论文部分内容阅读
城镇扩张是城市化过程在空间地域上的表现,随着全球城市化的发展,城市规模不断扩大,特别是在发展中国家和地区,城镇快速扩张现象尤为突出。快速的城市化和工业化带动区域经济发展、社会进步的同时,也加剧了城镇空间发展与其他土地利用之间的矛盾,并对区域土壤资源、粮食生产以及土壤农用化学品风险产生重要影响;同时也导致城市土地利用程度的变化,进而影响城市内部生存环境。本论文选择城市化快速发展的江苏沿江地区为研究区,系统揭示过去20年来城市化过程对区域城镇扩张与土壤资源演变的影响;并遴选两个在区位特征、资源环境以及经济发展水平等方面具有差异的典型城市南京市和无锡市,深入分析城镇扩张动态及其社会经济驱动因素,并在此基础上探讨快速城市化过程对区域土壤资源、粮食生产以及土壤农化产品风险所带来的影响。同时,也采用最新遥感影像分类技术,对城市地表不可透水度进行监测与分类,为进一步系统研究城市化地区生态、环境演变积累知识储备。
主要研究结果简述如下:
1.1984~2003年的20年间,江苏沿江地区的城镇规模呈加速扩张趋势,但不同行政级别的城镇表现出不同的扩张特征。乡镇的年均扩张速度始终处于第一位,其扩张面积对沿江地区城镇扩张总面积的贡献也最大,小城镇的用地问题仍是目前和将来一段时间内江苏沿江地区社会经济可持续发展面临的主要问题。城镇扩张剧烈的县市集中以南京和苏锡常为中心的两个圈层结构内。城镇面积与社会经济因子的关联度排序随城市化的不同阶段而变化。1984~2000年间,总人口排在首位,而非农业人口和第二产业产值排在第2和第3位;2001~2003年时期,第二产业产值跃居第1位,而位于第2位的是GDP,第三产业产值在第3位。
2.对典型案例区南京市和无锡市两个地区的城镇扩张及其社会经济驱动因素分析发现,南京市的市区扩张始终快于其辖区内的县城和乡镇,为高度中心化的城市化发展模式;而无锡市的乡镇扩张一直领先于其他行政单元,表明无锡市选择的是泛中心的城镇化发展过程,乡镇企业驱动下的小城镇快速扩张是该地区城市化发展的显著特征。不同的城市化发展模式也导致了影响城镇扩张的社会经济因素的差异。在南京市城镇扩张中,人口因素发挥主要作用;而GDP、固定资产投资和实际利用外资等经济因素对无锡市的城镇扩张发挥重要作用。
3.空间数据与统计分析表明,江苏沿江地区城镇扩张对区域内土壤资源面积与分布影响强烈,过去20年城镇扩张导致研究区内主要土壤类型的分布面积发生了程度不等的缩减。在城镇扩张的初始阶段,首先侵占的往往是城市边缘带分布的优质土壤资源。随着城镇化发展,城镇扩张对优质土壤的影响逐渐削弱,表现为2001~2003年间城镇扩张对IV等和V等土壤资源的影响加强。就两个典型城市而言,无锡市城镇化过程中土壤资源演变表现出了与沿江地区相同的趋势,而南京市土壤资源质量结构的演变则表现出较为复杂的特征。
4.对南京市和无锡市两个典型地区城市化过程对粮食生产影响和土壤农用化学品风险的调查分析发现:受技术水平提高和农业投入增加的影响,1997年以前,城镇扩张并未对南京市和无锡市的粮食生产造成太大影响;但随着城镇侵占土壤资源的加快以及农业投入对粮食单产报酬递减现象的日益明显,两个城市的粮食产量都出现了较大幅度下降。按照一年两熟或一年三熟计算,无论是化肥投入量还是农药使用量,无锡市都要远大于南京市,这表明泛中心的城市化发展模式可能比高度中心化的城市化发展所付出的自然土壤资源损失与土壤农用化学品风险的代价更为沉重。
5.对南京市主城区地表不可透水度的提取以及空间分布变化分析表明,面向对象的遥感分类法可以很好地提取地表不可透水度;随着城市化进程,南京市主城区内不可透水地表的面积在快速增加,城市地表的总体不可透水程度不断增加。不可透水度大于50%的地表主要集中分布在商业比较繁荣的鼓楼区以及低收入人群比较集中、人口密度比较大的下关区和建邺区;不可透水度较低的区域集中分布在文教以及机关聚集的玄武区等。这表明人口密度、市政布局、产业结构以及经济要素可能是影响地表密闭程度的主要原因。