三江源地區(qū)土地利用程度的時空變化分析

　　摘 要: 三江源地區(qū)位于我國青海省南部，是黃河、長江和瀾滄江的源頭區(qū)域。本研究利用該區(qū)域 1995、 2005 和 2015 年三個時段的遙感影像，分析了該區(qū)域土地類型以及利用程度在時間和空間維度的變化特征。 結(jié)果表明: 1995—2015 年研究區(qū)建筑用地和耕地的面積明顯增加，而林地、草地和水體的面積持續(xù)下降; 研究 區(qū)各縣土地利用程度在時間和空間維度上的變化差異顯著，建筑用地和耕地是研究區(qū)各市縣變化強(qiáng)度較大 類型，主要的土地利用類型草地相對變化率在甘德縣最高，久治縣最低。20 年間三江源地區(qū)的土地利用程度 一直處于上升趨勢，經(jīng)濟(jì)驅(qū)動土地利用的深度廣度不斷增大，同時，環(huán)境生態(tài)保護(hù)的力度也在加強(qiáng)，自然生態(tài) 資源的質(zhì)量也在逐漸提高。

　　關(guān)鍵詞: 土地利用程度; 空間變化; 動態(tài)度; 三江源地區(qū)

　　土地利用的變化在全球環(huán)境變化的研究中占有重要作用[1-4]。土地利用變化是相當(dāng)復(fù)雜的過程。 土地利用的變化主要表現(xiàn)在不同土地類型間的相互轉(zhuǎn)化。在時間序列的變化上受到人類活動的影響而 改變。國內(nèi)外針對土地利用的時空變化進(jìn)行了不同方面的研究，土地變化預(yù)測模型在不同尺度和不同 區(qū)域進(jìn)行了實(shí)證，這些研究對于制定區(qū)域環(huán)境保護(hù)政策以及可持續(xù)發(fā)展具有重要意義[5-9]。

　　在青藏高原地區(qū)研究土地利用變化的空間差異性，為全球高原高寒地區(qū)土地利用變化的評估提供 了寶貴的信息，也是未來土地利用變化研究領(lǐng)域的重要發(fā)展方向[10-18]。研究通過揭示土地利用變化的 空間和時間特征的變化特征，定量的分析人口、經(jīng)濟(jì)、文化、社會及政治等各種驅(qū)動因素，以期能夠預(yù)測 未來土地利用變化趨勢和產(chǎn)生的生態(tài)與社會效應(yīng)，并對土地利用的格局進(jìn)行合理配置和科學(xué)規(guī)劃，維護(hù) 自然資源的多樣性，為我國民族地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展提供決策支持。 三江源地區(qū)地處青藏高原地區(qū)，該區(qū)域土地利用程度的變化對于高原高寒地區(qū)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)具 有重要意義[19-22]。

　　本文基于 1995、2005 和 2015 年的遙感影像，建立了土地利用空間數(shù)據(jù)集; 基于土地 利用的強(qiáng)度動態(tài)變化模型，分析了研究區(qū) 20 年來土地利用變化的幅度、速度、轉(zhuǎn)化類型及其空間分布， 以期為該區(qū)域土地合理利用、生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展提供決策支持與科學(xué)依據(jù)。

　　1 研究區(qū)域

　　三江源地區(qū)位于青海省南部，也是我國黃河、長江和瀾滄江—湄公河的發(fā)源區(qū)( 簡稱“三江源”) ，地 處青藏高原區(qū)，地理坐標(biāo)為東經(jīng) 89°24' ～102°23'，北緯 31°39' ～36°16'之間，海拔 3450～6621 m。行政區(qū)域包括玉樹藏族自治州和果洛藏族自治州以及海南藏族自治州的興海、同德兩縣; 黃南藏族自治州的澤 庫、河南縣; 格爾木市的唐古拉鄉(xiāng)，共 16 縣 1 鄉(xiāng) �？偯娣e達(dá) 35. 8×104 km2 。研究區(qū)域內(nèi)的主要民 族為藏族。

　　2 研究方法

　　2. 1 數(shù)據(jù)處理

　　研究采用 1995、2005 和 2015 年三個時段的 Landsat TM/ETM 遙感影像，結(jié)合研究區(qū)域地形圖、植 被、土壤、水系等專題圖件資料進(jìn)行分析。依據(jù)區(qū)域土地利用類型的特征，將分類系統(tǒng)分為兩級。一級 分 6 類為: 林地、草地、耕地、水體、建筑用地和未利用土地，二級對一級的各類進(jìn)行了細(xì)化。本研究采用 一級分類體系，并選擇不同景觀空間分析指數(shù)，即: 平均斑塊面積( AREA_MN) ，香農(nóng)多樣性指數(shù)( SHDI) ，散步與并列指數(shù)( IJI) ，蔓延度( CONTAG) ，香農(nóng)均勻度指數(shù)( SHEI) ，斑塊密度( PD) ，計(jì)算了研究 區(qū)不同州和不同縣區(qū)的景觀空間指數(shù)，并分析了景觀空間結(jié)構(gòu)的動態(tài)變化。

　　3 結(jié)果與分析

　　3. 1 土地利用變化動態(tài)度的時空差異

　　1995 年—2015 年三江源地區(qū)各縣土地利用類型動態(tài)度，不同土地利用類型的動態(tài)度在空間 和時間維度上具有明顯的差異性。1995—2005 年耕地的動態(tài)度 R<1 的區(qū)域只有同德縣，動態(tài)度僅為 0. 0678，該區(qū)域耕地面積的變化低于平均值。其余各縣動態(tài)度 R> 1，其中治多縣最高，其動態(tài)度為 2. 1094。1995 年—2005 年林地的動態(tài)度 R>1 的區(qū)域有唐古拉鄉(xiāng)，甘德縣，澤庫縣。最高的是同德縣。 R<1 的縣中值最低的是曲麻萊縣，為 0. 9301。

　　1995 年—2005 年草地的動態(tài)度 R<1 縣多于 R> 1 的縣， 動態(tài)度最低的是甘德縣，R 為 0. 5741。動態(tài)度最高的是瑪沁縣，R 為 1. 0839。1995 年—2005 年水域動 態(tài)度的差異較明顯，動態(tài)度 R<1 的縣和 R> 1 縣各占一半，動態(tài)度最高的區(qū)域?yàn)榍�麻萊縣，R 為 2. 6221。 唐古拉鄉(xiāng)的 R 值 最小。

　　1995 年—2005 年建筑用地動態(tài)度僅興�？h高于全區(qū)，其 R 為 1. 0723，唐古拉 鄉(xiāng)最低，R 為 0. 6579。 2005 年—2015 年耕地動態(tài)度 R>1 的縣有瑪沁縣、玉樹縣和同德縣，其中同德縣的耕地面積相對變 化最高。R<1 的縣域中治多縣最低，其動態(tài)度為 0. 3934。2005 年—2015 年林地相對變化 R<1 的縣多 于 R>1 的縣，且相對于 1995 年—2005 年間要少，最高的是班瑪縣，R 為 1. 1061，表明各縣土地利用類型 變化幅度趨于平穩(wěn)。

　　2005 年—2015 年耕地的動態(tài)度 R> 1 的縣有 16 個，其中甘德縣最高，R 為 1. 5058。 久治縣最低，其動態(tài)度為 0. 8301。2005 年—2015 年水域動態(tài)度 R<1 的縣僅為澤庫縣和唐古拉鄉(xiāng)，動態(tài) 度 R> 1 最高的是澤庫縣，R 為 1. 4951。2005 年—2015 年建筑用地動態(tài)度各縣的值均低于全區(qū)水平，其 中甘德縣最低，R 僅為 0. 9831。玉樹縣最高，R 為 0. 9982。

　　3. 2 土地利用程度綜合指數(shù)的時空變化

　　土地利用程度綜合指數(shù)反映了土地利用的深度和廣度，是人類活動與自然因素影響的綜合效應(yīng)的 表征。根據(jù)該指數(shù)模型對研究區(qū) 1995 年、2005 年和 2015 年的土地利用程度綜合變化指數(shù)進(jìn)行了計(jì) 算。1995 年—2005 年黃河源區(qū)和瀾滄江源區(qū)的綜合指數(shù)△L>0，說明區(qū)域的土地利用程 度處于發(fā)展期，而長江源區(qū)△L<0，說明土地利用程度處于調(diào)整期。

　　三個流域土地利用變化量△L 與土 地利用程度的變化率( R) 的空間維度的分布和時間維度的變化趨勢相似。1995 年—2005 年各州土地 利用程度空間差異顯著，除了玉樹藏族自治州呈下降趨勢，其他各州處于增加的趨勢。土地利用程度增 加最明顯的為黃南藏族自治州，△L = 3. 3780。

　　3. 3 土地利用程度的空間差異

　　1995 年—2005 年間土地利用程度有一半縣區(qū)處于發(fā)展期( R>0) ，50%的縣土地利用程度處于衰退 期或調(diào)整期，只有瑪沁縣和唐古拉鄉(xiāng)處于發(fā)展期，分別有△L>6 和△L>4，增加顯著。土地利用程度變 化率 R < 0 的 縣 有 班 瑪 縣 ( - 0. 000 013) ，達(dá) 日 縣 ( - 0. 000 109) ，久 治 縣 ( - 0. 000 042) ，瑪 多 縣 ( -0. 008 172) ，曲麻 萊 縣 ( - 0. 022 297 ) ，同 德 縣 ( - 0. 035 056 ) ，雜 多 縣 ( - 0. 002 574 ) ，澤 庫 縣 ( -0. 012 741) 。土地利用程度的變化率( R) 與土地利用變化量△L 在時間 和空間維度的變化趨勢基本一致。

　　4 討 論

　　本文利用 1995、2005 和 2015 年期土地利用的分類數(shù)據(jù)，通過土地動態(tài)模型的分析，研究三江源地 區(qū)土地利用變化在空間維度和時間維度上的差異。研究發(fā)現(xiàn)三江源地區(qū)各個流域，各州和各縣之間的土地利用動態(tài)存在著明顯的分異特征。1995 年—2015 年期間海南藏族自治州的耕地相對變化率最高， 玉樹藏族自治州最低; 果洛藏族自治州的草地相對變化率最高，玉樹藏族自治州最低; 黃南藏族自治州 的林地相對變化率最高，玉樹藏族自治州最低; 海南藏族自治州的建筑用地相對變化率最高。

　　黃河源區(qū)比長江源區(qū)的土地利用動態(tài)度高，瀾滄江源區(qū)最低。土地利用程度的時空變化分析表明，土地利用程度綜合指數(shù)在 1995 年—2015 期間呈上升趨勢，但在不同源區(qū)和不同的州縣差異明顯，在兩個時間段的分析中發(fā)現(xiàn)，2005 年—2015 年的上升趨勢有所放緩，說明濫墾過牧在一定程度上造成草地面積的減少，而退耕還林( 草) 等政策的實(shí)施，改善了研究區(qū)的生態(tài)狀況。

　　地理論文投稿刊物：地理學(xué)報(bào)于1934年創(chuàng)刊，由中國科學(xué)院主管，刊登的主要內(nèi)容包括能反映地理學(xué)科最高學(xué)術(shù)水平的最新研究成果，地理學(xué)與相關(guān)學(xué)科的綜合研究進(jìn)展，地理學(xué)各分支學(xué)科研究前沿理論，與國民經(jīng)濟(jì)密切相關(guān)并有較大應(yīng)用價(jià)值的地理科學(xué)論文。希望地理學(xué)相關(guān)人員積極向雜志投稿。

　　20 年來興�？h，治多縣等已經(jīng)從發(fā)展期進(jìn)入調(diào) 整期。同德縣進(jìn)入發(fā)展期�，敹嗫h，雜多縣等處于調(diào)整期。研究時段內(nèi)黃南藏族自治州和果洛藏族自治 州處于發(fā)展期，玉樹藏族自治州處于調(diào)整期，海南藏族自治州從發(fā)展期進(jìn)入調(diào)整期。長江源區(qū)從調(diào)整期進(jìn) 入發(fā)展期，黃河源區(qū)則處于發(fā)展期，而瀾滄江源則從發(fā)展期進(jìn)入調(diào)整期。土地利用程度的動態(tài)分析為我國 少數(shù)民族地區(qū)的生態(tài)文明建設(shè)與可持續(xù)管理提供了有效的技術(shù)支持。

　　參考文獻(xiàn):

　　[1] 陳浩，趙志平.近 30 年來三江源自然保護(hù)區(qū)土地覆被變化分析[J].地球信息科學(xué)學(xué)報(bào)，2009，11( 03) : 390-399.

　　[2] 劉紀(jì)遠(yuǎn)，徐新良，邵全琴.近 30 年來青海三江源地區(qū)草地退化的時空特征[J].地理學(xué)報(bào)，2008，63( 04) : 364-376.

　　[3] 李迪強(qiáng)，李建文.三江源生物多樣性———三江源自然保護(hù)區(qū)科學(xué)考察報(bào)告[M].北京: 科學(xué)出版社，2002.

　　[4] 唐紅玉，楊小丹，王希娟，等.三江源地區(qū)近 50 年降水變化分析[J].高原氣象，2007，26( 01) : 47-54.

　　作者：馮舒芮，黃 琦，楊京彪，張 籍，郭 濼

轉(zhuǎn)載請注明來自發(fā)表學(xué)術(shù)論文網(wǎng)：http:///nylw/24291.html