松嫩平原自然地理条件空间分区及土地利用变化分析

左一龙，马艳敏

(哈尔滨师范大学)

0 引言

近年来随着社会的发展，人类对自然的开发和利用日益增强.为了满足人口增长对生产资料和生活资料不断增加的需求，产业结构在不断调整，区域的景观格局和各类生态系统结构也在不断的发生变化，各种用地类型也在随之改变［1］.这种改变除了部分有利于人类和生态系统的和谐发展之外，更多的则导致了一系列的生态环境危机.及时准确的掌握并运用这种变化的情况，对指导土地资源的合理利用，促进生态环境可持续循环，保证国民经济健康发展有重要的意义.对任何一个区域的研究和管理，都需要有一个适当的空间分析框架，传统的区划方法并不能完整的反映生态系统的连续性和整体性等特点.因此，采用合适的区划方法对松嫩平原的土地利用变化进行研究，揭示其变化的特点和规律更有利于为管理部门合理的利用土地资源、调整土地利用结构、实现环境的可持续发展提供科学依据［2－4］.

1 研究区概况

松嫩平原的地理范围是东经121°38'～128°33'，北纬 42°49'～ 49°12'，位于我国东北地区的中西部，是东北三大平原之一.南以松辽分水岭为界，北与小兴安岭山脉相连，东西两侧分别与东部山地和大兴安岭相接壤.由松花江及其支流冲积而成，地跨黑龙江和吉林两省.包括的行政区域有黑龙江省的大庆、安达、富裕、杜蒙、龙江、齐齐哈尔、肇州、肇源等35个市县和吉林省的大安、宁江、通榆、前郭、乾安等20个市县，总面积达22.35万km2.从经纬度看，它属于我国纬度比较高、经度比较偏东的地区，从全球尺度来看，松嫩平原处于中底纬度，属于温带半湿润、半干旱的森林草甸与草甸草原地带，也是我国内陆湿地广泛分布的地区之一.

2 数据来源及研究方法

松嫩平原的自然地理条件分区的主要思路是:基于气候的百年平均年均温、降水量、水汽压;地形地貌的高度、坡度;归一化植被指数NDVI;土壤有机质含量及腐殖质层厚度;河网密度等指标，利用Arc－GIS软件进行栅格数据提取，对栅格数据进行 K– 均值聚类分析［5，6］，得到自然地理条件空间差异分区.

通过Arc－GIS的渔网功能将松嫩平原按5km×5km分辨率分成共计12596个网格.如图1所示.

图1 松嫩平原网格划分图

利用Arc－GIS对各指标栅格数据按网格进行分区统计，得到每个5×5 km栅格的各指标数据.

对数据进行标准化处理后，通过SPSS进行K－均值聚类，将松嫩平原网格分成五个部分，将结果通过GIS软件添加到网格图层的属性表连接［7］，得到空间分布情况如图2所示.

图2 松嫩平原自然地理条件分区

将得到的空间分布图与松嫩平原三个时期(1980年、2000年、2010年)的土地利用图相叠加进行对比和分析.

3 分析和讨论

3.1 分区结果分析

由分区结果可以看到，各区分布的空间性比较强，不像以往的分区区划思路与方法形成的分区那样规则，成片状分布，而是存在同一区分隔和有零星分布的状况，每个分区表现均很明显，特别是2、4区.

第1区，该区分布于松嫩平原的北部和东部，占松嫩平原总面积的21.37%.主要包括黑河中西部、东部部分地区;齐齐哈尔东部和北部;绥化市中部部分地区;哈尔滨北部、中部、西南部、南部的部分地区;长春市局部地区;松原和四平的局部地区.

第2区，该区分布零散，面积最小，占松嫩平原总面积的4.6%.主要包括黑河局部地区;齐齐哈尔西部和北部部分地区，这一部分为2区的主要组成部分;绥化市中部局部地区;哈尔滨局部地区;长春东北部局部地区;白城和四平的零星分布.齐齐哈尔西部海拔较高，最高点在1000 m以上.

第3区，该区分布于松嫩平原的中西部，相对集中且分布面积最广，占松嫩平原总面积的38.04%.主要包括齐齐哈尔东部和北部;绥化市西部;大庆的绝大部分地区;哈尔滨西南小部分地区;长春市西部地区;松原绝大部分地区;四平中西部;白城绝大部分地区.该区多为山麓地区，地形起伏较大，侵蚀强烈.区内河流密度最小，植被覆盖程度也最差.

第4区，该区分布于松嫩平原的北部、东部边缘及西部部分地区，分布面积较小，占松嫩平原总面积的14.41%.主要包括齐齐哈尔部分地区;黑河北部和东部;绥化东部;大庆部分地区;哈尔滨东部;长春市东部;四平东部;白城北部地区.该区海拔多在 112.21～ 1166.85 m，海拔最高，坡度较大.相比其他区年均温较低，年降水量较丰富，大气湿度居中.土壤多为黑土、暗棕壤、沼泽土，土壤有机质含量高［8］.区内河流密度较大，植被覆盖程度最好.

第5区，该区基本分布于第1与3区之间，部分地区呈条带状分布，分布面积与1区相似，占松嫩平原总面积的21.57%.在各大城市均有不同面积的分布.

3.2 土地利用变化情况分析

在1980～2010年间，松嫩平原整体的耕地、建筑用地、未利用地持续增加，其中耕地增加的幅度在降低，建筑用地和未利用地增加的幅度在增加;湿地、林地、草地、水域总体呈减少趋势.湿地面积持续减少，并且减少的幅度和速度都是呈增加趋势.

1980～2000年，土地利用变化的趋势表现在林地、草地、湿地、未利用地向耕地转化，其中，又以草地、林地的转变为主.主要表现地区是1区、3区和4区.林地向耕地转变，主要分布松嫩平原北部、东部边缘，也就是1区的北部和4区.草地向耕地转变分布在3区，行政区域主要包括白城、齐齐哈尔，其次是在大庆和松原.

2000～2010年，土地利用变化主要表现为林地、草地、湿地、建筑用地向耕地的转化，这一趋势与1980～2000年相同，林地转化面积有所增加.林地向耕地的转化与前一时间段相比在南部有所分布，在1区和3区的面积有所增大;草地向耕地转化主要表现在3区.

4 结束语

通过对比和分析发现，自然地理条件分区能够更好的反映出区域内土地利用类型的变化趋势.分区中1区和3区的面积逐年增加，2区、4区和5区的土地类型逐年向1区和3区土地类型转化，面积逐渐减小.人类活动的影响较大，土地利用结构不合理;林地、湿地退化、盐碱地扩张等问题急需解决.

［1］周继松.松嫩平原土地利用现状的遥感分析［J］.国土与自然资源研究，1993(3):32－34.

［2］郑度，欧阳，周成虎.对自然地理区划方法的认识与思考［J］.地理学报，2008，63(6):563–573.

［3］舒若杰，高建恩，赵建民，等.黄土高原生态分区探讨［J］.干旱地区农业研究，2006，24(3):143–206.

［4］李学梅，李忠峰.土地利用/覆被变化研究进展及其意义［J］.安徽农业科学，2008，36(6):1–2.

［5］徐建华.现代地理学中的数学方法［M］.北京:高等教育出版社，2009.69–83.

［6］张文彤.SPSS统计分析教程:高级篇［M］.北京:北京希望电子出版社，2002.116–176.

［7］马艳敏.松嫩平原地理单元空间分异区划研究［D］.哈尔滨师范大学硕士学位论文，2013.

［8］刘兴土.松嫩平原退化土地整治与农业发展［M］.北京:科学出版社，2001.

［9］于万辉.基于LUCC的松嫩平原生态安全评价与预警［D］.哈尔滨师范大学博士学位论文，2011.