宁夏限制开发生态区土地利用结构时空演化及机理研究

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土地利用/覆被变化及其驱动力研究是区域土地利用/覆被变化研究领域的关键内容。社会经济的快速发展促使土地利用结构发生明显变化,同时,影响土地利用/覆被变化的驱动力作用也越来越强。本研究以宁夏限制开发生态区为例,利用研究区2000年、2005年、2010年和2015年四期的TM影像,运用ENVI 5.1和ArcGIS10.1软件对影像数据进行解译,将宁夏限制开发生态区土地利用类型划分为七大类,进行土地利用变化分析。并在景观分析软件(Fragstats4.2)支持下,探究宁夏限制开发生态区土地景观格局演化特征。利用主成分分析方法和多元线性回归模型对影响宁夏限制开发生态区土地利用变化的自然因素、社会经济因素和政策因素进行分析,为进一步优化土地利用结构提供理论依据。研究结果如下:(1)宁夏限制开发生态区土地利用结构存在明显的时空差异。中部干旱带土地利用类型以草地为主,而黄土丘陵沟壑区土地利用类型以耕地为主。研究区内的耕地、沙地和其它土地呈逐渐减少趋势,林地、草地、建设用地呈现逐渐增加趋势,其中,林、草地面积增加剧烈,建设用地增加趋势相对稳定,水域变化不稳定,但2010年以后,水域面积逐渐增多并保持稳定。耕地、建设用地、草地、林地和其它土地之间的转移是研究区主要的地类转移过程。(2)宁夏限制开发生态区土地利用类型转移程度越来越不剧烈,2000-2005年最剧烈,之后各阶段逐渐放缓。耕地、沙地和其它土地的转出面积大于转入面积,其中,耕地主要转变为草地和林地,沙地和其它土地主要转变为耕地和草地。林地、草地和建设用地的转入面积大于转出面积,林地主要由耕地转入,中部干旱带草地主要来源于沙地、其它土地和耕地,黄土丘陵沟壑区草地主要来源于耕地、其它土地和林地,建设用地主要来源于耕地和草地。(3)宁夏限制开发生态区土地利用的破碎化程度越来越剧烈,景观异质性增加,土地景观越来越破碎。中部干旱带和黄土丘陵沟壑区的景观异质性均增加,但中部干旱带的景观破碎化程度呈减小趋势,而黄土丘陵沟壑区的景观破碎化程度呈增加趋势,说明中部干旱带的土地利用类型越趋于整齐,连贯性越好,而黄土丘陵沟壑区的土地利用类型则趋于复杂化,破碎化,这与两个地区本身的地形地貌存在必然联系。(4)气候、水文、土壤、坡度和高程等自然因素对宁夏限制开发生态区土地利用结构产生影响。中部干旱带主要发展抗旱性较强的旱作农业,黄土丘陵沟壑区宜发展林牧业。各种土地利用类型主要集中分布于低坡度和低高程范围内。社会经济因素方面,影响宁夏限制开发生态区土地利用结构的首要因素是人口增长和农村发展,其次是社会经济发展和城镇化水平因素,最后是生态环境因素。其中,农作物播种面积对土地利用变化的影响最大,回归系数为1.758;其次是农业总产值,回归系数为1.649;当年造林面积是第三位影响因素,回归系数为1.016;全社会固定资产投资总额和人口密度是第四位和第五位影响因素,全社会固定资产投资总额每提高1%,土地利用程度提高0.799%,人口密度每提高1%,土地利用程度提高0.693%;城镇化率也是影响土地利用程度综合变化的重要指标,宁夏限制开发生态区的水资源整体较为缺乏,故其对土地利用的影响权重也较低。政策因素在宏观层面上对土地利用起着导向作用。
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