基于地學圖譜的縣級尺度土地利用時空變化特征研究
——以酉陽土家族苗族自治縣為例

劉月陽，杜 崇，龔文峰，劉鐵冬，聶堂哲，劉 濤，曹凱華，徐鋮龍

（1黑龍江大學水利電力學院，哈爾濱 150080；2海南大學林學院，?？?570228）

0 引言

土地利用/覆被變化(LUCC)作為全球環境變化研究的核心領域，且“時間變化”及“空間變化”現已成為土地利用變化研究的重要內容，國內外研究學者對其開展了大量的相關研究[1-2]。而普通定量分析難以全面闡述不同時空尺度下的土地利用變化這一復雜過程。地理信息圖譜可以通過圖形語言和譜系表達更好地展現土地利用時空變化規律[3-4]，其原理是借助一種時空復合分析方法，對時空信息加以有效利用，實現土地利用變化的格局與過程一定的耦合，以便呈現出更加直觀、形象的土地利用變化格局，以此揭示土地利用方式轉變的過程及成因。不僅對于土地資源的合理配置、社會經濟的可持續發展等具有重要意義[7]，而且在一定程度上為研究土地利用格局時空演變提供了新的途徑。

地學信息圖譜是一種時空復合分析方法，可以更加清楚的表達土地利用時空變化規律，有利于深化土地利用變化內在規律和多維表達[8]。目前已有學者運用地學信息圖譜對不同區域土地利用進行研究，研究區域主要集中于中國中部及東南部經濟發達地區[9-10]。近幾年又轉向流域等區域，于元赫等[11]運用地理信息圖譜對沂河流域在1995—2015年的土地利用時空變化規律進行分析；李曉蕾等[12]運用CLUE-S模型對博斯騰湖流域土地利用變化進行模擬，分析不同情景下土地利用變化差異性；李丹等[13]基于地學信息圖譜分析了黃河三角洲景觀格局影響研究。但是基于土地利用圖譜研究中國經濟發達的西南區域的土地利用格局演變的相對較少，研究重慶東南區域的酉陽縣土地利用時空演變規律則更加稀少。

酉陽縣地處武陵山區腹地，位于武陵山區及烏江干流兩個經濟帶之間，而烏江流域是三峽庫區水土流失嚴重的區域之一。酉陽縣位于渝東南地區，是重慶市定點扶貧縣及渝東南地區的國家生態景區，同時也是中國西南的典型巖溶山區，該區域地質復雜，土地貧瘠，巖溶區面積達總面積的60%以上，石漠化廣泛分布且嚴重[14-15]。據統計，研究區年均土壤侵蝕總量795.99萬t，水土流失面積達到2094.15 km2，占區域面積的40.28%，屬于典型的生態脆弱區，且人地矛盾尖銳并加劇了區域的石漠化和土壤侵蝕程度。因此，探究該區域土地利用時空變化特征及生態地理過程，對于合理開發區域土地資源、保護生態環境和維護長江流域生態屏障具有重要意義?；诖耍狙芯恳?000—2015年酉陽縣土地利用數據為主要數據源，基于地理信息圖譜，構建3個時序單元的土地利用轉移圖譜和土地利用漲落勢圖譜，定量研究區域土地利用空間分布特征和時空演變規律，進而全面準確地反映研究區土地利用時空間格局變化，為區域土地資源的可持續利用提供技術支撐和科學依據，該結果可以為三峽庫區的其它生態功能區的研究提交參考。

1 研究方法與數據來源

1.1 地理位置

酉陽土家族苗族自治縣位于重慶市東南部（圖1），地理坐標為 ：108°18'25"—109°19'02"E，28°19'28"—29°24'18"N。地處武陵山腹地，東鄰湖南省龍山縣，南與秀山縣、貴州省松桃縣、印江縣接壤，西與貴州沿河縣隔烏江相望，西北與彭水縣，正北與黔江區、湖北省咸豐縣、來鳳縣相連。幅員面積5173 km2，東西寬98.3 km，南北長119.7 km。酉陽縣屬武陵山區，地勢中部高，東西兩側低。北部老灰阡梁子為酉陽縣的最高點，海拔1895 m；酉陽縣屬亞熱帶濕潤季風氣候區，全年雨量充沛，冬暖夏涼。年平均日照時數為1131 h。年平均氣溫由海拔280 m的沿河地區17℃遞減到中山區的11.8℃。1月氣溫最冷為3.8℃，7月最高為24.5℃。年降雨量一般在1000～1500 mm。

圖1 研究區域概況

1.2 數據來源與處理

本研究采用的遙感數據來源于美國地質調查局(USGS,https://glovis.usgs.gov/)，包括：2000、2005 及2010年Landsat-5TM影像和2015年Landsat-8 OLI影像，成像時間為當年7—9月。參照《土地利用現狀分類國家標準》并結合研究區的實際情況，將土地類型分為林地（林地、灌木林地及其他林地等）、耕地（水田、水澆地及旱地等）、草地（天然牧草、人工牧草及其他牧草等）、水域（河流水面、湖泊水面及溝渠等）、居民工礦用地（城鎮用地、工業用地及交通用地等）及未利用地（沙地及裸地等）6類。在遙感軟件ENVI 5.3的支持下，完成遙感圖像的輻射矯正、大氣矯正、拼接和裁剪等處理，采用最大似然法完成遙感圖像的分類，基于部分土地利用數據和Google Earth歷史高空間分辨率影像，分別隨機在各期土地利用分類圖上抽取100個樣點，并與參考數據比較，完成分類精度驗證，其總體精度均高于85%，滿足研究區土地利用變化研究的需要，以此獲取研究區的土地利用空間數據，并將林地、耕地、草地、水域、居民工礦用地和未利用地按順序分別賦予1～6的代碼。同時收集其它相關數據，如《酉陽縣統計年鑒》、《重慶市水資源公報》、《重慶市酉陽縣總體規劃（2006—2020年）》、《重慶市統計年鑒》等。

1.3 研究方法

1.3.1 土地利用動態度 單一土地利用動態度用來表征研究區一定時段內某種土地利用類型的變化速率，表達式見公式(1)。

式中，U為研究時段內某種土地利用類型動態度；Sa、Sb分別為初期、末期某種土地利用類型的面積；T為時間段。當T設定為年時，U表示研究時段內某種土地利用類型的年變化率。

1.3.2 土地利用圖譜分析 土地利用圖譜能夠以圖譜單元來記錄土地利用變化的時空復合信息，是由空間單元和時序單元合并而成，具有定量表示多時空條件下“空間格局”與“時序特征”的復合特點。選取與集合是創建圖譜的關鍵步驟如下。

（1）確定基本單元。選取研究區4個時間點的土地利用空間基礎數據(30 m×30 m)為基本空間地理單元，分別構建了 2000—2005年、2005—2010年和2010—2015年3個時段的時序圖譜單元。

（2）土地利用圖譜構造。基于ArcGIS 10.2空間分析功能，先將相鄰兩期土地利用數據相交，而后將將前后兩期土地類型編碼值進行代數計算，計算公式見公式(2)。

式中，P為新生成的兩位數編碼值，即土地利用圖譜單元類型；M為前期的土地利用類型編碼值；N為后期的土地利用編碼值，進而獲取研究區2000—2005年、2005—2010年和2010—2015年3個時期的土地利用轉移圖譜。

（3）漲落勢圖譜分析。根據分類原則，將其他所有用地類型轉入該類型的面積歸為該類型新增面積，即漲勢圖譜，而該類型轉出的所有面積歸為該類型萎縮面積，即落勢圖譜?；诖?，本文對研究區2000—2005年、2005—2010年和2010—2015年3期土地利用圖譜變化特征分析，以期揭示區域土地格局時空演變和空間分異規律。

1.3.3 土地利用類型變化 土地利用變化比率表示轉變的土地利用類型占研究區所有轉變的土地利用類型的比例，能夠進一步反映土地利用變化圖譜單元數量變化特征，計算見公式(3)。

式中，Q為變化比率；Sij為初期第i種土地利用類型轉變為末期第j種土地利用類型的圖譜單元面積；n為土地利用類型個數。

1.3.4 土地利用轉移矩陣 轉移矩陣對一定時序單元內各土地利用各要素間面積的轉化過程與轉移狀態的定量描述，能夠全面地反映區域特定時間段內土地利用變化的結構特征和轉換方向，其數學表達式見公式(4)。

式中，Sij表示初期的第i種土地利用類型轉變為末期的第j種土地利用類型的面積；i、j分別為研究初期與末期的土地利用類型；m為土地利用類型的數目。本研究在ArcGIS 10.2的支持下，定量獲取2000—2005年、2005—2010年及2010—2015年3個時序的土地利用轉移矩陣。

2 結果與分析

2.1 土地利用結構變化分析

在ArcGIS 10.2的支持下，獲取研究區的土地利用基礎數據（見圖2），并進行相關的統計計算（見表1）。由表1可知，2000—2015年間研究區土地利用結構主要以林草類型為主，面積比例分別為86.79%，88.54%，86.13%和85.86%，占據絕對優勢地位，符合該區域社會經濟發展的特點，其中林地面積比例最大，分別為52.95%、66.64%、54.27%和54.19%，在研究區域占據一定優勢地位，2000—2005年林地變化速率最大，為5.17%，2005—2010年和2010—2015年分別為-3.71%和-0.03%，表明林地呈先增而后減的變化趨勢，但總體年變化速率為0.47%，呈增加態勢，主要歸因于國家積極推行退耕還林等生態政策。草地所占的面積比例分別為33.84%、21.83%、31.86%和31.67%，年變化速率分別為-7.06%、9.10%和-0.12%，表明草地呈現先減后增而后再減的曲折變化，但總體年變化速率為-1.28%，呈減少態勢，說明草地被侵占的態勢沒有得到最終的遏制。耕地所占的面積比例分別為12.25%、10.80%、12.84%和12.82%，耕地變化速率分別為-2.31%、3.69%、-0.02%，15年來耕地呈現先減后增的變化趨勢，且林地與草地是耕地的轉入來源，表明區域土地利用的不合理性。水域面積比例分別為0.47%、0.44%、0.60%和0.69%，呈現微弱的增加趨勢。居民工礦用地占據比例較小，呈現略微減少而后小幅增加的趨勢，且林地和草地是其主要的轉換來源，源于隨著經濟發展和人口增加，部分林地和草地被擠壓侵占后轉變為建設用地，區域土地利用呈現一定的不合理性，生態環境受到一定程度的破壞。根據《酉陽土家族苗族自治縣及37個鄉鎮土地利用總體規劃（2006—2020年）修改方案》，酉陽縣規劃數據庫落實城鎮工礦用地規模為20.80 km2，建設用地131.97 km2，對居民工礦用地的需求將持續增加，如何在生態紅線的框架下，合理規劃利用土地，是該研究區域當前要解決的一個棘手問題。未利用地占據最小面積比例，且基本沒什么變化。

圖2 2000—2015年研究區土地利用現狀圖

表1 2000—2015年酉陽縣土地利用變化統計表

從土地動態度來看（見表2），2000—2015年的林地動態度是0.47%，說明其增加趨勢緩慢；耕地動態度為0.93%，表明其增加速率相對加快，基本向林草地轉化；草地動態度為-1.28%，表明草地下降速率較快，水域的增加速率為9.23%，居民工礦用地增加速率最快，為12.30%；未利用地下降速率最快，為-18.40%。

表2 土地利用動態度

2.2 土地利用變化圖譜分析

2.2.1 2000—2005年土地利用變化圖譜分析 在ArcGIS10.2的支持下，進行研究區2000—2005年土地利用圖譜變化計算，共生成36種圖譜單元（見圖3）。將圖譜單元按照面積大小排序，并計算其變化率（見表3）和土地利用格局轉移概率矩陣（見表4）。由表3可知：轉移面積最大的圖譜為草地→林地，其面積為695.21km2，占土地利用變化比率的38.09%，該類型的轉變歸因于退耕還林、退耕還草等各項林業政策的推動，部分棄耕地逐漸轉變為草地，草地又轉變為林地，一方面源于森林自然再生，另一方面源于產業結構的調整，當地政府鼓勵農民種植林業，重點發展特色經濟林業，發展規模的要求和經濟利益的追求推動了該類型的轉變，轉移主要發生在五福鄉、大溪鎮、可大鄉、偏柏鎮、酉酬鎮、后溪鎮、麻旺鎮；其次，耕地→林地轉移面積為343.02 km2，占土地利用變化率的18.80%，很大程度上源于退耕還林政策的推行以及對25°以上坡耕地全部實施退耕還林的要求，使得部分坡耕地、棄耕地和未利用地被改造為林地。作為重慶市林業大縣和全國綠化模范縣候選縣，林業受到當地政府的極大重視，成為該縣的產業支柱，該轉變主要發生在東北部鄉鎮（木葉鄉、車田鄉、毛壩鄉）；再次草地→耕地，轉移圖譜單元數為310816個，轉移面積為279.73 km2，表明部分區域的土地利用存在一定的不合理性，毀草開荒現象依舊存在，酉陽縣優質土地資源匱乏，耕地質量差，水土流失嚴重，較多山地不利于農作物的耕作，在經濟利益的驅使下，當地居民加大了對草地的改造利用程度，主要集中分布于酉陽縣中部鄉鎮（徐市鄉、鐘多鎮等）與西部鄉鎮（龔灘鎮、兩署鄉等）；此外，林地→草地的轉換面積達到了208.29 km2，該類型的轉變與農業種植結構、人為干擾活動和地理條件有一定的關系，轉移主要發生于酉陽縣中部鄉鎮（涂市鄉、鐘多鎮等）與西部鄉鎮（龔灘鎮、兩署鄉等）；最后，耕地→草地和林地→耕地的面積分別為137.26 km2和123.91 km2，耕地→草地源于在退耕還草等各項林業政策的推動，耕地無人耕作而被撂荒，逐漸演變為棄耕地，棄耕地又演變為草地，林地→耕地則再次表明該區域土地利用存在一定的不合理性，在經濟利益的驅使下，當地居民加大對林地改造利用程度，酉陽縣是少數民族的聚集地，地質構造復雜，部分少數民族為了獲取薪柴，加大對森林植被的破壞，致使森林面積減少，部分采伐跡地逐漸演變為耕地，主要分布在木葉鄉、車田鄉、毛壩鄉、腴地鄉、花田鄉、徐市鄉、鐘多鎮和龔灘鎮。

圖3 2000—2005年時序單元土地利用轉移圖譜

表3 2000—2005年土地利用變化主要圖譜單元排序表

表4 2000—2005年土地利用格局轉移概率矩陣

2.2.2 2005—2010年土地利用變化圖譜分析 2005—2010年土地利用信息圖譜共有34類發生了變化，空間分布范圍如圖4，將圖譜單元按面積大小排序（表5），并計算其變化率和土地利用格局轉移概率矩陣（見表6）。如表5所示，圖譜類型最顯著的是林地→草地，轉移面積最大，為658.38 km2，占土地利用變化比率的35.61%，主要發生在酉陽縣的東部鄉鎮（蒼嶺村、廟溪鄉等）與西部鄉鎮（五福鄉、大溪鎮等），歸因于林地退化或者與采伐跡地轉變成草地，與農業政策和當地的氣候都有一定的關系；其次為林地→耕地，面積為353.99 km2，占土地利用變化比率的19.15%，主要發生于東北部村落（木葉鄉、車田鄉等）及西南村落（花田鄉、雙泉鄉等），源于研究區耕地資源相對匱乏，在經濟利益的驅動下，人們加大了對林地的改造和利用，不合理的土地利用方式依舊存在，在一定程度上表明今后要加大力度推行林業生態政策；耕地→草地和耕地→林地緊隨其后，轉移面積分別為267.62 km2和128.79 km2，占變化比率的14.48%和6.97%，源于退耕還林等積極生態政策的推行，研究區于2009年開始大力實施“工業強縣、林牧富縣、旅游興縣、環境立縣”四大戰略，山區部分勞動力的外出和農業經營利潤減少，致使耕地的利用程度降低，尤其在環境脆弱和遭受石漠化威脅后，坡耕地棄耕擺荒現象更為突出，部分坡耕地、棄耕地和未利用地被改造為林地，這一程度上也表明了退耕還林還草、荒山造林等生態工程優先選擇土壤侵蝕較為嚴重的山區地帶，主要轉化區域發生在龔灘鎮、兩署鄉、鐘多鎮、徐事鄉、麻旺鎮；最后，草地→林地和草地→耕地的轉化面積分別為245.66 km2和149.31 km2，變化比率分別為13.29%和8.08%，前者很大程度上源于自然植被的演替和生態環境的適宜性，后者反映了研究區對耕地的擴張，人們對該區域草地的加大開墾，致使草地向耕地轉變，局部區域土地利用呈現一定不合理性。

圖4 2005—2010年時序單元土地利用轉移圖譜

表5 2005—2010年土地利用變化主要圖譜單元排序表

表6 2005—2010年土地利用格局轉移概率矩陣

2.2.3 2010—2015年土地利用變化圖譜分析 基于表7可知，研究區2010—2015年土地利用轉移圖譜共生成23類圖譜單元，其中11類土地利用類型發生了變化，總面積為14.93 km2，空間分布范圍更為擴散（如圖5），同前兩期圖譜變化相比，土地利用類型轉移方向發生了一定變化，土地利用格局轉移概率矩陣（見表8）。首先，草地→居民工礦用地變化最為顯著，圖譜單元個數為9054個，轉移面積為8.15 km2，土地利用變化比率為54.58%，主要集中分布于酉陽縣中心區域的鄉鎮（泔溪鎮、麻旺鎮、酉酬鎮等小鎮）。同時林地→居民工礦用地與耕地→居民工礦用地轉移面積共為2.00km2，占土地利用變化比率的13.37%，究其原因是酉陽縣經濟的快速發展，工業化和城鎮化水平的快速提升，尤其“一區四園”建設快速推進，交通、工商業和住宅等建筑用地需求急劇增加，導致部分耕地和林草地被侵占后轉變為建設用地，使得研究區域GDP飛速增長，2012年已經達到12.9%。城鎮化的快速發展使該區域土地利用現狀發生了變化，加快了耕地和林草地向建設用地的轉換速度，加之酉陽縣是典型的巖溶地區，如缺乏正確的土地利用引導方式，將會加劇石漠化和區域土地侵蝕程度，引發更多的生態環境問題，嚴重制約區域的經濟發展，并危及三峽庫區的區域生態安全問題；其次變化顯著的是其他地類向水域的轉化，主要有林地→水域和草地→水域，圖譜單元數共有4441個，轉移的面積為3.99 km2，占土地利用變化比率的26.77%，主要轉移區域發生在官清鄉和李溪鎮，轉化主要源于水域面積增大等自然因素致使林地和草地被淹沒。

圖5 2010—2015年時序單元土地利用轉移圖譜

表7 2010—2015年土地利用變化主要圖譜單元排序表

表8 2010—2015年土地利用格局轉移概率矩陣

2.3 漲落勢分析

2.3.1 漲勢圖譜分析 基于地學信息圖譜理論構建研究區2000—2005年、2005—2010年和2010—2015年3個時序單元的漲勢圖譜（如圖6），并對轉入數據進行統計和分析（見表9），以此探究區域土地利用格局時空演變和生態過程。由表9可知：2000—2005年間新增面積最大的是林地，新增面積為1049.63 km2，占總面積的9.25%。轉移主要發生在東部鄉鎮（五福鄉、大溪鎮等），主要原因是酉陽縣積極響應國家退耕還林和退耕還草等政策，使得耕地轉變為林地，尤其坡度大于25°以上的耕地。在退耕還林等生態政策的積極推動下，致使區域大面積的坡耕地和棄耕地逐漸轉變為生態林，土地利用逐漸合理化，加之研究區屬武陵山區，具有山高谷深的特點和地勢起伏大的自身地理條件，高差相對較大，氣候垂直分異較明顯，地形條件相對復雜，在一定程度上限制人類的干擾活動，對于海拔高且坡度大的平地高山而言，不適宜再進行一系列農耕活動，所以退耕還林、荒地造林等水土保持工程使森林資源得到較好的恢復，抑制了區域山體滑坡和泥石流等地質災害，在一定程度上緩解區域生態環境的惡化程度。2005—2010年漲勢最多的是草地，面積為929.61km2，主要發生在酉陽縣的東部鄉鎮（蒼嶺村、廟溪鄉等）與西部鄉鎮（五福鄉、大溪鎮等），主要是對草地的保護力度加大使得部分坡耕地、棄耕地被改造成草地，說明積極的農業政策對草地起到了一定的保護作用，墾殖草地的現象在一定程度上得到遏制，但仍不容樂觀；此外林地也是草地的一個重要來源，一方面與當地少數民族毀林開牧有關，另一方面源于在高海拔區域，氣候條件對林地的影響使得部分林地逐漸轉變為更能適宜環境生長的高山草甸，因此建議加強對林地資源的保護，充分發揮其水土源涵養能力。2010—2015年居民工礦用地漲勢最強，新增面積為10.21 km2，究其原因為城市化發展進程加快，耕地和林草地被擠壓侵占，逐漸轉變為建設用地?？梢?，該區域城市化的進程中，一定程度上是以破壞生態環境為代價的，過于注重經濟的發展。2001—2015年3次產業結構由43:23:34轉變為24:39:37，農民年人均純收入由1358元變為13700元，全縣農業人口由91.37%降為71.7%，人口增長也是影響土地利用變化的重要因素，2002—2012年10年間酉陽縣人口從73.78萬增加到84.48萬，凈增加了10.7萬，其中非農業人口從6.92萬增加到23.11萬，城鎮化率上升了15.92%，城鎮人口的增長帶來的影響，最主要的表現是對城鎮周圍的土地利用程度加劇，使得林地、草地及耕地被居民工礦用地擠壓侵占，破壞了當地的生態環境。由此可見，無論從人均GDP還是從城鎮化率都可以看出，酉陽縣經濟水平在不斷提高，是以部分區域生態環境破壞和生態失衡為代價的。作為三峽庫區的經濟生態區，在今后土地利用規劃和土地資源配置過程中，注重長江三峽庫區的生態保護，協調好經濟發展和生態環境保護之間的關系，做到土地資源的合理利用和可持續發展。

表9 2000—2015年土地利用漲勢圖譜數據

圖6 酉陽縣各時序單元土地利用漲勢圖譜

2.3.2 落勢圖譜分析 基于地學信息圖譜生成研究區2000—2005年、2005—2010年和2010—2015年3個時序單元的落勢圖譜（如圖7），并對其變化情況進行統計和比較分析（見表10），以此揭示研究區域土地利用格局時空演變規律。由表10可知，2000—2005年和2010—2015落勢最大的為草地，面積分別為980.83 km2和9.72 km2，草地主要是林、耕地和居民工礦用地的轉入來源，草地轉入林地很大程度上源于農業政策的調整，草地轉換為耕地和居民工礦用地則表明區域土地利用呈現一定的不合理化，前一個時間段草地萎縮是后一個時間的110倍，說明該區域毀草和超載放牧等不合理的人為干擾活動依舊很強烈，尤其是對地勢平緩區域的草地開發利用力度更為強烈，雖然該階段實施退耕還草工程，對草地起到一定的保護作用，但是沒有從根本上遏制對草地的開發利用。2000—2005年間，草地萎縮主要發生在五福鄉、大溪鎮、可大鄉、偏柏鎮、酉酬鎮、后溪鎮和麻旺鎮。2010—2015年，雖然草地依舊呈現萎縮態勢，但面積相對較小，歸因于退耕還草政策的實施讓草地墾殖活動得到了遏制。2005—2010年，萎縮林地面積最大，為1023.84 km2，主要集中分布于酉陽縣的東部鄉鎮（蒼嶺村、廟溪鄉、車田鄉等）與西部鄉鎮（五福鄉、大溪鎮、花田鄉等），林地的轉出對象主要為草地、耕地和居民工礦用地，林地轉變為草地，除了有自然植被的演替和生態環境的適宜外，很大程度上歸于農業和畜牧業發展，毀林開牧的現象依舊存在，這與當地的農業政策調整和少數民族游牧特性有一定的關聯，林地轉化為耕地和居民工礦用地，則表明在城鎮建設和經濟發展快速發展過程中，破壞林地而獲取經濟利益現象仍然存在。加大推動退耕還林和還草工程的實施力度，杜絕生態脆弱區濫墾濫伐、過度放牧和侵占林草地等不合理的土地利用發生，要加強生態紅線和生態林地規劃管理，協調好當地經濟發展和土地合理利用之間的關系；3個時期萎縮面積都是未利用地最小，2010—2015年僅為0.01 km2。

圖7 酉陽縣各時序單元土地利用落勢圖譜

表10 2000—2015年土地利用落勢圖譜數據

3 討論

3.1 自身環境因素對酉陽縣土地利用格局的影響

酉陽縣地處于西南典型巖溶地區，是以林、草地為主，擁有的優質土地資源匱乏，耕地質量較差，水土流失較重，山地較多，用地矛盾較為突出，受自然條件限制，農業經濟發展緩慢[16-18]，加之該區域土地整治難以開展并且農村勞動力析出越來越多，受當地少數民族開荒和過度放牧的人類活動的干擾，加劇了區域耕地碎化程度，使得部分區域植被破壞，尤其草地較為突出，15年減少的面積為111.86 km2，同時受中國新型城鎮化和工業化進程的影響以及當地自然條件的限制，更多的農村勞動力逐漸放棄農業，開始向二、三產業轉移，使得耕地撂荒這一現象較為嚴重，王秀圓[19]等在重慶市3個區縣土地利用總體規劃實施評價分析對比中，得出酉陽縣地形環境復雜，且耕地撂荒現象較為嚴重。

3.2 社會經濟發展對酉陽縣土地利用格局的影響

酉陽縣地處武陵山區，氣候溫和，自然條件相對欠缺，農業主要以山地種植為主，但自然資源相對豐富、生態環境以及生物多樣性特征十分顯著，有較好的農業經濟發展前景，卻受制于當地的交通發展，造成農業發展遲緩，產業結構不合理。2006年重慶市正式提出了“一圈兩冀”發展戰略，對酉陽縣的農業經濟產生巨大的推動力和影響力，拉動了經濟增長[20-21]。近幾年，酉陽縣委大力實施“旅游興縣”戰略，高起點定位，大氣魄規劃，大手筆建設[22]，建筑用地面積大幅度增加，15年間居民工礦用地增加了12.12 km2。同時當地政府也加大植樹造林等生態政策的推行力度，城區綠化覆蓋率達到42.16%，生態環境在重慶市名列第一，使得旅游業成為了酉陽縣主推的發展方向之一，且具有巨大的發展潛力和發展空間，在一定程度上實現旅游經濟和農業經濟共同發展，協調了區域經濟發展與生態環境的均衡發展。因此，在今后的發展過程中，研究區既要注重生態保護，更要注重生態安全[23-25]。

本研究基于地學信息圖譜構建了3個時序單元的土地利用轉移圖譜和土地利用漲落勢圖譜，全面準確地分析了研究區域15年間土地利用空間格局變化和生態變化過程，直接揭示不同階段性變化過程及其時空變化規律，其研究結果比較符合實際，豐富了基于縣級尺度的土地利用信息圖譜的研究成果[26-28]，為今后土地利用規劃和土地資源配置提供一定理論依據和技術支持[29-31]，更為長江流域及三峽庫區其他地域合理的土地利用、環境保護和經濟協調發展研究提供了相應的科學依據[32-33]。但論文采用的遙感數據源主要以Landsat TM/OLI為主，其圖譜分辨率過低；此外以縣級尺度為研究對象，使得研究區域相對過小；在分析土地利用時空演變規律過程中，對酉陽縣土地利用變化驅動機制研究分析等不足[34-36]，沒有深入挖掘土地利用時空變化的影響因素等。

4 結論

本研究借助ArcGIS軟件和地理信息圖譜理論，基于酉陽縣2000—2015年間土地利用基礎數據，構建2000—2005、2005—2010和2010—2015年3個時序土地利用變化信息圖譜，分析研究區15年間土地利用空間格局時空演變特征，結論如下：2000—2015年間研究區的土地利用結構主要以林草為主體的格局現狀，其它地類鑲嵌其中且呈現向外擴張的變化特征，15年間地類間轉化有較大的差異性。從可持續發展的角度看，今后要加強生態林地和草地規劃管理，推進土地的合理利用，否則環境因素會變成制約酉陽縣發展的障礙要素；總體來看，生態環境狀況有所改善，土地利用格局逐漸合理化，在建筑用地增加的同時沒有破壞林、草地，研究區的土地利用格局經歷了從不合理化逐步走向合理的過程，由此可以看出，土地利用格局變化影響程度隨著時間序列變化而呈現出不同變化。所以在發展經濟的過程中更應該注重土地利用變化以及環境保護。