贵州省陡坡林地变化特征分析

郭川洪，陈思盈，徐 晶，安徐朋，侯佳威，郭碧俊

（1.贵州三蒲设计院有限公司，贵州 贵阳550081；2.贵州理工学院建筑与城市规划学院，贵州 贵阳550003）

林地是我国西南山区陡坡主要的土地利用类型，它是山区自然资源的重要组成部分。山区作为我国人类活动影响的重要区域，其陡坡林地深受各种人类活动干扰，这深刻影响着山区生态安全[1]。研究陡坡林地变化对陡坡林地利用和保护具有重要意义。

目前，国内外学者已对各地区的林地变化进行了研究，如张译等[2]分析了京津冀地区林地空间变化。刘洋等[3]分析了新疆阿尔泰山天然林保护工程林地变化。张丽[4]分析了吉林市林地景观变化。研究方法主要采用遥感制图、景观格局分析法、实地调研法等，如邵亚奎等[5]利用遥感技术分析了安徽省林地时空变化。郭少壮等[6]利用景观格局分析法研究了秦岭地区林地景观变化。王群[7]利用实地调研法研究了吉林省柳河县林地变化。贵州省是我国典型喀斯特山区，其森林资源十分丰富[8]。然而，近几十年来，在自然和人文因素影响下，贵州省林地资源明显变化[9]，但其陡坡林地的变化如何尚不清楚。因此，以贵州省为例，分析陡坡林地变化特征，以期为贵州林地资源保护提供科学参考。

1 数据来源与方法

1.1 数据来源

贵州省林地数据来源于1995年、2005年和2015年全国土地利用数据，该数据是以Landsat TM/ETM/OLI 遥感影像（30 m 分辨率）为主要数据源，采用人机交互目视解译的方法得到土地利用数据。该数据将林地分为有林地、灌木林地、疏林地和其他林地，其他地类包括耕地、草地、建设用地、水域和未利用地。该数据精度较高，可以满足研究需要。DEM 数据来源于地理空间云平台提供的贵州省30 m 空间分辨率的SRTM 数据

1.2 研究方法

（1）陡坡划定

陡坡界定为坡度大于25°的区域，基于30 m 精度的贵州省DEM 数据，利用ArcGIS 软件的空间分析工具，得到贵州省陡坡区域。

（2）地貌划分

参考相关文献[10]，利用ArcGIS 技术，将贵州省划分为喀斯特峡谷、喀斯特盆地、峰丛洼地、喀斯特高原、喀斯特槽谷和非喀斯特区6 种地貌区。

（3）转移矩阵分析

基于1995年、2005年和2015年3 期贵州省陡坡土地利用数据，利用ArcGIS 软件的空间叠加功能，分析不同地类之间转移变化，得到不同时期土地利用转移矩阵，进而分析林地之间及林地与其他地类之间转移特征。

2 结果与分析

从1995-2015年来看，贵州省陡坡林地均以灌木林地为主，其次为有林地和疏林地，而其他林地占比例较低（见表1）。

表1 1995-2015年贵州省陡坡林地结构特征

1995-2015年间，贵州省陡坡林地总面积整体呈增加趋势，其中1995-2005年间呈下降趋势，而在2005-2015年间呈增加趋势。从不同林地类型看，1995-2005年、2005-2015年以及1995-2015年间贵州省陡坡有林地、灌木林地、其他林地的变化量与变化率均呈增加趋势，其中有林地和灌木林地变化量高于其他林地，但其变化率低于其他林地。2005-2015年陡坡有林地、灌木林地和其他林地的变化量与变化率均高于1995-2005年。3 个时间段贵州陡坡疏林地的变化量与变化率均呈下降趋势，其中1995-2005年的变化量和变化率均高于2005-2015年（见表2）。

表2 1995-2015年贵州省陡坡林地整体变化特征

1995-2015年间，除峰丛洼地和喀斯特槽谷外，贵州大部分地貌区的陡坡林地总面积变化量与变化率呈增加趋势，其中非喀斯特地区陡坡林地总面积增加突出。除非喀斯特地区外，1995-2005年贵州大部分地貌区的陡坡林地总面积呈下降趋势，而2005-2015年贵州全部地区陡坡林地总面积均呈增加趋势，其中峰丛洼地的陡坡林地总面积在1995-2005年下降突出，而喀斯特峡谷、喀斯特盆地、非喀斯特地区陡坡林地总面积增加幅度较大。从不同林地类型看，1995-2005年间，喀斯特峡谷、喀斯特高原、非喀斯特地区的陡坡有林地面积呈下降趋势，而其他地貌的陡坡有林地面积呈增加趋势。喀斯特峡谷、喀斯特高原和喀斯特槽谷的陡坡灌木林地面积呈下降趋势，而其他地貌的陡坡灌木林地面积呈增加趋势。除喀斯特盆地和峰丛洼地的陡坡疏林地以及喀斯特槽谷的陡坡其他林地外，其他地貌区的陡坡疏林地和其他林地面积均呈增加趋势。除喀斯特槽谷的陡坡疏林地和其他林地外，2005-2015年贵州大部分地貌区的陡坡各类林地类型面积均呈增加趋势，其中喀斯特槽谷的陡坡有林地和非喀斯特地区的陡坡灌木林地增加幅度明显高于其他地貌区，各地貌的陡坡疏林地和其他林地变化量均不大。1995-2015年除喀斯特峡谷和非喀斯特区的陡坡有林地、喀斯特高原的陡坡灌木林地、喀斯特盆地、峰丛洼地和喀斯特槽谷的陡坡疏林地、喀斯特槽谷的陡坡其他林地外，贵州各地貌区的陡坡各类林地类型面积均呈增加趋势（见表3）。

表3 1995-2015年贵州省陡坡林地在各地貌区变化特征

1995-2005年间，贵州省灌木林地和草地是陡坡有林地的主要来源，同时陡坡有林地也有较大面积转入草地。陡坡灌木林地增加的面积主要由疏林地和草地转入，而也有部分陡坡灌木林地转为耕地、有林地、疏林地和草地。陡坡疏林地增加的面积主要由耕地、灌木林地和草地补充而来，也有大量陡坡疏林地转为灌木林地和草地；2005-2015年间大量耕地和疏林地转为陡坡有林地，也有小部分陡坡有林地转为耕地、灌木林地、疏林地、草地、建设用地。陡坡灌木林地与耕地、草地之间相互转移突出。耕地是陡坡疏林地主要来源，而也有大量陡坡疏林地转为有林地。1995-2015年间，大量耕地、灌木林地、疏林地和草地转入陡坡有林地，也有部分陡坡有林地转为耕地、灌木林地、疏林地和草地。陡坡灌木林地主要由耕地、疏林地和草地转入，而陡坡灌木林地主要转移为耕地、有林地、疏林地和草地。陡坡疏林地增加面积主要来源于耕地和草地，陡坡疏林地减少的面积主要转移为耕地、有林地、灌木林地和草地。1995-2005年、2005-2015年和1995-2015年间贵州陡坡其他林地与各地类之间转移面积均较小（见表4）。

表4 1995-2015年贵州省陡坡林地与其他地类之间转移特征

3 讨论与结论

贵州省陡坡有林地和灌木林地呈增加趋势，这与罗笑等研究结果较为一致，这主要与贵州省实施退耕还林工程和石漠化治理工程有关[11]。此外，贵州不同地貌区陡坡林地变化的差异性，反映了人类活动强度的差异，如峰丛槽谷和峰丛洼地的陡坡人类活动强度较大，导致林地呈下降趋势，而其他地貌的陡坡林地则呈增加趋势。耕地、草地与林地之间转换面积较高，这反映了退耕还林等一系列生态保护政策的成效[1]。

除1995-2005年外，2005-2015年、1995-2015年间贵州省陡坡林地总面积呈增加趋势。有林地、灌木林地、其他林地在3 个时期均呈增加趋势，疏林地则呈下降趋势。2005-2015年、1995-2015年间贵州省大部分地貌区陡坡林地面积呈增加趋势，而1995-2005年则大部分地貌区陡坡林地呈下降趋势。耕地、林地、草地之间转移是贵州陡坡林地变化的重要特点，不同阶段林地之间以及林地与其他地类之间转移特征存在一定差异。