张万军,苟小平,张 峰,张景轩,张景怡,张景妍
(1.甘肃泽德电子技术有限公司,甘肃 天水745000;2.陇东学院,甘肃 庆阳745000;3.兰州工业化设备有限公司,甘肃 兰州730050;4.兰州大学 管理学院,甘肃 兰州 730050)
中国系统研究土地利用变化的时间还不长[1-4],目前的研究特点是借鉴国际研究方法,结合中国地域特点,侧重研究一些具有代表性的地区,通过遥感、野外观测以及调查统计等方法获得数据[5-8],进行模型计算与分析,探讨土地利用变化过程、驱动机制与环境效应等。随着研究的逐步展开,在土地利用变化的不同研究侧面也展现出了不同的特点[9-11]。
庆阳市位于黄土高原沟壑区,土地资源丰富,但由于对土地资源利用不合理,土地利用结构比例严重失调,导致了环境与资源受到不同程度的破坏。随着庆阳市经济快速发展,庆阳市土地利用需要进行合理的分析与规划,以适应当地经济社会的快速发展,并为土地可持续发展提供基础。文章通过对庆阳市2000年与2009年土地利用数据进行定量分析,探求庆阳市土地利用结构特征,为实现土地资源可持续开发利用和管理提供科学依据。
文章数据来源于《2009年庆阳年鉴》和《2019年庆阳年鉴》,并通过整理计算。文章采用能够反映土地利用时空演变规律的数学方法,对全市所辖各区域的土地利用指标做定量分析。
文中土地数量变化幅度是对庆阳市土地各类型的数量整体变化进行了定量分析,是对庆阳市土地利用结构分析的基础。某一研究区域的单一土地利用变化幅度数学表达公式为:
式中:K为土地利用类型变化幅度,Ua,Ub分别为2000年末及2019年末土地利用类型的数量,T为时段长(10年)。
土地利用结构采用吉布斯—马丁(Gibbs—Mirtin)多样化分析其模型为:
式中:GM为多样化指数,fi为第i种土地利用类型的面积。将2009年与2019年的土地利用数据代入公式(2),可得出2009年和2019年庆阳市土地利用结构多样化指数(见表1)。
表1 2000年庆阳市土地利用结构多样化指数
根据表1可知,正宁县与镇原县多样化指数均分别排名第1和第2,且多样化指数均大于0.7小于1,表明这两个县的土地利用类型比较齐全。
土地利用空间分布集散程度计算公式为:
式中,Qi为区位指数,fi为区域内第i种土地的面积,Fi为庆阳市第i种土地的面积。∑fi为庆阳市各种土地的面积之和,∑Fi为庆阳市各种土地的面积之和。表4为2009年庆阳市耕地区位熵 (见表2)。
表2 2019年庆阳市耕地区位熵及百分比
洛伦茨曲线上,越接近绝对均匀线,曲线离差越小,表明该地类在全区分布越均匀;反之,离绝对均匀线越远,曲线离差越大,表明该地类在全区分布差异越大,即分布相对分散。图1为2009年庆阳市各土地利用类型洛伦茨曲线:
图1 2019年庆阳市各土地利用类型洛伦茨曲线图
图1中2019年的土地地利用类型的洛伦茨曲线上所反映的情况,反映了庆阳市土地利用类型分布主要与地形地貌、气候及地区经济发展差异有关这一现象。2019年的林地、园地的曲线偏离绝对均匀线较远,这反映了这一区域分布情况较为集聚,即某些区县这两种用地类型的数量所占比重高于其他区县的平均水平。
从文中分析可知,庆阳市土地利用类型的空间分布及其时间变化均具有不均衡性,在空间上林地、园地与草地分布不均衡,说明社会自调能力在加强,未利用土地及耕地分布相对较为均衡,说明社会的自调能力在减弱。在时间上,近十年来,耕地与草地分布趋向均匀,而建设用地分布趋向分散。总体可知庆阳市土地利用类型结构布局差异导致的原因是地理位置、地形地貌和经济发展差异综合影响的结果。
1)从庆阳市土地利用情况分析来看,庆阳市土地布局较为分散,应加强耕地保护力度,提高建设用地自身集约利用程度,可以按照产业集聚,布局集中的原则将产业向各个经济区集聚,节约集约利用土地。
2)应用直观的图表、曲线以及抽象出来的基尼系数简单扼要的揭示了庆阳市近10年的土地利用数量及其空间结构的变化,为庆阳市经济发展及全市土地布局规划提供科学依据。