初翠翠,廉麗姝,2*,于淼,于鳳碩

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南四湖流域土地利用/覆被變化的時(shí)空特征

初翠翠1,廉麗姝1,2*,于淼1,于鳳碩1

1. 曲阜師范大學(xué)地理與旅游學(xué)院, 山東 日照 276826 2. 南四湖濕地生態(tài)與環(huán)境保護(hù)山東省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 山東 日照 276826

基于土地利用空間分析指標(biāo)和圖譜方法，利用五期土地利用數(shù)據(jù)，結(jié)合GIS和RS技術(shù)，得出南四湖流域1990~2010年土地利用/覆被變化的時(shí)空特征：①1990~2010年南四湖流域土地利用方式以耕地、城鄉(xiāng)建設(shè)用地和水域?yàn)橹鳎饔蛲恋乩妙?lèi)型的分布與流域內(nèi)地形密切相關(guān)。②近20年流域綜合土地利用動(dòng)態(tài)度為0.39%，總體變化速度較緩慢。其中，南四湖流域未利用地的減少速度最快，是該流域土地利用變化最獨(dú)特的特征。③流域內(nèi)各土地類(lèi)型存在著不同程度的相互轉(zhuǎn)換，城鄉(xiāng)建設(shè)用地占用耕地是各階段土地利用類(lèi)型轉(zhuǎn)換的主要特點(diǎn)，集中分布在流域內(nèi)的各個(gè)縣域；82.39%的未利用地在1990~1995年轉(zhuǎn)化為人工水域，主要分布在南四湖濕地自然保護(hù)區(qū)；耕地與林地和草地之間的相互轉(zhuǎn)換主要發(fā)生在流域東部的多山地丘陵地帶。

土地利用/覆被變化; 時(shí)空特征; 南四湖

土地利用/覆被變化(LUCC)作為生物物理-社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的中心組成成分，與氣候、生態(tài)過(guò)程、生物地球化學(xué)循環(huán)、生物多樣性以及人類(lèi)活動(dòng)之間存在非常重要的相互作用關(guān)系[1]。這一過(guò)程通過(guò)改變下墊面屬性，影響陸面和大氣之間的熱量、動(dòng)量和水分交換[2,3]，發(fā)生在流域到全球的多種尺度上[4]。而作為自然區(qū)域小尺度的流域，具有獨(dú)特的水文循環(huán)和能量交換的特點(diǎn)，因此它的土地利用變化將對(duì)自身乃至更大尺度的自然生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響[5]，認(rèn)識(shí)流域土地利用變化特征及空間格局已成為土地變化科學(xué)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。

近年來(lái)，我國(guó)不同流域土地變化的研究受到了眾多學(xué)者的高度重視。許多學(xué)者選用土地利用空間分析指標(biāo)，如動(dòng)態(tài)度指數(shù)、土地利用轉(zhuǎn)移矩陣、土地利用程度綜合指數(shù)等，從土地利用數(shù)量變化、變化速度、類(lèi)型轉(zhuǎn)換等方面對(duì)土地利用變化進(jìn)行深入研究[6-9]；在此基礎(chǔ)上，有學(xué)者深入探討流域土地利用變化的驅(qū)動(dòng)因子[10]。部分學(xué)者選用地學(xué)信息圖譜[11]和重心坐標(biāo)法[12]對(duì)不同流域土地利用類(lèi)型空間變化和空間分布規(guī)律進(jìn)行分析，深化了流域土地利用變化的研究，使信息的表達(dá)更加多維化，彌補(bǔ)了基于非空間屬性數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)挖掘方法在形象思維和空間位置方面的不足[13]。結(jié)果表明在城市化進(jìn)程下，城鄉(xiāng)建設(shè)用地侵占耕地是各流域土地利用變化普遍存在的趨勢(shì)，但在國(guó)家或地區(qū)的規(guī)劃調(diào)整下，其侵占速度呈現(xiàn)逐漸減緩趨勢(shì)；部分流域因自然環(huán)境的改變和土地利用方式的變化，土地呈現(xiàn)沙漠化，鹽堿地和裸地不斷增加。由此可見(jiàn)，對(duì)不同流域土地利用的時(shí)空變化研究越來(lái)越豐富也越來(lái)越有必要，但是關(guān)于南四湖流域土地利用變化的研究比較薄弱，主要利用信息熵[14]和土地利用轉(zhuǎn)移矩陣[15]等方法對(duì)南四湖流域數(shù)量和類(lèi)型轉(zhuǎn)換進(jìn)行分析，未見(jiàn)有學(xué)者利用地學(xué)信息圖譜對(duì)南四湖流域土地利用空間分布規(guī)律進(jìn)行深入研究。

南四湖流域是華北地區(qū)重要的流域之一，其土地利用變化將對(duì)更大的自然生態(tài)系統(tǒng)的氣候、生態(tài)過(guò)程、生物多樣性產(chǎn)生深刻影響。本文選取南四湖流域作為研究區(qū)，根據(jù)中國(guó)1:10萬(wàn)比例尺土地利用現(xiàn)狀遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)集，包括1980年代末期（1990）、1995年、2000年、2005年、2010年五個(gè)時(shí)期，利用綜合土地利用動(dòng)態(tài)度、單一土地利用動(dòng)態(tài)度等指標(biāo)全面分析1990年-2010年南四湖流域土地利用變化特征和規(guī)律；借助地學(xué)信息圖譜模型，用土地利用圖譜單元來(lái)記錄流域內(nèi)土地利用變化的格局和過(guò)程，實(shí)現(xiàn)對(duì)土地利用變化“空間格局”與“時(shí)間過(guò)程”特征的集成研究，為進(jìn)一步研究南四湖流域土地利用變化的環(huán)境效應(yīng)奠定基礎(chǔ)。

1 研究區(qū)概況及研究方法

1.1 研究區(qū)概況

南四湖（34°27′-35°20′，116°34′-117°21′）位于山東省西南部，自北向南由微山湖、昭陽(yáng)湖、獨(dú)山湖、南陽(yáng)湖串聯(lián)在一起，既是華北地區(qū)的第一大淡水湖，又是淮河流域的第二大淡水湖，其流域面積達(dá)3.17萬(wàn)km2。南四湖流域（34°24′-35°59′N(xiāo)，114°52′-117°42′E）屬于夏季炎熱多雨，冬季寒冷干燥的暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，平均氣溫約為14 °C，年均降水量700 mm。全流域跨山東省、江蘇省、河南省、安徽省四個(gè)省份，東部、西部的地勢(shì)高于中部，流域東部由北向南地勢(shì)降低，南四湖湖區(qū)地勢(shì)最低。流域內(nèi)河流眾多，達(dá)53條，從四面八方呈放射狀匯入南四湖，構(gòu)成強(qiáng)大的河流水系，其中包括大沙河、十字河、白沙河、白馬河、趙王河、洙趙新河、東魚(yú)河等(圖1)。

圖1 研究區(qū)位置及范圍

1.2 數(shù)據(jù)與方法

1.2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源與預(yù)處理本研究使用的土地利用數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心(http://www.resdc.cn)，包括1980年代末期（1990）、1995年、2000年、2005年、2010年五期。該數(shù)據(jù)集在國(guó)家科技支撐計(jì)劃、中國(guó)科學(xué)院知識(shí)創(chuàng)新工程重要方向項(xiàng)目等多項(xiàng)重大科技項(xiàng)目的支持下，經(jīng)過(guò)多年的積累而建立的覆蓋全國(guó)陸地區(qū)域的中國(guó)1:10萬(wàn)比例尺土地利用現(xiàn)狀遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)集，是目前我國(guó)精度最高的土地利用遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)產(chǎn)品。土地利用一級(jí)類(lèi)型綜合評(píng)價(jià)精度達(dá)到94.3%以上，二級(jí)類(lèi)型分類(lèi)綜合精度達(dá)91.2%以上[16]。數(shù)據(jù)生產(chǎn)制作是以各期Landsat TM/ETM遙感影像為主要數(shù)據(jù)源，為了規(guī)避不同時(shí)期對(duì)水域面積的影響，均選用平水期時(shí)的遙感影像。通過(guò)人工目視解譯生成。土地利用類(lèi)型包括耕地、林地、草地、水域、居民地和未利用土地6個(gè)一級(jí)類(lèi)型以及25個(gè)二級(jí)類(lèi)型。研究區(qū)矢量數(shù)據(jù)依據(jù)濟(jì)寧市南四湖水利管理局（http://www.sdjnnsh.com）提供的最新南四湖流域圖和山東南四湖省級(jí)自然保護(hù)區(qū)（http://sdnshnr.forestry.gov.cn）的南四湖濕地自然保護(hù)區(qū)繪制。

運(yùn)用ArcGIS10.2對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，結(jié)合南四湖流域?qū)嶋H情況和研究目的，簡(jiǎn)化處理數(shù)據(jù)的過(guò)程，方便空間數(shù)據(jù)間的疊加分析和地圖代數(shù)運(yùn)算，使用reclassify工具對(duì)五期數(shù)據(jù)進(jìn)行重編碼，把25類(lèi)二級(jí)土地利用類(lèi)型重編碼為6類(lèi)一級(jí)土地利用類(lèi)型：耕地、林地、草地、水域、城鄉(xiāng)建設(shè)用地、未利用地。

1.2.2 研究方法利用GIS和RS技術(shù)，提取南四湖流域不同時(shí)期的土地利用類(lèi)型及其面積，采用綜合土地利用動(dòng)態(tài)度和單一土地利用動(dòng)態(tài)度兩個(gè)指標(biāo)分析1990~2010年土地利用變化速度。通過(guò)地圖代數(shù)運(yùn)算，得到南四湖流域土地利用變化圖譜，分析土地利用變化的空間位置和空間行為。

1.2.2.1 土地利用動(dòng)態(tài)度綜合土地利用動(dòng)態(tài)度是表征研究區(qū)內(nèi)整個(gè)土地利用類(lèi)型在一定時(shí)間段內(nèi)的變化速度，是刻畫(huà)土地利用類(lèi)型變化速度區(qū)域差異的指標(biāo)，反映人類(lèi)活動(dòng)對(duì)流域土地利用類(lèi)型變化的綜合影響[17,18]，其數(shù)學(xué)模型為：

式中，為與時(shí)段對(duì)應(yīng)的研究區(qū)土地利用綜合動(dòng)態(tài)度，△S為監(jiān)測(cè)開(kāi)始至監(jiān)測(cè)結(jié)束時(shí)段內(nèi)第類(lèi)土地利用類(lèi)型轉(zhuǎn)換為其他類(lèi)土地利用類(lèi)型面積總和，S為監(jiān)測(cè)開(kāi)始時(shí)間第類(lèi)土地利用類(lèi)型總面積，為土地利用變化時(shí)間段。

單一土地利用動(dòng)態(tài)度是用來(lái)定量分析研究區(qū)內(nèi)某種土地利用類(lèi)型在一定時(shí)間段內(nèi)的數(shù)量的變化情況的指標(biāo)，用來(lái)比較不同土地利用類(lèi)型的變化速度[19]，其數(shù)學(xué)模型為：

式中，K為1到2時(shí)段內(nèi)類(lèi)土地利用類(lèi)型動(dòng)態(tài)度；S1、S2分別表示1、2時(shí)間類(lèi)土地利用類(lèi)型面積。

式中，表征研究階段土地利用演替變化的土地利用圖譜單元；表征前一時(shí)刻?hào)鸥駟卧恋乩妙?lèi)型編碼值；表征后一時(shí)刻?hào)鸥駟卧恋乩妙?lèi)型編碼值。

圖譜單元空間分離度是用來(lái)描述圖譜單元在空間分布上的分散程度的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，分離度越大，圖譜單元在空間上分布越離散，其數(shù)學(xué)模型[22,23]為：

式中，F為圖譜單元空間分離度，N、A分別為初期的種土地利用類(lèi)型轉(zhuǎn)變?yōu)槟┢诘姆N土地利用類(lèi)型的圖譜單元數(shù)和面積，為土地利用類(lèi)型個(gè)數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 土地利用結(jié)構(gòu)變化

由1990~2010年南四湖流域土地利用類(lèi)型比率圖（圖2）、1990年和2010年南四湖流域土地利用現(xiàn)狀圖（圖3）可以看出，1990~2010年南四湖流域土地利用結(jié)構(gòu)以耕地、城鄉(xiāng)建設(shè)用地、水域?yàn)橹?，其余用地?lèi)型占比總和不足10%，其中耕地面積最多，未利用地面積最少。各階段各用地類(lèi)型占總用地面積的比例發(fā)生顯著變化，耕地面積占比由76.60%下降至74.69%，未利用地面積占比由2.11%下降至0.37%，城鄉(xiāng)建設(shè)用地由10.70%增加至12.67%，水域面積占比由3.67%增加至5.51%。由圖3可以看出南四湖流域土地利用類(lèi)型空間上變化最為顯著的是南四湖濕地自然保護(hù)區(qū)未利用地的減少和城鄉(xiāng)建設(shè)用地的擴(kuò)張，且各用地類(lèi)型的分布與流域內(nèi)地形密切相關(guān)。耕地和城鄉(xiāng)建設(shè)用地分布在地勢(shì)較平坦的平原地區(qū)，而草地和林地較多的分布在流域東部的多山地丘陵地帶，少部分分布在流域西南部沛縣、銅山縣與微山縣交界處。未利用地分布在南四湖濕地，水域分布在南四湖濕地及河流流經(jīng)地區(qū)。

圖 2 1990~2010年南四湖流域土地利用類(lèi)型比率圖

圖 3 1990年和2010年南四湖流域土地利用類(lèi)型

2.2 土地利用動(dòng)態(tài)度分析

2.2.1 綜合土地利用動(dòng)態(tài)度利用綜合土地利用動(dòng)態(tài)度計(jì)算公式，得到1990~1995年、1995~2000年、2000~2005年、2005~2010年及1990~2010年研究區(qū)域綜合土地利用動(dòng)態(tài)度分別為0.21%、0.07%、0.09%、0.07%和0.39%，表明近20年南四湖流域土地利用變化速度較為緩慢，且總體上呈現(xiàn)減緩趨勢(shì)。但在流域不同縣市，土地利用變化速度存在一定的差異。

2.2.2 單一土地利用動(dòng)態(tài)度表1為研究區(qū)內(nèi)不同階段單一土地利用類(lèi)型的動(dòng)態(tài)度。由表1可見(jiàn)，耕地面積總體表現(xiàn)為減少趨勢(shì)，變化速度較為緩慢，但由于耕地面積基數(shù)較大，其變化絕對(duì)量較大。其中1990~2005年耕地減少速度逐步變快，并在2000~2005年減少速度達(dá)到最大，此后耕地面積的減少速度有所放緩。近20年南四湖濕地地區(qū)未利用地的變化速度最快，面積減少極為迅速，其中1990~1995年間超過(guò)50%的未利用地轉(zhuǎn)出減少，是同期水域面積增速的1.83倍，1995~2010年未利用地的變化速度不斷減小且逐漸趨于穩(wěn)定。水域面積在1990~1995年增加迅速，速度最大達(dá)4.60%，后期速度明顯減慢。城鄉(xiāng)建設(shè)用地變化速度隨經(jīng)濟(jì)的發(fā)展保持在0.5%以上。林地和草地面積由于基數(shù)少且變化絕對(duì)量較小，其變化速度較為緩慢。

表 1 1990~2010年南四湖流域單一土地利用變化速度

2.3 土地利用類(lèi)型轉(zhuǎn)移分析

結(jié)合1990~2010年土地利用變化圖譜（圖4）和圖譜單元空間分離度（圖5）可見(jiàn)南四湖流域各土地利用類(lèi)型在四個(gè)時(shí)期（1990~1995年，1995~2000年、2000~2005年、2005~2010年）發(fā)生了較為復(fù)雜的轉(zhuǎn)化，各階段土地利用時(shí)空變化過(guò)程既存在相同之處又有其各個(gè)時(shí)期獨(dú)特的變化特征。

圖4 1990~2010年土地利用變化圖譜

0未變化 No change；1耕地 Arable land；2林地 Forest land；3草地 Grassland；4水域 Water body；5城鄉(xiāng)建設(shè)用地 Urban-rural construction land；6未利用地 Unused land

圖5 1990~2010年土地利用變化圖譜單元的空間分離度

0未變化 No change；1耕地 Arable land；2林地 Forest land；3草地 Grassland；4水域 Water body；5城鄉(xiāng)建設(shè)用地 Urban-rural construction land；6未利用地 Unused land

備注: 橫坐標(biāo)排列順序依據(jù)圖譜單元數(shù)大小順序 The arrangement sequences of abscissa were according to sizes of units on atlas

首先，四個(gè)時(shí)期圖譜單元類(lèi)型中變化最顯著的是“耕地→建設(shè)用地（編碼15）”，該種變化單元數(shù)占各類(lèi)變化單元總數(shù)的比例分別為31.42%、34.80%、49.32%、81.16%，同時(shí)也是各階段所有用地類(lèi)型轉(zhuǎn)化中空間分離度最小的，分別為1.03、0.95、0.62、0.47。四個(gè)階段耕地轉(zhuǎn)化為其他土地利用類(lèi)型面積分別為3.88×105hm2、3.43×105hm2、3.62×104hm2、2.53×104hm2，其中分別有69.16%、72.15%、65.11%、89.27%轉(zhuǎn)移為城鄉(xiāng)建設(shè)用地，說(shuō)明耕地轉(zhuǎn)出為建設(shè)用地在各個(gè)時(shí)期都很活躍，且空間上較集中。2004年《土地管理法》的修訂和完善減緩了耕地轉(zhuǎn)移為其他用地的數(shù)量和速度，2000~2010年發(fā)生范圍較前十年大大縮小，但城鎮(zhèn)化進(jìn)程的發(fā)展使耕地轉(zhuǎn)化為城鄉(xiāng)建設(shè)用地的比例并未下降，且推動(dòng)城鄉(xiāng)建設(shè)用地面積不斷增加。在排序上該類(lèi)型在各個(gè)階段均處于第1位（圖5），可見(jiàn)耕地的減少在各階段都成為主要趨勢(shì)，城市建設(shè)用地占用耕地的現(xiàn)象一直存在。

其次，變化較為突出的圖譜單元類(lèi)型是“未利用地→水域（編碼64）”，主要發(fā)生在1990~1995年，這一時(shí)期該類(lèi)圖譜單元數(shù)占總單元數(shù)的5.09%，空間分離度為2.02。由于人類(lèi)對(duì)自然濕地的開(kāi)發(fā)利用——圍湖造田和養(yǎng)殖等，導(dǎo)致95.75%的未利用地在這一時(shí)期發(fā)生轉(zhuǎn)化，其中82.39%轉(zhuǎn)移為水田、魚(yú)塘等人工水域，集中分布在微山縣境內(nèi)的南四湖濕地。其他時(shí)段該圖譜單元數(shù)最少，空間分離度較大且最大達(dá)到36.39，說(shuō)明在1995~2010年少有未利用地轉(zhuǎn)化為水域用地，其圖譜空間分布極為分散。其它地類(lèi)中與水域發(fā)生轉(zhuǎn)化最為明顯的是耕地，“水域→耕地（編碼41）”和“耕地→水域（編碼14）”發(fā)生在各個(gè)階段，這兩類(lèi)變化圖譜單元總量較小，空間分離度不大，分布地區(qū)也較為特殊，主要集中分布在南四湖濕地及流域內(nèi)河流流經(jīng)之處。1995~2000年持續(xù)多年（1997、1999、2000年為干旱年）的干旱，導(dǎo)致水域面積的減少，由于生態(tài)補(bǔ)水活動(dòng)的增加，水域面積在2000~2010年有所增加。

再次是林地和草地的變化，主要是其與耕地之間的相互轉(zhuǎn)化（編碼31及編碼13、12、21），前十年受生態(tài)退耕和墾殖活動(dòng)的影響，林地、草地主要由耕地轉(zhuǎn)移而來(lái)，也主要轉(zhuǎn)出為耕地。這四類(lèi)圖譜單元類(lèi)型空間分離度相近，并與耕地和建設(shè)用地的相互轉(zhuǎn)化（編碼15和51）及耕地和水域的相互轉(zhuǎn)化（編碼14和41）空間分離度相差不大，說(shuō)明這四類(lèi)圖譜單元在區(qū)域上分布也相對(duì)集中，主要分布在流域東部多山地丘陵的棗莊市、滕州市、鄒城市、泗水縣境內(nèi)，這與林地、草地的區(qū)域分布相一致。后十年林地和草地與其它地類(lèi)之間的轉(zhuǎn)移作用較為微弱。

總體來(lái)看，隨著時(shí)間的發(fā)展，圖譜變化單元類(lèi)型的總數(shù)逐漸減少，由1990年的31類(lèi)圖譜單元類(lèi)型減少至2010年的10類(lèi)，土地利用發(fā)生轉(zhuǎn)換的空間進(jìn)一步縮小，范圍由密集分布在全流域逐漸變?yōu)榉稚⒃谏綎|省境內(nèi)。1990~2010年城市建設(shè)用地占用耕地的現(xiàn)象發(fā)生在各個(gè)時(shí)期，1990~1995年發(fā)生的南四湖濕地大面積轉(zhuǎn)化為人工水域是該時(shí)段最獨(dú)特的圖譜特征。

3 討論

本文利用統(tǒng)計(jì)方法和遙感技術(shù)，揭示了南四湖流域土地利用/覆被的結(jié)構(gòu)變化特征，應(yīng)用土地利用空間分析指標(biāo)和地學(xué)信息圖譜方法，綜合分析南四湖流域土地利用/覆被的變化速度和時(shí)空變化軌跡，實(shí)現(xiàn)該流域土地利用變化“空間格局”與“時(shí)間過(guò)程”特征的耦合，完善該流域土地利用/覆被變化時(shí)空特征的研究。該研究使用的空間分離度在一定程度上可以較好地解釋圖譜單元在空間上的集散度。南四湖流域土地利用變化是多驅(qū)動(dòng)因子共同作用下的結(jié)果，有必要對(duì)流域內(nèi)土地利用變化過(guò)程的驅(qū)動(dòng)機(jī)制進(jìn)行深入研究，以便更好地探討如何管理和利用土地資源，為土地資源的可持續(xù)利用奠定科學(xué)基礎(chǔ)。

4 結(jié)論

本文利用土地利用變化空間分析指標(biāo)和地學(xué)信息圖譜方法，從土地利用變化的速度和土地利用變化的空間差異等方面對(duì)南四湖流域20年來(lái)的土地利用動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行定量分析，得出如下結(jié)論：

（1）1990~2010年研究區(qū)內(nèi)土地利用類(lèi)型以耕地、城鄉(xiāng)建設(shè)用地、水域?yàn)橹鳎渲懈孛娣e最大。耕地占總用地面積的比例呈不斷減少的趨勢(shì)，而城鄉(xiāng)建設(shè)用地面積占比逐年增加，未利用地面積占比逐年減少。流域內(nèi)土地利用類(lèi)型分布與地形密切相關(guān)，耕地和建設(shè)用地多分布在平原地區(qū)，林地和草地較多分布在多山地丘陵地區(qū)，未利用地分布在南四湖濕地。

（2）不同階段的土地利用變化速度相對(duì)較為緩慢，土地利用變化速度有減緩趨勢(shì)。從各時(shí)期不同土地利用類(lèi)型變化速度來(lái)看，耕地的減少速度和城鄉(xiāng)建設(shè)用地的增加速度不斷增大，未利用地和水域的變化速度不斷減少，逐漸趨于平緩。由1990~2010年不同土地利用類(lèi)型的動(dòng)態(tài)度可知，近20年南四湖流域未利用地減少最快，這是流域內(nèi)土地利用變化最為獨(dú)特的特征。

（3）從土地利用類(lèi)型時(shí)空變化軌跡來(lái)看，1990~2010年不同時(shí)期南四湖流域土地利用類(lèi)型轉(zhuǎn)換存在較大差異，圖譜變化單元類(lèi)型的空間分布與各地類(lèi)的空間分布具有較大相關(guān)性，具有明顯的區(qū)域分布特征。前十年和后十年相比，土地利用變化更為劇烈。耕地轉(zhuǎn)換為城鄉(xiāng)建設(shè)用地是各個(gè)階段研究區(qū)土地利用類(lèi)型轉(zhuǎn)化的主要特點(diǎn)，并且這種轉(zhuǎn)換主要分布在除微山縣之外的各個(gè)縣域。未利用地主要轉(zhuǎn)化為水域，主要發(fā)生在1990~1995年，表現(xiàn)為南四湖自然濕地的快速縮減和人工水域大面積快速擴(kuò)張，而在其它時(shí)段變化均不顯著。總體來(lái)看，城鄉(xiāng)建設(shè)用地占用耕地是南四湖流域各階段土地利用變化主要的特征，1990~1995年由于人類(lèi)的圍湖造田和養(yǎng)殖等活動(dòng)導(dǎo)致的南四湖濕地的大面積快速縮減是該流域土地利用變化最獨(dú)特的特征。

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Spatial and Temporal Characteristics of Land Use/Cover Changes in Nansi Lake Basin

CHU Cui-cui1, LIAN Li-shu1,2*, YU Miao1, YU Feng-shuo1

1.276826,2.276826,

Based on the land use spatial analysis index and map method, the spatial and temporal characteristics of land use/cover change in the Nansi Lake Basin from 1990 to 2010 were obtained by using five periods of land use data and combining with GIS and RS technology. ①From 1990 to 2010, the pattern of land use in Nansi Basin was mainly cultivated land, urban and rural construction land and water area, and the distribution of land use types in the basin was closely related to the topography of the basin. ②The integrated dynamic degree of land use in this area was 0.39% in the last 20 years, and the overall change rate was slow. Among different kinds of land use changes, the unused land in Nansi Lake Basin decreased dramatically, which was the most unique characteristic of land use change in this basin. ③There were different degrees of conversion among different land types in the basin. Occupying cultivated land in urban and rural construction land was the main feature of the conversion of land use types in different stages, it was concentrated in every county in the basin. 82.39% of the unused land was converted into artificial water in 1990-1995, mainly distributed in the Nansi Lake wetland nature reserve. The conversion among cultivated land, woodland and grassland mainly occurred in the hilly region in the eastern part of the Nansi Lake Basin.

Land use/ cover change; spatial-temporal characteristics; Nansi Lake

S29

A

1000-2324(2018)03-0417-07

2016-09-02

2016-12-03

教育部人文社科項(xiàng)目(14YJCZH138);山東省自然科學(xué)基金(ZR2015DL001)

初翠翠(1993-),女,碩士研究生,研究方向:土地利用變化的氣候效應(yīng). E-mail:Chucc9304@126.com

Author for correspondence. E-mail:llsh8210@163.com