洱海流域土地利用變化及驅動因素研究

王 生

（云南省林業調查規劃院大理分院，云南 大理 67100）

洱海是大理人民的母親湖，良好的流域環境是區域內經濟社會持續發展的基礎。近年來，隨著海東山地城市的建設、雙廊一帶旅游業的蓬勃發展及環海景觀大道的改擴建，極大的帶動了周邊鄉村田園休閑旅游，給流域內湖濱帶植被和生態環境保護帶來了前所未有的壓力。目前，洱海周邊客棧餐飲業井噴式的無序發展對土地的需求與環洱海保護要求矛盾日益突出，違規使用林地、耕地和濕地的現象時有發生，土地利用變化已影響到本區域的生態環境狀態[1］。對此，許多學者對洱海流域的土地利用主要從耕地、建設用地及景觀格局等類型變化進行了大量的研究。本文側重于生態林業用地的變化及分析其變化的主導驅動因素[2］，旨在為流域內土地利用結構的優化、生態環境建設的宏觀決策提供決策依據，以更好的保護洱海和加強流域區域生態保護建設，讓“蒼山不墨千秋畫，洱海無弦萬古琴”的自然美景永駐人間。

1 研究區概況

洱海古稱葉榆澤，是我國第七大淡水湖，云南第二大高原淡水湖，湖面面積251km2，蓄水量達28.8×108m3，平均湖深 10.5m，水質 III～Ⅱ類，素有“高原明珠”的美譽。以洱海為中心的洱海流域，總面積25.65km2，處于瀾滄江、金沙江和元江三大水系分水嶺地帶，屬瀾滄江水系，地理坐標介于東經100°05'-100°1，北緯 25°36'-25°5，主要涉及大理州大理市和洱源縣中的16個鄉鎮，170個行政村[3］。

氣候類型屬低緯高原亞熱帶季風氣候，四季溫和，平均氣溫 16.2℃，全年日照時數 2250～2480h，多年平均降水量為1048mm。土壤分布以地帶性紅壤為主。植被類型受地形和氣候的影響，垂直分布明顯，主要有云南松林（海拔2100-2500m），華山松、櫟類林（海拔2500-2900m），針闊混交林帶（海拔2900-3200m），冷杉、箭竹及杜鵑林 （海拔3200-3500m）。森林覆蓋率37.0%，林木綠化率51.3%[3］。

據2015年資源統計，洱海流域總人口91.4萬人，平均356人/km2，完成地區生產總值448.38億元，其中：第一產業產值46.36億元，第二產業產值208.57億元，第三產業產值193.45億元，在第三產業中旅游業收入139.36億元，在第三產業中所占比例為81.5%，占地區生產總值的31.1%。

2 數據來源與研究方法

2.1 數據來源

在2006年和2016年兩次完成的大理市和洱源縣森林資源調查數據的基礎上，按照洱海流域的范圍進行篩選整理而來。

2.2 研究方法

2.2.1 土地利用類型劃分

主要按照 《云南省森林規劃設計調查操作細則》中的二級地類，并參考土地利用分類標準作了適當歸并處理。具體劃分標準，詳見表1。

2.2.2 動態變化測法

土地利用動態度能夠有效的描述土地利用變化的速度[5］，并且在一定程度上能夠定量的反應區域之間土地利用的差異，甚至可預測土地利用在未來的某個時間段內的發展趨勢[6］。土地利用動態度包括兩個方面——單一土地利用動態度和綜合土地利用動態度。

表1 土地利用劃分標準[4］

①單一土地利用動態度

單一土地利用動態度反映的是研究區域里的土地在一定時間段里，某種類型的土地利用數量變化的情況，其表達式如下：

式中,Ki表示時間段內研究區第i種類型土地利用的動態度;Uai、Ubi分別為研究區內研究期初及研究期末土地類型的總面積，T為研究時長,當T設為年時，則式中Ki所表示的為研究區內第i種類型土地利用的年變化率。

②綜合土地利用動態度

綜合土地利用動態度說明研究區在某一時期內土地利用的整體動態，反應總的土地利用變化的速度。表達式如下：

式中，LC表示研究時段內某一單元的綜合土地利用動態度；ΔLUi-j表示研究時段內第i種類型土地利用轉變為非i類土類面積的絕對值；LUi為研究初期第i種土地利用面積；T為研究時長[7］。

3 土地利用變化分析

3.1 土地利用變化情況

從土地利用結構可看出，從2006年起流域范圍內的土地利用起主導作用的是有林地、耕地、灌木林地，這三類土地面積合計占整個流域區土地面積的73.95%，其他土地利用情況依次為水域、建設用地、其他非林地、未成林造林林、宜林地、無立木林地；經過10年發展，流域內土地利用仍以有林地、耕地、灌木林地為主導，只是隨社會經濟發展、經營方式改變各地類之間有所變化，具體變化情況詳見表2。

表2 洱海流域2006-2016年各土地利用情況 單位：hm2

在研究期內，流域區內在林業用地方面有林地、灌木林地、無立木林地面積總體呈增加態勢，其中：有林地面積增加9900hm2，灌木林地面積增加90hm2，無立木林地面積增加760hm2；而未成林造林地和宜林地分別減少6670hm2和1020hm2。在非林業用地中建設用地面積大幅增加了9078 hm2，而耕地、其他非林地面積呈現減少趨勢?？傮w上看，絕對數量變化最大的是有林地和建設用地，其次是耕地和未成林造林地，變化最小的是水域。

圖1 洱海流域2006－2016年土地利用類型分布對比圖

表3 洱海流域2006-2016年土地利用變化動態度 單位：hm2，%

3.2 土地利用動態變化

從表3可看出：洱海流域年均綜合土地利用動態度平均值為1.38。其中：有林地、灌木林地、無立木林地、建設用地的年平均遞增率分別為1.22%、0.02%、2.42%、7.45%，未成林造林地、宜林地、耕地、水域、其它非林地的年平均遞減率分別為7.86%、2.19%、1.17%、0.03%、6.97%。

從變化速度看，變化最快的是林業用地中的未成林造林地，年平均遞減7.86%；而非林業用地中的建設用地則以年平均7.45%的幅度遞增。

從變化區域來看，大理市年平均綜合土地利用動態度平均值為1.28，各地類的年動態變化較大，如建設用地年平均遞增10.15%，未成林造林地、其它非林地年平均遞減均在8.0%以上，無立木林地年平均遞增高達31.85%，究其原因是大理市2006年二類調查時地類未劃有其他無立木林地，屬于調查因素所致；洱源縣年均綜合土地利用動態度平均值為1.49，地類變化較大的是未成林造林地、無立木林地和其他非林地年平均依次遞減了7.04%、5.26%和4.48%，而建設用地和有林地則遞增明顯，年平均遞增了2.49%和2.14%。

3.3 土地利用變化分析

利用ArcGis10.2強大的空間分析能力，從時間序列和空間尺度[8］，將2006－2016年流域內的兩次矢量圖形進行疊加分析，得到研究期間流域內土地利用轉移矩陣，轉移矩陣可以全面又具體地刻畫出流域土地利用變化的結構特征與各種用地類型變化的方向[9］，進而可以清楚的分析各地類之間的相互轉化的情況。

3.3.1 有林地變化

有林地在研究期內的轉移面積11600hm2，占流域內所有土地利用類型轉移總面積的16.4%，主要涉及茈碧湖的西北部、牛街北部、雙廊東面山坡部分生長較差的云南松次生林，被當地林農改造成了灌木經濟林所致，另外有部分地塊轉移至耕地和建設用地；而新增有林地面積21016hm2，占流域內所有土地利用類型新增總面積的29.8%，屬于單一地類變化幅度最大的類型，新增面積主要來自蒼山東坡、鳳羽、三營、牛街等鄉鎮內的原來生長著以櫟類為主的灌木林地經多年封育管理與造林改造[10］，這部分增幅占變化的57.2%，右所周圍面山的人工未成林造林地生長也已郁閉成林，以及洱海東北部的雙廊、上關一帶的退耕還林地補充，這兩部分增幅占變化的31.3%。

3.3.2 灌木林地變化

灌木林地是研究期內所有土地利用類型中轉移面積最大的，轉移面積14784hm2，占流域內所有土地利用類型轉移總面積的20.9%，其中絕大部分轉移至有林地面積12031hm2，占轉移部分的81.4%，轉移區域主要分布在流域東北部的牛街、三營、右所周圍的一些櫟類林；而新增面積為14980hm2，占區域內所有土地利用類型新增總面積的21.2%，從表可看出主要來源是有林地和未成林造林地。

表4 洱海流域2006-2016年土地利用之間的變化轉移情況 單位：hm2

3.3.3 未成林造林地與宜林地的變化

未成林造林地在研究期轉移面積7996hm2，主要轉移區域是洱海東北部的雙廊、上關、右所及鳳羽等鄉鎮在“十一五”期間的大量新造林地，在經過多年的經營管理后逐年郁閉成有林地，占流域內所有土地利用類型轉移總面積的11.3%；而新增面積為1527hm2，主要地塊來源于鳳羽近幾年新種植大量的核桃、上關紅豆杉基地發展和大理市在鳳儀鎮安排的使用林地征占用異地植被恢復新造林地等。伴隨人工造林的逐年實施，流域內宜林荒山、無立木林地面積不斷減少，據統計，宜林地、無立木林地在研究期轉移面積5854hm2，占流域內所有土地利用類型轉移總面積的8.3%。

3.3.4 非林業用地的變化

建設用地是流域內所有土地利用類型中凈增面積最大，變化幅度和速度最快的類型。在研究期內，建設用地面積凈增18147 hm2，占新流轉總面積的25.7%。無轉移面積，新增區域主要是茈碧鎮、下關開發區、海東山地城市的開發及環洱海周圍的景觀建筑；耕地和其他非林地面積凈減少7849hm2，占流域內耕地和其他非林地轉移面積的25.9%，占土地利用類型轉移總面積的11.1%，以轉移為主；水域面積相對穩定，轉移新增均很小。

從土地利用變化區域和明顯程度來看，在洱源縣茈碧、大理市鳳儀和下關開發區等湖盆平壩地區，主要變化為耕地轉變為建設用地，以滿足人口日益增長的需求；在流域的低丘緩坡地帶以海東山地城市開發和鄧川工業園區建設為主，該區域變化幅度最大，符合大理、洱源近年來的發展實際；而在廣大山區變化最為明顯的灌木林地經過多年的封育后向有林地轉變。變化最小的區域是蒼山國家級自然保護區和水域范圍，這得益于蒼山保護區范圍屬I級保護林地和大理州實施了洱海保護條例的結果。

一方面促使居民自發地保護當地自然環境，對水域、森林、農田等進行嚴格保護

4 驅動因素分析

4.1 政策因素

土地利用類型是在特定的經濟系統、制度和政策水平下形成的，所以土地利用結構的變化深受國家宏觀經濟體制和政策的影響和制約。在我國，政治經濟的政策對土地利用的變化影響較大，可以說是土地利用的直接決定因素[11］。譬如，研究期內在流域區內直接實施的國家退耕還林政策、大理州洱海管理條例和當地政府號召的“三退三還”等相關政策法規，前后相繼實施了退耕還林9873hm2和天保工程人工造林5566 hm2，直接改變了土地利用的現狀，全面納入林地管理；尤其是近年來隨著國家城鎮化、城市化率大力推進和扶貧攻堅異地搬遷的需要，大理市、洱源縣政府均進行了土地利用結構和規劃用地的調整，調整面積范圍較大，這些都從很大程度上引起了土地利用之間用途的轉變。很明顯政策因素是導致林地、建設用地增加和其他非林地減少的最主要的因素。

4.2 人口因素

人口對土地利用變化的影響較大，主要表現在其對空間的差異及對時間的變化上，人們需要改善居住條件、出行或通過耕作改變土地的利用方式或結構。從2006～2016年流域區常住人員從88.6萬人增加至91.4萬人，凈增2.8萬人，其中城鎮居民增加12.2萬人，而農業人員則從原來的64.1萬人降為54.7萬人，減少9.4萬人，另外，隨著城市化建設的推進，還有10余萬流動人口進城務工，以及洱海周圍旅游游客逐年增多，急劇的人口增長很大程度上導致人們對居住、交通等建設用地的需求量持續上升，造成大量的林地、農業用地轉化為建設用地，相反農業人口大幅下降也說明依賴耕地生產糧食需求也隨之降低，一部分耕地很自然的被用作建設用地以滿足人們居住的需要。因此，人口增長或異地涌入在社會經濟發展中是土地利用變化尤其是建設用地增加的主要驅動因素之一，以洱海周圍建設用地激劇增加較為突出。

4.3 自然因素

4.3.1 氣候環境

氣候、土壤等條件的好壞對森林植被、林木生長的起著關鍵作用，洱海流域日照充足，水熱條件較好；尤其流域的北部、西部和南部土壤肥沃，適宜于植物生長發育。因此，天然的自然地理條件決定了流域內的土地利用結構中，大部分灌木林地會自然生長郁閉，土地利用自然向著有林地方向轉移。

4.3.2 極端氣候

在研究期間內，云南經歷了2008年雨雪冰凍災害，2009至2012連續幾年發生了數十年不遇的干旱，洱海東部面山屬石灰巖地質地貌，土面零碎，土層瘡薄，蒸發量大，立地條件差，生態脆弱，本身人工造林難度就大，在面對極端天氣條件下，這些區域的新造林地成活率、保存率低，必然會導致造林失敗，使土地利用變為無林地。

4.3.3 森林火災

一直以來，森林火災始終對林木、植被正常生長構成較大威脅。洱海流域人口密度大，交通四通八達，人員流動性大，森林防火難度大，研究期間2011和2013年在下關、鳳儀等鄉鎮發生了較大的森林火災，導致受災區域內數千公頃的小班土地利用發生變化。

4.4 生態建設

4.4.1 造林更新

據統計整個洱海流域區在“十一五”、“十二五”期間，分年度實施“天?！惫こ毯汀巴烁€林”工程，其中：人工造林5660hm2，退耕還林（含荒山造林）9873hm2，退耕后續項目1600hm2，是促進流域內林地大幅增加的主要因素之一。另外，由于市場形勢的變化，農民在經濟利益的驅使下，在鳳羽、三營、上關、鳳儀等地區大量種植核桃，對林地和森林的穩定和增加起到了重要的作用。但從本次研究數據來看，新增造林面積小于實際造林面積，究其原因是主要是2008～2012年間流域區內極端氣候導致較多新造林地保存率較低所至。

4.4.2 封山育林

隨著國家“天?！倍诘倪M一步實施，地方政府、林業主要部門繼續抓好抓實牛街、三營、右所、上關、雙廓、挖色一帶的封山育林工程，封山育林管理面積51000 hm2，封育區內嚴禁放牧、實行了圈養，封育成效顯著，原來的宜林荒山荒地已達到灌木林地標準，部分灌木林地經封育已郁閉成有、疏林地等引起土地利用的變化。

5 結論

在研究期間，當地政府十分重視林業發展和生態環境建設，依托天然林資源保護工程、退耕還林工程、公益林補償制度、核桃基地建設等工程建設，加強了森林管護和林業生態建設，對區域生態環境質量改善起到積極的推動作用。研究結果表明：①流域區生態保護與建設成效顯著，林地面積增加了10750 hm2，森林質量及生態價值功能得到提高；②旅游業及城鎮化、房地產快速發展，建設用地大幅增長面積達18147 hm2，說明于洱海流域生態環境持續改善趨好，宜居旅游城市定位，促進旅游業的蓬勃發展，并帶動相關產業尤其是房地產業的長足發展；③特用（生態）林地明顯增加，林地增加10750 hm2，其中有林地凈增加9900 hm2，耕地等種植業用地逐年減少；④當地農戶種植核桃積極性高，特色經濟林面積增加明顯，林業產業經濟價值凸顯。

對于整個流域區域性今后的發展，應以洱海保護為引領，加強政策引導，把生態文明建設融入經濟、社會建設各方面和全過程，協同推進新型工業化、城鎮化和綠色化，牢固樹立“綠水青山就是金山銀山”的理念，堅持把節約優先、保護優先作為基本方針，統籌安排城鎮化所必須的林地定額，在植被較差的低丘緩坡等為山地城市和扶貧搬遷項目建設預留空間，以更好地促進整個流域區域土地資源持續利用，推動區域內社會經濟和生態文明建設和諧發展。

[1］鄒秀萍，齊清文，等.怒江流域林地景觀演變過程及其驅動力研究[J］.地理科學進展，2006，25（5）：41-45.

[2］張馨方.洱海流域土地利用與生態系統服務價值變化研究[J］.中國知網，2014，43(8）：28-31.

[3］大理州林業局，云南省林業調查規劃院大理分院.大理州洱海流域林業生態保護建設“十三五”專項規劃（2016-2020 年）[R］.2015.

[4］云南省林業廳.《云南省森林資源規劃規劃設計調查操作細則》（2013年修訂）.

[5］黎良財，鄧利等.城市土地利用變化對生態系統服務價值的影響——以柳州市為例[J］.中南林業科技大學學報，2013，33(7)：102-106.

[6］莫宏偉，東南丘陵土地利用變化及驅動力研究— — 以衡陽市為例 [J］. 長江流域資源與環境，2004，13(6）：551-555.

[7］鄒斌，楊燕瓊，薛亞東.基于 RS和 GIS的珠江三角洲土地利用動分析[J］.林業資源管理，2011，(6):100-116.

[8］徐新良，劉紀元，等.中國林地資源時空動態特征及驅動力分析[J］.北京林業大學學報，2004，26(1）：41-46.

[9］程鵬.基于 RS和 GIS的泰安市土地利用變化和城市擴展研究[D］.山西:山西師范大學，2010

[10］楊主泉.旅游發展典型區域土地利用變化對生態系統服務價值的影響——以桂林陽朔縣為例[J］.中南林業科技大學學報，2014，34(3）：130-136.

[11］宋戈.中國城鎮化過程中的土地利用問題研究[M］.北京:中國農業出版社，2005.