2000—2020年黃河流域土地利用變化特征及影響因素分析

付樂 ，遲妍妍 *，于洋 ，張麗蘋 ，劉斯洋 ，王夏暉 ，許開鵬 ，王晶晶 ，張信

1. 生態環境部環境規劃院，北京 100012；2. 生態環境部環境規劃院生態環境區劃中心，北京 100012；3. 生態環境部環境規劃院黃河生態文明研究中心，北京 100012

黃河流域是中國重要的生態屏障，在國家發展中具有極為重要的戰略地位（陸大道等，2019）。黃河上中下游橫跨9省區，自然條件千差萬別，土地資源在時空上的分布和變化具有顯著的差異性。在長期大規模、高強度人類活動的侵擾下，黃河流域上游地區天然草地與水域功能下降，中游地區水土流失嚴重、下游灘區治理歷史遺留問題眾多、河口三角洲水域萎縮嚴重等（苑韶峰等，2019；牟雪潔等，2022）。黃河流域生態保護和高質量發展需要結構合理、空間有序的土地利用格局來支撐（徐輝等，2020）。

土地利用是人與自然相互作用的重要表征，是全球環境變化和可持續發展研究的重要組成部分（Zhu et al.，2014）。2000年以來，中國人口和經濟規模快速增長，工業化、城鎮化、市場化和全球化所引起的土地利用變化，已成為學術界高度關注的重要議題（李明薇等，2018；張佰發等，2020）。多年來，學者們采用土地利用轉移矩陣和主成分分析等方法，從多維度、多視角對中國土地利用變化開展了相關研究，基本形成全國、區域、省域、城市群、市域、縣域等多尺度研究體系（徐曉然等，2018；劉紀遠等，2018；孫宗耀等，2018；楊國清等，2019；何媛婷等，2020；李嘉琪等，2022；江文甲等，2022）。20世紀80年代末至90年代末，黃河流域土地利用呈現出草地、林地減少，耕地、建設用地等增加的特征（劉紀遠等，2014）。近年來不少學者開展了黃河流域不同區域土地利用變化相關方面的研究工作。例如，青海省三江源地區是黃河流域土地利用變幅最小的區域（許茜等，2017）；青海湖流域土地利用變化是導致生態環境質量變化的重要原因（韓艷莉等，2019）；陜甘寧地區草地面積大幅減少、建設用地面積增加是生態系統服務價值減少的重要原因（孫夢華等，2021）；黃河流域（河南段）人口密度增大和GDP增長的綜合作用使得生產生活用地快速擴張，且明顯帶動區域中心城市土地利用變化的強度和方向（肖東洋等，2020）；山東半島城市群城鄉建設用地與基本農田之間存在較大沖突（許學工等，2006）。考慮到黃河流域上中下游不同地區存在巨大的地理與發展差異，因此有必要以整個流域為研究對象，從長時段、多尺度的角度系統分析土地利用變化的時空格局和驅動因素。

基于此，本文從黃河流域生態保護與高質量發展的重大戰略需求出發，從全流域和上中下游的不同尺度，對黃河流域 2000—2020年的土地利用空間格局及動態變化進行研究，旨在定量分析黃河流域土地利用時空格局特征、轉換模式以及驅動因素，補充黃河流域土地利用在長時段、多尺度變化研究上的缺失，為生態系統服務價值和生態風險研究奠定基礎，同時也為黃河流域制定生態治理和管理對策提供數據支撐和決策參考。

1 研究區概況

黃河發源于青藏高原巴顏喀拉山北麓，呈“幾”字形流經青海、四川、甘肅、寧夏、內蒙古、山西、陜西、河南、山東9個省（區），全長5464 km，是中國第二長河（遲妍妍等，2022）。黃河干支流經過448個縣（市、區），流域面積為7.96×105km2，占沿黃9省（區）國土面積的20.5%。根據流域內不同行政區的第七次人口普查公報和 2020年度國民經濟和社會發展統計公報，2020年黃河流域總人口約1.7億人，約占全國總人口的11.5%；流域內生產總值1.1×105億元，約占全國GDP的10.5%。根據水利部黃河水利委員會出臺的《流域范圍及其歷史變化》，黃河上游為源頭區至內蒙古自治區托克托縣河口鎮以上的黃河河段，主要位于青藏高原、寧蒙河套地區，上游地區面積為3.65×105km2。黃河中游為河口鎮至河南省鄭州市的花園口的河段，包括陜西、山西、內蒙古、甘肅、寧夏、河南等省區，中游地區面積為4.08×105km2。黃河下游為桃花峪至黃河入海口的河段，包括河南和山東兩省，下游地區面積為0.23×105km2（圖1）。

圖1 研究區地理位置Figure 1 Sketch map of the location of the study area

2 研究方法與數據

2.1 數據來源及處理

2.1.1 土地利用數據

黃河流域2000、2010和2020年3期土地利用數據來源于中國科學院資源環境科學數據中心（http://www.resdc.cn），數據是基于美國陸地衛星Landsat TM+OLId等遙感影像，采用人工目視解譯方法生成，解譯精度在 85%以上，分辨率為 1 km×1 km，可以滿足本研究需求。本文參考《土地利用現狀分類》（GB/T 21010—2017），結合黃河流域實際情況，將黃河流域土地利用數據分為農田、森林、草地、水域、城鎮、荒漠和其他等7個一級地類（表1）。

AlphaZero并不是唯一具有想象力的軟件。在如今的國際象棋比賽中，抓作弊者的方法之一就是監控玩家展示的創意水平。如果他們下了一步特別有創意的棋，評委通常會懷疑這不是人類的下法，而一定是電腦的下法。至少在國際象棋中，創造力已經被認為是計算機而非人類的標志！今天人類-人工智能團隊在國際象棋中正在發生的事情，未來可能會延伸到警務、醫學、銀行業和許多其他領域。

表1 黃河流域土地利用類型Table 1 Land use types in the Yellow River Basin

2.1.2 植被指數數據

歸一化植被指數（NDVI，Normalized Difference Vegetation Index）是指植被在地面的垂直投影面積占統計區總面積的百分比，是刻畫地表植被覆蓋的重要參數（Jiang et al.，2020；張靜等，2021）。本文利用黃河流域邊界裁剪中國年度植被指數（NDVI）空間分布數據集，空間分辨率為100 m，時間序列為 2000—2020年。該數據集來源于地理遙感生態網（http://www.gisrs.cn/index.html），是在月數據基礎上采用最大值合成法生成的 1981年以來的年度植被指數數據集，年度NDVI數據為每年1—12個月份的月NDVI數值最大值。

2.1.3 氣象數據

（1）降水和氣溫統計數據

According to the two authors,if(4)b.answers the question with a rising tone,it means(4)b.takes a fancy and wants to continue talking with(5)a.;if(4)b.answers with a falling tone,then probably(4)b.is not interested in the conversation and wants to end it as soon as possible.

2000—2020年黃河流域平均降水量來源于水利部黃河水利委員會每年發布的《黃河水資源公報》，平均氣溫數據來源于中國氣象局每年發布的《全國生態氣象公報》。

3.1.2.3 轉移分析

降水量和氣溫數據來源于中國國家氣象信息中心（http://data.cma.cn/），本文選取黃河流域310個氣象站點（圖 1）的 2000—2020年逐月氣象數據，包括月總降水量和月平均氣溫。采用Aunspline插值方法對逐月氣象數據進行空間插值處理，得到黃河流域 2000年以來逐年年平均氣溫、年降水量空間插值數據，最后通過重采樣工具，生成與土地利用數據具有相同空間分辨率和投影方式的柵格數據（黃葵等，2019）。

本次比賽得到了各參賽館的高度重視，中共上海市委黨校圖書館館長唐月娥和副館長李敏、上海財經大學圖書館書記戴洪霞、上海對外經貿大學圖書館館長王群、上海中醫藥大學圖書館黨總支書記兼副館長石德響、復旦大學圖書館副書記史衛華、同濟大學圖書館副書記危紅、華東師范大學圖書館副館長周健、華東政法大學圖書館副館長吳志鴻、上海師范大學圖書館副館長莊雷、上海工程技術大學圖書館副館長盛芳和王鎮、上海健康醫學院圖書館副館長柳麗花、奉賢區圖書館副館長浦颯、松江區圖書館副館長奚建治等出席并擔任各獎項頒獎嘉賓。

2.1.4 社會經濟數據

（1）社會經濟統計數據

2000—2020年黃河流域經濟發展數據來源于《中國縣域統計年鑒 (縣市卷)》、9省區統計年鑒和部分市縣統計年鑒。人口數據來源于國家統計局的第五次、第六次和第七次人口普查數據。

綜上所述，產品研發首先要了解客戶、市場及其需求，這是新產品開發的關鍵的第一步。然后進行市場分析和細分，確保新產品開發瞄準最有價值的市場機會，還要將客戶需求融入新產品和服務的設計和開發中，找出獨特的信息以使自己的產品與其他產品區分開來，不僅有利于創新活動，也增加了新產品成功面世的機會，作為新產品研發的輸入。新產品的創意設計是最為重要的一個環節，新產品構思和概念產生一般需要關鍵人群（公司或用戶）的專業知識和經驗，以及相關調查報告的數據信息進行創意生成，并且根據一定的選擇方法進行創意篩選，然后對新產品方案進行可行性評估，最后進行生產并投放市場。

（2）社會經濟空間數據

中國人向來講究趨于安定的習慣，而擁有屬于自己的住宅便是這種思想的核心。離婚率提高、復合家庭減少會令居民戶數增加，對住宅需求的顯著增加，成為城市住宅價格上漲的重要推動因素。

中國 GDP空間分布公里網格數據集和中國人口空間分布公里網格數據集來源于中國科學院資源環境科學數據中心（http://www.resdc.cn），反映了 GDP和人口數據在全國范圍內的詳細空間分布狀況。該數據為柵格數據類型，每個柵格代表該網格范圍（1 km）內的GDP總產值（人口數），單位為萬元·km-1（人·km-1）。本文利用黃河流域邊界分別裁剪中國 GDP空間分布公里網格數據集和中國人口空間分布公里網格數據集（2000—2020年度），得到2000—2020年的GDP空間分布公里網格數據和人口空間分布公里網格數據。

2.2 研究方法

2.2.1 土地利用年變化率

為了更好地揭示黃河流域土地利用變化的速率，本文參考有關文獻和模型，計算土地利用類型的年變化率（Deng et al.，2014；許茜等，2017）。計算公式如下：

使用DPS 7.05對數據進行處理，采用鄧肯氏新復極差法進行多重比較，檢驗不同處理間數據差異的顯著性。

式中：

n——土地類型數量；

Wi——2000年第i類土地類型的面積，km2；

你看，在2018年為了讓老百姓吃得更安全、環境更整潔、生活更美好，有關部門做了這么多的工作。隨著時間的推移，相信這些政策會逐漸發揮作用，一幅美好中國的藍圖正在鋪開。

Si——年變化率；

首先，樹立全新的人才培養理念，突破傳統教育思路，重新認識現代職業教育決策。國家打造的現代職業教育體系是高等教育體系的結構性調整，是打造本科職業教育化，充分利用本科的教育資源培養高層次、高水平、高素養的適應科技時代需求的新型技術工人。因此，打造以培養應用型技術技能型人才為目標的應用技術型大學，獨立學院要優化現有的人才培養方式，發揮辦學機制靈活的優勢，將優勢專業與產業相結合，培養特色專業背景強的、面向基層一線崗位的技術技能型人才，使人才培養方式更加符合現代職業教育改革的要求，更具科學性。

ΔWi,j——2000—2020年第i類轉換為第j類土地類型的凈變化面積，km2；

ρ——綜合土地利用動態度；

總之，本文首先分析了初中英語閱讀教學中存在的問題，然后從注重提高英語閱讀材料的新穎性，組織學生靈活學習英語閱讀以及科學合理地安排英語閱讀時間幾個方面，提出了初中英語閱讀教學的提升策略，希望本文的研究能夠有助于初中英語閱讀教學水平的提升。當然，由于本人的研究水平有限，本文的論述難免存在一定的不足，還希望相關領域專家學者給與本人批評與指正。

n——土地類型數量。

2.2.2 土地利用動態度

（1）單一土地利用類型動態度

單一土地利用類型動態度模型可直觀反映單位時間內黃河流域各土地利用類型面積變化的平均幅度和速度，對探求土地利用變化的歸因具有重要意義（Mooney et al.，2013；孫璐等，2017）。計算公式如下：

式中：

Ci——動態度；

Wa——區域總面積，km2；

|ΔWi,j|——2000—2020年第i類轉換為第j類土地類型的凈變化面積的絕對值，km2；

t——研究時間段的差值；

n——土地類型數量。

式中：

綜合土地利用類型動態度模型可以有效反映單位時間內黃河流域土地資源的整體變化速度（Meyfroid et al.，2022；徐羽等，2017）。計算公式如下：

（2）綜合土地利用動態度

t——研究時間段的差值；

Fi——研究初期的第i類土地類型的面積，km2；

ΔFi-j——研究末期第i類、第j類土地類型彼此轉移的面積之和，km2；

HIV職業暴露是指衛生保健人員或人民警察在職業工作中與HIV感染者的血液、組織或其他體液等接觸而具有感染HIV的危險[33-34]。

t——研究時間段的差值。

(2)圓上的任意一點到定點(圓心)的距離等于常數(半徑)，而點M在橢圓上運動時，點F1、F2的位置不發生變化.請同學們用文字語言歸納,橢圓上任意一點應具有怎樣的性質呢？

2.2.3 土地利用轉移矩陣

土地利用轉移矩陣能夠有效地定量研究特定時期內黃河流域不同土地利用類型之間的相互轉化，有利于表達特定時間內土地利用在數量上的結構特征以及轉移方向（Wang et al.，2012；程鵬等，2022）。本文在ArcGIS軟件中對黃河流域2000、2010和2020年的土地利用柵格數據進行Combine運算，反映土地利用的來源結構。具體計算公式如下：

式中：

Eij——第i類土地類型轉變為j類土地類型的比例；

Pij——第i類土地類型轉變為j類土地類型的面積，km2；

n——土地類型數量。

3 結果與分析

3.1 土地利用時空變化

3.1.1 土地利用類型現狀分析

2000—2020年，黃河流域以草地、農田和森林等土地類型為主（見圖 2），多年平均占比分別為47.9%±0.38%、26.5%±0.69%、13.2%±0.19%。2020年，草地、農田面積分別為 3.85×105、2.03×105km2，占比分別為48.5%、25.6%；森林面積為1.06×105km2，占比為13.4%；其他土地利用類型的面積占比相對較少。從空間分布上看（見圖 3），黃河流域上游的草地最多，多年平均占比為62.05%±0.56%，其次是農田（14.25%±0.19%）；中游地區以草地、農田和森林為主，多年平均占比分別為37.91%±0.3%、34.73%±1.1%、17.11%±0.25%；下游地區農田面積最多，多年平均占比為71.05%±1.32%，其次是城鎮（11.08%±1.81%），城鎮用地集中分布在沿黃九省區主要城市的中心城區。以上結果說明，黃河流域上游地區和下游地區分別承擔著保障國家生態安全和糧食安全的重任。

圖2 黃河流域各流域段2000—2020年土地利用類型占比Figure 2 Proportion of land use types in each basin of the Yellow River Basin from 2000 to 2020

圖3 2000、2010和2020年黃河流域土地利用分類圖Figure 3 Land use types classification maps of Yellow River Basin in 2000, 2010 and 2020

3.1.2 土地利用類型變化分析

3.1.2.1 結構變化分析

2000—2020年，黃河流域的土地利用類型以城鎮和農田變化最顯著（見表 2）。城鎮用地面積增加了1.08×104km2，全流域變化率達到了72.8%，中游地區變化率最高（78.2%）。農田面積減少了1.3×104km2，全流域變化率達到-6.0%，中游地區變化率最高（-6.9%）。森林、草地和水域等土地類型面積共增加了 1.0×104km2，全流域變化率分別3.5%、1.5%和6.9%。因為草地在黃河上、中、下游的基數不同，上、中游地區面積的增加量大于下游地區面積的減少量，導致草地在下游地區的變化率高。荒漠和其他生態系統的面積均有所減少，表明生態保護和修復工程的實施減緩了荒漠化的趨勢。從空間上看（圖 4），城鎮增加的區域主要分布在沿黃省區的中心城市；草地和森林增加的區域主要分布在黃河源頭區和上游地區；農田減少的區域主要分布在黃河中、下游地區。以上結果說明，黃河流域 20年來城鎮開發建設和生態系統保護所使用的土地類型主要是農田。

“新工科”建設背景下能源與動力工程專業人才培養模式改革探索 蔣潤花，左遠志，陳佰滿，徐勇軍，楊敏林(118)

圖4 2000—2020年黃河流域主要土地利用類型變化空間分布Figure 4 Spatial distribution of major land-use change types in the Yellow River Basin from 2000 to 2020

表2 2000—2020年黃河流域土地利用類型變化率Table 2 Rate of land use types change in the Yellow River Basin from 2000 to 2020

3.1.2.2 動態度分析

2000—2020年，黃河流域單一土地利用類型動態度從高到低依次為城鎮、其他、荒漠、水域、農田、森林和草地，三期綜合土地利用類型動態度分別是0.11%、1.69%和1.72%（表3）。從不同時段看，2000—2010年動態度顯著低于2010—2020年。2000—2010年，土地利用變化以森林、城鎮增加，草地、農田減少為主。2010—2020年，土地利用變化以草地、城鎮增加，農田減少為主。分土地利用類型變化看，農田減少量最大，20年間減少了約1.3×104km2，單一動態度為0.32%；城鎮變化最劇烈，20年間面積增加了約1.08×104km2，單一動態度達到3.64%，遠高于其他土地類型。以上變化說明，2010年以后，黃河流域社會經濟發展加速，城鎮建設用地需求強勁且擴張明顯，農田被大量侵占導致數量減少，缺乏將耕地與城鄉發展有機結合的措施，農業用地與城鄉建設活動的矛盾將進一步加劇。

表3 2000—2020年黃河流域土地利用類型變化幅度與動態度Table 3 Change range and dynamic degree of land use types in the Yellow River Basin from 2000 to 2020

（2）降水和氣溫空間數據

2000—2010年，黃河流域土地利用類型之間轉移強度較小，發生變化的面積約1.80×104km2，占黃河流域面積的2.26%。土地利用類型轉移主要分為森林、城鎮、荒漠、其他和水域的凈增加，以及農田和草地的凈減少（表4）。森林凈增加了0.25×104km2，由草地、農田和荒漠轉入，轉入占比分別為 49%、48%和3%。城鎮凈增加了0.15×104km2，主要由農田轉入（73%）。荒漠凈增加了891 km2，主要由草地轉入（98%）。其他凈增加了384 km2，主要由農田和草地轉入（50%和 32%）。水域凈增加了 326 km2，主要由農田轉入（73%）。農田凈減少了0.39×104km2，主要轉出至森林、草地和城鎮，轉出占比分別為31%、29%和27%。草地凈減少了0.17×104km2，主要轉出至森林和荒漠（43%和40%）。

表4 2000—2020年黃河流域土地利用類型的轉移矩陣Table 4 Transfer matrix of land use types in the Yellow River Basin from 2000 to 2020 %

2010—2020年，黃河流域土地利用類型之間轉移強度較大，發生變化的面積約2.69×105km2，占黃河流域面積的3.40%。土地利用類型轉移主要分為草地、城鎮、森林和水域的凈增加，以及農田、其他和荒漠的凈減少。草地凈增加了1.07×104km2，由其他、農田和荒漠轉入，轉入占比分別為47%、33%和20%。城鎮凈增加了0.93×104km2，主要由農田和草地轉入（56%和 30%）。森林凈增加了0.17×104km2，主要由農田和草地轉入（48%和29%）。水域凈增加了721 km2，主要由草地、農田和荒漠轉入（32%、28%和 23%）。農田凈減少了0.97×104km2，主要轉出至城鎮和草地，轉出占比分別為53%和36%。其他凈減少了0.54×104km2，主要轉出至草地（92%）。荒漠凈減少了0.35×104km2，主要轉出至草地（63%）。

2000—2020年，土地利用類型轉移主要分為城鎮、草地和森林的凈增加，以及農田的凈減少。其中，城鎮面積凈增加了 1.08×104km2，主要由農田轉入，轉入占比達到 58%；草地和森林面積凈增加了0.55×104km2和0.36×104km2，均主要由農田轉入（88%和55%）；農田面積凈減少了1.3×104km2，主要轉出至城鎮和草地，轉出占比分別達到48%和37%。

3.2 土地利用變化影響因素分析

3.2.1 氣候因素對土地利用變化的影響

降水和氣溫等氣候因素對土地利用變化會產生一定程度的影響。從時間上看（圖 5），2000—2020年黃河流域年均氣溫呈上升趨勢，上升速率為0.12 ℃·10 a-1；與氣溫類似，平均降水量的變化也呈現一致增加的趨勢，降水的增加幅度達到了62.55 mm·10 a-1。從空間上看（圖6），黃河流域雨量豐富區域主要位于上游三江源和若爾蓋等地區、中游洛陽山區等地及下游華北平原，平均降雨量超過了600 mm；降雨稀少的區域主要位于上游寧夏北部和中游內蒙古西部等地區，平均降雨量低于200 mm。黃河流溫度高值區域主要位于黃河流域中游北部及下游地區，平均氣溫超過了 16 ℃；溫度低值區域主要位于黃河上游源頭區，平均氣溫低于0 ℃。現有文獻表明，黃河流域植被覆蓋變化與年均降水量的相關性最高，相關系數達到了0.71，其中在上游的隴中黃土高原、陰山南麓，以及山西北部等區域呈顯著正相關，偏相關系數在 0.4—0.6，主要因為這部分區域屬于干旱半干旱區，降水量的增加可以促進植被的生長（趙倩倩等，2022；劉海等，2021）。從圖3可知，森林和草地增加的區域與平均降雨量高值區基本一致。

圖5 2000—2020年黃河流域氣溫和降水變化趨勢Figure 5 Trends in temperature and precipitation in the Yellow River Basin from 2000 to 2020

圖6 2000—2020年黃河流域平均降雨量和平均氣溫的空間分布Figure 6 Spatial distribution of average rainfall and average temperature of the Yellow River Basin from 2000 to 2020

黃河源區作為黃河流域重要的產流區，其產流量占整個流域的38%（蔡宜晴等，2017）。2000—2020年，黃河源區年降水量增加，增加速率為53.85mm·10 a-1；氣溫呈現上升趨勢，年平均氣溫增加速率達到了0.43 ℃·10 a-1（高思琦等，2022）。降水增多和氣溫升高導致冰雪融化是黃河上游徑流量顯著增加的主要原因，同時也促進了整個流域水域面積的增加（葉培龍等，2020）。由表2可知，2000—2020年黃河流域水域面積增加了869 km2。現有文獻表明（高吉喜等，2020），20年來黃河源區的扎陵湖和鄂陵湖水域面積增加了 80 km2，降水增多提高入湖徑流量是扎陵湖和鄂陵湖水域擴大的主要原因。

3.2.2 社會經濟發展對土地利用的影響

人類活動顯著地影響區域土地利用變化特征，人口的增長和社會經濟的發展造成了建設用地的日益擴張。黃河流域位于中國中西部地區，自從西部大開發戰略、中部地區崛起戰略和中原經濟區戰略等國家級戰略的實施，黃河流域社會經濟發展走上快車道。由圖7可知，2000—2020年黃河流域國內生產總值（GDP）不斷提升，平均增速達到11%；黃河流域總人口增長率為6.6%，其中城鎮和農業人口比由2000年的3∶7變成2020年的6∶4，大量農業人口進入城市發展，城鎮化率達到了59.5%。人們對于生產、生活空間的需求逐漸擴大，導致黃河流域城鎮建設用地規模逐年遞增，20年間總面積擴張了 1.08×104km2，新增規模的 62.2%由農田轉換而來，其余主要來源于生態用地。依據已獲取的2000—2020年黃河流域1 km網格GDP和人口空間分布數據可知（見圖 8），黃河流域的平均單位面積內GDP、平均人口密度的高值區域均集中分布于西寧、蘭州上游省會城市；寧夏沿黃城市群、呼包鄂榆城市群、太原城市群、關中城市群、中原城市群和山東半島城市群。從 2000—2020年主要土地利用類型變化空間分布圖看（圖 3），發生變化的地類以城市群為主。因此，人口和經濟的發展較好地反映了相應時期內土地利用變化特征。

圖7 2000—2020年黃河流域GDP和人口變化趨勢Figure 7 Trends in GDP and population in the Yellow River Basin from 2000 to 2020

圖8 2000—2020年黃河流域1 km網格GDP和人口密度的空間分布Figure 8 Spatial distribution of GDP and population density in the 1 km grid of the Yellow River Basin from 2000 to 2020

3.2.3 生態保護政策對土地利用的影響

一段時期以來，國家先后實施了三江源自然保護區生態保護和建設、三北防護林建設、天然林保護、水土保持、退耕還林還草等重大工程，開展了祁連山、黃土高原、南太行、泰山等多個山水林田湖草生態保護修復工程試點。黃河流域生態保護修復工程的實施為提高區域植被覆蓋面積、遏制部分重要生態系統退化趨勢、提升生態系統服務功能等作出了重要貢獻。由表2可知，2000—2020年，約有1.0×104km2的生態用地面積得到恢復和增加，草地和森林面積分別增加了0.55×104km2和0.36×104km2。由圖9可知，近20年黃河流域植被覆蓋度大幅提升，植被“綠線”向西移動。全流域平均植被覆蓋度由24.05%增至38.84%，其中，38.30%的植被面積呈顯著增加，增長速率較快區域主要位于黃河流域中部。其中，植被覆蓋度增加最快的為山西省，貢獻度較高的為陜西省和甘肅省。僅1.59%的區域植被覆蓋度呈下降趨勢，主要是位于黃河流域下游城鎮周邊的農田和草地。生態保護紅線和國家級自然保護區生態本底好，其植被覆蓋度相對穩定，重點生態功能區內植被恢復相對明顯。

圖9 2000—2020年黃河流域植被覆蓋度變化空間分布Figure 9 Spatial distribution of vegetation cover change in the Yellow River Basin from 2000 to 2020

4 結論和政策建議

4.1 結論

黃河流域土地利用變化的研究將為流域后續土地資源合理開發利用和生態保護修復提供有力支撐。本文通過空間統計、轉移矩陣和動態度模型等方法，對黃河全流域、上游、中游和下游的土地利用變化情況和影響因素進行了分析研究，得到如下結論。

（1）黃河流域土地利用結構具有顯著的集聚性。黃河中上游以草地為主，多年平均占比分別為37.91%±0.3%和62.05%±0.56%；黃河下游以農田為主，多年平均占比為71.05%±1.32%。同時，生態保護和糧食生產的主體功能非常突出，草地、農田和森林多年平均占比分別為 47.9%±0.38%、26.5%±0.69%、13.2%±0.19%。

（2）黃河流域土地利用變化具有顯著的時空分異性和主導性。2000—2010年黃河流域土地利用變化強度較小，2.2%的發生變化的土地利用類型集中分布在黃河中游，主要表現為農田和草地面積減少，轉換為城鎮和森林。2010—2020年土地利用變化強度較大，土地利用發生轉變的面積和綜合土地利用動態度分別增加了約8倍和15倍，17.6%的發生變化的土地利用類型廣泛分布于全流域，主要表現為城鎮、草地、森林和水域等面積增加，主要由農田和荒漠轉換而來。

（3）氣候變化、人類活動和國家政策均是影響黃河流域土地利用變化的影響因素。在黃河流域氣候變暖變濕，以及生態保護修復工程和政策實施的雙重影響下，草地和森林等面積有所增加，植被覆蓋度大幅提升，植被“綠線”向西北方向移動。經濟發展和人口規模是促進土地利用變化的最核心因素。人口密度增大和GDP增長的綜合作用明顯帶動著區域中心城市土地利用變化的強度和方向，黃河中下游地區的關中城市群、中原城市群和山東半島城市群等地區的生產生活用地對農田的侵占非常嚴重，人地矛盾更加突出。

4.2 政策建議

耕地是糧食生產的重要基礎，是國家糧食安全的根本保證，也是中國最寶貴的資源之一。20年來黃河流域耕地大面積減少，給糧食安全造成了嚴重威脅。黃河流域有黃淮海平原、汾渭平原、河套灌區等農產品主產區，承擔著國家糧食安全的重任，必須要落實好嚴格的耕地保護制度和生態保護制度，保障耕地和生態空間不再被城鎮建設和工業開發所侵占，是黃河流域城市群高質量發展的必要前提。黃河上游地區繼續開展生態保護修復工程和探索實踐生態產品價值實現機制。中游地區全面統籌生態保護、糧食安全和經濟發展的關系，堅決守住耕地紅線和生態保護紅線。下游地區重點保障糧食生產，加快推進高標準農田建設，促進城市群節約集約發展。

一是針對因學致貧貧困戶，對疆內外高中專、大學院校學生給予資助。二是對醫療費用經保險賠付后仍無力支付的貧困戶全部低保兜底，防止因病致貧、返貧。三是針對因災致貧貧困戶，給予過渡性救助，保障其基本生活。四是針對“特殊人員”家庭中的困境兒童給予生活補助。五是對60歲以上生活不能自理的孤寡老人按照意愿集中供養。