市發(fā)展和生態(tài)環(huán)境建設提供有效的決策支持。關鍵字：聊城市，土地利用變化，生態(tài)環(huán)境效應AbstractSum

3、mary of land use change in recent years, Liaocheng City and explore the ecological environment and land use change effects of the main reasons. Liaocheng City's land use change are mainly water, arable land, forest land, land transportation, the increase in population and industrial land, garden

4、 plot and unused land decreased, this change led to changes in environment, water environment of the region, climate, Terms of air quality impact. Through a survey of land use change data to collect, analyze land use change on the impact of various aspects of the ecological environment, in practice,

5、 the regional land use, urban development and ecological environment to provide effective decision support.Key words：Liaocheng City; land use change; Ecological and Environmental Effects.聊城市土地利用變化及其生態(tài)環(huán)境效應前言土地作為一種生態(tài)系統(tǒng)，人類對土地的利用，必然會在不同方面對其產生影響，進而對依附于土地的生物生態(tài)系統(tǒng)及其環(huán)境產生作用。隨著全球變化研究的深入開展，土地利用/土地覆被變化成為目前全球環(huán)境變化

6、的熱點和前沿問題。作為全球變化的主要原因之一，土地利用/土地覆被變化及其環(huán)境影響引起了國際有關研究機構的廣泛關注，并提出了一系列的研究計劃。但由于土地利用變化研究的復雜性，全球土地利用變化研究一般以區(qū)域案例為基礎進行，因此，對區(qū)域土地利用變化及其環(huán)境影響進行研究，不僅有助于闡明區(qū)域土地利用變化過程及其對環(huán)境產生的影響，也為區(qū)域土地持續(xù)利用和生態(tài)環(huán)境改善提供了有價值的科學依據(jù)，而且對更大尺度或全球環(huán)境變化研究提供基礎。土地利用變化可引起許多自然現(xiàn)象和生態(tài)過程的變化，研究土地利用變化及其對生態(tài)環(huán)境的影響，對于了解區(qū)域生態(tài)環(huán)境乃至全球環(huán)境變化具有重要的意義。1研究區(qū)概況聊城市位于山東省西部，處于35

7、º47N37º02N和115º16E116º32E間，土地總面積8.72×103km2。地勢西南高、東北低，地貌主要為河灘高地、決口扇形地、淺平洼地、緩平坡地、背河槽狀洼地、沙質河槽地等6類。該區(qū)為黃河沖積平原，歷史上黃河的6次大改道其主流曾長期流經(jīng)該區(qū)，面積達8467km2，占全市面積的98.6%，黃河故道面積900km2，占全市面積的10.3%。位于研究區(qū)內的 位山引黃灌區(qū)建于1958年，多年引黃工程清淤累積形成沙質高地面積達1487hm2，淤積泥沙粒徑主要在0.0750.1mm間，主要為細沙、粉沙和粉土，粘性顆粒很少，具備風沙和土壤沙化的

8、先導因素。聊城市屬暖溫帶季風氣候區(qū)。全年光照時數(shù)為2463.02741.8h，平均氣溫12.813.4，年降水量為567.7637.3mm，多年平均蒸發(fā)量為1817.6mm。境內主要河流為黃河、金堤河、徒駭河、馬頰河、衛(wèi)運河及小運河?？梢岳玫牡乇硭Y源多年平均總量為4.55×1010m3，過境黃河水資源4.20×1010m3，地下水資源可利用量9.50×l08m3。按質地劃分，土壤分為沙土、沙壤土、輕壤土、中壤土、重壤土和粘土。沙土類面積2.9×l04hm2，占全區(qū)土壤面積的4.1%，質地松散，結構性差，抗侵蝕力差，保水保肥性能差，土壤肥力低。沙壤土類

9、面積1.73×l05hm2，占全區(qū)土壤面積的24.8%，土壤透水性強，肥力偏低。經(jīng)濟水平長期處于山東省落后狀態(tài)，農業(yè)效益和農民收入持續(xù)處于較低水平1。2聊城市土地利用特征2.1聊城市土地利用現(xiàn)狀根據(jù)2009年度聊城市土地利用變更調查資料，2009年末聊城市的土地利用變化為：耕地574095hm2，從2003年開始，總的耕地變化趨勢是逐漸增加的。園地10920hm2、林地62034hm2；居民點及工礦用地133435hm2、交通運輸用地32737hm2；水利設施用地48796hm2；未利用地8188hm2。農用地、建設用地占土地總面積的比例有所增加；未利用土地的比例明顯減少。據(jù)調查，該

10、市土地資源總量小，人均占有低，低于全省平均水平；土地墾殖率高，土地利用率高2。2.2聊城市土地利用結構變化從資源配置的角度分析，土地利用數(shù)量結構主要指不同用途的土地數(shù)量構成及其比例。城市化進程中土地利用數(shù)量結構的變化不僅表現(xiàn)為總體用地結構的變化耕地減少、城鎮(zhèn)及工礦用地增加、交通用地增加，而且表現(xiàn)為二級地類中農業(yè)用地內部結構變化、城鎮(zhèn)內部用地結構變化等其他形式。1998年以前的城區(qū)未進行過系統(tǒng)的城市用地規(guī)劃，各種用地功能不明確，建筑物也大多是土地利用效率較低的低層建筑。為了改變這種狀況，聊城市開始注重城區(qū)建設，至2009建成區(qū)環(huán)境已有了很大改觀。聊城市用地結構發(fā)生了以下變化：（1）商業(yè)用地明顯增

11、加，城市化水平提高；（2）工業(yè)用地面積減少，工業(yè)用地面積所占比例減少，減少的工業(yè)用地大部分轉化為居住用地或交通用地；（3）居住及公建用地有所增加；（4）交通用地逐漸增加，新增用地是耕地及未利用土地轉化而來；（5）水域面積更加寬廣，增加的水域面積主要來自東昌湖邊的灘涂和水系貫通后河流清淤水面擴展；（6）綠地依然缺乏，雖然綠地面積相比以前已有增加，但綠地仍然缺乏；（7）耕地面積相比以前有所增加，但幅度不大，所減少的面積大部分被居住用地和交通用地所占用，有部分轉化為居住用地，部分轉化為交通用地3。2.3聊城市的土地利用存在的問題聊城市土地利用存在的問題主要有以下幾個方面：（1）土地利用深度不夠，產出

12、率低，閑置、浪費現(xiàn)象嚴重。從農業(yè)用地看，耕地的集約化水平有待提高，且存在大面積的中、低產田，土地產出率低；從農村居民點用地看，存在著亂占濫用現(xiàn)象，人均居民點用地指標嚴重超過國家規(guī)定的標準。村莊建設無限制向村外蔓延，造成村內閑置大量空閑地；從城鎮(zhèn)用地看，用地容積率較小，布局不夠合理，影響功能的發(fā)揮。（2）用地結構不盡合理。全市土地利用率已達到97.38%，從現(xiàn)有土地利用結構看，林地比重偏低，直接影響全市生態(tài)環(huán)境，園地面積過大，且園地類型單一，從而直接影響經(jīng)濟效益；居民點及工礦用地中，農村居民點占地太多，并缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，導致土地利用效益低下，應通過土地整理縮并規(guī)模。 （3）聊城市土地利用存在的最嚴

13、重的問題是農用地中林地面積比例小，土地產出率較低，農村人口密度過高.比較嚴重的問題是復種指數(shù)不高，城市擴張的規(guī)模效益低下；機耕面積比例小，農用地產出效率低；城市規(guī)模偏小，森林覆蓋率低；土地利用重生產，輕保護和投入，產出效益低。在今后的發(fā)展中，應改變這種發(fā)展模式，最終實現(xiàn)土地的可持續(xù)4。.3聊城市土地利用的生態(tài)環(huán)境效應利用土地往往會直接或間接地產生各種各樣的環(huán)境問題，這些問題有的是呈正效應的，即能改善生態(tài)環(huán)境，有利于人類健康及自身的發(fā)展；而絕大多數(shù)是呈負效應的，會惡化環(huán)境，不利于人類的生活，甚至會危及人類生命及財產的安全。土地是一個生態(tài)系統(tǒng)，在土地利用活動中，占用和耗費一定量的勞動不僅要生產出一

14、定量的符合社會需要的產品，即產生一定的經(jīng)濟效益，同時，人類為了生存和發(fā)展，必須從土地生態(tài)系統(tǒng)中取走和輸入一些物質和能量，在這種“取”和“還”的過程中，土地生態(tài)系統(tǒng)受其影響總會發(fā)生變化，從而產生一定的生態(tài)環(huán)境效應為了能更清楚地說明土地利用變化與生態(tài)環(huán)境演化之間的關系，文中繪制了土地利用變化影響生態(tài)環(huán)境的演化機制示意圖，見圖1。自然、社會驅動力土地利用變化土地利用變化生態(tài)環(huán)境演化土地資源生態(tài)環(huán)境圖1 土地利用變化影響生態(tài)環(huán)境的演化機制示意圖由圖1可見，土地生態(tài)系統(tǒng)中的土地資源首先受到各種驅動力的作用，驅動土地的利用變化，土地利用的變化又會作用于生態(tài)與環(huán)境，導致生態(tài)環(huán)境的演化。生態(tài)環(huán)境演化又會對土地

15、利用產生反作用，促使土地利用隨時空而變化。這種驅動作用和反饋作用是同時存在的，因而土地利用變化和生態(tài)環(huán)境演化之間是互動的5。3.1聊城市土地利用變化對區(qū)域氣候的影響城市化進程中土地利用/土地覆蓋變化對區(qū)域氣候的影響，主要通過改變下墊面的性質，即地表反射率、粗糙度、植被葉面積以及植被覆蓋比例的變化引起溫度、濕度、風速以及降水發(fā)生變化，由此引起局地與區(qū)域氣候變化。因此，城市化中土地利用變化造成的陸地下墊面特征變化是影響區(qū)域氣候的重要因子之一。以聊城市為例，由于開始的破壞植被，到人們的環(huán)保意識逐漸增強，開始退耕還林，其氣候相應發(fā)生變化。3.2土地利用變化對水環(huán)境的影響3.2.1對水分循環(huán)的影響土地利

16、用變化對水循環(huán)的影響表現(xiàn)為水量空間分布的變化。由于不同的土地利用類型對降水的截留、阻擋、蒸騰及下滲作用不同，因而土地利用變化不但導致地表或地下水量的變化，而且會改變區(qū)域水循環(huán)的方式。不同的土地利用類型會產生不同的水分循環(huán)特征，城市用地的擴展會減少水分存留和下滲，加大了徑流量，甚至增加洪災的頻率；農業(yè)用地的增加，會降低入滲和蒸發(fā)，從而增加年均流量；森林土地利用對水循環(huán)的影響已有大量研究，森林對截留、阻擋、下滲和土壤侵蝕的影響已有較一致的認識，但在對降水、徑流及洪峰等要素的影響方面有較大分歧。土地利用變化對水循環(huán)的影響如下：（1）林地變化的影響樹木的砍伐影響反射率，樹冠的截留，地表的粗糙度，這些同

17、水分和能量平衡有重要聯(lián)系。（2）草地變化的影響草地對水分變化的影響取決于對草地變化的管理，不適當?shù)墓芾砗瓦^度放牧將引起植被的減少和土壤的板結，使得地下水供應減少，這會嚴重影響靠地下水補給的河流水量，從而對區(qū)域氣候產生影響，增加地表反射率。減少對流，增加大氣的沉降使區(qū)域氣候變得干旱。例如聊城近幾年的土地沙化現(xiàn)象與此有關。（3）耕種的影響大面積的灌溉對水分循環(huán)有重要的影響，灌溉的結果在一定水平上增加了低水平大氣的水分，提高濕度，降低反射率，和氣溫，有助于降水的形成，但有研究表明，黃河流域灌溉并沒有顯著增加。（4）聚居地和其他非農業(yè)用地的影響人口和城市數(shù)量的增加，城市集中了居民，商業(yè)區(qū)，還伴隨著工廠

18、等大量工業(yè)設施，這些要求更多的水分。城市化過程中樹木和植被的減少降低了蒸發(fā)和節(jié)流，增加了河流的沉積量。3.2.2對水質的影響聊城市一方面屬資源型缺水，另一方面因水污染嚴重而造成水質型缺水。2005年全市年污水排放量約1億噸，大部分未經(jīng)處理直接排入干支流河道。徒駭、馬頰河及其支流水質均為類或劣類，屬重污染和嚴重污染河段；東昌府區(qū)和莘縣、陽谷、茌平、高唐、沿徒駭河及支流淺層地下水因地表污水側滲形成二次污染，已經(jīng)危及城鄉(xiāng)居民生活及身體健康。市區(qū)西部地下水超采嚴重，2005年6月1日全市地下水埋深大于6m的漏斗面積已達4430km2，占全市總面積一半以上。漏斗中心最大埋深達2247m，水生態(tài)環(huán)境日趨惡

19、化6。土地利用/土地覆被的變化直接體現(xiàn)和反映了人類活動的影響水平，其對水文過程的影響主要表現(xiàn)為對水分循環(huán)過程及水量水質的改變作用方面，最終結果直接導致水資源供需關系發(fā)生變化，從而對流域生態(tài)和社會經(jīng)濟發(fā)展等多方面具有顯著影響。影響水文過程的主要LUCC過程，在區(qū)域尺度上主要包括植被變化(如毀林和造林、草地開墾等)、農業(yè)開發(fā)活動(如農田開墾、作物耕種和管理方式等)、道路建設以及城鎮(zhèn)化等。地利用方式及其程度的改變(如化學肥料、農藥及殺蟲劑的大量使用)和土地利用布局的變化(尤其是城鎮(zhèn)用地的擴展)會增加營養(yǎng)元素及懸浮物的入河通量，造成水體富營養(yǎng)化和水污染。國外的許多研究表明：不同土地利用類型對水質變化的

20、作用不同，總氮和總磷的比率在林地徑流中最高，農田中次之，城市中最少，但二者的總量林地中最少。土地利用變化對土壤侵蝕有重要影響，進而影響水體中懸浮物和沉積物的含量7。3.3土地利用變化對生物多樣性的影響土地利用通過改變地表覆被而影響全球環(huán)境變化，如全球氣候變化、陸地生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)、土地質量、生物多樣性。土地利用變化被認為是生物多樣性下降的主要驅動因子，受到廣大生態(tài)學家的高度關注。土地利用通過改變地表覆被將從正反兩方面影響區(qū)域的生物多樣性，如：生境恢復和自然保護區(qū)的建立，將有利于生物多樣性的保護；而城市擴展和道路建設將會引起生境喪失或破碎化，其結果是導致生物多樣性下降，同時土地利用變化誘發(fā)的環(huán)境

21、污染。3.4土地利用變化對土壤肥力的影響（1）土地利用方式對土壤養(yǎng)分有顯著或極顯著的影響，其影響程度由大到小依次為全氮有機質全磷，而對土壤pH的影響并不顯著。（2）土壤有機質和全氮在不同土地利用方式之間存在著顯著性差異，其含量由高到低的順序是：農耕地林地荒地農林（果）間作地。（3）土壤全磷含量受土地利用方式的影響相對較小，相對而言，林地中的土壤全磷含量最高，農耕地和荒地次之，農林（果）間作地的土壤全磷含量最低。（4）土壤pH在不同土地利用方式下的變化不顯著，基本都呈堿性或弱堿性，其中以農耕地的堿性最大8。4土地利用變化的景觀生態(tài)效應地利用變化不僅能夠改變自然景觀的面貌，而且影響著景觀中的物質循

22、環(huán)和能量流動，景觀格局的變化又會影響生物物種的分布、動物的運動、徑流和侵蝕等生態(tài)過程和邊緣效應。建成區(qū)土地利用類型在近年來的變化，使區(qū)域的生態(tài)穩(wěn)定性產生顯著影響，主要的景觀生態(tài)效應具體如下：（1）由于人口的快速增加，加上空間擴展受到地形的限制，結果是人均占有土地資源水平銳減，導致土地資源開發(fā)利用規(guī)模與強度的不斷擴大，造成對土地資源的過度開發(fā)利用。（2）人文景觀不斷占據(jù)絕對優(yōu)勢，自然景觀面積不斷縮小，影響城市生態(tài)環(huán)境，由于人為擾動強度過大，城市人文景觀已逐漸取代了原有的一些自然景觀。景觀內部的各種自然生境類型隨之萎縮或消失，景觀同化現(xiàn)象明顯，致使整個區(qū)域的生境類型區(qū)域均勻化，生態(tài)系統(tǒng)自我更新能力

23、變弱，生態(tài)環(huán)境不斷變化要避免上述景觀生態(tài)負面影響進一步發(fā)展，顯然需要決策者們對景觀尺度上的土地利用政策做出必要的調整。在對景觀整體結構、格局和動態(tài)變化特征進行系統(tǒng)分析的基礎上，根據(jù)城市化的進程和土地利用目標，確定合理的景觀組份構成及功能和空間分布的安全格局。利用生態(tài)規(guī)劃將區(qū)域生態(tài)建設需求落實到具體的城市建設用地開發(fā)過程中，以確保未來的城市化過程沿著正確的道路發(fā)展5。5結論與建議5.1結論隨著人口的增加及經(jīng)濟的發(fā)展，土地利用模式不斷變化，而土地利用的變化又導致生態(tài)環(huán)境的惡化，使區(qū)域人類生存環(huán)境和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展受到影響。土地利用結構的改變，使景觀破碎化程度加大，分維數(shù)減少，生物多樣性降低。不合理的

24、土地開發(fā)利用引起生態(tài)環(huán)境質量下降，而生態(tài)環(huán)境的惡化又制約著經(jīng)濟的進一步發(fā)展近幾年，聊城市的經(jīng)濟建設發(fā)展較快，工農業(yè)、教育、城市建設等都取得了很大成就。但在發(fā)展過程中，土地利用仍屬于粗放型利用，很多開發(fā)項目占地面積過大，導致耕地面積逐年衰減，生態(tài)環(huán)境也日益惡化。.5.2建議（1）加強生態(tài)環(huán)境保護.實現(xiàn)土地的可持續(xù)利用，加大投入對農用地的保護和改良，提高森林覆蓋率，逐步控制和治理水土流失、鹽堿化，因地制宜地對瘠薄、漬澇、鹽堿等不同類型的中低產田采取不同措施，進一步減少各種自然災害對農業(yè)生產的破壞.加強城市基礎設施建設和生態(tài)環(huán)境治理，提高城市綠化水平，最終實現(xiàn)城鄉(xiāng)土地的可持續(xù)利用。（2）要避免上述景觀生態(tài)負面影響進一步發(fā)展，顯然需要決策者們對景觀尺度上的土地利用政策做出必要的調整。在對景觀整體結構、格局和動態(tài)變化特征進行系統(tǒng)分析的基礎上，根據(jù)城市化的進程和土地利用目標，確定合理的景觀組份構成及功能和空間分布的安全格局。利用生態(tài)規(guī)劃將區(qū)域生態(tài)建設需求落實到具體的城市建設用地開發(fā)過程中，以確保未來的城市化過程沿著正確的道路發(fā)展。（3）要樹立人與自然和諧共處的思想，尊重自然，充分發(fā)揮生態(tài)的自我修復能力，實現(xiàn)資源的可持續(xù)利用。（4）建設自然生態(tài)與生態(tài)城市的和諧互動系統(tǒng)。自然生態(tài)系統(tǒng)對緩解城市污染、改善城市氣候、凈化有害物質、減少病蟲害發(fā)生起著積極的作用。不僅要植樹綠化，綠色植物是城市的“綠