蒲羅曼++張樹文++李飛++常麗萍+++楊久春
摘要:將吉林省西部地區(qū)作為農(nóng)牧交錯帶的典型區(qū)域,采用人機(jī)交互解譯的方法獲取吉林省西部地區(qū)1975年與2013年2期的土地利用數(shù)據(jù),從土地利用數(shù)量和類型的變化、土地利用程度、土地利用變化速度方面,全面分析了改革開放40年以來吉林省西部地區(qū)土地利用變化的特征,并揭示其對人類活動的響應(yīng)。結(jié)果表明:改革開放以來,吉林省西部地區(qū)土地利用類型的變化主要表現(xiàn)為耕地、鹽堿地的增加與草地、沼澤地的減少,人類的盲目開荒導(dǎo)致草場面積的大范圍減少;吉林省西部地區(qū)耕地相對變化率最高,多數(shù)在100以上;同時,人類活動影響下土地利用數(shù)量變化的區(qū)域差異明顯。吉林省西部地區(qū)土地利用程度綜合指數(shù)從1975年的242.1增加到2013年的246.1,說明人類對土地利用的干擾程度日趨嚴(yán)重。吉林省西部地區(qū)各縣(市、區(qū))的土地利用年變化速率在0~3%之間。
關(guān)鍵詞:吉林省西部;改革開放;土地利用變化;人類活動
中圖分類號: F323.211文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A文章編號:1002-1302(2016)06-0522-04
收稿日期:2015-04-27
基金項目:國家自然科學(xué)基金(編號:41271416);國家科技基礎(chǔ)性工作專項(編號:2013FY112800)。
作者簡介:蒲羅曼(1993—),女,遼寧朝陽人,碩士研究生,主要從事土地資源管理研究。E-mail:puluoman@sina.com。
通信作者:張樹文,碩士,研究員,博士生導(dǎo)師,主要從事土地系統(tǒng)變化、資源環(huán)境遙感和地理信息系統(tǒng)應(yīng)用研究。Tel:(0431)85542246;E-mail:zhangshuwen@neigae.ac.cn。土地利用變化是人類利用土地的結(jié)果,是人類活動對地表影響的重要反映。改革開放以來,隨著人口增加、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,人類活動對地球表面的作用不斷增強(qiáng)。 人類在對土地進(jìn)行開發(fā)和利用的同時,也在不斷改變著土地利用方式。因此,對于區(qū)域土地利用變化進(jìn)行分析可以有效揭示人類活動的方向和程度。建立土地利用變化模型,不僅可以深入了解土地利用變化的成因、過程,也可以揭示土地利用對人類活動的響應(yīng)[1]。目前,針對土地利用變化對人類活動響應(yīng)的研究已經(jīng)有很多。黃琦通過土地覆蓋動態(tài)變化研究以及計算景觀格局空間指數(shù)探討三江源地區(qū)人類活動與經(jīng)濟(jì)發(fā)展、土地利用變化的相關(guān)性[2]。郭振華等采用土地利用變化矩陣指標(biāo)對河南省洛陽市10年來土地利用變化情況進(jìn)行了分析,認(rèn)為人類活動是土地利用變化的主要驅(qū)動力[3]。目前研究多側(cè)重于采用單一指標(biāo)來評價人類活動影響下的土地利用變化,用土地利用動態(tài)度、土地利用程度等指標(biāo)來綜合分析土地利用變化情況,并揭示土地利用變化和人類活動關(guān)系的研究較少。東北農(nóng)牧交錯帶生態(tài)環(huán)境結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,生態(tài)系統(tǒng)脆弱性顯著[4]。本研究以吉林省西部地區(qū)為研究對象,以1975、2013年的遙感影像數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),獲取吉林省西部地區(qū)土地利用數(shù)據(jù),并結(jié)合土地利用相對變化率指標(biāo)、土地利用程度、土地利用動態(tài)度指標(biāo),綜合分析1975年以來吉林省西部地區(qū)土地利用變化規(guī)律,并分析其區(qū)域差異,揭示人類活動影響土地利用變化的方向性和嚴(yán)重性,旨在為吉林省西部地區(qū)土地利用優(yōu)化提供依據(jù)[5-7]。
1研究區(qū)域概況與數(shù)據(jù)來源
1.1研究區(qū)概況
吉林省西部地區(qū)位于松嫩平原西南部,包括科爾沁大草原東部和松嫩草地南部,其北部、西部分別與黑龍江省、內(nèi)蒙古自治區(qū)接壤,包括白城市、松原市、雙遼市、農(nóng)安縣,位于121°38′~126°12′E,43°21′~46°19′N。該區(qū)地域遼闊,土地面積為5.53萬km2,東、南、西三面地勢較高,北部和中部地勢較低,地形似簸箕狀,總?cè)丝跒?46萬人。吉林省西部地區(qū)屬于北溫帶大陸性季風(fēng)氣候,年均氣溫 4~6 ℃,年太陽總輻射量為5 000~5 400 MJ/m2。近50年來,吉林省西部地區(qū)年均降水量有減少趨勢,年均蒸發(fā)量有增加趨勢[8-11]。
1.2數(shù)據(jù)來源
本研究采用1975年Landsat MSS遙感影像,空間分辨率為80 m×80 m;以及2013年的Landsat 8遙感影像,空間分辨率為30 m×30 m。研究區(qū)1975年的土地利用數(shù)據(jù)來自中國科學(xué)院資源環(huán)境數(shù)據(jù)中心的土地利用數(shù)據(jù)庫,并通過人機(jī)交互目視解譯方法生成2013年土地利用數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫。本研究采用的社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來源于吉林省及各縣(市、區(qū))統(tǒng)計年鑒。
1.3研究方法
1.3.1土地利用類型的變化土地利用類型變化反映區(qū)域土地利用變化的結(jié)構(gòu)特征和人類活動下土地利用變化的方向性[9]。分別統(tǒng)計出吉林省西部地區(qū)1975年Landsat MSS遙感影像與2013年Landsat 8土地利用數(shù)據(jù)中的土地利用類型面積,并計算土地利用類型的面積變化情況,將1975與2013年的土地利用數(shù)據(jù)在Arcgis軟件中進(jìn)行疊加分析,得到研究區(qū)不同土地利用類型面積變化的轉(zhuǎn)移情況。
3結(jié)論
改革開放以來,吉林省西部地區(qū)土地利用類型的變化主要表現(xiàn)為耕地、鹽堿地的增加與草地、沼澤地的減少,反映盲目開墾與過度開發(fā)導(dǎo)致草地破壞,土地沙化、鹽堿化嚴(yán)重。1975—2013年,吉林省西部地區(qū)耕地相對變化率最高,多數(shù)在100以上。人類活動下的土地利用類型區(qū)域差異明顯:東部山區(qū)由于人口增長導(dǎo)致建設(shè)用地大范圍增加,中部農(nóng)牧區(qū)無休止地盲目開荒耕種與過度放牧促使草地退化和鹽堿化,西部平原地區(qū)耕地、林地的相對變化率均較高,與草地的相互轉(zhuǎn)化作用明顯,反映人類對西部平原地區(qū)進(jìn)行大范圍植樹造林和開墾耕地的同時,也導(dǎo)致大范圍的草場退化和土地鹽堿
化。近幾十年來,吉林省西部地區(qū)土地利用程度綜合指數(shù)從1975年的242.1增加到2013年的246.1,說明人類對土地利用的干擾日趨嚴(yán)重。吉林省西部地區(qū)東部、西北部土地利用程度普遍偏高,主要原因是東部地區(qū)人口眾多,對建設(shè)用地的需求也相應(yīng)增大,人類活動影響較大。1975—2013年,吉林省西部各縣的土地利用年變化速率在0~3%之間。土地利用綜合動態(tài)度較大的區(qū)域分布于研究區(qū)西部的通榆縣、洮南市、大安縣,以及中部的乾安縣、前郭縣,可見人類活動對西部、中部地區(qū)影響較大,土地利用變化速度較快。
參考文獻(xiàn):
[1]吳琳娜,楊勝天,劉曉燕,等. 1976年以來北洛河流域土地利用變化對人類活動程度的響應(yīng)[J]. 地理學(xué)報,2014,69(1):54-63.
[2]黃琦. 基于GIS的三江源地區(qū)生態(tài)環(huán)境變化與人類活動影響研究[D]. 北京:中央民族大學(xué),2012.
[3]郭振華,楊武年,楊鑫,等. 洛陽市近十年土地利用遙感動態(tài)監(jiān)測及驅(qū)動力分析[J]. 測繪,2012(2):62-65.
[4]王讓虎,李曉燕,張樹文,等. 東北農(nóng)牧交錯帶景觀生態(tài)安全格局構(gòu)建及預(yù)警研究——以吉林省通榆縣為例[J]. 地理與地理信息科學(xué),2014,30(2):111-115,封3.
[5]劉紀(jì)遠(yuǎn),張增祥,徐新良,等. 21世紀(jì)初中國土地利用變化的空間格局與驅(qū)動力分析[J]. 地理學(xué)報,2009,64(12):1411-1420.
[6]邵景安,李陽兵,魏朝富,等. 區(qū)域土地利用變化驅(qū)動力研究前景展望[J]. 地球科學(xué)進(jìn)展,2007,22(8):798-809.
[7]楊梅,張廣錄,侯永平. 區(qū)域土地利用變化驅(qū)動力研究進(jìn)展與展望[J]. 地理與地理信息科學(xué),2011,27(1):95-100.
[8]李月芬. 吉林西部草原生態(tài)環(huán)境評價及其專家系統(tǒng)研究[D]. 長春:吉林大學(xué),2004.
[9]趙鳳琴. 吉林西部土地生態(tài)環(huán)境安全研究[D]. 長春:吉林大學(xué),2005.
[10]盧遠(yuǎn). 吉林西部土地利用/土地覆蓋變化及其生態(tài)效應(yīng)[D]. 長春:吉林大學(xué),2005.
[11]神祥金,吳正方,杜海波. 近50年來吉林西部半干旱區(qū)氣候變化特征[J]. 干旱區(qū)資源與環(huán)境,2014,28(2):190-196.
[12]Li F,Zhang S W,Bu K,et al. The relationships between land use change and demographic dynamics in western Jilin Province[J]. Journal of Geographical Sciences,2015,25(5):617-636.
[13]Palanlyandi M,Nagarathinam V. Land use/land cover mapping and change detection using space borne data[J]. Journal of the Indian Society of Remote Sensing,1997,25(1):27-33.