高玥 劉新平

摘要：為了解西北內(nèi)陸干旱地區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)變化特征，以塔里木河流域?yàn)槔?，選取2009—2015年的土地利用數(shù)據(jù)，分析了土地利用動(dòng)態(tài)變化、土地利用程度變化及土地利用結(jié)構(gòu)時(shí)空變化。結(jié)果表明，2009—2015年塔里木河流域建設(shè)用地、耕地和其他農(nóng)用地面積呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，園地、林地、草地、水域、未利用地面積持續(xù)下降;土地利用綜合指數(shù)呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，土地利用的集約化程度逐漸提高，但總體水平較低;土地利用結(jié)構(gòu)有序性和結(jié)構(gòu)性穩(wěn)步增長(zhǎng)，其中阿克蘇地區(qū)、克孜勒蘇柯?tīng)柨俗巫灾沃荨⒖κ驳貐^(qū)土地利用結(jié)構(gòu)有序性和優(yōu)勢(shì)度較低，而和田地區(qū)和巴音郭楞蒙古自治州土地利用程度較低，保持有序狀態(tài)。

關(guān)鍵詞：土地利用結(jié)構(gòu);時(shí)空動(dòng)態(tài)變化;塔里木河流域

中圖分類號(hào)：F301.2? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2019）07-0062-05

Abstract： In order to understand the characteristics of land use structure change in arid inland areas of northwest China， taking the Tarim River Basin as an example， the dynamic change of land use， land use degree changes，spatial and temporal variation of land use structure was analyzed using the land use data from 2009 to 2015. The results showed that the area of construction land， cultivated land and other agricultural land in the Tarim River Basin increased from 2009 to 2015， and the area of garden land， woodland， grassland， water area and unused land continually decreased. The comprehensive land use index showed a growing trend， and the intensification degree of land use was gradually increased， but the overall level was low. The land use structure had an orderly and structurally steady growth， in which the land use structure of the Aksu area， the Kizilsu Kirghiz Autonomous Prefecture and the Kashgar region was lower orderly and structurally， while the land use intensity in the Hetian area and the Bayingoyu Mongolian Autonomous Prefecture was low， and was higher orderly.

Key words： land use structure; spatial and temporal variation; Tarim River Basin

土地利用結(jié)構(gòu)變化是土地利用類型與土地利用方式共同作用的結(jié)果。區(qū)域土地利用結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變化規(guī)律研究是區(qū)域自然條件、資源和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展結(jié)構(gòu)及其優(yōu)化配置研究的重要前提和途徑，對(duì)區(qū)域土地合理利用及其產(chǎn)業(yè)布局具有一定的指導(dǎo)意義。近年來(lái)，隨著人類活動(dòng)范圍的擴(kuò)大和程度的加劇，河流城市的土地利用變化對(duì)河流水文循環(huán)、水土流失、氣候變化及生物多樣性的影響越來(lái)越大，嚴(yán)重威脅城市河流的生態(tài)安全[1-3]，已成為區(qū)域土地利用變化研究的熱點(diǎn)。中國(guó)西北干旱區(qū)內(nèi)陸河流域具有抗干擾能力弱、生態(tài)脆弱的特點(diǎn)，對(duì)其土地利用結(jié)構(gòu)變化的研究是干旱區(qū)環(huán)境調(diào)控和可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。地處新疆腹地的塔里木河流域是中國(guó)西北干旱區(qū)內(nèi)陸河流域的代表區(qū)域，對(duì)此流域土地利用結(jié)構(gòu)研究較少，大多集中于干流區(qū)域。本研究以塔里木河整體流域?yàn)榈湫桶咐?，以期通過(guò)對(duì)其土地利用動(dòng)態(tài)變化、土地利用程度變化及土地利用結(jié)構(gòu)時(shí)空變化的研究來(lái)了解西北內(nèi)陸干旱地區(qū)土地利用變化特征，為西北內(nèi)陸地區(qū)土地資源開(kāi)發(fā)與保護(hù)、土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及經(jīng)濟(jì)建設(shè)與區(qū)域資源環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)，為干旱區(qū)綠洲城市的建設(shè)發(fā)展提供一定的理論指導(dǎo)。

1? 研究區(qū)概況、數(shù)據(jù)來(lái)源與方法

1.1? 研究區(qū)概況

塔里木河流域位于新疆維吾爾自治區(qū)南部，在天山山脈和昆侖山山脈之間，地理位置東經(jīng)75°06′—92°50′，北緯36°30′—42°10′，東西長(zhǎng)1 100 km，南北寬600 km，流域內(nèi)高山盆地相間，是世界上最大的內(nèi)陸河流域。塔里木河始于最長(zhǎng)的源流——葉爾羌河流域，加上車爾臣河尾閭—臺(tái)特瑪湖，流域總長(zhǎng)度2 486 km，主要包括“四源一干”，其中源流為阿克蘇河流域、和田河流域、葉爾羌河流域和開(kāi)都河—孔雀河流域，干流為阿拉爾至臺(tái)特瑪湖河段，流域總面積102.6萬(wàn)km2（位于中國(guó)境內(nèi)的流域面積為99.6 km2）。流域范圍涉及行政區(qū)包括巴音郭楞蒙古自治州、阿克蘇地區(qū)、喀什地區(qū)、克孜勒蘇克爾克孜自治州、和田地區(qū)5個(gè)地（州）的38個(gè)縣（市）和新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)的4個(gè)師轄地。

1.2? 數(shù)據(jù)來(lái)源

目前，土地利用數(shù)據(jù)來(lái)源一般有3種，一是統(tǒng)計(jì)部門發(fā)布的數(shù)據(jù)資料，二是國(guó)土資源部門通過(guò)土地詳查及變更調(diào)查等得到的數(shù)據(jù)，三是科研單位通過(guò)遙感圖像解譯獲取的數(shù)據(jù)。本研究采用新疆維吾爾自治區(qū)國(guó)土廳提供的新疆土地變更調(diào)查（2009—2015年）數(shù)據(jù)。為了系統(tǒng)分析塔里木河流域土地利用動(dòng)態(tài)特征，按照分類釋義和轉(zhuǎn)換對(duì)應(yīng)關(guān)系將每年的變更調(diào)查分類轉(zhuǎn)換為全國(guó)土地分類（試行）二級(jí)類進(jìn)行歸并，將其土地利用類型分為耕地、園地、草地、林地、其他農(nóng)用地、建設(shè)用地、水域以及未利用土地8類。

1.3? 研究方法

1.3.1? 土地利用動(dòng)態(tài)度? 土地利用動(dòng)態(tài)度（K）可定量描述區(qū)域一定時(shí)間范圍內(nèi)某種土地利用類型數(shù)量的變化情況，有助于了解土地利用變化的總體態(tài)勢(shì)和土地利用結(jié)構(gòu)的變化。如果K>0，則表示研究期內(nèi)土地利用類型面積增加;K<0，表示研究期內(nèi)土地利用類型面積減少;K=0，表示研究期內(nèi)土地利用類型面積沒(méi)有變化。公式如下：

1.3.2? 土地利用程度綜合指數(shù)及變化量? 土地利用程度綜合指數(shù)反映土地利用的廣度和深度，適用于土地利用中土地本身的自然屬性和人類因素與自然環(huán)境因素的綜合效應(yīng)評(píng)價(jià)。依據(jù)樊玉山等[4]提出的土地利用綜合分析方法，根據(jù)土地自然綜合體在各種社會(huì)因素影響下的自然平衡狀態(tài)將各種土地利用程度劃分為4級(jí)，并進(jìn)行分級(jí)賦值，結(jié)合研究區(qū)特點(diǎn)及研究目的，依據(jù)土地利用程度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[5]將未利用地分級(jí)指數(shù)定為1，林地、草地、其他農(nóng)用地及水域分級(jí)指數(shù)定為2，耕地、園地分級(jí)指數(shù)定為3，建設(shè)用地分級(jí)指數(shù)定為4。

1.3.3? 土地利用結(jié)構(gòu)信息熵模型

2? 結(jié)果與分析

2.1? 塔里木河流域土地利用動(dòng)態(tài)變化

對(duì)塔里木河流域土地利用數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和計(jì)算，結(jié)果如表1所示。由表1可知，2009年塔里木河流域土地利用類型以未利用地、草地、林地及水域?yàn)橹?，面積占比分別為78.50%、10.09%、4.54%及2.97%，到2015年主要土地利用類型未改變，仍以未利用地、草地、林地及水域?yàn)橹?，未利用地和草地面積占比略有下降，分別下降至78.41%、10.08%，林地、水域及其他農(nóng)用地未發(fā)生變化，而建設(shè)用地面積占比變化較明顯，由2009年的0.68%增長(zhǎng)至0.78%。

綜上所述，由于塔里木河流域獨(dú)特的地理環(huán)境，使得該區(qū)域的土地利用結(jié)構(gòu)中未利用地、草地和林地一直是主要用地方式，各用地類型之間存在調(diào)整變化。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市擴(kuò)張建設(shè)用地需求量的增長(zhǎng)，占比不斷增加。

根據(jù)式（1）計(jì)算得塔里木河流域各用地類型的土地利用動(dòng)態(tài)度如表2所示。從表2可以看出，2009—2015年，塔里木河流域建設(shè)用地、耕地和其他農(nóng)用地土地利用動(dòng)態(tài)度大于0，說(shuō)明面積呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，其中建設(shè)用地K值最大，即平均年變化速率最快，達(dá)到2.62%，耕地和其他農(nóng)用地分別為0.10%和0.13%;園地、林地、草地、水域、未利用地K值小于0，說(shuō)明其面積持續(xù)下降，園地每年減速為0.26%，林地、草地、水域、未利用地以每年0.02%的速度減少。從2009—2012年土地利用動(dòng)態(tài)度和2012—2015年土地利用動(dòng)態(tài)度兩組數(shù)據(jù)可以看出，除耕地外，其他各用地類型平均年變化速率較平穩(wěn)（數(shù)值變化較小，說(shuō)明其增長(zhǎng)或下降變化平穩(wěn)），而耕地動(dòng)態(tài)度2012—2015年是2009—2012年的2.33倍，其在2012—2015年年增幅較大。

城市建設(shè)、城鎮(zhèn)化進(jìn)程的推進(jìn)導(dǎo)致建設(shè)用地迅速增長(zhǎng)，耕地和其他農(nóng)用地增長(zhǎng)的原因是為了保證糧食產(chǎn)量和質(zhì)量劃定18億畝耕地紅線，以及為建設(shè)新農(nóng)村實(shí)施鄉(xiāng)鎮(zhèn)振興戰(zhàn)略，而園地的減少是由于塔里木河流域農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)不合理、管理粗放、經(jīng)濟(jì)效益低下，作為支撐中心城市發(fā)展的城郊型農(nóng)業(yè)尚未形成，林地、草地的減少主要因?yàn)檫^(guò)度砍伐森林、過(guò)度放牧導(dǎo)致草場(chǎng)退化，建設(shè)用地的增加則是占用了水域、未利用地。

2.2? 塔里木河流域土地利用程度變化

由表3可知，塔里木河流域2009、2012和2015年土地利用綜合指數(shù)呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，說(shuō)明土地利用集約化程度逐漸增高，但低于全國(guó)平均水平的231.92[6]，表明塔里木河流域的土地利用程度較低。塔里木河流域在2009—2015年的土地利用程度變化量和土地利用程度變化率均大于0，表明其土地利用處于發(fā)展時(shí)期，隨著城市化水平提高和經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，塔里木河流域?qū)ζ渫恋乩梅绞竭M(jìn)行不斷調(diào)整，促使土地資源向經(jīng)濟(jì)效益更高的土地利用類型轉(zhuǎn)變，但從總體上來(lái)看，塔里木河流域土地利用處于緩慢發(fā)展時(shí)期。

土地利用程度綜合指數(shù)的最大極限值為400，而在整個(gè)研究期間塔里木河流域的土地利用程度綜合指數(shù)值約為125，均處于較低水平，其原因是流域內(nèi)未利用地比例較大，其中包括無(wú)法或不適宜開(kāi)發(fā)的鹽堿地、沼澤地、沙地及裸地等，且水資源匱乏，不利于土地利用及建設(shè)用地?cái)U(kuò)張。

2.3? 塔里木河流域土地利用結(jié)構(gòu)時(shí)空變化

2.3.1? 土地利用結(jié)構(gòu)時(shí)序分析? 由表4可知，研究期內(nèi)塔里木河流域土地利用結(jié)構(gòu)信息熵整體呈平穩(wěn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，信息熵最低值為0.838 3 Nat（2009年），最高值為0.843 1 Nat（2015年），均衡度與信息熵變化態(tài)勢(shì)相同，而優(yōu)勢(shì)度的變化趨勢(shì)相反，說(shuō)明塔里木河流域土地利用結(jié)構(gòu)有序性和結(jié)構(gòu)性穩(wěn)步增長(zhǎng)。將2009年塔里木河流域土地利用結(jié)構(gòu)信息熵與全國(guó)相應(yīng)年份土地利用結(jié)構(gòu)信息熵（1.655 0 Nat）進(jìn)行橫向比較[7]，前者明顯低于后者，說(shuō)明塔里木河流域土地利用系統(tǒng)的有序性高于全國(guó)，結(jié)構(gòu)性強(qiáng)于全國(guó)土地利用系統(tǒng)。

2.3.2? 土地利用結(jié)構(gòu)空間差異及分析? 根據(jù)塔里木河流域2015年區(qū)域土地利用現(xiàn)狀，計(jì)算得出各行政區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)及其信息熵、均衡度和優(yōu)勢(shì)度，結(jié)果見(jiàn)表5。由表5可知，塔里木河流域5個(gè)地區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)信息熵高于平均值（0.873 2 Nat）的有阿克蘇地區(qū)（1.299 5 Nat）、克孜勒蘇克爾克孜自治州（1.035 0 Nat）、喀什地區(qū)（0.971 8 Nat），信息熵最大值為阿克蘇地區(qū)，而和田地區(qū)和巴音郭楞蒙古自治州土地利用結(jié)構(gòu)信息熵低于平均值，其中和田地區(qū)最低，為0.446 4 Nat。具體來(lái)看，塔里木河流域土地利用結(jié)構(gòu)有序度高低與區(qū)域內(nèi)用地呈密切關(guān)系，主要表現(xiàn)為兩部分，土地利用結(jié)構(gòu)信息熵較高、優(yōu)勢(shì)度較低的區(qū)域有阿克蘇地區(qū)、克孜勒蘇克爾克孜自治州、喀什地區(qū)，在空間上主要分布于塔里木河流域上游，各類型用地分布不均，形成有序度低的結(jié)果;而和田地區(qū)和巴音郭楞蒙古自治州主要為一種或兩種土地利用類型起支配作用，優(yōu)勢(shì)度高，有序度高。

由此可知，區(qū)域土地的多樣化程度越高、土地類型越齊全，土地利用結(jié)構(gòu)受人類活動(dòng)的影響就越大，影響程度就越高，土地利用結(jié)構(gòu)系統(tǒng)就越趨向無(wú)序狀態(tài);相反，土地多樣化程度越低，土地類型越單一，土地利用系統(tǒng)就越能保持一個(gè)有序狀態(tài)[8]。

3? 結(jié)論

本研究選擇塔里木河流域作為研究對(duì)象，利用塔里木河流域土地利用數(shù)據(jù)，參照全國(guó)土地分類及流域具體情況，分8種地類從土地利用結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變化、土地利用程度變化及土地利用結(jié)構(gòu)時(shí)空變化3方面探討了2009—2015年土地利用結(jié)構(gòu)變化，得出以下結(jié)論。

1）2009—2015年塔里木河流域土地利用類型主要以未利用地、草地和林地為主，各類型所占比例變化不大。塔里木河流域建設(shè)用地、耕地和其他農(nóng)用地面積呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，其中建設(shè)用地平均年變化速率最快，達(dá)到2.62%，耕地在2012—2015年增幅較大;園地、林地、草地、水域、未利用地面積持續(xù)下降，園地每年減速為0.26%，其余類型每年減速均為0.02%。

2）2009—2015年塔里木河流域土地利用綜合指數(shù)呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，土地利用的集約化程度逐漸提高，但總體水平較低。

3）2009—2015年塔里木河流域及2015年各行政區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)信息熵分析表明，塔里木河流域土地利用結(jié)構(gòu)有序性和結(jié)構(gòu)性穩(wěn)步增長(zhǎng)，其中阿克蘇地區(qū)、克孜勒蘇克爾克孜自治州、喀什地區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)受人類活動(dòng)影響較大，其有序性和優(yōu)勢(shì)度較低，而和田地區(qū)和巴音郭楞蒙古自治州土地利用程度較低，保持有序狀態(tài)。

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