洱海流域土地利用變化及驅(qū)動因素研究

王 生

（云南省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院大理分院，云南 大理 67100）

洱海是大理人民的母親湖，良好的流域環(huán)境是區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟社會持續(xù)發(fā)展的基礎。近年來，隨著海東山地城市的建設、雙廊一帶旅游業(yè)的蓬勃發(fā)展及環(huán)海景觀大道的改擴建，極大的帶動了周邊鄉(xiāng)村田園休閑旅游，給流域內(nèi)湖濱帶植被和生態(tài)環(huán)境保護帶來了前所未有的壓力。目前，洱海周邊客棧餐飲業(yè)井噴式的無序發(fā)展對土地的需求與環(huán)洱海保護要求矛盾日益突出，違規(guī)使用林地、耕地和濕地的現(xiàn)象時有發(fā)生，土地利用變化已影響到本區(qū)域的生態(tài)環(huán)境狀態(tài)[1］。對此，許多學者對洱海流域的土地利用主要從耕地、建設用地及景觀格局等類型變化進行了大量的研究。本文側(cè)重于生態(tài)林業(yè)用地的變化及分析其變化的主導驅(qū)動因素[2］，旨在為流域內(nèi)土地利用結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、生態(tài)環(huán)境建設的宏觀決策提供決策依據(jù)，以更好的保護洱海和加強流域區(qū)域生態(tài)保護建設，讓“蒼山不墨千秋畫，洱海無弦萬古琴”的自然美景永駐人間。

1 研究區(qū)概況

洱海古稱葉榆澤，是我國第七大淡水湖，云南第二大高原淡水湖，湖面面積251km2，蓄水量達28.8×108m3，平均湖深 10.5m，水質(zhì) III～Ⅱ類，素有“高原明珠”的美譽。以洱海為中心的洱海流域，總面積25.65km2，處于瀾滄江、金沙江和元江三大水系分水嶺地帶，屬瀾滄江水系，地理坐標介于東經(jīng)100°05'-100°1，北緯 25°36'-25°5，主要涉及大理州大理市和洱源縣中的16個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，170個行政村[3］。

氣候類型屬低緯高原亞熱帶季風氣候，四季溫和，平均氣溫 16.2℃，全年日照時數(shù) 2250～2480h，多年平均降水量為1048mm。土壤分布以地帶性紅壤為主。植被類型受地形和氣候的影響，垂直分布明顯，主要有云南松林（海拔2100-2500m），華山松、櫟類林（海拔2500-2900m），針闊混交林帶（海拔2900-3200m），冷杉、箭竹及杜鵑林 （海拔3200-3500m）。森林覆蓋率37.0%，林木綠化率51.3%[3］。

據(jù)2015年資源統(tǒng)計，洱海流域總?cè)丝?1.4萬人，平均356人/km2，完成地區(qū)生產(chǎn)總值448.38億元，其中：第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值46.36億元，第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值208.57億元，第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值193.45億元，在第三產(chǎn)業(yè)中旅游業(yè)收入139.36億元，在第三產(chǎn)業(yè)中所占比例為81.5%，占地區(qū)生產(chǎn)總值的31.1%。

2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

在2006年和2016年兩次完成的大理市和洱源縣森林資源調(diào)查數(shù)據(jù)的基礎上，按照洱海流域的范圍進行篩選整理而來。

2.2 研究方法

2.2.1 土地利用類型劃分

主要按照 《云南省森林規(guī)劃設計調(diào)查操作細則》中的二級地類，并參考土地利用分類標準作了適當歸并處理。具體劃分標準，詳見表1。

2.2.2 動態(tài)變化測法

土地利用動態(tài)度能夠有效的描述土地利用變化的速度[5］，并且在一定程度上能夠定量的反應區(qū)域之間土地利用的差異，甚至可預測土地利用在未來的某個時間段內(nèi)的發(fā)展趨勢[6］。土地利用動態(tài)度包括兩個方面——單一土地利用動態(tài)度和綜合土地利用動態(tài)度。

表1 土地利用劃分標準[4］

①單一土地利用動態(tài)度

單一土地利用動態(tài)度反映的是研究區(qū)域里的土地在一定時間段里，某種類型的土地利用數(shù)量變化的情況，其表達式如下：

式中,Ki表示時間段內(nèi)研究區(qū)第i種類型土地利用的動態(tài)度;Uai、Ubi分別為研究區(qū)內(nèi)研究期初及研究期末土地類型的總面積，T為研究時長,當T設為年時，則式中Ki所表示的為研究區(qū)內(nèi)第i種類型土地利用的年變化率。

②綜合土地利用動態(tài)度

綜合土地利用動態(tài)度說明研究區(qū)在某一時期內(nèi)土地利用的整體動態(tài)，反應總的土地利用變化的速度。表達式如下：

式中，LC表示研究時段內(nèi)某一單元的綜合土地利用動態(tài)度；ΔLUi-j表示研究時段內(nèi)第i種類型土地利用轉(zhuǎn)變?yōu)榉莍類土類面積的絕對值；LUi為研究初期第i種土地利用面積；T為研究時長[7］。

3 土地利用變化分析

3.1 土地利用變化情況

從土地利用結(jié)構(gòu)可看出，從2006年起流域范圍內(nèi)的土地利用起主導作用的是有林地、耕地、灌木林地，這三類土地面積合計占整個流域區(qū)土地面積的73.95%，其他土地利用情況依次為水域、建設用地、其他非林地、未成林造林林、宜林地、無立木林地；經(jīng)過10年發(fā)展，流域內(nèi)土地利用仍以有林地、耕地、灌木林地為主導，只是隨社會經(jīng)濟發(fā)展、經(jīng)營方式改變各地類之間有所變化，具體變化情況詳見表2。

表2 洱海流域2006-2016年各土地利用情況 單位：hm2

在研究期內(nèi)，流域區(qū)內(nèi)在林業(yè)用地方面有林地、灌木林地、無立木林地面積總體呈增加態(tài)勢，其中：有林地面積增加9900hm2，灌木林地面積增加90hm2，無立木林地面積增加760hm2；而未成林造林地和宜林地分別減少6670hm2和1020hm2。在非林業(yè)用地中建設用地面積大幅增加了9078 hm2，而耕地、其他非林地面積呈現(xiàn)減少趨勢。總體上看，絕對數(shù)量變化最大的是有林地和建設用地，其次是耕地和未成林造林地，變化最小的是水域。

圖1 洱海流域2006－2016年土地利用類型分布對比圖

表3 洱海流域2006-2016年土地利用變化動態(tài)度 單位：hm2，%

3.2 土地利用動態(tài)變化

從表3可看出：洱海流域年均綜合土地利用動態(tài)度平均值為1.38。其中：有林地、灌木林地、無立木林地、建設用地的年平均遞增率分別為1.22%、0.02%、2.42%、7.45%，未成林造林地、宜林地、耕地、水域、其它非林地的年平均遞減率分別為7.86%、2.19%、1.17%、0.03%、6.97%。

從變化速度看，變化最快的是林業(yè)用地中的未成林造林地，年平均遞減7.86%；而非林業(yè)用地中的建設用地則以年平均7.45%的幅度遞增。

從變化區(qū)域來看，大理市年平均綜合土地利用動態(tài)度平均值為1.28，各地類的年動態(tài)變化較大，如建設用地年平均遞增10.15%，未成林造林地、其它非林地年平均遞減均在8.0%以上，無立木林地年平均遞增高達31.85%，究其原因是大理市2006年二類調(diào)查時地類未劃有其他無立木林地，屬于調(diào)查因素所致；洱源縣年均綜合土地利用動態(tài)度平均值為1.49，地類變化較大的是未成林造林地、無立木林地和其他非林地年平均依次遞減了7.04%、5.26%和4.48%，而建設用地和有林地則遞增明顯，年平均遞增了2.49%和2.14%。

3.3 土地利用變化分析

利用ArcGis10.2強大的空間分析能力，從時間序列和空間尺度[8］，將2006－2016年流域內(nèi)的兩次矢量圖形進行疊加分析，得到研究期間流域內(nèi)土地利用轉(zhuǎn)移矩陣，轉(zhuǎn)移矩陣可以全面又具體地刻畫出流域土地利用變化的結(jié)構(gòu)特征與各種用地類型變化的方向[9］，進而可以清楚的分析各地類之間的相互轉(zhuǎn)化的情況。

3.3.1 有林地變化

有林地在研究期內(nèi)的轉(zhuǎn)移面積11600hm2，占流域內(nèi)所有土地利用類型轉(zhuǎn)移總面積的16.4%，主要涉及茈碧湖的西北部、牛街北部、雙廊東面山坡部分生長較差的云南松次生林，被當?shù)亓洲r(nóng)改造成了灌木經(jīng)濟林所致，另外有部分地塊轉(zhuǎn)移至耕地和建設用地；而新增有林地面積21016hm2，占流域內(nèi)所有土地利用類型新增總面積的29.8%，屬于單一地類變化幅度最大的類型，新增面積主要來自蒼山東坡、鳳羽、三營、牛街等鄉(xiāng)鎮(zhèn)內(nèi)的原來生長著以櫟類為主的灌木林地經(jīng)多年封育管理與造林改造[10］，這部分增幅占變化的57.2%，右所周圍面山的人工未成林造林地生長也已郁閉成林，以及洱海東北部的雙廊、上關一帶的退耕還林地補充，這兩部分增幅占變化的31.3%。

3.3.2 灌木林地變化

灌木林地是研究期內(nèi)所有土地利用類型中轉(zhuǎn)移面積最大的，轉(zhuǎn)移面積14784hm2，占流域內(nèi)所有土地利用類型轉(zhuǎn)移總面積的20.9%，其中絕大部分轉(zhuǎn)移至有林地面積12031hm2，占轉(zhuǎn)移部分的81.4%，轉(zhuǎn)移區(qū)域主要分布在流域東北部的牛街、三營、右所周圍的一些櫟類林；而新增面積為14980hm2，占區(qū)域內(nèi)所有土地利用類型新增總面積的21.2%，從表可看出主要來源是有林地和未成林造林地。

表4 洱海流域2006-2016年土地利用之間的變化轉(zhuǎn)移情況 單位：hm2

3.3.3 未成林造林地與宜林地的變化

未成林造林地在研究期轉(zhuǎn)移面積7996hm2，主要轉(zhuǎn)移區(qū)域是洱海東北部的雙廊、上關、右所及鳳羽等鄉(xiāng)鎮(zhèn)在“十一五”期間的大量新造林地，在經(jīng)過多年的經(jīng)營管理后逐年郁閉成有林地，占流域內(nèi)所有土地利用類型轉(zhuǎn)移總面積的11.3%；而新增面積為1527hm2，主要地塊來源于鳳羽近幾年新種植大量的核桃、上關紅豆杉基地發(fā)展和大理市在鳳儀鎮(zhèn)安排的使用林地征占用異地植被恢復新造林地等。伴隨人工造林的逐年實施，流域內(nèi)宜林荒山、無立木林地面積不斷減少，據(jù)統(tǒng)計，宜林地、無立木林地在研究期轉(zhuǎn)移面積5854hm2，占流域內(nèi)所有土地利用類型轉(zhuǎn)移總面積的8.3%。

3.3.4 非林業(yè)用地的變化

建設用地是流域內(nèi)所有土地利用類型中凈增面積最大，變化幅度和速度最快的類型。在研究期內(nèi)，建設用地面積凈增18147 hm2，占新流轉(zhuǎn)總面積的25.7%。無轉(zhuǎn)移面積，新增區(qū)域主要是茈碧鎮(zhèn)、下關開發(fā)區(qū)、海東山地城市的開發(fā)及環(huán)洱海周圍的景觀建筑；耕地和其他非林地面積凈減少7849hm2，占流域內(nèi)耕地和其他非林地轉(zhuǎn)移面積的25.9%，占土地利用類型轉(zhuǎn)移總面積的11.1%，以轉(zhuǎn)移為主；水域面積相對穩(wěn)定，轉(zhuǎn)移新增均很小。

從土地利用變化區(qū)域和明顯程度來看，在洱源縣茈碧、大理市鳳儀和下關開發(fā)區(qū)等湖盆平壩地區(qū)，主要變化為耕地轉(zhuǎn)變?yōu)榻ㄔO用地，以滿足人口日益增長的需求；在流域的低丘緩坡地帶以海東山地城市開發(fā)和鄧川工業(yè)園區(qū)建設為主，該區(qū)域變化幅度最大，符合大理、洱源近年來的發(fā)展實際；而在廣大山區(qū)變化最為明顯的灌木林地經(jīng)過多年的封育后向有林地轉(zhuǎn)變。變化最小的區(qū)域是蒼山國家級自然保護區(qū)和水域范圍，這得益于蒼山保護區(qū)范圍屬I級保護林地和大理州實施了洱海保護條例的結(jié)果。

一方面促使居民自發(fā)地保護當?shù)刈匀画h(huán)境，對水域、森林、農(nóng)田等進行嚴格保護

4 驅(qū)動因素分析

4.1 政策因素

土地利用類型是在特定的經(jīng)濟系統(tǒng)、制度和政策水平下形成的，所以土地利用結(jié)構(gòu)的變化深受國家宏觀經(jīng)濟體制和政策的影響和制約。在我國，政治經(jīng)濟的政策對土地利用的變化影響較大，可以說是土地利用的直接決定因素[11］。譬如，研究期內(nèi)在流域區(qū)內(nèi)直接實施的國家退耕還林政策、大理州洱海管理條例和當?shù)卣栒俚摹叭巳€”等相關政策法規(guī)，前后相繼實施了退耕還林9873hm2和天保工程人工造林5566 hm2，直接改變了土地利用的現(xiàn)狀，全面納入林地管理；尤其是近年來隨著國家城鎮(zhèn)化、城市化率大力推進和扶貧攻堅異地搬遷的需要，大理市、洱源縣政府均進行了土地利用結(jié)構(gòu)和規(guī)劃用地的調(diào)整，調(diào)整面積范圍較大，這些都從很大程度上引起了土地利用之間用途的轉(zhuǎn)變。很明顯政策因素是導致林地、建設用地增加和其他非林地減少的最主要的因素。

4.2 人口因素

人口對土地利用變化的影響較大，主要表現(xiàn)在其對空間的差異及對時間的變化上，人們需要改善居住條件、出行或通過耕作改變土地的利用方式或結(jié)構(gòu)。從2006～2016年流域區(qū)常住人員從88.6萬人增加至91.4萬人，凈增2.8萬人，其中城鎮(zhèn)居民增加12.2萬人，而農(nóng)業(yè)人員則從原來的64.1萬人降為54.7萬人，減少9.4萬人，另外，隨著城市化建設的推進，還有10余萬流動人口進城務工，以及洱海周圍旅游游客逐年增多，急劇的人口增長很大程度上導致人們對居住、交通等建設用地的需求量持續(xù)上升，造成大量的林地、農(nóng)業(yè)用地轉(zhuǎn)化為建設用地，相反農(nóng)業(yè)人口大幅下降也說明依賴耕地生產(chǎn)糧食需求也隨之降低，一部分耕地很自然的被用作建設用地以滿足人們居住的需要。因此，人口增長或異地涌入在社會經(jīng)濟發(fā)展中是土地利用變化尤其是建設用地增加的主要驅(qū)動因素之一，以洱海周圍建設用地激劇增加較為突出。

4.3 自然因素

4.3.1 氣候環(huán)境

氣候、土壤等條件的好壞對森林植被、林木生長的起著關鍵作用，洱海流域日照充足，水熱條件較好；尤其流域的北部、西部和南部土壤肥沃，適宜于植物生長發(fā)育。因此，天然的自然地理條件決定了流域內(nèi)的土地利用結(jié)構(gòu)中，大部分灌木林地會自然生長郁閉，土地利用自然向著有林地方向轉(zhuǎn)移。

4.3.2 極端氣候

在研究期間內(nèi)，云南經(jīng)歷了2008年雨雪冰凍災害，2009至2012連續(xù)幾年發(fā)生了數(shù)十年不遇的干旱，洱海東部面山屬石灰?guī)r地質(zhì)地貌，土面零碎，土層瘡薄，蒸發(fā)量大，立地條件差，生態(tài)脆弱，本身人工造林難度就大，在面對極端天氣條件下，這些區(qū)域的新造林地成活率、保存率低，必然會導致造林失敗，使土地利用變?yōu)闊o林地。

4.3.3 森林火災

一直以來，森林火災始終對林木、植被正常生長構(gòu)成較大威脅。洱海流域人口密度大，交通四通八達，人員流動性大，森林防火難度大，研究期間2011和2013年在下關、鳳儀等鄉(xiāng)鎮(zhèn)發(fā)生了較大的森林火災，導致受災區(qū)域內(nèi)數(shù)千公頃的小班土地利用發(fā)生變化。

4.4 生態(tài)建設

4.4.1 造林更新

據(jù)統(tǒng)計整個洱海流域區(qū)在“十一五”、“十二五”期間，分年度實施“天?！惫こ毯汀巴烁€林”工程，其中：人工造林5660hm2，退耕還林（含荒山造林）9873hm2，退耕后續(xù)項目1600hm2，是促進流域內(nèi)林地大幅增加的主要因素之一。另外，由于市場形勢的變化，農(nóng)民在經(jīng)濟利益的驅(qū)使下，在鳳羽、三營、上關、鳳儀等地區(qū)大量種植核桃，對林地和森林的穩(wěn)定和增加起到了重要的作用。但從本次研究數(shù)據(jù)來看，新增造林面積小于實際造林面積，究其原因是主要是2008～2012年間流域區(qū)內(nèi)極端氣候?qū)е螺^多新造林地保存率較低所至。

4.4.2 封山育林

隨著國家“天?！倍诘倪M一步實施，地方政府、林業(yè)主要部門繼續(xù)抓好抓實牛街、三營、右所、上關、雙廓、挖色一帶的封山育林工程，封山育林管理面積51000 hm2，封育區(qū)內(nèi)嚴禁放牧、實行了圈養(yǎng)，封育成效顯著，原來的宜林荒山荒地已達到灌木林地標準，部分灌木林地經(jīng)封育已郁閉成有、疏林地等引起土地利用的變化。

5 結(jié)論

在研究期間，當?shù)卣种匾暳謽I(yè)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境建設，依托天然林資源保護工程、退耕還林工程、公益林補償制度、核桃基地建設等工程建設，加強了森林管護和林業(yè)生態(tài)建設，對區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量改善起到積極的推動作用。研究結(jié)果表明：①流域區(qū)生態(tài)保護與建設成效顯著，林地面積增加了10750 hm2，森林質(zhì)量及生態(tài)價值功能得到提高；②旅游業(yè)及城鎮(zhèn)化、房地產(chǎn)快速發(fā)展，建設用地大幅增長面積達18147 hm2，說明于洱海流域生態(tài)環(huán)境持續(xù)改善趨好，宜居旅游城市定位，促進旅游業(yè)的蓬勃發(fā)展，并帶動相關產(chǎn)業(yè)尤其是房地產(chǎn)業(yè)的長足發(fā)展；③特用（生態(tài)）林地明顯增加，林地增加10750 hm2，其中有林地凈增加9900 hm2，耕地等種植業(yè)用地逐年減少；④當?shù)剞r(nóng)戶種植核桃積極性高，特色經(jīng)濟林面積增加明顯，林業(yè)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟價值凸顯。

對于整個流域區(qū)域性今后的發(fā)展，應以洱海保護為引領，加強政策引導，把生態(tài)文明建設融入經(jīng)濟、社會建設各方面和全過程，協(xié)同推進新型工業(yè)化、城鎮(zhèn)化和綠色化，牢固樹立“綠水青山就是金山銀山”的理念，堅持把節(jié)約優(yōu)先、保護優(yōu)先作為基本方針，統(tǒng)籌安排城鎮(zhèn)化所必須的林地定額，在植被較差的低丘緩坡等為山地城市和扶貧搬遷項目建設預留空間，以更好地促進整個流域區(qū)域土地資源持續(xù)利用，推動區(qū)域內(nèi)社會經(jīng)濟和生態(tài)文明建設和諧發(fā)展。

[1］鄒秀萍，齊清文，等.怒江流域林地景觀演變過程及其驅(qū)動力研究[J］.地理科學進展，2006，25（5）：41-45.

[2］張馨方.洱海流域土地利用與生態(tài)系統(tǒng)服務價值變化研究[J］.中國知網(wǎng)，2014，43(8）：28-31.

[3］大理州林業(yè)局，云南省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院大理分院.大理州洱海流域林業(yè)生態(tài)保護建設“十三五”專項規(guī)劃（2016-2020 年）[R］.2015.

[4］云南省林業(yè)廳.《云南省森林資源規(guī)劃規(guī)劃設計調(diào)查操作細則》（2013年修訂）.

[5］黎良財，鄧利等.城市土地利用變化對生態(tài)系統(tǒng)服務價值的影響——以柳州市為例[J］.中南林業(yè)科技大學學報，2013，33(7)：102-106.

[6］莫宏偉，東南丘陵土地利用變化及驅(qū)動力研究— — 以衡陽市為例 [J］. 長江流域資源與環(huán)境，2004，13(6）：551-555.

[7］鄒斌，楊燕瓊，薛亞東.基于 RS和 GIS的珠江三角洲土地利用動分析[J］.林業(yè)資源管理，2011，(6):100-116.

[8］徐新良，劉紀元，等.中國林地資源時空動態(tài)特征及驅(qū)動力分析[J］.北京林業(yè)大學學報，2004，26(1）：41-46.

[9］程鵬.基于 RS和 GIS的泰安市土地利用變化和城市擴展研究[D］.山西:山西師范大學，2010

[10］楊主泉.旅游發(fā)展典型區(qū)域土地利用變化對生態(tài)系統(tǒng)服務價值的影響——以桂林陽朔縣為例[J］.中南林業(yè)科技大學學報，2014，34(3）：130-136.

[11］宋戈.中國城鎮(zhèn)化過程中的土地利用問題研究[M］.北京:中國農(nóng)業(yè)出版社，2005.