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城市化亦称城镇化或都市化,是当今中国土地利用变化过程中一个颇受关注的过程,城镇扩张对土壤资源数量和质量的影响,一直是我国土壤学界关注的热点。
本文借助GIS和RS技术,利用苏州地区1984年、1995年、2000年和2003年四个时期和南京1984年、1995年和2003年三个时期的TM卫星遥感空间数据,采用多时相连续对比法分析了苏州、南京地区过去20年来城市化与城镇扩展过程;同时,以苏州、南京地区土壤图,全国第二次土壤普查数据为基础,并结合补充调查和采样分析数据,对苏州、南京地区城镇扩展过程中土壤资源动态变化进行了研究,进而利用广泛应用于生态学中的生物多样性侧度方法对苏州、南京地区快速城市化背景下土壤多样性时空变化特征进行了探讨。为深入分析城镇扩张对土壤多样性的影响,文中还引入了灰色系统理论中的灰色关联分析方法。分析结果表明:
1)随着城市化和工业化水平的不断提高,研究区城镇扩张面积和扩张速度呈不断增长的态势,几乎所有土壤类型都受到城镇扩张的干扰,部分地方特有土壤类型消失或濒临消失,土壤多样性保护受到严重威胁。
2)城镇扩张主要集中在各级人民政府驻地周边地区,因而城市化过程中首先侵占城市周围大面积质量优等的土壤资源,使土壤发生不可逆转的变化。城市扩展占用的土地多是城区周围地势平坦、交通方便、水源充足、土壤肥沃的农田,高质量的郊区菜地和熟耕地。
3)灰色关联分析显示,行政级别越低,空间分布越广,其扩张对土壤多样性的影响范围越广。如苏州约75%、南京80%以上的地区(各级行政区划中灰色关联度最大)土壤多样性变化是受村镇扩张的影响,市县的扩张尽管每一阶段都很剧烈,但仅对周边较小范围的地区造成影响。
4)要维护长江三角洲地区土壤多样性水平,保护一些地方稀有或独特土种不被城镇扩张所吞噬,保证一些名、优、稀、特作物的持续生产,控制农村居民点的扩张与控制市、镇的扩张同等重要。在农业结构调整中,要防止盲目兴建各类开发区占用大量土壤资源,造成土壤资源的浪费,更为严峻的是将日渐破坏自然界固有的土壤多样性格局,这或许对目前尚未知晓的自然环境保护领域(如自然遗产、环境基因)有着潜在的危机。