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        2001-2017年中國土地利用時(shí)空變化

        2019-10-09 07:42:42劉沁萍田洪陣
        中國資源綜合利用 2019年9期
        關(guān)鍵詞:水域林地時(shí)空

        朱 闖,劉沁萍,田洪陣

        (天津工業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院,天津 300387)

        土地利用變化是指人類改變土地利用和管理方式,導(dǎo)致土地覆被的變化,對(duì)全球環(huán)境和氣候變化有重要影響,是人類活動(dòng)對(duì)地球表層系統(tǒng)影響的重要表現(xiàn)形式[1]。它不僅關(guān)系到生物多樣性、物質(zhì)循環(huán)以及資源的可持續(xù)利用等,而且關(guān)系到國家糧食安全和社會(huì)保障。因此,研究土地利用變化具有重要的意義?,F(xiàn)有文獻(xiàn)主要研究土地利用時(shí)空變化和驅(qū)動(dòng)機(jī)制等方面。例如,在時(shí)空變化方面,劉紀(jì)遠(yuǎn)等人進(jìn)行了2010-2015年中國土地利用時(shí)空變化的研究[2];汪濱和張志強(qiáng)對(duì)黃土高原典型流域退耕還林土地利用變化進(jìn)行了研究[3];Zhang Yucui 等人研究了華北平原2002-2012年的土地利用變化[4]。在驅(qū)動(dòng)機(jī)制方面,劉濤等人分析了中國土地利用變化中的城鄉(xiāng)建設(shè)用地占用耕地的驅(qū)動(dòng)機(jī)制[5];劉紀(jì)遠(yuǎn)等人對(duì)20世紀(jì)90年代中國土地利用變化的成因進(jìn)行了分析[6]。已有研究結(jié)果為人們提供了重要的參考價(jià)值,但也存在研究時(shí)間尺度相對(duì)較短、研究區(qū)域不夠大等問題。基于此,本文分析了中國2001-2017年土地利用時(shí)空變化特征,以期豐富目前有關(guān)土地利用變化研究的成果,為管理部門提供決策參考。

        1 數(shù)據(jù)與方法

        本研究所用的土地利用數(shù)據(jù)來源于MODIS Land Cover(MCD12Q1)土地覆蓋數(shù)據(jù)集(https://earthexplorer.usgs.gov),它是根據(jù)從中等分辨率成像光譜儀(MODIS)獲得的數(shù)據(jù)的光譜-時(shí)間特征分類提取得到的,空間分辨率為500 m,覆蓋范圍為全球。

        MODIS Land Cover(MCD12Q1)產(chǎn)品數(shù)據(jù)共包含13 套分類標(biāo)準(zhǔn),選擇其中的LC_Type1(Annual IGBP Classification)分類標(biāo)準(zhǔn),其中包括11 個(gè)自然植被類型、3 個(gè)土地開發(fā)和鑲嵌的地類和3 個(gè)非草木土地類型定義類。參考中國《土地利用現(xiàn)狀分類標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 21010-2017),將數(shù)據(jù)進(jìn)行合并,劃分為草地、林地、耕地、建設(shè)用地、水域和其他用地六類。

        在ArcGIS 中通過等面積投影、拼接、裁剪和融合等處理,筆者得到中國2001 和2017年兩期土地利用數(shù)據(jù),并運(yùn)用土地利用轉(zhuǎn)移矩陣法,得到2001-2017年我國土地利用轉(zhuǎn)移矩陣[7]。

        2 結(jié)果分析

        2001-2017年,林地、水域和建設(shè)用地面積增加,增加量分別為20.85 萬km2、3.28 萬km2、2.33 萬km2; 草地、其他用地和耕地面積減少,減少量分別為15.55 萬km2、10.11 萬km2、8074km2(見表1)。林地和水域面積增加主要發(fā)生在西部地區(qū);建設(shè)用地面積增加主要發(fā)生在東部和中部地區(qū);草地和其他用地面積減少主要發(fā)生在西部地區(qū);耕地減少主要發(fā)生在東部地區(qū)(見圖1)。

        林地增加的來源主要是草地和耕地,分別約為30.93 萬km2和4.14 萬km2;水域增加的來源主要是其他用地和草地,分別約為2.55 萬km2和1.67 萬km2; 建設(shè)用地增加的來源主要是草地和耕地,分別占用約1.00 萬km2;草地減少,主要轉(zhuǎn)化為林地、耕地、其他用地、水域和建設(shè)用地,分別轉(zhuǎn)化約30.93 萬km2、 12.94 萬km2、3.37 萬km2、1.67 萬km2和1.00 萬km2; 其他用地減少,主要轉(zhuǎn)化為草地和水域,分別轉(zhuǎn)化約11.07 萬km2和2.55 萬km2;耕地減少,主要轉(zhuǎn)化為草地、林地和建設(shè)用地,分別轉(zhuǎn)化約10.29 萬km2、 4.14 萬km2和1.00 萬km2(見表1)。其中,草地轉(zhuǎn)化為林地、其他用地轉(zhuǎn)化為草地和水域主要發(fā)生在西部地區(qū),草地和耕地之間的轉(zhuǎn)化主要發(fā)生在中部地區(qū),草地轉(zhuǎn)化為水域主要發(fā)生在東北地區(qū),草地和耕地轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地主要發(fā)生在東部地區(qū)(見圖1)。

        表1 2001-2017年我國土地利用轉(zhuǎn)移矩陣

        圖1 兩期中國土地利用類型分布

        2001-2017 年,大面積耕地轉(zhuǎn)化為草地和林地,這可能與1999-2002年國家退耕還林還草工程從試點(diǎn)開始到全面啟動(dòng)有關(guān)。此外,大量的草地和耕地轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地,這可能與“十五”計(jì)劃、“十一五”規(guī)劃和“十二五”規(guī)劃期間東部地區(qū)和中部地區(qū)建設(shè)用地持續(xù)擴(kuò)張、2000年開始實(shí)施西部大開發(fā)戰(zhàn)略西部地區(qū)建設(shè)用地面積不斷增加以及2003年實(shí)施振興東北老工業(yè)基地戰(zhàn)略東北地區(qū)建設(shè)用地開始擴(kuò)張有關(guān)。另外,草地和林地轉(zhuǎn)化為耕地,這可能與“十五”計(jì)劃、“十一五”規(guī)劃和“十二五”規(guī)劃期間社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)中對(duì)耕地資源保護(hù)的目標(biāo)要求有關(guān)。

        3 結(jié)論

        本文以MODIS Land Cover(MCD12Q1)產(chǎn)品數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),分析了中國2001-2017年中國土地利用變化的時(shí)空特征。結(jié)論如下:2001-2017年林地變化最大,面積增加20.85 萬km2,耕地面積變化最小,面積減少8 074 km2,這可能與國家退耕還林和保護(hù)耕地資源政策有關(guān)。林地增加的主要來源是草地;水域用地增加的主要來源是其他用地;建設(shè)用地增加,主要占用草地和耕地;草地減少,主要轉(zhuǎn)化為林地;其他用地減少,主要轉(zhuǎn)化為草地;耕地減少,主要轉(zhuǎn)化為草地和林地。林地、草地、其他用地和水域變化主要發(fā)生在西部地區(qū),這可能與國家西部大開發(fā)有關(guān);建設(shè)用地變化主要發(fā)生在東部和中部地區(qū),這可能與國家在東部和中部設(shè)立國家級(jí)和省級(jí)開發(fā)區(qū)有關(guān)。土地利用變化與自然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件密切相關(guān),未來可以開展這些方面的研究。

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