第37卷第2期 内蒙古林业科技 Vo1.37 NO,2 2011年6月 Journal of Inner Mongolia Forestry Science&Technology Jun.201l 农林牧交错典型区近2O年的林地变化及其驱动因素分析 ——以阿鲁科尔沁旗为例 王海云,阿拉腾图娅,乌 敦 (内蒙古师范大学地理科学学院,内蒙古呼和浩特010022) 摘要:选择农牧交错典型区一阿鲁科尔沁旗,利用1980年以来的各典型时期的土地详查数据和遥感影像数 据,运用时间序列分析与比较方法、LUCC指数分析方法,对其近20年的林地变化过程进行分析,结果发现: 1985—2008年间,研究区林地面积增加11.295万hm ,林地动态度达2.32,林地已成为该旗仅次于草地的土 地利用重要类型;林地面积变化的空间差异显著,除天山镇外,其余10个镇(苏木)的林地面积均不同程度的 增加,其中变化较大的有天山镇和天山口镇。导致林地面积变化的主要驱动机制有退耕还林、造林绿化、城 市化、经济利益等社会经济因素。 关键词:林地;驱动因素;农林牧交错区 中图分类号:F301.24 文献标识码:A 文章编号:1007—4066(2011)02—42—04 Forestland Changes and Its Driving Factors in the Typical Region of Agriculture,Forestry and Husbandry in Recent Twenty Years —Taking Alukerqinqi as an example WANG Hai—yun,Alatengtuya,Wudun (College 0厂Geographical Science,Inner Mongolia Normal University,Hohhot 010022,China) Abstract:Choosing Alukerqin Qi as the research object,by use of land sifted data and the remote sensing data of various typical period since 1980。the changing process of forestland in recent twenty years have been analyzed u— sing the time deliver sequential analysis and the comparison method,the LUCC index analysis method.The results show:from 1985 to 2008,the forestland in the research area has increased 1 1.295 thousand hm ,the forestland dynamic degree is 2.32,and the forestland has become an important land use type next to the grassland in Aluker— qin Qi.The spatial difference of the forestland is remarkable,besides Tianshan Town,the area of forestland in oth— er ten towns has increased to different degrees,which Tianshan Town and Tianshankou Town has bigger changes. The main driving mechanisms to cause the area change of forestland are social economic factors like returning farm— land to forest,forestation greening,urbanization,economic interest and SO on. Key words:forestland;driving factors;agriculure forestry husbandry region 土地利用/土地覆被变化(LUCC)是全球变化 研究中的热点问题之一,又是自然与人文过程交叉 种自然区域中,北方农牧交错类型被列入我国 LUCC研究的优先领域之内 。在农林牧交错区, 最为密切的问题。1995年,国际地圈生物圈计划 (IGBP)和全球环境变化中的人文凶素计划(IHDP) 除耕地和草地2种主要土地利用类型外,林地也属 重要的类型之一。尤其是,对于荒漠化、土地退化13 益严重的农牧交错脆弱生态区来说,林业用地类型 共同拟定并发表了“土地利用/土地覆被变化科学 研究计划”,并且将其列为核心项目之一 。在各 的变化直接影响着区域生态安全、经济发展和人居 J 收稿日期:2010—12—09 基金项目:国家自然科学基金(40961034/D011004)资助 作者简介:王海云(1990一),女,内蒙古四子王旗人,在读本科生,研究方向:GIS专业。 通讯作者:阿拉腾图娅(1969一),女(蒙古族),内蒙古正蓝旗人,副教授,从事遥感与GIS方面的科研工作。 第2期 王海云,等:农林牧交错典型区近20年的林地变化及其驱动因素分析——以阿鲁科尔沁旗为例 43 环境质量。 生产的土地。本文参照的是2001年8月我国国土 林地是森林资源的重要组成部分和载体,是林 业生产发展的基础,是增强生态防护、实现国民经济 资源部颁布的《全国土地分类(试行)》中的土地利 用分类体系。该分类体系包括耕地、园地、林地、草 地、城镇村及工矿用地、交通运输用地、水域及水利 设施用地和未利用土地8个一级类。其中,林地分 可持续发展的根本与保障_3j。随着全球性环境变 化和人类干扰的增加,农林牧交错区林地受到严重 的影响,出现林地面积萎缩、树种减少、蓄积量下降 为有林地、灌木林、疏林地、未成林造林地、迹地、苗 圃以及林业生产为主业的林业企事业单位经营范围 等问题,并连带出水资源短缺、水土流失及干旱化加 剧、生态系统受损、生物多样性减少等一系列重要生 内的其他土地和县级以上规划的用于林业 态问题,引起学术界的广泛关注。随之,面向林地保 护与生态平衡的相关研究积极开展 J。总之,在 生态环境建设、退耕还林还草的背景下,对农林牧交 错区林地变化过程及其驱动因素进行研究,对当地 的人地关系协调与森林资源利用具有重要现实 意义。 l 研究区概况 阿鲁科尔沁旗位于内蒙古自治区中部,赤峰市 东北部,地处西拉沐沦河北岸,大兴安岭南端东麓, 属我国北方典型的农牧交错区。地貌地势表现为山 峦起伏、丘陵广布、平川狭长,总体为北西高、东南 低,海拔最高1 540 m,最低261 m,平均海拔430 m, 是大兴安岭中山山地向科尔沁沙地过渡带。该区属 寒温带性气候,年平均气温为5.5℃,极端最高 气温40.6 ̄C,极端最低气温一32.7℃,≥10℃年均 积温为2 900~3 400oC,年日照时数2 760—3 030 h,年均降水量为300~400 mm。因此,研究区自然 地理诸因素在空间分布上综合表现出逐渐更替的特 征,其生态环境具有显著的脆弱特征和分异规律。 在长期的社会经济发展过程和文化交流过程中,研 究区形成蒙古族为主体,汉族占多数,以牧为主,农 牧结合多种经济兼营的蒙古民族聚居的农牧业地 区。在土地利用上,该区有着较长的土地开发历史, 在土地资源开发与利用中,一直以来处于长期的盲 目、掠夺式开发状态下。该旗所处的大兴安岭南段 山地山前台地和山间河谷地带,因分布有多样的生 态系统和丰富的物种资源而成为科尔沁沙地北部的 天然生态屏障,是科尔沁沙地重要的水源涵养、防洪 调蓄和水源供给区域。在自然、生态环境上与我国 的其他地区有着很大的差别,是一个具有重要生态、 经济和学术价值的区域。因此,该区作为典型和具 有重要意义的研究区一直以来也受到关注。 2 研究方法 2.1林地分类 土地利用分类体系中,林地是指直接用于林业 生产的土地。 2.2数据源 本文所用的数据来自于1980—1985年间国家 统一部署的为《农业资源调查与区划》工作开展的 土地详查数据、1994年土地利用普查数据和2008 年全国第二次土地详查数据为主要数据源,同时参 考我国地面站2008年接收的5号和7号陆地卫星 最新TM图像4、3、2波段合成的标准假彩色影像数 据,为研究区林地现状空间分布研究提供图形基础。 2.3 LUCC指数分析方法 LUCC指数分析方法运用土地利用动态度分析 区域土地利用变化的速度和剧烈程度。土地利用动 态度可以定量描述区域土地利用变化的速度,也可 反映区域土地利用变化的剧烈程度,对比较土地利 用变化的区域差异和预测未来土地利用变化趋势都 具有重要意义。单一土地利用动态度可定量描述区 域一定时间范围内某种土地利用类型变化的速度和 强度,计算公式为 J: R: × 1×100% 』 式中://,。、//, 分别为研究期初及研究期末某一 种土地利用类型的面积;T为研究期时段长。当 的时段设定为年时,R值表示该研究区某种土地利 用类型的年变化率。 3 研究区近2O年的林地变化 3.1林地现状与分布格局分析 据全国第二次土地详查数据,2008年阿鲁科尔 沁旗林地面积为32.43万hm ,占全旗土地总面积 的24.49%;牧草地面积为77.469万hm ,占全旗土 地总面积的58.51%;耕地面积为12.945万hm ,占 全旗土地总面积的9.78%。农牧林占地比例达1 :5.98:2.50。林地已成为该旗仅次于牧草地类 型的第二大土地利用类型(图1)。 内蒙古林业科技 第37卷 1994年研究区林地面积从21.135万hm 减少至 城镇村 矿用地 15.667万hm 。但是从1994年开始,研究区林地面 积大幅增加,2008年达32.43万hm ,近20余年间 共增加11.295万hm 。土地利用动态度计算结果 反映了林地变化在时间尺度上具有阶段性特征。据 计算,1985—2008年的林地动态度为2.32,而1994 —2008年的林地动态度为7.64。这说明研究区近 20年的林地面积大幅增加还是在2O世纪90年代 以后。主要增加的二级分类林地有未成林造林地和 图1 2008年研究区土地利用结构图 Fig.1 Structure of land utilization of the study area in 2008 从林地空间分布格局看,该旗林地主要分布在 旗境北部地区,大兴安岭南段东麓一带。各镇苏木 中,林地面积最大的3个苏木(镇)为罕苏牧苏木、 赛罕塔拉苏木和坤都镇。罕苏牧苏木林地面积 9.865万hm ,是全旗林地面积最大的苏木。赛罕塔 拉苏木和坤都镇林地面积也较大,分别为4.59万 hm 和3.385万hm ,集中分布于赛罕塔拉苏木东 南部和坤都镇西北部。旗境南部也有一定面积的林 地分布,集中分布在绍根镇和巴拉奇如德苏木,林地 面积分别为3.019万hm 和2.851万hm 。此外, 旗境中部的其余苏木(镇)也零星分布着小面积的 林地(图2)。 簿 \\ 、 卉 图2研究区林地分布情况(2008年) Fig.2 Distribution of woodland in research area in 2008 3.2林地变化及区域差异分析 时间序列分析和比较分析结果显示,1985— 灌木林。 从林地面积变化的区域差异来看,除天山镇外, 其余10个镇(苏木)的林地面积均有不同程度的增 加,其中变化较大的有天山镇和天山口镇。大山镇 林地面积在近20年问增加了0.705万hm ,占全旗 林地面积增加的44.6l%。坤都镇、罕苏牧苏木、绍 根镇、赛罕塔拉苏木和巴拉奇如德苏木等5个苏木 (镇)的林地在0.111~0.169万hm 间不同程度增 加,而双胜镇、巴彦花镇、新民乡和先锋乡的林地向 积增加得较少,增加幅度均在0.014~0.057万hm 间。唯独天山镇林地面积在近20余年问逐渐减少, 1985—2008年间共减少0.174万hm (图3)。 \ 恒 斓 嚣 蛊 图3 1985—2008年阿鲁科尔沁旗各乡(苏木) 林地面积变化情况 Fig.3 Change of the area of woodland in each township of Alukerqinqi from 1 985 to 2008 4 林地变化驱动机制分析 Tuener等认为,土地利用/覆被变化的驱动力是 指导致土地利用方式和目的发生变化的主要生物物 理和社会经济因素。其中,使土地利用/覆被发生变 化的自然系统主要包括气候、土壤、水文等驱动力类 型;在社会系统中的驱动力可分为6大类,即人口变 化、状况、技术进步、经济增长、政治经济结构以 及价值、观念¨ 。HIDP指出,影响土地利用变化的 因素可分为直接因素和间接因素¨ 。总之,使土地 利用发生变化的是其诸多影响因素相互作用而形成 第2期 王海云,等:农林牧交错典型区近20年的林地变化及其驱动因素分析——以阿鲁科尔沁旗为例 45 的合力,它是一个具有整体性、层次性、动态变化着 的完整系统¨ 。在研究区近20年的自然环境变化 微弱的情况下,导致林地变化的主要原因不外乎是 人文环境的变化。从阿鲁科尔沁旗近20年的社会 经济收益或者更高的土地经济收益而进行林地采 伐 大规模土地开垦等生产活动,导致林地面积减 少。这也是20世纪80年代至90年代,研究区林地 面积减少的主要原因,相同时间段内耕地面积却增 加1.862万hm 。 经济变化情况看,直接影响到林地面积变化的主要 驱动因素有退耕还林、造林绿化、城市化以及经济利 益驱动等。 4.1退耕还林。造林绿化 5 结论 农林牧交错区土地利用变化研究对调整区域土 阿鲁科尔沁旗是国家三北防护林建设体系的重 点旗县之一。因此,自20世纪80年代开始为建设 三北防护林,大规模造林,使研究区林地面积不断增 加。1986—1995年的10年问,共完成三北二期工 程造林54 105 hm _】 。随着全球环境变化的加深, 环境保护、生态建设引起广泛的注意,并成为实际行 动。1999年国家开始实施退耕还林还草工程,地方 相关部门、管理机构响应国家,为了保护环境与 恢复生态,具体进行包括建立自然保护区、封山育 林、迹地人工更新等积极的绿化造林活动,从而对该 区林地变化产生积极影响。如2002年全旗完成造 林任务2.607万hm ,退耕还林共完成1.8万hm 。 尤其是近年来,该地区开始着力实施退耕还林、京津 风沙源治理、国家重点公益林保护等工程项目,使研 究区林地面积大幅增加。另外,城区绿化使城镇周 边的林地面积也有所增加。 4.2城市化 随着城市化进程的加快,城镇用地、居民点及工 矿用地、交通用地的面积不断向外扩展,占用城镇周 围的草地、耕地、林地等土地利用类型。从研究区各 乡苏木林地变化看,天山镇是近20年内惟一一个林 地面积减少的镇,而其居民点及工矿用地大幅度增 加,从1996年的2 318.50 hm 增加到2008年的 3 670.27 hm 。说明天山镇作为阿鲁科尔沁旗社会、 经济和文化中心,在城市化过程中随着城镇空间扩 大,城镇周围的林地被开发向建筑用地转变的过程。 在研究时段内,全旗各苏木乡镇的交通用地都有所 增加,也导致林地面积减少。 4.3经济利益 研究区不仅处于自然地理环境的过渡带,也位 于脆弱生态环境与经济落后、贫困相耦合的地带。 而越是生产技术落后、封闭的贫困地区,生存、生产 对自然资源与环境的依存度越高,农业成为直接、也 最容易获取人们所需食品、能源、收入的产业。因 此,在社会转型、现代化过程中,人们为了获取土地 地利用结构、生态环境建设、森林资源保护具有重要 意义。研究时段内,研究区林地面积增加1 1.295万 hm ,林地动态度为2.32,林地已成为该旗仅次于草 地的土地利用重要类型,2008年林地面积占全旗土 地总面积的24.49%。林地面积变化的空间差异显 著,除天山镇外其余l0个镇(苏木)的林地面积均 有不同程度的增加,其中变化较大的有天山镇和天 山口镇。导致林地面积变化的主要驱动机制有退耕 还林、造林绿化、城市化、经济利益等社会、经济 因素。 参考文献: [1]叶笃正,符淙斌.全球变化的主要科学问题[J].大气科学, 1994,18(4):498—512. 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