趙芮田
(遼寧師范大學,遼寧 大連 116029)
在城市發展的過程中,人類的行為會改變自然環境,進而改變土地利用類型,同時環境的變化也會反過來改變人的行為。在社會經濟發展過程中,城市土地能否高效集約利用逐漸成為決定城市發展水平的關鍵,因此土地利用的時空變化一直都是國內外研究的重點。我國始終高度重視土地管理工作,為保障國家糧食安全和國家生態安全,保護耕地刻不容緩;由于中國城鎮化和工業化的高速發展,建設用地的需求日益增多;而區域之間的經濟和社會發展不均衡也使得土地資源的合理配置和可持續利用成為一項艱巨的任務。
目前,針對我國土地利用變化主要有三方面的研究:一是通過遙感影像對土地利用變化進行分析;二是從自然環境、經濟發展及國家政策等方面分析土地利用變動的作用機理;三是模擬土地利用生態服務價值。
國家十三五規劃南疆地區要重點發展喀什地區城市圈。西部大開發戰略的落實、“一帶一路”的引領,使喀什地區基礎設施建設得到了顯著改善,特別是交通條件的提高和產業集群的發展。基于此背景,本文以Landsat衛星遙感影像數據為傍依,獲取2018、2020年土地利用矢量數據庫和1km柵格數據庫,進而分析十三五規劃期間喀什地區土地利用變化的時空特征,為合理規劃土地利用結構和制定生態保護政策提供參考。
喀什地區地處南疆腹地,地勢較高的西南方向分布著帕米爾高原和喀喇昆侖山,地勢較低的東北方向多為沖積平原,東部與塔克拉瑪干沙漠接壤,葉爾羌河及克孜勒疏河流經此地。高山阻隔了北冰洋的寒流和印度洋暖流,使這里的氣候變得干燥炎熱,從而形成荒漠景觀。喀什地區雖然降水量不高,但其地下水和冰川融水儲量較高,山區的冰雪融水為綠洲提供長期持久的水源。

圖1 喀什地區坡度圖
本文采用的數據包括中國地市行政邊界數據和喀什地區2018年、2020年以Landsat數據為基礎的1km分辨率的遙感影像。首先對獲取的中國地市行政邊界數據進行圖像裁剪得到喀什地區行政邊界數據,再對喀什地區行政邊界數據掩膜提取2018年和2020年喀什地區1km土地利用分類的柵格數據。把提取后的柵格數據按土地類型轉為矢量數據,將轉矢量后的數據按土地類型融合。疊加分析2018年和2020年融合后的數據,根據國家土地利用分類方式將其分為耕地、林地、草地、水域、未利用土地和城鄉建設用地六大類。最后提取土地類型變化的區域,制作轉移矩陣,制圖統計分析喀什地區土地利用變化特征及變化差異。
3.1 土地利用時空變化特征
喀什地區尤其是東部常年面臨被沙漠蠶食的風險,人工防護林的建設有利于防風固沙,使綠洲、山區和荒漠天然植被得到保護;耕地有機質含量較低,生態退耕及建設用地使耕地面積不斷減少;人工植樹造林的成果顯著,草地不斷改良升級,土地利用程度有所提高。
從空間上看(圖2),喀什地區城市主要分布在盆地邊緣的河流附近,有利于農業灌溉,城鄉建設用地、耕地、林地由內而外,呈塊狀集聚分布特點。研究期間土地利用格局變化不大,總體是在以前的基礎上進行小部分填充式擴展,在西北方向的城市中,英吉沙縣和岳普湖縣的未利用土地面積較大,耕地面積減少,但中覆蓋率草地面積有所擴大,這與退耕還林還草和植樹造林的政策有關;城鄉建設用地空間分布較為分散,多出現在人口較多、經濟發達、交通便利的城市,如喀什市。

圖2 2018—2020年土地利用變化
從時間上看(表1):①喀什地區未利用土地面積最多,多為利用難度大的沙漠,其次是草地、耕地和水域,2018年分別占比29.92%、12.03%、4.28%,2020年分別占比29.97%、11.97%、4.16%。除草地穩定增長外,耕地和水域都有一定的減少,且水域減少的面積近似耕地的二倍;②城鄉建設用地面積增多,99%以上是耕地轉化而來的,兩年間由675.94km2擴大到715.65km2。其中又以工業區、工廠、礦場、交通道路等建設用地的增長最多,分散型的農村居民點大量減少,轉變為集約式的城鎮用地,這是由于經濟發展促使農村人口涌入城市造成的,土地利用集約化程度逐漸提高。

表1 2018—2020年喀什地區主要土地利用類型轉移矩陣
3.2 土地利用動態度
分別將六大土地利用類型在2020年與2018年所占的面積作差除以2018年時的面積和研究時長(本文為2年),即得到單一土地利用動態度,用于描述各土地利用類型在某一時段內的變化情況,進而間接反映出人類活動的影響程度。
通過土地利用的轉移矩陣和變化圖斑,可以看出:①在研究期間內面積變化最大的是未利用土地,增加了133.25km2,動態度為0.11。可見喀什地區即使實施人工植樹造林措施,仍面臨較大的土地威脅,因此保護土地生態環境工作任重而道遠;②水域面積的變化次之,減少了128.47km2,動態度為-1.35,處于持續減少的狀態。由于基本農田、草地和建設用地都需要大量的水資源,而季節性河流為該地區供給的水資源較少,加劇了水庫面積的變化;③雖然建設用地增加幅度不大,但是其土地利用的動態度卻是最高的,為2.94,說明年擴張速率較快,主要零星增長在喀什經濟開發區,交通路網附近以及疏附、疏勒城區等地;④雖然耕地的動態度比林地小很多,分別為-0.23、-1.86,但其面積變化近似林地的二倍,這是林地面積基數小所導致的。在耕地面積總轉出的2199.41km2中,有1162.67km2轉化為草地,另有1066.7km2的草地轉入耕地,這種耕地與林地和草地之間的相互轉變有利于促進土地集約化利用。
3.3 十三五時期成效與展望
十三五末,喀什地區耕地面積為13923km2,全面完成耕地保有量1200萬畝(8000km2)的任務,協調了土地利用與環境保護的關系,保障了人地和諧。在用地矛盾較為突出的情況下,優先考慮基礎設施建設用地,保障建設用地傾向人民群眾重點關心的民生問題。近年來,隨著援疆項目的推進和經濟政策的扶持,社會經濟和城鎮化不斷發展,形成了多點多業融合發展的產業格局。2020年喀什地區地區生產總值為1130.2億元,相比2018年增長了240.08億元;2020年初與2018年末相比,城鎮人口由106.53萬人增長到107.48萬人,城鎮化率提高了0.25%。
兩年內,草地增長了51.68km2,而林地減少了34.97km2,耕林草三地轉入轉出不平衡,森林覆蓋率僅達到了4.88%,未完成規劃目標中6%的任務。因此喀什地區要加快推動土地綜合治理,推動生態文明創建工程,重視土地沙漠化、鹽漬化,持續推進防沙治沙工程,鞏固防沙治沙成果,重點建設城鎮外圍防護林,重點關注麥蓋提縣等荒漠化生態功能區的治理工作,重點保護喀什噶爾河和葉爾羌河流域生態環境。
作為我國向西開放的前沿地帶和絲綢之路經濟帶的增長極,喀什正處于重要的戰略機遇期。應把創新作為第一動力,結合大數據,推動經濟社會向現代化發展;加強推進高速公路、鐵路、葉爾羌機場和帕米爾支線機場的建設,使區域性重要的交通樞紐聚集于喀什;提升當前產業發展現狀,因地制宜,用機械化、現代化手段發展農業,增加農產品加工產業,促進北部、南部、東部和中部產業區有序發展,同時,將旅游業作為第一形象產業和便利群眾的福祉產業,推動經濟高效優質發展,努力改善人們的生活水平。
本文利用遙感影像數據定量分析了2018—2020年喀什地區土地利用的變化特征,并與十三五規劃的目標進行比較,得到以下結論。
4.1 研究時期土地利用空間格局變化不大,城鄉建設用地、耕地和林地分布較為集中,變化區域是在之前的基礎上填充擴展的,農村居民點不斷轉變為集約式的城鎮用地。
4.2 未利用土地仍是所有土地利用類型中面積最大的,其變化也是最多的。水域動態度較大,達1.32,因建設用地的增加而不斷減少,應加強水資源合理利用。
4.3 十三五年末,喀什地區已全面完成耕地保有量1200萬畝的任務,地區生產總值達1130.2億元,城鎮率也大幅提高,但存在耕林草的轉換不平衡的問題,在經濟發展的同時也要應加強生態環境保護。
4.4 喀什在未來應充分利用其區域優勢和政策扶持,敢于創新,不斷推進現代化經濟社會的發展,合理規劃土地利用,提高人們生活水平。