生态脆弱区土地利用功能变化及农户响应研究——以陕西省米脂县为例

Land-use and land-cover change research pay more attention to agricultural land use functions gradually. Analyzing the effect of land use functions on farmer households’ responses is an important approach to study the sustainability of agro-ecosystems. How the farmers’ land use behavior response to agricultural land-use functions becomes a pressing research issue..It is an important direction of clarifying the change mechanism of land use that using the scenario simulation model to reveal the dynamic feedback relationship between the change of the land use functions and human activity. The related research mainly focused on two parts, namely the one is the expression of land use functions, and the other is the simulation model of the land use function across different scales. .Mizhi County of Shaanxi province of China was selected as the study area. The integrated methods that incorporated the ABM method, the role play game method, the participation interview method and the questionnaire method will be used to collect the relevant information about different farmers, and the change of the agent’s land use behaviors will be analyzed. This project will explore the quantitative methods of measuring the land use behaviors of different level agents. Referred to the transformed methods of different scales, especially the integrated methods of different land use models, the multi-scale land use function model will be constructed. The change of land use function will be simulated from 2017 to 2019, and the change of land use function will be predicted from 2020 to 2022. Finally, the farmers’ land use behavior of different level agents will be given, and the measure will be presented to adjust the agriculture land use function pattern of the study area.

通过土地利用功能变化研究来完整理解土地系统已成为国内外学者的共识，情景模拟模型是揭示土地利用功能演变及其对农户影响的有效手段。土地利用功能类型表达、土地功能变化与农户响应的整合是构建模型的关键。项目拟借鉴国内外学者直接和间接表达土地利用功能类型的方式，利用多元回归方法，探索能综合反映土地利用功能变化规律和主体响应的表达方式；在此基础上，基于BDI决策框架和差异权重法，构建ABM决策模型，利用多元对应分析方法和逻辑回归模型，以主体响应规则替代土地利用功能变化规则，耦合ABM模型与CLUE-S模型，以此实现土地利用功能变化和农户响应的整合。通过对模型的检验和验证，反演研究区 2017～2019 年土地利用功能变化，预测该区2020～2022年土地利用功能变化。目的在于从理论上探讨土地利用功能变化的微观响应机理，在实践中对于调整宏观土地利用功能和改进农户土地利用行为具有重要的理论和现实意义。

项目以生态脆弱区——陕西省米脂县为研究区，围绕宏观土地利用功能变化与微观主体行为互动机理进行以下4方面的研究：（1）多尺度土地利用功能类型表达的研究。从生态、生产和社会等3个维度构建了适宜于研究区的土地利用功能指标体系。以此为基础，分析和探讨了研究区不同尺度土地利用功能的时空分异规律，同时选择和确定研究区的典型乡镇和村落；（2）微观主体土地利用行为决策及群体响应变化研究。通过构建CA-BDI个体有限理性决策框架，模拟微观主体农户的行为及其变化；通过探讨不同尺度决策的转化机理，并以NetLogo为模拟平台，模拟不同尺度主体土地利用行为及其变化；（3）研究区土地利用功能变化情景模拟模型的构建。通过构建ABM+CLUE-S整合模型，以其模拟研究区土地利用功能变化的微观效应，揭示不同层次参与主体的行为的变化机制。（4）景观可持续评价研究。通过对景观组分与结构对景观功能的影响，以Boltzmann熵探讨研究区的景观可持续性。通过本项目的研究，从理论上揭示微观主体土地利用行为的变化规律与土地利用功能的互动机理，阐明宏观土地利用功能变化微观驱动机制，在实践中对于规范主体土地利用行为和调整宏观农业土地利用功能具有重要的理论和现实意义。