吉林西部土地利用时空变化的驱动机制研究

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  摘要:吉林西部是国家的重要商品粮生产基地,保证城镇化建设和粮食生产安全,对于合理利用土地资源尤其必要。本研究借助ArcGIS平台、SPSS技术、Fragstats景观格局软件及数理统计方法,通过分析可知吉林西部耕地、林地、建设用地面积增加,草地和水域面积减少。土地利用景观格局的破碎化增强、地块的隔离度增高。影响土地利用变化的主要驱动因子分别是与原有用地类型的距离,与交通用地的距离,以及人口因素,研究可为政府科学确定土地资源优化配置方案,合理利用土地资源提供依据。
  关键词:土地利用数量变化;土地利用格局变化;驱动因素;吉林西部
  1引言
  中国正处于经济高速发展、人口压力剧增的时期,土地利用在深度与广度上均呈现剧烈转型。保证耕地数量及质量是保障粮食生产安全的重要基础,而在新型城镇化背景下,吉林西部对于建设用地的需求剧增。因此,有效平衡耕地与建设用地数量,梳理出影响土地利用转型的关键因素尤为重要。王明慧等通过研究得出吉林省正受到经济转型及城市化发展对土地利用方式带来的冲击,并提出产业化结构调整、技术进步以及政策是影响土地利用方式变化的主要因素。刘永强、龙花楼在对黄淮海平原农区土地利用转型及其动力机制的分析中指出,黄淮海平原农区5种主要土地利用类型转换是自然环境和社会经济多种因素共同作用的结果,其中区位和交通条件影响最为显著。白雪红等借助遥感数据分析了内蒙古自治区耕地减少时空分布格局,并探讨了耕地减少区域的降水和耕地生产力的分布规律。
  2研究区与数据来源
  2.1研究区概况
  吉林西部地区总面积46862.37 hm2,辖白城和松原两个地级市,内辖洮北区、洮南市、大安市、通榆县、镇赉县、宁江区、长岭县、前郭县、乾安县和扶余县等市县,为吉林省粮食生产基地的重要组成部分。该地区地势整体上为西北高,东南低,境内湖泊泡沼众多,属半湿润、半干旱的温带大陆性气候区。由东向西的地带性土壤为黑钙土、淡黑钙土和栗钙土。
  2.2数据来源
  本研究所使用的数据包括吉林西部遥感数据、高程DEM数据、平均降水量数据、平均气温数据、河流数据、土壤数据、吉林省地理信息系统(1:100万)数据、吉林西部各市县行政区划图及相关统计年鉴。
  3研究方法
  3.1吉林西部土地利用转型数量变化特点
  利用吉林省西部遥感影像解译的土地利用现状数据,借助ArcGIS平台,获取吉林省西部各地类面积变化率。
  研究时段内,耕地、林地、建设用地面积增加(4.30%,1.48%,0.74%),草地和水域面积减少(8.04%,4.23%)。在根据经济发展水平所划分的阶段中,一三阶段吉林西部各地类面积变化的趋势较为一致(耕地、草地、水域面积减少,林地、建设用地面积增加),与第二阶段的变化趋势相反(耕地、水域、建设用地面积增加,林地、草地、未利用地面积减少)。
  3.2吉林西部土地利用轉型的格局变化特点
  景观生态学起源于土地研究,研究对象是土地镶嵌体,土地与广义“景观”概念一致。因此可以利用景观生态学相关概念及原理研究土地利用格局相关变化。景观格局一般是指景观空间格局,即大小、形状各异的景观要素在空间上的排列和组合,包括景观单元的类型、数目及空间分布与配置。景观格局是人为因子与自然因子作用下景观异质性的具体体现,又是各种生态过程在不同尺度上作用的结果。
  景观格局包括景观单元的类型、数目及空间分布与配置。本研究借助Fragstats软件分别在景观尺度与类型尺度展开分析,分别得到1995年和2015年的景观格局指数值,包括景观尺度及类型尺度(耕地、林地、草地、水域、建设用地、未利用地)的面积指数,形状指数,蔓延度及离散度等多个指标变化值。
  从表中可以看出,1995-2015年间,土地利用景观格局的破碎化增强、地块的隔离度增高,土地利用类型与土地利用方式趋于多元化与局部化,更加注重于局部区域的土地整治与土地利用方式的更新完善。
  4. 吉林西部土地利用转型的驱动机制研究
  4.1 自然因素
  借助SPSS软件分析土地利用变化与自然因素,气象因素,土壤因素及高程等关系的分析,可知土地利用变化与气象因子等自然因素的关系并不显著相关,这与土壤及高程因素较为稳定有关。
  4.2 人为因素
  通过分析可知土地变化与原有土地利用类型的距离密切相关,尤其是与交通状况,人口密度等社会经济因素密切相关。由此可知,随着社会经济的发展,人为因素正在对土地利用的数量及格局变化产生越来越大的影响,完善交通系统,优化土地利用变化是实现土地资源可持续利用的重要手段。
  5 结论
  吉林西部耕地、林地、建设用地面积增加,草地和水域面积减少。土地利用景观格局的破碎化增强、地块的隔离度增高。影响土地利用变化的主要驱动因子分别是与原有用地类型的距离,与交通用地的距离,以及人口因素,研究可为优化土地资源利用提供依据和参考。
  参考文献
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  吉林大学“大学生创新创业训练计划”项目
  (作者单位:1. 吉林大学 地球科学学院)
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