中国农牧交错带典型区土地利用变化驱动力分析及其对土壤侵蚀的影响

邹亚荣  

【摘要】： 土地利用与土地覆被变化研究是全球环境变化研究的一个重要方面。同时也是从自然和社会经济两方面综合研究全球和区域环境变化的突破口之一，是地理学综合研究的国际性前沿课题。在区域和地方尺度上的典型区研究，不仅可以较为深入地探讨研究土地利用变化的有关科学问题，同时也为土地利用变化的综合分析乃至全球环境变化研究提供更为丰富而准确的区域信息。因此选择典型代表区域，分析土地利用于土地覆被变化(LUCC)的动力机制，摸清各种变化的联系，通过建立各种预测模型来认识和揭示其特征、时空分布和规律，成为近年来LUCC研究的焦点和重点。本文运用遥感、GIS技术和数学模型方法，以内蒙古科左后旗与宁夏盐池为例，研究土地利用变化的驱动力及其对土壤侵蚀的影响。从农牧交错带的实质问题入手，基于10公里网格，计算农牧交错带的界限；在此基础上分析农牧交错带的土地利用、土壤侵蚀及与风水侵蚀带的关系；在因子分层的基础上，剔除不需要因素，采用逐步回归的方法，进行土地利用变化驱动力分析；运用分形方法分析土地利用的退化，并分析土地利用与土壤侵蚀的关系，引入环境变量，建立土地利用变化特征指数，分析土地利用变化对土壤侵蚀的影响。主要结论如下： 1 农牧交错带的确定。从土地利用角度出发，基于专家知识，以公里栅格提取耕地与草地，得到一以土地利用为主要依据的农牧交错带，主要分布于我国北方的内蒙古、辽宁、吉林、河北、陕西、山西、宁夏、新疆、南方的贵州等省。分布呈现出东北向西南的特征，从大兴安岭的南部经内蒙古的锡林浩特，辽宁与内蒙古接壤处，进入河北大马群山，山西北部，陕西北部，到甘肃东部，秦岭以北，六盘山以东的地区。在我国的新疆沿天山山脉两侧少量分布。在我国的云南，四川，贵州有零星分布，这与这些省份这些地区的相对高程有关。从分布的地区，我国农牧交错带在北方的分布面积要远远的大于我国的南方。但在北方也相对分布于甘肃东部，山西北部，陕西北部，内蒙古的东部。表现出集中分布的特征。主要分布于我国的高原与山脉沿线。在气候指标上，与干燥度为1.0～2.0范围，多年的平均降水量范围为250～450mm大体一致。 2 整个农牧交错带的土地利用特点。从我国农牧交错带近十年的耕地、草地变化的空间格局看，整个农牧交错带的土地利用变化，从耕地的变化看，主要表现为耕地变林、草，以内蒙古的变化为大，主要分布于它的中、东部地区。从草地的转变看，主要以变耕地、城镇为主，分布于内蒙古与东北三省接壤处。耕地变林地的主要分布于内蒙古的东部地区，占24％，在新疆沿山脉地区有16％，这二地区占40％；耕地变草地，主要分布于农牧交错带内蒙古的中部，占24％，在农牧交错带的西部地区，云南、陕西、青海、宁夏、新疆占50％；变化集中分布于我国的东北三省，与内蒙古的东部地区，占草地变耕地变化的42％。西部地区，陕西、山西、甘肃、宁夏、青海等占27％。内蒙古草地变耕地最多，占26％，主要分布与内蒙古东部。农牧交错带的土地利用的侵蚀程度以低覆盖度草地最严重；从土地利用的土壤侵蚀来看，以沙地为最重，其次为草地；从农牧交错带与风水交错带的空间格局看，二者的分布在空间上有较大的分离，在内蒙古的东部与新疆地区有一些重叠。 3东西典型区的土地利用空间格局。通过农林牧各部门用地结构、产值结构、劳动 力结构等数据，划分整个农牧交错带，从中选取东西典型区。从土地利用来看， 两县的土地利用均以草地、耕地为主。城镇、农村居民点所占的比例小。均存在 一定的土地利用的退化。从土地利用类型变化的速度上看，旱地增加快，草地的 减少速度，尤其是中覆盖度草地减少快。城镇、农村居民点的变化速度慢。从土 地利用变化的空间分异看，科左后旗的土地利用变化主要在科左后旗的东部，表 现出较为集中分布。而盐池的土地利用变化主要是分布于整个县。土地利用的变 化均为草地向耕地的转变。科左后旗的水体比盐池多。盐池的土地沙化严重。 4土地利用变化驱动力分析。从科左后旗土地利用变化的时间轴来看，土地利用 变化主要表现为耕地与草地的变化，并且变化的数量较大。其它土地利用类型变 化少，尤其是城镇、农村居民点。前一时间段耕地、草地等类型的变化与后一时 间段的变化呈反方向的变化。耕地的转化，前一时间段的耕地在减少，而后一时 间段却在大幅度的增加，主要以草地转化而来。盐池土地利用转移，主要表现为 耕地与草地间的转移，草地的转移量最大。转移的图斑分布密度前一时间段要大 于后一时间段。土地利用变化的自然约束与降水量，湿润指数，高程有较高相关 性。把与土地利用变化驱动力有关的因素分为三层，以反映因子都驱动力的相关 性，人口层面，科左后旗土地利用变化主要与总人口的相关性大，而盐池的与乡 村人口相关性大;生产层面，与粮食总产，农作播面有很大相关性;经济层面， 科左后旗主要土地利用变化与财政支出，地方财政收入，年末各项贷款有较大相 关性，盐池土地利用变化与地方财政、财政支出、城乡存款、年末贷款有很大的 相关性。 5土地利用变化对土

【关键词】：农牧交错带 土地利用变化 典型区 空间格局 驱动力 土壤侵蚀 土地利用变化特征指数 遥感 GIS
【学位授予单位】：中国科学院研究生院（遥感应用研究所）
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：F301.2
【DOI】：CNKI:CDMD:1.2003.094570
【目录】：

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