漓江流域土地利用变化及与旅游发展关系研究

罗 楠，滕耀宝，胡金龙，王影雪，李丽萍

(桂林理工大学 旅游与风景园林学院，广西 桂林 541004)

自20世纪90年代《土地利用/覆盖变化科学研究计划》发布以来，土地利用变化一直是全球环境变化的重要研究领域和热点[1-3]。土地利用变化不仅引起系列生态环境效应，而且对地方经济发展具有重要影响。国内外已有相关研究主要集中于土地利用变化的时空特征[4-6]、驱动机制[7-9]、模拟预测[10-11]以及生态效应[12-14]等方面。自2009年12月国务院出台《国务院关于加快发展旅游业的意见》以来，国家促进旅游业发展的相关政策措施不断推出，很多地区旅游业成长为地方经济的支柱产业。旅游活动的开展必然带来旅游设施用地需求的增加，引起土地利用类型间的转化，进而影响区域各种生态过程[15-16]，探讨土地利用变化与旅游业发展的关系对合理利用旅游资源具有重要意义[17]。目前针对土地利用变化的研究多以单一城市为主，重点探讨变化特征及影响因素，成果较为丰富，但对流域为单元的典型旅游目的地区域研究较少，定量探讨土地利用变化与旅游发展关系的研究较为薄弱。漓江流域旅游产业早已成为国民经济的支柱产业[18]，40多a来流域内旅游开发建设强度持续加大，各土地利用类型间转化明显，旅游发展与土地资源保护间矛盾日益凸显。本研究基于Landsat 时序遥感影像，解译获取1973-2016年土地利用数据，结合旅游业相关统计资料，采用转移矩阵、相关性分析等方法，定量分析40多a来漓江流域土地利用变化以及与旅游发展的关系，以期为漓江流域土地管理和旅游资源合理利用提供科学依据。

1 研究区概况

漓江流域位于广西东北部，主要包括桂林市区、阳朔县全部乡镇、兴安县、灵川县大部分乡镇以及资源县、平乐县少部分区域，总面积5 837.93 km2。漓江属于珠江水系，发源于兴安县华江瑶族乡的猫儿山北侧，终点为平乐三江口，干流全长164 km。漓江流域整体呈北高南低、中间低四周高的狭长带状分布，中下游属于典型的喀斯特岩溶地貌，具有很高的观赏价值，属中亚热带季风气候区，气候温和，植被覆盖度高，类型丰富多样。1973年桂林成为首批对外开放的旅游城市，漓江流域成为中国最早发展旅游业的地区之一，经过40多a的发展，现已成为世界知名旅游目的地，有国家4A级及以上景区28处，旅游产品丰富多样，旅游产业发达，2016年漓江流域各县区共接待游客4 146.67万人次，旅游总收入419.2亿元，占区域GDP的42.9%。

2 材料与方法

2.1 数据来源与处理

采用的主要数据有：1)漓江流域4期Landsat遥感影像，分别为1973(MSS)、1986年(TM)、2001年(TM)、2016年(OLI)；2)漓江流域各县土地利用现状图及Google影像图；3)兴安、灵川、阳朔、桂林市内各区统计年鉴(1973-2016年)，考虑到2000年之前桂林绝大部分旅游活动集中于流域内的桂林市区、阳朔县等地，加之2000年之前的统计数据较为笼统，1973、1986年漓江流域的旅游数据用桂林市旅游数据替代；4)漓江流域各县旅游发展规划、土地利用规划以及其他相关区域规划。结合实地调研，利用ERDAS9.3平台，对4期遥感影像进行解译，划分土地利用类型，经计算总体分类精度均>85%，满足本研究需要。

2.2 土地利用动态度

土地利用动态度主要用来反映各土地利用类型在时序上的变化差异[19-20]。单一土地利用动态度(K)用于表示单位时间内土地利用变化的比率，综合土地利用动态度(LC)用于反映研究期内整体土地利用类型转化的程度。计算公式如下[21]：

(1)

(2)

式中：Ua，Ub—分别表示同一土地利用类型变化前后的面积；LU—漓江流域总面积；ΔLUi-j—第i类土地利用转化为非i类土地利用的总面积；T—研究时长。

2.3 土地利用转移矩阵

土地利用矩阵能够直观反映某一时段内不同土地利用类型间的转移方向和数量，有利于深入剖析土地利用变化过程。本研究利用ERDAS 9.3中的MATRIX分析功能，统计不同时段各土地利用类型的转移情况，分析土地利用类型转移与旅游发展的关系。

3 结果与分析

3.1 土地利用空间变化

研究期内漓江流域不同土地利用类型空间分布格局整体稳定，但分布范围变化较大(图1)。林地主要集中在流域北部和东部的高海拔地区，分布范围不断向低海拔的河谷地带扩展。耕地主要分布在中下游地势平缓的河谷地带，被林地等其他用地类型不断嵌入侵占，范围不断收缩。建设用地主要集中于桂林市区以及阳朔、兴安、灵川等县城驻地，围绕主要镇区呈面状扩展，桂林市区的扩张最为显著。水域的分布相对稳定，大面积水体主要为漓江、甘棠江、桃花江、遇龙河以及青狮潭水库等，后期小面积水体以及部分湿地为开发建设所侵占。草地主要离散分布在坡度较大的山地、水陆交接地带，后期部分坡耕地转变为草地。未利用地零散分布在河岸地带、石漠化地区、采石场以及城镇周边，数量少、转化频繁。

图1 漓江流域土地利用分布Fig.1 Land use distribution of Lijiang River basin

3.2 土地利用数量变化

由表1可以看出，林地一直是流域内占比最高的土地利用类型，耕地居次，研究时段内二者合计占比均超过90%，其他土地利用类型面积较少。40多a来漓江流域林地面积持续增加，由1973年的4 064.44 km2增加为2016年的4 643.84 km2，净增579.40 km2。耕地呈现相反的变化趋势，面积不断减少，净减少748.73 km2，超过1/2转化为非耕地，主要为城乡建设、旅游开发以及林果种植所占用。受城镇化、旅游景区开发等因素驱动建设用地持续增加，由1973年的58.12 km2增加为2016年的241.64 km2，净增3.16倍。水域面积波动下降，整体小幅减少7.42 km2，由城乡建设以及农林业生产活动侵占引起。草地先减少后增加，对比土地利用类型发现，前期增加主要由垦荒用于林果及粮食种植引起，后期主要由农民外出务工以及参与旅游经营活动带来耕地撂荒引起。未利用地不断增加，但1986年后增幅变大，主要由水位变化、开山采石等引起。

表1 漓江流域1973-2016年土地利用面积特征Table 1 Land use types area in Lijiang river basin

3.3 不同时段土地利用变化

从不同时段变化量来看(表2)，3个时段林地面积的增加量由小到大，分别为：1973-1986年<1986-2001年<2001-2016年，随着时间推移增幅不断扩大，这与后期退耕还林、石漠化治理等措施力度不断加大相关；耕地在不同时段均快速减少，后期降幅成倍扩大，2001-2016年减少达433.53 km2，为1973-1986年的4.4倍；建设用地持续快速增加，后期增速明显加快，2001-2016年净增119.28 km2，为1973-1986年增量的5.6倍；水域3个时段呈现先增加后持续减少的变化趋势；草地在1973-1986、1986-2001年均有减少，2000-2014年快速增加；未利用地不同时段均有增加，1986-2001年增加量最大。

由表2可以看出，不同土地利用类型单一动态度差异明显，建设用地动态度快速增加， 2001-2016年动态度为6.50%，远高于其他土地利用类型，这与漓江流域内不断增加的城镇扩张、旅游开发等活动有关。水域的动态度前期维持较低水平，后期小幅度减少；林地的动态度较小，整体上保持稳定，但由于基数大，面积的增量大；耕地动态度持续增加，2001-2016年具有最高的动态度，面积大幅减少；草地动态度前期减少，后期快速增大，表明草地稳定性差，变化频繁。土地利用综合动态度呈现先减少后增加的变化趋势，1973-1986年和2001-2016年具有较高的综合动态度，前期较高的动态度主要由大面积的农林种植结构调整引起，后期主要由城镇化和不断强化的旅游活动引起。

表2 漓江流域1973-2016年土地利用动态度Table 2 Land use dynamic degree in Lijiang river basin during 1973-2016

3.4 土地利用变化与旅游发展关系

3.4.1 土地利用变化与旅游业发展相关性分析 利用SPSS23.0 软件，对旅游关键指标与不同地类面积进行相关性分析(表3)。由表3可以看出，建设用地与游客人数和旅游总收入呈显著正相关，对比土地利用类型图中建设用地增加的区域(图1)，可以发现伴随旅游经济的快速发展，为满足游客需求，需要不断增加建设用地来构建和完善吃、住、行、游、购、娱等旅游基本元素，同时建设用地的增加对提升区域旅游总收入具有明显的驱动作用，后继旅游开发中，可以针对旅游建设用地，出台相关政策措施优先保证用地的供给，但要避免建设用地的无序扩张。耕地、水域与游客人数和旅游总收入呈显著负相关，对比土地利用类型图中二者减少的区域，可以发现伴随游客人数和旅游收入的增加，受景区建设、旅游服务设施以及基础设施建设影响，耕地和水域不断被建设用地侵占而持续减少，在后继旅游开发过程中要加强基本农田和水域的保护，尤其自然河道、湿地等，不能受经济因素驱动，而侵占自然水体。

表3 各土地利用类型与旅游业关键指标相关性分析Table 3 Correlation analysis of land use types and key tourism indicators

3.4.2 不同时段土地利用变化与旅游业发展关系 根据漓江流域不同年份游客接待量，结合不同时期影响旅游发展的重要国家政策以及主要景区建设完成时间，同时参考相关文献[22-23]，将其旅游发展历程划分为3个阶段：起步探索阶段(1973-1986年)、初现成效阶段(1986-2001年)、旅游大发展阶段(2001-2016年)，不同时段土地利用变化情况与旅游发展紧密相连。

1)1973年5月，经国务院批准桂林成为我国最早开展涉外旅游的城市之一，旅游开展初期基础设施落后，接待能力十分有限，没有形成独立的旅游产业，旅游活动开展主要集中于桂林市区、阳朔县城以及漓江精华段。此时段旅游开发建设集中于漓江中下游区域的桂林市区、阳朔县城，重点对城市内公园进行改造扩建、古建筑修缮以及滨水码头建设，如七星公园、芦笛公园、阳朔古榕公园、漓江码头等项目。由表4可以看出，1973-1986年耕地大量减少，主要流向为林地，面积高达298.52km2，由占用耕地种植毛竹、杉木、桉树等经济林以及果树引起，另外18.99 km2耕地转为建设用地，对比土地利用类型图发现(图1)，转化主要发生在村落、乡镇临近区域以及部分景点附近。林地的转移面积也很大，仅次于耕地，分别有189.49 km2和87.87 km2流向耕地和草地，主要由毁林开荒和林木采伐引起。建设用地增加的部分主要来自耕地和林地的转化，另有2.94 km2和1.51 km2的原建设用地因村居废弃后复垦变为林地和耕地。水域主要被转化为林地、耕地和建设用地，由填水造陆用于农林业生产及城市建设侵占等引起。草地主要向林地和耕地转移，面积合计为135.07 km2，由开荒种植林果和农作物引起。总体而言，1973-1986年漓江流域旅游处于起步探索阶段，旅游活动开展的范围十分有限，游客量很少，旅游活动单一，以漓江游览为主，旅游服务设施配套建设少，土地利用变化主要受大规模农林业活动的影响。

表4 1973-1986年土地利用转移矩阵Table 4 Transfer matrix of land use (1973-1986)

2)1986-2001年，1986年桂林被列为“七五”期间全国7个旅游重点建设城市之一，此时段旅游景区开发初具规模、旅游产品类型逐渐丰富，旅游业地位不断提升，但旅游产业体量不大，旅游开发建设活动集中于漓江中下游区域的桂林市区、阳朔县，并不断向漓江中上游扩展，如灵川大圩古镇、兴安猫儿山生态旅游区等项目。由表5可以看出，1986-2001年耕地转移面积最大，向外转移的比例较上阶段明显增加，受大面积经济林、果园种植影响331.24 km2耕地流向林地，受城乡建设、旅游景区开发、旅游配套设施建设影响，30.09 km2耕地转化为建设用地，对比该时段土地利用类型图可以发现景区、新建道路、城镇周边等区域部分耕地被占用，31.82 km2耕地变为草地，归因于农民参与旅游开发活动和外出务工带来的土地撂荒。林地转化为耕地和草地的面积分别为154.52 km2和58.32 km2，说明农林种植结构调整以及林地采伐较为剧烈。建设用地相对比较稳定，4.06 km2和2.59 km2的面积转化为林地和耕地，归因于老旧房屋废弃后宅基地被再次开发利用。草地主要去向为林地和耕地，由开荒进行农林种植引起；未利用地转化频繁，合计转化为其他土地利用类型的面积超过50%。此时段旅游活动较上一阶段明显加强，旅游开发使建设用地需求增加，部分林地、耕地等地类被转化为建设用地，由于此时段旅游产业规模仍较小，对土地利用类型间的转化影响有限，漓江流域内大面积耕地、林地相互转化带来的种植结构调整以及村落、乡镇、核心景区持续开展的点状建设活动是此时段土地利用变化的主要影响因素。

表5 1986-2001年土地利用转移矩阵Table 5 Transfer matrix of land use (1986-2001)

3)2000年后，随着桂林建设现代化国际旅游城市目标的确立，特别是2009年桂林获批国家旅游综合改革试验区，2013年桂林国际旅游胜地正式启动建设和《桂林旅游产业用地改革试点总体方案》获国土资源部批复，漓江流域旅游业进入了高速发展期。此阶段旅游开发建设活动在整个流域全面展开，新建或改造升级国家4A级及以上景区24处，流域各县区均有分布。伴随漓江流域旅游产业大发展，2001-2016年间不同土地利用类型均发生较大程度转化(表6)。林地的增加主要来自耕地和草地的转入，其中耕地转移面积高达435.11 km2，主要发生在漓江河谷地带和低海拔坡地，由葡萄、沙糖桔、金桔等大规模种植、城镇周边以水果采摘为特色的乡村旅游以及退耕还林引起，另外91.34 km2草地转化为林地，主要由封山育林、中下游地区的石漠化综合治理引起。建设用地的增加主要来自对耕地和林地的占用，二者转入的面积分别为：69.54 km2和43.78 km2，另外有4.96 km2水域转入，对比土地利用类型图可以发现建设用地增加发生在景区景点以及城镇周边，主要由景区景点开发、旅游基础设施和接待服务设施建设以及阳朔、兴安等地的旅游城镇化引起，另外桂林旅游产业用地改革试点也对其他用地转化为建设用地起到一定的促进作用。草地的增加主要由林地和耕地的转入引起，由经济林采伐和交通不便地区的耕地撂荒引起。耕地转移的主要去向为林地、建设用地和草地，与前述主要土地利用类型的转入相一致，种植结构调整和建设用地侵占是其大量减少的主要原因；水域中有6.95 km2和2.15 km2转化为林地和未利用地， 4.96 km2的水域由旅游景区及配套设施建设所侵占；未利用地主要转化为林地和建设用地，由漓江沿岸采石场植被恢复和旅游服务设施建设引起。整体而言，2001-2016年漓江流域旅游产业受益于国家层面给予桂林的政策支持和垄断性的山水旅游资源，成长为漓江流域的主导产业，漓江流域土地利用变化与旅游产业发展显示出较强的相关性，耕地等土地利用类型转化林地和草地，构筑了旅游产业发展所需要的绿色生态环境基底，景区景点开发、旅游设施建设以及兴安、阳朔等地的旅游城镇化使耕地和林地等其他类型用地转化为建设用地。

表6 2001-2016年土地利用转移矩阵Table 6 Transfer matrix of land use (2001-2016)

4 结论与讨论

40多a来林地一直是漓江流域主要土地利用类型，集中分布在流域北部和东部高海拔地区，面积持续增加；耕地主要分布在漓江河谷地带，面积快速减少；建设用地围绕主要镇区呈面状扩展，面积持续增加，归因于城镇化、旅游景区开发等因素影响；水域面积波动下降，整体小幅减少；草地零散分布于低山坡地、水陆交接地带，先减少后增加。林地、建设用地、未利用地随着时间推移增幅不断扩大，耕地在不同时段均快速减少，2001-2016年降幅明显增大，上述变化趋势与2000年后流域内不断增强的城镇化和旅游开发活动相一致。不同时段建设用地均具有最大单一动态度，远高于其他土地利用类型，综合动态度呈现先减少后增加的变化趋势，1973-1986年和2001-2016年具有较高综合动态度，前期较高动态度主要由大范围的农林种植结构调整引起，后期主要由城镇化和不断强化的旅游活动引起。

漓江流域土地利用变化与旅游业发展密切相关。游客人数和旅游总收入与建设用地呈显著正相关，表明伴随旅游经济快速发展，旅游设施用地需求不断增加，对提升区域旅游收入具有明显的驱动作用，游客人数和旅游总收入与耕地、水域呈显著负相关，表明伴随游客人数和旅游收入的增加，耕地和水域不断被旅游设施用地侵占而持续减少，在后继旅游开发过程中要加强基本农田和水域的保护，尤其是自然河道、湿地等。土地利用变化与旅游产业呈现较强的相关性，1973-1986年漓江流域旅游活动单一、游客数量少、开发建设强度低，土地利用变化主要受大范围粮食种植和林果经营影响。1986-2001年漓江流域旅游产业体量仍不大，土地利用变化的主要影响因素为大面积种植结构调整和城乡建设活动，2001-2016年旅游业发展为地区主导产业，受景区景点开发、旅游设施建设以及阳朔、兴安等地的旅游城镇化影响，大量耕地和林地等其他类型用地转化为建设用地。研究区域以山地为主，采用的Landsat遥感影像分辨率较低，加之旅游用地在物理特性上并没有显著特征，研究中将土地利用类型按照大类进行了划分，未对旅游用地类型进行独立细分，对研究结果具有一定影响。下一步研究中可以选用高分辨遥感影像，细化旅游用地类型，深入研究旅游产业与土地利用间的互动关系。