土地利用變化及其對人類活動的響應分析

張 旭

甘肅省自然資源規(guī)劃研究院，甘肅 蘭州 730000

隨著世界人口數(shù)量的增加，社會經(jīng)濟的發(fā)展，此時人們賴以生存的地球正發(fā)生翻天覆地的變化。尤其是在工業(yè)革命后，全球氣候變暖以不同形式出現(xiàn)在人們的眼前。隨著各國研究技術水平的優(yōu)化，促使人們對全球變化的理解越來越深，如人口增長、大氣成分變化及土地利用/覆蓋等都是主要影響因素。以土地利用變化為例，其作為自然環(huán)境對人類活動最直接的響應，連接著人類社會經(jīng)濟活動與地球陸地表層自然環(huán)境，因此在城市建設步伐持續(xù)加快中，陸地表層將會呈現(xiàn)出多種土地利用方式。由此可知，在新時代，要想實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略方針，必須要深入研究土地利用變化及其對人類活動的響應，這樣不僅能為人類文明建設與發(fā)展提供有效依據(jù)，而且可以為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標提供有效決策依據(jù)。

一、研究區(qū)情況分析

隨著綠色環(huán)保與節(jié)能減排理念的推廣，我國各地針對湖河流域提出的污染治理工作得到了有序落實。疏勒河位于甘肅省西北部，河西走廊西段，是甘肅省河西走廊內流水系的第二大河，古名“籍端水”“冥水”。現(xiàn)階段，隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，當?shù)亟?jīng)濟建設速度也在加快，相應的城鎮(zhèn)化水平也得到了提高，此時雖然保障了居民生活穩(wěn)定，但也帶來了嚴重的生態(tài)問題及人地矛盾。

圖1 甘肅省的疏勒河

二、數(shù)據(jù)來源及處理

根據(jù)其在1985年、2000年及2016年獲取的遙感影像數(shù)據(jù)，運用人機交互圖像處理方法得到對應的土地利用數(shù)據(jù)，而后通過構建單一土地利用動態(tài)度、綜合土地利用動態(tài)度及土地利用程度綜合指數(shù)模型等，從土地利用變化速度、單一土地利用情況及土地利用情況三方面入手，分析疏勒河土地利用變化及特點[1]。

三、研究方法

（一）土地利用變化速度

由于綜合土地利用動態(tài)度代表了某一研究樣區(qū)內土地利用整體變化，隨著實際數(shù)值的持續(xù)增加，證明當?shù)赝恋乩米兓磻欤粗畡t反應緩慢。因此，根據(jù)綜合土地利用動態(tài)度對疏勒河的土地利用變化速度進行研究發(fā)現(xiàn)，在1985年到2000年之間，當?shù)鼐C合動態(tài)度為0.08，而在2000年到2016年之間，綜合動態(tài)度為0.13，由此可知實際土地利用變化速度越來越快。

（二）單一土地利用情況

單一土地利用動態(tài)度代表了某地在一定時間內的某種土地利用類型變化速度，且隨著數(shù)值的增加，證明當?shù)赝恋乩米兓桨l(fā)激烈，相反則越來越弱。由于這一動態(tài)度可以研究當?shù)馗魍恋乩妙愋偷淖兓闆r，具體公式如下所示。根據(jù)獲取信息研究發(fā)現(xiàn)，在1985年到2016年之間，疏勒河土地利用變化展現(xiàn)出了加劇趨勢，其中以建設用地與水域類型的變化速度最快。在這一過程中，城鎮(zhèn)化發(fā)展是主要影響因素。

K=Ub-UaUa×1T×100%

其中，公式中的Ua代表研究初期，Ub代表末期某一種土地利用類型的數(shù)量，T代表研究時段。

（三）土地利用情況分析

1. 土地利用類型轉移。通過構建土地利用類型轉移矩陣，有助于定量描述土地利用類型間的彼此轉化情況，以此更好判斷與研究疏勒河的土地利用格局變化步驟。以耕地、林地等為例，在1985年到2016年之間的轉移矩陣如表上所示。

表1 疏勒河1985年到2016年的土地利用類型轉移矩陣（單位km2）

結合表格分析可知，在上述期間內土地利用信息包含：其一，耕地占用比例最大，大部分都是用于建設用地；其二，草地、林地等都要不同程度的降低，其中林地主要轉變?yōu)椴莸兀莸刂饕D變?yōu)楦兀黄淙ㄔO用地是唯一展現(xiàn)出持續(xù)上升的土地利用類型，而耕地是主要源頭。結合本文概述案例中的土地利用類型轉換特點，證明當前疏勒河的土地利用主要為城鎮(zhèn)化建設提供有效服務[2]。

2. 土地利用程度。這項研究既可以明確土地自身具備的自然屬性，又可以展現(xiàn)當?shù)鼐用衽c自然環(huán)境的綜合效應。一般情況下，在土地利用分級中，會結合土地自然綜合體在社會因素影響下的具體情況進行劃分，具體分為四級：其一，土地未利用級，如水利用地；其二，土地自身再生利用級，如水域、草地等；其三，土地人為再生利用級，如耕地；其四，土地非再生利用級，如建設用地。由于上述幾種類型是在理想狀態(tài)下實施劃分的，而在實踐情況中四種類型都處于相同區(qū)域內，占據(jù)不同的面積比例。通過了解具體權重，能對當?shù)赝恋乩米兓瘶嫵傻挠绊戇M行研究。

3. 土地利用重心變化。根據(jù)類型空間分布變化規(guī)律分析，具體分為：其一，林地等土地類型的重心變化并不顯著；其二，耕地重心逐漸向北方轉移。根據(jù)預先構建的土地利用類型分布表與土地利用轉移矩陣研究可知，是由人類活動影響發(fā)生的變化。北方很多草地都在開墾后成為耕地，而南方耕地開墾已經(jīng)達到飽和，因此實際變化不明顯；其三，草地重心開始向西南轉移。原因在于東北區(qū)域的草地已經(jīng)被轉變?yōu)楦兀髂系貐^(qū)在退耕還草政策全面落實中，會逐漸還原草地資源[3]。此時，隨著草地占據(jù)面積的降低，將會轉移實踐工作的重心；其四，建設用地重心將會轉移到東南地區(qū)，原因在于當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展越發(fā)迅猛，且城市建設水平與人口數(shù)量越來越多，此時為了更好應對日益革新的市場環(huán)境，建設用地占據(jù)面積將會隨之提高。

四、結果分析

根據(jù)上文分析可知，土地利用變化屬于對人類活動最關鍵的響應。因此，通過在實踐發(fā)展中加大研究力度，有助于更快明確區(qū)域土地利用變化及規(guī)律，并充分展現(xiàn)實際變化對人類生活的影響。根據(jù)上述案例對土地利用情況及變化的整合探索，發(fā)現(xiàn)在1985年到2016年之間，疏勒河的土地利用具有以下特點：其一，土地利用變化越發(fā)明顯，并且在持續(xù)上升。由于1985年到2000年的土地利用綜合動態(tài)度為0.08%，2000年到2016年的動態(tài)度為0.12%，而1985年到2016年之間動態(tài)度為0.1%，所以可以發(fā)現(xiàn)人類活動對這一區(qū)域的土地利用影響力在持續(xù)上升。另外，在城市建設水平優(yōu)化中，雖然越來越多的建筑物滿足了居民生活與生產需求，但也產生了水域流失及資源緊缺等問題。其二，土地利用會從高生態(tài)土地利用類型轉變?yōu)榈蜕鷳B(tài)土地利用類型，其中城鎮(zhèn)建設占據(jù)面積最大。其三，土地利用程度具有區(qū)域性與階段性變化特點，其中在1985年到2000年之間的土地利用程度極低，被稱之為衰退期；而在2000年到2016年之間土地利用水平得到了提高，因此稱之為發(fā)展期。其四，土地利用重心變化非常顯著，流域之內的建設用地重心開始向東南轉移，耕地重心在向北方轉移，而草地受退耕還草政策的影響，開始向西南方向轉移。需要注意的是，隨著人類活動對土地利用變化產生的深刻影響，當?shù)卣吧鐣鹘缭陉P注城市建設與經(jīng)濟發(fā)展的同時，還要做好土地利用規(guī)劃，注重從可持續(xù)發(fā)展角度研究管理對策，只有這樣才能在保障居民生活質量的基礎上，更好利用有限的土地資源。