綠洲耕地動態變化分析
——以昌吉州為例

吉 鵬

（新疆師范大學地理科學與旅游學院 新疆，烏魯木齊 830054）

耕地資源對糧食安全意義重大。在綠洲地區的耕地更是寶貴，由于干旱地區環境惡劣，耕地基本上是在天然綠洲附近進行開墾。隨著水資源短缺、灌溉方式不合理，土地沙化、沙漠化，耕地綠洲地區大量的耕地一直處于不穩定的狀態。所以研究綠洲耕地的動態變化特征和趨勢能夠為綠洲耕地的調整提供基礎依據。

1 研究區概況

昌吉回族自治州有富饒的綠洲平原和天然牧場,也有高山峻嶺、沙漠戈壁,東起木壘哈薩克自治縣，與蒙古人民共和國的科布多省接壤,西至瑪納斯河辟與塔城地區沙灣縣、石河子市交界，南以天山山脊線與巴音郭楞蒙古自治州和靜縣為界，北接準噶爾盆地古爾班通古特沙漠與塔城地區和布克賽爾縣和阿勒泰地區富蘊縣相鄰。昌吉回族自治州東西長504km，南北寬271km,總面積7.7566×10km，呈東西向帶狀分布，占全疆面積的4.85%;州府昌吉市至烏魯木齊市32km,具有得天獨厚的地緣優勢。

2 數據與方法

根據中國科學院資源環境科學與數據中心公布的2000-2018 年的土地利用數據。利用耕地動態度計算昌吉州的耕地動態度，然后利用ArcGIS平臺進行空間表達。耕地變化動態度的大小，可以反映出某一區域內耕地總量變化速度與劇烈程度，其計算方法如下：

式中K代表研究區內耕地變化動態度；代表期末耕地總量，代表期初耕地總量；T 為時段步長。當K>0時，代表某一時期內耕地數量增加，當K<0 時，代表耕地數量減少。

3 結果分析

3.1 耕地變化動態度分析

根據2000 年、2010 年、2018 年三個時期的土地利用數據，對三個時期的各縣市耕地面積進行統計分析，利用耕地動態變化度公式進行計算得到表1數據。

（1）從表1 可以看出，第一階段全州各縣市耕地動態變化度均為正，第二階段只有奇臺縣和木壘縣的耕地動態變化度為負，昌吉州整體的耕地動態度為正。

表1 昌吉州各縣市耕地總量變化表2000-2018年（不含兵團）

（2）昌吉州木壘縣近20年的耕地變化呈負增長，其余縣市耕地呈正增長。木壘縣2000-2018 年耕地動態度為-1.51%。木壘縣第一階段的耕地動態度為0.59%，第二階段為-9.36%。其他六個縣市的耕地動態度均為正。

（3）近20 年來阜康市和呼圖壁縣的耕地變動最為劇烈，超過全州的耕地動態變化度。阜康市耕地動態度為3.72%，呼圖壁縣耕地動態度為2.31%，全州的耕地動態變化度為1.14%。

3.2 耕地變化動態度的空間差異

由于基于格網分析能夠對排除行政區劃的影響，更加精確的反映耕地的變化情況。將2000 年、2010 年、2018年的耕地總量情況，通過ArcGIS軟件平臺的空間連接功能（Join）連接到是3km×3km 的矢量網格上，計算出每個網格中的耕地變化動態度，將耕地動態度的大小分為6類，如圖1所示。

圖1 基于格網的耕地動態變化度分析

（1）第一階段昌吉州耕地變化類型主要為小幅增加（0%＜K＜10%），第二階段昌吉州耕地在空間上呈現局部大量增加（50%＜K＜200%），耕地減少和耕地小幅增加的情況在空間上分布廣泛。

（2）第二階段耕地變化的范圍在空間上比第一階段更大。綠洲范圍內出現許多新的耕地活動情況。

（3）耕地活動劇烈（K＞200%）的地區主要位于綠洲與沙漠的過度地帶，小幅增加（0%＜K＜10%）的地區主要位于綠洲中部，耕地減少（K＜0）的區域主要位于綠洲南部的山前地帶。

4 結論

昌吉州整體的耕地動態度為正，耕地總量從2000-2018 年整體上呈現增加趨勢。昌吉州木壘縣近20 年的耕地變化呈負增長，其余縣市耕地呈正增長。近20年來阜康市和呼圖壁縣的耕地變動最為劇烈，超過全州的耕地動態變化度。

從空間上可以看出，第一階段昌吉州耕地開墾較為分散，各縣市耕地變化程度小，耕地小幅增加的情況在綠洲范圍內較為普遍。第二階段耕地變化動態度集中且劇烈，耕地大量增加和耕地減少的情況普遍存在。