山地生态脆弱带土地利用空间冲突测度与情景模拟

With the steady progress of China's ecological civilization construction and poverty alleviation strategy, the contradiction between regional development and ecological protection is prominent and hard to ease. The land use spatial conflict, as the external form of that contradiction, is the core criterion for balancing the pros and cons. So far, as the changing mechanism and ecological effects of land use spatial conflicts in mountain ecological fragile zone are unknown, the decision making and ecological risk control remains in a "black box". To solve this problem, we choose the upper reaches of Minjiang River, the junction of both Sichuan-Yunnan ecological barrier zone and the water conservation land of Yangtze River upper reaches, as our study area and take landscape and ecological vulnerability into consideration, trying to quantify both the classification and intensity of the land use spatial conflict measurement. Based on this, we then construct a model for spatial conflict simulation by coupling SD and Dyna-CLUE model and carry out simulation under scenario constraints, finally revealing the changing process, mechanism and trend of land use spatial conflicts in mountain ecological fragile region. The results are expected to enrich the research methods of land use conflicts, and to provide a reference for the protection and sustainable management of mountain ecological fragile region.

伴随中国生态文明建设和脱贫攻坚战略的稳步推进，山地生态脆弱带开发与保护的博弈成为难题，土地利用空间冲突作为土地资源开发过程中矛盾关系的外化形式，是权衡利弊的核心判据。当前，山地生态脆弱带的土地利用空间冲突现状、演化机制和生态影响均为未知，成为决策研究和风险管控中的"黑箱"，对此，本项目以我国生态安全布局中川滇生态屏障带和长江上游生态屏障带交汇处的岷江上游为典型区，引入景观指数和生态脆弱性判据，探索区内土地利用空间冲突类型与强度定量化测度的可行途径，并建立SD与Dyna-CLUE耦合的空间冲突模拟模型，在情景约束下开展模拟对比，揭示山地生态脆弱带土地利用空间冲突演变过程、机制和趋势。项目成果有望为典型山地生态脆弱带土地利用空间冲突的识别与应对提供理论与方法依据，最终服务于生态保护与可持续管理决策。

不同于城市化进程中高强度建设活动引发的土地经济效益-社会效益间的冲突，山地土地利用空间冲突总体上为弱信息且以生态价值与生产功能的矛盾为主，其发生冲突的本质为山地生态脆弱带人-地系统新陈代谢的损害或断裂，山地土地利用空间冲突事关生态文明建设和中国乡村振兴，对生态空间保护、三区三线合理配置及生态风险把控具有基础研究意义。项目首先引入生态学马克思主义的“新陈代谢断裂”理论对各类常见土地利用冲突进行分析，从中发展统一的定义，并以山地碳循环的有序度为线索，建立碳熵模型，对山地土地利用冲突程度进行量化综合表达。在此基础上，以垂直地带性突出、生态脆弱性显著的岷江上游为案例区，结合1990年、2000年、2010年、2015年、2018年五期遥感影像，开展高精度土地利用遥感制图，考察山地土地利用变化特征及脆弱性，分析空间冲突强度。进一步设置3类发展情景，进行岷江上游土地利用情景模拟，分析不同情景下土地利用空间冲突与驱动机制。研究结果表明：（1）土地利用冲突是以土地为主体的新陈代谢受损形成的用地矛盾，其中，包括自然界内部、人-地系统、或人与人之间的物质循环的中断或损害。（2）近30年间，岷江上游耕地减少约154.1km2，其中75%（近116.2 km2）转化为林地，反映了退耕还林的进程，其余耕地的变化则受到农村人口外迁撂荒、2008年汶川地震破坏和建设用地影响；建设用地增长到22.4km2，增长了143%；其余地类基本保持动态平衡，汶川地震对林地破坏较为显著，约67.34 km2转化为草地。（3）结合定义用土地碳捕获熵、收刈熵表征土地碳代谢能力，形成物理意义明确的土地利用空间冲突测度指标。（4）运用土地利用空间结构和多情景模拟将发展目标转化为土地利用的可能分布，并计算规则格网剖分下的流域土地利用冲突特征，总体上研究区土地利用空间冲突等级地块面积为无冲突>临界冲突>一般冲突>强冲突；案例分析中，土地利用冲突具有明显的区域特征和地形效应，呈多核心、多热点分布模式。