基于普定县水母河流域万亩大坝农业土地利用时空变化研究

张庆军，施永斌，刘 丹，陆晓娟

（1.贵州省安顺市普定县蔬菜生产管理站，贵州 安顺 561000；2.贵州省安顺市普定县农业经营管理站，贵州 安顺 561000；3.贵州省安顺市普定县土壤肥料工作站，贵州 安顺 561000；4.贵州省安顺市普定县水务局，贵州 安顺 561000）

土地利用/土地覆被（LUCC）现在是全球气候、环境变化研究时刻关注的热点。它是自然环境和人文环境的相互作用的最直接表现，并且还是社会经济活动和自然生态过程中的纽带；现如今，有大量的学者专家都在开展对土地利用变化的研究工作，并且研究土地利用的工作逐渐深入到各个方面，例如，吴骁骁等，研究旅游业对古镇土地利用的影响；包小凤等；研究城镇化扩张的土地利用变化；何丹等，研究流域随时间变化的土地利用演变；王红营等，研究农业发展的土地利用变化等；概括的来说，大量专家学者针对西南喀斯特地区也做了这方面的土地利用变化研究，主要集中于城市地区、典型流域的土地利用变化模拟、石漠化治理土地利用变化及岩溶地区土地利用变化。而较少针对西南地区贵州省万亩大坝（相当于平原、盆地）的土地利用变化进行研究。

普定县是传统农业县城，优化坝区土地利用，在一定程度上减少在开发利用中对环境的多重破坏，因此，本研究对带动万亩大坝区域发展具有一定的参考意义。本研究以Geogle地球中获取普定水母河流域万亩大坝2011~2021年两期高分辨率影像图为例，研究其农业土地利用变化，为坝区发展提供一定的参考依据。

1 研究区域概况

普定水母河流域万亩大坝隶属贵州省普定县（距普定县城15km，以前是县城所在地）境内，是贵州省的著名大坝，万亩大坝由12个分坝组成，因大坝面积有三万多亩，所以使得在普定本地有“金盆”的美誉。普定水母河流域万亩大坝曾经是一个高原湖泊，在地质巨变之后，地势就变得平坦且开阔，土层也变得深厚且肥沃。根据2021年贵州省对33.33hm以上坝区统计来看，该大坝有耕地2296.48hm，涉及人口数385766人，其气候属于亚热带温暖湿润性气候，年平均气温15.7℃，年降雨量1211mm，从而气候特点是温和湿润；该地盛产的农作物有水稻、玉米、冬小麦与油菜等；因农作物产量受降雨量影响小，就是所谓的旱涝保收，所以普定万亩大坝是贵州省高原上的最大米粮基地之一。研究区是水母河流域，其中包括化处镇，定南街道，穿洞街道，猫洞苗族仡佬族乡，白岩镇，马官镇一部分，研究区的土地利用结构归于耕地-建设用地主导型一类。此外，多条省级道路经过坝区。

2 研究数据与方法

2.1 研究数据来源

在Geogle地球下载普定波玉河流域2011年0.53m、2021年0.53m分辨率的遥感影像图为基本数据源，通过查找2011年及2021年贵州省农情系统，得出该地区这10年来土地利用变化。

2.2 研究方法

在Geogle地球下载普定水母河流域2011年0.53m、2021年0.53m分辨率的遥感影像图为基本数据源，通过查找2011年及2021年农情系统，再结合贵州省的万亩大坝土地利用的特点，加上需要考虑数据合理利用基本研究目标，因此把水母河流域的土地利用分为6种类型分别为建设用地、农田、水域、林地、交通用地和其他用地。（如表2.1）。

表2.1 土地利用分级类型

研究土地利用变化的三个重要内容是土地利用时间与空间位置上的变化、土地利用变化的类型、土地利用变化的程度。通过这三个研究内容，是对土地利用变化后的后果有利于评估，并且有利于预测未来土地利用的趋势。

（1）通过查找农情系统分析

在软件中将水母河流域2011年、2021年0.53m的分辨率两期遥感影像图叠加，可以分析土地利用时间与空间位置上的变化，图上显示变化范围越多，说明土地利用变化越大，并且可以获取本研究需要的基本数据。

（2）土地利用变化重要性指数

利用土地利用变化的重要性指数（Ci），可以筛选出土地变化的主要变化类型。其计算公式（2.1）、（2.2）式。

在式中，Ci代表的是第i种土地变化类型的重要性指数，取值范围在0~1之间，并且值为百分数；Ai代表的是第i类土地变化的面积，单位是平方千米（km）；A代表的是研究区各类的土地变化面积的和，单位是平方千米（km）。Ci值越大，那就表明第i类土地变化越是占在众多类型中主导地位。

（3）土地利用变化面积比重

土地利用变化面积比重（D）指各种类型土地变化面积的总和比上研究区总面积，其比值是百分数，所以称该比值为比重，该比重用来解释分析研究区的土地利用变化的程度。计算公式见如（2.3）。

在式中，D代表的是研究区土地变化面积的比重，取值范围在0~1，并且值为百分数；A代表的是研究区各类的土地变化面积的和，单位：km，计算公式同上式（2.2）；S代表的是研究区的面积，单位：km。D值越大，那就表明研究区的土地利用变化的程度越是剧烈。

3 结果与分析

3.1 研究区域土地利用演变总体情况

将获取的2011年、2021年普定水母河流域万亩大坝土地利用变化分析统计，获取到研究区2011~2021年土地利用两年各分类的面积（如表3.1）。

从表3.1可以看出，研究区的土地利用主要变化在万亩大坝上，并且主要分布在原城关镇周围，建设用地一类型变化最为明显且面积增加（表3.1）；其总体变化特征为城关镇中心向四周扩展变化，水母河流域的中部地区利用变化大，四周变化相对较小。

3.2 坝区时间上的变化特征

在表3.1中农田在2011~2021年的面积变化是最大的，2021年面积比2011年面积减少6.56km减少的面积占2011年的比值是10.08%；其次是建设用地，2021年面积比2011年面积增加3.69km增加的面积占2011年的比值67.23%；

表3.1 2011年、2021年各类土地利用面积变化

由表3.2看出研究区的变化面积是14.5km该土地变化面积占研究区总面积的比重为7.6%；在表3.2中根据重要性指数一项指标从大到小排序土地利用变化类型，农田〉建设用地〉林地〉水域〉交通用地〉其他用地，根据排序可看出农田土地利用变化占主导，重要性指数（C%）为44.97%；其次是建设用地土地利用变化占主导，其重要性指数（C%）为25.29%；再次就是林地土地利用变化占主导，其重要性指数（C%）17.8%；水域、交通用地和其他用地重要性指数都较低。7类土地利用变化类型中，农田与建设用地变化的重要性指数之和已经达到70.26%，可见在研究区中农田与建设用地从2011~2021年面积增减变化最大。

表3.2 2011年-2021年土地利用变化

3.3 坝区土地利用变化程度

由式2.3得出，普定水母河流域万亩大坝土地利用变化的面积的比重为4%。虽然从数字中看研究区土地利用变化不剧烈，但是因研究区是水母河流域，面积基数较大，使得万亩大坝面积变化相对较小，但从图3.2中，可看出普定水母河流域万亩大坝中部的土地利用变化是较为剧烈的，四周变化相对较小；因此，图表相结合推断出普定水母河流域万亩大坝坝区土地利用变化程度较大。

4 结论

通过查农情系统与土地利用变化重要性指数、农业土地利用变化面积比重公式进行对普定水母河流域万亩大坝坝区土地利用研究，研究结果表明：（1）在2011~2021年普定流域统计表中，流域中心土地利用变化明显，其变化最明显的是建设用地的增加与农田的减少；其次明显的是交通用地的增加。（2）在2011年、2021年各类土地利用变化表中，农田面积变化最大且在减少，其次就是建设用地面积变化较大且在增加。由此可见，农田面积的明显减少大部分是被建设用地所占用，表明普定水母河流域万亩大坝坝区土地利用变化主要是农田与建设用地的增减变化。（3）在2011~2021年土地利用变化表中，根据Ci从大到小排序土地利用变化类型，农田〉建设用地〉林地〉水域〉交通用地〉其他用地；表明农田一类型土地利用变化面积在土地利用中占主导地位，其次是建设用地。（4）研究区的土地利用变化的面积的比重为4%，并且结合表3.2分析，得出普定水母河流域万亩大坝的土地利用变化较大。

由以上结论表明，随着时间的推移，经济不断发展，贵州稀有的坝区面积在逐年缩小。贵州属于山区，坝区对于贵州人民来说是一个粮食生产的重要功能区，坝区面积的减少，将影响粮食安全，同时也会影响坝区生态环境。准确掌握和摸清坝区土地利用现状及农业基础设施、社会经济等基本情况，对确保粮食安全的前提下，扎实推进贵州山地农业产业结构调整、巩固提升脱贫成效推动乡村振兴提供参考。