長江中下游地區(qū)土地利用時空變化及其影響因素分析

徐文強

山東理工大學，中國·山東 淄博 255000

土地利用；長江中下游地區(qū)；遙感技術與應用；地理信息系統(tǒng)

1 引言

基于對于土地資源的有效了解，其開發(fā)和利用是土地信息的另一表現(xiàn)形式，區(qū)域土地利用的變化情況一方面展現(xiàn)出區(qū)域生態(tài)環(huán)境的變遷歷程，是對于土地資源在時間和空間等維度之中的變化情況進行動態(tài)描述、記錄和分析的過程，另一方面則展現(xiàn)出經(jīng)濟活動對于本地區(qū)土地資源的利用和偏好，是經(jīng)濟發(fā)展水平和人類活動影響土地資源的有效力爭。[2]不同類型的土地資源在不同的時期和地區(qū)有著不同的利用方式，此類區(qū)別又進一步影響了土地資源利用所帶來的系列影響，這一復雜變化過程是目前研究領域之中熱度較高的重要課題。

長江流經(jīng)中國八省二市一區(qū)，切斷貫通后逐漸沖擊形成長江中下游平原，這一地區(qū)受到季風氣候影響，自古以來種植業(yè)發(fā)展基礎良好，形成了一系列糧食、油料和棉花產(chǎn)地，水資源豐富，是中國人口相對密集、經(jīng)濟比較發(fā)達的一片地區(qū)。本文主要立足于本地區(qū)遙感數(shù)據(jù)的公開資料對于本世紀以來的土地利用情況動態(tài)變化進行分析。

2 研究區(qū)概況

長江中下游地區(qū)西起巫山，北接大別山與黃淮地區(qū)，南至錢塘江，位于東經(jīng)110°至122°、北緯28°N 至34°之間，涵蓋面積近百萬平方公里又可進一步分為多塊平原。其中，長江中游地區(qū)多泛濫平原，下游多濱海平原，海拔整體上不超過50m，河渠與湖泊密集，是長江貫通一系列斷陷盆地并與其他水系進一步?jīng)_積形成的。長江中下游地區(qū)的土壤主要為黃褐土，受到溫帶季風氣候影響，年降水大多集中在夏季高溫階段，使得本地區(qū)較好的適應于水稻和小麥等種植業(yè)發(fā)展，糧食作物和經(jīng)濟作物生產(chǎn)均屬中國主要產(chǎn)地。伴隨著近現(xiàn)代的經(jīng)濟快速發(fā)展，長江中下游地區(qū)原有的土地利用情況逐步轉(zhuǎn)變，耕地面積快速下降，非耕地比例上升，長江中下游地區(qū)的棉麻紡織和重工業(yè)發(fā)展迅速，逐步形成了煤鋼共同體和機械生產(chǎn)的一大重心。

3 研究方法

本文主要使用2005、2010 和 2015年中國長江中下游地區(qū)的遙感數(shù)據(jù)中土地利用情況的有關公開數(shù)據(jù)，對于這一時段中土地資源利用情況的變遷進行分析。[3]

基于本文所使用的遙感數(shù)據(jù)和目前土地利用方式的有關分類，本文主要將土地資源分為耕地、林地、草地、水域、城鎮(zhèn)用地和未利用土地等六種類型，基于遙感圖像輔助矢量數(shù)據(jù)分別對其數(shù)量和比例分析。

4 研究結(jié)果

4.1 2005年初始狀態(tài)

表1 2005年初始狀態(tài)長江中下游地區(qū)土地利用情況

由上表可以看出，在2005年初始狀態(tài)下，長江中下游地區(qū)的土地使用中耕地和林地占據(jù)主要地位，其占比達到85%，是本地區(qū)主要的土地利用類型。此外，水域所占面積相對較高，城鎮(zhèn)用地稍次，草地面積更低，而未利用土地則占比最低，僅為2‰。

4.2 土地利用面積與比例變化

表2 土地利用面積變化

由上表可見，自2005年至2015年，耕地面積逐年下降，2005年至2010年下降近3000km2，2010年至2015年更是下降近5000km2，下降速度進一步增快。與之相似的，林地面積也出現(xiàn)了降低且降低速度增快。不同的是，草地面積出現(xiàn)了先降后增的變化，整體上為小幅上升，而水域面積則整體上升，且上升趨勢相對顯著。建筑用地則快速上升且上升速度增長，未利用土地面積也有所上升但上升趨勢變緩。[4]

由上表可見，自2005年至2015年，耕地面積所占比例逐年下降，林地下降速度相對較緩，耕地和林地比例的差值進一步擴大。在草地與水域面積所占比例小幅度增長的同時，建設用地面積大量增加，未利用土地則比例較低，未見顯著波動。[5]

4.3 土地利用情況轉(zhuǎn)移矩陣

表4 2005年至2010年土地利用情況轉(zhuǎn)移矩陣

由上表可見，2005年至2010年不同類型土地利用情況間轉(zhuǎn)移總體較少，所占比例相對較低。耕地中3392.9km2轉(zhuǎn)為建設用地，主要得到部分林地和水域補充；林地部分轉(zhuǎn)為建設用地，但得到耕地、草地和水域的較多補充；水域部分轉(zhuǎn)為未利用土地和建設用地，也是未利用土地的主要增量來源，更小部分水域則轉(zhuǎn)為耕地；未利用土地中部分轉(zhuǎn)為水域，另有利用為耕地、草地和建設用地的。

表5 2005年至2015年土地利用情況轉(zhuǎn)移矩陣

由上表可見，2005年至2015年的土地利用情況轉(zhuǎn)移進一步增多。耕地中8253.78km2轉(zhuǎn)為建筑用地，部分為水域和林地補充；林地亦多轉(zhuǎn)為建設用地，除轉(zhuǎn)為耕地外較多為轉(zhuǎn)為草地，較少為轉(zhuǎn)為水域；草地中部分轉(zhuǎn)為林地、水域和建設用地；水域中部分轉(zhuǎn)為耕地、草地和建設用地；建設用地中部分轉(zhuǎn)為耕地，另有少部分轉(zhuǎn)為草地和水域；未利用土地中角度轉(zhuǎn)為水域。[6]

5 結(jié)果討論

5.1 2005年土地利用情況討論

由2005年初始狀態(tài)長江中下游地區(qū)土地利用情況表可見，林地是長江中下游地區(qū)土地資源中占比最高的類型，其分類相對復雜，包括了天然林、人工林、灌木林和各類園地。[7]長江中下游地區(qū)的林地占比較高但種類較多，分類更為復雜。本地區(qū)的天然林主要是北亞熱帶半濕潤地區(qū)常綠闊葉林和落葉闊葉混交林兩類，依熱量而存在分布上的差異。其他類型林地在總體上依托于地理信息而分布于城鎮(zhèn)周邊、山地與丘陵地區(qū)、河谷地區(qū)等，有著多樣化的特異型分布。依托于經(jīng)濟作物種植等原因而發(fā)生造林和園地建設的部分林地亦處于逐步開發(fā)的狀態(tài)中，其經(jīng)濟效益較為穩(wěn)定。[8]

就表中數(shù)據(jù)而言，中國120 萬km2以上的耕地面積中，長江中下游地區(qū)即占據(jù)35.5 萬km2，所占比例近30%，遠高于人口比例。其中江漢平原近千年來始終是中國南方主要的糧食產(chǎn)地，江蘇省則具有更為悠久的種植業(yè)發(fā)展歷史，均對于耕地面積和糧食產(chǎn)量的貢獻相對較高。廣袤的耕地同樣帶來了大量農(nóng)業(yè)人口的聚集，耕地面積帶來了更多規(guī)模較小的村鎮(zhèn)分布，構(gòu)成了長江中下游地區(qū)層級化城市群結(jié)構(gòu)的最基層組織單位。

長江中下游地區(qū)的河渠密布，各類湖泊星布于平原之上，大量圍墾造田和開挖溝渠的人類活動進一步帶來了地形地貌的變化，使得地形進一步平坦。長江中下游地區(qū)的水域面積達五萬平方公里，[9]此外部分種植蓮藕等水生農(nóng)作物的土地利用類型被分類為耕地，則說明實際水域所占比例相較更高。較高的水域比例是長江中下游平原的重要特點，帶來了本地區(qū)種植業(yè)發(fā)達，灌溉條件良好等特點，也使得絕大多數(shù)城鎮(zhèn)分布主要依托于長江及其支流的流經(jīng)路線，往往依托水域而汲水、灌溉、運輸并形成商埠。長江中下游平原特別是長江三角洲地區(qū)的土地為縱橫的河網(wǎng)所分割破碎，而使得規(guī)模較大的城市形態(tài)更多的依賴于河流流向分布，也使得城市發(fā)展受到橋梁、航運等條件的制約和束縛，對于城市交通有負面影響。

城鎮(zhèn)用地面積亦達到近五萬平方公里，這是長江中下游地區(qū)多個城市群結(jié)構(gòu)和大量基層鄉(xiāng)鎮(zhèn)共同聚集而形成的總體數(shù)據(jù)，也是中國快速發(fā)展的城鎮(zhèn)化水平在遙感圖像之中的直觀表現(xiàn)。

長江中下游地區(qū)的草地面積相對較小，絕大多數(shù)宜耕荒地已經(jīng)得到了開發(fā)與利用，而宜牧用地則比例較小。同樣基于較好的開發(fā)和利用水平，目前長江中下游地區(qū)的未利用土地主要是難利用土地，仍然需要進一步開發(fā)而得以利用。[10]

6 結(jié)語

本文基于遙感影像挖掘的基礎上，對于長江中下游地區(qū)的土地利用情況變化作出了簡單的整理和分析。整體上，建設用地的面積和所占比例快速增長，與之相伴隨的則是其他各類得到利用的土地資源面積縮減，比例下降。