薄廣濤，牛志君，郭義強，王曉晴

（1.河北省巨鹿縣國土資源局，河北 巨鹿055250；2.河北農(nóng)業(yè)大學 資源與環(huán)境科學學院，河北 保定071000；3.國土資源部土地整治中心，北京100035；4.國土資源部土地整治重點實驗室，北京100035）

冀西北間山盆地區(qū)土地利用變化地形梯度效應
——以河北省懷來縣為例

薄廣濤1，牛志君2，郭義強3，4，王曉晴2

（1.河北省巨鹿縣國土資源局，河北 巨鹿055250；2.河北農(nóng)業(yè)大學 資源與環(huán)境科學學院，河北 保定071000；3.國土資源部土地整治中心，北京100035；4.國土資源部土地整治重點實驗室，北京100035）

為探究不同地形差異下土地利用的變化特點，探索不同梯度下自然和人為因素在土地利用變化過程中所起的作用，該文以冀西北間山盆地區(qū)懷來縣為研究區(qū)，選取1987年、2005年以及2013年的Landsat-TM/ETM影像以及DEM數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源，運用地學圖譜分析法，研究不同時期的土地利用變化特點，揭示土地利用變化的成因以及機理，將坡度和高程數(shù)據(jù)相結(jié)合確定區(qū)域地形位指數(shù)，并結(jié)合土地利用信息圖譜，探索不同地形梯度的土地利用分布以及變化特點。結(jié)果表明：（1）研究區(qū)近20年土地利用類型并未發(fā)生較大改變，土地利用結(jié)構(gòu)仍以耕地、園地、林地以及未利用地為主；（2）研究區(qū)近20年斑塊個數(shù)總體呈現(xiàn)上升的特點，平均斑塊面積持續(xù)下降，破碎度逐步上升，且各地類的變化特點存在明顯的差異；（3）研究區(qū)的土地利用變化主要是以穩(wěn)定型圖譜和后期變化型圖譜為主，穩(wěn)定變化型主要表現(xiàn)為林地—林地—林地，這與區(qū)域的林地面積分布較多有很大關(guān)系，后期變化型主要表現(xiàn)為耕地—耕地—園地，主要是由于園地效益好，土地利用方式由耕地變?yōu)閳@地；（4）土地利用變化在不同地形梯度上的分布呈現(xiàn)很強的規(guī)律性，前期變化型和后期變化型在低地形梯度上分布面積較大，在中低地形梯度上則以“林地—林地—林地”為主的穩(wěn)定型圖譜為主，而以“水域—其他用地—水域”為代表的反復變化型在中地形梯度上占顯著的優(yōu)勢，隨著海拔地勢的升高，以及受人為、自然因素的影響，只有前期變化型和反復變化型的分布指數(shù)較高，土地利用類型則僅局限在林地和其他用地之間的轉(zhuǎn)換。該文為今后懷來縣土地資源的合理利用和科學規(guī)劃提供依據(jù)與指導。

土地利用；地形位；分布指數(shù)；圖譜信息；懷來縣

土地利用/覆被變化是人與自然共同作用的結(jié)果[1]，一方面，人類社會經(jīng)濟活動導致土地利用變化，而同時，土地利用/覆被變化對人類的活動產(chǎn)生一定的影響。當前對于土地利用/覆被變化的研究已經(jīng)成為當前研究的熱點[2]，目前對于土地利用/覆被變化的研究主要包括以下4個方面：（1）土地利用變化的時空差異以及主導因素分析[3]；（2）土地利用變化動態(tài)模擬分析以及土地利用變化情景分析[4]；（3）土地利用變化生態(tài)效應響應，土地利用變化對生態(tài)造成的影響[5]；（4）不同約束條件下土地利用變化擴展模式以及驅(qū)動力研究[6]。對土地利用變化的研究經(jīng)歷了從“時間過程—空間格局—時空動態(tài)”的演變[7]，地形因子作為影響土地利用變化的重要因素，不同地形條件下，自然和社會經(jīng)濟條件的作用是存在很大差異的，這就使得在不同的地形梯度條件下，土地利用變化呈現(xiàn)一定的規(guī)律性[8]。而當前對于地形梯度與土地利用變化的研究多側(cè)重于將高程、坡度以及地形起伏度作為單個因子進行研究，而將坡度、高程等要素進行結(jié)合綜合考慮地形梯度對土地利用變化的研究較少，如卜心國等借助GIS工具，分別分析了高程、坡度對深圳市土地利用動態(tài)的影響[9]，郭洪峰等通過選取高程、坡度和坡向，并進行分級，探討平谷區(qū)不同地形梯度級別上的土地利用變化規(guī)律[10]，同時，有些學者雖將坡度、高程等地形梯度要素進行結(jié)合，但只是針對不同年份的土地利用變化在不同的地形梯度進行了分析，并未將一定時段的土地利用圖譜與不同地形梯度進行分析，研究不同的變化類型在各個地形梯度的分布狀況，如郜紅娟等將坡度與高程進行結(jié)合，分析1990年、2000年以及2010年的不同地形梯度分布，但并未將三個時間段作為一個時期進行研究[11]。

本文以河北省懷來縣為例，懷來縣作為冀西北間山盆地的典型代表區(qū)域，具有兩山夾一川的地形特點，地形地貌復雜多樣，土地利用變化受地形影響較為嚴重，區(qū)域內(nèi)生態(tài)環(huán)境脆弱、水土流失嚴重，面臨著較大的生態(tài)壓力，同時，懷來縣作為“京北生態(tài)新區(qū)”的核心區(qū)，是土地利用變化的敏感性區(qū)域。因此，本文將懷來縣作為研究區(qū)域，選取1987年、2005年以及2013年的Landsat-TM衛(wèi)星數(shù)據(jù)，依據(jù)地學信息圖譜分析理論，將不同年份的土地利用圖進行疊加，從而確定不同時期的土地利用變化圖譜，同時，將坡度、高程數(shù)據(jù)進行有效結(jié)合，確定不同地形位的分布指數(shù)，最終確定出不同地形位分布指數(shù)的不同土地利用變化圖譜信息，從而揭示土地利用變化中，自然和人為對土地利用變化的影響[12-13]，以期為區(qū)域土地資源合理利用、保護區(qū)域生態(tài)環(huán)境提供理論支撐[14]。

1 研究區(qū)概況

懷來縣位于河北省西北部區(qū)域，境內(nèi)由北向南的地貌類型為山地—盆地—山地，故有兩山夾一川之稱，且南部山地的海拔要高于北部山地，區(qū)域內(nèi)地形起伏差異較大，其中，最高海拔高程可以達到1 977.6 m，最低海拔海拔394 m，地理坐標介于東經(jīng)115°16′—115°58′，北緯40°04′—40°35′，區(qū)域?qū)贉貛Т箨懶约撅L氣候，具有雨熱同期、四季分明的特點。耕地、園地、林地、草地、建設用地、水域是區(qū)域的主要土地利用類型。

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)收集與處理

本文所采用的高程數(shù)據(jù)為DEM數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)空間分辨率為30 m×30 m，土地利用數(shù)據(jù)從地理空間數(shù)據(jù)云下載，選用1987年、2005年以及2013年的Landsat-TM/ETM為數(shù)據(jù)源，其成像時間均選擇在秋季，軌道號均為122/33，數(shù)據(jù)空間分辨率為30 m×30 m，借助ENVI 4.8軟件對遙感數(shù)據(jù)進行波段融合、幾何校正和影像裁剪，采用監(jiān)督分類和非監(jiān)督分類相結(jié)合的方法將研究區(qū)劃分為耕地、園地、林地、水域、建設用地以及其他用地共6種土地利用類型，為了保證計算數(shù)據(jù)的一致性，本文將解譯所獲得的矢量數(shù)據(jù)統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為柵格，并存儲為GRID格式，柵格大小統(tǒng)一為30 m×30 m（圖1）。

圖1 懷來縣1987年、2005年、2013年遙感影像分類

2.2 土地利用圖譜分析

土地利用變化信息圖譜可以用來描述土地利用變化的過程，是進行土地利用變化驅(qū)動力診斷分析和模型構(gòu)建的有效依據(jù)，其記錄的是屬性空間一體化的狀態(tài)。利用ArcGIS空間分析工具，將1987年、2005年、2013年三個時期土地利用圖譜單元類型進行重組，可得到20 a來懷來縣土地利用變化的信息圖譜，每一個圖譜單元記錄著1987年、2005年、2013年三個采樣時間點上土地利用單元的類型，反映了20 a間土地利用變化的歷程。一般將圖譜變化分為5種類型：（1）穩(wěn)定型指在1987—2005—2013年都保持不變，未發(fā)生變化的類型；（2）前期變化型指在1987—2005年發(fā)生變化，而2005—2013年未發(fā)生變化類型；（3）后期變化型指在1987—2005年未發(fā)生變化，而2005—2013年發(fā)生變化類型；（4）反復變化型指在1987—2005年變?yōu)橐环N類型，而2005—2013年又變回原來類型；（5）持續(xù)變化型指在1987—2005—2013年一直發(fā)生變化，也未還原成原來類型的變化形式。

2.3 地形位指數(shù)

地形位指數(shù)可以綜合描述高程與坡度變化對土地利用空間格局的影響，其計算公式為：

式中：T為地形位指數(shù)；E和分別表示區(qū)域中任意一點的高程值及該點所在區(qū)域的平均高程值；S分別為區(qū)域中任意一點的坡度值及所在區(qū)域的平均坡度值。高程越高、坡度越大的點，其地形位指數(shù)越大，反之則越小。

2.4 分布指數(shù)的構(gòu)建

分布指數(shù)可以描述不同土地利用景觀類型在地形梯度上的分布特征，公式如下所示：

式中：P表示分布指數(shù)，是一個標準化、無量綱化的指數(shù)；Sie為e地形位下第i種圖譜單元的面積（km2）；Si為第i種圖譜單元的總面積（km2）；Se為e種地形位的總面積（km2）；S為研究區(qū)域的面積（km2）；如果P＞1，表示第i種圖譜在第e級地形上的分布屬于優(yōu)勢分布，P值越大，優(yōu)勢度越高。

2.5 破碎度指數(shù)

破碎度是指景觀被分割的破碎程度，該指數(shù)反映了人類活動對土地利用類型的干擾程度，其計算公式為

式中：Fj為j類斑塊的破碎化指數(shù)（個/km2）；Nj為j斑塊類型的平均斑塊面積（km2）；Mj為斑塊類型的斑塊數(shù)目。

3 結(jié)果與分析

3.1 土地利用變化分析

由表1分析可知，懷來縣土地利用主要以林地和其他用地為主，林地和其他用地兩者面積之和占懷來縣總面積的57.11%。1987—2013年耕地以及水域面積呈現(xiàn)減少的趨勢，建設用地、林地和園地則呈現(xiàn)增加的趨勢，而其他用地的面積則呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢，到2013年其他用地面積減少到47 864.01 hm2，但是仍然占整個懷來縣土地利用面積的26.88%，需要繼續(xù)大力開發(fā)其他用地，提高土地利用效率。人類生產(chǎn)生活對水資源需求的增加及干旱等因素是水域面積減少的主要原因，其中1987—2005年減少最多，達到2 646.27 hm2，而減少的水域用地在1987—2005年主要是成為其他用地，由于人類提高了保護環(huán)境的意識，積極響應退耕還林的政策，在這期間林地的面積則一直持續(xù)增加，1987—2013年期間增加了2 825.98 hm2；反觀耕地的面積呈減少的趨勢，到2013年減少了7 412.71 hm2，由于人類開發(fā)建設活動占用了大量的耕地，是耕地減少的重要原因，1987—2013年建設用地開發(fā)的面積持續(xù)增加，從懷來縣土地利用總面積的4.09%增加到7.81%。近幾年隨著人類社會經(jīng)濟活動的不斷擴大，部分耕地轉(zhuǎn)向了經(jīng)濟效益更好的園地，1987—2013年園地的面積增加了5 645.71 hm2，是耕地減少的主要原因之一。

表1 1987-2013年懷來縣土地利用面積變化

3.2 土地利用變化的生態(tài)過程響應

LUCC（land use and land cover）格局的形成在一定程度上反映了土地利用的生態(tài)過程。隨著懷來縣社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們對土地的影響越來越大，導致原有的土地利用格局發(fā)生改變，各個地類之間相互轉(zhuǎn)化，區(qū)域生態(tài)環(huán)境狀況也相應發(fā)生了一系列的改變，本文通過統(tǒng)計區(qū)域3個時間節(jié)點的斑塊個數(shù)、平均斑塊面積、破碎度指數(shù)來表征近些年來土地利用變化的生態(tài)響應，其主要表現(xiàn)為（表2）：（1）耕地的斑塊個數(shù)、平均斑塊面積以及破碎度在3個時點變化呈現(xiàn)一個拋物線的變化態(tài)勢，隨著時間的推移，在2005年破碎度達到了最大值，1987—2005年破碎度逐步升高，主要是由于農(nóng)村對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重視，各家各戶均從事農(nóng)業(yè)勞動，2005—2013年破碎度水平降低，主要是由于農(nóng)村對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重視度下降，而取而代之的是土地承包流轉(zhuǎn)，大規(guī)模集中經(jīng)營；（2）林地的斑塊個數(shù)總體呈現(xiàn)上升的態(tài)勢，平均斑塊面積呈現(xiàn)先增后減的態(tài)勢，而破碎度總體呈現(xiàn)逐步上升的趨勢，主要是由于林地覆蓋區(qū)被其他地類貫穿分布，打破了原有的集中成片的分布趨勢，破碎度上升；（3）園地的斑塊個數(shù)呈現(xiàn)先減少后增加的特點，平均斑塊面積呈現(xiàn)持續(xù)遞增的特點，破碎度呈現(xiàn)先減少后增加的特點，主要是由于懷來縣是葡萄、海棠的產(chǎn)區(qū)，所以對于園地的利用較頻繁；（4）水域的斑塊個數(shù)在持續(xù)增加，而平均斑塊面積在持續(xù)減少，破碎度在持續(xù)增加，主要是由于整個懷來縣近些年降水數(shù)量減少，河流水域等面積較少；（5）建設用地的斑塊個數(shù)呈現(xiàn)增—減的變化特點，平均斑塊面積呈現(xiàn)持續(xù)增加的特點，而破碎度呈現(xiàn)減—增的變化特點，主要是由于對于建設用地的需求持續(xù)增加，導致建設用地分散分布；（6）其他用地的斑塊個數(shù)呈現(xiàn)持續(xù)上升的特點，平均斑塊面積呈現(xiàn)先增加后減少的特點，破碎度指數(shù)呈現(xiàn)逐步上升的態(tài)勢，其他用地主要是以未利用地資源為主，隨著社會的快速發(fā)展，人們的活動范圍擴大，未利用地資源受人類的擾動也較明顯；（7）總體來看，懷來縣土地利用斑塊個數(shù)總體呈現(xiàn)上升的特點，平均斑塊面積持續(xù)下降，破碎度逐步上升，主要反映了各種土地利用類型受人為攪動較明顯，土地破碎化現(xiàn)象嚴重。

表2 懷來縣土地利用類型生態(tài)指標體特征統(tǒng)計

3.3 土地利用變化分析

由表3結(jié)果分析可知，研究區(qū)主要以穩(wěn)定型和后期變化型為主，穩(wěn)定型面積比例最大，占研究區(qū)總面積的77.75%，主要表現(xiàn)為“林地—林地—林地”和“耕地—耕地—耕地”的土地利用變化模式，其中“林地—林地—林地”所占的面積達到48 959.26 hm2，表明該區(qū)域主要以農(nóng)林為主；其次為后期變化型，以“耕地—耕地—園地”面積最大，占該類圖譜面積12.94%，在1987—2013年期間，隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，懷來縣域逐漸將以大田作物為象征的耕地轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟效益更加明顯的園地。其他三種形態(tài)圖譜所占面積比例較為均衡，前期變化型圖譜和反復變化型圖譜以“耕地—園地—園地”和“園地—耕地—園地”圖譜為主；持續(xù)變化型中以“水域—未利用地—耕地”的面積最大，表明人們在這近20 a里，隨著人口壓力的不斷增加，人地矛盾突出，人們對于糧食的需求量不斷提升，導致環(huán)境的破壞問題也隨之而來，對于植被和水域的破壞加重，人們逐漸開始認識到土地的重要性，加大了對于未利用地的開發(fā)利用，從而達到緩解人口、糧食以及生態(tài)的壓力。可見當今的發(fā)展趨勢越來越趨于對經(jīng)濟效益最大化的追求，而漸漸忽視了對于生態(tài)環(huán)境的保護，面對社會、人口、環(huán)境多方面的壓力，更要把好科技的關(guān)卡，讓科技服務于農(nóng)，不僅僅提高糧食數(shù)量，更要提高質(zhì)量，大力發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，建立“生態(tài)—農(nóng)業(yè)—生態(tài)”的發(fā)展模式，而協(xié)調(diào)好城市用地理性擴展也逐步成為土地可持續(xù)利用的核心問題。

表3 懷來縣1987-2013年土地利用圖譜面積變化

3.4 土地利用圖譜的地形梯度分布特征

基于ArcGIS軟件的地形位指數(shù)計算結(jié)果，采用自然斷點法的分類方法，對地形位指數(shù)進行重分類，分成5級，分別為低地形梯度、中低地形梯度、中地形梯度、中高地形梯度以及高地形梯度，將地形梯度分級圖與土地利用圖譜圖進行疊加，進而計算土地利用圖譜的地形梯度分布，這樣有助于分析土地利用格局隨地形分布的格局變化，進而探尋土地利用圖譜與地形位梯度之間的關(guān)系。

由表4分析可知：（1）前期變化型。該區(qū)域內(nèi)低地形梯度和高地形梯度所處地帶優(yōu)勢度明顯，其中低地形梯度最大面積變化模式為“耕地—園地—園地”，該區(qū)域分布指數(shù)較大，主要由于人類逐步轉(zhuǎn)向于經(jīng)濟效益更明顯的園地，懷來縣在近幾年內(nèi)建立了較多的葡萄園區(qū)，經(jīng)濟發(fā)展較為迅速，其次高地形梯度的最大圖譜類型主要以“其他用地—林地—林地”為主，隨著坡度和海拔的增高，削弱了人類的活動范圍，致使退耕還林政策在這些特定的地段得以實施，對地形具有一定的選擇性。而中低地形梯度和中地形梯度的分布指數(shù)相對較小，主要以“水域—其他用地—其他用地”和“耕地—園地—園地”為主，該區(qū)域?qū)儆诘秃０尉徠碌貛?，地勢相對平坦，適宜人類生活和從事各種生產(chǎn)活動，而中高地形梯度則穩(wěn)步趨于1；（2）持續(xù)變化型。主要以“水域→其他用地→耕地”變化模式為主，分布在中低地形坡度地帶，分布指數(shù)較大，集中分布在海拔較低，坡度較緩的區(qū)域，1987—2013年這近20 a以來，由于人為因素和自然災害的破壞，懷來縣域水域面積不斷減少，到2005年部分水域未能合理保護利用，導致成為其他用地，到2013年隨著人口的劇增，又逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楦氐拈_發(fā)利用，而其余4種地形位上分布均不明顯，由于人口增加及對經(jīng)濟利益的過分追求，致使部分林地開墾為耕地，森林資源受到一定的破壞，該區(qū)域整體上逐步將以林地、水域為代表的自然資源，轉(zhuǎn)向了有經(jīng)濟效益的園地和耕地，也反映出該區(qū)域?qū)α值睾退虻谋Ｗo力度不夠；（3）后期變化型。該地形位上的最大面積變化模式主要是“耕地→耕地→園地”和“其他用地→其他用地→林地”，該類型對于土地的利用著重于林地和園地的開發(fā)和管理，“低地形位和中低地形位”更適合于由耕地轉(zhuǎn)向園地，海拔坡度較低便于開發(fā)和管理，而相對于園地來說，林地的選擇性則偏向于地形位較高的區(qū)域，隨著人們保護環(huán)境意識的增強，合理利用土地，開發(fā)未利用地已經(jīng)成為當前的趨勢，但仍需要加大林業(yè)監(jiān)督管理，制止不合理人類活動，以實現(xiàn)土地資源在空間和結(jié)構(gòu)上的合理配置；（4）反復變化型?！傲值亍渌玫亍值亍笔歉叩匦翁荻鹊淖畲竺娣e變化模式，再次表明地形條件對于土地利用開發(fā)、利用、轉(zhuǎn)變具有很大的約束作用，隨著坡度和海拔的升高，人為活動強度和范圍受到很大的約束，在高地形梯度的影響下不利于對耕地、園地的開發(fā)，致使該區(qū)域基本只能轉(zhuǎn)變?yōu)榱值?，在一定程度上降低了對土地的開發(fā)利用強度，一方面表明該地類的轉(zhuǎn)變對地形具有較強的選擇性，另一方面也得益于退耕還林政策的推行；（5）穩(wěn)定型。“林地→林地→林地”的分布指數(shù)在中低地形梯度上達到最大，而其他用地的分布指數(shù)在高地形梯度上最大，整體上來說“林地→林地→林地”的變化模式在各個地形位上分布都處于主導地位，研究區(qū)林地分布指數(shù)隨地形位級別的上升而持續(xù)下降，且各個時期林地的地形位分布指數(shù)基本不變，說明林地屬于相對穩(wěn)定的景觀類型。

表4 懷來縣地形位梯度最大圖譜變化類型及分布指數(shù)

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié)論

（1）整體而言懷來縣域土地利用格局在近20 a來沒有發(fā)生較大的改變，土地利用類型主要以耕地、林地以及園地為主，其中除了耕地、水域和其他用地的面積有小幅度減少之外，其他類型土地均呈現(xiàn)上升的趨勢。

（2）由于土地利用強度和利用方式的改變，近20 a懷來縣土地利用斑塊個數(shù)總體呈現(xiàn)上升的特點，平均斑塊面積持續(xù)下降，破碎度逐步上升，主要原因是各種土地利用類型受人為攪動較明顯，土地破碎化現(xiàn)象嚴重。

（3）懷來縣土地利用圖譜中穩(wěn)定型、前期變化型、后期變化型、持續(xù)變化型以及反復變化型5種變化類型，其中以“林地—林地—林地”為主要演變類型的穩(wěn)定型圖譜分布面積最多，占整個縣域面積的3/4；其次為后期變化型，最大圖譜演變類型為耕地—耕地—園地；前期變化型的最大圖譜演變類型為耕地—耕地—園地；反復變化型的最大圖譜演變類型為園地—耕地—園地；持續(xù)變化型的面積比例最少，最大圖譜演變類型為水域—其他用地—耕地。

（4）從土地利用圖譜不同地形梯度上分析，前期變化型和后期變化型在低地形梯度上分布面積較大，在中低地形梯度上則以“林地—林地—林地”為主的穩(wěn)定型圖譜為主，而以“水域—其他用地—水域”為代表的反復變化型在中地形梯度上占顯著的優(yōu)勢，隨著海拔地勢的升高，以及受人為、自然因素的影響，只有前期變化型和反復變化型的分布指數(shù)較高，土地利用類型則僅局限在林地和其他用地之間的轉(zhuǎn)換。

4.2 討論

土地利用變化格局受人文和地域因素的共同影響，本文從地形梯度的角度深入分析了土地利用變化在不同地形梯度上所呈現(xiàn)出的特點，為進一步厘清不同類型和區(qū)域變化的原因，并指出土地利用變化隨著地形梯度的改變呈現(xiàn)出明顯的規(guī)律性，為區(qū)域土地資源合理利用規(guī)劃，保護區(qū)域生態(tài)環(huán)境提供理論支撐與政策建議。本文僅依托地學圖譜理論與方法對土地利用變化的時空特征進行了分析，下一步應深入研究土地利用變化的驅(qū)動力分析以及變化趨勢的模擬預測。

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Effect of Terrain Gradient on Land Use Change in Basin of Mountains Typical District in Northwestern Hebei—A Case Study in Huailai County

BO Guangtao1，NIU Zhijun2，GUO Yiqiang3，4，WANG Xiaoqing2
（1.Bureau of Land and Resources of Julu County，Julu，Hebei055250，China；2.College of Resources and Environmental Science，Hebei Agricultural University，Baoding，Hebei071000，China；3.Land Consolidation and Rehabilitation Center，Ministry of Land and Resources，Beijing100035，China；4.Key Laboratory of Land Consolidation and Rehabilitation，Ministry of Land and Resources，Beijing100035，China）

In order to explore the characteristics of changes in the land use of different terrains and explore the role of natural and human factors in the process of land use in different gradients，we took Huailai County in the basin of Northwest Hebei mountains as the research area，selected Landsat-TM/ETM image and DEM data in 1987，2005 and 2013 as data source，used the geo mapping analytical method to examine the characteristics of changes in the land use in different periods，revealed the causes and mechanism of the changes in the land use，and explored the distribution and characteristics of land use in different terrain gradients by combining the slope and elevation data to determine the index of the regional terrain，also combining with the land use map information.The results show that：（1）the types of land use in the study area did not change greatly in the last 20 years，the structure of land use still mainly focuses on cultivated land，gardens，woodland and unused land；（2）in the recent 20 years，the number of plaques in the study area was rising in general and the number of average patch area continued to decline，the broken rate was rising gradually，there are obvious differences of the changes among different kinds of land；（3）the change of land use in the study area is mainly dominated by the stable map and later changing pattern，the stable change type mainly refers to forest—forest—forest，there is great relationship with the distribution of the forest area，the later type is cultivated land—cultivated land—garden，it′s mainly due to good profit，therefore，the land use pattern changes from farmland into the garden；（4）the change of land use showed a strong regularity in different terrain gradients，the early change type and the late change are common in the low topographic gradient，‘forest—forest—land’is main pattern of the stable map in the middle and low topographic gradient，the‘waters—other land—waters’is of the significant advantages in the topographic gradient.Along with increasing elevation，and affected by the anthropogenic and natural factors，only distribution indexes of changing type in the early period and the type of repeated changes are higher.The types of land use only change between woodland other lands.These results can provide the basis and guidance for the rational utilization and scientific planning of land resources in Huailai County in the future.

land use；terrain niche；distribution index；atlas information；Huailai County

F301.24

A

1005-3409（2017）01-0226-06

2016-04-18

2016-06-01

國家自然科學基金項目“黑龍港流域土地整理項目碳排放及其影響機理研究”（41401201）

薄廣濤（1979—），男，河北巨鹿人，主要從事測繪、土地規(guī)劃。E-mail：gtj4090567＠163.com

郭義強（1980—），男，河北邢臺人，博士，研究員，主要研究方向土地利用、土地整治。E-mail：guoyiqiang2002＠126.com