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    吉林省西部耕地類型動態(tài)變化研究

    2015-04-13 21:44:25于國強孫宏劉思彤
    吉林農(nóng)業(yè)·下半月 2015年3期

    于國強 孫宏 劉思彤

    摘要:為評估吉林省西部近期耕地類型年代際變化趨勢,本文以吉林省松原市和白城市為研究區(qū),利用2000年、2010年遙感影像,解譯分析該區(qū)土地利用類型變化特征,并基于CA-Markov模型對其未來演變進行情景模擬。結(jié)果發(fā)現(xiàn),2000年~2010年吉林西部耕地面積呈增加趨勢,且水田面積增加速率大于旱田;2010年~2020年吉林西部耕地面積仍呈增加趨勢,但增幅較2000年~2010年有所減緩。本研究為該區(qū)土地資源可持續(xù)管理提供科學依據(jù)。

    關(guān)鍵詞:耕地類型;GIS;情景預測;吉林省西部

    基金項目:國家自然科學基金(41401002);吉林省社會科學基金項目(2014B127);吉林省教育廳“十二五”科學技術(shù)研究項目(2011173);四平市科技發(fā)展計劃項目(2014057)。

    中圖分類號: P942,S155 文獻標識碼: A DOI編號: 10.14025/j.cnki.jlny.2015.06.024

    耕地類型的改變,將對區(qū)域碳氮循環(huán)及儲量、生態(tài)功能及效用都產(chǎn)生重要影響。耕地類型中的水田,兼具濕地的部分生態(tài)功能,其面積的增減,在區(qū)域生態(tài)過程中的作用不容忽視。而耕地類型的情景模擬和預測,可為區(qū)域可持續(xù)發(fā)展和合理規(guī)劃提供科學依據(jù)。吉林省西部是NECT(Northeast China Transect,中國東北樣帶)的重要組成部分,是全球在中緯度半干旱區(qū)開展科研的理想場所。因此,本研究基于3S技術(shù),分析吉林省西部耕地類型的時空變化特征,并對未來發(fā)展變化進行情景預測,研究將為區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護與重建、區(qū)域可持續(xù)發(fā)展提供科學依據(jù)。

    1 研究方法

    1.1 研究區(qū)概況

    吉林省西部地理地區(qū)位于東經(jīng)123°08′~134°22′,北緯44°57′~45°46′之間,行政區(qū)劃上隸屬松原市和白城市,面積4.67萬平方公里,總?cè)丝诩s480萬;屬溫帶半濕潤、半干旱大陸性季風氣候,地勢西北高,中間低,東南略低。年均氣溫4.5℃,年降水量為400~600毫米,干燥度在1~1.25之間,是我國重要的糧食生產(chǎn)和畜牧養(yǎng)殖基地。

    1.2 數(shù)據(jù)源及預處理

    研究所用的數(shù)據(jù)為2000年、2010年TM/ETM+晴空30米影像。遙感數(shù)據(jù)預處理包括:TM432標準假彩色合成,用1∶10萬地形圖對影像進行幾何精校正,按吉林省西部行政區(qū)劃進行研究區(qū)范圍的裁剪。根據(jù)研究區(qū)立地條件,本文提取研究區(qū)范圍內(nèi)的旱田和水田信息,對部分尚不能確定類別的區(qū)域,進行實地GPS野外驗證。采用ArcGIS10.2進行遙感影像目視解譯。

    2 吉林省西部

    2.1 吉林省西部耕地類型變化

    由兩期解譯數(shù)據(jù)得出在2000年~2010年間,吉林西部耕地面積呈現(xiàn)增加趨勢,水田面積增幅(1.9%)大于旱田(1%),但旱田面積基數(shù)較大。此外,旱田因在松嫩沙地開荒種植,故其耕種區(qū)域的分布呈現(xiàn)一定的變動性。而水田分布區(qū)域多在原有耕地分布區(qū)基礎(chǔ)上向外擴展。

    2.2 耕地景觀格局特征

    吉林西部耕地景觀格局指數(shù)變化如下(表1),各類型耕地的景觀分離度都呈增加趨勢,旱田景觀分離度增幅較大,由2000年的1.1084增加到2010年的1.2163,表明旱田斑塊在空間上連續(xù)性降低。而水田的景觀破碎度增加較快,主要是該區(qū)在濕地農(nóng)田化過程中,小斑塊水田的開墾,致使其面積增加所致。

    2.3 吉林省西部耕地情景預測

    利用CA-Markov模型,預測2020年吉林西部耕地面積為29438.46平方公里。其中,旱田面積23 598.69平方公里;水田面積5839.77平方公里。根據(jù)預測,2010年~2020年間,吉林西部耕地總面積增幅為1.83%,較2000年~2010年期間耕地面積增幅有所減緩(見圖1)。

    3 主要結(jié)論

    本文基于3S技術(shù),利用2000年~2010年Landsat影像資料,獲取吉林省西部耕地類型變化信息,并對未來發(fā)展趨勢進行情景模擬,所得結(jié)論如下:

    2000年~2010年,吉林省西部耕地(旱田和水田)面積呈增加趨勢,且以水田面積增幅較大,主要是該區(qū)濕地開墾成水田所致。

    吉林西部耕地景觀分離度指數(shù)和景觀破碎度指數(shù)都呈增加態(tài)勢。研究區(qū)小范圍的開荒,致使各耕地類型景觀整體的連通性降低、斑塊破碎程度增加。

    根據(jù)預測,吉林省西部2010年~2020年仍呈現(xiàn)耕地增加的發(fā)展趨勢,但是發(fā)展速度有所減緩。因此,在該區(qū)應(yīng)加強土地資源的監(jiān)管和規(guī)劃,保證該區(qū)資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。

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    作者簡介:于國強,碩士,吉林師范大學旅游與地理科學學院,講師,研究方向:GIS應(yīng)用。endprint

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