廖露瑩,謝妍玥
(1.江西省贛州市寧都縣氣象局 江西,贛州 342800;2.江西省贛州市氣象局 江西,贛州 341000)
景觀生態(tài)學(xué)主要研究某一空間尺度范圍內(nèi)的景觀格局與生態(tài)過(guò)程。景觀格局作為景觀生態(tài)學(xué)的重要概念,一般指大小和形狀不一的景觀板塊在空間上的配置。土地利用格局在空間上表現(xiàn)為不同土地利用類(lèi)型斑塊的鑲嵌體,具有典型的空間異質(zhì)性和尺度依賴(lài)性。
在全球氣候變暖、生態(tài)環(huán)境日益惡化的大趨勢(shì)下,越來(lái)越多的人關(guān)注到LUCC的研究,但國(guó)內(nèi)對(duì)區(qū)域LUCC的研究多為大區(qū)域大城市地區(qū),而小區(qū)域LUCC的研究是大尺度區(qū)域研究的基礎(chǔ)。贛江是長(zhǎng)江重要的二級(jí)支流,縱貫江西省南北,寧都縣是贛江的發(fā)源地之一,寧都的土地利用變化、生態(tài)環(huán)境狀況與贛江的生態(tài)環(huán)境息息相關(guān),因此,對(duì)寧都縣土地利用格局景觀的變化研究極為重要?;?S 技術(shù)和景觀生態(tài)學(xué)理論,通過(guò)采用2009 年10 月10 日與2016 年11 月3 日的兩幅Landsat TM 遙感影像,利用ENVI/GIS軟件制作了兩幅寧都縣地物分類(lèi)圖進(jìn)行比較分析,通過(guò)分析土地覆蓋變化的時(shí)空特征來(lái)分析寧都縣經(jīng)濟(jì)、生態(tài)發(fā)展方式的變化,并對(duì)這一變化做驅(qū)動(dòng)力分析。
寧都縣位于江西省贛州市的東北部,約在26°05′~27°08′N(xiāo),115°40′~116°17′E 之間,是典型的亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),氣候溫和,四季分明,日照充足,雨量充沛,冬無(wú)嚴(yán)寒,無(wú)霜期長(zhǎng),也是典型的中國(guó)紅壤區(qū)。境內(nèi)北部多山,中部丘陵起伏。
寧都縣總面積4053.16km,居江西省第三、贛州市第一,現(xiàn)轄24個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。據(jù)2017年1月縣政府統(tǒng)計(jì)資料,縣內(nèi)總?cè)丝谝堰_(dá)83萬(wàn),農(nóng)業(yè)人口為主導(dǎo)。經(jīng)濟(jì)以農(nóng)業(yè)為主,年產(chǎn)糧食30萬(wàn)噸以上,有著“贛南糧倉(cāng)”的美譽(yù)。
下圖是用2009年10月10日與2016年11月3日的兩幅Landsat TM 遙感影像,用ENVI/GIS 軟件采用ROI/極大似然法制作的兩幅寧都縣地物分類(lèi)圖。將寧都縣地物主要分為了水體、林草地、建筑用地和居民點(diǎn)、農(nóng)田、未利用土地五類(lèi),從兩幅圖比較來(lái)看,整體都是林草地占了主要面積,大致占了70%~80%,這符合寧都縣農(nóng)業(yè)大縣且經(jīng)濟(jì)發(fā)展以第一產(chǎn)業(yè)為主的實(shí)情。林地的增多主要來(lái)源于農(nóng)田的減少,與圖1 相比,圖2 林草地面積大致增加了5%,而農(nóng)田也大致減少了總面積的5%。另一個(gè)變化較明顯的是建筑用地,在城市化快速發(fā)展的趨勢(shì)下,圖2的建筑用地面積比圖1多了將近一倍,增多的部分主要是原縣城的擴(kuò)大和各鄉(xiāng)鎮(zhèn)集市區(qū)面積的擴(kuò)大。水體面積呈現(xiàn)的是減少的趨勢(shì),這與全球變暖氣候異常的大趨勢(shì)分不開(kāi),但更多則來(lái)源于直接性的人類(lèi)活動(dòng),如人口的增多,工農(nóng)業(yè)用水的需要增多都在直接的消耗水資源。農(nóng)田面積大比重的減少,這和外出務(wù)工群體的擴(kuò)大有很大關(guān)系。未利用土地面積少有增加(圖2中部地區(qū)的白色部分多為云量),主要分布在寧都縣北部邊緣。
圖1 2009年寧都縣地物分類(lèi)圖
圖2 2016年寧都縣地物分類(lèi)圖
轉(zhuǎn)移矩陣是國(guó)內(nèi)外通用的一種揭示土地利用/覆被類(lèi)型間變化方向的方法,能夠全面而具體地反映變化的結(jié)構(gòu)特征和各類(lèi)型之間轉(zhuǎn)移的方向,矩陣中行列元素表達(dá)的意義十分明確,并且有明顯的行列統(tǒng)計(jì)關(guān)系,通常以表格的形式給出,見(jiàn)表1:
由表1轉(zhuǎn)移矩陣可得到兩個(gè)時(shí)期土地利用及覆被的來(lái)源及構(gòu)成,減少的耕地面積主要流向了林草地,為524.04 km;減少的林草地也主要流向了耕地,為212.01 km;水體的減少主要流向了林草地和農(nóng)田,分別為52.35km和23.61km;建設(shè)用地面積增長(zhǎng)的主要來(lái)源是耕地和林草地,分別為48.02km和25.88km;而未利用土地的增長(zhǎng)來(lái)源主要是林草地,高達(dá)246.9km。從總體上看,耕地、林地和建筑用地之間的大量轉(zhuǎn)移是寧都縣LUCC 的主要特征,總而言之,大量農(nóng)田轉(zhuǎn)向建筑用地,而水域和農(nóng)田為林草地面積的增加做了巨大貢獻(xiàn)。
表1 寧都縣2009~2016年土地利用/覆被轉(zhuǎn)移矩陣(單位:km2)
土地利用變化是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程,驅(qū)動(dòng)因素可以概括為自然系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)兩個(gè)方面。本文主要從社會(huì)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)力方面淺析LUCC 在時(shí)間和空間尺度上的驅(qū)動(dòng)力?;跁r(shí)空演變特征分析可以看出,寧都縣2009~2016年間LUCC 驅(qū)動(dòng)力主要來(lái)自于國(guó)家政策、水土保持、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口增長(zhǎng)等因素,而作用的方式不同,使得LUCC在時(shí)空尺度上有較大差異。
很明顯,林草地和耕地面積在時(shí)間發(fā)展過(guò)程中始終是占主要比例,尤其是林草地,所占面積始終高達(dá)75%以上。盡管林草地面積的變化不如其他地物變化明顯,但相對(duì)于2009年而言,7年后林草地面積還是有微量減少,未利用土地明顯增加,這種土地覆被的變化主要來(lái)源于木材的砍伐,盡管?chē)?guó)家已對(duì)商家、私人砍伐樹(shù)木有明令禁止,但為了利益,實(shí)際商家私人販賣(mài)木材的事例仍有很多,難以禁止。未利用土地面積的增多一方面來(lái)源于林草地減少帶來(lái)的地面裸露,另一方面來(lái)源于人類(lèi)開(kāi)礦修建項(xiàng)目等沒(méi)有進(jìn)行土地修復(fù)帶來(lái)的土壤生產(chǎn)能的退化以及濫用農(nóng)藥化肥等化學(xué)物質(zhì)帶來(lái)的土地污染致使土地生產(chǎn)能力的消失。當(dāng)然,自然災(zāi)害也會(huì)帶來(lái)暫時(shí)性的未利用土地面積的增加,研究區(qū)內(nèi)多為丘陵地貌,多低山丘陵,典型的亞熱帶季風(fēng)氣候,夏季降水集中多暴雨,故該區(qū)域也是滑坡、泥石流多發(fā)地。通?;隆⒛嗍靼l(fā)生后會(huì)造成區(qū)域暫時(shí)性的荒蕪狀態(tài)。圖1 與圖2 中變化較大的是農(nóng)業(yè)用地,耕地的明顯減少映射了縣城外出務(wù)工的人群增多,傳統(tǒng)的農(nóng)作經(jīng)營(yíng)的群體減少,這也符合當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的趨勢(shì)。而水體面積呈現(xiàn)的是減少的趨勢(shì),這表現(xiàn)在團(tuán)結(jié)水庫(kù)面積縮小,梅江河水量的減少,區(qū)域內(nèi)小河流的消失,這與全球變暖氣候異常的大趨勢(shì)分不開(kāi),但更多則來(lái)源于直接性的人類(lèi)活動(dòng),如人口的增多,工農(nóng)業(yè)用水的需要增多都在直接的消耗水資源。
通過(guò)LUCC 圖幅顯示和矩陣結(jié)果分析,得出以下結(jié)論:耕地、林地和建筑用地之間的大量轉(zhuǎn)移是寧都縣LUCC的主要特征,具體表現(xiàn)為大量農(nóng)田轉(zhuǎn)向建筑用地和林草地,而水域和農(nóng)田為林草地面積的增加做了巨大貢獻(xiàn),未利用土地面積總體較少,面積稍有增加。
從分析結(jié)果來(lái)看,農(nóng)田的大面積減少映射了鄉(xiāng)鎮(zhèn)群體傳統(tǒng)思想方式的改變,也帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變,從農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)到外來(lái)經(jīng)濟(jì),工資收入增加,人均GDP也得到提升。但大量農(nóng)民外出務(wù)工,也勢(shì)必會(huì)帶來(lái)許多社會(huì)問(wèn)題,農(nóng)村留守孩、城市住房交通資源等方面的負(fù)擔(dān),其中利弊,還需各位學(xué)者進(jìn)行進(jìn)一步的研究。寧都縣素有“贛南糧倉(cāng)”的美譽(yù),大量的糧食出口是經(jīng)濟(jì)組成的重要部分,良田大量減少被征用為建筑用地,這也勢(shì)必影響著出口地的糧食需求及物價(jià)等問(wèn)題。良田一旦被征用轉(zhuǎn)變?yōu)榻ㄖ玫?,則不可逆,但人口在增加,對(duì)糧食的需要也在增加,剩余的次良田唯有提高機(jī)械化水平、提高單產(chǎn)量才能保證糧食的供給。隨著氣候變暖、人口增多、水污染水浪費(fèi)等現(xiàn)象越趨嚴(yán)重,可利用水資源越來(lái)越少,水是生命之源,要從思想上改變?nèi)藗兊挠盟^念,大力宣傳倡導(dǎo)節(jié)約用水、高效用水理念是政府需要做的。