孔志紅 金慧雨 蘇以江 陳驍強

（1 貴陽阿哈湖國家公園管理處，貴州 貴陽 550007；2 安徽師范大學(xué)地理與旅游學(xué)院，安徽 蕪湖 241003；3 上海棲星生態(tài)環(huán)境咨詢有限公司，上海 200433）

土地利用/覆被變化是區(qū)域人口、資源、環(huán)境與發(fā)展問題的基本核心[1]。經(jīng)濟發(fā)展推動城市化快速推進，區(qū)域土地利用發(fā)生明顯變化，自20 世紀90 年代起，土地利用/覆蓋變化是全球環(huán)境變化研究的重點與熱點內(nèi)容[2]。通過研究流域范圍內(nèi)的土地利用變化，是掌握流域自然變化現(xiàn)狀以及深入研究的前提和基礎(chǔ)。何改麗[3]，張海朋[4]、盧江林[5]等學(xué)者分別對不同區(qū)域進行了土地利用的分析與研究。

阿哈水庫位于貴陽市中心城區(qū)西南部，湖水面積3.4km2，平均水深13m，壩址控制流域面積約190km2,水庫水源保護區(qū)包括了貴陽市中心城區(qū)部分區(qū)域，隨著城市化快速推進，水環(huán)境污染、水體富營養(yǎng)化等問題日趨嚴重。以阿哈水庫水源保護區(qū)土地利用為研究對象，探討土地利用變化情況，對阿哈水庫水體保護與貴陽飲用水安全具有重要現(xiàn)實意義。

1 研究區(qū)概況

阿哈水庫水源保護區(qū)位于貴陽市西北部，面積90.75km2，范圍涉及花溪區(qū)、南明區(qū)、烏當(dāng)區(qū)以及白云區(qū)，是貴陽市供水、防洪的重要區(qū)域。水源保護區(qū)范圍內(nèi)主要有沙河、蔡沖河、爛泥溝河、白巖河、游魚河等，灰?guī)r分布較廣，周邊地貌多以丘陵山地為主，還有少數(shù)平緩耕地。

圖1 阿哈水庫水源保護區(qū)地理位置

2 數(shù)據(jù)與方法

2.1 遙感數(shù)據(jù)獲取與處理

本次試驗的數(shù)據(jù)源為覆蓋阿哈湖水源保護區(qū)范圍1995年及2005 年Landsat5 TM遙感影像和2015 年Landsat ETM共3 期遙感影像。選取云量較少，時間間隔相等，時相上相對應(yīng)的3 幅影像，其中可見光波段空間分辨率為30m。預(yù)處理進行輻射定標、大氣校正、裁剪等操作，統(tǒng)一坐標為WGS_1984_UTM_Zone_48N。

2.2 土地利用信息提取

綜合根據(jù)全國土地利用分類標準以及阿哈湖國家濕地公園總體規(guī)劃土地利用分類信息，將阿哈水庫水源保護區(qū)劃分為：城鎮(zhèn)、林地、濕地、草地4 種土地利用類型，在ENVI 軟件中使用最大似然法進行監(jiān)督分類，結(jié)合實地調(diào)研，得到滿足研究需要的土地利用分類圖，土地利用轉(zhuǎn)移信息運用土地利用轉(zhuǎn)移矩陣的方法獲得。

3 結(jié)果與分析

3.1 阿哈水庫水源保護區(qū)土地利用變化

由表1 可知，此研究區(qū)的建筑用地在20 年間有了明顯的增加。建筑用地由1995 年的15.996 km2增加到54.581 km2，其占總面積的比率由8.021%上升到27.369%。另一個不容忽視的變化在于林地的破碎度也明顯增大，尤其在研究區(qū)中部范圍內(nèi)，成片的林地逐漸退化為草地或耕地。林地總面積由1995 年的112.288km2(56.305%) 退化為61.814km2(30.996%)，減少了近一倍的面積。研究區(qū)北部和西部的濕地面積也有所減少，部分小的內(nèi)陸湖泊甚至消失，濕地面積在20 年間由6.704 km2減少至3.756 km2。

表1 1995 年、2005 年與2015 年阿哈湖水源保護區(qū)范圍各土地利用類型面積

由圖2 可看出，在白巖河及沙河上游的水源保護區(qū)范圍內(nèi)，城鎮(zhèn)建筑用地大幅度取代了草地和林地，其次，在爛泥溝河、蔡沖河及游魚河流域附近，建筑用地也有了明顯增加。

圖2 阿哈湖庫區(qū)水源保護區(qū)范圍1995、2005、2015 年土地利用類型分布

3.2 阿哈水庫水源保護區(qū)土地利用轉(zhuǎn)移

由表2、表3 2 個轉(zhuǎn)移矩陣可以發(fā)現(xiàn)，在1995～2005 年這10 年間，大部分林地轉(zhuǎn)變?yōu)榱瞬莸睾徒ㄖ玫?，分別為24.262 km2和20.13 km2。也有部分草地轉(zhuǎn)變?yōu)榱值?，主要集中在研究區(qū)的南部，增加的建筑用地面積主要來源于草地和林地。在2005～2015 年這10 年中濕地面積減少了近2km2，主要轉(zhuǎn)變?yōu)榱值睾徒ㄖ玫?。?/3 的林地轉(zhuǎn)變?yōu)椴莸兀?4.254 km2），有10.448 km2的林地轉(zhuǎn)為建筑用地。同時，也有部分建筑用地退還為草地或耕地(11.301 km2)。

表2 1995～2005 年阿哈湖水庫水源保護區(qū)范圍景觀類型面積轉(zhuǎn)移矩陣（km）2

表3 2005～2015 年阿哈湖水庫水源保護區(qū)范圍景觀類型面積轉(zhuǎn)移矩陣（km2）

4 結(jié)論與討論

選用1995 年、2005 年及2015 年3 期Landsat 遙感影像，運用遙感技術(shù)，解譯出阿哈水庫水源保護區(qū)范圍內(nèi)土地利用類型，得到各類型土地轉(zhuǎn)移變化情況。結(jié)果表明：

（1）20 年間，研究區(qū)的建筑用地明顯增加，其占水源保護區(qū)總面積的比率由8.021%上升到27.369%。林地的破碎度也明顯增大，尤其在研究區(qū)中部范圍內(nèi)，成片的林地逐漸退化為草地或耕地，總面積減少了近一倍。研究區(qū)北部和西部的濕地面積也有所減少，部分小的內(nèi)陸湖泊甚至消失。

（2）在1995～2005 年這10 年間，大部分林地轉(zhuǎn)變成草地和建筑用地，主要集中在研究區(qū)的南部，增加的建筑用地面積主要來源于草地和林地。在2005～2015 年這10 年中，近1/3 的林地轉(zhuǎn)變?yōu)椴莸睾徒ㄖ玫?。同時，也有部分建筑用地退還為草地或耕地。

人口激增帶來的建筑用地由點及面地大規(guī)模擴張，造成不透水面的增加，減少水庫地表徑流與地下徑流的水源補給途徑；林地、草地等植被景觀破碎度加大等問題，由人類活動造成的自然因素的改變使得阿哈湖水庫的水體自凈能力減弱，需進一步探討阿哈水庫水源保護區(qū)范圍土地利用變化與阿哈水庫水質(zhì)變化的關(guān)系，為阿哈水庫的保護提供科學(xué)依據(jù)。

圖3 阿哈湖庫區(qū)水源保護區(qū)范圍景觀格局變化圖1995～2005

圖4 阿哈湖庫區(qū)水源保護區(qū)范圍景觀格局變化圖2005～2015