鲁南典型区域土地利用变化研究

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  摘要以台儿庄区为研究区域,通过搜集2005、2009、2014年3个年份的土地利用状况数据为基础,研究2005~2014年该区域各土地利用类型面积、分布及程度在时间和区域空间的变化,以期对区域土地利用方向和资源管理提供理论和技术支持。结果表明,台儿庄区近十年来农用地总量减少4.23 km2,建设用地增加 6.03 km2;各乡镇街道中运河街道变化较大,结构变化指数为30.45,土地利用程度变化率高于全区整体水平。
  关键词土地利用变化;区域空间;台儿庄区;利用程度
  中图分类号F301.24文献标识码A文章编号0517-6611(2016)16-207-05
  AbstractWith Taierzhuang District as the research area, land use status data were collected in 2005, 2009 and 2014. Temporal and spatial changes in area, distribution and degree of land use types were researched in 2005-2014, which provided theoretical and technological support for regional land use direction and resource management. Results showed that the total agricultural land of Taierzhuang District reduced by 4.23 km2, the construction land enhanced by 6.03 km2. Yunhe Street showed relatively great changes, the structural change index of which was 30.45. Change rate of land use degree change was higher than the overall level of the whole district.
  Key wordsLand use change; Regional space; Taierzhuang District; Utilization degree
  土地是人类生存和发展最基础的自然资源之一,也是生产生活最重要的载体,是人类生存和发展不可或缺的物质基础。土地开发利用带来的相关变化研究成为全球热点问题[1]。随着经济高速发展、政策的支持、城市化率不断提高,人们对土地的需求量不断增大,需要依据土地不同的状况合理协调各种用地。近年来,山东鲁西南地区土地开发力度也加大,各个区域土地利用类型和开发程度也发生了较大的变化。台儿庄作为枣庄市的一个城区,由于近年来一系列的农村居民点整合、经济新区建设和旅游发展,土地利用变化较大。特别是台儿庄古城的建设发展,伴随着一系列的各种拆迁重建等,造成了台儿庄城区极大的布局变化,其在鲁南地区所起到的典型经济发展效应显著。在当前台儿庄的用地状况下,研究其土地利用变化具有非常积极的意义。笔者以台儿庄区为研究区域,通过搜集2005、2009、2014年3个年份的土地利用状况数据,研究近10年该区域各土地利用类型面积、分布及程度在时间和区域空间的变化,以期对区域土地利用方向和资源管理提供理论和技术支持。
  1数据来源与研究方法
  1.1研究区概况台儿庄是山东省最南端的一个县区,目前是枣庄市下辖区,其地处苏鲁交界处,南接江苏省徐州市。地跨117°23′~117°50′E、34°28′~34°44′N,全区东西37.2 km,南北28.75 km,面积538.5 km2。下辖5个乡镇和1个街道。全区西南部是连续低山丘陵,北部是平原地带,中部和东部是低洼地带。南部和北部地势较高,中间地势较低,自西向东海拔逐渐降低。境内存有著名的古运河,韩庄运河由西向东贯穿整个县区,大沙河由北向南贯穿区内北半部最后汇入韩庄运河。
  1.2数据来源研究数据主要来源于2005、2009和2014年台儿庄区的土地利用现状调查结果及历年统计年鉴。
  1.3研究方法土地利用变化主要包括土地利用类型数量变化和土地利用类型的质量变化,这些变化中表现出了土地的时间、空间和质量特征[2-5]。该研究从土地利用类型面积变化、面积变化幅度、变化速度、土地利用结构的空间、土地利用程度等方面研究土地利用变化特点。其中,土地利用变化幅度为某类型面积变化总量除以该类型的总面积,计算公式为[1]:
  R=(Ub-Ua)/Ua×100% (1)
  式中,R为研究期内某一类型土地利用的变化幅度;Ua为研究初期某一类型的土地利用面积;Ub为研究期末某一类型的土地利用面积。
  土地利用动态度表现为研究区一定时间内某一用地类型的数量变化速率,其主要是用于比较区域土地利用变化差异和预测变化趋势[1],表达式为:
  K=(Ub-Ua)/Ua×1/T×100%(2)
  式中,K为研究时段内某一土地利用类型动态度;Ua为研究期初某一土地利用类型的数量;Ub为研究期末某一土地利用类型的数量;T为时间间隔,当T设定为年时,K的值就是该研究区某种土地利用类型年变化率。
  土地利用程度综合指数,是研究特地区域内,多种土地利用类型变化的综合作用结果[12],计算公式为:
  Lj=100×ni=1Ai×Ci (3)
  式中,Lj为研究区域土地利用程度综合指数;Ai为研究区域内第i级土地利用程度分级指数;Ci为研究区域内第i级土地利用面积—百分比;n为土地利用程度分级数。   土地利用程度的变化量和变化率可在一定程度上表现出土地利用的综合水平以及变化基本趋势。土地利用程度变化量、土地利用程度变化率表达式为[13]:
  ΔLb-a=Lb-La=ni=1Ai×Cib-ni=1Ai×Cia×100(4)
  R=ni=1Ai×Cib-ni=1Ai×Ciani=1Ai×Cib(5)
  式中,ΔLb-a为土地利用程度综合指数变化量;R为土地利用程度变化率;Lb、La分别为b时间和a时间研究区土地利用程度综合指数;Cib、Cia分别为b时间和a时间第i级土地利用程度面积百分比;Ai为研究区域内第i级土地利用程度分级指数。
  2结果与分析
  2.1基于乡镇尺度区域空间分布特征
  2.1.12005年台儿庄区土地利用空间分布。2005年台儿庄区土地利用类型结构见图1。由图1可以看出,台儿庄区耕地占用比例最高,达到63%(面积332.07 km2)。建设用地中,城镇村及工矿用地比例在所有用地类型中仅次于耕地,达到11%(面积58.16 km2)。其他土地面积比例为2%(11.92 km2)。由此可以看出,台儿庄区是一个明显的以农业为主的县,农业用地占用比例最高,其次是建设用地,面积比例接近20%,其中约1/3是交通用地。
  各种类型的土地在台儿庄区范围内分布是不相同的,各乡镇有着一定的差异。从表1可以看出,2005年台儿庄区耕地主要分布在泥沟镇、涧头集镇、张山子镇和马兰屯镇,其分布比例分别为23%、23%、21%、22%;园地主要分布在涧头集镇(43%)和张山子镇(30%),这2个镇蔬菜果园种植较高;林地主要分布在涧头集镇和张山子镇,分布比例分别为27%和34%;草地主要分布在涧头集镇和张山子镇,分布比例分别为35%和51%。以上说明泥沟镇、涧头集镇、张山子镇和马兰屯镇农用地比例占用高。交通运输用地则主要分布在泥沟镇、涧头集镇、张山子镇和马兰屯镇,分别为21%、21%、20%、23%,说明这4镇交通比较通达;其他土地利用类型在各乡镇的分布则相对比较均匀。
  2.1.22009年台儿庄区土地利用空间分布。2009年台儿庄区各行政区域土地利用类型面积分布见表2。由表2可知,台儿庄区土地利用类型面积最大的仍然是耕地,达到330.66 km2,占全区总面积的62.18%;其次是城镇村及工矿用地,面积61.31 km2,占全区总面积的11.53%;交通运输用地面积32.36 km2,占全区总面积的6.08%;水域及水利设施用地面积49.59 km2,占全区总面积的9.33%;其他土地面积10.28 km2,占全区总面积的1.93%。
  2.1.32014年台儿庄区土地利用空间分布。从图2可以看出,2014年台儿庄区土地利用特点是:耕地、城镇村及工矿用地、水域及水利设施用地的比重较大,达到研究区土地总面积的83%。其中耕地面积占到62%,是台儿庄区主要的土地类型,其次是城镇村及工矿用地,占12%,水域及水利设施用地占比为9%,交通运输用地6%,其他土地约2%。台儿庄区的耕地面积分布最小的是运河街道,占1%左右。耕地面积分布比例比较多的是泥沟镇、涧头集镇、张山子镇、马兰屯镇,各自占23%、24%、21%、22%,总共占到总的耕地面积90%。园地分布主要集中在涧头集镇和张山子镇,分别占到44%和31%,其次是泥沟镇和马兰屯镇,分别占到16%和9%。林地分布最多的是涧头集镇和张山子镇,分别占到26%和35%,其次是泥沟镇、马兰屯镇和邳庄镇。草地主要分布在张山子镇和涧头集镇,分别占总的草地面积的的55%和38%。台儿庄区各乡镇街道城镇村及工矿用地均有比较多的分布,交通运输用地分布比例相差不大。
  44卷16期潘 越等鲁南典型区域土地利用变化研究2.2不同土地利用类型数量变化
  2.2.1面积总量变化和变化幅度。土地利用的变化首先表现为数量变化,即面积总量的变化,变化总量除以该类型的总面积即为某种土地利用变化幅度。利用公式(1)计算得出2005~2014年台儿庄区土地利用变化情况(表4)。
  由表4可知,从总体来看,2005~2014年台儿庄区耕地、园地、林地、草地、其他土地呈减少趋势;城镇村及工矿用地、交通运输用地和水域及水利设施用地呈增长趋势。呈减少趋势的土地利用类型中,主要是耕地、园地、林地、草地,减少面积分别为1.02、0.20、0.88、0.87 km2,减少幅度分别为0.31%、3.71%、2.77%、7.72%;其他类型土地减少幅度最大,为35.50%,减少面积4.23 km2。呈增加趋势的土地利用类型中,主要是建设用地,其中主要为城镇村及工矿用地的增加,增加幅度为10.37%,增加面积6.03 km2;交通运输用地和水域及水利设施用地面积分别增加了0.55 km2和0.62 km2,增加幅度分别为1.70%和1.26%。
  在所有面积减少的类型中,只有耕地在2005~2009年呈减少状态,在2009~2014年呈增长状态。这可能与耕地保护政策有关,2009年后耕地的违法占用行为得到了一定的遏制。建设用地的增加已成为了不可阻挡之势,尤其是城镇村及工矿用地的增加,数量最多,幅度最大;同时,其他用地大幅度减少,主要是裸地减少。
  2.2.2单一土地利用类型变化动态度。土地利用类型变化幅度除以总的年数即为变化动态度(速率)。2005~2014年,台儿庄区耕地面积平均年递减率0.03%;园地、林地、草地和其他土地的变化趋势平均年递减率分别为0.41%、0.31%、0.86%和3.94%;城镇村及工矿用地面积平均年增长率为1.15%;交通运输用地和水域及水利设施用地变化同城镇村及工矿用地一样呈上升趋势,平均年增长率分别为0.19%和0.14%。
  2.2.3区域空间土地利用面积变化。2005~2014年台儿庄区各行政区域土地利用类型面积变化比例见表5。   从表5可以看出,2005~2014年台儿庄区土地利用结构有了比较大的变化,而且存在比较明显的地域差异。耕地在泥沟镇、涧头集镇和张山子镇所占的比重有所增加,所占比例分别增加了0.48%、0.50%、0.31%;耕地在运河街道、马兰屯镇和邳庄镇所占的比重有所减少,其中运河街道减少比例最明显,达到3.7%,马兰屯镇和邳庄镇减少的比例分别为1.66%和0.18%。园地所占比例,除了邳庄镇数量极少外,基本上没有什么变化外,其他5个乡镇街道都有了少许的降低。林地在6个乡镇街道中所占的比例均有所减少,但减少的比例都不大。草地在6个乡镇街道中所占的比例也是均有所减少,其中运河街道草地所占比例减少的最多,达到1.75%。城镇村及工矿用地在6个乡镇街道中所占的比例,除泥沟镇外均是有所增加,其中运河街道增加比例最显著,达到15.18%。交通用地所占比例在6个乡镇街道中均有所增加,但增加比例都不大。水域及水利设施用地所占比例在6个乡镇街道中均有所增加,其中涧头集镇和张山子镇增加的比例最多,分别达到了8.22%和7.48%。其他土地所占比例在6个乡镇街道中均有所减少,其中运河街道减少的比例最大,达到9.53%。
  2.3区域土地利用结构变化指数
  2.3.1土地利用结构区域变化指数。土地利用结构区域变化指数可以用某乡镇增加土地类型面积比例的绝对值和减少面积比例的绝对值之和来表示,用来说明土地利用结构变化的程度。总体来看,2005~2014年台儿庄区土地利用结构变化存在比较大的区域差异。就全区整体来看,运河街道和涧头集镇土地利用结构变化大于全区平均水平,结构变化指数分别为30.45和10.13,而全区平均结构变化指数为9.72。小于全区平均指数水平的有泥沟镇、张山子镇、马兰屯镇和邳庄镇,分别为1.27、8.6、5.84、2.00,说明运河街道和涧头集镇土地利用结构变化较大。
  2.3.2土地利用程度变化分析。土地利用程度表现了土地利用的广度和深度,同时表现了土地利用中土地本身自然属性以及社会因素与自然因素的综合效应。刘纪远[6]把土地利用程度分为4个级别,分别赋予指数,并根据所赋予的指数,进一步计算土地利用的程度。
  从表6可以看出,2005年台儿庄区平均土地利用程度L=295.20,各乡镇街道中土地利用程度最高是马兰屯镇,L=303.30,其次是泥沟镇,土地利用程度L=301.47,其余乡镇街道土地利用程度低于全区平均水平。2014年台儿庄区平均土地利用程度L=298.24,各乡镇街道中土地利用程度最高是运河街道,为319.86,其次是马兰屯镇和泥沟镇,分别为307.78和301.77,其余乡镇街道土地利用程度低于全区。说明运河街道不但土地结构变化大,土地利用程度也较高。泥沟镇和马兰屯镇的土地利用程度也比较高。涧头集镇土地利用程度不高,而结构变化大,说明这几年该镇正在加大力度地进行土地开发利用。
  从土地利用程度变化量和变化率来分析,2005~2014年台儿庄区土地利用程度变化量ΔLb-a=3.04,土地利用程度变化率R=0.010 3,说明全区土地利用整体处于发展时期。其中全区各乡镇街道,土地利用程度变化量和土地利用程度变化率最大的皆是运河街道,土地利用程度变化量ΔLb-a=36.23,土地利用程度变化率R=0.127 7。运河街道为台儿庄区政府所在地,近年来,台儿庄区大力发展旅游业,特别是台儿庄古城的建成大大提高了运河街道的土地利用程度和土地利用程度变化率。尤其是区域2005~2009年土地利用程度明显高于2009~2014年,更加体现了政策的主导性。而泥沟镇后期土地利用程度时负数,说明该地区土地利用开发速度明显放缓。
  3结语
  根据2005、2009和2014年台儿庄区土地利用状况数据,分别对3个年份的土地利用特点进行了区域空间分析,然后对比了2005~2014年土地利用变化特点。结果表明,2005~2014年台儿庄区土地利用变化显著。总体上表现为农用地面积减少,建设用地面积增加。2005~2014年运河街道土地利用类型结构变化较大,结构变化指数为30.45,主要是城镇村及工矿用地的增加。台儿庄区的土地利用程度变化率,说明台儿庄区土地利用正处于发展时期。
  目前,台儿庄区耕地面积占全区总面积的6成左右,台儿庄区是以农业用地为主的区县。由于建设用地面积大幅度增加,用地布局也大量调整,在做好建设用地利用的同时,要保证国家粮食战略安全,严格保护耕地。
  参考文献
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