吉林省半山区（精选五篇）
吉林省半山区 篇1
关键词：吉林省,果树经济,生态农业,闲地资源,农民增收
1 前言
“退耕还林”与生态绿色农业相结合, 给吉林果树经济的发展, 创造了宽松的政策环境, 并带来新的契机。党中央国务院下达了“退耕还林”的命令以后, 国家允许农民承包荒山造林和发展特色经济, 政策优惠。吉林省特色经济由初步发展时期走上了健康发展时期, 特产栽培和养殖逐步走向产业化道路。延边州, 吉林市, 通化市, 白山市的山区, 半山区, 丘陵区的农户, 在用材林的林间空地, 发展, 人参, 天麻, 防风, 川贝等中药材, 并在山区, 半山区的池塘放养林蛙, 大力发展经济价值高的, 梨, 葡萄, 苹果, 扩大产业规模, 由庭院走向果园, 地产水果上市量增加, 果树经济的效益显著提高。吉林省委, 省政府绿色生态农业战略的实施, 为吉林省果树的发展和全面振兴, 开辟了新道路。同时, 广大人民群众的生活水平的丰富和提高, 为果树产业化, 产品绿色化, 开辟了广阔的销售市场。
2 吉林发展果树经济有利因素的分析
2.1 自然环境适宜
四季分明, 夏季炎热多雨, 冬季寒冷少雪, 适宜果林栽培。
2.2 东部, 东南部山区, 半山区果农因栽培果树致富, 可对中部, 西北部平原地区农民栽培果树有推动和示范作用
党中央国务院决策农业机构调整和“退耕还林”, 给我省广大山区, 半山区, 及丘陵地带和平原地区的市, 县, 乡, 镇, 村, 屯, 农户放手发展果树生产, 提供了政策依据。同时党中央, 国务院新的一轮农村土地承包政策的制定, 新一轮土地承包期30年不变, 为果树产业化及取得良好的经济效益, 打下了坚实的时间基础。果树的栽培, 投资也不大, 每公顷土地初期苗木投资, 自繁殖苗木费用为数百元人民币, 外购苗木费用在2000～5000之间波动。因为山区, 半山区, 丘陵地带, 当地农民对苗木的繁殖并不生疏, 只要略加指导, 栽培果树的技术问题, 一般都能够解决。依据吉林省的自然环境, 土地特征, 海拔高度, 东部, 东南部的吉林市, 白山市, 延边州等所属的县, 乡, 镇, 村, 屯当中的成千上万山村的农民家庭, 如果利用开垦的山坡地或为开垦的荒山坡地, 解决了灌溉问题, 栽培比较耐寒的山梨根做粘木嫁接改良梨等经济价值高的果树大有潜力可挖。
2.3 本省产水果自
1988年以后, 上市量逐年呈上升趋势, 梨、葡萄、李子、123苹果、K9苹果产量提高, 打破关内辽宁水果垄断吉林市场多年或单一的局面。在我省的白城市、辽原市、延吉市、吉林市、长春市、四平市、公主岭市等城乡市场上, 地产梨、K9苹果, 葡萄, 李子, 草莓等本地水果, 逐年上升趋势, 而且质量也上乘。具体体现为:口感好, 果肉细腻, 含糖量, 氨基酸等指标, 不但可以与外省输入水果一较高下, 而且有的方面还优于外省购入的水果品质。比如:田丰等无核葡萄, 就是例子。
2.4 延吉市, 吉林市
, 通化市山区和半山区农民承包荒山, 植被覆盖率达到80%以上, 用材林, 果树林, 人参栽培园, 林蛙池塘, 梅花鹿养殖场, 构成吉林长白山区, 特有的山区风光, 近5年来旅游收入也有所增加。
3 吉林省拥有广泛开展果树栽培的科研基础
3.1 吉林省是果树科研机构, 是在全国解放之后建立起来的
隶属于农业科研系列的有:吉林林学院、吉林农业大学园艺系、吉林省农科院果树研究所、吉林省农业学校园艺专业、吉林省左家特产专科学校、吉林市农科院等。以及专区、市、县、乡、镇的农业技术推广站或多种经营办公室或多种经营推广站, 多在不同程度上直接或间接的进行果树栽培技术研究, 并将成果进行普及和推广。
3.2 果树科研的概括
早在建国初期, 如:吉林省农科院果树所、吉林大学园艺系等, 就开始了果树的科学研究工作。对北方寒冷地生长的梨、苹果、葡萄、草莓等果树的野生种质资源园建设与收集、育种、栽培技术、病虫害防治等进行了广泛积累或研究。吉林省农科院果树研究所等果树研究单位, 1950年以后就开始了引种工作和种质资源园建设工作。吉林省农业科学果树所, 自1949年成立以来, 主要从事抗寒果树育种及遗传规律, 果树种质资源、栽培、值保、贮藏加工等方面研究和开发工作。多年来先后承担国家及省部级科研项目50多项, 取得科技成果35项, 其中获奖励成果23项。50多年来, 一直坚持仁果、核果、浆果类果树育种及栽培技术研究和开发工作, 拥有较强的科技队伍和先进的实验设备及手段, 培育出抗寒果树新品种十几个。苹果:金红、冬红、秋红、元红、绿香蕉、象牙黄、抗寒苹果矮化砧GM256;梨:苹香梨、大梨、大慈梨、早梨18号、蔗梨;葡萄:甜峰、公酿1号、公酿2号、公主白;草莓:公四莓1号;李:6号李等等, 它们的推广应用为我国寒冷地区果树发展产生了巨大的作用。抗寒苹果矮化砧GM256/砧配套栽培技术, 葡萄无核化栽培技术, 苹果犁密植拉枝早期丰产技术成为我国寒地果树高产优质高效的栽培技术国家果树种质公主岭寒地果树圃建在所内, 果树种质公主岭寒地果树圃。占地面积10hm2, 已收集保存13科28属71种926份抗寒果树资源, 包括列入国家重点保护名录的长白山珍稀濒危植物山楂海棠、东北茶、五味子及蒙古扁桃、新疆野苹果、丽江山荆子等等。自1950年起, 吉林省农科院果树所就在吉林省集东北地区广泛收集抗寒果树资源, 包括苹果、梨、山楂、李、杏等地方品种和部分野生果树资源, 成为我国国家果树种质16个资源圃之一。
3.3 果树示范基地的建立与扩大
比例:吉林省农科院果树所, 在伊通县爱民乡、梨树县万发乡、白城市、吉林市等地建立梨、苹果、葡萄示范基地, 在吉林省、初夏、秋、冬季节, 城市市场, 可以买到本地出产梨、草莓、葡萄等水果, 数量不大, 成绩可喜可贺。
4 果树栽培应注意的有关事项
4.1 在开展“退耕还林”的过程中
, 栽培果树要充分体现环境保护意识, 克制短期行为, 在果树品种选择方面, 向梨、苹果、李、杏方面发展, 并结合其他温带阔叶林、混交林、针叶林的栽培, 因地制宜, 不可一哄而上。
4.2 果树栽培过程中
, 农户要在政府果树科研单位指导下, 学习果树栽培技术, 进行必要示范和培训。提高幼树成活率, 解决好春、夏旱;冬季寒冷等技术难题, 使幼树早日成材和见经济效益, 形成良性循环, 滚动发展, 以点带面, 既促进了生态环境的改善, 又使农民挣了钱, 还丰富了果品市场。
4.3 为了调动广大农民
栽培果树的积极性, 政府在政策上要给予优惠, 尤其是税收政策更为重要。
4.4 各级政府
, 要在政策方针上协调一致, 并做好科技下乡的咨询和服务工作, 搞好示范宣传。
4.5 每年的果树果实采收季节
, 组织有闲置土地的农户参观实验基地, 或者邮寄图片或录像带播放。
5 吉林省发展林副特产经济和果树经济的战略意义
5.1 果树经济可促使农民脱贫致富
据抽样调研可知, 从1986～2010年的25年间, 占地5～10亩以上的果树专业户数量, 全省各地有数百户发展到4000户左右, 这些果树专业户虽然经营规模不大, 但生活在当地农民中是较富裕者。
5.2 利于发展绿色品牌生态农业
利于将闲置零星的路边树台地、堤坝延伸地带、贫瘠土地、沙化土地利用起来。
5.3
利于农业种植结构调整和生态环保良性循环, 果树多了利于小环境生态改变, 防止了土地沙化。
参考文献
[1]吉林省经济持续快速发展[N].环境与发展, 2001-05-15, (3)
吉林省半山区 篇2
关键词：吉林省；东部山区；土壤侵蚀；环境系统
中图分类号：S157 文献标识码：A文章编号：1674-0432（2011）-11-0096-2
一般认为，土壤侵蚀是指土壤或土体在外应力（水力、风力、冻融、重力）作用下发生冲刷、剥蚀和吹蚀的现象[1]。根据系统论的观点，土壤侵蚀是使土壤或土体发生明显位移的一系列物理过程，其结果使土地生产力下降，土地承载力减小，给区域生态、社会、经济的可持续发展造成巨大困难。土壤侵蚀是造成土地生产力下降的主要原因，土壤侵蚀是所有自然因素和人为因素相互影响和制约的综合结果。在经济利益的驱使下，人为盲目毁林毁草开荒，大面积不适宜农用的林草地的开发强度加大、速度加快，造成局部生态环境恶化，严重制约着东部山区社会经济的可持续发展，因此开展土壤侵蚀环境系统的分析研究具有十分重要的意义
土壤侵蚀的环境系统是由土壤侵蚀的各种因素所组成的地理系统，由地表形态和物质组成的地貌环境、由干湿状况组成的气候环境、由植被和土壤组成的生物环境以及由各种人类活动组成的物质文化环境。在这个系统中，气候是土壤侵蚀发生的动力，更是土壤侵蚀量的决定性因素；地貌则制约着土地利用方式和土壤侵蚀程度；植被可截留雨水，减弱雨滴对地表的击溅，而且枯枝落叶层很强的蓄水能力十分利于减少土壤侵蚀。东部山区植被良好，土壤腐殖质含量较高，结构良好，可由于人为不合理开发利用、毁林毁草、开荒扩种，造成土壤粗化、粘结力减小，稳定性变差，在各个子系统的作用下，极易发生土壤侵蚀。
1 地貌环境
地貌环境主要由地貌类型，地貌物质组成和地貌空间分布模式等组成。它不仅影响土壤侵蚀的速率，而且影响土壤侵蚀的方式和空间分布规律。由于该区水热条件好，植被覆盖度高，土壤侵蚀主要是由强降水引起的水力侵蚀。东部山区山势比较破碎，山坡比较陡峭。在水力、重力和冻融的混合作用下，风化的岩体极易发生崩塌、崩岗、滑坡等侵蚀现象。受地形、气候条件影响，本区土壤侵蚀外应力以流水、风和其他气候气象因素为主。
2 植被环境
植被是控制土壤侵蚀的重要因素之一，也是加速和控制土壤侵蚀极为敏感的因子。植被通过截持降水，削弱降水动能，改善土壤理化性质，加大土壤水分入渗能力以及存储容量，减少地表径流，增加地面糙率，提高土壤抗蚀抗冲性，来影响土壤侵蚀。植被覆盖度与土壤侵蚀量之间存在着负相关关系，即随着植被覆盖度的增加，坡面土壤侵蚀量将减少。东部山区森林植被覆盖度相对较高，但由于长期受人类活动影响，削弱了地带性表现。东部山区广阔的农耕地，特别是缓坡耕地林草植被率逐年降低，使得山区土壤侵蚀有加剧之势。植被盖度与土壤侵蚀呈现反相关关系。由于长期不合理开发，天然林木植被已基本绝迹，草原面积所剩无几，致使土壤遭受雨滴的溅蚀和地表径流的冲刷。加上超载放牧，使草原退化和植被破坏现象严重， 削弱和丧失了植被对土壤的保护，致使水力侵蚀的强烈发生[2]。
3 气候环境
吉林省位于中纬度欧亚大陆的东侧，属于温带大陆性季风气候。由于长白山地与东南季风的方向直交，虽然距日本海很近，但大陆性气候仍很显著。因位于亚洲大陆东岸，深受西风环流和贝加尔湖低压系统的影响，气候地域差异明显。春天干燥多风，夏季炎热多雨，秋天晴冷温差大，冬季严寒漫长，全年平均气温3.5℃，造成东部山区气温、降水、风、霜冻等气候条件明显的季节变化和地域差异，对该地区土壤侵蚀有明显的作用。
3.1 气温与冻土
东部山区春夏季气温较低，地温回升缓慢，冻土解冻层较浅；秋冬季节气温低，地温下降很快，大部分地区土壤在10月末或11月初结冻，翌年5月方可解冻。交替冻融，导致冻融侵蚀的发生，同时与重力侵蚀交织在一起，加速了山区的土壤侵蚀。
3.2 降水
东部山区湿热多雨，年降水量为700-800mm，对植被生长非常有利。如单从这一方面看，有助于控制土壤侵蚀。但由于该地区植被破坏严重，陡坡开垦非常普遍，所以多雨的气候条件反而促进了土壤侵蚀的发展。
3.3 风
东部山地冬季盛行西风、西西北或北风，春季以北风转南风为主。山地风速较大，一般在3米/秒以下，但由于冬春季地表覆盖较少，地表粗糙度变小，土壤水分减少，当风速超过临界风速后，土壤侵蚀量与风速成正相关关系。
4 岩性环境
东部山地的岩体可划分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类型。地质时期多次的褶皱、断裂活动使本区的岩层遭受了不同程度的破坏。岩层裂隙发育、力学强度降低，导致崩塌、滑坡等侵蚀现象的发生。
5 土壤环境
东部山区大部分土壤肥力较高，保水保肥能力很强。但由于近几十年的掠夺性开发，造成土层浅薄，肥力降低，土壤退化，农作物产量降低。土壤厚度、土壤的机械组成、土壤的各种理化性状等因素影响土壤侵蚀程度[3]。
5.1 土壤厚度
在同一水平的侵蚀动力作用下，土层厚度与抗蚀年限呈正相关。山区土壤厚度均较薄，大都在1米左右。随开垦时间早晚，土层厚度发生明显变化。在外应力作用下，表土每年平均流失厚度约为0.6-1.0cm。最终的结果是土壤厚度逐渐变薄，有的地方甚至露出心土。
5.2 土壤物质的机械组成
山区土壤粘土矿物以水云母为主，并含有蛭石、高岭、蒙脱。随侵蚀年限延长，粗粒增多，机械组成发生变化，结构粗化，土壤力学性质也发生相应地变化。
5.3 土壤的各种理化性质
随侵蚀年限延长，土壤理化性状随之而退化。山区植被条件好，腐殖质含量高，灰分元素丰富，但人为开垦后，土壤腐殖质含量降低，土壤结构变差，土壤稳定性降低，渗透性减小，抗蚀性减弱。在降雨径流作用下，不能抵抗雨滴的击溅和径流的冲刷，易发生土壤侵蚀。
6 物质文化环境
土壤侵蚀的物质文化环境主要包括人口、聚落、土地利用、交通和矿区等方面，它是区域长期文化过程的产物。人为活动引起的加速侵蚀居于主导地位。人为破坏植被，短期内可引起土壤侵蚀的急剧增加，加剧土壤侵蚀的强度，改变土壤侵蚀演化方向，恶化生态环境。人口对土壤侵蚀的影响主要体现在对土壤的利用程度上，土地利用方式及其空间分布规律也是影响土壤侵蚀最广泛，最深刻的因子。土地利用的合理性对土壤侵蚀的性质，程度影响显著。
7 结语
影响东部山区土壤侵蚀的原因是错综复杂的，可以确定影响土壤侵蚀的因子既包含客观的自然因子，也包括主观的人为因子，而且后者既是引起土壤侵蚀发生发展最直接的因素，同时也应该是防治土壤侵蚀最重要的因素。根据以上对吉林省东部山区自然生态环境变化特点和社会经济发展趋势，从侵蚀环境和侵蚀营力特点考虑，可以确定东部山区侵蚀潜在危险性在增大。目前已有的研究多集中在单因子及其相互作用对侵蚀的影响上，对因子间的交互关联作用所产生的影响研究得较少；在研究方法上，多集中在室内人工模拟实验和径流小区实验，而对于较大范围和尺度的研究，尤其是自然状态下侵蚀过程的研究还比较薄弱。因此，今后的土壤侵蚀研究及防治应注重以下几方面：(1)加强山区土壤侵蚀的定量研究和土壤侵蚀预报模型的开发与应用；(2)加强多领域的合作研究；(3)加强冻融侵蚀的研究；(4)加强GIS、RS等新技术的应用；(5)因地制宜多种形式综合运用；(6)加大投入优化配置。
参考文献
[1] 张洪江.土壤侵蚀原理[M].第二版,北京:中国林业出版社,2008:15-17.
[2] 徐文铎,何兴元,陈玮,刘常富.长白山植被类型特征与演替规律的研究[J].生态学杂志,2004,23(5):162-174.
[3] 范昊明,蔡强国,王红闪.中国东北黑土区土壤侵蚀环境[J].水土保持学报,2004,18(2):66-70.
吉林省半山区 篇3
吉林省地势自东南向西北呈阶梯式下降, 东部分布长白山地原始森林, 西部分布草原湿地, 是吉林省重要的生态屏障[1]; 中部为松辽平原, 是全国重要的粮食和畜产品生产基地。山地、丘陵、平原分别占36%、58% 和6%, 山地丘陵占绝大部分。
长期以来, 吉林省丘陵山区农业发展受到环境, 耕作模式等多种因素影响, 多是小规模生产, 农业生产以人力畜力为主, 成本高, 效率低, 机械化水平远远落后于平原地区[2]。
环保部发布的《中国土壤环境保护政策》称, 土壤是污染物的最终受体, 大量水、气污染陆续转化为土壤污染, 损害了社会经济可持续发展的基础。
2国内外研究分析
目前, 从土壤学研究的整体水平看, 美国是世界上土壤学研究最发达的国家之一[3], 其在防止土壤侵蚀、进行土壤保护上投入了大量的人力、物力、和财力, 土壤侵蚀得到了有效的控制;土壤科学研究及土壤改良技术处于世界先进水平, 建立了一整套的土壤污染防治体系;美国创造的土壤少耕、免耕理论与技术处于世界领先水平, 对世界农业发展和土壤保护发挥了重要作用。
日本在提高山地的农用地利用率方面取得很好的成效, 通过对田间地块进行区划, 在复杂地形上进行原山坡造旱田工程、斜面旱田工程及梯田工程, 极大的提高了土地利用率;造成后的农用地面, 通过一系列的农地保全计划, 得以持续发展。
与美国、日本等山地农业发达国家相比, 我国山地丘陵现有耕地土壤污染治理与修复还处于起步阶段, 治理与保护手段单一, 普遍存在土地利用率低、土壤质量不稳定、劳动强度大等问题。目前, 国家已加大该方面的投入力度, 科研方面也取得了较好的进展, 但在土壤的成分、形成机理上研究较多, 污染治理与修复上的研究较少。
3吉林省丘陵山区存在的主要问题及原因分析
吉林省现有耕地面积560 万hm2, 耕地总量占全省土地总面积的1/3 左右, 基本农田483.4 万hm2, 旱地面积35.02 万hm2, 水田面积66.67 万hm2。吉林省在地形上从平原到山地, 在气候上从湿润到干燥的自然条件十分复杂。从植物生长上, 从森林到平原, 形成了这种由东到西的逐渐变化, 这也导致了吉林的土壤有着很复杂的类型[4]。
3.1 存在的主要问题
山区丘陵地块小, 作物品种过多, 生产规模小, 农机化水平低, 土壤的片蚀、细沟侵蚀和风蚀严重, 水土流失, 流域水污染严重, 主要有以下几点:
3.1.1 水利条件差
山地的水利设施没有发展, 管理山地比平地困难的多, 容易发生灾害。
3.1.2 土壤不良
在东部, 生草灰化土及灰化棕色森林土116 万hm2、沼泽土草甸土30 万hm2。其中生草灰化土是吉林东部最主要的耕地土壤之一, 它分布在低丘陵地形上。这种土壤适种小米、大豆、高粱, 在生草层较厚的土壤上肥力较高, 无生草层被冲刷之后, 露出灰白层, 则肥力很低。
3.1.3 坡度的问题
坡度是山地独特的问题, 由于有了坡度, 对劳动效率和作业效率的影响大, 和平地比较坡地上劳动繁重, 所以坡地的农业生产费用中劳动费用所占的比例最大。
3.2 原因分析
3.2.1 地形地貌和农田基本条件成为土地污染治理与修复的瓶颈
丘陵山区地形复杂, 地块小且分散, 地面高差大, 道路崎岖难行, 农田基本建设和农业基础设施薄弱。
3.2.2 土壤类型多样、水土流失严重, 给农业生产带来很大的不便
丘陵山区土壤类型多样, 酸性土壤改良难度大, 耕层薄, 有效土壤量锐减;有机质仍处在缓慢下降阶段, 有机胶体老化趋势明显[5];植物营养不平衡, 缺素症发生频繁;化肥用量居高不下, 利用率普遍不高;土壤生态环境恶化;粮食生产成本增加, 效益下降。
3.2.3 经济因素影响了农民的土地治理保护观念
由于市场导向和经济利益的驱使, 农民不愿意采取土地治理保护措施。
4吉林省丘陵山区耕地土壤治理和修复的思路及对策
4.1 总体思路
4.1.1 推进丘陵山区农业机械化, 尤其是特色农机化
目前, 丘陵山区的农业生产以传统方式为主, 生产手段极为落后, 提高丘陵山区农业机械化水平要借鉴平原地区经验, 根据丘陵山区地理和气候的多样性决定发展方向和模式, 尤其是适应农艺要求的特色农机。
4.1.2 改良酸性土壤, 增加农用地面积
吉林省丘陵山区主要耕地土壤都属于酸性土壤, 其改良主要采取2 种措施:种植多年生牧草或其它植物;施石灰石、硅酸盐和酸化磷矿粉。在进行机械化作业时, 由于坡地的土壤肥力低, 所以要在深耕的同时进行施肥作业, 还可以加一些石灰改良酸性土壤。
4.1.3 探索适用山区特点的农业生产技术和农机推广方式
山区地块小而分散, 作物品种多, 人口分散, 道路弯多而窄, 所以要采取适合山区特点的农机推广方式。
4.2 对策
4.2.1 设立农机专项资金项目, 提高购机补贴额度
山区几乎没有农机专项资金项目, 而购机补贴额度偏少。很多农民想买农机, 却享受不到国家的惠农政策, 导致山区实用的农机具奇缺;农机作业费用偏高, 超过了平原的标准。
4.2.2 改善山区农业基础设施, 尤其是道路条件
要修建机耕道, 将农业作业地块连接起来, 建设和农业生产、农艺要求相适应的道路基础设施, 提高农田生产和抵御自然灾害的能力。
4.2.3 设立专门的土地机构, 进行丘陵山区的土壤改良工作
建立电子计算机化的土壤数据库, 进行土壤资源的调查与利用工作;借鉴国外的先进经验, 用土壤物理、化学、生物学的技术改良土壤, 扩大农用地面积。
4.2.4 因地制宜, 大力推广中小型适用农机具
通过试验示范逐步推广适合于山区机械化发展技术路线的主推特色农机具, 如水田耕整机械、步行式插秧机、微型收割机、茶园微耕机、植保机械及中小型加工机械设备等。
参考文献
[1]王鸿斌, 赵兰坡, 王淑华等.吉林省超高产玉米田土壤理化环境特征的研究[J].玉米科学, 2008, 16 (4) :152~157.
[2]吴海燕, 孙甜田, 范作伟等.东北地区主要粮食作物对气候变化的响应及其产量效应[J].农业资源与环境学报, 2014, 31 (4) :299~307.
[3]龚子同, 王志刚, Jeremy Landon Darilek等.20世纪美国土壤学家对中国土壤地理学的贡献[J].土壤通报, 2010, 41 (6) :1491-1498.
[4]王鸿斌, 高强, 赵兰坡.吉林省主要土壤类型固定态铵含量及其影响因素研究[J].玉米科学, 2010, 18 (5) :96~98.
吉林省半山区 篇4
抚松县位于林业资源丰富的吉林省东南部长白山山脉地区, 建国后, 丰富的林业资源促进了林业资源经济发展, 使抚松县成为典型的林业资源型城镇。随着“资源枯竭”而带来的经济转型, 县域经济发展受到了巨大的冲击。同时, 国家主体功能区划的颁布, 也使具有重要生态功能的长白山山区的抚松县在区划中将被列为禁止开发区和限制开发区。规划一旦实施, 现有的生态经济系统结构将面临着又一次重大冲击。因此, 无论从发展历史还是从发展现状, 抚松县都具有山区县域经济的典型意义。面对生态环境保护的区域职责与经济发展权利的诉求这一“矛盾体”, 本文以抚松县为例, 试图应用能值理论, 分析目前抚松县县域生态经济系统发展现状, 探讨存在的问题与制约因素, 为抚松县未来可持续发展提供方向。
1 研究区域概况
抚松县位于吉林省东南部、长白山西北麓, 与朝鲜的两江道毗邻, 辖14个乡镇, 幅员6530km2, 2008年总人口30.18万人, 其中非农业人口19.19万人。抚松县属中温带湿润季风气候区, 年平均气温4℃, 年平均日照2352.5h, 降水量充沛, 年均800mm左右。境内地势由东南向西北逐渐倾斜, 高差最大达2200m, 最高处在长白山天池, 海拔2600m以上。
抚松县林业资源丰富, 是全国六大林区之一和吉林省林业基地县之一。全县森林总面积52万hm2, 森林覆盖率为87%, 木材蓄积量为8500万m3, 年新增活立木140万m3。抚松是松花江的发源地, 头道松花江、二道松花江在抚松境内长达359km, 水电资源丰富。境内10km以上的河流有66条, 养殖水面1.2万hm2, 流域面积达5768.5km2, 占地域面积的94%;境内水电资源理论蕴藏总量为52万kW, 可供开发量51.9万kW, 占全省水电可开发量的24%。抚松县是国家正式命名的“中国人参之乡”, 万良人参市场既是全国最大的人参市场, 又是全国十一大药市之一;矿产资源富集, 境内发现日流量在1000t以上的较大型矿泉10处, 现已开发出矿泉水、温泉旅游等特色产品;野生动植物资源丰富, 为发展医药产业和绿色食品加工提供了优越的条件。抚松县2008年三产占GDP的比重分别为13.9%、49.6%、36.5%, 一产的主要行业为人参等种植业, 工业以水电、林业、食品和制药业为重点, 三产以旅游业为主。
2 研究方法与步骤
能值分析的理论与方法是由美国著名的生态学家Odum H T等人于20世纪80年代创立的。该方法的核心就是通过“能值转换率”这一指标, 将生态经济系统内部各种不同类别的能量统一为能值, 进而达到度量标准化的目的。这为定量研究由资源环境构成的自然系统和由人流、物流、货币流构成的人类社会经济系统搭建了相互沟通的桥梁。我国在20世纪90年代引入能值分析方法, 先后应用在农业生态系统[4]、城市生态系统[5]、产业生态系统[6]、林业生态系统[7]、生态旅游系统[8]等方面的研究之中。能值理论特别对区域可持续发展的定量评价研究具有非常重要的意义, 在研究的空间尺度上, 覆盖了从国家、流域、省域到县域各个层面[4,9,10,11]。
本研究步骤为:①基础数据的收集和整理。主要参考1994年《抚松县志》、2005—2009年《抚松县国民经济统计资料》和《抚松县国民社会经济统计公报》等资料, 整理获得真实反映抚松县生态经济系统内部各类能流的基础数据。②绘制抚松县能值系统图。应用Odum H T 的“能量系统语言”, 将整个生态经济系统各类能值流分类汇总见图1。③编制出反映研究区能值流动分析表和评价区域生态经济系统效率的能值分析指标体系。④通过对研究区域生态经济发展进行时间序列的纵向分析、与其他各等级区域进行横向的对比和定性定量评价, 提出可持续发展的方向与措施。
3 抚松县生态经济能值流动分析
3.1 能值投入
抚松县总应用能值 (即“能值投入量”) 包括本地消耗能值和外界输入能值。从能值的投入结构看, 抚松县2009年总应用能值为2.75E+21sej, 其中本地消耗能值占92.17%, 外界输入能值不足8% (表1) 。由此可见, 抚松县的经济社会发展主要依靠本地资源的投入开发, 当地的生态经济系统与外界系统交流不足。同时, 旅游是沟通抚松县当地生态经济系统与外界系统的重要方面, 旅游收入能值在研究年份中所占外界输入能值的比重保持在50%左右。本地消耗能值由可更新资源与不可更新资源构成, 不可更新资源消耗约为可更新资源消耗的3倍, 占总应用能值的比重高达67.64%。2005—2009年, 不可更新资源的开发利用强度逐年增大, 2009年工业企业能源消费为1.81E+21sej, 比2008年 (1.94E+20sej) 的消耗能值增长了832.99%, 表明抚松县2009年的第二产业的发展极为迅速 (图2) 。
注:表中数据除标明的百分比外, 其他各项的单位均为sej。
3.2 能值产出
抚松县2005—2009年的能值产出呈现快速增长态势, 2009年达到了4.48E+21sej, 为2005年的2.46倍 (图3) 。但农业产值出现了减少的趋势, 工业产值迅速增加。林产品加工业和不可更新资源的开采业 (原煤、铁矿石等) 是构成抚松县工业产出能值的主体。通过分析工业产值的内部结构发现, 不可更新资源产值年际波动较大, 而林产品的产出能值占总能值产出的绝对优势 (图4) , 比重呈现稳步增长态势, 2009年的比重达80.29%, 逆向能值产出指标的废弃物能值与2005—2009年相比处于下降趋势。
4 山区县域经济可持续发展的评价指标体系
本文在总结前人研究成果的基础上, 提出山区县域经济可持续发展的内涵应包含三个方面的内容:生态安全、经济发展和社会接受 (图5) 。生态安全是指区域生态系统处于较稳定的运行状态, 区域发展受到的威胁和不良风险最小, 可满足区域可持续发展需求;经济发展体现在三个方面, 即经济发达程度、运行活跃度和经济运行效率;社会可接受性主要是从区域中人的角度考虑, 保证居民的生活质量不断提高, 具有充足的生存发展空间。
根据山区县域经济可持续发展内涵, 生态安全评价选取环境负载率和废弃物与可更新资源能值比;经济发展评价选取能值投入率、能值货币比值、净能值产出率;社会接受评价选取人均能值使用量和人口承载力。最后计算可持续发展指数, 综合评价山区县域生态经济系统的整体运行状况。
主要指标内涵说明:①环境负载率是衡量自然生态环境对经济活动的承受程度, 比值越高, 表明生态环境的压力越大, 长期处于较高的环境负载率, 区域生态系统功能将不断退化, 环境负载率可起到一种预警的功能[9]。②废弃物与可更新资源能值比反映了系统排出的废弃物对环境的压力状况。③能值投入率反映了区域产业的竞争力。④能值货币比率反映了区域经济的发达程度。⑤净能值产出率反映了区域经济的生产效率, 其值越高, 代表经济活动更具有竞争力。⑥人均能值使用量反映了居民的生活水平的高低。⑦人口承载力为在同一生活标准下区域可容纳的最大人口数量, 从另一方面反映了居民生存空间的大小。
5 结果分析
5.1 生态安全评价
环境负载率 (Environmental Loading Ratio, ELR) 是外界输入的总能值与本地不可更新资源能值之和与本地可更新资源能值之比, 它反映了区域生态经济系统运行过程中对环境产生压力的大小。抚松县在2005—2009年环境负载率经历了从平稳到急剧攀升的过程, 2009年达到了2.73, 而其他4年该值均在0.5以下 (表2) , 表明抚松县2009年快速的工业化进程对自然生态环境带来了巨大的压力, 但是其值仍远远小于吉林省环境负载率的16.95, 小于北京市2008年的3.93[12] (表3) 。虽然抚松县近年来的环境压力有增大趋势, 但与国内发达地区相比, 其环境承载潜力仍具有相对优势。能值废弃率 (Emergy Abandoned Ratio, EAR) 是废弃物能值与本地可更新资源能值的比值。该值越高, 说明产生的废弃物对自然环境产生的压力越大。在研究的年份中, 抚松县该比值的变化不大, 保持在0.13左右, 表明废弃物的产生所造成的环境压力不是导致整体生态环境压力的主要原因。
注:①P为当年人口总量。②GNP换算成美元的汇率选取当年的平均汇率, 2005—2009年分别为8.19元、7.97元、7.6元、6.94元、6.83元。
注:表中抚松县数据来源于本文的计算结果, 其他各地区的对比数据分别来自参考文献[8, 12, 13, 15, 16] 。
5.2 经济发展评价
能值投入率 (Emergy Input Ratio, EIR) 是外界输入的总能值与本地自有的环境能值 (包括可更新资源能值和不可更新资源能值) 之比。能值投入率可反映本地环境能值的消耗与外界输入能值的比例关系, 其值越高, 表明在消耗一定环境能值的基础上所吸引的外界输入能值越大, 即生态经济系统受到经济反馈能值的影响愈大, 这样的产业结构具有竞争力;反之, 代表区域过多依赖环境资源的开发求得发展。抚松县2009年的能值投入率为0.09, 这一数值低于吉林省能值投入率 (0.28) , 同时远远低于国内发达的同等级区域 (北京密云县) , 表明抚松县在国内及省内经济发展水平均处于较低地位。从抚松县五年EIR数据的变化中不难看出, 其产业结构的竞争力一直处于较低状态, 2009年虽然抚松县生态经济系统能值投入和产出都有大幅度提高, 但能值投入率却比2008年降低了1/2, 可见抚松县现有的这种依靠本地环境资源的大量投入而换取少量的外界经济反馈, 这一“表象增长”的经济发展方式效率极低, 是不明智的。
能值货币比值 (Emergy Dollar Ratio, EDR) , 为一个地区总应用能值与该地国民生产总值 (GNP) 的比值, 表明一个地区获得一定经济增长所应用的能值量, 直接反映一个地区经济现代化程度。一般看来, 经济越发达, 该值将越低, 自然资源的开发应用对经济增长的贡献越低。抚松县2005—2008年能值货币比值呈逐下降趋势, 而2009年数值偏高, 主要原因是2009年抚松县工业能值消耗猛增, 导致总应用能值约为2008年的2.7倍, 而GNP增长速度为15.6%, 直接导致能值货币比率偏高。总体上看, 抚松县经济发展水平是不断提高的, 但是工业化发展的效率不高, 过多依靠自然资源的消耗而换取工业经济的发展。
净能值产出率 (Net Emergy Yield Ratio, EYR) 是衡量一个生态经济系统生产效率高低的重要指标。净能值产出率越高, 表明系统获得一定的经济投入, 能产出较高能值的产品, 经济活动的竞争力越高。抚松县的净能值产出率呈波动下降状态, 但仍远高于国内其他各等级区域, 抚松县2008年的净能值产出率为17.99, 远高于同年甘肃省天祝县的EYR值 (6.03) ;2006年抚松县净能值产出率为28.97, 而吉林省2006年的EYR值仅为3.65。通过与其他地区的对比, 可认为抚松县目前的经济结构具有一定的市场竞争力。
5.3 社会接受评价
人均能值使用量 (Emergy Per Person, EPP) 为一个地区总应用能值与该地区总人口的比值, 其值的大小代表一个地区人民生活水平的高低状况。抚松县2005—2009年人均能值使用量经历了稳步上升到迅速提高的过程。2009年人均能值使用量达到9.14E+15sej, 比2008年增长了近一倍。但是, 抚松县的人均能值使用量仍然低于吉林省的平均值, 2006年[14]仅为吉林省的1/2, 远远低于中国的人均能值使用量。
人口承载力 (Population-Supporting Capacity, PSC) 为本地可更新资源消耗与外界输入能值之和与人均能值使用量的比值, 它反映了在同一生活标准下可更新资源所决定的人口承载能力。抚松县在2005—2009年实际人口数量变化不大, 但人口承载力呈下降态势, 2009年人口承载力仅为97900人, 不到实际人口数量的1/3, 这表明抚松县居民的生存空间相对不足。
5.4 整体评价
可持续发展指数 (Emergy Sustainable Indices, ESI) 为系统能值产出率与环境负载率之比, 即EYR/ELR。美国生态学家Brown M T和意大利生态学家Uliati S通过实证研究认为, ESI<1为发达国家, 是消费型经济系统;1
6 结论
通过构建抚松县生态经济系统可持续发展评价指标体系, 并将其国内的不同等级区域进行横向对比, 发现抚松县生态经济系统运行状态呈现以下特征:①总体看来, 虽然抚松县经济发展总量不断提高, 但在国内、省内均属较低水平, 经济增长主要是由第二产业带动。而从经济发展的质量上看, 工业化发展的效率不高, 第二产业的快速增长依靠的是本地自然资源的无限制投入与粗放开发, 且不可更新资源的开发利用强度呈现逐年增大的趋势。②旅游是沟通抚松县当地生态经济系统与外界系统的重要方面, 林产品加工业和不可更新资源的开采业 (原煤、铁矿石等) 是构成抚松县工业产出能值的主体, 其中林产品的产出能值占总能值产出的绝对优势, 比重呈现稳步增长态势。③通过计算净能值产出率和环境负载率, 可看到抚松县现有的经济结构具有一定的市场竞争力, 抚松县近年来的环境压力有增大趋势, 但与国内发达地区相比, 其环境承载力仍具有相对优势, 地区的可开发潜力巨大。④抚松县正处在一个重要的经济发展拐点期, 经济总量扩张与居民生活水平停滞不前, 生态环境压力骤然增大共存。抚松县未来经济发展面临的主要问题是如何提升优势资源的利用效率, 改变由大规模自然资源开发带来的生态压力增大的现状。
抚松县的可持续发展对吉林省、东北地区乃至全国的生态环境保护, 生态空间建设与生态功能的维护都有着重要意义。在国家整体战略布局中, 抚松县更多的是要承担起生态功能, 而作为一个行政区域, 也不会放弃通过经济发展来维持社会运行的基本发展权利。面对着“生态不经济, 经济不生态”的尴尬现实, 抚松县应寻求一条属于自己的可持续发展之路。
增强系统的开放性, 积极引导外部能值流入。生态环境与社会经济系统共同构成了一个具有耗散结构的开放系统, 只有通过从外界不断输入负熵流, 才能维持该系统可持续发展。抚松县虽然拥有丰富的自然资源与绿色能源, 具有发展山区县域生态经济的良好前景, 但受制于区位条件, 该地区工业发展从未成为各类资本投资的热点区域, 导致高质量的自然资源仅仅处于低水平、初级加工阶段, 资源自身所蕴藏的高价值形态没能得到有效挖掘。因此, 正确认识抚松县的发展潜力与相对优势的基础上, 建立以政府为主体的区域营销制度, 通过倾斜性的产业发展策略, 吸引社会各类资本流入抚松县, 大力发展旅游产业, 鼓励抚松县林产品加工产业、人参加工、绿色食品加工工业的迅速发展。在增强资金能值流入的同时, 注重先进科学技术、管理经验的引入, 放大其能值。同时, 调整产业结构, 防止本地资源大规模消耗, 抑制不可更新资源的无限制性开发带来的环境退化。抚松县近年来经济发展迅速, 呈现出高增长态势, 但是这一过程伴随着对本地不可更新资源的大规模开发, 生态环境遭受破坏, 这对抚松县固有优势产业造成了较大冲击。
摘要：选取吉林省抚松县为研究区域, 采用能值分析方法, 从生态安全、经济发展、社会接受方面建立评价指标体系, 对吉林省抚松县生态经济系统进行定量和定性评价。研究结果表明:①2005—2009年抚松县生态经济系统能值投入量和能值产出量均呈增加态势, 能值投入以本地资源为主, 工业产值迅速增加 (以林产品为主) , 而农产品产值持续减少。②抚松县经济发展水平在全国、全省范围内均属于较低水平, 工业发展效率很低, 居民生活质量不高。③生态环境压力逐年增大, 主要原因是自然资源的大规模开发, 但是与其他发达地区、我国西部地区相比, 抚松县在生态环境承载力方面仍具有相对优势。据此, 提出了通过大力发展旅游产业、绿色食品、林产品的深加工等增强系统开放性, 深入挖掘优势资源的高价值形态, 以达到山区县域经济的可持续发展。
吉林省半山区 篇5
长白山区是东北平原的天然屏障,同时又是东北地区河流的重要水源区,人类活动较为频繁,其生态环境的好坏,对东北地区的发展有着重要的影响。通化市位于长白山腹地,其景观格局分布具有一定的典型性。本研究以通化市为例,基于景观格局图与DEM地形分析法,定性与定量指标相结合,探讨了通化地区的景观格局分布特征,发现了景观格局中存在的问题,通化市生态环境普遍较好,但局部存在生态恶化、景观格局方式存在不合理现象,本研究旨在为今后东北东部山区的科学管理与开发利用提供科学依据。
1 研究区概况
通化市位于吉林省南部,125°46′48″-126°20′42″E,41°30′-41°54′N,区划包括东昌区和二道江区,面积739.7 km2,人口46万,与通化县、浑江市和集安市相邻。属于温带半湿润大陆性季风气候,年平均气温5.2℃,一月平均气温-39.2℃,七月平均气温32.4℃。通化市2/3以上的面积为山区,属长白山系,是山地和平原的过渡地带,地势南高北低。通化市蕴藏着丰富的水利资源,有浑江、哈泥河等河流,水资源非常丰富,是东北河流的主要水源地之一。通化市为吉林省重点林区之一,森林资源比较丰富,是国家主要的林业基地。
2 数据与研究方法
2.1 数据与预处理
数据采用1:50000地形图为基础,经扫描处理,在Arc/Info软件下数字化生成等高线,对等高线进行逆距离加权法内插处理生成DEM,逆距离加权法的基本思想为地理学的第一定律,即距离越近的两个事物,它们的属性就越相似,反之这种相似性随着距离的增加而减小。在具体的插值计算中,逆距离加权法是以插值点与样本点(已知点)的距离为权重,插值距离越近样本点赋予的权重就越大,其贡献与距离成反比,生成的DEM的分辨率为30m。
景观格局类型数据是利用1:100000的地形图为标准,采用二阶多项式对2005年的ETM+影像进行几何纠正,并采用双线性内插的方法对遥感影像进行重采样,根据不同土地覆被类型的影像色调和纹理等特征,通过人工解译的方式获得的,结合实际的调查,将通化市的景观类型分成耕地、林地、草地、居民点、水域和其他等六大类。数据精度验证表明,以遥感数据为数据源的景观类型数据的总体解译精度为92%[11]。并在Arc/Info软件下,转为栅格土地利用景观图。具体的分类结果见图1。
2.2 研究方法
在Arc/Info下对坡度进行分级处理,将得到的分级结果与景观格局数据进行叠加处理,得到不同景观类型在不同坡度带下的分布图,将得到的数据导入到Excel进行统计分析通化地区景观类型的空间分布特征。然后将不同坡度等级的景观类型图在Fragstats3.3景观分析软件中计算各个坡度等级上的景观格局指数。
2.2.1 坡度的分级
坡度是指地面的倾斜程度,坡度分析对于水土保持、农田水利建设、土地资源合理利用等有重要的用途[12]。本研究以DEM为基础,计算坡度,并在国际地理学会地貌调查和野外制图专业委员会调查分析的基础上,参考中国大陆大于25°的坡地不能耕作的规定,得到坡度分级结果(表1)。
2.2.2 景观指数的选择
景观指数高度的浓缩景观格局信息,反映其结构组成与空间配置的某些方面特征,已经广泛应用于景观格局的定量分析,现有的景观指数数量较多,为了能全面的反映出景观格局特征,并结合通化市的实际,在景观格局分析软件Fragstats3.3环境中进行景观指标的计算。在景观斑块类型级别上分析景观指标时,选择缀块数(NP)、缀块面积(PD)、最大缀块指数(LPI)、景观形状指数(LSI)、斑块结合度(CONHESION)、Shannon多样性指数(SHDI)和Shannon均匀度指数(SHEI)对通化市的景观格局的空间组合与空间结构进行量化研究。
斑块数量(NP):NP=n。表示景观中缀块的总数。反映景观空间格局,可描述景观异质性,与景观破碎度也有很好的正相关性。
斑块密度(PD):PD=(10000)(100)n/A。表示每公顷的缀块数,是反映景观破碎度的一个重要的指标。
最大缀块指数(LPI)是景观中最大的缀块面积(m2)除以景观总面积(m2),再乘以100转为百分比。取值范围:0
计算公式为:表示景观斑块的面积,A为景观的总面积。
景观形状指数(LSI)是景观中所有缀块边界的总长度(m)除以景观总面积(m2)的平方根,再乘以正方形校正系数。取值范围:LSI≥1,无上限。当景观中只有一个正方形缀块时,LSI=1;当景观缀块形状不规则或偏离正方形时,LSI值增大。
计算公式为:E为景观中所有缀块边界的总长度,A为景观总面积。
Shannon多样性指数(SHDI)是每一个缀块类型所占的景观总面积的比例乘以其对数,然后求和,取负数。取值范围:SHDI≥0,无上限。当景观中只有一种缀块类型时,SHDI=0.当缀块类型增加或各类型缀块所占面积比例趋于相似时,SHDI的值也相应增加。
计算公式为:Pi为某一个景观类型所占景观总面积的比例,多样性指数越高,则表示景观结构组成的复杂性也相应增加。
Shannon均匀度指数(SHEI):
Pi为某一个景观类型所占景观总面积的比例,m是景观类型中缀块类型数目。Shannon均匀度指数是比较不同景观或同一景观不同时期格局多样性均衡水平的一个重要指标。
分维数(PAFRAC):反映了景观斑块形状的复杂程度。
其中aij表示斑块的面积。Pij表示斑块的周长。N表示斑块的总数。
3 结果与分析
景观格局的分布很大程度上受到地形因素的影响。林地景观和农业景观的空间格局受到光、热、等自然因素与社会经济活动的影响,在坡度等级上存在着分布差异。
3.1 景观类型组成的分析
根据计算结果,通化市景观类型中,林地的比重最大,比重达到74.84%,是区域土地利用的基质;耕地的比重其次,为8.66%;水域和居民用地的规模相似,分别为比例为6.57%和6.44%;草地的比例仅占总面积的0.96%;其他类型的比重为2.52%。
3.2 景观类型在坡度等级上的分布
在一定的水平地带中,由于坡度而引起的水热条件递变,对植被的生长有很大的影响。以通化市为例,坡度小于15°的土地占研究区总面积的72.71%,而5°-15°坡度范围内的土地面积最大,当坡度大于25°时,土地所占的比例已经很少了(表1)。
将得到的坡度分类数据与景观类型图进行叠加处理,得到不同坡度等级上景观类型的分布特征数据(表2)。
(%)
由表2可以发现,各种景观类型在坡度等级上呈现出分布的差异性。林地主要分布在坡度较大的区域,随着坡度的升高,林地所占的比例持续上升,当坡度大于15°的地区,林地所占的面积比例已经超过80%,已经成为主要的景观类型。草地和耕地在坡度等级上的面积比例存在着先升高后降低的趋势,其中在缓斜坡的区域,其所占的比例分别为8.30%和11.17%,随着坡度的增加,所占的面积比例也随之减少。居民点与水域的分布也存在着相似的规律:居民点与水域在平地的面积比例均最大,分别为29.37%和34.29%,是平地的主要景观类型,随着坡度的升高,居民点与水域的面积比例呈现先降低后升高的趋势,其中在陡坡地区,居民点和水域的面积比例最少。其他景观类型随着坡度的增加也存在着下降的趋势。
总体上看,与人类活动密切相关的景观类型,如耕地、居民点主要分布在坡度较小,受到人类活动影响较大的区域;而林地主要分布在人类活动影响较小的大坡度区域;草地与耕地的生长条件相似,因此草地的分布与耕地的分布相似,计算草地面积比例(x)与耕地面积比例(y)的相关关系为:
水域的分布与居民点的分布规律具有一定的相似性,计算水域的面积比例(x)与居民点的面积比例(y)的相关关系为:
这说明城镇的发展需要有相应的水资源相适应,而水资源的分布又限制了城镇的发展规模。
3.3 景观格局在坡度等级上的分异
通过对通化市的研究发现,斑块的数目(NP)和缀块密度(PD)随着坡度的升高先增加后减少,其中从平地到缓斜坡,斑块的数目上升很明显,而当坡度大于25°的区域时,斑块的数目比陡坡区域急剧下降了1707个。这说明景观的破碎化程度先增加后减少,这主要是因为,平地和低山丘陵等坡度不大的地区是人类活动活跃的区域,随着坡度的上升,人类活动减少,导致景观破碎化程度减少。最大斑块指数(LPI)在缓斜坡最小仅为2.61%,这说明在缓斜坡区域,景观的破碎程度最大。景观形状指数(LSI)随着坡度呈现先升高后降低的趋势,其中在缓倾坡、斜坡和陡坡区域都超过了50,说明这些区域是林地与耕地交错的地区,景观构成的结构复杂、形状不规则。斑块结合指数(COHESION)在缓斜坡最小为57.12%,说明在缓斜坡区域的斑块结构复杂,斑块之间的连同性较差。Shannon多样性指数与Shannon均匀度指数均呈现随坡度升高而减少的趋势,说明在低坡度的区域,景观类型丰富,分布均匀,破碎化程度较大,而在高坡度区域,景观类型单一,结构简单,破碎化程度低(表3)。
3.4 林地景观在坡度等级上的分布
林地是山区的主要景观类型,因此研究林地的分布规律对当地的生产建设有重要的作用。以通化市为例,随着坡度的增加,林地所占比例增加,其中从平地到缓斜坡地区,林地所占的比例上升速度最快,为37.84%,当坡度大于15°的时候,林地所占的面积比例保持稳定。斑块密度在缓斜坡和急陡坡处较大,在斜坡处最小,仅为1.99个/km2,这说明在斜坡处,林地斑块的破碎度最小,而在人类干扰较大的低坡度区域,林地的破碎化程度大。最大斑块指数(LPI)在斜坡区的比例最大为19.75%,在平地最小为1.01%,这与斑块密度(PD)的分布有重要的关联,在斜坡处,由于斑块的密度小,林地的分布相对集中,林地最大斑块对整个景观的影响大,在平地,林地斑块分散,林地的最大斑块影响最小。景观形状指数(LSI)随着坡度的增加而呈现出先升高后降低的趋势,在斜坡处最大为50.86,周长面积分形维数(PAFRAC)和景观结合指数(COHESION)随着坡度的增加同样呈现出先增加后降低的趋势,表明林地的斑块形状随着坡度的升高呈现出由简单到复杂再到简单的变化趋势,在斜坡区域,其形状复杂,斑块的连接度也较好(表4)。
3.5 耕地景观在坡度等级上的分布
耕地是人类活动的产物,因此研究耕地的斑块特征随着坡度等级的分布有重要的意义。本研究中,坡度小于15°的区域是耕地的主要分布区域,其中在缓斜坡地区,耕地景观的比例最大为11.17%,坡度大于15°的区域,耕地景观的比例小于3%。最大斑块指数(LPI)在坡度等级上呈现出先降低后增加的趋势,其中在平地最大为1.01,而在斜坡区仅为0.07;斑块密度(PD)则呈现出先升高后降低的趋势,在缓斜坡处,斑块的密度为4.84个/km2,为陡坡处斑块密度的三倍;景观形状指数(LSI)也表现出先升高后降低的趋势,在斜坡处最大为32.51;周长面积分维数(PAFRAC)在平地最小,在急陡坡最大;景观结合指数(COHESION)则是在平地最大,在急陡坡最小。这说明随着坡度的升高,耕地斑块破碎化程度先减少后增加,因为5°-25°的区域是农林交错带,随着坡度的增加,林地逐渐成为主要的景观类型,耕地的分布受到林地的限制,因此呈现出破碎化的趋势。当坡度大于25°的时候,由于景观异质性降低,耕地景观呈现出聚集分布的趋势,其斑块的连接度也升高(表5)。
4 结论与讨论
4.1 研究表明,通化地区景观类型的分布存在明显的坡度等级差异。人类活动对土地利用景观格局分布具有重要的影响。耕地、居民点等受人类活动影响较大,主要分布在坡度较低的区域,景观类型多样性较高、结构复杂,斑块破碎化程度较高。随着坡度的增加,人类活动干扰减弱,景观类型以林地景观为主,景观类型多样性较低、结构趋于简单,斑块的破碎化程度较低。
4.2 计算耕地与草地面积比例在坡度梯度上的关系表明,耕地与草地具有密切的相关关系。这主要是因为草地与耕地所依赖的水热条件相似。草地主要分布于林间的空地、撂荒耕地及居民点附近,其与耕地存在着共生的关系,因此要加强对草地的保护,防止农业生产对草地的破坏。
4.3 对水域与居民点在高程梯度上的面积比例相关分析表明,水域与居民点在坡度梯度上具有明显的相关关系,R2=0.985,这主要是因为工业与农业生产生活主要受到水的分布制约,浑江上的水库是通化地区的主要水源地,而沿河的农业非点源污染已经对水库的水质产生了一定的影响。因此,对水库的合理保护对于通化市未来的发展具有重要的意义。
4.4 在进行景观格局分析中,由于景观指数相对较多,可能会遗漏一些对研究更有效的指数。本文利用栅格景观图计算景观指数时,由于通过矢量景观图转为栅格景观图的时候会产生一定的误差,这些对研究的结果都会产生一定的影响。
4.5 本文利用ETM+影像的解译得到通化地区的土地利用景观类型图,由于ETM+影像及DEM的分辨率的影响,对土地利用景观类型的区分存在着影响。今后研究中,为了更准确的确定景观类型,需要高分辨率的遥感影像的支持。
摘要：本文以通化市为例,应用30m分辨率的DEM,对坡度等级信息进行提取,结合通化地区的景观类型数据,应用Arc/Info软件分析景观类型在不同坡度等级上的分布特征,然后应用Fragstats景观分析软件,选取不同的景观格局指数,定量分析通化地区的景观格局坡度等级上的分异规律。并重点研究了林地与耕地在坡度等级上的分布。结果表明:林地是通化地区主要的景观类型,主要分布在斜坡区域;其他的景观分布在坡度相对较低的区域。结果表明:景观格局的分布与坡度和人类活动有着密切的关系:在坡度较低的区域,由于人类活动的影响,景观类型丰富,结构复杂,景观破碎化程度高;而坡度较高的区域,景观类型单一,结构简单,景观破碎化程度低。其中在5°-15°的坡度等级上是各种景观的集中分布区域,景观格局复杂,是人类活动主要的分布区域。
关键词：景观格局,DEM,坡度等级,吉林东部山区,通化市
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