關(guān)鍵詞:土地利用;時(shí)空變化;隴南市;2000—2020年中圖分類(lèi)號(hào):F301.24 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.3969/j. issn. 1000-0941.2025.07.001引用格式:,,,等.2000—2020年隴南市土地利用時(shí)空變化特征[J].中國(guó)水土保持,2025(7):1-4.
土地資源是人類(lèi)賴(lài)以生存和發(fā)展的重要資源,人類(lèi)對(duì)土地資源的開(kāi)發(fā)利用導(dǎo)致土地覆蓋發(fā)生變化,從而對(duì)陸地生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生重要影響[1-2]。土地利用動(dòng)態(tài)變化包括土地資源數(shù)量、質(zhì)量和土地利用類(lèi)型在時(shí)間維度和空間維度的變化及未來(lái)需求變化[3]。伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展,土地利用時(shí)空變化已成為城市規(guī)劃、土地整治、生態(tài)環(huán)境治理、區(qū)域氣候變化等領(lǐng)域的重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容。有的學(xué)者利用遙感和地理信息技術(shù)對(duì)自然流域[4-6]、行政區(qū)劃[7-8]、地形地貌[9]、網(wǎng)格單元[10]、生產(chǎn)建設(shè)區(qū)域[11]等不同尺度的土地利用時(shí)空變化特征進(jìn)行了研究;有的學(xué)者對(duì)土地利用方式變化的驅(qū)動(dòng)因素開(kāi)展了研究,得出人口、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、工業(yè)發(fā)展、國(guó)家政策等綜合作用驅(qū)動(dòng)土地利用方式在時(shí)空維度上發(fā)生變化[12-14]。本研究借鑒已有研究成果,利用土地利用動(dòng)態(tài)度、轉(zhuǎn)移矩陣、土地利用程度等,定量分析隴南市土地利用時(shí)空變化特征,旨在為市域國(guó)土空間規(guī)劃提供參考依據(jù)
1 研究區(qū)概況
隴南市位于甘肅省東南部、甘陜川“金三角”地帶,地理位置 32°38′~34°31′N,104°01′~106°35′E ,轄武都區(qū)、宕昌縣、文縣、康縣、成縣、徽縣、禮縣、西和縣、兩當(dāng)縣等1區(qū)8縣。地勢(shì)西北高、東南低,是甘肅省唯一的長(zhǎng)江流域地區(qū),境內(nèi)分布有白龍江、西漢水、白水江、岷江等河流,年均降水量 600mm ,水資源豐富、水量充沛。氣候在橫向分布上分屬北亞熱帶、暖溫帶、中溫帶三個(gè)類(lèi)型
2 數(shù)據(jù)來(lái)源
本研究中的土地利用數(shù)據(jù)來(lái)源于資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)平臺(tái)(https://www.resdc.cn/Default.aspx)2000年、2010年、2020年三期數(shù)據(jù),空間分辨率為 30m ,利用GIS技術(shù)重分類(lèi)為耕地、林地、草地、水域、建設(shè)用地、未利用地6個(gè)一級(jí)地類(lèi)。
3 研究方法
3.1 土地利用動(dòng)態(tài)度
土地利用隨時(shí)間變化可由單一土地利用動(dòng)態(tài)度和綜合土地利用動(dòng)態(tài)度來(lái)表達(dá)[3],其公式分別為
式中: K 為某一時(shí)期內(nèi)單一土地利用動(dòng)態(tài)度; Ua 為初期某類(lèi)土地利用面積,單位 km2 : Ub 為末期某類(lèi)土地利用面積,單位 km2 T 為某類(lèi)土地利用變化時(shí)段,單位 a;Lc 為綜合土地利用動(dòng)態(tài)度; Ui 為初期第 i 類(lèi)土地利用面積,單位 km2 : ΔUi-j 為 T 時(shí)段內(nèi)第 i 類(lèi)土地利用面積轉(zhuǎn)化為第 j 類(lèi)土地利用面積的絕對(duì)值,單位km2;n 為土地利用總類(lèi)型數(shù)。
3.2土地利用轉(zhuǎn)移矩陣
土地利用轉(zhuǎn)移矩陣是利用二維矩陣探究?jī)蓚€(gè)時(shí)相不同的土地利用類(lèi)型之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系,能直觀反映各土地利用類(lèi)型相互轉(zhuǎn)移的方向及面積[15-16] 。
3.3 土地利用程度
參照莊大方等[17研究成果,基于土地利用程度極限,將土地利用程度劃分為4類(lèi)土地利用級(jí),并對(duì)每一種利用級(jí)賦予分級(jí)指數(shù)(見(jiàn)表1)。
利用分級(jí)指數(shù)可求得土地利用程度綜合指數(shù),其公式為
式中: La 為土地利用綜合程度指數(shù),值域?yàn)?100~400 Ak 為第 k 級(jí)土地利用程度分級(jí)指數(shù); Ck 為第 k 級(jí)土地
利用面積占比; m 為土地利用總級(jí)數(shù)。
4結(jié)果與分析
4.1隴南市土地利用現(xiàn)狀時(shí)空分布
利用GIS 技術(shù),提取隴南市 2000 年、2010 年、2020年三期土地利用面積數(shù)據(jù),并計(jì)算各地類(lèi)面積占比,結(jié)果見(jiàn)表2。2000—2020年隴南市土地利用類(lèi)型為耕地、林地、草地、水域、建設(shè)用地、未利用地,其中草地分布最為廣泛,占比 42% 左右,主要分布在東部(見(jiàn)圖1);其次為林地,占比 30% 以上,主要分布在東北部、東南部和西北部;耕地占比 25% 以上,主要分布在東北部和中部;建設(shè)用地占比 1% 左右,大部分成不規(guī)則條狀、片狀分布在中東部,部分分布在水域兩邊;水域占比不到 0.5% ,主要呈東南向西北、北向南的線狀分布;未利用地占比最小,主要在北部零散分布。2000一2020年,各地類(lèi)利用面積變化不大,但也呈現(xiàn)一定的變化特征,耕地呈逐年減少趨勢(shì),林地呈先增后減趨勢(shì),草地、水域、建設(shè)用地、未利用地占比均呈逐年增加趨勢(shì)。
4.2 隴南市土地利用動(dòng)態(tài)變化
1)2000—2020年隴南市單一土地利用動(dòng)態(tài)度:耕地各時(shí)段內(nèi)均為負(fù)值,表明耕地面積在逐年減少,且在2000—2010年減少速度最快 (-0.25% );林地在2000—2010年面積增加較快 (0.09%) ),在2010—2020年面積減少,但在2000—2020 年總體呈增加趨勢(shì);草地、水域、建設(shè)用地和未利用地各時(shí)段內(nèi)面積均呈增加態(tài)勢(shì),總體增加速度依次為未利用地 gt; 建設(shè)用地 gt; 水域 gt; 草地(見(jiàn)表3)。
4.3 隴南市土地利用轉(zhuǎn)移變化
1)2000—2010年,隴南市耕地、林地、草地均向其他地類(lèi)發(fā)生轉(zhuǎn)移,水域和建設(shè)用地未向未利用地發(fā)生轉(zhuǎn)移,未利用地未向耕地、水域、建設(shè)用地發(fā)生轉(zhuǎn)移(見(jiàn)表4);耕地轉(zhuǎn)出最多,為 391.62km2 ,主要轉(zhuǎn)入草地、林地、建設(shè)用地,轉(zhuǎn)人面積分別為266.40、68.29、48.82km2 ;至2010年耕地減少 171.36km2 ,其他地類(lèi)呈增加態(tài)勢(shì),林地、建設(shè)用地、草地、未利用地、水域分別增加 73.65,49.29,33.90,13.44,1.08km2 。
2)2010一2020年,各土地利用類(lèi)型之間均發(fā)生了轉(zhuǎn)移,耕地和林地向草地轉(zhuǎn)移面積 328.58km2 ,同時(shí)草地向耕地和林地轉(zhuǎn)移面積 239.63km2 ,草地轉(zhuǎn)人高于轉(zhuǎn)出;至2020年耕地、林地面積分別減少了135.42,12.61km2 ,其他地類(lèi)呈增加態(tài)勢(shì),草地、建設(shè)用地、未利用地、水域分別增加73.43、55.69、14.51、4.40km2 (見(jiàn)表4)。
3)從2000一2020年整體來(lái)看,耕地、林地、草地三者之間轉(zhuǎn)移較大,這與隴南農(nóng)林產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整及土地退化有關(guān);其他地類(lèi)向建設(shè)用地的轉(zhuǎn)入較大,這與隴南城鎮(zhèn)化進(jìn)程加速有關(guān);耕地面積呈逐年減少趨勢(shì);林地面積2000—2010 年期間明顯增加,2010—2020 年呈微弱減少趨勢(shì);除耕地和林地外,其他地類(lèi)面積呈逐年增加趨勢(shì),其中建設(shè)用地、草地面積增加多,未利用地、水域面積增加少。
4.4隴南各縣(區(qū))土地利用程度分析
2000—2020年隴南各縣(區(qū))土地利用程度綜合指數(shù)變化范圍為 202.76~246.99 、總體變化率范圍為0.02%~16.37% (見(jiàn)表5)。兩當(dāng)縣在2000年土地利用程度綜合指數(shù)全市最高(214.61),此后土地利用變化少,在2010年和2020年卻為隴南最低;徽縣、宕昌縣土地利用程度綜合指數(shù)逐漸增加;其他縣(區(qū))土地利用程度綜合指數(shù)均表現(xiàn)為先增加后減少。禮縣土地利用程度綜合指數(shù)變化率最高( 16.37% ),兩當(dāng)縣最低 (0.02%) ,兩縣相差較大(16.35個(gè)百分點(diǎn))。20a來(lái)隴南各縣(區(qū))土地利用程度變化速度差異明顯,其中禮縣土地利用程度變化最快,兩當(dāng)縣最慢。2000 年說(shuō)明2000—2010年隴南市各縣(區(qū))土地利用程度變化率高。此外,從空間上來(lái)看,隴南市土地利用程度時(shí)空分異特征明顯,土地利用程度較高的地區(qū)主要集中在隴南東部和中部偏南的區(qū)域,如西和縣、禮縣(見(jiàn)圖2)。
5 結(jié)論
1)耕地、林地、草地、水域、建設(shè)用地、未利用地在隴南市均有分布,其中草地分布最為廣泛,面積占隴南市土地面積的 42% 左右;2000—2020年,各地類(lèi)利用面積變化不大,但也呈現(xiàn)一定的變化特征,耕地呈逐年減少趨勢(shì),林地呈先增后減趨勢(shì),草地、水域、建設(shè)用地、未利用地均呈逐年增加趨勢(shì)。土地利用面積變化的原因是部分土地退化、城市化進(jìn)程加速、農(nóng)林產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、生態(tài)環(huán)境綜合整治等。
2)2000—2020年,單一土地利用動(dòng)態(tài)度中只有耕地為負(fù)值,其他各地類(lèi)均為正值,各地類(lèi)變化速度為未利用地gt;耕地gt;建設(shè)用地gt;水域 gt; 草地gt;林地。綜合土地利用動(dòng)態(tài)度2000—2010年、2010—2020 年相差不大,表明這兩時(shí)段內(nèi)各土地利用變化基本一致。
3)耕地、林地、草地、建設(shè)用地相互轉(zhuǎn)移幅度最大,其中耕地轉(zhuǎn)出多于轉(zhuǎn)人,導(dǎo)致耕地面積逐年減少。2000—2020年隴南各縣(區(qū))土地利用程度綜合指數(shù)變化范圍為 202.76~246.99 ,變化率為 0. 02% \~16.37% ,2000年隴南各縣(區(qū))土地利用程度綜合指數(shù)絕大多數(shù)明顯低于2010年和2020年,2010年和2020年基本一致,2000—2010 年是隴南市土地利用程度變化率高的時(shí)段
參考文獻(xiàn):
[1]祁元,王一謀,王建華,等.寧夏土地利用時(shí)、空變化及其驅(qū)動(dòng)機(jī)制[J].冰川凍土,2005,27(6):899-906.
[2]何春陽(yáng),張金茜,劉志鋒,等.1990—2018年土地利用/覆蓋變化研究的特征和進(jìn)展[J].地理學(xué)報(bào),2021,76(11):2730-2748.
[3]王秀蘭,包玉海.土地利用動(dòng)態(tài)變化研究方法探討[J].地理科學(xué)進(jìn)展,1999,18(1):81-87.
[4]張?jiān)姇裕瑥埧C?,張文康,?泛珠江流域土地利用時(shí)空變化特征及驅(qū)動(dòng)因子[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2020,31(2):573-580.
[5]王欣珂,林弘,謝香群,等.閩江流域土地利用時(shí)空變化特征及驅(qū)動(dòng)因子分析[J].生態(tài)科學(xué),2023,42(4):171-181.
[6]王計(jì)平,程復(fù),汪亞峰,等.生態(tài)恢復(fù)背景下無(wú)定河流域土地利用時(shí)空變化[J].水土保持通報(bào),2014,34(5):237-243.
[7]王興丹,劉普幸,耿夢(mèng)蝶,等.土地利用時(shí)空變化的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因子及其影響趨勢(shì):以武威市為例[J].中國(guó)環(huán)境科學(xué),2023,43(12) :6583-6591.
[8]王林燕,湯江龍,張曉平.2000—2020年南昌市土地利用時(shí)空變化及其生態(tài)環(huán)境效應(yīng)[J].水土保持通報(bào),2022,42(4) :286-292,329.
[9]幸瑞桑,周啟剛,李輝,等.基于地形梯度的三峽庫(kù)區(qū)萬(wàn)州區(qū)土地利用時(shí)空變化分析[J].水土保持研究,2019,26(2):297-304.
[10]鄂子驥,阿里木江·卡斯木,買(mǎi)買(mǎi)提江·買(mǎi)提尼亞孜,等.基于網(wǎng)格單元的西北干旱區(qū)城市土地覆被/土地利用時(shí)空變化研究:以新疆喀什市為例[J].干旱區(qū)地理,2018,41(3):625-633.
[11]常小燕,李新舉,刁海亭.礦區(qū)土地利用時(shí)空變化及重心轉(zhuǎn)移分析[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2021,42(2) :41-48.
[12]李菊榮,王延華,唐湘玲,等.新疆瑪納斯河流域土地利用變化特征及影響因素研究[J].土壤通報(bào),2018,49(1):61-68.
[13]李亞麗,楊粉莉,楊聯(lián)安,等.近40a榆林市土地利用空間格局變化及影響因素分析[J].干旱區(qū)地理,2021,44(4):1011-1021.
[14]李忠鋒,王一謀,馬安青.準(zhǔn)格爾旗土地利用變化與影響因素分析[J].水土保持通報(bào),2003,23(3):42-44,47.
[15]劉瑞,朱道林.基于轉(zhuǎn)移矩陣的土地利用變化信息挖掘方法探討[J].資源科學(xué),2010,32(8):1544-1550.
[16]張建國(guó),李晶晶,殷寶庫(kù),等.基于轉(zhuǎn)移矩陣的準(zhǔn)格爾旗土地利用變化分析[J].水土保持通報(bào),2018,38(1):131-134.
[17]莊大方,劉紀(jì)遠(yuǎn).中國(guó)土地利用程度的區(qū)域分異模型研究[J].自然資源學(xué)報(bào),1997,12(2):105-111.