快速城镇化地区镇域生态用地变化模拟

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1、快速城镇化地区镇域生态用地变化模拟及其生态系统服务价值响应夏敏1，张子红1，赵炳梓2*，文博1，刘敬杰1（1南京农业大学公共管理学院，南京210095；2封丘农田生态系统国家试验站，土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所)，南京210008）摘要：工业化和城镇化快速发展区域生态用地变化剧烈，研究小尺度区域生态用地及生态系统服务价值变化并预测其未来发展趋势，可以为其生态用地保护及土地利用规划提供参考。以宜兴市官林镇为研究区，基于高分辨率遥感影像研究其2009-2015年生态用

2、地变化，采用Logistic回归模型分析变化的影响因素，利用CA-Markov模型模拟研究区2021年和2024年生态用地变化，在此基础上测算其生态系统服务价值响应。结果表明：2009-2015年，官林镇生态用地面积呈持续减少趋势。生态用地变化的主要影响因素包括高程、GDP、人口密度和到河流的距离，随着时间的推移，自然因素对生态用地空间分布的影响逐渐减弱，社会经济因素和区位因素成为最主要的影响因素。2015-2024年生态用地呈迅速减少趋势，其中水田的面积减少最多，9年间净减少358.25hm2

3、；而养殖水面呈高速增加趋势，年均增长24.23hm2，总体增加了16.97%；生态用地主要转移去向为养殖水面、旱地、工业用地和交通用地。2009-2024年生态系统服务价值持续减少，与水体和耕地变化密切相关。研究结果可为官林镇土地利用规划决策提供依据，同时对保护镇域生态用地和强化生态系统服务具有现实的指导意义。关键词：镇域；生态用地；变化模拟；生态系统服务价值中图分类号：F301.24生态用地是城镇生态系统的重要组成部分，具有十分重要的生态服务功能[1]。随着城镇化进程的快速发展，城镇建设用地快

4、速扩张基金项目：2016教育部人文社会科学研究一般项目（16YJAZH064）、中国科学院流域地理学重点实验室开放基金项目（WSGS2015008）、中央高校基本科研业务费人文社科基金项目（SK2016024）、国家自然科学基金项目（41271311）资助。*通讯作者，E-mail：bzhao@issas.ac.cn作者简介：夏敏（1971－），女，江苏南京人，副教授。主要从事土地利用与规划、土地信息技术等研究。南京南京农业大学公共管理学院，210095。E-mail：xm@njau.edu.c

5、n，大量的生态用地受到侵占，造成了资源短缺、环境污染、生态恶化等诸多问题[2]。同时，生态用地的变化改变了生态系统的结构，进而影响其生态系统服务功能[3]。2017年中央一号文件提出促进城乡发展由过度依赖资源消耗，向追求绿色生态可持续的发展方向转变，针对生态用地演变的科学定量分析及其与生态系统服务价值之间响应关系的研究，不仅能够丰富城镇生态安全空间策略的研究，促进城镇生态安全格局的形成[4]，也有利于其向绿色生态可持续的方向发展。近年来，众多学者对生态用地时空变化及其驱动机制等方面进行了定性或定

6、量的研究[5-6]，对生态系统服务价值的研究则主要涉及内涵、功能、评估方法等方面[7-8]，进行生态用地时空变化模拟及其生态服务价值响应的研究尚不多见。且相关研究主要集中在区域或城市尺度[5,9-11]，乡镇尺度的研究较少，作为城市与农村的重要节点，乡镇是农村城镇化的载体，对区域经济社会发展具有重要作用，因此，有必要深入分析乡镇尺度典型区域生态用地变化及其与生态系统服务价值之间的关系。苏南地区是快速城镇化的典型地区，随着城镇化的不断提速，生态用地受到破坏，生态服务质量开始下降。本文以快速城镇化地

7、区的宜兴市官林镇为例，采用高分辨率的快鸟卫星遥感影像数据，基于面向对象的解译方法获得土地利用数据，应用Logistic回归模型分析生态用地变化的影响因素，获取CA的转换规则，运用CA-Markov耦合模型模拟镇域生态用地未来变化，进而测算生态用地变化引起的生态系统服务价值响应，分析两者之间的关系，以期为研究区生态用地保护、生态系统服务强化以及生态优先的村镇土地利用规划编制提供决策支持。1研究区概况及数据处理1.1研究区概况官林镇是宜兴市西北部的区域性中心，地处中国经济发展最具活力的长三角中心地带

8、，全镇总面积124km2，2015年完成GDP206.10亿元，主要经济指标连续十几年名列宜兴市第一。全镇常住人口8.96万人，辖18个行政村和2个社区居委。镇域内水资源丰富，且濒临滆湖，水产养殖是其一大特色。近十年来，官林镇城市化率从36.5%提高到41%，城市化进程不断加速。作为全国重点镇、无锡市规划卫星小城市和宜兴市新兴生态型工贸重镇，维持良好的生态环境、保护生态用地成为官林镇城镇建设的重要命题。1.2生态用地概念界定目前为止，学术界并没有提出严格意义上统一、标准的生态用地概念[12]。本