基于景觀生態(tài)學的寧都縣LUCC研究及驅動力分析

廖露瑩，謝妍玥

（1.江西省贛州市寧都縣氣象局 江西，贛州 342800；2.江西省贛州市氣象局 江西，贛州 341000）

景觀生態(tài)學主要研究某一空間尺度范圍內的景觀格局與生態(tài)過程。景觀格局作為景觀生態(tài)學的重要概念，一般指大小和形狀不一的景觀板塊在空間上的配置。土地利用格局在空間上表現(xiàn)為不同土地利用類型斑塊的鑲嵌體，具有典型的空間異質性和尺度依賴性。

在全球氣候變暖、生態(tài)環(huán)境日益惡化的大趨勢下，越來越多的人關注到LUCC的研究，但國內對區(qū)域LUCC的研究多為大區(qū)域大城市地區(qū)，而小區(qū)域LUCC的研究是大尺度區(qū)域研究的基礎。贛江是長江重要的二級支流，縱貫江西省南北，寧都縣是贛江的發(fā)源地之一，寧都的土地利用變化、生態(tài)環(huán)境狀況與贛江的生態(tài)環(huán)境息息相關，因此，對寧都縣土地利用格局景觀的變化研究極為重要。基于3S 技術和景觀生態(tài)學理論，通過采用2009 年10 月10 日與2016 年11 月3 日的兩幅Landsat TM 遙感影像，利用ENVI/GIS軟件制作了兩幅寧都縣地物分類圖進行比較分析，通過分析土地覆蓋變化的時空特征來分析寧都縣經濟、生態(tài)發(fā)展方式的變化，并對這一變化做驅動力分析。

1 研究區(qū)概況

寧都縣位于江西省贛州市的東北部，約在26°05′～27°08′N，115°40′～116°17′E 之間，是典型的亞熱帶季風氣候區(qū)，氣候溫和，四季分明，日照充足，雨量充沛，冬無嚴寒，無霜期長，也是典型的中國紅壤區(qū)。境內北部多山，中部丘陵起伏。

寧都縣總面積4053.16km，居江西省第三、贛州市第一，現(xiàn)轄24個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。據(jù)2017年1月縣政府統(tǒng)計資料，縣內總人口已達83萬，農業(yè)人口為主導。經濟以農業(yè)為主，年產糧食30萬噸以上，有著“贛南糧倉”的美譽。

2 土地利用景觀格局變化及驅動力分析

2.1 土地利用景觀格局變化特征

下圖是用2009年10月10日與2016年11月3日的兩幅Landsat TM 遙感影像，用ENVI/GIS 軟件采用ROI/極大似然法制作的兩幅寧都縣地物分類圖。將寧都縣地物主要分為了水體、林草地、建筑用地和居民點、農田、未利用土地五類，從兩幅圖比較來看，整體都是林草地占了主要面積，大致占了70%～80%，這符合寧都縣農業(yè)大縣且經濟發(fā)展以第一產業(yè)為主的實情。林地的增多主要來源于農田的減少，與圖1 相比，圖2 林草地面積大致增加了5%，而農田也大致減少了總面積的5%。另一個變化較明顯的是建筑用地，在城市化快速發(fā)展的趨勢下，圖2的建筑用地面積比圖1多了將近一倍，增多的部分主要是原縣城的擴大和各鄉(xiāng)鎮(zhèn)集市區(qū)面積的擴大。水體面積呈現(xiàn)的是減少的趨勢，這與全球變暖氣候異常的大趨勢分不開，但更多則來源于直接性的人類活動，如人口的增多，工農業(yè)用水的需要增多都在直接的消耗水資源。農田面積大比重的減少，這和外出務工群體的擴大有很大關系。未利用土地面積少有增加（圖2中部地區(qū)的白色部分多為云量），主要分布在寧都縣北部邊緣。

圖1 2009年寧都縣地物分類圖

圖2 2016年寧都縣地物分類圖

轉移矩陣是國內外通用的一種揭示土地利用/覆被類型間變化方向的方法，能夠全面而具體地反映變化的結構特征和各類型之間轉移的方向，矩陣中行列元素表達的意義十分明確，并且有明顯的行列統(tǒng)計關系，通常以表格的形式給出，見表1：

由表1轉移矩陣可得到兩個時期土地利用及覆被的來源及構成，減少的耕地面積主要流向了林草地，為524.04 km；減少的林草地也主要流向了耕地，為212.01 km；水體的減少主要流向了林草地和農田，分別為52.35km和23.61km；建設用地面積增長的主要來源是耕地和林草地，分別為48.02km和25.88km；而未利用土地的增長來源主要是林草地，高達246.9km。從總體上看，耕地、林地和建筑用地之間的大量轉移是寧都縣LUCC 的主要特征，總而言之，大量農田轉向建筑用地，而水域和農田為林草地面積的增加做了巨大貢獻。

表1 寧都縣2009～2016年土地利用/覆被轉移矩陣（單位：km2）

2.2 土地利用景觀格局變化的驅動力分析

土地利用變化是一個非常復雜的過程，驅動因素可以概括為自然系統(tǒng)和社會系統(tǒng)兩個方面。本文主要從社會系統(tǒng)驅動力方面淺析LUCC 在時間和空間尺度上的驅動力。基于時空演變特征分析可以看出，寧都縣2009～2016年間LUCC 驅動力主要來自于國家政策、水土保持、經濟發(fā)展和人口增長等因素,而作用的方式不同,使得LUCC在時空尺度上有較大差異。

很明顯，林草地和耕地面積在時間發(fā)展過程中始終是占主要比例，尤其是林草地，所占面積始終高達75%以上。盡管林草地面積的變化不如其他地物變化明顯，但相對于2009年而言，7年后林草地面積還是有微量減少，未利用土地明顯增加，這種土地覆被的變化主要來源于木材的砍伐，盡管國家已對商家、私人砍伐樹木有明令禁止，但為了利益，實際商家私人販賣木材的事例仍有很多，難以禁止。未利用土地面積的增多一方面來源于林草地減少帶來的地面裸露，另一方面來源于人類開礦修建項目等沒有進行土地修復帶來的土壤生產能的退化以及濫用農藥化肥等化學物質帶來的土地污染致使土地生產能力的消失。當然，自然災害也會帶來暫時性的未利用土地面積的增加，研究區(qū)內多為丘陵地貌，多低山丘陵，典型的亞熱帶季風氣候，夏季降水集中多暴雨，故該區(qū)域也是滑坡、泥石流多發(fā)地。通常滑坡、泥石流發(fā)生后會造成區(qū)域暫時性的荒蕪狀態(tài)。圖1 與圖2 中變化較大的是農業(yè)用地，耕地的明顯減少映射了縣城外出務工的人群增多，傳統(tǒng)的農作經營的群體減少，這也符合當今社會發(fā)展的趨勢。而水體面積呈現(xiàn)的是減少的趨勢，這表現(xiàn)在團結水庫面積縮小，梅江河水量的減少，區(qū)域內小河流的消失，這與全球變暖氣候異常的大趨勢分不開，但更多則來源于直接性的人類活動，如人口的增多，工農業(yè)用水的需要增多都在直接的消耗水資源。

3 結果與討論

通過LUCC 圖幅顯示和矩陣結果分析，得出以下結論：耕地、林地和建筑用地之間的大量轉移是寧都縣LUCC的主要特征，具體表現(xiàn)為大量農田轉向建筑用地和林草地，而水域和農田為林草地面積的增加做了巨大貢獻，未利用土地面積總體較少，面積稍有增加。

從分析結果來看，農田的大面積減少映射了鄉(xiāng)鎮(zhèn)群體傳統(tǒng)思想方式的改變，也帶來了經濟發(fā)展方式的轉變，從農業(yè)經濟到外來經濟，工資收入增加，人均GDP也得到提升。但大量農民外出務工，也勢必會帶來許多社會問題，農村留守孩、城市住房交通資源等方面的負擔，其中利弊，還需各位學者進行進一步的研究。寧都縣素有“贛南糧倉”的美譽，大量的糧食出口是經濟組成的重要部分，良田大量減少被征用為建筑用地，這也勢必影響著出口地的糧食需求及物價等問題。良田一旦被征用轉變?yōu)榻ㄖ玫兀瑒t不可逆，但人口在增加，對糧食的需要也在增加，剩余的次良田唯有提高機械化水平、提高單產量才能保證糧食的供給。隨著氣候變暖、人口增多、水污染水浪費等現(xiàn)象越趨嚴重，可利用水資源越來越少，水是生命之源，要從思想上改變人們的用水觀念，大力宣傳倡導節(jié)約用水、高效用水理念是政府需要做的。