鄭亞運(yùn), 趙 清, 黃巧華, 鄭國(guó)強(qiáng)

(1.江蘇師范大學(xué) 地理測(cè)繪與城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)院, 江蘇 徐州221116; 2.山東建筑大學(xué) 土木工程學(xué)院, 濟(jì)南250101)

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濟(jì)南市南部山區(qū)土地利用變化與地形因子關(guān)系研究

鄭亞運(yùn)1, 趙 清1, 黃巧華1, 鄭國(guó)強(qiáng)2

(1.江蘇師范大學(xué) 地理測(cè)繪與城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)院, 江蘇 徐州221116; 2.山東建筑大學(xué) 土木工程學(xué)院, 濟(jì)南250101)

在DEM基礎(chǔ)上，基于2000年和2013年Landsat ETM+/OLI衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)，綜合運(yùn)用RS和GIS技術(shù)，分析了濟(jì)南市南部山區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)及其變化、土地利用類(lèi)型轉(zhuǎn)移率及轉(zhuǎn)移方式與高程、坡度和坡向間的關(guān)系。研究表明：(1) 研究區(qū)以綠地為主體的土地利用結(jié)構(gòu)雖未發(fā)生根本改變，但內(nèi)部結(jié)構(gòu)已發(fā)生深刻變化，大面積土地利用類(lèi)型曾發(fā)生過(guò)轉(zhuǎn)化。(2) 基于研究區(qū)尺度和自然環(huán)境特點(diǎn)，地形是影響土地利用及其變化的主導(dǎo)自然因素，但地形因子高度、坡度和坡向?qū)ν恋乩眉捌渥兓淖饔檬遣煌摹?3) 高度和坡度對(duì)土地利用及其變化的影響較為一致，即隨高度和坡度的增加，土地利用結(jié)構(gòu)及其變化、土地利用類(lèi)型間轉(zhuǎn)移特點(diǎn)有相似的規(guī)律性。比較坡度和高度的作用方式發(fā)現(xiàn)，坡度是更直接和更明顯的影響因素。(4) 在高度有限的山地丘陵區(qū)，不同坡向與土地利用結(jié)構(gòu)及其變化間無(wú)明顯相關(guān)關(guān)系。與坡度和高度相比，坡向?qū)ν恋乩媒Y(jié)構(gòu)及其變化的影響非常有限。

土地利用變化; 土地利用結(jié)構(gòu); 地形因子; 濟(jì)南市南部山區(qū)

土地利用是自然因素和人文因素綜合作用的結(jié)果，集中體現(xiàn)了人地關(guān)系的特性及作用機(jī)制[1-2]，土地利用結(jié)構(gòu)及其變化研究實(shí)質(zhì)上是解釋人類(lèi)生活和資源利用的空間格局及其演變。自然因素在環(huán)境背景上控制著土地利用結(jié)構(gòu)及其變化的基本特征及過(guò)程[3]。地形作為重要的自然因子，不僅影響著土地利用結(jié)構(gòu)和空間格局，也影響著土地利用的演變過(guò)程[4]。研究特定區(qū)域地形與土地利用變化間的關(guān)系，對(duì)闡明環(huán)境因子與土地利用變化間的相互關(guān)系，闡明區(qū)域人地關(guān)系的特點(diǎn)、過(guò)程和驅(qū)動(dòng)力，制定區(qū)域土地利用的對(duì)策有重要的理論意義和實(shí)踐價(jià)值。現(xiàn)代RS和GIS技術(shù)為精確地研究地形和土地利用變化間關(guān)系提供了條件，并被廣泛應(yīng)用于相關(guān)研究[5-6]。數(shù)字高程模型是最重要的國(guó)家基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，基于GIS的數(shù)字地形分析的理論、方法與應(yīng)用，是地理學(xué)、地貌學(xué)界及地理信息科學(xué)研究的熱點(diǎn)[7]。崔步禮、鐘德燕、陳見(jiàn)影等的研究都表明土地利用空間格局與地形間存在密切關(guān)系[8-10]，黎景良、毛蔣興、李丹等的研究也進(jìn)一步表明地形對(duì)土地利用變化的重要影響[11-13]。

濟(jì)南市有“泉城”之稱(chēng)，濟(jì)南市南部山區(qū)不僅有調(diào)節(jié)改善市區(qū)及其周邊生態(tài)環(huán)境的功能，也可為泉域補(bǔ)給地下水。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展對(duì)土地需求的增長(zhǎng)，環(huán)境優(yōu)美、地價(jià)便宜、交通便利的南部山區(qū)已成為開(kāi)發(fā)建設(shè)的熱點(diǎn)區(qū)域，這對(duì)其土地利用結(jié)構(gòu)、生物多樣性、泉水補(bǔ)給能力及水土流失狀況等產(chǎn)生很大影響[14-15]，尤其是地下水補(bǔ)給量減少，泉水趨于衰竭。《濟(jì)南市城市空間戰(zhàn)略及新區(qū)發(fā)展研究》提出“東拓、西進(jìn)、南控、北跨、中疏”的城市發(fā)展戰(zhàn)略，明確提出“嚴(yán)格控制城市向南發(fā)展，將南部山區(qū)作為城市重點(diǎn)生態(tài)保護(hù)區(qū)”，并將南部山區(qū)土地資源合理利用及生態(tài)恢復(fù)保護(hù)作為實(shí)現(xiàn)城市發(fā)展戰(zhàn)略的關(guān)鍵舉措之一。本文擬綜合運(yùn)用RS和GIS技術(shù)，及土地利用學(xué)、生態(tài)學(xué)和地理學(xué)等原理，采用定量和定性相結(jié)合的方法，分析濟(jì)南市南部山區(qū)土地利用變化特點(diǎn)，探討地形因子與土地利用變化間關(guān)系，擬為該區(qū)土地資源合理利用、生態(tài)環(huán)境保護(hù)建設(shè)及濟(jì)南市經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展提供依據(jù)。

1　研究區(qū)和研究數(shù)據(jù)

1.1研究區(qū)概況

濟(jì)南市南部山區(qū)是指濟(jì)南市南外環(huán)以南的主城區(qū)及其所轄區(qū)、市、縣的山地丘陵區(qū)，包括平陰、長(zhǎng)清和章丘的大部分及歷城的一部分，總面積約3 400 km2。該區(qū)地處魯中丘陵與魯北平原過(guò)渡地帶，以低山丘陵為主，地勢(shì)南高北低，海拔30～961 m，中山、低山、丘陵和山前平原呈階梯狀分布。研究區(qū)屬暖溫帶季風(fēng)氣候，四季分明，溫差較大，降水集中且變率較大。

本文研究區(qū)主要包括市中區(qū)的十六里河街道和黨家街道，長(zhǎng)清區(qū)的崮云湖街道、五峰山街道、張夏鎮(zhèn)和萬(wàn)德鎮(zhèn)，及歷城區(qū)的柳埠鎮(zhèn)、西營(yíng)鎮(zhèn)、仲宮鎮(zhèn)和港溝鎮(zhèn)，總面積約1 502.3 km2。研究區(qū)共涉及10個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)及街道辦事處，總?cè)丝?0多萬(wàn)。因受地形和交通影響，第一產(chǎn)業(yè)歷來(lái)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中比重較高，第二、第三產(chǎn)業(yè)比重較低。近年來(lái)隨交通等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的改善，旅游業(yè)已逐步成長(zhǎng)為當(dāng)?shù)氐男屡d主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和土地利用結(jié)構(gòu)已發(fā)生顯著變化。

1.2數(shù)據(jù)源及其處理

本文研究采用的數(shù)據(jù)源主要有：2000年9月14日Landsat 7 ETM+影像、2013年9月26日Landsat 8 OLI影像，空間分辨率30 m，少云，圖像質(zhì)量良好；DEM數(shù)據(jù)為覆蓋研究區(qū)全區(qū)的90 m分辨率數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)格式為GRID；研究區(qū)野外調(diào)查資料，及社會(huì)經(jīng)濟(jì)調(diào)查和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

參照《土地利用現(xiàn)狀分類(lèi)(GB/T21010—2007)》，結(jié)合研究區(qū)地形、土地利用現(xiàn)狀和研究目的，將研究區(qū)土地利用類(lèi)型分為綠地、耕地、水域、建設(shè)用地和未利用地5類(lèi)。采用最大似然法對(duì)影像進(jìn)行監(jiān)督分類(lèi)，并利用GIS分析方法提取土地利用信息，得到研究區(qū)2000年、2013年土地利用總體結(jié)構(gòu)(表1)。

表1　研究區(qū)2000年和2013年土地利用結(jié)構(gòu)

據(jù)表1可知，2000—2013年研究區(qū)土地利用變化特點(diǎn)是：綠地占總面積比例一直保持在50%以上，以綠地為主的土地利用總體結(jié)構(gòu)沒(méi)有發(fā)生根本變化；土地利用結(jié)構(gòu)變化的總趨勢(shì)是，綠地穩(wěn)中有升，耕地快速減少，建設(shè)用地大幅增長(zhǎng)；建設(shè)用地總變化率和年均變化率最大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他利用類(lèi)型，而綠地變化率最小。

2　研究區(qū)地形因子對(duì)土地利用結(jié)構(gòu)及其變化的影響

據(jù)重力、動(dòng)力學(xué)原理及《土地利用更新調(diào)查技術(shù)規(guī)定》(試行)，結(jié)合南部山區(qū)地形特點(diǎn)和本文研究目的，將研究區(qū)內(nèi)地形因素分析成高程、坡度和坡向3個(gè)因子，再將每個(gè)因子分為5級(jí)，并統(tǒng)計(jì)出每級(jí)內(nèi)土地利用信息，結(jié)果如表2所示。

2.1高程對(duì)土地利用結(jié)構(gòu)形成及變化的影響

據(jù)表3對(duì)研究區(qū)內(nèi)不同高程范圍土地利用結(jié)構(gòu)及其變化特點(diǎn)的分析，可將高程的影響分三種情況：

(1) 高程200 m以下地區(qū)，形成了以耕地為主體的土地利用結(jié)構(gòu)，近期表現(xiàn)出耕地大幅減少而建設(shè)用地不斷增加的變化趨勢(shì)。200 m以下地區(qū)，以平地和緩坡地為主，土層較厚，地表水和地下資源較豐富，土地適宜性較廣，尤其適宜農(nóng)作物生長(zhǎng)，對(duì)各種建設(shè)用地限制性小，因而形成了以耕地為主體土地利用結(jié)構(gòu)。近年來(lái)隨各項(xiàng)建設(shè)事業(yè)發(fā)展的需要，導(dǎo)致耕地比重不斷下降，而建設(shè)用地不斷上升的變化趨勢(shì)。

表2　研究區(qū)地形因子分級(jí)

表3　基于地形因子分級(jí)的土地利用結(jié)構(gòu)統(tǒng)計(jì)　%

(2) 高度200～300 m間地區(qū)，形成了以綠地為主、耕地為輔的土地利用結(jié)構(gòu)。在此高程范圍內(nèi)，以緩坡和斜坡為主，土層較薄，水源較少，適宜林木生長(zhǎng)，作為耕地有一定的限制性，作為建設(shè)用地限制性較小。近年來(lái)變化趨勢(shì)是，綠地比例穩(wěn)定，耕地明顯減少，建設(shè)用地明顯增加。

(3) 高度300 m以上地區(qū)，形成了以綠地占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的土地利用結(jié)構(gòu)，近期土地利用結(jié)構(gòu)相對(duì)較穩(wěn)定。在此高程范圍內(nèi)，多屬山腰和山頂部位，生境特點(diǎn)是坡度較陡、土層薄、水源少，作為耕地和建設(shè)用地限制性大，適宜林木生長(zhǎng)。近年來(lái)，盡管建設(shè)用地比例有所上升，但因限制性大，所以增幅有限。因退耕還林等措施，導(dǎo)致耕地比例不斷減小，綠地不斷增加。

2.2坡度對(duì)土地利用結(jié)構(gòu)形成及變化的影響

研究區(qū)內(nèi)坡度對(duì)土地利用結(jié)構(gòu)形成和變化的影響也可分三種類(lèi)型：

(1) 坡度小于2°的平地，形成了以耕地和建設(shè)用地為主的土地利用結(jié)構(gòu)。近年來(lái)變化趨勢(shì)是，耕地快速減少，建設(shè)用地快速增長(zhǎng)，其他類(lèi)型用地較為穩(wěn)定，但仍保持了以耕地為主體的利用結(jié)構(gòu)。平地地區(qū)地勢(shì)低平，土層厚，水源較豐富，適宜農(nóng)作物生長(zhǎng)，也適宜作為各類(lèi)建設(shè)用地或其他類(lèi)型用地，土地結(jié)構(gòu)的形成與變化主要決定于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。

(2) 坡度2°～6°的緩坡地區(qū)，形成了以耕地為主，綠地為輔的土地利用結(jié)構(gòu)。近年來(lái)土地利用結(jié)構(gòu)變化趨勢(shì)是，綠地穩(wěn)中略升，耕地明顯減少，建設(shè)用地迅速增加，三種類(lèi)型的比重有接近的趨勢(shì)。該區(qū)以山麓地帶為主，坡度不大，土層較厚，作為耕地和建設(shè)用地較適宜，土地利用結(jié)構(gòu)形成受自然條件和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的綜合影響，即在土地適宜性的基礎(chǔ)上，根據(jù)生態(tài)環(huán)境建設(shè)的要求，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求而作出調(diào)整。

(3) 坡度大于6°的地區(qū)，形成了以綠地占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的土地利用結(jié)構(gòu)。近期土地利用結(jié)構(gòu)變化的特點(diǎn)是，綠地比例仍有上升，耕地有所減少，建設(shè)用地略有增加。該區(qū)為斜坡地和陡坡地，多位于山丘中上部，土層較薄，水源很少，立地條件較差，發(fā)展種植業(yè)有很大限制性，也不適宜作為建設(shè)用地，因而形成了以綠地占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的土地利用結(jié)構(gòu)，斜坡地有少量耕地和建設(shè)用地，而隨著坡度增加，綠地比例更高，耕地和建設(shè)用地則迅速減少。

2.3坡向?qū)ν恋乩媒Y(jié)構(gòu)形成及變化的影響

據(jù)表3分析坡向?qū)ν恋乩媒Y(jié)構(gòu)形成及其變化的影響，可得到3個(gè)基本結(jié)論：

(1) 無(wú)坡向地與有坡向地間差異顯著。無(wú)坡向地形成了以耕地和建設(shè)用地并重的土地利用結(jié)構(gòu)，而有坡向地則形成了以綠地為主、耕地為輔的土地利用結(jié)構(gòu)；有坡向地與無(wú)坡向地間的土地利用結(jié)構(gòu)變化趨勢(shì)也有截然不同，即無(wú)坡向地表現(xiàn)為以耕地為主、建設(shè)用地為輔的利用結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)為耕地與建設(shè)用地并重的利用結(jié)構(gòu)，而有坡向地則一直保持了以綠地為主的利用結(jié)構(gòu)，變化趨勢(shì)是綠地穩(wěn)中略升，耕地明顯減少，建設(shè)用地明顯增加。導(dǎo)致上述差異的原因是：無(wú)坡向地地勢(shì)低平，土層厚，水源條件好，土地適宜性廣，尤其適合作為耕地和各種建設(shè)用地，而有坡向地一般地勢(shì)較高，土層較薄，水源少，適宜發(fā)展林木，作為耕地和建設(shè)用地有較明顯的限制性。

(2) 坡向?qū)ν恋乩媒Y(jié)構(gòu)形成和變化的作用相對(duì)較小。比較有坡向地中陽(yáng)坡地、半陽(yáng)坡地和陰坡地間的土地利用結(jié)構(gòu)及其變化趨勢(shì)可見(jiàn)，它們之間的差異性較小，即三種類(lèi)型坡向地的土地利用結(jié)構(gòu)都是以綠地為主體，且綠地都呈穩(wěn)中有升的變化趨勢(shì)，同時(shí)耕地不斷減少，建設(shè)用地不斷增加。不同坡向地間土地利用結(jié)構(gòu)及其變化趨勢(shì)的相似性說(shuō)明，與高度和坡度相比坡向?qū)ν恋乩媒Y(jié)構(gòu)及其變化的影響較小。

(3) 不同坡向?qū)ν恋乩媒Y(jié)構(gòu)的影響有一定的規(guī)律性。盡管坡向?qū)ν恋乩媒Y(jié)構(gòu)形成及變化的作用不及高程和坡度明顯，但仍存在一定的影響，并表現(xiàn)出明顯的規(guī)律性，即從陽(yáng)坡地、半陽(yáng)坡地到陰坡地類(lèi)型，綠地比重小幅增加，同時(shí)耕地比重有小幅下降，建設(shè)用地變化不明顯，這也說(shuō)明坡向?qū)G地和耕地利用有一定影響，但對(duì)建設(shè)用地影響不明顯。分析認(rèn)為，與陽(yáng)坡地相比，陰坡地日照、太陽(yáng)輻射和風(fēng)力偏低，相對(duì)濕度偏大，利于植被恢復(fù)及中生性植物生長(zhǎng)，因而陰坡地綠地率往往較陽(yáng)坡高，而陽(yáng)坡地日照和太陽(yáng)輻射偏高，利于陽(yáng)性的農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育導(dǎo)致耕地比重略有偏高。

3　研究區(qū)地形因子對(duì)土地利用轉(zhuǎn)移的影響

研究區(qū)土地總面積不變，則區(qū)內(nèi)一種土地利用類(lèi)型面積增加必然伴隨其他類(lèi)型面積減少[16]。因土地具有空間區(qū)位的固定性與利用的可轉(zhuǎn)化性，僅分析地類(lèi)凈變化量將難以準(zhǔn)確反映各地類(lèi)的真實(shí)變化情況，如某地類(lèi)既有大量轉(zhuǎn)出，同時(shí)又有大量轉(zhuǎn)入，盡管凈變化量很小，但實(shí)際上土地利用變化卻很大[17]。研究發(fā)現(xiàn)，土地利用的遷移轉(zhuǎn)化程度和方向與地形因子間也存在較高相關(guān)性。將2000年和2013年的土地利用類(lèi)型圖進(jìn)行疊加處理，得到研究區(qū)土地利用轉(zhuǎn)移矩陣，如表4所示。

3.1高程對(duì)土地利用轉(zhuǎn)移的影響

研究區(qū)內(nèi)高程多在五六百米以下，自下向上的高程變化盡管不足以引起水熱條件性質(zhì)的分異，但卻導(dǎo)致了地貌部位的分異，地貌部位的差異引起了立地條件的差異，使土地利用的適宜性和限制性發(fā)生分異，進(jìn)而影響到土地利用變化的程度和方向。據(jù)表4可知：(1) 隨高程增加，土地利用轉(zhuǎn)移率呈顯著衰減趨勢(shì)。研究區(qū)內(nèi)1—5級(jí)高程內(nèi)發(fā)生轉(zhuǎn)移面積與其高程內(nèi)總面積比分別為39%，34%，27%，17%和10%。(2) 隨高程增加，土地利用轉(zhuǎn)移方向趨于單一化。低海拔區(qū)各類(lèi)型間相互轉(zhuǎn)化形式復(fù)雜多樣，隨海拔升高，轉(zhuǎn)化形式趨于簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)化方向趨于單一。(3) 不同高程級(jí)別內(nèi)土地變化特點(diǎn)有顯著差異。1—2級(jí)高程內(nèi)耕地、綠地和建設(shè)用地間互轉(zhuǎn)劇烈，總體表現(xiàn)為建設(shè)用地增量大，耕地迅速減少，綠地保持動(dòng)態(tài)平衡；3級(jí)高程內(nèi)主要是耕地與綠地間的轉(zhuǎn)化；4—5級(jí)高程內(nèi)變化量小，主要表現(xiàn)為退耕還綠地。

3.2坡度對(duì)土地利用轉(zhuǎn)移的影響

據(jù)表4可知，坡度對(duì)土地利用變化程度和轉(zhuǎn)移方向的影響表現(xiàn)為：(1) 隨坡度增加，土地利用類(lèi)型間轉(zhuǎn)化強(qiáng)度呈顯著遞減趨勢(shì)。在1—5級(jí)坡度內(nèi)，轉(zhuǎn)化量與該級(jí)別土地總面積的比分別是38%，37%，26%，13%和5%。(2) 隨坡度增加，土地類(lèi)型轉(zhuǎn)化形式和方向趨于簡(jiǎn)單。坡度小，類(lèi)型間轉(zhuǎn)化較復(fù)雜，坡度增大，各土地類(lèi)型轉(zhuǎn)化方向趨于簡(jiǎn)單化。(3) 不同坡度范圍內(nèi)土地利用變化特點(diǎn)不同。平地、緩坡地區(qū)主要是耕地、綠地和建設(shè)用地間的互轉(zhuǎn)，總體上表現(xiàn)為綠地基本上保持動(dòng)態(tài)平衡，建設(shè)用地顯著增加，耕地明顯減少；斜坡地區(qū)耕地減少量大，綠地迅速增加；緩陡坡地、陡坡地轉(zhuǎn)化量很小，主要是耕地向綠地的轉(zhuǎn)化。

由上述可知，坡度變化對(duì)土地利用變化的影響，與高程變化對(duì)土地利用變化的影響具有相似的規(guī)律性。與高度變化相比，坡度變化對(duì)地表物質(zhì)能量遷移轉(zhuǎn)化的影響更加直接，更明顯，隨坡度增加，土地利用的適宜性減小，限制性增強(qiáng)，因而土地利用轉(zhuǎn)化程度和轉(zhuǎn)化方向也表現(xiàn)出一定的規(guī)律性。

3.3坡向?qū)ν恋乩棉D(zhuǎn)移的影響

據(jù)表4分析可知：(1) 無(wú)坡向地轉(zhuǎn)移顯著高于有坡地。無(wú)坡向地土地利用轉(zhuǎn)化率為46%，有坡向地轉(zhuǎn)化率低于30%。無(wú)坡向地即為平地，限制因素較少，土地利用類(lèi)型間轉(zhuǎn)化大，轉(zhuǎn)化形式也較復(fù)雜多樣。主要轉(zhuǎn)移方向是耕地轉(zhuǎn)為建設(shè)用地。(2) 在有坡地中，陽(yáng)坡地、半陽(yáng)坡地和陰坡地的轉(zhuǎn)化率分別是30%，29%和28%，相互間差異很小，且轉(zhuǎn)化方向和形式也較相似，主要表現(xiàn)為綠地、耕地和建設(shè)用地間的轉(zhuǎn)化，耕地減少，建設(shè)用地增加，綠地基本穩(wěn)定。

表4　2000—2013年土地利用地形因子變化量統(tǒng)計(jì)　km2

4　結(jié) 論

本文在DEM基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用RS和GIS技術(shù)及土地利用相關(guān)原理，分析了濟(jì)南市南部山區(qū)2000—2013年土地利用結(jié)構(gòu)及其變化、土地利用轉(zhuǎn)化程度和方向與地形因子間的相互關(guān)系。得出的主要結(jié)論有：

(1) 2000—2013年，盡管研究區(qū)以綠地為主體的土地利用結(jié)構(gòu)未發(fā)生根本的改變，但內(nèi)部已發(fā)生了深刻的變化，如耕地減少了10.2%，建設(shè)用地增加了7.3%，期間有30%面積曾發(fā)生了土地利用的轉(zhuǎn)化，其中以耕地的轉(zhuǎn)化率最高。

(2) 土地利用是自然因素和人文因素共同作用的結(jié)果，自然因素決定了土地利用的適宜性和限制性，潛在地影響著土地利用結(jié)構(gòu)的形成和變化，而社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求決定了土地利用結(jié)構(gòu)變化的方向和程度。研究區(qū)尺度和自然環(huán)境特點(diǎn)決定了影響土地利用分異的主導(dǎo)自然因素是地形，地形因素進(jìn)一步可分析為高度、坡度和坡向三個(gè)因子，但三個(gè)地形因子對(duì)土地利用結(jié)構(gòu)的形成和變化、土地利用轉(zhuǎn)化程度和方向的影響是有顯著差異的。

(3) 高度和坡度對(duì)土地利用結(jié)構(gòu)變化和土地利用轉(zhuǎn)化的影響較為一致。即隨著高度和坡度的增加，土地利用結(jié)構(gòu)由耕地、建設(shè)用地為主體，逐漸轉(zhuǎn)為以綠地為主體的利用結(jié)構(gòu)，耕地明顯減少，建設(shè)用地大幅增加，綠地穩(wěn)中略升是變化的基本方向；且隨著高度和坡度的增加，土地類(lèi)型間轉(zhuǎn)化的強(qiáng)度呈顯著遞減趨勢(shì)，土地類(lèi)型間轉(zhuǎn)化形式和方向也趨于簡(jiǎn)單。比較高度和坡度的作用方式可以發(fā)現(xiàn)，在高度未引起水熱條件性質(zhì)發(fā)生分異時(shí)，坡度是更加直接和明顯的影響因素。

(4) 與高度和坡度相比，坡向與土地利用結(jié)構(gòu)形成及變化、土地利用轉(zhuǎn)化程度和方向間無(wú)明顯相關(guān)關(guān)系。盡管陽(yáng)坡、半陽(yáng)坡和陰坡間在土地利用結(jié)構(gòu)上有一定的差異，但這種差異處于從屬地位。這說(shuō)明，在高度有限的山地丘陵區(qū)，坡向?qū)ν恋乩媒Y(jié)構(gòu)的影響是非常有限的。而有坡向地與無(wú)坡向地間的差異很大也從另一角度證明了這一點(diǎn)。

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Research on the Relationship Between Land Use Change and Terrain Factors in the South Mountain Area of Ji′nan, Shandong Province, China

ZHENG Yayun, ZHAO Qing1, HUANG Qiaohua1, ZHENG Guoqiang2

(1.SchoolofGeographySurveyingandRaral-urbanPlanning，JiangsuNormalUniversity,Xuzhou,Jiangsu221116,China; 2.SchoolofCivilEngineering,ShandongJianzhuUniversity,Ji′nan250101,China)

Based on the DEM and the data from Landsat ETM+/OLI images, remote sensing and GIS techniques were used to analyze the relationship among land use structure, land use change, and metastatic rates and ways of land use types with terrain factors, such as elevation, slope gradient, and aspect of slope in the south mountain area of Ji′nan during the period from 2000 to 2013. The results show that: (1) although the nature of land use dominated by green land in the study area has kept stable, the internal structure has profound change and most of land use types have transferred; (2) based on the scale of the study area and the characteristics of the natural environment, with respect to the main natural factors, the terrain factors can affect land use change, but the effects are different; (3) elevation and slope gradient are closely related with land use change and transfer, demonstrating some regularity, with the increase of elevation and slope gradient, the land use transfer rate shows a remarkable trend of decline, the transfer ways tend to be simple, and the transfer direction tends to be concentrated. Compared with elevation, slope gradient is the more direct and more obvious influence factor; (4) in limit height of mountain and hilly areas, there was no obvious correlation between different slope gradients and land use structures and their changes. Comparing with elevation and slope gradient, the influence of the aspect of slope on land use structure and its change is very limited.

land use change; land use structure; terrain factors; south mountain of Ji′nan City

2015-06-09

2015-12-09

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“區(qū)域經(jīng)濟(jì)極化演化機(jī)理與調(diào)控研究”(41171118)

鄭亞運(yùn)(1990—),男,江蘇揚(yáng)州人,碩士研究生，研究方向?yàn)榫坝^生態(tài)與土地利用。E-mail:zhengyayun721@126.com

趙清(1965—),男,江蘇鹽城人,博士,教授，主要從事景觀生態(tài)與自然資源利用研究。E-mail:zhaoqingl@163.com

F301.24

A

1005-3409(2016)04-0149-05