哀牢山北段山地土地利用/覆盖的时空变化研究

摘要

随着全球经济的发展和人口压力的加剧，人类对山地开发的速度一直处于持续增长之中，这加重了山地生态环境的压力和退化。山地土地利用/覆盖变化作为山地生态环境变化的重要方面和主要因素，已受到研究者的广泛关注。 本文选择滇中哀牢山北段作为研究区域，以1974年MSS影像，1987年TM影像和2003年ETM影像为主要数据源，运用“3S”技术，并结合统计分析，探讨研究区1974～1987年、1987～2003年间土地利用的时间和空间(坡度、坡向、海拔）变化规律，并分析了研究区内的自然保护区及其周边土地利用/覆盖变化特征，以期为山地土地资源的可持续利用和生态保护等方面提供依据。主要研究结果为：从时间变化上看，1974～2003年间，哀牢山北段各土地利用类型发生了很大的变化。两个时段(1974～1987年和1987～2003年）内有林地都是该区域的优势地类，但这种优势正在逐渐减弱，1974年～2003有林地的面积从266076hm2下降到240249 hm2。旱地在1974～1987年期间面积净增加40217hm2，其面积增加主要来源于对森林的砍伐，而在1987～2003年期间净减少27827hm2，主要变为水田、有林地和灌木林。荒草地的变化趋势和旱地相反，在1974～1987年期间面积净减少39224hm2，主要变为有林地、水田和旱地，而在1987～2003年期间净增加8864hm2，主要来源于旱地。水田和灌木林在两个时段内都增加。受到人类的强烈干扰，该地区的景观多样性和均匀度持续增加，优势度不断下降，土地利用朝着破碎化、多样化和均匀化的方向发展。从空间变化上看，土地利用变化主要集中在海拔2000m以下以及坡度15°～35°的区域。表现出：总体上随着海拔和坡度的上升，人类干扰程度的减小，有林地的面积所占比重呈增加的趋势，而耕地、建设用地则呈减少的趋势。不同宏观坡向上的土地利用结构、方式及变化存在着较大的差异：1974～1987年，东坡和西坡上土地利用变化的主要共同点是荒草地和有林地减少，耕地大幅度扩展，不同点在于西坡灌木林的面积增加，而东坡灌木林的面积减小，1987～2003年，两个坡向上土地利用变化的主要共同点是灌木林和荒草地大量增加，耕地大量缩减，不同点是西坡上有林地减少，而东坡上有林地增加。1974年和1987年，东坡的土地利用结构的复杂性较西坡大；2003年，西坡的土地利用系统结构的复杂性较东坡大。东西坡在海拔大于800m和坡度大于15°以上的区域，有林地所占比例基本上随着海拔的升高和坡度的增大，耕地则呈现出与有林地相反的趋势，这一规律性西坡比东坡表现更为明显。不同海拔高度和坡度范围内的有林地和耕地在不同时段内的变化在东坡和西坡上具有不同的特征。导致东西坡土地利用差异的主要因素是自然条件、社会经济和国家政策。对自然保护区及周边的土地利用/覆盖特征进行分析，结果表明，1974～1987年，保护区内有林地减少1.03％，旱地、水田分别增加789.39％和97.50％；保护区周边的森林被大量砍伐，并向保护区“蚕食”；受人类的强烈干扰，保护区及其周边的土地利用动态度都很高；1987～2003年，保护区内的有林地增加0.66％，旱地、水田分别减少63.36％和17.34％，保护区及其周边的土地利用动态度与1974～1987年相比有大幅度的下降。但在1974～1987年和1987～2003年期间保护区内和周边的景观破碎度呈现不断上升的趋势，景观破碎化严重，这将会深刻地改变该地区的生态过程。