贵安新区土地利用变化研究*

曾召英，周长威，严令斌

(贵州大学 生命科学学院，贵州 贵阳 550025)

近年来，城市化的快速发展使得生态系统面临越来越大的压力甚至导致生态灾难，而另一方面人类对于生态系统服务福祉的提升提出了新要求，因此经济发展和生态保护两者之间的矛盾越来越突出。而生态安全格局作为连接生态系统服务和人类社会发展之间的桥梁，目前被视为区域生态安全保障和人类福祉提升的关键环节[1]。

人们越来越重视土地资源的生态效益，利用构建区域生态安全格局来改善区域生态安全状况，是目前国内外研究的热点[2]。而贵安新区是在2014年才被批准设立的，其发展还不成熟，且在2015年6月16—18日习近平总书记视察贵州，亲临贵安新区视察并作重要指示，为贵安新区的发展指明了方向，要坚持发展和生态两条底线，努力把新区建成经济发展新高地、城乡统筹示范区[3]。且贵安新区是黔中经济核心地带，对整个贵州的发展都起着很大的作用，因此研究贵安新区的景观格局构建显得格外重要。另外，由于贵安新区成立时间不长，人们对贵安新区的研究较少，目前对贵安新区的规划方面的研究仅有王建菊[4]研究了贵安新区的月亮湖的规划设计，对贵安新区的景观安全格局构建的研究为空白，所以本文在通过研究贵安新区近十年来的土地利用变化情况下，探讨贵安新区的土地利用特点及是否合理，并通过分别构建生物保护安全格局、水安全格局和游憩格局，再将这3个安全格局通过叠加组合最终构建出贵安新区的景观生态安全格局。希望能通过这次探讨与研究能对贵安新区的规划与发展提供一些借鉴与参考意见，使贵安新区的经济与生态环境保持同步、持续发展，避免在经济发展的同时造成生态破坏问题。

1 研究方法

1.1 研究区概况

贵安新区位于贵州省贵阳市和安顺市结合区域，其位于黔中经济区核心地带，区位优势明显、发展潜力较大，东经106°00′～106°45′，北纬26°20′～26°40′，其范围涉及贵阳和安顺的4县(市、区)20个乡镇，规划面积为1795 km2，现有人口密度较小，现状人口73万人，地形地貌类型多样，地质结构稳定，地势平坦，平均海拔1200 m[22]。

贵阳气候类型为亚热带湿润型，风向以西风为主，森林覆盖率达42%。全年平均气温不到16 ℃，全年最低气温出现在1月上旬，约5 ℃，全年最高气温出现在7月下旬，平均25 ℃。年极端最低温度为-7.3 ℃，年极端最高温度为35.1 ℃。夏季避暑的温度条件十分优越，7月平均气温在22.1～24.1 ℃之间。贵安新区平均总降水量为1165 mm，夜间居多，年夜间降水量占总降水量的约70%。年降雪日少，10天左右。贵阳夏季的相对湿度在76%～79%之间，年平均相对湿度为77%，空气不干燥，四季无风沙，夏无酷暑，冬无严寒[4]。

贵安新区河流湖泊纵横交错，湿地面积占24%，地表河流域面积占80%[4]，其中面积最大的是东北部的红枫湖，从红枫湖西南部流出的那条河最长，流经贵安新区的大部分区域，主要流经夏云镇、高峰镇、羊昌镇、黄腊乡、刘官乡、旧州镇，还有一条从红枫湖的南部流出为岩孔大河，流经高峰镇。另外，其他较大的湖泊水库还有百花水库、豺狗洞水库、大松山水库、蛾顶水库、花溪水库、凯城水库、凯掌水库、克酬水库、乐坝水库、松柏山水库、汪官水库、下坝水库、小干河水库、洋西水库。

1.2 数据来源及处理

选取近十年的三期云量低于10%的、同一季节的、时间间隔相同的分辨率30 m的Landstat遥感影像，利用ERDAS软件进行波段组合进行图像增强，使图像更清晰；通过ERDAS软件进行监督分类，将贵安新区的土地利用类型分为5类，误差矩阵值小于80%，计算每期每种类型的土地面积，然后再进行交叉列表分析，得出贵安新区近十年来的土地利用类型转换情况。

2 结果与分析

2.1 土地利用数量结构变化分析

通过ERDAR软件对2006年、2010年、2016年三期遥感影像进行解译将土地利用类型分为五类：林地、农田、水域、城镇、草地，得出贵安新区近十年的土地利用类型分布图，用ArcGIS 10.2软件分析贵安新区近十年来的土地利用变化情况。2006年、2010年、2016年贵安新区土地利用类型具体分布情况分别见图1、图2和图3。表1为贵安新区近十年来具体的土地变化情况。

图1 贵安新区2006年土地利用类型分布图Fig.1 Distribution of land use types in Gui’an District in 2006

图2 贵安新区2010年土地利用类型分布图Fig.2 Distribution of land use types in Gui’an District in 2010

图3 贵安新区2016年土地利用类型分布图Fig.3 Distribution of land use types in Gui’an District in 2016

表1 贵安新区近十年的土地利用类型面积Tab.1 Area of different land use types in Gui’an District from 2006 to 2016

由图4、图5和表1可以看出，贵安新区2006年—2016年中，农田面积在减少，其中2006—2010年变化不大，2010—2016年减少明显，2006年贵安的农田面积为618.45 km2，占比为32.7%，2010年保持相对稳定，其面积为607.77 km2，占比为32.09%，仅下降10.68 km2，但2016年下降面积较明显，其面积仅有170.41 km2，占比为9%，下降了437.36 km2，2006—2016年这十年内下降了448.04 km2；2006—2016年林地面积较平稳，持续保持增加，这十年里增加了67.22 km2，其中，2006年的面积为291.80 km2，占比为15.41%，到2010年其面积为324.09 km2，占比为17.11%，其变化不大，增加了32.29 km2，2016年的面积为359.02 km2，占比为18.96%，2010—2016年增加了34.92 km2；2006—2016年这十年间，草地面积先减少后增加，2006年的面积为770.67 km2，占比为40.69%，2010年的面积为725.14 km2，占比为38.29%，2006—2010年减少了45.53 km2，2016年的面积为840.53 km2，占比为44.38%，2010—2016年增加了115.39 km2，2006—2016年总体增加了69.86 km2；2006—2016年这十年间，城镇面积在增加，其中，2006年的面积为145.58km2，占比为7.69%，2010年的面积为192.82 km2，占比为10.18%，2006—2010年间增加了47.27 km2，2016年的面积为471.70 km2，占比为24.91%，2010—2016年的增加很明显，增加了278.84 km2；2006—2016年这十年内总体增加了326.12 km2；水域面积变化不明显，具体为先减少后增加，2006年的面积为67.38 km2，占比为3.56%，2010年的面积为44.02 km2，占比为2.32%，2006—2010年减少了23.36 km2，2016年的面积为52.23 km2，占比为2.76%，2010—2016年增加了8.21 km2，2006—2016年总体减少了15.15 km2。

图4 贵安新区2006年—2016年土地利用类型比例图Fig.4 Proportions of land use types in Gui’anDistrict from 2006 to 2016

图5 贵安新区土地利用面积变化情况Fig.5 Changes of land use types in Gui’an District

由以上数据分析，可总结贵安新区近十年的土地利用变化的具体情况为：农田面积在减少，且2010—2016年间减少很明显，这可能跟退耕还林还草的政策、城市发展占地等有关；林地面积变化不大，增长不明显，这可能与退耕还林还草政策、护林工作的重视、湿地转为旱地等有关；草地的变化也不很明显，其变化趋势为先减少后增加，这可能与退耕还林还草等政策、森林退化为草地、湿地演化为陆地等有关；城镇面积呈增长的趋势，且2010—2016年增长很明显，城市经济发展、人口增长等原因必将造成城镇面积增长；水域的面积变化不明显，呈下降趋势，可能与湿地演化为陆地、城镇建设占用湿地等有关。

2.2 贵安新区土地利用类型转换分析

土地类型转换是指土地具有空间位置的稳定性，但由于人类活动使得将其改变用途，而导致的区域用地结构变化的状况[5]。利用ArcGIS 10.2做交叉列表分析，分析贵安新区2006年与2010年、2010年与2016年土地利用类型转换关系，其具体转换情况如表2、表3所示。

2.2.1 2006—2010年贵安新区土地利用类型转换分析

从表2纵向看可知贵安新区2006年各土地利用类型的流出与其流出的具体面积。2006年贵安新区农田面积总618.45 km2，其中流出面积为323.63 km2，其主要流向为草地和城镇，其面积为242.95 km2、66.6 km2，小部分流向林地和水域；2006年贵安新区林地总面积为291.80 km2，其中流出的面积为94.28 km2，主要流向为草地和农田，面积分别为44.83 km2、44.63 km2，小部分流向城镇和水域；2006年贵安新区草地总面积为770.67 km2，其中流出面积为408.24 km2，主要流向为农田、林地和城镇，面积分别为240.61 km2、102.06 km2和60.50 km2，少部分流向水域；2006年贵安新区城镇总面积为145.58 km2，其中流出面积为93.65 km2，主要流向草地和农田，面积分别为63.37 km2和26.75 km2，少部分流向水域和林地；2006年贵安新区水域总面积为67.38 km2，其中流出面积为36.84 km2，主要流向城镇、林地和草地，其流出面积分别为12.57 km2、11.76 km2和11.55 km2，少部分流向农田。

表2 贵安新区2006年—2010年土地利用类型面积转移矩阵(km2)Tab.2 Transition matrix of land use types in Gui’an District from 2006 to 2010

从表2横向看就可知贵安新区2010年各土地利用类型的来源及其具体面积。2010年贵安新区农田总面积为607.77 km2，其中流入面积为312.995 km2，其主要来源于草地、林地和城镇，其流入面积分别为240.61 km2、44.63 km2和26.75 km2，少部分来源于水域；2010年贵安新区林地总面积为324.09 km2，其中流入面积为126.57 km2，其主要来源于草地、农田和水域，其流入面积分别为102.06 km2、12.56 km2和11.76 km2，少部分来源于城镇；2010年贵安新区草地总面积为725.14 km2，其中流入面积为362.71 km2，主要来源于农田、城镇和林地，其流入面积分别为242.95 km2、63.37 km2和44.83 km2，少部分来源于水域；2010年贵安新区城镇总面积为140.93 km2，其中流入面积为140.93 km2，主要来源于农田、草地，流入面积分别为66.6 km2、60.50 km2，少部分来源于水域和林地；2010年贵安新区水域总面积为44.02 km2，其中流入面积为13.48 km2，主要来源于草地和林地，流入面积分别为5.07 km2和3.56 km2，少部分来源于城镇和农田。

2.2.2 2010年—2016年贵安新区土地利用类型转换分析

从表3纵向看就可知贵安新区2010年各土地利用类型的流出及其具体面积。2010年贵安新区农田面积总607.77 km2，其中流出面积为491.40 km2，其主要流向为草地、城镇和林地，其流出面积分别为272.32 km2、140.21 km2和78.54 km2，小部分流向水域；2010年贵安新区林地总面积为324.09 km2，其中流出面积为83.76 km2，主要流向为草地，面积为77.24 km2，小部分流向城镇、农田和水域；2010年贵安新区草地总面积为725.14 km2，其中流出面积为283.00 km2，主要流向为城镇、农田和林地，面积分别为203.14 km2、40.39 km2和37.72 km2，少部分流向水域；2010年贵安新区城镇总面积为192.86 km2，其中流出面积为69.71 km2，主要流向草地和农田，面积分别为48.01 km2和12.63 km2，少部分流向水域和林地；2010年贵安新区水域总面积为44.02 km2，其中流出面积为1.38 km2，主要流向草地，其流出面积为0.82 km2，少部分流向林地和城镇。

从表3横向看就可知贵安新区2016年各土地利用类型的来源及其具体面积。2016年贵安新区农田总面积为170.41 km2，其中流入面积为54.03 km2，其主要来源于草地和城镇，其流入面积分别为40.39 km2、12.63 km2，少部分来源于林地；2016年贵安新区林地总面积为359.02km2，其中流入面积为118.69 km2，其主要来源于农田和草地，其流入面积分别为78.54 km2、37.72 km2，少部分来源于城镇和水域；2016年贵安新区草地总面积为840.53km2，其中流入面积为398.39 km2，主要来源于农田、林地和城镇，其流入面积分别为272.32 km2、77.24 km2和48.01 km2，少部分来源于水域；2016年贵安新区城镇总面积为471.70 km2，其中流入面积为348.55 km2，主要来源于草地和农田，流入面积分别为203.14 km2、140.21 km2，少部分来源于林地和水域；2016年贵安新区水域总面积为52.23 km2，其中流入面积为9.59 km2，主要来源于城镇和草地，流入面积分别为6.94 km2和1.75 km2，少部分来源于林地和农田。

表3 贵安新区2010年—2016年土地利用类型面积转移矩阵(km2)Tab.3 Transition matrix of land use types in Gui’anDistrict from 2010 to 2016

从贵安新区2006年至2016年的土地利用类型变化情况来看，在城镇发展过程中，在城镇面积增加的情况下没有使林地面积急剧下降反而稍微呈增加的趋势，表明城镇发展规划较为合理，但不明确是否有一些土地的利用影响到了贵安新区的景观生态安全格局，为以后的发展规划提供一些指导建议。

3 结论

本文基于ERDAS 9.2和ArcGIS 10.2软件解译贵安新区2006年、2010年、2016年三期的遥感图像，分别得出这三年的土地利用分类的具体分布图。从数量结构上进行分析得出，贵安新区从2006年至2016年间农田面积在减少，且2006年至2010年减少不明显，但2010年至2016年减少很明显；林地面积变化不大，总体呈增加的趋势；草地面积的变化也不大，呈先增加后减少的趋势；城镇面积在增加，且2010年至2016年增加很明显；水域面积变化不大，总体呈减少的趋势。从类型转换上分析得出，城镇增加的面积主要来自于农田和草地，各类型之间都有相互转换，但转换面积尤以农田和草地转换为城镇最为显著。