胡先培,吳幫雄
(貴州民族大學(xué)人文科技學(xué)院,貴州 貴陽 550025)
土地作為人類必不可缺的資源,其利用變化對土地覆被和陸地生態(tài)系統(tǒng)的影響遠(yuǎn)大于其他自然要素[1];人類根據(jù)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求對土地利用類型做出改變,形成了土地利用變化[2]。土地利用變化會直接影響生態(tài)系統(tǒng)過程,從而使得區(qū)域內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值發(fā)生改變,影響生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)能力[3];而生態(tài)服務(wù)價值是指人類直接或間接從生態(tài)系統(tǒng)中獲得利益,主要包括向經(jīng)濟(jì)社會系統(tǒng)輸入有用物質(zhì)和能量,接受和轉(zhuǎn)化來自經(jīng)濟(jì)社會系統(tǒng)的廢棄物,以及直接向人類社會成員提供服務(wù)[4]。Costanza[5]最先對全球生物圈生態(tài)服務(wù)價值進(jìn)行了估算,為生態(tài)服務(wù)價值研究奠定了基礎(chǔ)。傅伯杰等[6]較為詳細(xì)地論述了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的概念;謝高地等[7-9]在Costanza等的研究方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行多次改進(jìn),最終得出適合我國國情的ESV當(dāng)量系數(shù)。隨著生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值重要意義日益凸顯,許多學(xué)者在土地利用轉(zhuǎn)型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的產(chǎn)生影響等方面進(jìn)行了大量的研究[10-13];這些研究均表明以土地利用結(jié)構(gòu)為指標(biāo)來對ESV進(jìn)行評估是可行的,但目前在自然承載力差、人地矛盾突出的喀斯特小流域研究不足。而這方面的研究對揭示喀斯特小流域地區(qū)的土地利用轉(zhuǎn)型及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的時空分布特征和變化規(guī)律具有重要意義。
貴州喀斯特地區(qū)是生態(tài)環(huán)境較敏感地區(qū)[14],社會經(jīng)濟(jì)條件相對較差,人地矛盾尖銳,一些不合理的土地利用導(dǎo)致石漠化嚴(yán)重,導(dǎo)致越懇越貧的死循環(huán)局面[15-16];喀斯特小流域是典型的喀斯特地貌,地形崎嶇、山高谷深,土地利用空間布局差異顯著,人口隨著流域分布且相對集中。在近幾年貴州經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和土地利用排放轉(zhuǎn)型的大背景下,探尋其土地利用轉(zhuǎn)型的規(guī)律及其生態(tài)環(huán)境效應(yīng)。基于此,選取1995年、2000年、2010年、2017年四個時期印江流域土地利用遙感監(jiān)測數(shù)據(jù),運用土地利用轉(zhuǎn)移模型、土地利用變化動態(tài)度模型和生態(tài)服務(wù)價值測算模型;分析在快速城鎮(zhèn)化下印江流域20年來土地利用轉(zhuǎn)型的變化規(guī)律及其對生態(tài)服務(wù)價值的影響,以期為喀斯特小流域地區(qū)的土地可持續(xù)利用和生態(tài)文明建設(shè)提供理論參考。
印江流域?qū)儋F州省銅仁地區(qū),發(fā)源于梵凈山,屬于長江水系烏江流域,東西流向,印江流經(jīng)并穿過印江縣城,是烏江的主要支流。流經(jīng)松桃苗族自治縣、印江土家族苗族自治縣、沿河土家族自治縣、思南縣、德江縣,全長96 km,經(jīng)德江縣潮砥鎮(zhèn)匯入烏江干流,流域面積為1251.6 km2;全區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候,雨熱同期,夏季降雨充沛。全流域平均氣溫在16 ℃,平均降雨量為1100 mm左右,常年降雨在880~1400 mm之間,汛期在4—10月份,多年平均流量為24 m3/s。流域地勢東高西低,最高為東部梵凈山,最低點為西部德江縣潮砥鎮(zhèn)處。地貌類型以溶蝕、侵蝕和河谷沖刷堆積等地貌為主。東部梵凈山地區(qū),平均海拔在1600 m,地形復(fù)雜且坡度較陡,以侵蝕地貌為主要類型;中東部梵凈山前緣地帶海拔平均在1000~1600 m,坡度陡緩不均,以河流沖刷堆積地貌、侵蝕地貌為主;西部、西北部海拔均為800~1000 m,為中低山地形;以侵蝕地貌、巖溶地貌和河流沖擊河谷這三種地貌為主。流域內(nèi)總?cè)丝诩s20.18萬人,以河水作為飲用水源的有6.32萬人。
圖1 印江流域區(qū)域位置Fig.1 Location of Yinjiang River Basin
地理空間數(shù)據(jù)云提供1995年、2000年、2010年和2017年的landsat衛(wèi)星TM/OLI遙感影像。利用ENVI5.1軟件對所獲取得遙感影像進(jìn)行輻射校正、幾何校正、輻射增強、影像拼接及裁剪前期預(yù)處理。在影像解譯時,波段采用742波段組合;采用監(jiān)督分類對研究區(qū)的遙感影像進(jìn)行解譯分類。基于國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會頒布的《土地利用現(xiàn)狀分類》(GB/T2010—2007),結(jié)合印江流域的實際土地利用基本情況,構(gòu)建適用于該流域的土地利用分類系統(tǒng),分為低覆蓋草地、中覆蓋草地、高覆蓋草地、灌草地、林地、水田、水體、耕地、建設(shè)用地、難利用地10種土地利用類型。 在分完類以后,利用ArcGIS軟件的fishnet模塊對印江流域規(guī)則取點。應(yīng)用GoogleEarth高分辨率的歷史影像及結(jié)合以往實地調(diào)查的經(jīng)驗對地物進(jìn)行判斷,在出入較大的地方,通過ArcGIS中將整個圖層矢量化后,對誤判的斑塊進(jìn)行修正。為驗證室內(nèi)判讀的可行性,通過隨機選點實地考察,以歷史時期的土地利用圖來驗證此方法的科學(xué)性。最終得出印江流域1995年、2000年、2010年、2017年土地利用分類結(jié)果。利用Google Earth對分類結(jié)果進(jìn)行精度驗證,由于歷史影像分辨率較低,對人為判讀存在一定誤差,對最終精度驗證造成影響,總體精度控制在80%以上,可做進(jìn)一步的分析。
圖2 印江流域土地利用分類驗證樣點分布圖Fig.2 Distribution of sample points for land use classificationverification in Yinjiang River Basin
土地利用轉(zhuǎn)移矩陣反映了某區(qū)域在研究時段內(nèi)初期和末期各土地利用類型面積之間相互轉(zhuǎn)化的動態(tài)過程,其不僅包括研究區(qū)某時間點上的各土地利用類型的面積數(shù)據(jù),還能更加直觀的體現(xiàn)出各土地類型在研究時期內(nèi)初期的轉(zhuǎn)出面積和末期轉(zhuǎn)出的面積信息,而土地利用轉(zhuǎn)移矩陣的通用形式為以下矩陣[17]。
(1)
式中:S為土地利用面積;n代表轉(zhuǎn)移前后的土地利用類型數(shù);i,j(i,j=1,2,3…,n)分別代表轉(zhuǎn)移前后各土地利用類型,Sij表示在轉(zhuǎn)移前第i類型轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)移后的第j地類的面積。公式中每一行元素代表轉(zhuǎn)移前的各土地類型的轉(zhuǎn)移信息,矩陣中的每一列元素代表轉(zhuǎn)移后的j地類面積從轉(zhuǎn)化前的各地類的來源。轉(zhuǎn)移前后土地利用類型存在不同,這里的Sij的行數(shù)和列數(shù)不同,這里它為一般的矩陣。為了計算方便,在轉(zhuǎn)移前后通常采用一致的分類體系、精度,從而使得Sij的行和列數(shù)相同,為一個標(biāo)準(zhǔn)的n階矩陣。
土地利用動態(tài)度反映研究區(qū)土地利用在一定時期內(nèi)的變化狀況[18-19]。綜合土地利用動態(tài)度用于分析區(qū)域整體的土地利用變化速度,單一土地利用動態(tài)度用于計算該地區(qū)某單一類型土地類型變化的速度。其值越大,代表土地利用變化劇烈,其值越低,代表土地利用變化緩慢。
(2)
式中,Ki為研究時期內(nèi)某類型土地利用類型動態(tài)度;Sa,Sb分別為初期和末期某類型土地利用類型的數(shù)量狀況;t2-t1為研究時長,當(dāng)其以年為單位,K值就是該研究區(qū)某一類型土地利用類型年變化率。
(3)
式中:K為t時段內(nèi)研究區(qū)的綜合土地利用動態(tài)度,ΔSi-j為研究期初到期末第i類土地轉(zhuǎn)換為其他類型土地的面積總和,Si為研究期初第i類土地總面積,t為研究時段長度,當(dāng)t為年時,K值為該研究區(qū)土地利用變化率。
謝高地在Costanza的研究模型基礎(chǔ)上,得出“中國生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值當(dāng)量因子表”,并得出1個生態(tài)服務(wù)價值當(dāng)量因子的經(jīng)濟(jì)價值量等于當(dāng)年全國平均糧食單產(chǎn)市場價值的1/7[8-9]。再根據(jù)2000—2017年印江流域平均糧食單產(chǎn)3913.40 kg/hm2與2017年糧食平均單價3.85元/kg ,結(jié)合修正系數(shù),計算得出流域內(nèi)1個生態(tài)服務(wù)價值當(dāng)量因子的經(jīng)濟(jì)價值為2152.37元/ hm2,再根據(jù)印江流域的實地用地情況,可確定流域內(nèi)不同土地利用類型單位面積的生態(tài)服務(wù)價值,而對建設(shè)用地的生態(tài)服務(wù)價值不進(jìn)行計算[20],其生態(tài)服務(wù)價值ESV核算公式為:
(4)
式中:ESV為流域內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值,i為土地利用類型,j為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的類型,Ai為第i種土地利用類型面積,VCij為第i種土地利用類型的第j種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的系數(shù)。
表1 印江流域生態(tài)服務(wù)系統(tǒng)服務(wù)價值系數(shù)(元/ hm2·a)Tab.1 Ecosystem service value coefficients of Yinjiang River Basin
通過對土地分類進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計,如表2所示,在1995—2017年間低覆蓋草地總體呈波動變化,2000年的低覆蓋草地是4個時期內(nèi)最大。中覆蓋草地在4個時期內(nèi),占所有土地類型面積較小,且面積呈緩慢增長趨勢。高覆蓋草地在1995年較少,而后持續(xù)上升,在2010年增長到最大值,而在2017年呈下降趨勢。旱地在所有土地類型中來看,占地面積大,尤其在1995年;而后又逐年下降。建設(shè)用地占全流域中所有土地類型來看,占地面積較??;而在1995—2017年間建設(shè)用地呈逐年遞增趨勢。難利用地雖然占全區(qū)面積不大,但面積變化趨勢不明顯,一直處于穩(wěn)定狀態(tài)。水域占全區(qū)面積最小,在4個時期內(nèi)的變化情況也處于穩(wěn)定趨勢。水田在這4個時期內(nèi)變化情況不明顯。有林地自全區(qū)所有土地類型里占地面積最大,且呈現(xiàn)逐年增長趨勢,在2017年面積最大。灌草地在4個時期內(nèi),先從1995年下降,而后一直呈上升趨勢。總體來說,有林地在全區(qū)一直處于優(yōu)勢地類。
低覆蓋草地、中覆蓋草地、高覆蓋全區(qū)都有分布,以水田、旱地周圍分布為主;旱地沿著河谷地區(qū)兩側(cè)均有分布,其中下游地區(qū)冷水河谷和六井溪河谷兩側(cè)的旱地分布最廣;建設(shè)用地均分布在河谷地勢低平區(qū)域,沿著河谷走勢分布,中游地區(qū)建設(shè)用地分布最廣,也是印江縣城的主城區(qū)區(qū)域;難利用地在流域中隨著河流走向分布,實地調(diào)查中發(fā)現(xiàn)均分布在河谷兩側(cè)坡度較陡區(qū)域,以極少植被覆蓋和裸露巖石為主;水域全系支流均分布,但受到季節(jié)性降雨影響較大;水田在流域內(nèi)均有分布,一般在建設(shè)用地周邊分布;有林地全區(qū)均分布,占流域面積最大,其中流域的東南區(qū)域分布最廣,也是梵凈山景區(qū)的西側(cè);灌草地在全區(qū)均有分布,呈零星分布狀態(tài)。
表2 1995—2017年印江流域土地類型面積變化Tab.2 Change of area of each land type in YinjiangRiver Basin from 1995 to 2017
分別對4個時期內(nèi)不同土地利用數(shù)據(jù)分別進(jìn)行統(tǒng)計,制成土地利用變化轉(zhuǎn)移矩陣,如表3、表4和表5所示。1995—2000年研究區(qū)各土地利用類型轉(zhuǎn)移穩(wěn)定率為:低覆蓋草地62%、高覆蓋草地4%、灌草地1%、旱地54%、建設(shè)用地32%、難利用地42%、水域55%、水田74%、有林地73%、中覆蓋草地23%。這個時期穩(wěn)定率由大到小:水田>有林地>低覆蓋草地>水域>旱地>難利用地>建設(shè)用地>中覆蓋草地>高覆蓋草地>灌草地。其中水田少部分轉(zhuǎn)入到低覆蓋草地和旱地中,有林地有少部分轉(zhuǎn)入到旱地和地覆蓋草地中。灌草地則有大部分轉(zhuǎn)入到高覆蓋草地、低覆蓋草地和林地;高覆蓋草地也有大部分轉(zhuǎn)入灌草地和旱地中。而其他地類也向其他相鄰地類不同程度的轉(zhuǎn)出。
2000—2010年研究區(qū)各土地利用類型轉(zhuǎn)移穩(wěn)定率為:低覆蓋草地19%、高覆蓋草地53%、灌草地68%、旱地39%、建設(shè)用地45%、難利用地76%、水域57%、水田31%、有林地78%、中覆蓋草地51%。這個時期穩(wěn)定率由大到?。河辛值?難利用地>灌草地>水域>高覆蓋草地>中覆蓋草地>建設(shè)用地>旱地>水田>低覆蓋草地。其中有林地少部分轉(zhuǎn)入到高覆蓋草地中,難利用地有少部分轉(zhuǎn)入到高覆蓋草地和林地中。低覆蓋草地則有大部分轉(zhuǎn)入到高覆蓋草地、建設(shè)用地和旱地;水田也有大部分轉(zhuǎn)入高覆蓋和低覆蓋草地、建設(shè)用地中。而其他地類也向其他相鄰地類不同程度的轉(zhuǎn)出;相對于上個時期,整體的土地利用類型轉(zhuǎn)出的穩(wěn)定率有所提升。
2010—2017年研究區(qū)各土地利用類型轉(zhuǎn)移穩(wěn)定率為:低覆蓋草地35%、高覆蓋草地13%、灌草地42%、旱地32%、建設(shè)用地28%、難利用地38%、水域20%、水田18%、有林地82%、中覆蓋草地32%。這個時期穩(wěn)定率由大到?。河辛值?灌草地>難利用地>低覆蓋草地>中覆蓋草地>旱地>建設(shè)用地>水域>水田>高覆蓋草地。其中有林地少部分轉(zhuǎn)入到高覆蓋草地中,灌草地有較大部分轉(zhuǎn)入到林地中,難利用地也有很大一部分轉(zhuǎn)到林地。低覆蓋草地則有大部分轉(zhuǎn)入到高覆蓋草地、建設(shè)用地和旱地;而水田有大部分轉(zhuǎn)入低覆蓋草地和灌草地中,高覆蓋草地有部分轉(zhuǎn)入到林地中。而其他地類也向其他相鄰地類不同程度的轉(zhuǎn)出;相對于上個時期,整體的土地利用類型轉(zhuǎn)出的穩(wěn)定率有所下降;但有林地的穩(wěn)定率較高,其他不同地類轉(zhuǎn)入此地類較多。
表3 1995—2000年土地利用轉(zhuǎn)移矩陣Tab.3 Land use transfer matrix from 1995 to 2000
表4 2000—2010年土地利用轉(zhuǎn)移矩陣Tab.4 Land use transfer matrix from 2000 to 2010
表5 2010—2017年土地利用轉(zhuǎn)移矩陣Tab.5 Land use transfer matrix from 2010 to 2017
從1995—2000(表6)年間來說,高覆蓋草地、低覆蓋草地、灌草地的動態(tài)度較大,分別為62.21%、34.05%、16.98%;而水田、有林地、地類動態(tài)度較小,分別為0.31%、0.32%、0.87%。2000—2010年間,建設(shè)用地、灌草地、中覆蓋草地動態(tài)度較大,分別為13.44%、9.70%、6.52%,而有林地、水田、旱地動態(tài)度較小,分別為0.76%、1.34%、4.1%。
2010—2017(表6)年間高覆蓋草地、低覆蓋草地、水田的動態(tài)度較大,分別為13.91%、13.87%、10.56%;而難利用地、中覆蓋草地、有林地的動態(tài)度較小,分別為0.13%、0.29%、3.60%。從各類土地利用分別來看,高覆蓋草地、低覆蓋草地、灌草地、建設(shè)用地的動態(tài)度較高,而有林地、水域和難利用地的動態(tài)度較低。從綜合動態(tài)度來說,1995—2000年的動態(tài)度最高,后面的兩個階段依次遞減。說明在1995—2000年間全區(qū)的土地利用變化劇烈程度較高,而后面2000—2010年間及2010—2017年間土地利用變化程度的劇烈程度有所減緩。
表6 1995—2017年印江流域土地利用動態(tài)度對比Tab.6 Comparison of land use dynamic degree in Yinjiang River Basin from 1995 to 2017
生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值(ESV)是指人類從生態(tài)系統(tǒng)中獲得的價值收益,根據(jù)表1的系數(shù)和生態(tài)服務(wù)計算出該流域1995—2017年這20年間生態(tài)服務(wù)價值及其變化和各單項生態(tài)服務(wù)價值。由表7 可知,不同土地利用類型生態(tài)服務(wù)價值量按大小排序為林地、草地、耕地、水域、裸地。流域內(nèi)總ESV從不同時期來看,1995年的ESV為52.64億元、2000年為42.58億元、2010年為45.72億元、2017年為49.68億元,其中1995年ESV最高,2010—2017年間變化最快,生態(tài)服務(wù)價值總量總體趨勢呈現(xiàn)出U形狀,先減少再增加。
1995—2000年間,該流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值(ESV)由52.64億元下降到42.58億元,在此階段內(nèi)有大量灌草地、高覆蓋草地、中覆蓋草地轉(zhuǎn)到其他地類,尤其是灌草地轉(zhuǎn)入到低、中覆蓋草地和旱地的面積最大,從而造成相應(yīng)林地的ESV從1995年的42億元下降到2000年的25.14億元,同時草地面積的增加使得其ESV也由5.99億元增長到11.93億元;而水田、水域轉(zhuǎn)入其他地類較少,其ESV都變化不明顯;旱地和難利用地都不同程度的轉(zhuǎn)到其他地類,但其面積占總面積的比率低,因此其ESV也變化不明顯??偟膩砜矗侲SV的減少和林地ESV的減少有關(guān),對于林地在轉(zhuǎn)型來說,首先會大量的轉(zhuǎn)為草地或林地,因此林地ESV變少時,草地和耕地的ESV呈增長趨勢。在此時期內(nèi),當(dāng)?shù)刈匀唤?jīng)濟(jì)生活較差,該流域多以耕作為生且以柴火、煤為主能源消費結(jié)構(gòu);毀林開荒和上山砍柴因一定程度上造成灌草地和林地的減少,從而導(dǎo)致這一時期生態(tài)服務(wù)系統(tǒng)價值的下降。
2000—2010年間,該流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值(ESV)由42.58億元上升到45.72億元,在此階段內(nèi)有大量低覆蓋草地、水田、旱地地轉(zhuǎn)到其他地類,尤其是低覆蓋草地轉(zhuǎn)入到高覆蓋草地,旱地轉(zhuǎn)到灌草地和林地最多;而有林地和難利用地轉(zhuǎn)入其他地類較少。因此草地、耕地、類型的ESV呈下降趨勢,由2000年的11.93億元、5.26億元分別下降到2010年的10.87億元和3.47億元。林地、裸地和水域的ESV不同程度的增加??偟膩砜矗侲SV是呈現(xiàn)增長趨勢,這和灌草地和林地增多有關(guān)系;在此期間內(nèi),該流域?qū)嵭小巴烁€林”政策再加當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的變化,農(nóng)民外出務(wù)工人員增多,使得大部分的耕地、水田迅速向草地、灌草地、林地轉(zhuǎn)型;從而使得該流域相對于2000年時期,生態(tài)環(huán)境得到了明顯改善。
2010—2017年間,該流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值(ESV)由45.72億元上升到49.68億元,在此階段內(nèi)有大量高覆蓋草地、水田轉(zhuǎn)到其他地類,尤其是高覆蓋草地轉(zhuǎn)入到林地最多;而有林地和灌草地轉(zhuǎn)入其他地類較少。因此草地的ESV由2010年的10.87億元下降到2017年的8.28億元,而林地的ESV由2010年的29.57億元上升到2017年的36.48億元??偟膩砜矗侲SV是呈現(xiàn)增長趨勢,這也和灌草地和林地增多有關(guān)系;在此期間內(nèi),該流域持續(xù)實行的“退耕還林”政策,和當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的變化,使得大部分的耕地、水田迅速向草地轉(zhuǎn)型并持續(xù)向灌草地、林地轉(zhuǎn)型;從而使得該流域相對于2010年時期,生態(tài)環(huán)境得到明顯改善。
表7 1995—2017年 印江流域生態(tài)服務(wù)價值及變化Tab.7 Ecosystem service value and its changes inYinjiang River Basin from 1995 to 2017
根據(jù)1995—2017年印江和流域單項生態(tài)服務(wù)價值及其變化(表8)可看出,在研究期間該流域單項服務(wù)價值總量及變化水平均不大。在1995—2017年期間,除廢物處理的生態(tài)服務(wù)價值增加以外,食物生產(chǎn)、原材料生產(chǎn)、氣體調(diào)節(jié)、氣候調(diào)節(jié)、水文調(diào)節(jié)、保持土壤、生物多樣性、提供美學(xué)景觀的生態(tài)服務(wù)功能都整體呈現(xiàn)為下降趨勢;其中氣體調(diào)節(jié)的生態(tài)服務(wù)功能變化量最大,減少了0.62億元;除此之外,原材料生產(chǎn)、氣候調(diào)節(jié)、生物多樣性、保持土壤的生態(tài)服務(wù)價值的變化量也比較大;而其中食物生產(chǎn)變化量最小,減少了0.08億元。在整個流域來看,單項生態(tài)服務(wù)價值功能以生物多樣性和保持土壤為主,氣體、氣候調(diào)節(jié)和水文調(diào)節(jié)為輔,然后依次為廢物處理、原材料生產(chǎn)、提供美學(xué)景觀和食物生產(chǎn),這以林地、灌草地在全流域一直處于優(yōu)勢地類息息相關(guān);另外從整個時期來看,除廢物處理呈現(xiàn)增長趨勢外,其他生態(tài)服務(wù)功能都有所下降,這主要是流域內(nèi)水域面積增長有關(guān)。
表8 1995—2017印江流域單項生態(tài)服務(wù)價值及變化Tab.8 Value and changes of individual ecological services inYinjiang River Basin from 1995 to 2017
在遙感影像基礎(chǔ)上進(jìn)行土地類型解譯時,需要結(jié)合印江流域?qū)嵉氐耐恋乩矛F(xiàn)狀,同時需考慮影像的分辨率、云量、拍攝日期等情況,再結(jié)合以往的判讀經(jīng)驗;如果只單純靠計算機的機械解譯的話,會存在很大的誤差。在經(jīng)過分類體系的解譯后,其分類結(jié)果的誤差還將存在,因此需要人為最后的檢驗并更正圖斑。在印江流域?qū)嵉卣{(diào)研的過程中,發(fā)現(xiàn)以往在影像解譯出來的耕地;在實地調(diào)查中以大量修作耕地、撂荒草地、撂荒灌木地出現(xiàn),這也導(dǎo)致了會將部分的旱地和水田劃分在低覆蓋草地和中覆蓋草地。根據(jù)耕地的利用變化分析,側(cè)面的驗證了在研究流域內(nèi)草地、林地隨著退耕還林還草,面積逐年增多的基本趨勢。印江流域大部分區(qū)域因受槽谷地形和河流的影響,因此大量的建設(shè)用地和農(nóng)田沿著河谷地帶分布,這也是人類活動最為頻繁的區(qū)域。而旱耕地,則會距離居民地較遠(yuǎn)、有相對坡度較緩河谷兩側(cè)區(qū)域;而后隨著撂荒地的增多,這部分區(qū)域會變成草地、灌木及林地。在整個流域中,難利用地的面積變化不大,且衡定在一定區(qū)域;這主要是因為其坡度較陡,多以懸崖峭壁為主,不利于生產(chǎn)生活實踐。 由于流域的東部屬于梵凈山地區(qū),因此其東部區(qū)域植被覆蓋度一直很高,且變化不大。從整個印江流域來看,流域內(nèi)的土地利用方式受地形地貌和河流的影響較大。
貴州從2003年開始實施“退耕還林”政策,因此大量的坡耕地、梯田、水田等耕地類型在理論上應(yīng)逐漸從耕地類型轉(zhuǎn)型到灌草地和林地。但實際工作中,該政策實施以后,由之前的耕地轉(zhuǎn)為低覆蓋草地、高覆蓋草地、灌草地最終轉(zhuǎn)為林地,其時期較長,一般呈現(xiàn)10年以上,如果土地貧瘠、人工種植管理不當(dāng)或其他原因等,則需要更長的時間;甚至一些耕地并沒有向著以上程序轉(zhuǎn)型到最終的林地狀態(tài),而一直處于草地類型利用狀態(tài)。在接下來的生產(chǎn)生活中,應(yīng)需要多加注意,草地類相對于其他地類更加容易轉(zhuǎn)化為其他地類形式,因此積極引導(dǎo)草地類的土地利用方式向均衡方面發(fā)展;而建設(shè)用地隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,其面積也會越來越大,在保障社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,同時需要生態(tài)用地的平衡,取得資源優(yōu)化配置的最佳平衡點。隨著流域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展[21],大量勞動力外出務(wù)工,農(nóng)村勞動力缺乏;經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,這也給土地利用轉(zhuǎn)型提供新的動力。
整個流域來看低覆蓋、中覆蓋、高覆蓋草地和灌草地呈波動變化規(guī)律,而旱地呈逐年減少趨勢,建設(shè)用地占全流域中所有土地類型來看,占地面積較??;而在1995—2017年間建設(shè)用地呈逐年遞增。難利用地雖然占全區(qū)面積不大,但其變化率最低;林地呈逐年增長趨勢,其面積也一直在流域占很大比例。
印江流域全區(qū)中低覆蓋草地、高覆蓋草地、灌草地、建設(shè)用地這幾類地類是近20年間變化最為強烈的土地類型。在流域土地類型分布中,耕地(旱地、水田)沿著河谷地區(qū)兩側(cè)均有分布;建設(shè)用地均分布在河谷地勢低平區(qū)域,沿著河谷走勢方向,難利用地也隨著河流走向分布,因此流域土地利用方式主要受地形地貌和河流的影響。
該流域在1995—2017年這20年間生態(tài)服務(wù)價值及其變化中不同土地利用類型生態(tài)服務(wù)價值量按大小排序為林地、草地、耕地、水域、裸地。流域內(nèi)總ESV從不同時期來看,1995年ESV最高,2000年ESV最低,2010—2017年間變化最快,生態(tài)服務(wù)價值總量總體趨勢呈現(xiàn)出U形狀 ,先減少再增加,生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境由差向好的勢頭不斷轉(zhuǎn)變。
單項生態(tài)服務(wù)價值功能以生物多樣性和保持土壤為主,氣體、氣候調(diào)節(jié)和水文調(diào)節(jié)為輔,這以林地、灌草地在該流域一直處于優(yōu)勢地類密切相關(guān);單項生態(tài)服務(wù)價值除廢物處理功能增長以外,其它生態(tài)服務(wù)都呈現(xiàn)下降趨勢,這也說明在流域內(nèi)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)政策及土地利用轉(zhuǎn)型對生態(tài)環(huán)境改善在短期內(nèi)見效慢的特點。