寧波市海岸帶景觀格局變化研究

朱宇婕，李加林,2*,馮陳晨

（1. 寧波大學(xué)地理與空間信息技術(shù)系，浙江·寧波 315211；2. 浙江省海洋文化與經(jīng)濟研究中心，浙江·寧波 315211)）

寧波市海岸帶景觀格局變化研究

朱宇婕1，李加林1,2*,馮陳晨1

（1. 寧波大學(xué)地理與空間信息技術(shù)系，浙江·寧波 315211；2. 浙江省海洋文化與經(jīng)濟研究中心，浙江·寧波 315211)）

海岸帶具備獨特的區(qū)位和資源優(yōu)勢，自古以來就有人類分布與活動。寧波是浙江省海洋經(jīng)濟發(fā)展示范區(qū)，“一帶一路”的重要樞紐港口城市。近年來，隨著政府和投資者的開發(fā)，寧波市海岸帶景觀格局的變化正在加速。本文基于1990年、2000年和2010年3期遙感影像解譯數(shù)據(jù)，對寧波市沿海鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道景觀格局的演化進(jìn)行分析。結(jié)果表明：研究區(qū)景觀格局的變化以耕地、林地、海域的減少及其他景觀類型的增加為主要特征，尤其是建設(shè)用地、未利用地和養(yǎng)殖用地有大幅增加；景觀類型的轉(zhuǎn)移變動較大；研究期間，景觀的轉(zhuǎn)移概率和面積變化速度呈上升趨勢；景觀格局的變化受自然和人文因子共同驅(qū)動，并呈現(xiàn)人文驅(qū)動不斷增強的趨勢。

海岸帶；景觀格局；變化特征；寧波

海岸帶具備獨特的區(qū)位和資源優(yōu)勢，自古以來就有人類分布與活動。2011年，國務(wù)院批復(fù)《浙江海洋經(jīng)濟發(fā)展示范區(qū)規(guī)劃》，圈定寧波—舟山港及其依托城市為核心區(qū)。2015年，國家有關(guān)部門發(fā)布“一帶一路”戰(zhàn)略，而寧波正是“21世紀(jì)海上絲綢之路”的重要樞紐城市之一，這促使政府和投資者對其開發(fā)力度加大，造成其景觀格局加速轉(zhuǎn)變。

本文以1990年2000年和2010年共3個時相的寧波市海岸帶遙感影像解譯數(shù)據(jù)為主要數(shù)據(jù)源，利用ArcGIS 10.2等軟件，對寧波市海岸帶景觀格局的時空變化進(jìn)行定量分析，揭示其發(fā)展隨時間變化的過程、規(guī)律及影響因素。研究結(jié)果不僅有助于理清區(qū)域景觀變化的過程和趨勢，且對寧波市大力推進(jìn)浙江省海洋經(jīng)濟發(fā)展示范區(qū)建設(shè)、抓住“一帶一路”帶來的發(fā)展機遇等，都具備一定的現(xiàn)實意義。

1 研究區(qū)概況及邊界定義

寧波地處浙江省東北部，北瀕杭州灣，向東伸入舟山群島，中部有象山港向西楔入內(nèi)陸，南臨三門灣，西靠四明山及天臺山余脈，是一個北、東、南三面環(huán)海，西面依山的平丘地區(qū)[1]。其區(qū)位條件優(yōu)良，平原面積較廣，漁業(yè)貿(mào)易歷史悠久，受雨熱同期的亞熱帶季風(fēng)氣候影響，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件好，產(chǎn)品種類豐富。

本文以寧波市海岸帶為研究區(qū)（范圍如圖1所示），將海岸帶的定義界定為“受相鄰海域影響的沿海陸地鄉(xiāng)鎮(zhèn)（不包括島嶼）及其臨近的部分海域”，向陸一側(cè)以寧波市沿海的鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道邊界為界，向海一側(cè)以3期遙感影像解譯數(shù)據(jù)疊加所得最外沿為界[2,3]。

圖1 研究區(qū)范圍Fig.1 The study area

2 研究方法

2.1 景觀類型面積轉(zhuǎn)移矩陣

景觀類型面積轉(zhuǎn)移矩陣為一表示某地理單元在某時間段內(nèi)景觀類型相互轉(zhuǎn)化關(guān)系的二維表，便于快速查看各景觀類型之間相互轉(zhuǎn)化的具體情況，對本研究中海岸帶景觀類型的轉(zhuǎn)移及景觀格局動態(tài)過程的分析都起到了關(guān)鍵的作用。

2.2 景觀分類

參考其他相關(guān)研究所采用的海岸帶景觀分類系統(tǒng)[2,3]，并結(jié)合本文的研究需要，將寧波市海岸帶景觀分為八大類，具體的分類系統(tǒng)詳見表1。

表1 寧波市海岸帶景觀分類系統(tǒng)Table 1 The landscape classification system of Ningbo coastal zone

3 結(jié)果分析

3.1 景觀格局概況

利用ArcGIS 10.2軟件，對解譯數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理計算，結(jié)果如圖2、圖3所示。據(jù)此分析寧波市海岸帶景觀格局的總體特征：

（1）景觀構(gòu)成方面，林地景觀面積所占比例最大，其次為耕地，再次為建設(shè)用地或海域。

（2）空間分布方面，不同景觀類型各有其重點分布區(qū)域。林地主要分布于研究區(qū)中部及東南部的象山港沿岸山區(qū)。耕地和建設(shè)用地多分布于地勢低平的平原地區(qū)，如建設(shè)用地集中分布于研究區(qū)北部的三北和三江平原，耕地多分布于建設(shè)用地外圍。水域總面積不大，呈網(wǎng)狀密布于整個研究區(qū)。灘涂和養(yǎng)殖用地基本沿岸線連續(xù)分布，尤其在杭州灣南岸、象山港底部及三門灣沿岸有較大面積分布，養(yǎng)殖用地一般分布于耕地外圍的沿海地帶。未利用地沿岸線呈散狀分布。

圖2 1990～2010年寧波市海岸帶景觀格局變化Fig.2 The changes of coastal landscape pattern in Ningbo from 1990 to 2010

3.2 景觀面積變化分析

結(jié)合圖3、表2可得，寧波市海岸帶各類景觀面積的變化具備如下特征：

（1）耕地景觀面積先少量增加后大幅減少

1990～2000年，耕地面積略有增加；2000～2010年，耕地面積減少339.74km2，同期減少速度僅次于海域。

圖3 1990～2010年寧波市海岸帶景觀結(jié)構(gòu)及面積變化Fig.3 The changes of coastal landscape structure and area of Ningbo from 1990 to 2010

（2）海域面積大量縮減

研究期間，研究區(qū)海域面積減少至0，年均減少23.33 km2，是各類景觀中減少最多、最快的類型。

（3）建設(shè)用地、養(yǎng)殖用地及未利用地面積加速增長

建設(shè)用地是面積增長最多、最快的景觀類型。1990～2000年，建設(shè)用地面積年均增長9.41km2；2000～2010年，年均增長44.28km2，整體呈爆發(fā)式增長。

（4）林地面積呈減少趨勢，但變化速度有所放緩

林地是寧波市海岸帶占地面積最大的景觀類型。1990～2000年、2000～2010年兩時段，面積凈減少量分別為155.87km2和26.77km2，減少速度明顯減緩。

（5）水域、灘涂面積平穩(wěn)增長

表2 1990～2010年寧波市海岸帶景觀類型面積變化Table 2 The changes of coastal landscape type area in Ningbo from 1990 to 2010

3.3 景觀類型轉(zhuǎn)移分析

表3分別反映1990～2000年2000～2010年兩時段及1990～2010年整體的寧波市海岸帶景觀類型面積轉(zhuǎn)移情況。對數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析可得，寧波市海岸帶各景觀類型之間的轉(zhuǎn)變是復(fù)雜多樣的，既有單方向的轉(zhuǎn)變，也有多方相互的轉(zhuǎn)變?？偟膩碚f，2000～2010年期間，各類景觀的轉(zhuǎn)移概率顯著高于前十年，這在研究區(qū)東北部建設(shè)用地規(guī)模的加速擴大以及海域面積的大量縮減上表現(xiàn)得尤為突出。該現(xiàn)象表明：研究期間，寧波市海岸帶景觀格局的變化幅度正在增大，變化速度正在加快。

各類景觀的具體轉(zhuǎn)變特征如下：

表3 寧波市海岸帶景觀類型面積轉(zhuǎn)移矩陣Table 3 The transfer matrix of coastal landscape area of Ningbo

（1）耕地景觀轉(zhuǎn)移面積最大，其主要轉(zhuǎn)移方向為建設(shè)用地，主要轉(zhuǎn)化來源為林地

耕地是寧波市海岸帶總面積僅次于林地的第二大景觀類型，其轉(zhuǎn)移面積最大。從1990～2010年整個研究區(qū)間的變化來看，耕地景觀的轉(zhuǎn)移方向包括建設(shè)用地（占62.84%）、林地（占16.44%）和養(yǎng)殖用地（占15.77%），其轉(zhuǎn)化來源中，林地占63.50%，海域占14.02%，灘涂占10.01%。

分時段來看，2000～2010年，耕地景觀的轉(zhuǎn)移概率增大，向建設(shè)用地方向轉(zhuǎn)移的面積增加，其轉(zhuǎn)化來源中，林地所占比重減少，灘涂所占比重有大幅增加。

（2）大量其他景觀轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地，其主要轉(zhuǎn)化來源為耕地

從整個研究區(qū)間的變化來看，建設(shè)用地的轉(zhuǎn)化來源中，耕地占72.30%，林地占10.55%，海域占6.28%。同時，建設(shè)用地在各類景觀中的轉(zhuǎn)移概率最低，僅15.35%。在發(fā)生轉(zhuǎn)移的建設(shè)用地中，轉(zhuǎn)移為耕地的占74.44%，此外幾乎全部轉(zhuǎn)移為林地。

兩時段相比，建設(shè)用地的轉(zhuǎn)移概率略有所下降，而由其他景觀向建設(shè)用地方向轉(zhuǎn)化的面積大大增加。

（3）林地的主要的轉(zhuǎn)移方向為耕地，主要轉(zhuǎn)化來源也為耕地

從整個研究區(qū)間的變化來看，在發(fā)生轉(zhuǎn)移的林地中，69.87%轉(zhuǎn)移為耕地，19.98%轉(zhuǎn)移為建設(shè)用地，而在林地的轉(zhuǎn)化來源中，耕地占96.05%。

分時段來看，林地景觀的轉(zhuǎn)移概率略有所下降。

（4）水域景觀不斷發(fā)生轉(zhuǎn)變

從整個研究區(qū)間的變化來看，在發(fā)生轉(zhuǎn)移的水域景觀中，轉(zhuǎn)移為建設(shè)用地的占36.48%，轉(zhuǎn)移為耕地的占29.27%，轉(zhuǎn)移為養(yǎng)殖用地占29.21%。其轉(zhuǎn)化來源中，海域占36.63%、耕地占36.10%、林地占17.38%。

分時段來看：1990～2000年，水域景觀的主要轉(zhuǎn)移方向為耕地（占47.69%），而其轉(zhuǎn)化來源包含耕地（占34.42%）、林地（占21.18%）和灘涂（占18.49%）。2000～2010年，水域景觀的轉(zhuǎn)移方向中，養(yǎng)殖用地占37.53%，耕地占25.04%，建設(shè)用地占19.32%。同時，其轉(zhuǎn)化來源包含41.35%的耕地，28.71%的海域和14.43%的灘涂。

（5）灘涂的主要轉(zhuǎn)移方向為養(yǎng)殖用地和耕地，其最主要轉(zhuǎn)化來源為海域

從整個研究區(qū)間的變化來看，灘涂景觀的轉(zhuǎn)移方向中，養(yǎng)殖用地占42.06%，耕地占23.30%，建設(shè)用地占17.20%。同時，其最主要的轉(zhuǎn)化來源為海域（占93.63%）。

分時段來看，2000～2010年，灘涂景觀發(fā)生轉(zhuǎn)移的面積較前一時段翻了一倍還多，轉(zhuǎn)移為耕地的面積也有所增加。

（6）養(yǎng)殖用地的增加來源主要有灘涂、耕地和海域

從研究區(qū)間的整體變化來看，養(yǎng)殖用地的轉(zhuǎn)化來源中，耕地占40.31%，海域占25.48%，灘涂占23.35%。其轉(zhuǎn)移方向中，耕地占38.97%，未利用地占33.94%，建設(shè)用地占21.04%。

分時段來看，2000～2010年，養(yǎng)殖用地轉(zhuǎn)移為耕地的面積有所增加，但所占比重下降到了41.31%。此外，由耕地轉(zhuǎn)變?yōu)轲B(yǎng)殖用地的面積也大大增加。

（7）未利用地是除海域外轉(zhuǎn)移概率最高的類型

從研究區(qū)間的整體變化來看，未利用地的轉(zhuǎn)移概率為96.76%，其中65.10%轉(zhuǎn)移為建設(shè)用地，17.34%轉(zhuǎn)移為養(yǎng)殖用地，而其轉(zhuǎn)化來源中，海域占70.73%，灘涂占14.63%。

分時段來看：1990～2000年，未利用地的主要轉(zhuǎn)移方向為建設(shè)用地。2000～2010年，未利用地的轉(zhuǎn)移面積大大增加，轉(zhuǎn)移為養(yǎng)殖用地的面積比重大幅上升，同時，海域?qū)ξ蠢玫孛娣e增長的貢獻(xiàn)大幅增加。

（8）海域景觀類型逐漸轉(zhuǎn)移殆盡

海域是海岸帶地區(qū)一類特殊的景觀，研究期間面積呈加速下降趨勢，并逐步轉(zhuǎn)移殆盡。

從研究區(qū)間的整體變化來看，海域景觀轉(zhuǎn)移概率100%，其轉(zhuǎn)移方向中，灘涂占42.65%，未利用地占22.47%，養(yǎng)殖用地占13.54%。分時段來看，有越來越多的海域正在加速轉(zhuǎn)變?yōu)楦黝惾斯ぞ坝^。

3.4 景觀格局動態(tài)過程簡析

通過對各類景觀變動特征的進(jìn)一步分析，可以發(fā)現(xiàn)，部分景觀類型（包括耕地、建設(shè)用地等），其轉(zhuǎn)化來源中的海域景觀在1990～2010年整個研究期間所占的比重與分開兩時段所占的比重相比差距較大。例如，在分開的兩時段中，轉(zhuǎn)移為耕地的海域景觀較少，而在1990～2010年的整體變化中，海域作為耕地景觀轉(zhuǎn)化來源所占的比重卻較高。聯(lián)系到灘涂在分開的兩個時段轉(zhuǎn)移為耕地的面積總和較1990～2010年整體的轉(zhuǎn)移面積大，且差值（13.04km2+53.81km2-32.09km2）與海域向耕地的整體轉(zhuǎn)移面積與分開兩時段轉(zhuǎn)移面積的差值（44.93km2-4.06km2-9.32km2）相比差距不大。由此可得，部分海域景觀轉(zhuǎn)移為灘涂景觀后，又轉(zhuǎn)移為耕地景觀。

同理，2000～2010年期間，轉(zhuǎn)移為建設(shè)用地的部分灘涂和耕地景觀，分別是由1990年的海域和林地景觀轉(zhuǎn)移而來，具體轉(zhuǎn)移過程參見圖4（指向線的粗細(xì)大致代表轉(zhuǎn)移量的多少）。

圖4 部分景觀類型轉(zhuǎn)移關(guān)系Fig.4 The transfer diagram of partial landscape types

由圖4可得，研究區(qū)部分景觀類型的轉(zhuǎn)移具備一定順序性。據(jù)此可對某類景觀未來的轉(zhuǎn)移方向作一定預(yù)測。

3.5 驅(qū)動力分析

3.5.1 自然地理因素

寧波市北部的杭州灣南岸屬漲淤型海岸[4]，從長江口南下的泥沙，在潮汐和波浪等水動力的作用下，大部沉積在象山港以北海域，造成沿海灘涂面積的逐年增加。

3.5.2 人為因素

（1）人口

1990年以來，寧波市總?cè)丝诩胺寝r(nóng)人口比重持續(xù)增長（表4），其海岸帶建設(shè)用地的面積增加了約5.8倍。資源環(huán)境優(yōu)勢吸引了越來越多的人口向海岸帶地區(qū)遷移，從而進(jìn)一步加大了人類活動對海岸帶景觀格局的擾動。此外，大量農(nóng)村剩余勞動力的非農(nóng)化轉(zhuǎn)變也促使城鎮(zhèn)建設(shè)用地規(guī)模不斷增加，耕地景觀面積進(jìn)一步縮減。

表4 1990～2010年寧波市總?cè)丝诩胺寝r(nóng)人口情況[5]Table 4 The number of total population and non-agricultural population in Ningbo from 1990 to 2010

（2）社會經(jīng)濟條件

寧波市沿海鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道遍布大大小小各類工業(yè)園區(qū)，是寧波市工業(yè)布局的重要地帶。近年來，寧波區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展迅猛，與此同時，商服用地、工礦倉儲用地、交通運輸用地等建設(shè)用地規(guī)模不斷擴張。此外，不同土地利用類型之間的比較利益差異也是引起景觀格局變化的重要影響因素[6]。養(yǎng)殖業(yè)、特色水果種植業(yè)年均收入大于一般的水稻、蔬菜種植業(yè)，比較利益差異顯著。故研究期間，部分耕地轉(zhuǎn)化為果園等林地景觀，水產(chǎn)養(yǎng)殖用地的面積也在不斷增加。

（3）城市化發(fā)展

城市擴張致使周邊土地向非農(nóng)化方向轉(zhuǎn)變，建設(shè)用地面積大幅增加。同時，城市建設(shè)產(chǎn)生的土地需求促使人類圍填?；顒恿Χ燃哟?，影響灘涂面積自然淤漲的進(jìn)程。此外，城市規(guī)劃也是造成水域、灘涂和未利用地景觀不斷發(fā)生轉(zhuǎn)移的原因之一。

（4）政策變化

相關(guān)政策對區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展起著重要作用，從而較大程度地影響景觀格局的演變。目前，政府對私營企業(yè)、個體經(jīng)濟給予一系列優(yōu)惠政策，使得大批農(nóng)村剩余勞動力流向城鎮(zhèn)，更多的農(nóng)用地被開發(fā)為小型企業(yè)、工廠等建設(shè)用地。同樣，在當(dāng)前國家“一帶一路”發(fā)展戰(zhàn)略的指引下，未來寧波市海岸帶景觀格局的演變必然又會有新的變化。

4 總結(jié)與展望

4.1 結(jié)論

本研究基于1990年、2000年和2010年三期寧波市海岸帶景觀分類數(shù)據(jù)，分析了研究區(qū)內(nèi)各景觀類型面積的變化、類型轉(zhuǎn)移及變化驅(qū)動力因子，得到如下結(jié)論：

（1）寧波市海岸帶的景觀，以林地為主，其次為耕地和建設(shè)用地，且各類景觀的空間分布各有其特點。

（2）景觀面積的變化以耕地、林地、海域的減少以及其他景觀類型的增加為主要特征，尤其是建設(shè)用地、未利用地和養(yǎng)殖用地面積有大幅增加。各類景觀的類型轉(zhuǎn)移變動較大。分時段來看，大部分景觀的轉(zhuǎn)移概率和面積變化速度呈上升趨勢，且有大幅度的變化。

（3）寧波市海岸帶景觀格局變化的動態(tài)過程錯綜復(fù)雜，部分土地單元發(fā)生了兩次變化，變化過程與方向具有一定的規(guī)律和順序性。

（4）景觀格局的變化受自然和人文因子共同驅(qū)動，包括自然地理因素、人口、社會經(jīng)濟條件、城市化發(fā)展和政策等因素，并呈現(xiàn)人文驅(qū)動不斷增強的趨勢。

4.2 展望

受數(shù)據(jù)源所限（僅1990年、2000年和2010年3期數(shù)據(jù)），本研究僅能分析出某一土地單元最多發(fā)生2次景觀類型變動的情況，因此對寧波市海岸帶景觀格局變化的動態(tài)過程分析程度有限，且難以據(jù)此較準(zhǔn)確地預(yù)測景觀未來的轉(zhuǎn)移方向，這也是今后研究需要努力的方向。

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Study of the changes in the coastal landscape pattern in Ningbo city

ZHU Yu-Jie1，LI Jia-Lin1,2，F(xiàn)ENG Chen-Chen1
(1. Department of Geography & Spatial Information Technology，Ningbo University, Zhejiang Ningbo 315211, China; 2. Marine Culture and Economic Research Center of Zhejiang Province, Zhejiang Ningbo 315211, China)

Coastal zones have had human distribution and activities since ancient times because of their unique geographical and resource advantages. Ningbo, an important hub port city in the Belt and Road, is the main area of marine economic development in Zhejiang Province. In recent years, with the influence from the government and investors in the development and utilization of coastal areas in Ningbo, its landscape pattern changes have accelerated. This study, based on remote sensing image data from three periods (1990, 2000, and 2010), analyzes the characteristics and laws of changes in the Ningbo coastal-town landscape pattern. The results show: (1) The changes in landscape pattern in the study area were mainly characterized by a decrease in arable land, forest land, and sea area, and an increase in other landscape types, especially construction land, unused land, and aquaculture land. (2) The transfer of landscape types was comparatively large. (3) During the study period, the transition probability and the area changing rate of the landscape showed an increasing trend. (4) The changes in the landscape pattern were driven by both natural and human factors, and the human driving forces have become more and more influential.

coastal zone; landscape pattern; changes characteristic; Ningbo city

F301.24；P901

：A

：2095-1329(2017)02-0054-05

10.3969/j.issn.2095-1329.2017.02.014

2017-05-16

修回日期: 2017-06-09

朱宇婕(1994-),女,地理科學(xué)專業(yè),主要從事海岸帶土地利用研究.

電子郵箱: sco_zyj_2@126.com

聯(lián)系電話: 0574-87609516

國家自然科學(xué)基金項目(U1609203);

浙江省社科規(guī)劃重點項目(16JDGH005);寧波市重大科技攻關(guān)項目(2015C110001)

*通訊作者: 李加林(博士/教授): nbnj2001@163.com