綠洲耕地動態(tài)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(qū)的耕地更是寶貴，由于干旱地區(qū)環(huán)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(qū)大量的耕地一直處于不穩(wěn)定的狀態(tài)。所以研究綠洲耕地的動態(tài)變化特征和趨勢能夠為綠洲耕地的調(diào)整提供基礎依據(jù)。

1 研究區(qū)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(qū)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(qū)和布克賽爾縣和阿勒泰地區(qū)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(yōu)勢。

2 數(shù)據(jù)與方法

根據(jù)中國科學院資源環(huán)境科學與數(shù)據(jù)中心公布的2000-2018 年的土地利用數(shù)據(jù)。利用耕地動態(tài)度計算昌吉州的耕地動態(tài)度，然后利用ArcGIS平臺進行空間表達。耕地變化動態(tài)度的大小，可以反映出某一區(qū)域內(nèi)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(qū)內(nèi)耕地變化動態(tài)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(nèi)耕地數(shù)量增加，當K<0 時，代表耕地數(shù)量減少。

3 結(jié)果分析

3.1 耕地變化動態(tài)度分析

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

（1）從表1 可以看出，第一階段全州各縣市耕地動態(tài)變化度均為正，第二階段只有奇臺縣和木壘縣的耕地動態(tài)變化度為負，昌吉州整體的耕地動態(tài)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(tài)度為-1.51%。木壘縣第一階段的耕地動態(tài)度為0.59%，第二階段為-9.36%。其他六個縣市的耕地動態(tài)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(tài)變化度。阜康市耕地動態(tài)度為3.72%，呼圖壁縣耕地動態(tài)度為2.31%，全州的耕地動態(tài)變化度為1.14%。

3.2 耕地變化動態(tài)度的空間差異

由于基于格網(wǎng)分析能夠?qū)ε懦姓^(qū)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(wǎng)格上，計算出每個網(wǎng)格中的耕地變化動態(tài)度，將耕地動態(tài)度的大小分為6類，如圖1所示。

圖1 基于格網(wǎng)的耕地動態(tài)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(xiàn)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(nèi)出現(xiàn)許多新的耕地活動情況。

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

4 結(jié)論

昌吉州整體的耕地動態(tài)度為正，耕地總量從2000-2018 年整體上呈現(xiàn)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(tài)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(nèi)較為普遍。第二階段耕地變化動態(tài)度集中且劇烈，耕地大量增加和耕地減少的情況普遍存在。