祁连山甘肃片区土地利用变化特征及驱动力

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2022.00123

摘要/Abstract

摘要：

基于1990—2018年4期Landsat卫星30 m分辨率土地利用数据，结合土地利用变化分析法及统计学方法，对祁连山甘肃片区近30年土地利用时空分布特征进行了分析研究，探讨了自然因素和人类活动对研究区土地利用变化的作用机制。结果表明：（1）祁连山甘肃片区土地利用类型以未利用土地和草地为主；1990—2018年研究区水域和未利用土地面积为减少趋势，其他土地利用类型面积呈动态增加趋势。（2）2000年后，参与土地转移的面积增加，以未利用土地—草地、未利用土地—林地、耕地—草地这3种转化关系为主。（3）自然因素是祁连山甘肃片区土地利用变化的主导因素，以“三北”防护林工程、“天保”工程和退耕还林还草为主的生态工程在限制了人类农牧业生产活动的同时，给祁连山甘肃片区土地利用变化带来明显的局地效应。

关键词: 土地利用, 动态变化, 转移矩阵, 生态工程, 驱动力

Abstract:

Based on Landsat 30m land use data from 1990 to 2018， combined with the land use change analysis and statistics method， the spatial and temporal distribution characteristics of land use at the Gansu part of the Qilian Mountain in recent 30 years were studied and the function mechanism of natural factors and human activities on the land use change in the area was explored. The results show that：（1） The land use types in Gansu part of the Qilian Mountain were mainly unused land and grassland； from 1990 to 2018， except the water and unused land areas which showed decreasing trends， the areas of other types showed a dynamic increasing trend. （2） After 2000， the areas and types of the land participating related transfer were increasing， mainly between unused land-grassland， unused land-woodland and cultivated land-grassland. （3） Natural factors were the leading reasons for the land use changes in Gansu part of the Qilian Mountain. The ecological projects Three- north Shelterbelt Project and Natural Forest Protection Project which focused on returning farmland to forest and grassland， returning grazing land to grassland， restricted human agricultural and animal husbandry production activities， and also brought obvious local effects on the land use change in Gansu part of the Qilian Mountain.

Key words: Land use, dynamic change, transfer matrix, ecological engineering, driving force

中图分类号:

U412.1

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图/表 9

图1 祁连山甘肃片区地理位置

Fig.1 Geographic location of the Gansu part of the Qilian Mountain

表1 土地利用遥感监测数据分类

Table 1 Classification system of land use with remote sensing data

序号	一级分类名称	二级分类名称
1	耕地	11水田，12旱地
2	林地	21有林地，22灌木林地，23疏林地，24其他林地
3	草地	31高覆盖度草地，32中覆盖度草地，33低覆盖度草地
4	水域	41河渠，42湖泊，43水库坑塘，44永久性冰川雪地，45滩涂，46滩地
5	城乡居民工矿用地	51城镇用地，52农村居民点，53其他建设用地
6	未利用土地	61沙地，62戈壁，63盐碱地，64沼泽地，65裸土地，66裸岩石质地，67其他

图2 1990、2000、2010、2018年祁连山甘肃片区土地利用类型

Fig.2 Land use types of the Gansu part of the Qilian Mountain in 1990， 2000， 2010 and 2018

表2 1990—2018年祁连山甘肃片区多年平均土地利用类型面积统计

Table 2 Statistics of the multi-year average land use area in the Qilian Mountain Gansu part during 1990-2018

一级土地分类名称	二级土地分类名称	平均面积 /km²	占一级土地分类面积的比例/%	总面积 /km²	占总土地面积的比例/%
耕地				2 430.81	3.69
耕地	旱地	2 430.81	100.00
林地				6 543.95	9.93
	有林地	1 920.42	29.35
	灌木林地	3 107.85	47.49
	疏林地	1 502.53	22.96
	其他林地	13.15	0.20
草地				25 667.13	38.93
	高覆盖度草地	4 715.32	18.37
	中覆盖度草地	9 179.18	35.76
	低覆盖度草地	11 772.63	45.87
水域				1 090.79	1.65
	河渠	19.33	1.77
	湖泊	3.65	0.33
	水库坑塘	11.08	1.02
	永久性冰川雪地	751.79	68.92
	滩地	304.93	27.96
城乡居民工矿用地				121.03	0.18
	城镇用地	1.79	1.48
	农村居民点	76.25	63.00
	其他建设用地	42.99	35.52
未利用土地				30 074.65	45.62
	沙地	1 957.53	6.51
	戈壁	7 364.20	24.49
	盐碱地	409.97	1.36
	沼泽地	134.96	0.45
	裸土地	439.06	1.46
	裸岩石质地	10 526.23	35.00
	其他	9 242.71	30.73
合计				65 928.36	100.00

表3 1990—2018年祁连山甘肃片区土地利用类型变化情况

Table 3 Changes of the areas of land use type in the Gansu part of the Qilian Mountain from 1990 to 2018

一级地类	二级地类	1990—2000年		2000—2010年		2010—2018年		累计变化面积/km²
一级地类	二级地类	面积/km²	动态度/%	面积/km²	动态度/%	面积/km²	动态度/%	累计变化面积/km²
耕地	旱地	-4.65	-0.02	-1.85	-0.01	27.31	0.11	20.81
林地		-7.12	-0.01	8.52	0.01	24.11	0.04	25.52
	有林地	-0.01	0.00	27.74	0.14	-27.13	-0.14	0.59
	灌木林地	-7.60	-0.02	18.79	0.06	-24.37	-0.08	-13.17
	疏林地	0.49	0.00	-36.50	-0.24	74.82	0.51	38.81
	其他林地	0.00	0.00	-1.50	-1.13	0.80	0.67	-0.71
草地		-3.94	0.00	130.17	0.05	131.97	0.05	258.20
	高覆盖度草地	0.54	0.00	24.61	0.05	25.84	0.05	50.99
	中覆盖度草地	-26.78	-0.03	67.30	0.07	152.12	0.17	192.64
	低覆盖度草地	22.30	0.02	38.26	0.03	-45.99	-0.04	14.57
水域		-0.90	-0.01	7.75	0.07	-55.75	-0.50	-48.90
	河渠	0.00	0.00	-0.06	-0.04	4.25	2.42	4.18
	湖泊	0.00	0.00	1.02	3.06	-0.09	-0.22	0.92
	水库坑塘	-0.39	-0.32	-0.61	-0.52	-3.50	-3.19	-4.50
	冰川雪地	-0.02	0.00	-4.26	-0.06	-65.27	-0.86	-69.56
	滩地	-0.49	-0.02	11.67	0.38	8.87	0.28	20.05
城乡居民工矿用地		3.94	0.34	0.16	0.01	23.58	1.99	27.69
	城镇用地	0.45	3.16	-0.07	-0.39	0.21	1.18	0.59
	农村居民点	3.49	0.48	0.78	0.10	3.50	0.45	7.76
	其他建设用地	0.00	0.00	-0.54	-0.14	19.86	5.05	19.32
未利用土地		12.68	0.00	-144.79	-0.05	-151.24	-0.05	-283.35
	沙地	20.50	0.11	-7.45	-0.04	-0.05	0.00	13.00
	戈壁	-1.43	0.00	-20.40	-0.03	-18.71	-0.03	-40.54
	盐碱地	2.05	0.05	-63.74	-1.45	-3.72	-0.10	-65.42
	沼泽地	0.89	0.07	2.93	0.21	-5.45	-0.39	-1.62
	裸土地	-9.40	-0.21	-7.17	-0.16	8.97	0.21	-7.61
	裸岩石质地	0.04	0.00	1.38	0	-199.54	-0.19	-198.13
	其他	0.05	0.00	-50.34	-0.05	67.25	0.07	16.96

图3 1990—2018祁连山甘肃片区土地利用变化转移矩阵桑基图* 因“水域”和“城乡居民工矿用地”面积占研究面积比重较小，因此使用一级土地分类数据进行制图

Fig.3 Transfer matrix of the land use change at the Gansu part of the Qilian Mountain during 1990 and 2018

图4 1990—2018年祁连山甘肃片区土地利用类型变化空间分布

Fig.4 Spatial distribution of the Land-use type Changes at the Gansu part of the Qilian Mountain during 1990-2018

图5 1985—2018年祁连山甘肃片区气温、降水量

Fig.5 Temperature and precipitation variations at the Qilian Mountain Gansu part during 1985-2018

表4 耕地面积变化与社会经济因素、生态工程要素相关性分析

Table 4 Correlation analysis of socioeconomic factors， ecological engineering factors and farmland change

	农业人口	农民人均纯收入	大牲畜存栏数	羊只存栏数	退耕造林种草面积	退耕还林还草年末封育面积	耕地面积
农业人口	1	-0.956^**	-0.654^**	-0.781^**	-0.850^**	-0.892^**	0.612^**
农民人均纯收入	-0.956^**	1	0.803^**	0.783^**	0.951^**	0.853^**	-0.655^**
大牲畜存栏数	-0.654^**	0.803^**	1	0.316	0.937^**	0.379	-0.211
羊只存栏数	-0.781^**	0.783^**	0.316	1	0.597^**	0.970^**	-0.937^**
退耕造林种草面积	-0.850^**	0.951^**	0.937^**	0.597^**	1	0.661^**	-0.481^*
退耕还林还草工程年末封育面积	-0.892^**	0.853^**	0.379	0.970^**	0.661^**	1	-0.875^**
耕地面积	0.612^**	-0.655^**	-0.211	-0.937^**	-0.481^*	-0.875^**	1

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