土地利用變化及其對人類活動的響應分析

張 旭

甘肅省自然資源規劃研究院，甘肅 蘭州 730000

隨著世界人口數量的增加，社會經濟的發展，此時人們賴以生存的地球正發生翻天覆地的變化。尤其是在工業革命后，全球氣候變暖以不同形式出現在人們的眼前。隨著各國研究技術水平的優化，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，其作為自然環境對人類活動最直接的響應，連接著人類社會經濟活動與地球陸地表層自然環境，因此在城市建設步伐持續加快中，陸地表層將會呈現出多種土地利用方式。由此可知，在新時代，要想實現可持續發展的戰略方針，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展提供有效依據，而且可以為實現可持續發展戰略目標提供有效決策依據。

一、研究區情況分析

隨著綠色環保與節能減排理念的推廣，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”。現階段，隨著社會經濟的不斷發展，當地經濟建設速度也在加快，相應的城鎮化水平也得到了提高，此時雖然保障了居民生活穩定，但也帶來了嚴重的生態問題及人地矛盾。

圖1 甘肅省的疏勒河

二、數據來源及處理

根據其在1985年、2000年及2016年獲取的遙感影像數據，運用人機交互圖像處理方法得到對應的土地利用數據，而后通過構建單一土地利用動態度、綜合土地利用動態度及土地利用程度綜合指數模型等，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度代表了某一研究樣區內土地利用整體變化，隨著實際數值的持續增加，證明當地土地利用變化反應快，反之則反應緩慢。因此，根據綜合土地利用動態度對疏勒河的土地利用變化速度進行研究發現，在1985年到2000年之間，當地綜合動態度為0.08，而在2000年到2016年之間，綜合動態度為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，且隨著數值的增加，證明當地土地利用變化越發激烈，相反則越來越弱。由于這一動態度可以研究當地各土地利用類型的變化情況，具體公式如下所示。根據獲取信息研究發現，在1985年到2016年之間，疏勒河土地利用變化展現出了加劇趨勢，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，城鎮化發展是主要影響因素。

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，其中林地主要轉變為草地，草地主要轉變為耕地；其三，建設用地是唯一展現出持續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，又可以展現當地居民與自然環境的綜合效應。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下實施劃分的，而在實踐情況中四種類型都處于相同區域內，占據不同的面積比例。通過了解具體權重，能對當地土地利用變化構成的影響進行研究。

3. 土地利用重心變化。根據類型空間分布變化規律分析，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。原因在于東北區域的草地已經被轉變為耕地，而西南地區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，原因在于當地經濟發展越發迅猛，且城市建設水平與人口數量越來越多，此時為了更好應對日益革新的市場環境，建設用地占據面積將會隨之提高。

四、結果分析

根據上文分析可知，土地利用變化屬于對人類活動最關鍵的響應。因此，通過在實踐發展中加大研究力度，有助于更快明確區域土地利用變化及規律，并充分展現實際變化對人類生活的影響。根據上述案例對土地利用情況及變化的整合探索，發現在1985年到2016年之間，疏勒河的土地利用具有以下特點：其一，土地利用變化越發明顯，并且在持續上升。由于1985年到2000年的土地利用綜合動態度為0.08%，2000年到2016年的動態度為0.12%，而1985年到2016年之間動態度為0.1%，所以可以發現人類活動對這一區域的土地利用影響力在持續上升。另外，在城市建設水平優化中，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土地利用類型轉變為低生態土地利用類型，其中城鎮建設占據面積最大。其三，土地利用程度具有區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，當地政府及社會各界在關注城市建設與經濟發展的同時，還要做好土地利用規劃，注重從可持續發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。