大清河流域土地利用变化的地形梯度效应分析(7)

表1为1974－2019年土地利用类型的地形起伏度梯度差异。地形起伏度梯度在0～100 m的区域主要土地利用类型为耕地、水体、建设用地和未利用地；地形起伏梯度在100～200 m的区域主要是林地、草地的优势分布区；梯度在200 m以上时，水体分布优势增大。林地主要集中在高起伏度区域。耕地在0～100 m的地形起伏度中占比由80.93%升至93.86%，一方面原因是在耕地在大清河流域被建设用地不断挤占，导致耕地总面积减小；一方面是由于对于生态环境的保护，在较高地形起伏度的耕地不适宜大规模发展农业故而被林地取代。建设用地的面积是单向递增的，年增长速度约为5.83%，为了保证粮食安全，建设面积的扩张不能无限度的挤占耕地，因此不得不向在较高地形起伏度的区域扩张，在0～100 m的地形起伏度的面积比例由原来的94.01%降至88.84%而在较高地形起伏度中面积分布上升。

图2 1974—2019年大清河流域土地利用类型Fig.2 Land use type of Daqinghe River Basin during1974－2019

表1 1974－2019年土地利用类型的地形起伏度梯度差异Table 1 Landform relief gradient difference of land use types during 1974－2019土地利用类型Land use types年份Years面积变化比例Area change proportion/%分布指数 Distribution index 0~100 m>100~200 m>200~300 m>300~400 m>400 m0~100 m>100~200 m>200~300 m>300~400 m>400 m 耕地 . . . 林地 . . . 草地 . . . 水域 . . . 建设用地 . . . 未利用地 . . .

3.1.2 土地利用结构变化的坡度变率梯度差异

如表2所示，大清河流域土地利用类型坡度变化率梯度差异明显，土地利用类型变化主要分布在0°～15°区域。耕地、水域、建设用地、草地均在坡度变化率在0°～2°的梯度范围内具有分布优势；林地在坡度>6°的梯度范围分布优势逐渐加大，且在>35°时达到最大值2.50；草地的优势分布区从1974年的0°～6°变化为2019年的6°～35°以上的梯度区域。

表2 1974－2019年土地利用类型的坡度变化梯度差异Table 2 Gradient difference of slope change rate of land use types during 1974－2019土地利用类型Land use types年份Years面积变化比例Area change proportion /%分布指数 Distribution index 0°~2°>2°~6°>6°~15°>15°~25°>25°~35°0°~2°>2°~6°>6°~15°>15°~25°>25°~35° 耕地 . . . 林地 . . . 草地 . . . 水域 . . . 建设用地 . . . 未利用地 . . .

1974－2019年，除草地外，各土地利用类型所占面积比例差异不大，随着坡度的逐渐增大，建设用地、裸地、水域的所占比例不断减小，耕地、草地、林地的比例先增大后减小。耕地、林地的减少主要表现在坡度在0°～15°范围内，而建设用地的大量增加则主要表现在0°～2°范围内，36年间在该流域建设用地增加10 295 km2，耕地、林地面积分别减小2 278、6 264 km2。

3.1.3 土地利用结构变化的地形位梯度差异

土地类型对土地的高程与坡度具有选择性，不同地形位等级下的土地利用梯度差异如表3所示。

表3 1974－2019年大清河流域土地利用类型地形位梯度差异Table 3 Terrain niche gradient diffefuhuirence of land use types during 1974－2019土地利用类型Land use type年份Year不同地类分布指数Distribution index of different land use types土地利用类型Land use type年份Year不同地类分布指数Distribution index of different land use types 耕地水域 .. . . 林地建设用地 . . . 草地未利用地 .. . .

1974－2019年耕地分布指数随地形位等级变化差异显著，在1974年，耕地的优势分布区主要集中在地形位为1～2级的土地，即东部平原地区，由于人口的不断增加以及生产力水平的提高，在2019年时复杂地形条件下也存在开荒现象；林地的优势分布区主要在3～8级，分布指数随着地形位等级的不断提高而增大，且在低地形位等级的土地中分布指数存在减小趋势；草地的分布变化显著，在1974年草地的优势分布区在地形位1～2级的平原地区，后随着经济发展，山区林地退化现象频发，草地的优势分布区向高地形位等级不断扩展直至3～8级；由于水体的向下指向性使得水域的优势分布区主要集中在低地形位区域，为了防止洪涝灾害的产生，上游岗南水库等大中型水库增加库容使得水域的分布指数在高地形位区域显著提高；随着城镇化的推进，较1974年，建设用在地形梯度上分布差异增大，1～2级的优势区域向上扩展至1～3级地形位；未利用地的分布则变得更加分散，在2～8级地形位内的未利用地均呈现增大趋势。

3.2 土地利用结构变化的地形梯度效应

根据空间分析可知，1974－2019大清河流域土地利用结构变化信息如图3所示，大清河流域土地利用结构变化地形梯度差异明显，其中，保持恒定的结构变化分布范围最广，约为23 167 km2，占整个流域面积的53.60%，其主要以“林地-林地-林地-林地”与“耕地-耕地-耕地-耕地”两种恒定型变化模式为主，即研究区内林地与耕地两种土地利用类型分别在山区与平原占主导地位。后期变化型结构变化面积为5 660 km2，约占总面积的13.10%，主要以“耕地-耕地-耕地-建设用地”为主；前期变化型结构变化与中间过渡型结构变化分别占到研究区总面积的7.52%、7.46%，多表现为林地与耕地的相互转化，即“林地-耕地-耕地-耕地”与“林地-耕地-耕地-林地”。

文章来源：《遥感学报》 网址: http://www.ygxbzz.cn/qikandaodu/2021/0722/742.html