穆振俠，于宴民

(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院，烏魯木齊 830052)

土地利用/土地覆被(LUCC)是人類與自然界交叉最為密切的環(huán)節(jié)，其變化是人類改造和利用自然界的顯著標(biāo)志。土地利用及由人類活動而導(dǎo)致的土地覆被的變化必然要對區(qū)域氣候、水文、植被、產(chǎn)匯流、生物的多樣性及植物種群等產(chǎn)生重大影響[1,2]，LUCC將改變局地能量和水量平衡，對地表徑流及其動能和勢能的減少或增加、徑流的時空分布有一定的影響[3-5]。氣候要素、人類活動及下墊面條件即土地覆被情況的改變，將對區(qū)域水文水資源及其地區(qū)分配及水文過程產(chǎn)生深刻的影響，進(jìn)而影響到部分已建或待建水利工程興利效益的充分發(fā)揮，可能加劇水土流失、發(fā)生潰壩洪水、山體滑坡、泥石流等自然災(zāi)害出現(xiàn)的概率與頻次，其破壞程度與影響范圍可能更廣，對新形勢下的防洪減災(zāi)提出了更高的要求。因此，LUCC變化造成全球環(huán)境變化及對水文過程的影響已經(jīng)成為目前備受關(guān)注的科學(xué)問題之一，其時空變化規(guī)律的研究有助于我們更好地了解與LUCC相關(guān)方面的工作，更好的應(yīng)對可能出現(xiàn)的不利用于社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的方方面面。

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步、計算機(jī)、地理信息系統(tǒng)與遙感技術(shù)的快速發(fā)展及其在相關(guān)方面的成功應(yīng)用，為我們獲取不同分辨率土地利用數(shù)據(jù)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持，也為不同學(xué)者對于LUCC相關(guān)方面的研究提供了一定數(shù)據(jù)支撐[6-9]。作為大多數(shù)河流發(fā)源地的高寒山區(qū)，由于近年來受氣候變化與人類活動的影響，不同區(qū)域的土地利用/土地覆被狀況、景觀格局、動植物群落已經(jīng)或正在發(fā)生變化，并且由于強(qiáng)烈的人類活動，降水分布規(guī)律、水文循環(huán)規(guī)律、流域產(chǎn)匯流規(guī)律等也受到了較大的影響，加之近年來極端水文氣象事件的頻發(fā)，給所在區(qū)域造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。這就迫使不同學(xué)者與決策部門面對新的變化形勢開展了與LUCC相關(guān)方面的工作，更好的預(yù)知與順應(yīng)自然規(guī)律的變化，并提前制定相應(yīng)的應(yīng)對措施。高寒山區(qū)作為河流的發(fā)源地、水源的涵養(yǎng)區(qū)、水利工程的重點(diǎn)開發(fā)區(qū)域及部分耕作區(qū)，受人類活動影響較強(qiáng)烈，加之其他因素的影響，下墊面變化較明顯，隨之傳統(tǒng)的產(chǎn)匯流規(guī)律也發(fā)生了較大的變化，對已建或待建水利工程的運(yùn)行提出的更大的挑戰(zhàn)，削弱了人們對一些極端水文氣象事件的預(yù)估能力，這就要求我們必須面對新的形勢，開展強(qiáng)人類活動下水文變化規(guī)律的研究，而要更好的預(yù)知變化環(huán)境下的流域產(chǎn)匯流規(guī)律的變化，就必須了解下墊面的變化規(guī)律，即LUCC的情況，以擴(kuò)充人們對新形勢下產(chǎn)匯流規(guī)律的認(rèn)知能力，并采取合理、科學(xué)的方法進(jìn)行刻畫，更好地服務(wù)于社會、生產(chǎn)實(shí)踐。因此，本研究對于更好的理解寒區(qū)強(qiáng)人類活動下的下墊面變化情況，推動寒區(qū)產(chǎn)匯流規(guī)律的研究提供了一定的技術(shù)支撐。

1 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

本研究以位于天山西部山區(qū)的喀什河流域?yàn)檠芯繀^(qū)，喀什河發(fā)源于依連哈比爾尕山冰川地帶，介于東經(jīng)81°40′～ 85°10′，北緯43°25′～44°15′之間(見圖1)。流域形狀呈狹長的柳葉形，為羽狀水系，河道順直，支流短小而廣布，河流全長304 km，集水面積9 541 km2。流域地勢西南高，北部低，海拔介于469～4 604 m之間。氣候特征表現(xiàn)為雨量充沛、晝夜溫差大的特征。多年平均降水量334.02 mm，多年平均蒸發(fā)量(20 cm蒸發(fā)皿)1 961.04 mm。由于特殊的地理位置和下墊面因素，河流水量主要以冰川、積雪融水、雨水以及地下水混合補(bǔ)給為主。流域上各種冰川共551條，冰川面積為421.60 km2，冰儲存量為28.18 m3，冰川平均面積0.77 km2，雪線高度為3 680 m，最大冰川面積為35.06 km2，長度為11.0 km[10]。流域通常在12月封凍，次年3月解凍。

圖1 研究區(qū)示意圖Fig.1 The study area

1.2 資料來源

本研究選用1980年末(1990年)、1995年、2000年、2005年和2010年5期新疆維吾爾自治區(qū)1∶10萬土地利用數(shù)據(jù)集，數(shù)據(jù)來源于中國西部環(huán)境與生態(tài)科學(xué)數(shù)據(jù)中心(http:∥westdc.westgis.ac.cn)與中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心(http:∥www.resdc.cn)；數(shù)字高程數(shù)據(jù)(DEM)來源于美國EOS/MODIS數(shù)據(jù)中心提供的分辨率為30 m×30 m的ASTER DEM數(shù)字高程數(shù)據(jù)；選用研究區(qū)尼勒克氣象站1959-2010年年降水量數(shù)據(jù)進(jìn)行與水域面積變化相關(guān)方面的分析，數(shù)據(jù)來源于新疆地面氣候數(shù)據(jù)集。研究所選用的土地利用數(shù)據(jù)與氣象數(shù)據(jù)是經(jīng)國家相關(guān)部門進(jìn)行相關(guān)現(xiàn)場實(shí)際勘校與校準(zhǔn)，并達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范要求后公開發(fā)布供生產(chǎn)與科研使用的科學(xué)數(shù)據(jù)，因此選取的資料具有一定的代表性。結(jié)合GIS平臺在對各類土地利用數(shù)據(jù)類型分類匯總的基礎(chǔ)上對喀什河流域LUCC的時空分布特征及變化規(guī)律進(jìn)行分析，以期更好的指導(dǎo)與土地利用/土地覆被變化相關(guān)方面的研究工作。

1.3 研究方法

以新疆維吾爾自治區(qū)1∶10萬土地利用數(shù)據(jù)集為基礎(chǔ)，基于GIS平臺及研究區(qū)流域邊界，充分考該數(shù)據(jù)集的土地覆蓋分類系統(tǒng)一級分類標(biāo)準(zhǔn)(耕地、林地、草地、水域、城鄉(xiāng)、工礦、居民用地和未利用土地)，對研究區(qū)不同類型的土地利用數(shù)據(jù)分類匯總，結(jié)合研究區(qū)DEM數(shù)據(jù)分析了研究區(qū)土地利用/土地覆被時空變化特性，并基于土地利用轉(zhuǎn)移矩陣分析研究了人類活動是否對研究區(qū)不同土地利用類型的變化產(chǎn)生了影響。所采用的土地利用轉(zhuǎn)移矩陣如表1所示，行表示T1時點(diǎn)土地類型，列表示T2時點(diǎn)土地類型；Aij與Pij表示T1-T2期間土地類型i轉(zhuǎn)換為土地類型j的面積與轉(zhuǎn)換變化比例；Aii與Pii表示T1-T2期間i種土地利用類型保持不變的面積與百分比；Bi與Ci表示T1-T2期間i種土地利用類型總面積的增減與增減比例[11]。

表1 土地利用轉(zhuǎn)移矩陣Tab.1 Land use transfer matrix

2 土地利用/土地覆被時空變化特性分析

2.1 空間分布特征分析

借助GIS平臺及研究區(qū)矢量邊界對不同時期1∶10萬土地利用數(shù)據(jù)進(jìn)行裁切，并對初步處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行合并處理，得到研究區(qū)不同時期土地利用數(shù)據(jù)。研究區(qū)土地利用主要以林地、草地、水域和未利用土地為主，以草地所占的面積最大，占全流域面積的66%，其中水域包括河渠、湖泊、水庫坑塘、永久性冰川雪地、灘涂、灘地和沼澤，其他土地利用類型面積較小(見圖2)。結(jié)合研究區(qū)DEM數(shù)據(jù)分析可知，從空間分布特征來看耕地和居民點(diǎn)及工礦用地主要分布在喀什河下游區(qū)域，此處海拔多在2 km以下，多分布在喀什河谷兩側(cè)；草地主要分布在喀什河中下游區(qū)域，空間上比較連續(xù)；林地主要分布在喀什河中下游區(qū)域，且主要分布在該流域北坡，南坡及高海拔區(qū)域只有零星分布，海拔多在3 km以下；水域主要分布在喀什河流域的中高山帶且多以永久性冰川雪地為主，海拔高度多在3 500 m以上，南北坡均有分布；未利用土地主要包括沙地、戈壁、鹽堿地、沼澤地、裸土地、裸巖石礫地及指其他高寒荒漠和苔原等，而喀什河流域多以裸土地和裸巖石礫地為主，主要分布在該流域中上游區(qū)域且以上游區(qū)域?yàn)橹?，中游區(qū)域只有零星分布且主要集中在北坡，中游區(qū)域南坡無未利用土地，但總體趨勢南坡未利用土地面積大于北坡，海拔高度主要在2 100～4 150 m的范圍。

圖2 不同土地利用類型所占比例Fig.2 The proportion of different land use types

2.2 時間變化特征分析

對研究區(qū)不同時期不同類型的土地利用數(shù)據(jù)進(jìn)行分類統(tǒng)計，不同時期土地利用結(jié)構(gòu)及動態(tài)變化如表2和表3所示。從表2和表3中可以看出，研究區(qū)土地利用類型的變化主要以2000年為臨界期進(jìn)行變化，2000年前研究區(qū)土地利用類型變化差異不大，2000年后隨著所在區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的強(qiáng)烈需求、國家西部大開發(fā)政策的實(shí)施以及“富民興牧”、“安居富民、定居興牧”等相關(guān)工程的加速推進(jìn)，2000年后土地利用類型發(fā)生了一系列的變化。總體上，水域面積從1990-2010年表現(xiàn)為持續(xù)增加，這主要與當(dāng)?shù)亟邓淖兓闆r有關(guān)外，還與近年來水利工程的大量新建有關(guān)；林地與草地面積表現(xiàn)為先增后減的趨勢，即1995年前表現(xiàn)為面積增加趨勢、1995年后表現(xiàn)為減少趨勢；耕地、居民點(diǎn)及工礦用地面積表現(xiàn)為先減后增的趨勢，以2000年臨界點(diǎn)；未利用土地動態(tài)變化較明顯，表現(xiàn)為先減后增、再減再增的反復(fù)趨勢。近20年間，水域增加速度最快、居民點(diǎn)及工礦用地增加最為突出、林地與草地面積持續(xù)減少?？傮w上土地利用/土地覆被具有如下動態(tài)變化特征。

表2 1990-2010年的土地利用結(jié)構(gòu)及動態(tài)變化Tab.2 Land use Structure and dynamics during 1990-2010

表3 1990-2010年的不同類型土地利用變化面積及變化率Tab.3 Land-use change area and the rate of change during 1990-2010

(1)耕地呈先減后增的趨勢。耕地面積1990與1995年基本未發(fā)生變化，分別為445.31與445.40 km2，占所在流域面積比例一致，為4.63%。1995年后耕地表現(xiàn)為先減后增的趨勢，2000、2005與2010年耕地面積分別為412.40、435.76、440.05 km2，分別占流域面積的4.29%、4.53%與4.58%。1995-2005年耕地面積減少33.00 km2，年際變化率為-7.41%，年均增長率為-1.48%；2000-2005年耕地面積增加23.36 km2，年際變化率為5.66%，年均增長率為1.13%；2005-2010年耕地面積增加4.29 km2，年際變化率為0.98%，年均增長率為0.20%。2000年前耕地面積減少可能的原因有兩個方面：一方面是國家為保護(hù)生態(tài)環(huán)境大力實(shí)行退耕還林還草及保護(hù)水源政策使得研究區(qū)耕地面積有減少的趨勢；另一方面是由于研究區(qū)居民點(diǎn)及工礦用地面積快速增加部分耕地被占用。2000年后耕地面積增加可能的原因?yàn)橛捎诋?dāng)?shù)貫榘l(fā)展經(jīng)濟(jì)，為提高部分牧民的收入開墾部分荒地用于種植經(jīng)濟(jì)作物，其次由于“安居富民、定居興牧”的大力推進(jìn)及人口的增加，使得所在區(qū)域相應(yīng)的增加了部分耕地面積，以解決部分牧民的糧食及提高收入的問題。

(2)林地、草地呈減少的趨勢。林地、草地面積1990與1995年變化不大，基本一致，可能產(chǎn)生的較小的誤差與遙感解譯有關(guān)，其中林地面積分別為889.3與890.45 km2、草地面積分別為6 388.08與6 388.05 km2，占所流域面積的比例一致，其中林地占9.25%、草地占66.47%。1995-2000、2000-2005、2005-2010年林地面積分別減少了7.80、2.87、0.18 km2；草地面積分別減少了54.07、27.58、29.72 km2；1995-2010年林地與耕地面積年際變化率分別為1.22%和1.75%、平均年均增長率為-0.08%與0.12%。盡管研究區(qū)林地、草地面積呈減少趨勢，但相對而言變化不是很明顯，其主要與過度放牧、降水時空分布不均勻、開墾耕地以及植物群落發(fā)生變化等原因有關(guān)。

(3)水域面積呈持續(xù)增大趨勢。水域面積1990與1995年幾乎持平，變化不大，分別為702.68和702.86 km2，占所在流域面積比例一致，為7.31%，1990-1995年面積增加了0.18 km2，年際變化率為0.03%，年均增長率為0.005%。1995年后水域面積增大較快，2000、2005與2010年分別為785.08、795.31與812.16 km2，占流域面積的比例分別為8.17%、8.27%、8.45%；1995-2000年面積增加了82.22 km2，年際變化率為11.70%，年均增長率為2.34%；2000-2005年面積增加了10.23 km2，年際變化率為1.30%，年均增長率為0.26%；2005-2010年面積增加了16.85 km2，年際變化率為2.12%，年均增長率為0.42%。水域面積持續(xù)增大的可能原因?yàn)?997年后的降水量明顯偏多，尤其是冬季，使得研究區(qū)永久性冰川及雪地面積增大，從圖3階段平均降水量也可以看出1995年后年降水量呈增多趨勢，且高于多年平均水平(1959-2010年)，因此水域面積有增大的趨勢，并且2000年后該區(qū)域有較多的水利工程建設(shè)，主要是蓄水水庫，使水域面積持續(xù)增大。

圖3 不同階段與多年平均降水量Fig.3 The annual average precipitation of different stages

(4)居民點(diǎn)及工礦用地面積呈先減后增的趨勢。居民點(diǎn)及工礦用地面積1990與1995年相差不大，分別為68.87與68.95 km2，未發(fā)生變化，占全流域面積的比例也一致，為0.72%。1995后發(fā)生了相應(yīng)的一系列變化，表現(xiàn)為先減后增的趨勢。2000年居民點(diǎn)及工礦用地面積為60.55 km2、占全流域面積的比例為0.63%，與1995年相比面積減少8.40 km2，減少達(dá)12.18%。2000年后居民點(diǎn)及工礦用地面積呈增加趨勢，2005與2010年面積分別為60.55與60.65 km2，2000年后面積累計增加4.17 km2，并且2005-2010年年際變化率較大，為6.71%，2000-2005、2005-2010年年均增長率為分別為0.033%與1.34%。

2000年前居民點(diǎn)及工礦用地面積減少的主要原因可能為所在區(qū)域梯級水利開發(fā)、相應(yīng)水庫的建設(shè)存在移民的問題，2000年后居民點(diǎn)及工礦用地面積增加的原因主要有兩個方面：一方面是國家在2000年左右為保護(hù)自然生態(tài)大力實(shí)行退耕還林還草和退牧還草的政策，使得一些牧民放異游牧的生活方式；另一方面是國家“富民興牧”、“安居富民、定居興牧”等相關(guān)工程的加速推進(jìn)，使得所在區(qū)域牧民得益于相關(guān)政策，改變生活方式。

(5)未利用土地面積呈弱的“減-增-減-增”動態(tài)變化趨勢。未利用土地面積呈“減-增-減-增”動態(tài)變化趨勢，但總體上變化趨勢不明顯，與其他不同類型地利用面積的增減存在一定的聯(lián)系，1990、1995、2000、2005、2010年的面積分別為1 116.86、1 115.39、1 136.44、1 133.20、1 137.89 km2，所占流域面積的比例分別為11.62%、11.61%、11.82%、11.79%、11.84%。1990-1995、1995-2000、2000-2005、2005-2010年未利用土地面積的增減分別-1.47、21.05、-3.24、4.69 km2；年際變化率分別為-0.13%、1.89%、-0.29%、41%。

3 土地利用轉(zhuǎn)移矩陣分析

借助GIS平臺對前期處理好1990、1995、2000、2005與2010年5期土地利用數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的剪切和疊加處理，得到不同時期年土地利用圖，進(jìn)行分類統(tǒng)計并提取了相關(guān)的土地利用變化信息，創(chuàng)建了研究區(qū)以5 a為一階段的土地利用變化轉(zhuǎn)移矩陣(見表4～表7)?？傮w可以看出，研究區(qū)不同時期，以1995-2000年期間土地利用類型變化較為明顯，并且以耕地、林地與居民點(diǎn)及工礦用地為主，其中耕地未變比例為74.36%、林地為76.41%、居民點(diǎn)及工礦用地為60.07%，其中耕地與林地主要向草地轉(zhuǎn)換，而居民點(diǎn)及工礦用地主要向耕地轉(zhuǎn)換；其他各時期不同土地利用類型變化幅度不大，未變比例達(dá)到90%以上，未變比例非常高。研究區(qū)土地利用變化規(guī)律可以總結(jié)為耕地與林地向草地、居民點(diǎn)及工礦用地向耕地的轉(zhuǎn)換構(gòu)成了土地利用變化的主導(dǎo)過程，其他土地利用類型幾乎保持不變，并且主要發(fā)生在1995-2000年。從表4～表7中各土地利用類型之間的轉(zhuǎn)化情況可以看出土地利用轉(zhuǎn)移的具體情況如下。

表4 研究區(qū)1990-1995年土地利用轉(zhuǎn)移矩陣Tab.4 Land use transfer matrix during 1990-1995

表5 研究區(qū)1995-2000年土地利用轉(zhuǎn)移矩陣Tab.5 Land use transfer matrix during 1995-2000

表6 研究區(qū)2000-2005年土地利用轉(zhuǎn)移矩陣Tab.6 Land use transfer matrix during 2000-2005

表7 研究區(qū)2005-2010年土地利用轉(zhuǎn)移矩陣Tab.7 Land use transfer matrix during 2005-2010

(1)1990-1995年期間土地利用轉(zhuǎn)化規(guī)律。由表4可知，1990-1995年期間研究區(qū)不同土地利用類型未發(fā)生明顯的相互轉(zhuǎn)化，呈弱的變化趨勢，不同土地類型未變比例較高，達(dá)到91%以上。耕地保持不變的比例為96.79%(431.02 km2)、有較小面積轉(zhuǎn)化為林地、草地與居民點(diǎn)及工礦用地，其中轉(zhuǎn)化為林地的比例為0.14%(0.64 km2)、轉(zhuǎn)化為草地的比例為2.24%(9.97 km2)、轉(zhuǎn)化為居民點(diǎn)及工礦用地的比例為0.83%(3.69 km2)，相對而言耕地主要轉(zhuǎn)化為草地最為明顯；林地面積保持不變的比例達(dá)92.86%(825.82 km2)、部分轉(zhuǎn)化為耕地、草地、水域、居民點(diǎn)及工礦用地與未利用土地，但轉(zhuǎn)化面積較小，其中轉(zhuǎn)化比例分別為0.08%、6.53%、0.03%、0.01%與0.49%，相對而言林地主要向草地轉(zhuǎn)化最為明顯；草地面積保持不變的比例達(dá)98.32%(6 280.69 km2)，向各不同土地利用類型轉(zhuǎn)變的比例非常小，相對而言主要向林地與未利用土地類型轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化比例分別為0.98%與0.45%；水域面積保持不變的比例達(dá)96.76%(679.89 km2)，除未向耕地轉(zhuǎn)化外，向其余各不同土地利用類型均有較小比例轉(zhuǎn)換，相對而言主要向未利用土地類型轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)化比例為2.49%；居民點(diǎn)及工礦用地未變比例達(dá)91.53%(63.04 km2)，部分面積分別向耕地、林地與草地轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化比例分別為4.25%、0.28%、3.93%；未利用土地面積未變比例達(dá)95.36%(1 065.04 km2)，部分面積分別向林地、草地與水域轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化比例分別為0.11%、2.82%、1.71%。

(2)1995-2000年期間土地利用轉(zhuǎn)化規(guī)律。由表5可知，1995-2000年期間為研究區(qū)不同土地利用類型發(fā)生相對變化明顯的主要時期，并且以耕地、林地與居民點(diǎn)及工礦用地發(fā)生變化為主。耕地面積保持不變的比例為74.36%(331.22 km2)，部分面積轉(zhuǎn)化其他不同類型土地利用面積，其中轉(zhuǎn)化為林地的比例為2.26%、轉(zhuǎn)化為草地的比例為15.01%、轉(zhuǎn)化為水域面積的比例為1.49%、轉(zhuǎn)化為居民點(diǎn)及工礦用地面積的比例為2.62%、轉(zhuǎn)化為未利用土地面積的比例為4.16%，相對而言耕地主要轉(zhuǎn)化為草地最為明顯；林地面積保持不變的比例達(dá)76.41%、部分轉(zhuǎn)化為耕地、草地、水域、居民點(diǎn)及工礦用地與未利用土地，其中轉(zhuǎn)化比例分別為0.49%、 20.42%、1.98%、0.08%與0.62%，相對而言林地主要向草地轉(zhuǎn)化最為明顯；草地面積保持不變的比例達(dá)93.94%，向各不同土地利用類型轉(zhuǎn)變的比例非常小，向耕地、林地、水域、居民點(diǎn)及工礦用地與未利用土地類型轉(zhuǎn)換比例分別為0.97%、2.91%、1.11%、0.10%、0.96%；水域面積保持不變的比例達(dá)92.33%，除未向耕地轉(zhuǎn)化外，向其余各不同土地利用類型均有較小比例轉(zhuǎn)換，相對而言主要向草地與未利用土地類型轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)化比例分別為1.56%與2.49%；居民點(diǎn)及工礦用地未變比例達(dá)60.07%，部分面積主要分別向耕地、林地、草地與水域轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化比例分別為21.36%、3.19%、11.62%、3.68%；未利用土地面積未變比例達(dá)90.40%，部分面積分別向林地、草地與水域轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化比例分別為0.29%、5.84%、3.47%。

(3)2000-2005與2005-2010年期間土地利用轉(zhuǎn)化規(guī)律。由表6和表7可知，鑒于2000-2005與2005-2010年期間不同類型土地利用轉(zhuǎn)化不明顯，不同土地利用類型未變比例均在95%以上。2000-2005年耕地面積保持不變的比例為98.94%，只有小部分面積向草地、水域與居民點(diǎn)及工礦用地轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換比例分別為0.24%、0.74%、0.08%；林地面積保持不變的比例為99.67%，只有小部分面積向草地與水域轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換比例分別為0.09%、023%；草地面積保持不變的比例為99.44%，只有小部分面積向耕地、水域與居民點(diǎn)及工礦用地轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換比例分別為0.41%、0.07%、0.07%；水域面積幾乎保持不變，其比例為99.99%，只有0.01%比例的面積向耕地轉(zhuǎn)換；居民點(diǎn)及工礦用地面積不變比例達(dá)99.64%，其余較小面積向耕地與草地轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換比例分別為0.05%與0.31%；未利用土地保持不變比例較高，達(dá)99.71%，且面積僅向草地轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換比例為0.29%。

2005-2010年土地利用面積轉(zhuǎn)換規(guī)律與2000-2005年期間相似。耕地面積保持不變的比例為94.91%，只有小部分面積向草地、水域、居民點(diǎn)及工礦用地與未利用土地轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換比例分別為1.23%、2.77%、0.03%、1.07%；林地面積保持不變的比例為99.98%，僅有小部分面積向水域轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換比例為0.02%；草地面積保持不變的比例為99.44%，只有小部分面積向耕地、水域與居民點(diǎn)及工礦用地轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換比例分別為0.41%、0.07%、0.07%；水域面積幾乎保持不變，其比例為99.98%，只有0.02%比例的面積向耕地轉(zhuǎn)換；居民點(diǎn)及工礦用地面積不變比例達(dá)98.98%，其余較小面積向耕地、草地與水域轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換比例分別為0.30%、0.28%與0.45%；未利用土地面積幾乎不變，不變比例達(dá)99.99%，僅0.01%面積向耕地轉(zhuǎn)換。

從1990-2010年研究區(qū)不同土地利用/土地覆被變化以草地與居民點(diǎn)及工礦用地面積的減少、水域與未利用土地面積的增加為主，總體上耕地面積減少0.74%、林地面積減少了1.09%、草地面積減少了1.75%、水域面積增大了15.15%、居民點(diǎn)及工礦用地面積減少了5.19%、未利用土地面積增大了1.88%。

4 結(jié) 語

隨著區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然趨勢以及國家近年來對西部地區(qū)發(fā)展的卓有成效的政策、項(xiàng)目與資金等方面的支持，加之強(qiáng)烈人類活動與氣候變化的影響，所在區(qū)域土地利用情況已經(jīng)或多或少的受到了一定的影響，植被群落也相應(yīng)地發(fā)生了一定的變化，進(jìn)而影響到了與LUCC相關(guān)的方方面面。研究區(qū)所在區(qū)域?yàn)榭κ埠恿饔虻脑戳鲄^(qū)，若LUCC發(fā)生明顯的變化必將影響到產(chǎn)匯流規(guī)律、人們對一些極端水文事件的預(yù)知與應(yīng)對能力，進(jìn)而影響到所建水利工程的正常運(yùn)行與興利效益的充分發(fā)揮，也將影響到正常的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。因此，為合理的了解的研究多年來的LUCC變化規(guī)律，更好地服務(wù)于與LUCC變化相關(guān)方面的研究與生產(chǎn)實(shí)踐工作，本研究以1990、1995、2000、2005與2010年5期1∶10萬LUCC數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，開展了研究區(qū)LUCC時空變化特性研究，可以看出：

(1)研究區(qū)不同土利用類型中以林地、草地、水域和未利用土地為主，以草地所占的面積最大，占全流域面積的66%，其他土地利用類型面積較小。

(2)從空間上可以看出，耕地和居民點(diǎn)及工礦用地主要分布在喀什河下游河谷兩側(cè)區(qū)域；林地主要分布在喀什河中下游區(qū)域，且主要分布在該流域北坡，南坡及高海拔區(qū)域只有零星分布；水域主要分布在喀什河流域的中高山帶且多以永久性冰川雪地為主，南北坡均有分布；未利用土地多以裸土地和裸巖石礫地為主，主要分布在該流域中上游區(qū)域且以上游區(qū)域?yàn)橹鳎傮w趨勢南坡未利用土地面積大于北坡。

(3)從時間上看，土地利用類型的變化主要以2000年為臨界期進(jìn)行變化，2000年前研究區(qū)土地利用類型變化差異不大。總體上，水域面積從1990-2010年表現(xiàn)為持續(xù)增加；林地與草地面積以1995年為界表現(xiàn)為先增后減的趨勢；耕地、居民點(diǎn)及工礦用地面積表現(xiàn)為先減后增的趨勢，以2000年臨界點(diǎn)；未利用土地動態(tài)變化較明顯，表現(xiàn)為先減后增、再減再增的反復(fù)趨勢。近20年間，水域增加速度最快、居民點(diǎn)及工礦用地增加最為突出、林地與草地面積持續(xù)減少。

(4)基于土地利用變化轉(zhuǎn)移矩陣可以看出，研究區(qū)不同時期以1995-2000年期間土地利用類型變化較為明顯，并且以耕地、林地與居民點(diǎn)及工礦用地為主，其中耕地與林地主要向草地轉(zhuǎn)換，而居民點(diǎn)及工礦用地主要向耕地轉(zhuǎn)換；其他各時期不同土地利用類型變化幅度不大，未變比例達(dá)到90%以上，未變比例非常高。

(5)喀什河流域土地利用變化規(guī)律可以總結(jié)為耕地與林地向草地、居民點(diǎn)及工礦用地向耕地的轉(zhuǎn)換構(gòu)成了土地利用變化的主導(dǎo)過程，其他土地利用類型幾乎保持不變，并且主要發(fā)生在1995-2000年。

研究區(qū)LUCC的主要誘因主要有以下幾個方面：一是2000年左右國家實(shí)行退耕還林、退耕還草的政策初見成效；二是隨著新疆“富民興牧、安居富民、定居興牧”政策的實(shí)施，部分牧民結(jié)束了游牧的生活方式，進(jìn)而影響到了所在區(qū)域LUCC的變化；三是所在區(qū)域2000年左右水利工程的相繼開發(fā)，且研究區(qū)降水量較豐富，高于多年平均情況，使水域面積持續(xù)增大?？傮w而言從1990-2010年研究區(qū)LUCC變化不大，并且主要以草地與居民點(diǎn)及工礦用地面積的減少、水域與未利用土地面積的增加為主要特征。

隨著人類社會的快速發(fā)展、人民生活水平的提高、城市的擴(kuò)展，加之全球氣候變化的影響，區(qū)域LUCC類型的改變已不可避免，進(jìn)行會影響到與LUCC相關(guān)的方方面面，如產(chǎn)匯流規(guī)律、水利工程的正常運(yùn)行、生物的多樣性及植物種群等，有可能加劇與之相關(guān)自然災(zāi)害出現(xiàn)的概率與頻次，因此，在新形勢下對防洪減災(zāi)提出了更高的要求，也必將得到更多學(xué)者與政府決策部門的關(guān)注，適時、及時采取相關(guān)決策，并且隨著航天技術(shù)與計算機(jī)術(shù)的快速發(fā)展，高分辨率土地利用數(shù)據(jù)的獲取成為可能，進(jìn)而可更好的時時動態(tài)監(jiān)測土地利用類型，使之朝著有利用于人類社會進(jìn)步方面改變及發(fā)展，能夠更好地實(shí)現(xiàn)不同土地利用類型區(qū)化功能的保護(hù)。

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