黄子雍,王军德,张育斌
(甘肃省水利科学研究院, 兰州 730000)
区域内土地的景观特征及其变化反映着区域内人类经济活动和气候特征对土地利用的影响,揭示一段时期内区域土地景观变化及其特征,可从宏观上了解和定义该区域的人文及经济特征[1],有效进行人类活动的自我评价,并为将来的发展规划提供参考和启示。
柬埔寨境内的洞里萨湖流域,其面积近10 万km2,占柬埔寨国土面积的一半以上,是柬埔寨重要的农业区、稻米产地和经济区。对洞里萨湖流域土地景观及其特征的研究,有助于解析区域内人类经济活动对区域内土地景观的影响,评价洞里萨湖流域土地景观变化与流域内经济活动的相互关系,厘清流域的历史、现状和未来。
柬埔寨境内的洞里萨湖(Tonle Sap Lake)是东南亚最大的淡水湖,也是湄公河水系的“心脏”[2]。洞里萨湖流域位于湄公河下游流域柬埔寨境内的平原地带,其面积近10 万km2,占柬埔寨国土面积的一半以上,属湄公河冲积平原[3]。流域内地势平坦、广阔,高程多为10~30 m,土地肥沃,河道纵横,其间多沼泽地,且林地茂密,和湄公河三角洲一起组成了柬埔寨“中部大平原”,是柬埔寨重要农业区、稻米产地和经济区,其间,渔业和旅游业也是洞里萨湖流域的主要经济现象。
洞里萨湖地区的地貌特征是以洞里萨湖为轴,东北和西南对称展布,依次为湖泊、平原、台地和丘陵四大类地貌,其环湖地区属流水地貌环境,地表流水是主要的地貌外力之一,形成各种堆积地貌与流水侵蚀地貌[4](见图1)。
图1 洞里萨湖流域地形图Fig.1 Topographic map of Tonle SAP lake basin
洞里萨湖流域属热带季风气候,终年高温[5],年平均气温29~30 ℃,有明显的雨季和旱季,5-10月为雨季,11月-次年4月为旱季。受地形和季风影响,流域内各地降水量差异较大,西南端可达5 400 mm,金边以东约1 000 mm。
本研究以研究区域内2003、2008及2013年的影像数据作为主要的数据来源,利用ETM影像资料、GIS和Erdas技术,并结合实地考察调研,对研究区域的土地景观变化特征进行分析,利用历史和统计资料,揭示柬埔寨国家法律、政策以及经济驱动对土地景观的影响。
利用美国ETM影像资料、GIS和Erdas技术,对洞里萨湖流域2003、2008和2013年土地利用数据进行解译,解译结果见图2。
图2 2003、2008和2013年洞里萨湖流域土地利用特征Fig.2 Land use features of Tonle SAP lake basin in 2003, 2008 and 2013
利用GIS技术将洞里萨湖流域内部自然景观进行解译,针对常绿阔叶林、落叶阔叶林、常绿针叶林、落叶针叶林、混交林、疏林地、灌木林地、草地、稀疏草地裸岩、裸土和水体等空间分布特征提取出来,见图3。
利用2003、2008和2013年3个时段上述自然景观分布图,通过提取属性数据,分析3个时段自然景观下垫面条件变化过程见表1。
利用GIS技术将洞里萨湖流域内人类景观进行解译,对耕地、稻田、其他耕地和城镇用地等人类土地利用类型等空间分布特征提取出来,见图4。
利用2003、2008和2013年3个时段上述人类景观分布图,根据表1和表2,2003-2008年,人类景观整体减少,减少的面积等于自然景观增加面积;耕地和其他耕地减少,稻田面积剧增。自然景观中森林面积包括混交林、疏林地和草地整体增加,其中常绿阔叶林急剧增加,灌木林急剧减少。2008-2013年,人类景观中稻田面积持续增加,但增幅剧减,耕地和其他耕地由减改增,其他耕地增幅巨大,农业用地整体增加40.98%。自然景观中,常绿阔叶林继续增长,但增幅剧减;常绿针叶林和落叶阔叶林都大幅度减少,灌木林、疏林地和草地都呈剧减势态。
图3 2003、2008和2013年洞里萨湖流域自然景观特征Fig.3 Natural landscape features of Tonle SAP lake basin in 2003, 2008 and 2013
表1 2003-2013年洞里萨湖流域自然景观下垫面特征分析
Tab.1 Analysis of underlying surface characteristics of natural landscape in Tonle SAP lake basin from 2003 to 2013
自然景观2003年2008年面积变化/km2变化率/%2008年2013年面积变化/km2变化率/%2003年2013年面积变化/km2变化率/%常绿阔叶林13 36120 3256 96452.1220 32522 2431 9189.4413 36122 2438 88239.93落叶阔叶林6 32010 7154 39569.5410 7157 654-3 060-28.566 3207 6541 33417.43常绿针叶林1 6713 5931 922115.013 5931 536-2 057-57.241 6711 536-135-8.79落叶针叶林103626264.96364073701 015.111040739797.54混交林47971023148.16710732223.1547973225334.56疏林地19 55125 4465 89530.1525 44611 492-13 954-54.8419 55111 492-8 059-70.13灌木林地6 1491 538-4 611-74.991 538225-1 313-85.386 149225-5 924-2 632.89草地3 905457967417.254579792-3787-82.703 905792-3 113-393.06稀疏草地11673-43-36.867341-32-44.2311641-75-182.93裸岩264224.9661-5-84.5821-1-100.00裸土06666664-62-94.33044水体3 2143 55634210.643 5565 1111 55543.723 2145 1111 89737.12合计54 77870 64315 86522.4670 64350 238-20 405-40.6254 77850 238-4 540-9.04
表2 2003-2013年洞里萨湖流域人类景观下垫面特征分析
Tabl.2 Analysis of underlying surface characteristics of human landscape in Tonle SAP lake basin from 2003 to 2013
自然景观2003年2008年面积变化/km2变化率/%2008年2013年面积变化/km2变化率/%2003年2013年面积变化/km2变化率/%城镇用地367438106.2274861215.7836865058.14耕地18 36710 587-7 780-42.3610 58714 338375135.4318 36714 338-4 029-28.10稻田1 88711 2479 360496.0311 24712 2289808.721 88712 22810 34184.57其他耕地25 0207 537-17 483-69.887 53723 19915 663207.8225 02023 199-1 821-7.85合计45 31029 445-15 865-53.8829 44549 85120 40640.9345 31049 8514 5419.11
通过提取属性数据,分析3个时段人类景观下垫面条件变化过程见表2。
将常绿阔叶林、落叶阔叶林和常绿针叶林作为一个林地整体看待,2003年总面积为21 352 km2,2008年为34 633 km2,到2013年则变化为31 433 km2,林地面积为整体增加趋势,十年间增长了13 281 km2,增长率为62.22%。年间林地种类相互转换,常绿阔叶林逐年增加,落叶阔叶林和常绿针叶林从增到减;将混交林、疏林地、灌木林地、草地和稀疏草地作为一个整体看待,2003年总面积为30 200 km2,2008年为32 346 km2,到2013年则变化为13 282 km2,整体呈先增后减,十年间减少16 918 km2了,减少率为56.02%,其间,灌木林地、草地和疏林草地大幅减少,而混交林和疏林地是先增后减;将耕地、稻田和其他耕地作为一个整体看待,2003年总面积为45 274 km2,2008年为29 371 km2,到2013年则变化为49 765 km2,整体呈增加趋势,其中,稻田的面积逐年增加,耕地和其他耕地则是先减后增,十年间增长了4 491 km2,增长率为9.92%。
从2003-2013年,洞里萨湖流域内的自然景观中,面积增加项有常绿阔叶林、落叶阔叶林、落叶针叶林、混交林以、裸土及水体(水体中不包括洞里萨湖),共增加12 479 km2,面积减少项有常绿针叶林、疏林地、灌木林地、草地、稀疏草地和裸岩,共减少17 307 km2,自然景观面积共减少4 540 km2,在人类景观中,面积增加项有城镇用地和稻田,共增加10 391 km2,面积减少项有耕地和其他耕地,共减少5 850 km2,整体增加4 541 km2。
在洞里萨湖流域内,土地利用景观具有明显特征。以洞里萨湖为中心,其西南沿海和东北的山区丘陵为柬埔寨的森林区域,东南及西北区域为农田区域[6]。自然景观中,灌木林、疏林地、草地和稀疏草地夹杂在森林地带以及森林区域周边,成斑块状分布其间,混交林主要分布在洞里萨湖周边。人类景观中,农田主要以雨养农业为主,稻田夹杂其间。常绿阔叶林、稀疏草原和雨养农业耕地成为该流域的主要土地利用景观。
2003-2013年期间,洞里萨湖流域内土地景观整体变化呈现明显特征。
土地的自然景观向人类景观转换,自然景观的减少量基本等于人类景观的增加量(减少量4 540 km2,增加量4 541 km2)。自然景观中的疏林地、灌木林地主要分布在丘陵坡地,与耕地交接紧密,从2003-2013年,疏林地是先增后减,且变化幅度大,主要源于灌木林转换为疏林地,是灌木林退化的结果,而灌木林的持续退化和疏林地后期的退化,直接原因是人为因素,表现为人为活动和土地开垦。在研究期的十年间,耕地总面积增加了4 491 km2,增长率近10%。耕地面积的增加来源于流域内疏林地、灌木林地、草地和稀疏草地的退化。农业是柬埔寨第一大支柱产业[7],农业人口约占总人口的85%。自1993年结束战争进入和平和发展的稳定期以来,脱贫成为首要政务[8]。政治目标和经济需求导致对耕地的需求,而流域内的疏林地、灌木林地和草地具备拓耕的最佳条件。由此可见,处于人类活动区域的林草植被是自然景观和人类景观的过渡带,而过渡方向,基本取决于政治经济的驱动。
人类景观中的稻田面积迅猛增加、耕地和其他耕地大幅度先减后增。柬埔寨主要出口的产品为服装、鞋类、橡胶、大米和木薯,基本建构在农业生产。洞里萨湖流域是柬埔寨水稻主产区,经济的需求和扩张是导致稻田持续增加的原因,而棉花、橡胶和木薯以及胡椒、棕榈、腰果、烟草、麻类的市场需求导致了耕地和其他耕地变化,因此,流域内人类景观的变化直接源于人类经济活动,且与市场需求紧密相关。
自然景观中的常绿阔叶林面积持续增长,十年间增长近40%。在由常绿阔叶林、落叶阔叶林以及常绿针叶林构成流域的森林体系中,其间的林种转换,主要源于自然力和林种特性的相互作用[9]。常绿阔叶林区域主要集中在流域西南丘陵山区,该区域相对交通便利,人类活动因素活跃。在人与自然的环境体系中,人类活动顺应森林发育特性,是森林面积整体增长的原因[10]。柬埔寨政府自2000年开始逐步加大森林保护力度[11],相继出台了《森林法》和《环境保护和自然资源法》等一系列相关法律,限制和引导区域人类活动,培育了森林地带的良性环境,导致了区域森林自然景观的良性发育。
自然景观中水体面积持续增加,其区域集中在金边的东北和西北区域,属洞里萨河和湄公河水系,区域内支流发育,地形以环湖平原的扇形三角洲平原、入湖河口三角洲、湖岸沼泽及台地丘陵地貌为主。2001年成立的隶属于柬埔寨的湄公河委员会推进了洞里萨湖生态保护圈[12],将洞里萨湖的核心区、缓冲区、过渡区例如保护对象。洞里萨湖的缓冲区和过渡区地貌及周边的河流水力条件,造就了湖泊沼泽的发育条件,在以培育为先导的人为因素支持下,湖泊沼泽的逐步形成就成为自然趋势。因此,基于地形、河流水力条件和政策保护措施,流域内的水体面积持续增加。
柬埔寨是世界上最不发达的国家之一。农业是该国支柱产业,农业人口占总人口的85%,贫困人口占总人口的28%,农业生产简单粗放,工业基础薄弱。作为以农业为基础的国家,耕地就是最大的生产要素。自进入和平发展期以来,虽然森林大幅度砍伐被逐渐禁止,《森林法》、《环境保护和自然资源法》、《柬埔寨国王土地法》等一系列法律的逐步实施,但农业用地的需求依然导致整体森林植被的减少,土地自然景观的格局,在人类活动和经济驱动下被调整,自然景观总面积在十年内就减少近10%。洞里萨湖流域土地利用景观在近十年的变化特征,反映出柬埔寨的经济发展对自然资源的依赖程度。人类的生存和发展,必然是构建在对自然资源依赖的基础之上的,而对自然资源的依赖程度,对自然资源使用效率的程度,却反映着人类生存和发展水平,反映着人类的成长水平。柬埔寨洞里萨湖流域土地利用景观在近十年的变化,启示着我们,人类社会生存和发展,应当本着提高自身素养,以降低对自然资源的依赖程度和提高对自然资源的使用效率为发展核心,展开人类的生存之路。
综上所述,法律和政策因素、人为活动和经济驱动在极大程度上干扰乃至左右着洞里萨湖流域内土地利用景观的变化及其趋势。
2003-2013年,洞里萨湖流域内土地自然景观减少且基本转换为人类景观,主要为稻田,自然景观土地利用面积减少8.29%,而人类景观面积增加9.11%;处于耕地边缘区域的灌木林、草地、稀疏草地等自然景观大幅减少,基本退化殆尽;森林面积整体增加32.91%,其中以常绿阔叶林为增加之最,增幅达39.93%;水体面积持续增加,增幅为37.21%。
柬埔寨洞里萨湖流域土地利用景观的变化,与人类活动和社会经济现象息息相关,表现在国家法律体系和政策对人类活动的限制和导向,使得森林景观持续发育、水体景观得到保护和发育,而人类活动和社会发展愿望则导致了自然景观向人类景观的转换和农业用地面积增加,处于脆弱地区的生态景观,如灌木林、草地和稀疏林地直接受人类活动的影响。
人类社会的21世纪,人口数量和人类社会所拥有的科技力量对于地球环境的影响和作用突出显现,被称为“人类世”,即人类所拥有的力量已经足以改变人类生活圈内土地景观的格局。柬埔寨洞里萨湖流域内土地利用景观的变化就是一个充分例证。
因此,更深入地进行国家法律体系和政策对人类活动的制约和导向,建立指标体系并量化,开展森林体系林种相互转换条件以及与人类活动的关系定量化,深入厘清人与自然相互关系,对构建人类活动框架具有重大意义。
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