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基于“源-汇”理念的黔中“两湖一库”地区土地利用变化及驱动力分析

李青松 苏维词 吕思思

李青松,苏维词,吕思思. 基于“源-汇”理念的黔中“两湖一库”地区土地利用变化及驱动力分析[J]. 中国岩溶,2022,41(6):928-939 doi: 10.11932/karst2021y34
引用本文: 李青松,苏维词,吕思思. 基于“源-汇”理念的黔中“两湖一库”地区土地利用变化及驱动力分析[J]. 中国岩溶,2022,41(6):928-939 doi: 10.11932/karst2021y34
LI Qingsong, SU Weici, LYU Sisi. Analysis of land use changes and their driving force in 'Two Lakes and One Reservoir' area of central Guizhou Province based on the concepts of 'Source and Sink'[J]. CARSOLOGICA SINICA, 2022, 41(6): 928-939. doi: 10.11932/karst2021y34
Citation: LI Qingsong, SU Weici, LYU Sisi. Analysis of land use changes and their driving force in "Two Lakes and One Reservoir" area of central Guizhou Province based on the concepts of "Source and Sink"[J]. CARSOLOGICA SINICA, 2022, 41(6): 928-939. doi: 10.11932/karst2021y34

基于“源-汇”理念的黔中“两湖一库”地区土地利用变化及驱动力分析

doi: 10.11932/karst2021y34
基金项目: 贵州省科技支撑计划项目“两湖一库流域山水林田湖生命共同体健康评价及调控技术途径研究”(黔科合支撑S[2020]4Y008号);贵州省科学技术基金(黔科合基础[2020]1Y410);国家自然科学基金项目(42161052)
详细信息
    作者简介:

    李青松(1995-),男,硕士研究生,主要研究方向为区域经济与可持续发展。E-mail:qingsong625@126.com

    通讯作者:

    苏维词(1965-),男,研究员,主要从事喀斯特地区及三峡库区资源环境与可持续发展方面的研究。E-mail: suweici@sina.com

  • 中图分类号: X24;F301.2

Analysis of land use changes and their driving force in "Two Lakes and One Reservoir" area of central Guizhou Province based on the concepts of "Source and Sink"

  • 摘要: “两湖一库”是典型的喀斯特高原湖泊,湖库周边生态环境极为脆弱,其土地利用变化对所在区域生态安全/供水安全及社会经济发展带来重要影响。基于“源-汇”理念和黔中“两湖一库”地区1998-2018年4期遥感解译数据,采用土地利用动态度模型分析近20年来“两湖一库”地区土地利用动态演变规律,并运用定量与定性分析相结合的方法探究其驱动力。结果表明:(1)1998-2018年建设用地、林地、未利用土地(主要为暂时性未利用土地)面积不断增加,水域面积波动减少,耕地、草地面积持续减少,其中建设用地和未利用土地在各时段均为变化最活跃的地类。(2)年均综合土地利用动态度由1998-2008年的1.33%提高至2008-2013年的2.4%和2013-2018年的2.3%。近10年各地类间的相互转换较10年前更为活跃。(3)主要的土地利用“源-汇”转换关系表现为耕地转为林地和建设用地、草地转为林地和耕地。(4)各地类加速向建设用地转换,建成区面积迅速扩张,“两湖一库”供水压力进一步增大。(5)人口压力、经济发展等因素是“两湖一库”地区建设用地扩张的主要驱动因素,政策因素对林地和水域面积变化有重要影响。研究结果可以为“两湖一库”地区土地利用、规划及社会-经济-生态协调发展提供参考。

     

  • 图  1  “两湖一库”地区区位及地势图

    Figure  1.  Location and topography of "Two Lakes and One Reservoir" area

    图  2  1998-2018年“两湖一库”地区土地利用类型

    Figure  2.  Land use types of "Two Lakes and One Reservoir" area from 1998 to 2018

    图  3  1998-2018年“两湖一库”地区土地利用“源-汇”转换关系图

    Figure  3.  "Source and sink" conversion relationships of land use in "Two Lakes and One Reservoir" area from 1998 to 2018

    表  1  1998-2018年“两湖一库”地区土地利用变化情况

    Table  1.   Land use change in "Two Lakes and One Reservoir" area from 1998 to 2018

    土地利用类型 各时期面积变化/km2 年均单一土地利用动态度/%
    1998 2008 2013 2018 1998-2008年 2008-2013年 2013-2018年
    建设用地 105.10 239.90 380.17 550.83 12.83 11.69 8.98
    林地 1 437.37 1 465.50 1 516.65 1 518.09 0.20 0.70 0.02
    水域 77.76 63.59 62.57 66.80 −1.82 −0.32 1.35
    耕地 1 900.04 1 849.50 1 800.96 1 622.47 −0.27 −0.52 −1.98
    草地 417.29 309.53 154.58 132.26 −2.58 −10.01 −2.89
    未利用土地 9.50 18.80 32.20 56.28 9.79 14.26 14.96
    综合土地利用动态度/% 1.33 2.40 2.30
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    表  2  1998-2018年“两湖一库”地区土地利用转移矩阵/km2

    Table  2.   Transfer matrix of land use in "Two Lakes and One Reservoir" area from 1998 to 2018 /km2

    2008年 1998年
    建设用地 林地 水域 耕地 草地 未利用土地
    建设用地 88.75 18.54 14.07 105.40 11.78 1.25
    林地 0.84 1 138.62 2.64 164.97 158.09 0.27
    水域 0.31 3.14 56.24 2.45 1.29 0.00
    耕地 13.48 151.85 4.32 1 520.17 153.69 5.85
    草地 0.36 121.81 0.36 95.34 91.43 0.16
    未利用土地 1.37 3.00 0.07 11.54 0.85 1.96
    2013年 2008年
    建设用地 林地 水域 耕地 草地 未利用土地
    建设用地 176.10 18.68 5.14 159.50 8.59 12.10
    林地 10.51 1 222.10 0.66 166.50 116.27 0.24
    水域 5.88 1.31 54.73 0.41 0.12 0.03
    耕地 45.29 166.74 2.73 1 466.78 115.34 3.81
    草地 0.79 52.76 0.20 33.52 67.17 0.10
    未利用土地 0.86 3.04 0.22 18.25 1.30 2.44
    2018年 2013年
    建设用地 林地 水域 耕地 草地 未利用土地
    建设用地 329.33 27.87 4.26 168.62 2.85 17.81
    林地 9.24 1 274.02 0.63 198.17 35.52 0.33
    水域 4.03 2.25 57.41 2.84 0.18 0.05
    耕地 24.09 179.86 0.16 1 334.05 78.05 6.11
    草地 5.18 27.23 0.04 62.57 36.16 1.04
    未利用土地 8.23 5.06 0.02 34.40 1.72 6.84
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    表  3  1998-2018年“两湖一库”地区建设用地“源”变异系数

    Table  3.   Variation coefficient of "source" of construction land in "Two Lakes and One Reservoir" area from 1998 to 2018

    地类转换 时段 年均转出
    量/km2
    各地类年均转为建设
    用地总量/km2
    贡献率
    /%
    “源”变异
    系数/%
    林地→建设用地 1998-2008 1.85 15.10 12.27 40.81
    2008-2013 3.74 40.80 9.16
    2013-2018 5.57 44.28 12.59
    水域→建设用地 1998-2008 1.41 15.10 9.32 21.14
    2008-2013 1.03 40.80 2.52
    2013-2018 0.85 44.28 1.92
    耕地→建设用地 1998-2008 10.54 15.10 69.78 41.46
    2008-2013 31.90 40.80 78.18
    2013-2018 33.72 44.28 76.16
    草地→建设用地 1998-2008 1.18 15.10 7.80 40.59
    2008-2013 1.72 40.80 4.21
    2013-2018 0.57 44.28 1.29
    未利用土地→
    建设用地
    1998-2008 0.13 15.10 0.83 70.21
    2008-2013 2.42 40.80 5.93
    2013-2018 3.56 44.28 8.04
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    表  4  1998-2018年“两湖一库”地区各地类“源”变异系数矩阵/%

    Table  4.   Coefficient of variation matrix of each type of "source" in "Two Lakes and One Reservoir" area from 1998 to 2018/%

    “源”地类 “汇”地类
    建设用地 林地 水域 耕地 草地 未利用土地
    建设用地 0.00 66.74 71.10 62.13 108.64 107.91
    林地 40.81 0.00 23.18 32.81 30.54 47.25
    水域 21.14 36.60 0.00 65.47 50.84 99.22
    耕地 41.46 32.75 67.70 0.00 24.75 60.19
    草地 40.59 42.89 74.48 19.84 0.00 46.98
    未利用土地 70.21 33.91 77.06 31.35 110.14 0.00
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    表  5  1998-2018年“两湖一库”地区各地类“汇”变异系数

    Table  5.   Coefficient of variation of each type of "sink" in "Two Lakes and One Reservoir" area from 1998 to 2018

    地类转换 时段 各地类年均转入某地类总量/km2 年均转入总量/km2 贡献率/% “汇”变异系数/%
    各地类→建设用地 1998-2008 15.10 104.91 14.40 38.96
    2008-2013 40.80 190.18 21.45
    2013-2018 44.28 181.68 24.37
    各地类→林地 1998-2008 32.68 104.91 31.15 23.03
    2008-2013 58.84 190.18 30.94
    2013-2018 48.78 181.68 26.85
    各地类→水域 1998-2008 0.72 104.91 0.69 35.16
    2008-2013 1.55 190.18 0.82
    2013-2018 1.87 181.68 1.03
    各地类→耕地 1998-2008 32.92 104.91 31.38 27.27
    2008-2013 66.78 190.18 35.12
    2013-2018 57.65 181.68 31.73
    各地类→草地 1998-2008 21.80 104.91 20.78 9.12
    2008-2013 17.47 190.18 9.19
    2013-2018 19.21 181.68 10.57
    各地类→未利用
    土地
    1998-2008 1.68 104.91 1.60 62.29
    2008-2013 4.73 190.18 2.49
    2013-2018 9.89 181.68 5.44
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    表  6  建设用地变化影响因素相关分析结果

    Table  6.   Correlation analysis of influencing factors of construction land change

    变量 r P
    非农产业比重 0.865 0.135
    城镇化率 0.944* 0.056
    人均固定资产投资 0.943* 0.057
    人口自然增长率 0.254 0.746
    人口密度 0.963** 0.037
    人均GDP 0.978** 0.022
    贵安新区成立 0.809 0.191
    注:*、**、***分别代表在10%、5%、1%水平下显著。
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  • [1] 徐志涛, 陈鹏飞, 周世健, 诸云强, 石雅娇. 白洋淀流域土地覆被变化及其生态服务价值评价[J]. 生态科学, 2018, 37(6):83-90. doi: 10.14108/j.cnki.1008-8873.2018.06.011

    XU Zhitao, CHEN Pengfei, ZHOU Shijian, ZHU Yunqiang, SHI Yajiao. Study on land cover change and its impact on ecological services in Baiyangdian watershed[J]. Ecological Science, 2018, 37(6):83-90. doi: 10.14108/j.cnki.1008-8873.2018.06.011
    [2] 陈佑启, 杨鹏. 国际上土地利用/土地覆盖变化研究的新进展[J]. 经济地理, 2001, 21(1):95-100. doi: 10.3969/j.issn.1000-8462.2001.01.022

    CHEN Youqi, YANG Peng. Recent progresses of international study on land use and land cover change(LUCC)[J]. Economic Geography, 2001, 21(1):95-100. doi: 10.3969/j.issn.1000-8462.2001.01.022
    [3] 中华人民共和国自然资源部. 全国土地利用总体规划纲要(2006-2020)调整方案[Z]. 2016-6-22.

    Ministry of Natural Resources of the People's Republic of China Adjustment Plan for the Outline of the National General Land Use Plan (2006-2020) [Z]. 2016-6-22.
    [4] 杜云彬, 陈求稳, 王智源, 王冬梅, 刘俊杰, 陈诚, 杨延梅, 樊兆航. 江苏省典型湖泊饮用水源地安全综合评价[J]. 水资源保护, 2020, 36(5):71-78, 92. doi: 10.3880/j.issn.1004-6933.2020.05.011

    DU Yunbin, CHEN Qiuwen, WANG Zhiyuan, WANG Dongmei, LIU Junjie, CHEN Cheng, YANG Yanmei, FAN Zhaohang. Safety evaluation of typical lake drinking water sources in Jiangsu Province[J]. Water Resources Protection, 2020, 36(5):71-78, 92. doi: 10.3880/j.issn.1004-6933.2020.05.011
    [5] 龚世飞, 丁武汉, 肖能武, 郭元平, 叶青松, 王巍, 李虎. 丹江口水库核心水源区典型流域农业面源污染特征[J]. 农业环境科学学报, 2019, 38(12):2816-2825. doi: 10.11654/jaes.2019-0288

    GONG Shifei, DING Wuhan, XIAO Nengwu, GUO Yuanping, YE Qingsong, WANG Wei, LI Hu. Characteristics of surface runoff and agricultural non-point source pollution in the core water source area of the Danjiangkou Reservoir[J]. Journal of Agro-Environment Science, 2019, 38(12):2816-2825. doi: 10.11654/jaes.2019-0288
    [6] 郭甜, 黄锡生. 包容性发展视角下饮用水水源保护区的治理与完善[J]. 中国人口 · 资源与环境, 2020, 30(5):167-176.

    GUO Tian, HUANG Xisheng. Governance and improvement of drinking water source protection zones from the perspective of inclusive development[J]. China Population, Resources and Environment, 2020, 30(5):167-176.
    [7] 赵阳, 余新晓, 贾剑波, 刘旭辉. 红门川流域土地利用景观动态演变及驱动力分析[J]. 农业工程学报, 2013, 29(9):239-248.

    ZHAO Yang, YU Xinxiao, JIA Jianbo, LIU Xuhui. Analysis on dynamic evolution and driving force of land-use landscape in Hongmenchuan Basin[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2013, 29(9):239-248.
    [8] 麦丽开 · 艾麦提, 满苏尔 · 沙比提, 张雪琪. 近35 a叶尔羌河中下游流域土地利用/覆被时空动态演变特征[J]. 生态与农村环境学报, 2019, 35(9):1118-1126.

    AMAT Malika, SHABIT Mansur, ZHANG Xueqi. Spatial-temporal dynamic evolution characteristics of land use /cover in the middle and lower reaches of Yarkant river basin in recent 35 years[J]. Journal of Ecology and Rural Environment, 2019, 35(9):1118-1126.
    [9] SILVA Leonardo Pereira e, XAVIER Ana Paula Campos, SILVA Richarde Marques da, SANTOS Celso Augusto Guimarães. Modeling land cover change based on an artificial neural network for a semiarid river basin in northeastern Brazil[J]. Global Ecology and Conservation, 2020:21.
    [10] 杨兴艳, 赵宇鸾, 李秀彬. 黔桂岩溶山区土地利用变化的社会经济因素分析[J]. 中国岩溶, 2019, 38(1):88-99.

    YANG Xingyan, ZHAO Yuluan, LI Xiubin. Analysis of land-use changes and socio-economic factors in karst mountainous areas of Guizhou and Guangxi[J]. Carsologica Sinica, 2019, 38(1):88-99.
    [11] 李智礼, 匡文慧, 张澍. 近70 a天津主城区城市土地利用/覆盖变化遥感监测与时空分析[J]. 遥感技术与应用, 2020, 35(03):527-536.

    LI Zhili, KUANG Wenhui, ZHANG Shu. Remote sensing monitoring and spatiotemporal pattern of land use/cover change in built-up area of Tianjin in the past 70 years[J]. Remote Sensing Technology and Application, 2020, 35(03):527-536.
    [12] 熊康宁, 白利妮, 彭贤伟, 李阳兵. 不同尺度喀斯特地区土地利用变化研究[J]. 中国岩溶, 2005, 24(1):41-47. doi: 10.3969/j.issn.1001-4810.2005.01.006

    XIONG Kangning, BAI Lini, PENG Xianwei, LI Yangbing. Research on changes of land-use in different scale in karst mountain[J]. Carsologica Sinica, 2005, 24(1):41-47. doi: 10.3969/j.issn.1001-4810.2005.01.006
    [13] 徐倩, 李阳兵, 黄娟. 50余年来岩溶山地近郊村域土地利用与景观格局演变: 以贵州省清镇市王家寨地区为例[J]. 中国岩溶, 2018, 37(4):545-554.

    XU Qian, LI Yangbing, HUANG Juan. Evolution of land use and landscape pattern of the village area in karst mountain area over the past 50 years: A case study of Wangjiazhai area in Qingzhen City of Guizhou Province[J]. Carsologica Sinica, 2018, 37(4):545-554.
    [14] 赵宇鸾, 魏小芳, 李秀彬. 岩溶区山-坝系统土地利用耦合演化研究的初步探讨[J]. 中国岩溶, 2020, 39(1):48-53.

    ZHAO Yuluan, WEI Xiaofang, LI Xiubin. Study on the land use coupling evolution of mountain-basin systems in karst areas[J]. Carsologica Sinica, 2020, 39(1):48-53.
    [15] 田雨, 周宝同, 付伟, 王蓉. 2000-2015年山地城市土地利用景观格局动态演变研究: 以重庆市渝北区为例[J]. 长江流域资源与环境, 2019, 28(6):1344-1353.

    TIAN Yu, ZHOU Baotong, FU Wei, WANG Rong. Dynamic evolution of land use landscape patterns in mountainous cities from 2000 to 2015: A Case study of Yubei district in Chongqing[J]. Resources and Environment in the Yangtze Basin, 2019, 28(6):1344-1353.
    [16] 陈磊, 孙佳新, 姜海, 唐华. 南京市土地利用结构时空格局及驱动因素[J]. 水土保持研究, 2020, 27(1):197-206. doi: 10.13869/j.cnki.rswc.2020.01.028

    CHEN Lei, SUN Jiaxin, JIANG Hai, TANG Hua. Spatiotemporal pattern and driving factors of land use structure in Nanjing City[J]. Research of Soil and Water Conservation, 2020, 27(1):197-206. doi: 10.13869/j.cnki.rswc.2020.01.028
    [17] 刘明皓, 王耀兴. 基于“源”“汇”理念的土地利用动态变化分析: 以重庆市主城区为例[J]. 地理与地理信息科学, 2013, 29(3):86-91.

    LIU Minghao, WANG Yaoxing. Analysis on land use dynamic change based on the concepts of source and sink: A case study of main urban areas of Chongqing[J]. Geography and Geo-Information Science, 2013, 29(3):86-91.
    [18] 陈利顶, 傅伯杰, 徐建英, 巩杰. 基于“源-汇”生态过程的景观格局识别方法: 景观空间负荷对比指数[J]. 生态学报, 2003, 23(11):2406-2413. doi: 10.3321/j.issn:1000-0933.2003.11.025

    CHEN Liding, FU Bojie, XU Jianying, GONG Jie. Location-weighted landscape contrast index: A scale independent approach for landscape pattern evaluation based on "Source-Sink" ecological processes[J]. Acta Ecologica Sinica, 2003, 23(11):2406-2413. doi: 10.3321/j.issn:1000-0933.2003.11.025
    [19] 廖慧, 舒章康, 金君良, 杨传国, 王国庆. 1980-2015年黄河流域土地利用变化特征与驱动力[J]. 南水北调与水利科技(中英文), 2021, 19(1):129-139.

    LIAO Hui, SHU Zhangkang, JIN Junliang, YANG Chuanguo, WANG Guoqing. Characteristics and driving forces of land use change in the Yellow River basin from 1980 to 2015[J]. South-to-North Water Transfers and Water Science & Technology, 2021, 19(1):129-139.
    [20] 童威, 郎丰铠. 基于地理探测器的武汉市土地利用变化及其驱动机制探讨[J]. 水利水电技术, 2021, 52(4):45-56.

    TONG Wei, LANG Fengkai. Geodetector-based analysis on land-use variation and its driving force in Wuhan[J]. Water Resources and Hydropower Engineering, 2021, 52(4):45-56.
    [21] 张佰发, 苗长虹. 黄河流域土地利用时空格局演变及驱动力[J]. 资源科学, 2020, 42(3):460-473. doi: 10.18402/resci.2020.03.05

    Zhang Baifa, Miao Changhong. Spatiotemporal changes and driving forces of land use in the Yellow River Basin[J]. Resources Science, 2020, 42(3):460-473. doi: 10.18402/resci.2020.03.05
    [22] 李孝永, 匡文慧. 京津冀1980-2015年城市土地利用变化时空轨迹及未来情景模拟[J]. 经济地理, 2019, 39(3):187-194, 200.

    LI Xiaoyong, KUANG Wenhui. Spatio-temporal trajectories of urban land use change during 1980-2015 and future scenario simulation in Beijing-Tianjin-Hebei urban agglomeration[J]. Economic Geography, 2019, 39(3):187-194, 200.
    [23] 吕婷婷, 李林森, 朱世峰, 杨戈芝, 马海珍. 近30 a来白洋淀土地利用变化规律及驱动力分析[J]. 水利水电技术, 2020, 51(3):37-44.

    LYU Tingting, LI Linsen, ZHU Shifeng, YANG Gezhi, MA Haizhen. Analysis on land use variation law and its driving force of Baiyangdian Lake since recent 30 years[J]. Water Resources and Hydropower Engineering, 2020, 51(3):37-44.
    [24] 谢砫军, 苏维词, 赵卫权, 刘其武, 李艳丽, 杨吉. 喀斯特山区城市边缘区生态风险时空演变研究: 以贵州省贵阳“两湖一库”地区为例[J]. 人民长江, 2017, 48(21):40-45.

    XIE Zhujun, SU Weici, ZHAO Weiquan, LIU Qiwu, LI Yanli, YANG Ji. Study on spatial and temporal evolution of urban fringe ecological risk in karst area based on LUCC: Case of two lakes and one reservoir area in Guiyang, Guizhou Province[J]. Yangtze River, 2017, 48(21):40-45.
    [25] 徐煖银, 郭泺, 薛达元, 孙思琦. 赣南地区土地利用格局及生态系统服务价值的时空演变[J]. 生态学报, 2019, 39(6):1969-1978.

    XU Nuanyin, GUO Luo, XUE Dayuan, SUN Siqi. Land use structure and the dynamic evolution of ecosystem service value in Gannan region, China[J]. Acta Ecologica Sinica, 2019, 39(6):1969-1978.
    [26] 赵卫权, 苏维词, 周文龙, 张凡. 近40年来贵阳市“两湖一库”地区土地利用/覆被变化[J]. 水土保持通报, 2014, 34(4):123-127, 345. doi: 10.13961/j.cnki.stbctb.2014.04.037

    ZHAO Weiquan, SU Weici, ZHOU Wenlong, ZHANG Fan. Land use/cover changes of “Two Lakes and One Reservoir” region in Guiyang City over last 40 years[J]. Bulletin of Soil and Water Conservation, 2014, 34(4):123-127, 345. doi: 10.13961/j.cnki.stbctb.2014.04.037
    [27] TIAN Yichen, YIN Kai, LU Dengsheng, HUA Lizhong, ZHAO Qianjun, WEN Meiping. Examining land use and land cover spatiotemporal change and driving forces in Beijing from 1978 to 2010[J]. Remote Sensing, 2014, 6(11):10593-10611. doi: 10.3390/rs61110593
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-04-08
  • 网络出版日期:  2023-01-06
  • 刊出日期:  2022-12-25

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