青海省海北州剛察縣土地利用變化及驅動力研究

摘" 要：基于5期土地利用數據，建立青海省海北州剛察縣土地利用變化。結果表明，剛察縣在1980—2020年期間土地利用類型以草地和未利用土地為主，水域、林地、耕地次之，居民工礦用地最少。剛察縣未利用地呈先增后減少的變化趨勢，表明隨經濟的快速發展，土地開采程度加劇。草地和耕地迅速減少可能表明粗放型經濟是剛察縣土地利用轉變的主要因素之一。因此，改變傳統的土地利用方式是剛察縣土地利用可持續發展的重要因素。

關鍵詞：剛察縣;土地利用動態度;土地利用變化;土地利用的轉移矩陣;驅動力

中圖分類號：F301.24" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2096-9902（2025）02-0072-04

Abstract： Based on the land use data of 5 periods， the land use change of Gangcha County， Haibei Prefecture， Qinghai Province was established. The results show that the land use types of Gangcha County during 1980-2020 are mainly grassland and unused land， followed by water area， forest land and cultivated land， and the residential industrial and mining land is the least. The unused land in Gangcha County increased first and then decreased， indicating that with the rapid development of economy， the degree of land exploitation was intensified. The rapid reduction of grassland and cultivated land may indicate that extensive economy is one of the main factors of land use transformation in Gangcha County. Therefore， changing the traditional way of land use is an important factor for the sustainable development of land use in Gangcha County.

Keywords： Gangcha County; land use dynamics; land use change; land use transfer matrix; driving force

隨著全球氣候的急劇變化，土地利用/土地覆被變化（Land Use/Cover Change，LUCC）的研究日益成為當前研究的熱點問題[1-3]。國外埃塞俄比亞馬六甲流域[4]、埃塞俄比亞阿瓦什河流域[5]及巴基斯坦開伯爾-普赫圖赫瓦省潘杰科拉河流域[6]對土地利用變化均開展了不同程度的研究。在國內，張軍民等[7]基于土地利用、遙感信息和GIS空間分析平臺，應用景觀指數、時空統計、空間分析和地理探測等方法，從多維時空尺度分析了漓江流域景觀生態脆弱性及其時空變化規律。李志英等[8]選取4期多波段影像，研究滇中城市群土地利用時空變化及其景觀格局演變特征和生態環境效應。本文以5期遙感土地利用數據為基礎，研究青海省海北州剛察縣土地利用面積及土地利用動態度變化，旨在為剛察縣及牧區土地利用規劃和政策制定提供科學依據。

1" 材料與方法

1.1" 研究區概況

剛察縣（99°20′E—100°37′E，36°58′N—38°04′N），位于青海省海北藏族自治州西南部，青海湖盆地北部，祁連山系中部大通山地段，境內山脈以北西走向為主，北部高山連綿，南部低緩，自北西向南傾斜，絕大部分地區海拔在3 300～3 800 m。剛察縣與海晏縣、祁連縣、門源縣相鄰，屬于典型的高原大陸性氣候，寒冷期長，溫涼期短，無明顯四季之分，多風，日照時間長，晝夜溫差大。

1.2" 數據來源與處理

LUCC數據來源于中國科學院資源環境科學數據中心（http：//www.resdc.cn）數據集。該數據集分辨率為30 m，包含1980、1990、2000、2010和2020年版本數據。本文分別提取青海省海北州剛察縣耕地、林地、草地、水域、居民工礦用地和未利用土地6種地表覆蓋類型數據。青海省海北州剛察縣基礎矢量行政區劃數據來源于全國基礎地理信息數據庫。

1.3" 研究方法

1.3.1" 單一和綜合土地利用動態度

單一土地利用動態度是表征不同土地利用類型在一定時間段內變化速度的指標，反映人類活動對單一土地利用類型的影響。計算公式為[9]

式中：i表示土地利用類型;t1和t2為研究初期和末期的時間點;Ki為t1到t2時段內i類土地利用類型動態度;S、S為t1和t2時間內i類土地利用類型面積，km2。

綜合土地利用動態度反映人類活動對流域尺度土地利用類型變化的綜合影響。計算公式為[10]

式中：i代表土地利用類型;S為研究時段內流域的綜合土地利用動態度;ΔSi-j表示初期至末期第i類土地利用類型轉換為其他類土地利用類型面積的總和，km2;Si代表初始時間第i類土地利用類型總面積，km2;t代表土地利用變化時間段。

1.3.2" 土地利用的轉移矩陣

土地利用面積轉移矩陣揭示人類活動下的土地利用變化方向和面積，其數學表達形式為[11-12]

式中：Sij代表研究初期與末期的土地利用狀態;n指的是土地利用的類型數。

2" 結果

2.1" 剛察縣1980—2020年單一和綜合土地利用動態度變化

如圖1（a）所示，青海省海北州剛察縣1980—2020年6種土地利用類型面積排序依次為：草地、未利用土地、水域、林地、耕地、居民工礦用地。1980—2020年，草地面積分別為4 748.13、4 712.65、4 658.98、4 776.27 km2，均值為4 724.01 km2。未利用土地面積分別為2 428.15、2 470.48、2 236.01、2 182.01 km2，均值為2 329.16 km2;水域面積分別為1 706.63、1 697.35、1 693.17、1 748.44 km2，均值為1 711.40 km2。林地面積分別為405.56、405.51、396.8、384.97 km2，均值為398.21 km2。耕地面積分別為311.76、311.76、326.42、340.72 km2，均值為322.67 km2。居民工礦用地面積分別為12.78、13.88、13.66、20.88 km2，均值為15.3 km2（圖1（b））。從變化趨勢來看，耕地、草地、水域和居民工礦用地面積持續增長，草地面積在2000—2010年略微下降，林地和未利用地呈趨勢持續下降（圖1（a）和1（b））。

剛察縣居民工礦用地持續增加，其單一土地利用動態度如圖1（c）所示，其中2000—2010年、2010—2020年增加的速度是前20年增加速度的5倍左右。水域呈現先減少后增加的趨勢，而未利用地呈現先增加后減少的趨勢，其減少的面積是增加的2倍。草地和耕地面積呈先微減少后增加而后減少的趨勢。林地的變化不顯著。1980—2020年，剛察縣土地利用綜合動態度分別為0.05%、0.04%、0.24%和0.04%，均值為0.093%（圖1（d）），在2000—2010年達到最大值，而在1990—2000、2010—2020年土地利用綜合動態度最低。

2.2" 剛察縣1980—2020年土地利用轉移矩陣

表1呈現了剛察縣1980—2020年土地利用的轉移矩陣。由表1可知，1980—1990的10年間耕地保持不變。林地轉出的面積為0.02 km2，轉入的面積也為0.02 km2。草地轉出的面積為1.14 km2，轉入的面積為30.81 km2。水域轉出的面積為0.45 km2，轉入的面積為15.67 km2，轉入的面積顯著大于轉出的面積。居民工礦用地轉出的面積為1.10 km2，未有轉入的面積。未利用土地轉出的面積為44.91 km2，未有轉入土地。

1990—2000年，耕地轉出的面積為32.86 km2，轉入的面積為0.79 km2。林地轉出的面積為0.29 km2，轉入的面積為0.08 km2。草地轉出的面積為6.27 km2，轉入的面積為36.62 km2。水域的轉出面積為0.83 km2，轉入的面積為9.73 km2。水域轉化為草地和未利用土地的面積分別為0.21 km2和0.62 km2。居民工礦用地轉出的面積為0.42 km2，轉入的面積為0 km2。未利用土地轉出的面積為9.56 km2，轉入的面積為2.59 km2。

2000—2010年，耕地轉出的面積為19.53 km2，轉入的面積為17.42 km2。林地轉出的面積為5.76 km2，轉入的面積為9.01 km2。草地轉出的面積為213.41 km2，轉入的面積為59.93 km2。水域的轉出面積為71.39 km2，轉入的面積為5 km2。居民工礦用地轉出的面積為8.6 km2，轉入的面積為0.64 km2。未利用土地轉出的面積為16.93 km2，轉入的面積為243.62 km2。

2010—2020年，耕地轉出的面積為4.39 km2，轉入的面積為5.23 km2。林地轉出的面積為16.87 km2，轉入的面積為17.45 km2。草地轉出的面積為75.86 km2，轉入的面積為95.17 km2。水域的轉出面積為41.09 km2，轉入的面積為15.34 km2。居民工礦用地轉出的面積為10.97 km2，轉入的面積為1.37 km2。未利用土地轉出的面積為55.7 km2，轉入的面積為70.32 km2。

3" 討論與結論

1980—2020年，剛察縣土地利用類型以草地和未利用土地為主，表明青海省以高原寒冷的氣候為特征，適合放牧和草原生長，同時惡劣的自然條件使得未利用土地面積較多。剛察縣的水域面積較多，主要有青海湖，河流主要有黑馬河。耕地較少和而居民工礦用地最少，可能表明人類活動對自然的改造有限。2000—2010年、2010—2020年剛察縣居民工礦用地持續增加，而未利用地呈現先增加后減少的趨勢，反映出經濟的持續發展人類活動加劇使得剛察縣居民工礦用地發生變化。改革開放以來，我國經濟經歷了從高速增長到高質量發展的轉變。剛察縣土地利用建設用地在這一時期大量增加，是改革開放成效的體現。草地和耕地面積呈略微先減少后增加再減少的趨勢，可能表明這一時期人為因素的過度放牧和開采使得土地利用最終趨于退化，進一步表明粗放型的放牧方式是剛察縣土地利用轉變的因素之一。

本文基于5期土地利用遙感數據對青海省海北州剛察縣在1980—2020年期間土地利用變化進行了研究，發現剛察縣土地利用以草地為主，居民工礦用地顯著增加為主要特征。相比東部沿海地區，深居西北內陸的剛察縣土地利用變化度較低，表明經濟的發展程度影響著人類改造土地的變化。因此，針對不同土地利用情景要有針對性地制定土地利用管理策略。

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基金項目：青海民族大學人文社會科學研究規劃項目資助項目（24GH26）

作者簡介：高濤（1989-），男，博士，講師。研究方向為土地利用變化。