亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        岷江上游土地利用變化的地形梯度效應分析

        2022-08-11 05:51:58林,王霖,吳清,2
        人民長江 2022年7期
        關鍵詞:耕地

        宦 吉 林,王 鐵 霖,吳 柏 清,2

        (1.成都理工大學 旅游與城鄉(xiāng)規(guī)劃學院,四川 成都 610059; 2.四川省高校人文社會科學重點研究基地 青藏高原及其東緣人文地理研究中心,四川 成都 610059)

        0 引 言

        土地利用/覆被變化(LUCC)已成為現(xiàn)代地理學研究的核心,而土地利用格局變化則是LUCC研究的重要內容[1]。土地利用的動態(tài)演變是多種要素綜合作用的結果,地形因素作為基礎性因素之一,深度參與區(qū)域土地利用時空格局的演變過程[2]。土地利用的地形梯度特征研究越來越受到國內外學者的關注。近年來,不少學者從土地利用變化格局及其影響因素[2]、地形梯度效應[3]、時空演變規(guī)律[4]、生態(tài)系統(tǒng)服務價值變化[5]以及土地利用與地形因子相互關系[6-7]等方面為主開展研究。目前多借助DEM(Digital Elevation Model)提取坡度、坡向和高程等地形因子,來探討不同地形梯度下土地利用的變化情況[8]。但這些研究多聚焦于某個單一地形因子,具有一定局限性。研究方法多采用地形位、分布指數(shù)等方法[9-10],同時借助“3S”定量分析[11]、景觀格局指數(shù)[12]等。研究對象涵蓋省市縣[13],烏江流域[14]、喀斯特山區(qū)[15]、秦巴山區(qū)[16]等自然區(qū)域,以及環(huán)渤海、京津冀[17]等經(jīng)濟區(qū)域,但針對高山峽谷這一特殊山地形態(tài)區(qū)域的研究仍然少見。

        岷江上游地處中國自然地貌階梯中第一和第二階梯之間的過渡地帶,以高山峽谷地貌為主[18],復雜的地形造就了豐富的自然景觀,也形成了其獨特的土地利用格局,具有鮮明的地形梯度特征。同時,岷江上游也是重要的生態(tài)屏障區(qū),在岷江流域乃至長江上游都占據(jù)重要的生態(tài)戰(zhàn)略地位。相較于平原和丘陵低山地區(qū),其生態(tài)環(huán)境脆弱,耕地較少且更易受到地災脅迫。針對這些特征,基于地形梯度效應分析其土地利用時空格局,厘清土地利用在地形因子影響下的分布變化規(guī)律,對該地區(qū)生態(tài)環(huán)境、糧食安全和經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義[19]。因此,本文以岷江上游為研究區(qū),分析2000~2020年岷江上游土地利用在地形梯度上的變化及利用程度,以期促進土地資源的合理利用和經(jīng)濟社會跨越式可持續(xù)發(fā)展。

        1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源

        1.1 研究區(qū)概況

        岷江是長江上游支流之一,其上游處于川西高原東北邊緣與龍門山過渡帶[5](31°26′~33°16′N,102°59′~104°14′E),范圍大致與阿壩藏族羌族自治州的汶川縣、理縣、茂縣、黑水縣和松潘縣行政轄區(qū)重合,面積約為2.48萬km2(見圖1)。地勢西北高東南低,海拔在764~5 840 m之間,地形起伏大,土地利用以林地和草地為主。

        圖1 研究區(qū)位置Fig.1 Location of the study area

        1.2 數(shù)據(jù)來源與處理

        土地利用數(shù)據(jù)來源于Globeland 30(http:∥www.globallandcover.com),選取2000,2020年兩期數(shù)據(jù),其空間分辨率為30 m,總體精度為83.5%,Kappa系數(shù)為0.78,數(shù)據(jù)被劃分成為耕地、林地、草地、水域、建設用地及未利用地6種土地類型。同時結合Google Earth對其進行考察驗證對比,保證數(shù)據(jù)的精度。DEM來源于地理空間數(shù)據(jù)云平臺(http:∥www.gscloud.cn),分辨率為30 m,高程、坡度、地形位指數(shù)通過ArcGIS 10.8平臺提取得到(見圖2)。在ArcGIS 10.8中進行校正,統(tǒng)一采用WGS_1984坐標,Albers投影。

        圖2 岷江上游高程、坡度及地形位指數(shù)Fig.2 Elevation,slope and topographic index of upper Minjiang River

        將坡度、高程及地形位指數(shù)分級圖分別與2000,2020年的土地利用類型圖疊加,得到不同級別上的土地利用類型,計算出各地類在各級別上的優(yōu)劣分布。

        2 研究方法

        2.1 地形因子分級

        依據(jù)岷江上游的土地利用實際情況和地形特征,將高程、坡度和地形位指數(shù)進行分級。岷江上游高程在764~5 840 m之間,相對高程有5 000多m,對比發(fā)現(xiàn)在1 000 m以下和5 000 m以上土地利用結果較為單一,因此單獨劃分一級;1 000~5 000 m之間以1 000為相等間隔進行分級。坡度在0~88.34°之間,參考國土調查技術規(guī)程的坡度分級規(guī)則,結合岷江上游的實際特征,依次劃分6個等級。地形位指數(shù)通過公式(1) 計算得到,在0.21~2.28之間,在ArcGIS軟件中利用重分類工具按equal interval劃分方法,以0.35為間隔對應高程坡度的分級也分為6個等級(見表1)。

        表1 岷江上游高程、坡度及地形位指數(shù)分級

        2.2 地形位指數(shù)

        地形位能夠反應高程和坡度的綜合影響程度[20],可以定量分析土地利用變化空間格局與地形梯度的關系[21],計算公式為

        (1)

        2.3 地形梯度效應

        為了消除量綱帶來的影響,采用地形分布指數(shù)反映不同土地利用類型在各地形梯度上的分布情況[23],計算公式為

        P=(Sij∕Si)∕(Sj/S)

        (2)

        式中:P為分布指數(shù);Sij為第i種地類在第j級地形區(qū)的面積;Si為第i種地類總面積;Sj為第j級地形區(qū)總面積;S為研究區(qū)總面積。當P>1時,表示該地類在某級別地形區(qū)呈優(yōu)勢分布,指數(shù)越大,分布優(yōu)勢越大;當P=1時,表示該地類在某級別地形區(qū)的比重與研究區(qū)內該地類比重一致;當P<1時,表示該地類在某級別地形區(qū)呈劣勢分布,指數(shù)越小,分布劣勢越大。

        2.4 土地利用程度綜合指數(shù)

        量化展示不同地形等級下的土地利用程度的分布規(guī)律[24],計算公式為

        (3)

        式中:L為土地利用程度綜合指數(shù);n為土地利用類型數(shù)量;Ai為第i種地類的分級指數(shù);Ci為第i種地類的面積占總面積的比例。

        參考劉紀元等[25]設定的土地利用分級指數(shù),依據(jù)人類利用土地的強度,將土地利用程度分為4級進行分級賦值:建設用地為4,耕地為3,林地、草地和水域為2,未利用地為1。

        3 結果與分析

        3.1 土地利用變化

        3.1.1土地利用動態(tài)變化

        由表2可得,岷江上游土地利用類型以林地和草地為主,面積之和占岷江上游總面積的95%以上。2000~2020年間,林地減少最多,減少了218.73 km2。耕地、草地和水域均有小幅增加,分布增加了29.00,2.44,121.89 km2。建設用地呈現(xiàn)劇烈擴張趨勢,20 a間面積擴大約了4倍,2000~2020年增速達249.40%,主要是經(jīng)濟發(fā)展需要大量的建設用地。未利用地呈現(xiàn)減少趨勢,減少了7.93 km2,減少幅度為39.87%。

        表2 2000~2020年岷江上游土地利用變化

        3.1.2土地利用轉移圖譜

        由圖3可知,受地形限制,岷江上游耕地和建設用地相對較少且集中分布在河谷地帶;2000~2020年岷江上游耕地、林地、草地相互之間轉換劇烈,存在草地和耕地對林地擠壓現(xiàn)象。耕地的增加主要來源于林地和草地,建設用地的增加來源于耕地和草地;在空間上林地、草地轉為耕地主要發(fā)生在茂縣和汶川縣,耕地、草地轉為建設用地主要是在松潘縣、茂縣和汶川縣,且都發(fā)生在岷江上游的河谷地區(qū)。

        圖3 2000~2020年岷江上游土地利用轉移Fig.3 Land use transfer in upper reaches of Minjiang River from 2000 to 2020

        3.2 土地利用變化的高程梯度效應

        由圖4可知,除草地外,其余5種地類在2000~2020年間高程梯度的優(yōu)勢分布基本穩(wěn)定。① 耕地的分布指數(shù)隨著高程的增加而降低;在高程4 000 m以上為0,表明對應的高程區(qū)間沒有耕地分布;在高程2 000 m以下分布指數(shù)在5以上,是優(yōu)勢分布區(qū)域,這都表明耕地受到高程的限制,在高程低的地帶呈優(yōu)勢分布。2020年與2000年相比變化不明顯。② 林地在梯度1~6均有分布,在高程1 000~4 000 m是優(yōu)勢分布;林地的分布指數(shù)隨著高程級別的升高先增加后減少,2000~2020年林地的分布指數(shù)略有下降,這是由于“退耕還林”政策的實行,林地向更高的高度拓展,而高程太高不適宜樹木的生長,導致高海拔地區(qū)林地較少。③ 草地在高程分級上呈現(xiàn)先下降后上升趨勢,在高程4 000 m以上分布指數(shù)大于1;在高程1 000 m以下草地由2000年的優(yōu)勢分布變?yōu)?020年的劣勢分布,主要是經(jīng)濟建設需大量建設用地侵占草地。④ 水域優(yōu)勢分布在高程2 000 m以下和4 000 m以上;2000~2020年水域分布指數(shù)在1 000 m以下明顯上升,在高程5 000 m以上下降;這說明低高程地區(qū)水域有大量增加,而5 000 m以上水域主要為冰雪等。⑤ 建設用地優(yōu)勢分布在3 000 m以下,2020年的分布指數(shù)低于2000年,這表示隨著城市化,單一的建設用地降低,多種用地類型增加。⑥ 2000~2020年未利用地分布指數(shù)變化基本一致,優(yōu)勢分布在高程3 000~4 000 m,沒有明顯規(guī)律;此處未利用地主要是裸土地、高寒荒漠、苔原等,海拔較高,人類活動影響小。

        圖4 高程梯度上土地利用類型的分布指數(shù)Fig.4 Distribution index of land use types on elevation gradient

        3.3 土地利用變化的坡度梯度效應

        由圖5可知,土地利用類型主要在坡度0~25°分布集中;且在各等級優(yōu)勢分布均未發(fā)生變化。草地和耕地在坡度0~25°優(yōu)勢分布,建設用地、水域和未利用地在坡度0~15°優(yōu)勢分布,林地在坡度25°以上為優(yōu)勢分布。耕地、水域、建設用地和未利用地隨著坡度的增加,分布指數(shù)呈遞減趨勢;林地隨著坡度的增加,分布指數(shù)呈上升趨勢;而草地隨著坡度增加,分布指數(shù)呈倒“S”曲線,在2°~15°區(qū)域最高。2000~2020年,土地利用類型變化主要發(fā)生在0~2°區(qū)域,各地類分布指數(shù)在0~2°均有變化,耕地、草地和建設用地變化劇烈,表明人類活動影響隨坡度增加而減小。

        圖5 坡度梯度上土地利用類型的分布指數(shù)Fig.5 Distribution index of land use types on slope gradient

        3.4 土地利用變化的地形位梯度效應

        由圖6可知,2000~2020年,耕地在1~4級集中分布,1~3級上為優(yōu)勢分布,在地形位梯度上逐漸減少;2020年與2000年相比,在第1級上顯著減少,說明經(jīng)濟發(fā)展在第1級上侵占了大量耕地,耕地在1~3級別上分布指數(shù)下降(在1級別下降最明顯,由18.05下降到13.45),在4~6級別上呈上升(在4級別上由0.34上升到0.36),說明耕地有向高地形位級別發(fā)展趨勢。林地分布指數(shù)在地形位梯度上先上升后減少的趨勢,優(yōu)勢分布在3~4級別;表明林地主要集中在中、高地形位區(qū);2000~2020年林地分布指數(shù)在地形位上基本無變化。草地分布指數(shù)在地形位梯度上逐漸上升,從時間上看在第1級別上變化劇烈,可能與“退耕還林”政策有關。水域分布指數(shù)在地形位梯度上先減少后上升,優(yōu)勢分布在1~2和5~6級別;2020年與2000年相比在第1級別上增加,在第6級別上減少。建設用地分布指數(shù)在地形位梯度上逐漸減少,在5~6級別上為0,表明沒有建設用地分布;在1~3級別上分布指數(shù)變化幅度大,表明建設用地的分布受到高程和坡度的制約影響大;與2000年相比,2020年在第1級別上分布指數(shù)有明顯上升,符合建設用地向低海拔和平坦地區(qū)發(fā)展趨勢。未利用地分布指數(shù)在地形位梯度上先上升后下降,在2~3級別上優(yōu)勢分布;2000~2020年除在第2級別上有減少外,其余級別上無明顯變化。

        圖6 地形位梯度上土地利用類型的分布指數(shù)Fig.6 Distribution index of land use types on topographic gradient

        3.5 土地利用程度的地形梯度分析

        2000~2020年隨地形位指數(shù)的增加,岷江上游土地利用程度綜合指數(shù)在地形位梯度上呈減小的趨勢(見圖7)。主要是因為高地形位指數(shù)區(qū)域坡度大、海拔高,對其區(qū)域的開發(fā)難度就大,以林地和草地為主,土地利用程度綜合指數(shù)就小。土地利用程度指數(shù)在第3級別之后趨于平緩,說明在這范圍內土地利用形式較單一。近20 a間,岷江上游土地利用程度綜合指數(shù)在1~3級地形位有所增加,而在3~6級地形位無明顯變化,這主要是因為經(jīng)濟快速發(fā)展,人類對土地利用形式影響較大,使得坡度和海拔較低區(qū)域的城市和新農村建設增多。

        圖7 土地利用程度綜合指數(shù)Fig.7 Land utilization degree index

        對2000,2020年土地利用數(shù)據(jù)采用ArcGIS漁網(wǎng)工具,分別計算各地類在1 km×1 km柵格內的比例,計算土地利用程度綜合指數(shù)(見圖8)。從縣域上看,2020年松潘縣土地利用程度較2000年增加明顯,茂縣、理縣、汶川縣土地利用程度均有提高,而黑水縣與其他四縣相比土地利用程度最低。對比岷江上游土地利用分類圖,可以看出土地利用程度綜合指數(shù)高的地區(qū)集中在建設用地密集的區(qū)域,且沿岷江及其支流分布,集中在河谷地區(qū);在草地、林地集中分布的區(qū)域土地利用程度綜合指數(shù)小。與2000年相比,2020年土地利用程度綜合指數(shù)高值更高,低值更低;土地利用程度綜合指數(shù)高值的區(qū)域增加明顯且聚集性更強。這說明隨著時間推移,岷江上游土地利用方式向更加合理和穩(wěn)定的方向發(fā)展。

        圖8 土地利用程度綜合指數(shù)分布Fig.8 Comprehensive index distribution of land use degree

        4 討 論

        岷江上游地區(qū)屬川西高原,具有獨特的地理位置和自然條件。隨著退耕還林(草)工程的實施,2000~2020年岷江上游主要表現(xiàn)在中高和高地形區(qū)域草地面積的增加;而林地呈減少趨勢,主要是受“汶川大地震”、鄉(xiāng)村振興建設等影響。雖然退耕還林(草)持續(xù)實施,但耕地仍出現(xiàn)了小幅度的增加,主要是由于岷江上游地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展,城市化建設,人口增加需要大量的耕地[26];耕地的分布更加集中,主要在低海拔、低坡度地區(qū)。

        和平原地區(qū)相比,岷江上游的土地利用類型受地形的影響更加顯著。在自然環(huán)境的制約和人為活動的影響下,不同地類在地形梯度上的分布變化,體現(xiàn)了對不同地形的適應。2000~2020年岷江上游耕地在海拔2 000~3 000 m、坡度25~35°、地形位0.9~1.24的區(qū)域增加最大,建設用地在海拔1 000~2 000 m、坡度2~15°、地形位0.9~1.24范圍增加最大;這體現(xiàn)了人類活動的范圍受到海拔、坡度等因素影響,在不同地形梯度上的分布差異明顯,對地形有較強的選擇性[27]。與其他地類相比,草地和林地能夠分布在更高的海拔和坡度上,這主要是草和樹木的生長特性決定的。同時也發(fā)現(xiàn)一些問題:在坡度25°以上仍有耕地的存在,且呈增加趨勢,應及時調查原因,進一步實施退耕還林(草),保護生態(tài)環(huán)境,防止水土流失,實現(xiàn)土地資源合理優(yōu)化配置。

        5 結 論

        (1) 岷江上游土地利用類型以草地和林地為主,建設用地和未利用地占比最小。2000~2020年,耕地、草地、水域和建設用地呈增加趨勢,而林地和未利用地呈減少趨勢,耕地、林地、草地三者相互之間轉換劇烈。

        (2) 岷江上游各地類在地形梯度上差異顯著,對地形有較強的選擇性。2000~2020年土地利用變化主要發(fā)生在各地類優(yōu)勢分布區(qū)域,即海拔4 000 m以下,坡度35°以下,地形位指數(shù)1.59以下的區(qū)域。

        (3) 岷江上游土地利用程度綜合指數(shù)隨著地形位的增加而下降,后趨于平緩。在低地形位的區(qū)域2020年的土地利用程度綜合指數(shù)高于2000年,表明地形是影響土地利用程度的因素之一。從空間上看,2000~2020年岷江上游地區(qū)人類活動的主要區(qū)域仍主要集中在河谷地區(qū)。

        岷江上游地區(qū)屬高山峽谷的地貌,同時又是重要的生態(tài)屏障,對經(jīng)濟發(fā)展帶來了巨大難度,不宜大規(guī)模開發(fā)土地資源。通過對岷江上游土地利用的地形梯度研究可知,今后應集中規(guī)模發(fā)展河谷經(jīng)濟,生態(tài)農業(yè)等,減少人為的生態(tài)環(huán)境破壞。重點關注低地形位區(qū)域的土地利用變化,在低地形位區(qū)域應控制耕地開墾和限制建設用地的盲目擴張;對中高地形位區(qū)域切實落實水土保持、退耕還林(草)等措施,避免開發(fā)。依據(jù)地形特征,注重各地類的空間布局,最終實現(xiàn)可持續(xù)協(xié)調發(fā)展。

        猜你喜歡
        耕地
        自然資源部:加強黑土耕地保護
        我國將加快制定耕地保護法
        堅決落實耕地保護“軍令狀” 牢牢掌握糧食安全主動權
        浙江人大(2022年4期)2022-04-28 21:37:09
        保護耕地
        北京測繪(2021年12期)2022-01-22 03:33:36
        新增200億元列入耕地地力保護補貼支出
        耕地保護需要強化系統(tǒng)觀念
        耕地種田也能成為風景
        當代陜西(2019年10期)2019-06-03 10:12:12
        耕地時節(jié)
        扎緊四個“口袋” 打造耕地保護新常態(tài)
        耕地質量
        中國農資(2014年13期)2014-02-06 16:06:06
        国产在线观看午夜视频| 免费人成在线观看播放国产| 国产码欧美日韩高清综合一区 | 69精品免费视频| 亚洲一码二码在线观看| 国产三级黄色免费网站| 一本本月无码-| 亚洲一区欧美二区| 美女露屁股无内裤视频| 国产成人精品一区二三区孕妇| 狼人青草久久网伊人| 欧美日韩国产色综合一二三四| 亚洲av综合色区久久精品天堂| 亚洲97成人在线视频| 青春草在线视频免费观看| 日本高清www午色夜高清视频| 一本一道久久a久久精品综合| 99久久人妻无码精品系列蜜桃| 国产精品一区二区三区女同| 在线人成视频播放午夜| av在线亚洲欧洲日产一区二区| 亚洲日韩精品久久久久久| av国产免费在线播放| 色多多性虎精品无码av| 男女18禁啪啪无遮挡| 亚洲最大av免费观看| 偷拍美女上厕所一区二区三区| 国产精品户外野外| 国产一级毛片卡| 日韩精品一区二区三区av| 人妻熟妇乱又伦精品hd| 欧美成年黄网站色视频| 国产精品一区二区AV不卡| 日本精品免费看99久久| 国产成人亚洲精品青草天美 | 男人边做边吃奶头视频| h国产视频| 亚洲精品女优中文字幕| 天天做天天爱夜夜爽毛片毛片| 国产精品亚洲综合色区韩国| 视频二区 无码中出|