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大清河流域土地利用变化的地形梯度效应分析(8)
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摘要:图3 大清河流域土地利用变化Fig.3 Change of land use in Daqinghe River Basin 1974-2019年,大清河流域建设用地由聚集性分布变化为“棋盘式”分布[21],面积由最初
图3 大清河流域土地利用变化Fig.3 Change of land use in Daqinghe River Basin
1974-2019年,大清河流域建设用地由聚集性分布变化为“棋盘式”分布[21],面积由最初509 km2增长至6 923 km2,与此相对应的耕地与林地则分别减少了1 884 、3 881 km2。1974-1988年,人口的增长使人们不得不大规模垦荒,主要是将太行山麓丘陵地区的水土肥力较好的林地开垦为耕地,垦荒面积约为3 391 km2;2001年后,基于生态环境的考虑在中西部早期开垦的耕地中分别有3 477 、1 485 km2的耕地变为林地与草地。
基于面向对象的遥感影像分类得到1974-2019年的4期大清河流域土地利用图,根据研究区土地利用结构变化变化特征,将其划分为3个研究时期分别为:1874-1988年、1988-2001年以及2001-2019年,8种类型的结构变化变化模式如表4所示。
表4 土地利用结构变化类型Table 4 Types of land use structure change土地利用结构变化类型Types of land use structure change时段Time interval土地利用结构变化类型Types of land use structure change时段Time interval 前期变化1974-1988中间过渡1988-2001 后期变化2001-2019持续变化1974-2019 反复变化1988-2001后期稳定2001-2019 交替变化1974-1988;2001-2019保持恒定1974-2019
3.2.1 土地利用结构变化的地形起伏梯度效应
由表5可知,随着地形起伏度的增大,持续变化型、后期恒定型、前期变化型、中间过渡型的结构变化具有相似的变化趋势,分布指数先减小后增大,优势分布区主要集中在0~100 m与>400 m的地区;反复变化型、后期变化型与保持恒定型的分布指数均表现为先增大后减小,其最大值分布在100~300 m的地形梯度间;仅有交替变化型的分布指数随地形起伏度增大而不断减小。
土地利用类型与地形起伏度关系密切,在0~100 m的地形起伏度中“耕地-耕地-耕地-耕地”“耕地-耕地-耕地-建设用地”2种变化类型分布最广,地形起伏度小的区域适宜农业结构调整与城镇化的推行;200~300 m之间属草地、林地、耕地、建设用地混合区域,是“林地-耕地-耕地-林地”“耕地-耕地-建设用地-建设用地”等变化类型的优势分布区;当地形起伏度在300~400 m范围内时,林地、草地分布优势逐渐占优“未利用地-草地-草地-草地”与“草地-林地-林地-林地”面积最大;在>400 m的地形起伏度区域,林地分布占据主导优势“林地-林地-林地-林地”面积占比最大。
3.2.2 土地利用结构变化的坡度变率梯度效应
由表5可知,随着坡度的增大,持续变化型、后期恒定型、交替变化型、前期变化型与中间过渡型的分布指数变化趋势基本一致,呈现先增大后减小的的分布特点,分布指数的最大值分别出现在6°~15°与2°~6°的坡度等级;而反复变化型的分布指数随着坡度的增大呈现波动下降的趋势,该类型存在2个优势分布区,即0°~2°与6°~15°、15°~25°。后期变化型分布指数持续减小;保持恒定型分布指数先减小后增大,其优势分布区主要分布在>15°的坡度区域。
表5 分布指数在土地利用结构变化类型的地形梯度差异Table 5 Topographic gradient distribution index of land use structure change土地利用结构变化类型Types of land use structure change坡度变化率 Change rate of slope地形起伏度 Landform relief 0°~2°>2°~6°>6°~15°>15°~25°>25°~35°>35°0~100 m>100~200 m>200~300 m>300~400 m>400 m 持续变化Continuous change 后期恒定Anaphase stable 交替变化Alternate transformation 前期变化Prophase change 反复变化Repeated change 中间过渡Middle transition 后期变化Anaphase change 保持恒定Stable
由此可知,在0°~6°的坡度区域内,地面较为平坦,有利于建设用地的扩张以及农业耕地扩展,建设用地与耕地的矛盾日益突出,在2001年后建设用地挤占耕地约4 809 km2;在6°~15°的坡度区域内,在2001年之前耕地以单向流入为主多表现为“林地-耕地-耕地-耕地”,在2001年之后则变为双向流转多表现为“未利用地-耕地-耕地-建设用地”“林地-耕地-耕地-林地”;在>15°的坡度区域内主要表现为草地与林地的流转:“草地-林地-林地-林地”,以及林地的保持:“林地-林地-林地-林地”。
3.2.3 土地利用结构变化的地形位梯度效应
由图4可知,随着地形位等级的增大,持续变化型、后期恒定型、交替变化型与反复变化型结构变化信息有相似的变化趋势,其分布指数先增大后减小,且优势分布区多集中在2~4级地形位区域;前期变化型与中间过渡型的分布指数随地形位等级增大而逐渐减小,在1~2级地形位呈现分布优势;后期变化型结构变化分布指数呈现波动下降趋势,在1~4级地形位存在分布优势;保持恒定型的分布指数持续增大,其优势分布区在4~8级地形位区域。
文章来源:《遥感学报》 网址: http://www.ygxbzz.cn/qikandaodu/2021/0722/742.html
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