哈尼梯田遗产核心区土地利用信息图谱及地形梯度效应

丁智强，华红莲，王 平，李玉辉

（云南师范大学地理学部，昆明 650500）

0 引 言

人类与地球环境之间的关系随着人口增加、生产方式转变和技术进步变得愈加不平衡，进而导致地球表层系统出现气候变暖、海洋酸化、生物多样性加速丧失、土地利用/覆被急剧变化等严重问题[1]。其中土地利用覆被变化往往表现为原始森林、草地和传统用地类型的减少、景观同质化、建筑和人工植被的增加，进而导致生态系统结构和功能的重大改变[2-3]，并伴随着潜在的社会经济和文化影响[4-5]。特别是对于世界遗产地等在地球上具有特殊文化内涵和“突出普遍价值”的标志性区域，承载着区域特殊文化符号和内涵传统的土地利用结构一旦发生显著变化，将带来不可挽回的损失[6]。研究显示，柬埔寨的吴哥古迹、印尼的婆罗浮屠和菲律宾的伊富高水稻梯田等世界遗产地，都存在保护之下景观功能退化带来的一系列问题[7]。吴哥窟遗产地的相关研究指出，由于遗产涉及多方利益相关者，保护区内不受控制的农业生产和旅游设施发展导致土地利用的复杂化，不仅破坏了当地的生态平衡，而且对吴哥窟遗产的安全造成严重威胁[8-10]。对伊富高梯田的相关研究同样揭示在遗产管理中对梯田生态系统的动态特征缺乏认识，忽略了社会、经济、文化过程对当地土地利用的影响是伊富高梯退化的重要原因[11]。Yoon-Ho 等在分析韩国、日本、中国的一些全球农业遗产现状的基础上指出，目前农业遗产由于遗产保护与旅游开发之间的冲突所导致的土地利用问题越来越凸显，解决土地使用冲突问题是遗产保护的重要内容[12]。因此，目前遗产保护工作的当务之急是获取遗产地土地利用时空动态格局及其驱动因素的信息，以便合理规划利用土地资源，实现保护与发展的动态平衡[12]。

关于土地利用时空动态特征的研究较多，相关学者主要通过转移矩阵、数理统计等分析土地利用变化量、变化率、幅度及速度等指标，以土地利用动态度、转移矩阵、地学信息图谱等分析土地利用变化空间特征[13-15]，其中地学信息图谱是一种GIS 支持下的时空复合分析方法论[16]，能够综合反映土地利用空间—属性—过程一体化时空分布格局[17]。土地利用时空格局是人类活动和生态环境演化复杂作用的结果[18]，其驱动因素具有非线性、多重共轭和区域异质性等特征[19-20]，作为在人类尺度相对稳定的自然环境要素，地形通过制约土壤发育、侵蚀强度、水热、通达条件等影响原生植被的空间分布和人类对土地改造利用的方式及强度。目前讨论地形条件对土地利用时空格局特征的研究较多，如Liyew 等[21]分析了埃塞俄比亚高地沿海拔和坡度梯度的土地利用/土地覆盖变化，发现地形异质性在控制LULC 变化方面起着重要作用，哈凯等[22]分析了河北省怀来县山地丘陵区土地利用分布及其与地形因子关系，发现土地利用景观格局指数与地形因子存在显著的相关性，地形变量对土地利用景观指数变化的解释度达96.98%，张静静等[23]研究了太行山淇河流域等山地平原过渡带地形起伏特征对景观格局的影响，发现山地平原过渡带显著的地形起伏特征带来的水热与人为活动差异是景观格局形成的直接原因。但大多局限于海拔、坡度、坡向等独立地形因子的分析，而土地利用空间分布及其格局变化往往同时受到多个地形因子共同作用，所以选择蕴含丰富地形信息的综合地形因子更能揭示地形梯度对土地利用变化影响的内在机制。

哈尼梯田世界自然与文化景观遗产地位于云南省红河州元阳县，作为一种“活态遗产”，其发展与保护之间的矛盾十分突出。目前当地社会经济发展、旅游业影响力不断增大以及人们生计模式的转变等已经导致村寨扩张、水环境污染[24]、自然灾害频发[25]、梯田变旱地或撂荒[26]等问题，直接或间接导致了土地利用时空格局的变化，但关于红河哈尼梯田遗产地土地利用的研究主要集中在县域层面[27]，且多以低分辨率遥感影像的监督分类为主[28]，在遗产核心区内主要关注较小空间（全福庄小流域）或较短时间范围（2013－2015 年）的土地利用变化[29]，或是仅分析梯田、房屋建筑等主要土地利用类型的变化[30]，机制分析方面主要分析遗产地农户生计改变对土地利用变化的影响[31]，尚未开展遗产核心区内旅游开发（2005－2010 年）、申报遗产（2010－2015 年）以及后遗产时代（2015－2020 年）等各个阶段土地利用变化信息图谱及地形梯度效应的相关研究。

本研究基于Google Earth 0.5 m×0.5 m 分辨率历史遥感影像，采用目视解译和野外调查相结合，获取4 期（2005、2010、2015、2020 年）土地利用数据，选取表征地表演化动力强弱差异的面积-高程积分指数、表征坡面土壤流失强弱差异的坡长坡度指数以及表征土壤潜在水分含量空间差异的地形湿度指数3 个综合地形指标，分析哈尼梯田遗产核心区自2005 年以来的土地利用变化、信息图谱特征及其地形梯度效应，以期为哈尼梯田遗产核心区土地资源管理和可持续利用提供科学支撑。

1 研究区概况

哈尼梯田世界文化景观遗产核心区位于云南省红河州元阳县东南部（图1a），地理位置：102°41′45.9″－102°50′37.8″E，23°1′13.1″－23°10′19.9″N，面积166 km2。研究区属红河流域，中部为哀牢山分水岭，东北为麻栗寨河和大瓦遮河流域，西南为戈它河、碧猛河、阿勐控河流域（图1b）。该区域为亚热带高原季风气候，多年平均降雨量1 401 mm，年均温介于8.6～17.9 ℃，78%的降水集中在5－10 月的雨季。研究区海拔609～2 860 m，平均海拔1 579 m，坡度0°～76°，平均坡度24°，在云南省地貌区划中，位于“横断山南段中山峡谷区”东部的“哀牢山中山峡谷亚区”东南部，哀牢山脉南延部分的南段，元江与藤条江之间的分水岭两侧。山体形成于中生代燕山运动时期，第四纪喜马拉雅运动以来山体大幅度间歇性抬升，同时河流急剧下切，形成现代大起伏的深切割中山峡谷地貌格局，地势中间高，南北两侧低，由山脊部位分别向东北、向西南呈阶梯状下降至元江谷地和藤条江谷地，景观则呈现森林-村寨-梯田垂直分布、河流和沟渠贯穿其中的显著特征，这种垂直结构特征也体现了各种形式的集约型土地利用方式。

2 数据来源与研究方法

2.1 数据来源

从Google Earth 下载2005、2010、2015、2020 年四期历史遥感影像，首先通过实地调研建立2020 年的遥感影像目视解译标志，根据研究区实际情况，将土地利用类型划分为草地、道路、房屋建筑、灌木林、旱地、裸地、乔木林、人工林、水田、水域、园地，再参考Zhang等的方案[32]，采用空间数据库更新技术，对2005 年、2010年、2015 年遥感影像进行目视解译更新，以保证4 期遥感影像目视解译的标准统一，同时确保了解译数据的准确性。地形分析使用的DEM 分辨率为10 m×10 m，来源于云南省地理信息局。

2.2 土地利用变化转移矩阵和信息图谱

土地利用转移矩阵主要体现土地利用类型从一个时期向下一个时期的变化规律。图谱分析可以通过将各个时期的土地利用图谱单元类型进行重组，从而获取多个时段内的土地利用变化模式信息，进而更加直观定量分析地类时空转换。根据文献[33]的研究及保护区的实际情况，可将图谱变化模式概括为6 种类型，1）稳定型：2005－2020 年土地利用方式一直未曾发生变化；2）前期变化型：仅在2005－2010 年土地利用方式发生变化；3）后期变化型：仅在2015－2020 年土地利用方式发生变化；4）中间变化型：2010－2015 年土地利用方式仅发生一次变化；5）反复变化型：2005－2020 年发生了两次以上变化，且2005 年与2020 年土地利用方式相同；6）持续变化型：2005－2020 年发生了两次以上变化，且2005 年与2020 年土地利用方式不同。

2.3 地形因子

选取地形位指数（Terrain Index，TI）、面积—高程积分指数（Hypsometric Index，HI）、坡长坡度指数（Slope length factor and slope steepness factor，LS）和地形湿度指数（Topographic Wetness Index，TWI），4 个地形因子的计算均在ArcGIS 中基于10 m×10 m 分辨率DEM 完成（图1）。

2.3.1 TI

TI 以海拔和坡度组合形成的反映区域内地形条件空间分布的综合性指标[34]，其计算公式：

2.3.2 HI

HI 通过计算流域最低海拔上的山体残余量来表征侵蚀地貌的发育阶段，首先通过计算流域总面积（A）和总高差（H），并进一步统计不同海拔以上的面积（a）和对应区域与最低海拔之间的高差（h），通过计算高程比（h/H）和面积比（a/A），以面积比为横轴，高程比为纵轴，即得到面积-高程曲线，计算曲线在[0,1]的积分：

式中y=f(x)为面积—高程曲线的拟合方程，HI 为面积—高程积分值。当HI＞0.6 表示流域物质被侵蚀的量较少，此时流域地貌特征为地表崎岖，起伏较大，处于幼年期地貌，0.35≤HI≤0.6 反映地形起伏进一步加大，侵蚀更为强烈，地貌类型呈现多样化和复杂化，为壮年期地貌，HI＜0.35 反映地形起伏较小，侵蚀作用较弱，为老年期地貌[35-36]。

2.3.3 LS

LS 是对坡面流水空间动态性的有效表征，在水土保持方面有着重要的应用，很多土壤侵蚀评价模型中均将LS因子作为影响土壤侵蚀的因素[37]。计算公式为：

式中α为流经地表w点的单位等高线长度上的汇流面积(m2/m)，β为该点处的坡度(°)[39]。TWI 越大，说明土壤水越容易发生饱和而产生地表径流。

2.4 分布指数

为使土地利用类型在各综合地形指数等级上的分布频率具有横向和纵向的可对比性，基于分布指数来描述不同景观类型在地形位等级上的分布特征，并比较不同地形位区段或不同组分类型间的差异，其计算公式为[40]：式中P为分布指数，e为地形因子，i为景观类型。Aie为地形因子e或地形因子e某一等级下的第i类景观面积，Ai是整个研究区内第i类景观的总面积，Ae是研究区内地形因子e或e的某一等级的总面积，A是研究区的总面积。当P＞1 时表示第i类景观在地形因子e上的分布具有优势，P值越大，优势度越高，即地形因子e的这一级别上适宜该类景观发育和分布。

3 结果分析

3.1 土地利用动态变化及转移矩阵

如图2 所示，2005－2020 年研究区的土地利用结构未发生显著变化，主要土地利用类型一直以乔木林、水田、旱地和灌木林地为主，水域、裸地、道路和房屋建筑的占比始终较小，但是各个土地利用类型之间的相互转换较为强烈。

如图3 所示，在空间上，各土地利用类型具有明显的聚集分布特征。即乔木林、灌木林地、草地主要分布于旅游环线以上的高海拔区域，房屋建筑主要分布于旅游环线附近，水田主要分布于大瓦遮河流域、麻栗寨河流域、阿勐控河流域、碧勐河流域、戈他河流域的中部地区，旱地除穿插分布于水田之间外，主要分布于河流的下游区域。

在研究时段内，乔木林、园地、人工林地、道路和房屋建筑呈逐年增加趋势，综合增长率分别为12.73%、148.32%、118.68%、138.76%、70.58%，增加最强烈的是园地、人工林地和道路。园地的增加主要来源于旱地、灌木林地、乔木林地和水田；人工林的增加来源于乔木林地、旱地、灌木林地和水田；道路的增加主要由乔木林地、旱地、水田和草地转换而来。

水田和旱地呈逐年减少趋势，综合减少率分别为−16.56%、−28.56%，减少的水田主要向旱地、乔木林地、灌木林地以及园地和人工林地转变。水域从2005 年的0.28 km2波动增加到2020 年的0.69 km2，总体增长率为147.27%，灌木林地（14.86→13.25 km2）和草地（10.15→7.15 km2）呈波动减少趋势，综合减少率分别为−10.87%、−29.58%，裸地变化不明显。

总体而言，2005－2020 年研究区内土地利用变化的主要趋势是园地、人工林地、道路和房屋建筑占用大量乔木林地、水田和旱地而大规模扩张，水田和旱地持续减少，转变为人工林地、道路和建筑和园地。

3.2 土地利用信息图谱

2005—2020 年研究区的土地利用变化信息图谱中面积最大的是稳定型，占研究区总面积的37.43%，稳定型中以水田、乔木林、旱地面积最大，分别占稳定型总面积的43.33%、42.22%和6.29%，说明目前哈尼梯田遗产区“森林—村寨—梯田—水系四素同构”景观格局尚未发生根本性变化；其次是持续变化型，该类型面积占研究区总面积的比例虽然达25.36%，但因为各个土地利用类型之间的转变复杂，所以除草地持续向乔木林转变、水田持续向人工林转变两个类型的面积占持续变化型总面积的3.22%和2.42%以外，其余类型面积占比均小于1.00%，说明各个土地利用类型之间的转变十分剧烈；第三是反复变化型，占研究区总面积的18.41%，主要以水田和乔木林的反复变化为主，最大图谱类型为“水田→旱地→水田→水田”、“水田→水田→旱地→水田”、“乔木林→灌木林→乔木林→乔木林”，面积分别占反复变化型的7.24%、6.28%、6.18%。后期变化型占研究区总面积的7.75%，表现为水田在2015—2020 年向旱地和人工林的转变以及乔木林向灌木林的转变，三者分别占后期变化型的14.42%、12.49%、9.16%；前期变化型占研究区总面积的6.84%，前期主要是灌木林、旱地、人工林向乔木林、水田转变，三者占前期变化型面积的28.26%、19.83%、8.51%。最少的是中间变化型，仅占研究区总面积的4.21%，以“旱地→水田→水田→旱地”、“旱地→旱地→水田→水田”、“乔木林→乔木林→人工林→人工林”图谱为主。

在空间上（图4），稳定型主要呈斑块状分布于中海拔的梯田区和高海拔的森林区，但西南部的阿勐控河流域和戈他河流域较东北部的麻栗寨河流域、大瓦遮河流域更为破碎，连续性较差；受旅游开发活动影响，持续变化型，反复变化型、前期变化型、中间变化型四个类型集中分布在旅游环线以及景点周围区域，另外，在遗产区北部和西南部的河流下游地区，由于地处旅游开发的末梢，游客进入量少，但热量条件较高，有利于经济作物种植，因此这四个类型图谱也在这些区域集中。具体来看，持续变化型主要呈斑块状分布于胜村、岩子脚、攀枝花和本呢倮附近；反复变化型主要分布于平寨、阿者科、普朵、黄兴寨、攀枝花一带，后期变化型主要分布于远离坝达、多依树、勐品等主要景点，可达性差，监管难度大的区域，如高城、黄兴寨、一碗水等，表现为部分水田向旱地、人工林转变，以及乔木林向灌木转变；前期变化型和中间变化型十分破碎，主要呈小斑块状或条带状零星穿插分布于稳定型、持续变化型、反复变化型和后期变化型四个主要信息图谱类型之间。

3.3 土地利用信息图谱的地形梯度效应

如图5 所示，研究区土地利用信息图谱在综合地形指数梯度上的分布指数具有差异性。在第1 级地形位梯度上，持续变化型、反复变化型、后期变化型3 个图谱类型均有较大的分布优势，而中间变化型、稳定型和前期变化型的分布优势较小；在2～8 级地形位指数上，除第3 级和第6级上以持续变化型和中间变化型有较大分布优势外，其余图谱的分布指数均较低，在第9 级地形位指数上，前期变化型有较大的分布优势，后期变化型的分布优势最低，其余4 种类型分布优势相近，在最高级地形位指数上，前期变化型的分布优势最大，其次是稳定型和反复变化型，后期变化型的分布劣势进一步扩大。

在第1 级HI 上各图谱类型的分布指数有较大区别，其中反复变化型的分布指数最大，具有较显著的分布优势，其次是持续变化型和稳定型，其分布指数接近1，分布优势最低的是中间变化型和前期变化型。在第2～6 级HI 上，前期变化型的分布优势逐渐增大，反复变化型的分布优势先在第2、3 级上减小后有略增加到接近1 的水平，而后期变化型、持续变化型和反复变化型在第2 级上有所增大后便持续减小，中间变化型在第5、6 等级上的分布指数则是最小，第7～9 级HI 上，除前期变化型在第8 级上的分布指数较小外，其余各图谱类型的分布指数接近，无优势分布类型。在最高级HI 上，持续变化型的分布优势最大，其次是前期变化型，剩余4 个类型的分布优势均较小。

在第1 级LS 上，稳定型的分布优势最大，其余类型的分布指数较低，均在0.8～1.0 之间。随着LS 梯度增大，稳定型的分布优势逐渐呈波动下降趋势，在第10 级LS上的分布指数最小；前期变化型的分布优势逐渐增大，在第7 级LS 梯度上达到最大，之后呈波动下降；后期变化型的分布指数呈先增后减再增再减的双峰型分布；持续变化型、中间变化型和反复变化型的变化趋势基本一致，分布指数随着LS 梯度的增加呈波动增加，在第10级LS 上的分布指数最大。

在第1 级TWI 上分布优势最大的是前期变化型，分布指数为1.21，最小的是稳定型，分布指数为0.90，其余4 个类型分布优势居中。在第2 级TWI 上，除稳定型的分布指数较小（0.90）外，其余类型的分布指数接近，且在1.0～1.1 之间。之后的第3 级TWI 上，稳定型的分布指数增大到1.01，其余类型的分布指数则进一步降低，导致6 个等级的信息图谱分布优势接近，所以在该等级TWI 上无分布优势较大类型。在4～10 级TWI 上，稳定型的分布优势始终保持最大，而中间变化型的分布优势则不断降低，其余如前期变化型和反复变化型变化趋势一直，处于波动降低的趋势，后期变化型和持续变化型的分布优势则是先降后升。

4 讨 论

4.1 土地利用变化的驱动力分析

土地利用信息提取及动态变化分析是了解地表环境演化过程中社会—生态相互耦合作用与反馈调节的重要途径[2-3]。但较为精准的LUCC 生产线系统[41]对于面积变化十分敏感的中小尺度区域，特别是自然保护区、世界遗产地、国家公园等各类型保护地仍显不足，基于高精度遥感影像人工目视解译和野外调查更新的方法，依然是精确获取区域土地利用的重要手段[32]。从本研究结果相比支持向量机、最大似然法等[28]方法更符合研究区内实际调查预期，数据精度更高，结果可信，相比王臣立等[29]的研究，扩展了时间和空间范围，是胡文英等[27]研究的延续和深化。

一般认为土地利用时空格局变化是自然环境要素、社会经济、政策等综合作用的结果[40]，但作为山地型遗产的代表，哈尼梯田土地利用变化驱动因素除了地形因子的主导控制外，其特殊性在于旅游资源开发背景下，以旅游景点为中心，随着距离的增加和旅游资源禀赋的降低，这种资源配置的时空差异导致管理政策实施的空间差异，进而影响土地利用类型的时空变化特征。

资源配置的时空差异导致生计模式的转变，包括村民外出打工，导致劳动力减少和成本提升，进而出现梯田撂荒和弃耕，同时为了降低管理成本和增加经济收入，导致在热量充足的低海拔区域，大量水田（包括旱地和灌木林地）种植了香蕉、菠萝等热带水果，中高海拔的水田转变为种植以杉木为主的人工树种或种植玉米、红薯等旱作作物。同时在准备泡田和插秧的季节正值旱季，但该时段也是游客涌入的旅游旺季，酒店、饭店消耗了大量水资源，水资源在季节上的配置不均造成水资源紧张，加之近年来高海拔的森林区种植草果等林下经济作物降低了森林涵养水源的能力[27]，进一步增加了水资源供需之间的矛盾；水资源的空间配置差异导致大部分水资源被上游村寨截留，又因为传统分水制度瓦解，沿线沟渠疏于管理而发生渗漏、坍塌等，水流无法到达主鲁、麻栗寨、高城等流域中下游的梯田。

就管理政策而言，在国家层面，2005－2020 年的15年间，区内乔木林增长了12.73%，而胡文英等[27]的研究显示在这之前的1974－2000 年林地持续减少，带来这种转变可能与2002 年云南省实施的天然林保护工程和退耕还林还草工程密切相关，这与西南地区植被覆盖持续提升的结果一致[42]。在遗产区层面，政府为保证遗产区域梯田景观完整性和可持续发展，增加大量投入用于沟渠硬化工程，不同层级管道系统代替传统水资源的分配载体，大大提升了灌溉系统的物理功能，但是灌溉系统的社会支撑方面建设相对薄弱，灌溉管道系统的便利高效性使得传统社会制度对水资源的分配约束日益弱化，上游地区居民为了提高灌溉效率，用水浪费，导致下游地区剩下的水源不足以支撑灌溉，梯田变旱地或撂荒。另外，旅游的高速发展导致大量的建设用地在旅游环线附近集中，而旅游环线和景区集中布局在遗产区上游地区，在源头上增加了用水压力，导致旅游环线附近土地利用转换剧烈。

所以未来应该在人地关系分析框架理论创新的基础上，结合持续深入的社会调查和环境监测，阐述政策、经济和旅游业之间相互耦合作用如何影响土地利用变化，模拟未来不同情景下土地利用结构和生态系统服务演变过程。

4.2 指示梯度效应的地形指标

在已有研究中，TI 由于综合了海拔和坡度梯度而成为研究土地利用及信息图谱地形梯度效应的重要指标[43-45]，与利用海拔、坡度、坡向等独立因子进行地形梯度分析相比，TI 有效反映了地形因素对土地利用格局变化的影响。但从其定义可知，TI 只能区分低海拔-低坡度和高海拔-高坡度地形区，对低海拔-高坡度或高海拔-低坡度、中海拔-高/低坡度地形区的指示意义并不明确，说明当某地类在海拔和坡度梯度上的分布优势一致时，TI 等级与分布指数有很好的对应关系，而在海拔和坡度梯度上的分布优势不一致时，TI 就不能反映地类的空间分布。另外对于耕地、建筑、林地等受人类活动干扰较强烈的地类，其不仅受坡度和海拔的影响，还受坡向、土壤水分等分异带来的水热条件控制，此时TI 梯度上就无法体现地形特征对土地利用的影响。虽然武爱彬等[46]提出的地形综合指数考虑了坡度、海拔和坡向的作用，但从结果来看，各土地利用类型分布指数在地形综合指数梯度上的变化趋势与TI 梯度基本一致，亦不能体现复杂地形对土地利用的影响。

考虑到TI 在表征复杂地形组合特征方面的不足，本研究引入HI、LS 和TWI 三个地形因子进行分析，3 个指标分别指示地表演化动力、侵蚀强度和潜在土壤水分空间分异。从结果来看，HI、LS、TWI 有效补充了TI 对部分地形分布区定义模糊的问题，能够定量化揭示各类型土地利用信息图谱的空间分布特征，如低LS 梯度和高TWI 梯度上的土地利用类型变化不强烈，稳定型的分布指数较高；在低TWI 和高TI、HI 和LS 梯度上，土地利用类型在前期变化较强烈，后期趋于稳定；高HI 和LS梯度上的土地利用类型变化剧烈，表现出持续变化型的分布指数较高。所以揭示不同地形因子梯度上土地利用类型持续变化的内在机制是未来研究的重要内容。

4.3 基于信息图谱地形梯度效应的政策建议

研究区传统土地利用格局是长期适应哀牢山区独特地形结构的结果，信息图谱有效表征了土地利用类型的长期变化轨迹，其在不同地形梯度上的分布指数反应了地表演化动力、侵蚀强度和潜在土壤水分空间分异影响下人类对土地因地制宜的差异化利用。地形梯度决定了山地型遗产地土地利用结构的空间配置，同时，旅游资源禀赋空间差异带来管理政策和生计模式转变是土地利用变化和信息图谱空间特征形成的重要推动力。哈尼梯田遗产结构、内涵、组成要素和环境千百年来未被根本改变，保存完整，被视作和谐生态体系和人类完美生活的一种典范，其完整性和原真性程度很高。遗产保护的核心问题是维持承载红河哈尼梯田文化景观突出普遍价值的“森林-水系-村寨-梯田四素同构”格局及其构成关系。

所以，结合土地利用信息图谱的地形梯度效应特征，未来应进一步引导遗产区土地利用类型向增强“点（村寨）-轴（水系、沟渠）-面（森林和梯田）”的主体联系和不同地形梯度区差异发展、互为补充的方向转变，即维持信息图谱中稳定型区域的现状特征，优化前期变化型和中间变化型区域的空间结构，减缓后期变化型的扩张，引导和促进持续变化型和反复变化型区域向稳定型发展，进而提升梯田系统景观完整性和生态服务功能，维系民族文化传统和实现可持续发展。

具体来看，旅游环线将坝达、多依树和老虎嘴等主要景点串联起来，旅游活动也在靠近旅游环线的村寨和梯田展开，对这些区域来说，政府应该引导旅游业的有序扩张，增加附近村民旅游从业技能培训，提升农民在旅游活动中的参与感和获得感；同时加大水利设施建设投入，将当地居民上下游水资源分配的地方性知识纳入到管理工作中，适当放权给社区，维护原有沟长制度，保障水资源的空间合理配置和有效管理，避免水田向旱地和人工林地转变；从尊重民族传统宗教结构和民俗文化的角度出发，引导村民有序建房，维护“磨秋场-寨心-水井-寨神林”的传统村落空间格局。此外，旅游环线以上的高海拔区域是林地和草地的优势分布区域，应该重点实施退耕还林还草和天然林保护工程，增强森林涵养水源、消峰补枯的生态服务功能；在低海拔热量充足但旅游优势较弱的区域，旅游收益缺失，应该增加梯田种植补贴，平衡收益，维持梯田的种植，同时鼓励和引导农民开展多样化手工艺品加工，为箐口、坝达、多依树等村寨提供有民族文化特色的旅游商品。

5 结 论

基于Google Earth 0.55 m×0.55 m 高精度历史影像，目视解译得到哈尼梯田遗产核心区2005、2010、2015、2020 年4 期土地利用数据，通过计算转移矩阵、地学信息图谱、分布指数、地形位指数、面积—高程积分指数、坡长坡度指数、地形湿度指数等，以期从较长时间尺度和完整空间范围系统阐述该区域土地利用时空变化特征及其地形梯度效应，得出以下结论：

1）受山区地貌结构特征的影响，研究区内土地利用以乔木林地、水田、旱地和灌木林地为主，研究时段内土地利用结构未发生明显改变，但是各个土地利用类型之间的相互转换较为强烈，在空间上主要集中于旅游开发活动较为密集的中海拔区域。主要趋势是水田减少，转变为旱地和乔木林地，园地、人工林地、道路和房屋建筑的大规模扩张占用了乔木林地、旱地、水田。

2）土地利用信息图谱类型以稳定型（37.43%）、持续变化型（25.36%）和反复变化型（18.41%）为主，各土地利用信息图谱的空间分布受地形梯度影响明显，说明研究区土地利用图谱在表征地表演化动力、侵蚀强度和潜在土壤水分空间分异的地形位指数、坡长坡度指数、地形湿度指数上具有显著地形梯度效应，各地形指数有效揭示了地形梯度影响土地利用信息图谱的动力机制。

3）旅游驱动下遗产地的土地利用类型转换日益剧烈，对于山地型遗产区，地形位指数、面积-高程积分指数、坡长坡度指数和地形湿度指数4 个因子互为补充，综合呈现了地形对土地利用结构及其时空变化的影响，对于目前遗产保护工作按地形梯度进行空间差异化规划利用土地资源提供了基础，对于遗产地走向精确化、柔性化保护提供了依据。未来研究将在此基础上准确识别土地利用转换关键区，判断土地利用冲突类型、程度的形成过程和机制，在社会-生态复合系统框架下进行土地利用的综合管理规划。