基于生态安全格局的城市增长边界划定研究—

基于生态安全格局的城市增长边界划定研究——以内蒙古呼和浩特市为例

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中文摘要：20世纪90年代以来，我国城市化水平迅速提高。城市用地扩展是城市化最为直接的表现之一，随着城市建设用地面积的迅速增加，必然导致大量耕地和其他土地利用类型被建设用地所占用，扰乱土地生态系统的结构与功能，使自然界能量物质循环与转换遭到破坏，生态环境面临严重危机。这种危机具体表现为耕地面源污染、大气污染、水资源短缺、生物多样性水平下降等在内的一系列生态环境问题。这些问题的影响范围不仅是城市市区，也使得城市周遭农村地区的生态环境发生变化，严重制约和影响城市的可持续发展。在大力推动城市经济建设的同时，如何促进人与自然协调发展成为各学科领域关注的重点。本文以呼和浩特市区为研究区，在对其城市用地扩展时空特征进行分析的基础上，构建生态安全演变评价模型及生态脆弱评价模型对研究区生态安全演变趋势进行评价，明确城市用地扩展与生态安全演变的互动作用机制；最后结合城市用地扩展的外部约束与内生机制，通过UEER模型与CA-Markov模型耦合阻力与驱动力对城市用地扩展模拟的结果，划定2025年研究区城市增长边界，得到的主要结论如下：（1）通过对研究区城市用地扩展时空特征进行分析，结果表明，1990～2016年间，研究区城市框架不断拉大，用地扩展速率不断加快，扩展强度处于较高水平，城市用地主要以外延式扩展为主。城市外部形态愈发不紧凑，稳定性较差，城市扩展表现为一种不合理的状态。以2001年、2010年为界进行阶段性分析，四个时段内城市用地扩展强度与方向存在各向异性。城市重心整体向东偏南迁移1819米，偏移角度为20.12°。（2）基于城市用地扩展角度构建生态安全评价体系，结果表明，1990～2016年，研究区生态安全综合指数呈下降趋势，从较好水平下降到一般水平。就各要素层而言，因子、暴露、影响要素层安全指数均呈下降趋势，响应要素层安全指数呈不断上升趋势。通过对生态安全影响因素的分析，结果表明城市化水平、城市形态的紧凑度、城市景观斑块的完整、聚集程度、土地利用的合理布局以及人类响应的重视程度都是城市生态安全水平的重要影响因素。（3）从生态脆弱空间演变趋势可知，研究区生态脆弱性整体提高，其空间分布呈自西部向南部、东南部逐步增强的态势。生态脆弱空间变化的主要特征为重度、极度脆弱区的不断扩展以及微度、轻度脆弱区的空间萎缩，生态脆弱值“南高北低、西高东低”格局特征显著。从土地利用变化与生态脆弱性变化的关系来看，若土地利用类型保持不变，其生态脆弱性变化不显著；若土地利用类型发生变化，生态脆弱性变化显著。未利用地转化为林地、水体会减轻生态负担，其他用地类型转化为建设用地和未利用地则会加剧生态负担。（4）城市增长边界的划定从城市扩展的外部约束及内生机制两个角度出发。通过构建综合生态安全格局对用地扩展的刚性增长边界进行划定，结果显示刚性边界内建设用地总面积587.1km2，可增长面积为129.87km2。城市扩展的内生机制主要考虑人口、经济、交通等驱动因子，对2025年城市用地扩展进行多情景模拟。结果表明生态经济方案的生态安全指数最高，城市用地扩展最合理。（5）结合研究区未来发展定位、城市扩展刚性增长边界、生态经济型扩展方案，划定研究区2025年城市增长边界。结果显示，2025年研究区城市增长边界内面积共计556.41km2，占研究区总面积的26.72%。边界内已有建设面积457.23km2，剩余可建设用地面积99.18km2，比生态安全格局下所预测的建设用地可增长面积方案少30.69km2，可为城市用地扩展提供一定的用地保障。

作者：

冯琰玮

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关键词：

城市用地扩展生态安全时空演变增长边界呼和浩特市

授予学位：

硕士

学科专业：

人文地理学

导师：

甄江红

学位年度：

2019

学位授予单位：

内蒙古师范大学

语种：

中文

中图分类号：