基于景观生态学的宁都县LUCC研究及驱动力分析

廖露莹，谢妍玥

（1.江西省赣州市宁都县气象局 江西，赣州 342800；2.江西省赣州市气象局 江西，赣州 341000）

景观生态学主要研究某一空间尺度范围内的景观格局与生态过程。景观格局作为景观生态学的重要概念，一般指大小和形状不一的景观板块在空间上的配置。土地利用格局在空间上表现为不同土地利用类型斑块的镶嵌体，具有典型的空间异质性和尺度依赖性。

在全球气候变暖、生态环境日益恶化的大趋势下，越来越多的人关注到LUCC的研究，但国内对区域LUCC的研究多为大区域大城市地区，而小区域LUCC的研究是大尺度区域研究的基础。赣江是长江重要的二级支流，纵贯江西省南北，宁都县是赣江的发源地之一，宁都的土地利用变化、生态环境状况与赣江的生态环境息息相关，因此，对宁都县土地利用格局景观的变化研究极为重要。基于3S 技术和景观生态学理论，通过采用2009 年10 月10 日与2016 年11 月3 日的两幅Landsat TM 遥感影像，利用ENVI/GIS软件制作了两幅宁都县地物分类图进行比较分析，通过分析土地覆盖变化的时空特征来分析宁都县经济、生态发展方式的变化，并对这一变化做驱动力分析。

1 研究区概况

宁都县位于江西省赣州市的东北部，约在26°05′～27°08′N，115°40′～116°17′E 之间，是典型的亚热带季风气候区，气候温和，四季分明，日照充足，雨量充沛，冬无严寒，无霜期长，也是典型的中国红壤区。境内北部多山，中部丘陵起伏。

宁都县总面积4053.16km，居江西省第三、赣州市第一，现辖24个乡镇。据2017年1月县政府统计资料，县内总人口已达83万，农业人口为主导。经济以农业为主，年产粮食30万吨以上，有着“赣南粮仓”的美誉。

2 土地利用景观格局变化及驱动力分析

2.1 土地利用景观格局变化特征

下图是用2009年10月10日与2016年11月3日的两幅Landsat TM 遥感影像，用ENVI/GIS 软件采用ROI/极大似然法制作的两幅宁都县地物分类图。将宁都县地物主要分为了水体、林草地、建筑用地和居民点、农田、未利用土地五类，从两幅图比较来看，整体都是林草地占了主要面积，大致占了70%～80%，这符合宁都县农业大县且经济发展以第一产业为主的实情。林地的增多主要来源于农田的减少，与图1 相比，图2 林草地面积大致增加了5%，而农田也大致减少了总面积的5%。另一个变化较明显的是建筑用地，在城市化快速发展的趋势下，图2的建筑用地面积比图1多了将近一倍，增多的部分主要是原县城的扩大和各乡镇集市区面积的扩大。水体面积呈现的是减少的趋势，这与全球变暖气候异常的大趋势分不开，但更多则来源于直接性的人类活动，如人口的增多，工农业用水的需要增多都在直接的消耗水资源。农田面积大比重的减少，这和外出务工群体的扩大有很大关系。未利用土地面积少有增加（图2中部地区的白色部分多为云量），主要分布在宁都县北部边缘。

图1 2009年宁都县地物分类图

图2 2016年宁都县地物分类图

转移矩阵是国内外通用的一种揭示土地利用/覆被类型间变化方向的方法，能够全面而具体地反映变化的结构特征和各类型之间转移的方向，矩阵中行列元素表达的意义十分明确，并且有明显的行列统计关系，通常以表格的形式给出，见表1：

由表1转移矩阵可得到两个时期土地利用及覆被的来源及构成，减少的耕地面积主要流向了林草地，为524.04 km；减少的林草地也主要流向了耕地，为212.01 km；水体的减少主要流向了林草地和农田，分别为52.35km和23.61km；建设用地面积增长的主要来源是耕地和林草地，分别为48.02km和25.88km；而未利用土地的增长来源主要是林草地，高达246.9km。从总体上看，耕地、林地和建筑用地之间的大量转移是宁都县LUCC 的主要特征，总而言之，大量农田转向建筑用地，而水域和农田为林草地面积的增加做了巨大贡献。

表1 宁都县2009～2016年土地利用/覆被转移矩阵（单位：km2）

2.2 土地利用景观格局变化的驱动力分析

土地利用变化是一个非常复杂的过程，驱动因素可以概括为自然系统和社会系统两个方面。本文主要从社会系统驱动力方面浅析LUCC 在时间和空间尺度上的驱动力。基于时空演变特征分析可以看出，宁都县2009～2016年间LUCC 驱动力主要来自于国家政策、水土保持、经济发展和人口增长等因素,而作用的方式不同,使得LUCC在时空尺度上有较大差异。

很明显，林草地和耕地面积在时间发展过程中始终是占主要比例，尤其是林草地，所占面积始终高达75%以上。尽管林草地面积的变化不如其他地物变化明显，但相对于2009年而言，7年后林草地面积还是有微量减少，未利用土地明显增加，这种土地覆被的变化主要来源于木材的砍伐，尽管国家已对商家、私人砍伐树木有明令禁止，但为了利益，实际商家私人贩卖木材的事例仍有很多，难以禁止。未利用土地面积的增多一方面来源于林草地减少带来的地面裸露，另一方面来源于人类开矿修建项目等没有进行土地修复带来的土壤生产能的退化以及滥用农药化肥等化学物质带来的土地污染致使土地生产能力的消失。当然，自然灾害也会带来暂时性的未利用土地面积的增加，研究区内多为丘陵地貌，多低山丘陵，典型的亚热带季风气候，夏季降水集中多暴雨，故该区域也是滑坡、泥石流多发地。通常滑坡、泥石流发生后会造成区域暂时性的荒芜状态。图1 与图2 中变化较大的是农业用地，耕地的明显减少映射了县城外出务工的人群增多，传统的农作经营的群体减少，这也符合当今社会发展的趋势。而水体面积呈现的是减少的趋势，这表现在团结水库面积缩小，梅江河水量的减少，区域内小河流的消失，这与全球变暖气候异常的大趋势分不开，但更多则来源于直接性的人类活动，如人口的增多，工农业用水的需要增多都在直接的消耗水资源。

3 结果与讨论

通过LUCC 图幅显示和矩阵结果分析，得出以下结论：耕地、林地和建筑用地之间的大量转移是宁都县LUCC的主要特征，具体表现为大量农田转向建筑用地和林草地，而水域和农田为林草地面积的增加做了巨大贡献，未利用土地面积总体较少，面积稍有增加。

从分析结果来看，农田的大面积减少映射了乡镇群体传统思想方式的改变，也带来了经济发展方式的转变，从农业经济到外来经济，工资收入增加，人均GDP也得到提升。但大量农民外出务工，也势必会带来许多社会问题，农村留守孩、城市住房交通资源等方面的负担，其中利弊，还需各位学者进行进一步的研究。宁都县素有“赣南粮仓”的美誉，大量的粮食出口是经济组成的重要部分，良田大量减少被征用为建筑用地，这也势必影响着出口地的粮食需求及物价等问题。良田一旦被征用转变为建筑用地，则不可逆，但人口在增加，对粮食的需要也在增加，剩余的次良田唯有提高机械化水平、提高单产量才能保证粮食的供给。随着气候变暖、人口增多、水污染水浪费等现象越趋严重，可利用水资源越来越少，水是生命之源，要从思想上改变人们的用水观念，大力宣传倡导节约用水、高效用水理念是政府需要做的。