本文關(guān)鍵詞： 水稻田 城市化 時(shí)空格局 景觀格局 人類需求 生態(tài)服務(wù)價(jià)值 可持續(xù)發(fā)展　出處：《浙江大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：杭嘉湖平原是我國稻作文明的搖籃,然而改革開放以來,其憑借顯著的區(qū)位優(yōu)勢和沿海地區(qū)發(fā)展戰(zhàn)略,劇烈擴(kuò)張的建設(shè)用地侵占了區(qū)內(nèi)大量優(yōu)質(zhì)水稻田。水稻田的大量損失不僅導(dǎo)致糧食產(chǎn)量降低,而且稻田生態(tài)系統(tǒng)所提供的凈化空氣、調(diào)節(jié)氣溫、蓄水防洪等一系列可以消解城市化生態(tài)環(huán)境問題的生態(tài)服務(wù)功能也一并消失。因此亟需科學(xué)的手段探究建設(shè)用地?cái)U(kuò)張對水稻田的影響特征,為緩解用地矛盾,布局區(qū)域可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略提供理論依據(jù)。本文基于遙感和GIS空間分析手段,結(jié)合景觀生態(tài)學(xué)、城市生態(tài)學(xué)、環(huán)境統(tǒng)計(jì)學(xué)等多學(xué)科理論,對1980-2010年期間杭嘉湖平原地區(qū)建設(shè)用地侵占水稻田的不同模式、動力機(jī)制、時(shí)空演變過程,以及不同社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段人類需求變化下稻田生態(tài)服務(wù)價(jià)值的演變特征展開研究,并提出了維持區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的對策建議。主要研究結(jié)論如下:(1)首先對1980-2010年期間杭嘉湖平原地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展總趨勢,以及建設(shè)用地侵占水稻田的時(shí)空演變總體特征進(jìn)行分析。杭嘉湖平原以浙江省7.56%的面積分布著47.23%的Ⅰ級水稻田,然而,由于經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展,區(qū)內(nèi)88%的新增建設(shè)用地轉(zhuǎn)化自水稻田,致使區(qū)內(nèi)高質(zhì)量水稻田大面積減少。到2010年,建設(shè)用地的過快增長導(dǎo)致該區(qū)土地開發(fā)強(qiáng)度高達(dá)23%,已超過了國土開發(fā)強(qiáng)度的生態(tài)宜居線20%,正在逼近警戒線30%。高強(qiáng)度的土地開發(fā)已經(jīng)嚴(yán)重激化了該區(qū)的人地矛盾,對區(qū)內(nèi)優(yōu)質(zhì)的水稻田造成了嚴(yán)重的威脅。此外,建設(shè)用地侵占水稻田表現(xiàn)出很強(qiáng)的空間自相關(guān)性,且空間聚集度逐年升高,說明在原有建設(shè)用地周邊的水稻田更易被侵占,且侵占強(qiáng)度逐年增強(qiáng)。而局部自相關(guān)分析的結(jié)果表明,30年來建設(shè)用地侵占水稻田呈現(xiàn)出由東北到西南的空間演變特征,并主要在城市核心區(qū)外圍、交通干線沿線以及鄉(xiāng)村地區(qū)分別呈現(xiàn)出面狀、帶狀和分散狀的侵占特征。(2)通過分析1980-2010年期間杭嘉湖平原地區(qū)城市建成區(qū)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展進(jìn)程,以及城市空間增長特征,探究城市空間增長過程中水稻田的演變特征。結(jié)果表明,杭嘉湖平原地區(qū)城市建成區(qū)面積顯著增加,而人口城市化水平卻滯后于土地城市化水平,呈現(xiàn)出建成區(qū)面積增長過快而城市人口增長過慢的不合理增長趨勢。根據(jù)城市空間增長特征,杭嘉湖平原地區(qū)城市被分為主動擴(kuò)張型和被動擴(kuò)張型,主動擴(kuò)張型城市結(jié)構(gòu)完整發(fā)育成熟,形狀規(guī)則,相反,被動擴(kuò)張型城市空間增長無序,城市邊緣區(qū)形狀復(fù)雜。主動擴(kuò)張型城市空間增長主要占用城市中心的水稻田,而不規(guī)則擴(kuò)張的被動擴(kuò)張型城市侵占了分布在城市邊緣的大面積連片的水稻田,且使得水稻田復(fù)雜性增強(qiáng),斑塊穩(wěn)定性差,被侵占風(fēng)險(xiǎn)大。此外,城市擴(kuò)張曲線表明被動擴(kuò)張型城市處于城市發(fā)展加速期,未來城市空間依然會維持快速增長的趨勢,因此被動擴(kuò)張型城市周邊水稻田仍將面臨巨大的威脅。因此,建議各地政府應(yīng)根據(jù)不同地域發(fā)展特點(diǎn)合理有效的控制區(qū)內(nèi)城市的開發(fā)邊界,并劃定永久基本農(nóng)田保護(hù)區(qū),嚴(yán)禁建設(shè)占用高質(zhì)量水稻田,建立監(jiān)測水稻田空間布局的管理體系,充分保護(hù)城市周邊高質(zhì)量的水稻田。(3)通過分析杭嘉湖平原地區(qū)干線公路的發(fā)展?fàn)顩r,掌握其對區(qū)域景觀格局的直接影響和間接影響,探究其對建設(shè)用地的吸引效應(yīng)和對水稻田的排斥效應(yīng)。結(jié)果表明,1990-2010年期間,杭嘉湖平原地區(qū)干線公路路網(wǎng)密度顯著增加,其中2000年后高速公路開始快速發(fā)展。干線公路的建設(shè)直接割裂了區(qū)域景觀,而其對建設(shè)用地的強(qiáng)烈吸引效應(yīng)導(dǎo)致其沿線水稻田大量減少。受干線公路的影響,城市干線公路影響區(qū)內(nèi)的建設(shè)用地主要呈現(xiàn)填充式和邊緣式增長,而在建成區(qū)外主要呈現(xiàn)跳躍式增長,這種增長方式使得水稻田的破碎度和不穩(wěn)定性顯著增強(qiáng)。干線公路對其周邊建設(shè)用地?cái)U(kuò)張強(qiáng)度的影響受到距離、時(shí)間和道路類型的影響,在距干線公路200m處建設(shè)用地?cái)U(kuò)張最劇烈,然而擴(kuò)展重心隨時(shí)間推移而逐漸外推,其中高速公路對建設(shè)用地吸引效應(yīng)大,景觀格局破碎度高,且影響范圍更廣。由于干線公路對建設(shè)用地的強(qiáng)烈吸引,在距干線公路200m內(nèi)的水稻田最易被侵占,而在距道路400m處水稻田景觀破碎度和復(fù)雜性最大,而高速公路影響區(qū)內(nèi)水稻田景觀更加不穩(wěn)定。隨著互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)和物流業(yè)的快速發(fā)展,杭嘉湖平原地區(qū)高等級公路的數(shù)量必然會增加,仍會引發(fā)區(qū)域土地利用/覆蓋的劇烈變化,因此實(shí)施國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展規(guī)劃、城市總體規(guī)劃、土地利用規(guī)劃、綜合交通體系規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)規(guī)劃等分類空間規(guī)劃的“多規(guī)融合”勢在必行。(4)通過分析1980-2010年杭嘉湖平原鄉(xiāng)村聚落擴(kuò)張的時(shí)空演變過程,探究不同鄉(xiāng)村聚落擴(kuò)張對水稻田的影響特征。結(jié)果表明,杭嘉湖平原地區(qū)鄉(xiāng)村聚落呈現(xiàn)小規(guī)模密集分布的模式,而小規(guī)模的跳躍式擴(kuò)張模式是造成這種特征的主要原因。工業(yè)化、城鎮(zhèn)化以及交通干線的建設(shè)促使杭嘉湖平原鄉(xiāng)村聚落呈現(xiàn)密集分布的狀態(tài),核密度最高值逐年增大。30年來,鄉(xiāng)村聚落的發(fā)展也經(jīng)歷了擴(kuò)散-合并的過程,如不加嚴(yán)格控制和合理規(guī)劃,鄉(xiāng)村聚落仍將再次經(jīng)歷擴(kuò)散增長的過程。受鄉(xiāng)村聚落擴(kuò)張的影響,水稻田面積減少,聚集度下降,且復(fù)雜性增強(qiáng),斑塊形狀更加不規(guī)則。不同擴(kuò)張類型的鄉(xiāng)村聚落對水稻田的影響特征不同,邊緣式擴(kuò)張使得水稻田邊界變的復(fù)雜,增加了水稻田流失的可能性,而跳躍式擴(kuò)張使得水稻田形狀不規(guī)則性增強(qiáng),不穩(wěn)定不規(guī)則的水稻田增加了病蟲害的風(fēng)險(xiǎn),對水稻田的結(jié)構(gòu)以及生態(tài)功能也產(chǎn)生諸多不良影響。因此,當(dāng)?shù)卣畱?yīng)嚴(yán)格執(zhí)行城鄉(xiāng)建設(shè)用地“增減掛鉤”制度,將廢棄和閑置的小規(guī)模鄉(xiāng)村聚落斑塊進(jìn)行整理,有條件的復(fù)墾成水稻田,注重提升水稻田數(shù)量和質(zhì)量,并制定統(tǒng)籌城鄉(xiāng)的“生產(chǎn)—生活—生態(tài)”三生一體的總體規(guī)劃。(5)最后,基于人類需求的動態(tài)變化探究了稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的演變特征,研究結(jié)果表明,人類對稻田生態(tài)系統(tǒng)的需求主要體現(xiàn)在物質(zhì)需求、生態(tài)安全需求和精神需求。根據(jù)人類需求權(quán)重指標(biāo)結(jié)果可以看出,人們對稻田生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)需求逐漸降低,而生態(tài)安全需求和精神需求逐漸增高。結(jié)合土地利用/覆蓋變化和人類需求變化的特征對稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的估算結(jié)果表明,杭嘉湖平原地區(qū)稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值由1980年的74.8億元減少到2010年的59.9億元。隨著人們生活水平逐漸提高,基于人類需求的稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值構(gòu)成也發(fā)生了改變。30年來,稻田生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)安全價(jià)值和精神追求價(jià)值比重越來越高,而物質(zhì)需求的價(jià)值越來越低。到2020年,我國將實(shí)現(xiàn)全面小康,根據(jù)人類需求的變化特征,稻田生態(tài)系統(tǒng)的精神追求價(jià)值將越來越高�？傮w而言,稻田生態(tài)系統(tǒng)為人類提供的生態(tài)安全價(jià)值最高,尤其是對大氣安全的保障作用最強(qiáng)。其次為區(qū)域水安全提供了較高的保障。雖然稻田生態(tài)系統(tǒng)所提供的間接價(jià)值已逐漸成為人類追求的主流,但其原始的糧食生產(chǎn)價(jià)值的重要地位不可撼動,因此要在保障糧食安全的基礎(chǔ)上,盡量發(fā)揮其生態(tài)價(jià)值和文化價(jià)值。然而,過去30年杭嘉湖平原地區(qū)快速的城市化進(jìn)程使得稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值與經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來越不協(xié)調(diào)。建成區(qū)建設(shè)用地面積、干線公路里程以及鄉(xiāng)村聚落面積這三個(gè)城市化因子均與稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,且鄉(xiāng)村聚落面積增加對稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值降低的影響較大。由于鄉(xiāng)村地區(qū)的水稻田對于滿足人們的生態(tài)安全需求和精神文化追求具有更高的價(jià)值,當(dāng)?shù)卣畱?yīng)加強(qiáng)農(nóng)村地區(qū)水稻田的保護(hù)和合理開發(fā)利用,改進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)營模式,充分開發(fā)水稻田的教育、文化價(jià)值,在增加農(nóng)業(yè)收入的同時(shí),也促進(jìn)經(jīng)營者對稻田的保護(hù),提高稻田品質(zhì)。地處東南沿海地區(qū)的杭嘉湖平原,區(qū)位優(yōu)勢顯著,在快速城市化進(jìn)程中江南水鄉(xiāng)傳統(tǒng)風(fēng)貌和稻作文化的傳承受到現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的強(qiáng)烈沖擊,本研究認(rèn)為當(dāng)?shù)卣畱?yīng)進(jìn)一步完善市場為導(dǎo)向的水稻田保護(hù)制度,嚴(yán)守耕地紅線,提升稻田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值以滿足不同時(shí)期人類需求。協(xié)調(diào)建設(shè)用地與水稻田之間的用地平衡,統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展。建立打破行政界線和部門界限的“多規(guī)融合”規(guī)劃體系,布局杭嘉湖平原的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。
[Abstract]:Based on remote sensing and GIS spatial analysis methods , this paper studies the evolution characteristics of ecological service value of paddy field in the area of Hangzhou Jihu Plain in the period from 1980 to 2010 . ( 2 ) By analyzing the economic and social development process of urban construction in Hangjihu plain area during 1980 - 2010 , and the characteristics of urban spatial growth , the paper explores the evolution characteristics of paddy field in the process of urban spatial growth . According to the characteristics of urban spatial growth , the city is divided into active and passive dilators . ( 3 ) By analyzing the development of the trunk highway in the plain area of Hangjihu Plain , the direct influence and indirect influence on the regional landscape pattern are mastered , the attraction effect on the construction land and the repelling effect on the paddy field are explored . ( 4 ) Through the analysis of the spatial and temporal evolution of rural settlement expansion in Hangjihu Plain in 1980 - 2010 , the influence characteristics of different rural settlement expansion on paddy field are studied . In the past 30 years , the ecological security value and spiritual pursuit value of the paddy field ecosystem are increasing .

【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S511
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本文編號：1451508