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大清河流域土地利用变化的地形梯度效应分析(9)

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图4 土地利用结构变化在地形位梯度分布指数变化Fig.4 Distribution index of land use structure change in topographic gradient

根据图4中大清河流域的土地利用类型在地形位梯度上的分布特征可知，保持恒定型结构变化在1～4级的平原地区主要表现为“耕地-耕地-耕地-耕地”且在地形位等级为1的区域分布指数最大，在5～8级的山地中“林地-林地-林地-林地”具有显著的分布优势，说明在人为扰动较小的山区内，林地在该区域的土地利用类型中占主导地位；在1974－2019年间共有7 855 km2的耕地转化为建设用地，由于建设用地流转具有单向性，在不同的类型中表现为：“耕地-耕地-耕地-建设用地”、“耕地-耕地-建设用地-建设用地”和“耕地-建设用地-建设用地-建设用地”。这三种分布分别成为后期变化型、中间过渡型、前期变化型中面积最大的变化模式，其优势分布区集中在1～2级地形位区域。

4 土地利用类型变化驱动力分析

土地利用类型的变化是一个复杂且特殊的过程，受到多种因素的影响，而人口、经济与政策对其影响尤为突出，通过对1974－2019年大清河流域土地利用类型变化的驱动力进行研究，以期实现土地资源的可持续发展。

4.1 人口对土地利用类型变化的影响

人口作为社会经济的重要考量因素之一，截至2019年京津冀地区城镇化率由31.85%升至66.7%，如图5所示，城镇化过程中大批的农村人口进城务工的同时也间接导致了耕地撂荒，以河北为例，第一产业占GDP总量由1988年的24.7%下降到2019年的9.3%[22-23]，仅在大清河流域就有648 km2的耕地退化为草地与未利用地[24]。

图5 京津冀地区GDP总量与人均GDPFig.5 Total GDP and GDP per capita in the Beijing-Tianjin-Hebei region

在随着城镇人口的不断增加对土地的需求愈发迫切，在土地性质变化的地区又以“耕地-耕地-建设用地-建设用地”“耕地-耕地-耕地-建设用地”2种最多，1988年后城市建设用地面积以5%的速度扩张，累计占耕地约3 727 km2耕地成为建设用地扩张的最主要来源，土地利用结构不合理性加剧，建设用地对耕地侵占速度加快，在低地形位等级中建设用地“摊大饼式”扩张问题突出，耕地与建设用地矛盾尖锐。

4.2 经济对土地利用类型变化的影响

京津冀城市群成为中国经济发展的动力源之一，地区GDP年增长率约为11.33%，截止到2019年，总量已达8.45万亿元约占全国总量的8.52%，京津冀协同发展成效显著。如图5所示，河北省经济发展较北京、天津略有逊色，但15.4%的人均GDP高速增长率大于京津地区的10.0%与12.6%。46年间在大清河内部京津冀建设用地的平均增速分别为5.12%，5.74%，4.82%。由此可知人均GDP对建设用地的扩张具有显著影响[25]。但早期河北为实现短期内经济快速发展，高耗能、低端型产业较多，建设用地规模超出《规划纲要》9.9万hm2，与经济发达地区相比，大清河流域土地容积率较低，产业聚集能力较弱[26]，早期不合理土地结构规划又成为后期经济发展的桎梏。

4.3 政策调整对土地利用类型变化的影响

政府决策对于土地具有强制约束性，1978年以来家庭联产承包责任制的实行，极大的调动了农民的生产积极性，使得农民收入快速提高[26]。在1988年之前耕地单向递增，耕地年增长速度为347.57 km2/a。截至1988年，耕地单向递增，年增长速度为347.57 km2，毁林面积达4 866 km2，1988年后三北防护林的建设以及退耕还林还草战略的实施使得在较高地形的林地面积开始增加，并不断向低地形位等级区域扩张，太行山森林覆盖率达到28.1%[27]。

综合考虑大清河流域土地利用变化的的梯度效应，在下一阶段的发展中应做到“因地制宜”[28]：低地形位等级的平原地区是耕地与建设用地的聚集区域，同时也是土地政策调整的关键区[29-30]，为缓和“人地矛盾”应当调整土地规划布局，减缓建设用地侵占耕地速度，优化城乡建设用地规模与结构，合理规划城镇边界，促进土地集约发展[31]；在太行山麓中低地形位等级的山区坡地是水土流失的重点区域，应加强三北防护林建设以及“退耕还林还草”的有序实施；在中高地形位等级与高地形位等级的太行山区应严格限制耕地的规模，设立自然保护区，注重生态效益的发展[32]。

5 结论

基于1974－2019年大清河流域4期土地利用类型图与ASTER DGEM数据，结合研究区坡度、地形起伏度与地形位因子，对该地区的土地利用类型变化与土地利用结构变化在地形梯度上的分布特征进行分，结论如下：

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