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随着工业化、城镇化的快速推进,土地利用格局发生剧烈的变化,土地利用/覆被变化研究受到关注。自IGBP和IHDP将土地利用/覆被变化作为全球变化研究的核心研究项目后,土地利用/覆被变化便成为了全球环境研究的重点和前沿问题。淮安、宿迁市位于江淮平原东部,地势平坦、土地资源丰富,水热状况优越。近年来,随着苏北地区经济发展,淮安、宿迁城镇建设用地不断增加,优质耕地被大量占用。同时,受重金属污染,耕地质量下降。据淮安、宿迁市“十三五规划”,新型城镇化的推进对土地的需求压力依然很大,城市周边耕地的减少趋势短时间内很难转变,未来将仍受到耕地数量减少和质量下降的威胁。因此,研究该区土地利用变化,评价耕地质量变化具有重要的现实意义,能为区域耕地保护提供参考。 研究以淮安、宿迁市为例,基于2000年、2005年、2010年土地利用分布数据,采用数理统计,定量模型及土地转移矩阵等方法,分析了该区土地利用变化规律,预测了2020年土地利用空间分布格局。基于已完成的淮安、宿迁市县级农用地分等结果和土壤重金属采样分析数据,利用耕地评价模型,评价了耕地自然质量和重金属污染状况。最后,结合土地利用变化分析与耕地质量评价结果,评价了被占用耕地及预计被占用耕地的质量状况,并对研究区耕地进行了管制分区。具体研究结论如下: (1)淮安、宿迁市土地资源丰富,地类转化频繁,建设用地扩张较快,大量耕地被占用,供需矛盾日益突出。淮安、宿迁市土地类型多样,主要为耕地,占比59.4%,各地类空间分布不均。土地利用变化速度超过2%,土地利用程度超290,且逐年不断提高,开发程度不断较高,空间上呈现北高南低的分布特征。研究区主要发生耕地与建设用地之间的转化,12.8%的耕地发生了转移,15.3km2转化为建设用地;10.2%的林地发生了转移,0.37km2转化为耕地。土地利用的影响因子主要有高程、坡度、距道路距离、距水域距离。土地利用变化及其影响因子的研究,为土地利用预测模型参数的设置提供了理论基础。 (2)2010-2020年,淮安、宿迁市土地利用总体上将会保持2000-2010年的变化趋势,耕地持续被建设用地占用,应注重耕地保护,合理规划利用土地。研究基于2010年实测土地利用数据模拟了2020年土地利用分布,结果表明:2010-2020年,淮安、宿迁市土地利用变化总体上将会保持2000-2010年的变化趋势。建设用地将增加698.37km2,较2010年增加了18%,耕地将减少684.76km2。因此,应加大耕地保护力度,注重土地整理,集约节约利用土地。土地利用变化模拟预测的研究,为分析该区未来被占用耕地评价提供支持。 (3)淮安、宿迁市耕地整体质量较好,耕地利用等主要为五等、六等优质耕地,部分地区受重金属污染。耕地利用等主要为五等和六等,分别占耕地总面积的33.07%和26.17%,优质耕地在空间分布较为均匀。耕地重金属含量较高,污染评价结果表明耕地主要受到了重金属轻度污染,占耕地总面积的86.62%;10.67%的耕地受到了中度污染,污染较严重的耕地主要分布在西部的楚州区、清河区、清浦区、淮安经济开发区。耕地质量评价是研究的重点内容,是综合评价土地利用数量及质量变化的基础。 (4)淮安、宿迁市被占用耕地的总体质量较好,基于被占用耕地面积和质量评价结果,可将研究区耕地分为优化开发区、重点开发区、耕地保护区及耕地改善区。2000-2010年被占用耕地的利用质量等主要为五等和六等,分别占比31.95%、27.31%。被占用耕地重金属污染等级主要为轻度污染,占比81.22%。2010-2020年被占用耕地的利用等主要为五等、四等和六等,分别占比32.37%、23.73%、23.55%,被占用耕地重金属污染等级主要为轻度污染,占比90.86%。以乡镇为单元,对研究区进行耕地管制分区,优化开发区应控制开发强度和规模,优化城镇空间布局,合理规划利用土地。重点开发区以大规模建设开发为主,应鼓励工业化及城镇化。耕地保护区应注重耕地保护,以发展农业及生态保护为主。耕地改善区中利用等级较低的地区应加强生态环境建设,以发展林业为主,重金属污染较的地区应注重耕地污染治理。 通过研究淮安、宿迁市2000-2010年土地利用变化,预测未来土地利用分布,结合耕地质量评价,综合分析了该区土地利用变化对耕地数量及质量的影响。研究在耕地质量评价中引入耕地环境质量评价,为耕地质量的综合研究提供了新的思路。对淮安、宿迁市耕地管理进行了管制分区,为优化城市空间格局,更好地进行耕地管理和规划提供了理论支持,为制定土地管理相关政策提供了理论参考。