黃浦江上游水源保護(hù)區(qū)土地利用動態(tài)及驅(qū)動力分析

吳健 陳力 邱思靜 鄢忠純 蘇敬華 胡禮庭 王敏

摘要：基于0.25m分辨率航空遙感數(shù)據(jù)和土地利用及地形圖等資料，通過人工目視解譯，得到2000年、2005年、2010年和2015年上海市黃浦江上游水源保護(hù)區(qū)土地利用數(shù)據(jù)，進(jìn)一步分析了各類土地利用面積變化、相互轉(zhuǎn)化以及驅(qū)動力。結(jié)果表明，從2000—2015年，隨著工業(yè)用地的增長，農(nóng)業(yè)用地及水域面積都出現(xiàn)了縮減，城鎮(zhèn)用地面積比例上升。15年間，農(nóng)業(yè)用地中，耕地、畜禽養(yǎng)殖用地面積大幅減少，降幅分別為44.17%、71.65%;水域面積降幅為6.44%;綠地林地面積大幅增加，增幅為645.94%。城鎮(zhèn)用地面積大幅增加，增幅為53.53%，其中各類城鎮(zhèn)用地面積都有所增加，工業(yè)倉儲面積增幅最大，為21.77%。從土地轉(zhuǎn)出情況來看，15年間耕地轉(zhuǎn)出面積最大，為22839.96hm2;畜禽養(yǎng)殖用地的轉(zhuǎn)出率最高，為91.23%。從土地轉(zhuǎn)入情況來看，15年間綠地林地轉(zhuǎn)入面積最大，為16190.32hm2;其次是工業(yè)倉儲用地轉(zhuǎn)入面積，為7979.12hm2.綜合2000—2015年研究區(qū)域發(fā)展情況、人口變化、政策影響等多種因素，分析可知城市化、工業(yè)化作為驅(qū)動力增加城鎮(zhèn)用地面積，環(huán)境政策影響綠地林地面積、畜禽養(yǎng)殖用地面積，市場調(diào)節(jié)影響水產(chǎn)養(yǎng)殖用地面積，而水源保護(hù)區(qū)土地利用類型受環(huán)境政策以及城市化雙重作用影響。

關(guān)鍵詞：黃浦江;水源保護(hù)區(qū);土地利用;驅(qū)動力

中圖分類號：X21，X52文獻(xiàn)標(biāo)志碼：ADOI：10.3969/j.issn.1000-5641.2021.02.011

AnalysisoflandusedynamicsanddrivingforcesofwatersourceprotectionareasintheupperreachesoftheHuangpuRiver

WUJian1，2，CHENLi2，3，QIUSijing4，YANZhongchun1，SUJinghua1，HULiting2，WANGMin1

（1.ShanghaiAcademyofEnvironmentalSciences，Shanghai200233，China;2.SchoolofEcologicalandEnvironmentalSciences，EastChinaNormalUniversity，Shanghai200241，China;3.HangzhouSchoolAffiliatedtoEastChinaNormalUniversity，Hangzhou310000，China;4.LaboratoryforEarthSurfaceProcesses，CollegeofUrbanandEnvironmentalSciences，PekingUniversity，Beijing100871，China）

Abstract：Usingacombinationof0.25mresolutionaerialremotesensingdataandtopographicmaps，thelandusedatafortheShanghaiHuangpuRiverWaterSourceProtectionAreain2000，2005，2010，and2015wereevaluatedbymeansofmanualvisualinterpretation.Withthegrowthofindustriallandfrom2000to2015，therehasbeenarelativedeclineintheproportionofagriculturallandandwaterareasandarelativeincreaseintheproportionofurbanlandareas.Inthepast15years，theareasusedforfarmingandcultivatinglivestockandpoultryhavedecreasedby44.17%and71.65%，respectively.Theareaofwaterreductionhasdecreasedby6.44%。Theareaofgreenlandforests，incontrast，hasincreasedby645.94%。Theareaofurbanlandhasincreasedby53.53%。Alltypesofurbanlandusehaveincreased，withtheareausedforindustrialstorageincreasingthemostat21.77%。Fromtheperspectiveoflandtransfer，theareaofcultivatedlandtransferredoutwardwasthelargestinthepast15years，accountingfor22，839.96hectares，andthetransfer-outwardrateoflivestockandpoultryfarminglandwasthehighestat91.23%。Theareaofgreenlandforeststransferredinwardwasthelargestat16190.32hectares;thetransferofindustrialstoragelandinwardwasthesecondlargestat7979.12hectares.Basedonananalysisofdevelopmentintheregion，populationchanges，policyimpacts，andotherfactors，ourresultsindicatethaturbanizationandindustrializationdrovetheincreasesinurbanlandareas;moreover，environmentalpoliciesaffectedgreenlandareasaswellaslivestockandpoultryfarminglandareas，marketregulationsaffectedaquaculturelandareas，andenvironmentalpoliciesandurbanizationaffectedwatersourceprotectionareas.

Keywords：HuangpuRiver;watersourceprotectionarea;landuse;drivingforce

0引言

土地利用/土地覆被變化（LUCC）是人類活動與自然環(huán)境相互作用最直接的表現(xiàn)形式，也是人類社會經(jīng)濟活動與自然生態(tài)過程交互和連接的紐帶[1-2]，土地利用的類型、格局和強度對碳、氮和水等物質(zhì)循環(huán)以及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)產(chǎn)生不同的影響，也關(guān)系到資源環(huán)境的可持續(xù)利用與發(fā)展[3-5]。土地利用/土地覆蓋變化的主要驅(qū)動力是人類自身[6]。飲用水源保護(hù)區(qū)一般是指為了獲得清潔安全的水資源建立的、以集中供水取水口為中心的地理區(qū)域[7-8]。黃浦江上游水源保護(hù)區(qū)是上海市主要的水源地之一，供水規(guī)模一度達(dá)5×106m3/d，曾承擔(dān)全市超過50%的飲用水供給量[9]。黃浦江上游水源保護(hù)區(qū)受人為因素及人類活動影響較大，以往針對該區(qū)域的研究多集中于環(huán)境質(zhì)量或生態(tài)效益領(lǐng)域，主要分析該水源保護(hù)區(qū)水質(zhì)、水環(huán)境、農(nóng)業(yè)環(huán)境、生態(tài)涵養(yǎng)林生態(tài)效應(yīng)等方面[9-16]，較少學(xué)者從土地科學(xué)的視角詳細(xì)全面地分析其土地利用的時空變化。因此，為豐富該事關(guān)民生“熱點區(qū)域”的研究，本研究以上海市黃浦江上游水源保護(hù)區(qū)為研究區(qū)域，分析2000—2015年土地利用變化的時空格局，揭示水源保護(hù)區(qū)土地利用變化的基本特征及其主要驅(qū)動力，為后續(xù)水源保護(hù)和管理提供科學(xué)依據(jù)。

1研究區(qū)域與方法

1.1研究區(qū)概況

黃浦江為湖源型感潮河流，上游地勢平坦，屬于湖泊相沉積平原，坡度平緩，土質(zhì)以黏土為主，表層地貌受人類活動影響，形成塘浦河渠縱橫貫通的格局。該研究區(qū)域地處長江三角洲沖積平原河網(wǎng)地區(qū)，屬于亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，氣候濕潤、四季分明、光照充分、熱量豐裕、降水充沛，年平均氣溫16℃，全年無霜期230d，年平均降水1074.2mm。為了提高飲用水水源水質(zhì)，保證市民飲水安全，1985年以來上海市先后通過《上海市黃浦江上游水源保護(hù)條例》《上海市飲用水水源保護(hù)條例》及其實施細(xì)則，確定了由奉賢區(qū)、金山區(qū)、閔行區(qū)、青浦區(qū)、松江區(qū)、浦東新區(qū)和徐匯區(qū)部分地區(qū)組成的水源保護(hù)區(qū)，面積達(dá)1058km2，占上海全市總面積的16.6%[17]，具體研究區(qū)域范圍詳見圖1.

上海市2015年生產(chǎn)總值（GDP）為24964.99億元，用于環(huán)境保護(hù)的資金投入708.83億元，相當(dāng)于上海市生產(chǎn)總值的2.8%。隨著近年來水源保護(hù)措施的實施與加強，飲用水源區(qū)工業(yè)發(fā)展受到一定限制，但以工業(yè)為主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀仍在一定程度上加大了水源保護(hù)的難度[9，14]。

1.2數(shù)據(jù)來源及處理

本研究的數(shù)據(jù)以0.25m分辨率航空遙感影像為基本參照，以上海城市坐標(biāo)為定位體系，同時參考相關(guān)的土地利用資料和地形圖資料進(jìn)行綜合分析判斷，由人工目視解譯而成。針對上海地形圖進(jìn)行了遙感影像定位匹配的幾何正射矯正，確保土地分類解譯所得的用地圖斑具有較高的定位精度;將遙感影像無縫鑲嵌，以方便土地分類解譯時的判斷和邊界提取;為了更加準(zhǔn)確地對土地類型進(jìn)行區(qū)分，將土地利用類型直觀化，結(jié)合航空遙感圖像建立了遙感解譯標(biāo)志，最終得到2000年、2005年、2010年和2015年黃浦江上游水源保護(hù)區(qū)土地利用數(shù)據(jù)。根據(jù)城市生態(tài)系統(tǒng)中土地利用/土地覆蓋標(biāo)準(zhǔn)（DB31/T314.1—2004），本研究將土地劃分為城鎮(zhèn)用地、農(nóng)業(yè)用地、水域及其他用地（在建或待建用地）4種一級地類，其中城鎮(zhèn)用地包括工業(yè)倉儲、交通、公共建筑、居住、市政設(shè)施5種二級地類用地，農(nóng)業(yè)用地包括綠地林地、耕地、畜禽養(yǎng)殖、水產(chǎn)養(yǎng)殖4種二級地類用地，共11種用地類型[18]。

1.3研究方法

1.3.1土地利用類型變化率

土地利用類型變化率表達(dá)的是研究區(qū)一定時間范圍內(nèi)某種土地利用類型的數(shù)量變化情況[19-20]，其計算公式為

式（1）中：V為研究時段內(nèi)某一土地利用類型的變化率;Ua和Ub分別為研究期初及研究期末某一種土地利用類型的數(shù)量;T為研究時段長，當(dāng)T的時段設(shè)定為年時，V的值就是該研究區(qū)某種土地利用類型的年變化率。

1.3.2土地利用類型轉(zhuǎn)移矩陣分析方法

轉(zhuǎn)移矩陣可全面而具體地分析區(qū)域土地利用類型變化的結(jié)構(gòu)特征與各類型變化的方向。該方法來源于系統(tǒng)分析中對系統(tǒng)狀態(tài)與狀態(tài)轉(zhuǎn)移的定量描述，為國際、國內(nèi)所常用。具體為

式（2）中：n代表土地利用類型數(shù);i、j分別代表研究期初與研究期末的土地利用類型;Sij代表研究期內(nèi)土地利用類型i轉(zhuǎn)換為土地利用類型j的面積。

轉(zhuǎn)移矩陣的意義在于它不但可以反映研究期初、研究期末的土地利用類型結(jié)構(gòu)，而且可以反映研究時段內(nèi)各土地利用類型的轉(zhuǎn)移變化情況，便于了解研究期初各類型土地的流失去向以及研究期末各土地利用類型的來源與構(gòu)成[20-21]。

1.3.3Circos可視化方法

Circos是由開發(fā)語言Perl編寫的一款原計劃用于可視化生物基因組數(shù)據(jù)的軟件，鑒于其能夠?qū)崿F(xiàn)多種數(shù)據(jù)的可視化，目前被廣泛運用于多個領(lǐng)域[22-23]。Circos軟件能將矩陣轉(zhuǎn)化為可視化效果更好的弦圖，計算不同用地情況的流動轉(zhuǎn)化情況，對土地數(shù)據(jù)在不同類別中轉(zhuǎn)化情況的時空可視化分析。

2結(jié)果與分析

2.1各類土地利用面積變化

2000年、2005年、2010年、2015年水源保護(hù)區(qū)不同土地利用類型的面積及分布情況如圖2、圖3所示。

從農(nóng)業(yè)用地來看，其是水源保護(hù)區(qū)的主要用地類型，2000年研究區(qū)域內(nèi)農(nóng)業(yè)用地（包括綠地林地、耕地、畜禽養(yǎng)殖用地、水產(chǎn)養(yǎng)殖用地）為75358.67hm2，占總面積的64.52%，但到2015年下降到36.16%，用地轉(zhuǎn)出較明顯。2000—2005年，農(nóng)業(yè)用地中綠地林地用地、水產(chǎn)養(yǎng)殖用地面積擴增，二者分別以196.98%、46.61%的增幅擴增了4541.60hm2、2760.58hm2，而耕地和畜禽養(yǎng)殖用地分別以26.31%和15.99%的減幅減少了17554.84hm2和65.70hm2;2005—2010年，在農(nóng)業(yè)用地中，只有綠地林地面積以137.81%的增幅增加了9436.16hm2，而其他農(nóng)業(yè)用地均出現(xiàn)縮減，耕地、畜禽養(yǎng)殖用地、水產(chǎn)養(yǎng)殖用地面積分別減少了10844.84hm2、170.01hm2、567.43hm2，減幅分別為22.06%、49.26%、6.54%;2010—2015年，農(nóng)業(yè)用地同前5年變化相似，只有綠地林地面積以5.62%的增幅增加了915.11hm2，耕地、畜禽養(yǎng)殖用地、水產(chǎn)養(yǎng)殖用地面積分別減少了1067.54hm2、58.63hm2、3251.61hm2，降幅分別為2.79%、33.48%、40.07%。

從城鎮(zhèn)用地來看，2000年城鎮(zhèn)用地（包括工業(yè)倉儲、交通、公共建筑、居?。?2638.64hm2，占總面積的19.38%，但到2015年上升到30.32%，呈快速增長態(tài)勢。2000—2005年，城鎮(zhèn)用地中的每一地類均有所增加，工業(yè)倉儲、交通、公共建筑、居住分別增加了3399.69hm2、997.83hm2、655.19hm2、616.08hm2，增幅分別為52.90%、39.31%、41.35%、5.14%;2005—2010年，各類城鎮(zhèn)建設(shè)用地持續(xù)增加，工業(yè)倉儲、交通、公共建筑、居住用地面積分別增加了2634.70hm2、969.70hm2、1097.31hm2、329.96hm2，增幅分別為26.81%、27.42%、48.99%、2.62%;2010—2015年，各類城鎮(zhèn)建設(shè)用地中除了工業(yè)倉儲略有下降外，交通、公共建筑、居住、市政設(shè)施分別繼續(xù)增加747.66hm2、7.77hm2、421.37hm2、914.89hm2，增幅分別為16.59%、0.23%、3.26%、465.24%。

從水域來看，2000年水域面積為17101.73hm2，占比14.64%，2015年下降到13.70%。2000—2005年，水域面積減少263.66hm2，減幅1.54%;2005—2010年，水域縮減面積多于前一個5年，以3.68%的減幅減少了619.43hm2;2005—2010年，水域面積以1.35%的降幅減少了218.82hm2.

15年間，耕地、畜禽養(yǎng)殖用地、水產(chǎn)養(yǎng)殖用地和水域均持續(xù)減少。耕地、畜禽養(yǎng)殖用地、水產(chǎn)養(yǎng)殖用地和水域減少面積分別為29467.22hm2、294.34hm2、1058.46hm2、1101.91hm2，減幅分別為44.17%、71.65%、17.87%和6.44%，其中耕地面積減少得最多，畜禽養(yǎng)殖用地減幅最高。剩余其他類別用地面積均為增加，其中綠地林地增幅為645.94%。

從空間分布來看（見圖3），耕地分布于整個研究區(qū)內(nèi)，水域、水產(chǎn)養(yǎng)殖用地分布在淀山湖及其附近的小型湖泊周邊，綠地林地主要分布于黃浦江干、支流沿岸及鄰近地帶，而工業(yè)用地集中于水源保護(hù)區(qū)下界，即松江區(qū)及閔行區(qū)的部分工業(yè)區(qū)內(nèi)，公共用地分布在工業(yè)用地或居住用地集中區(qū)域。

2.2土地利用的相互轉(zhuǎn)化

從轉(zhuǎn)移矩陣可以看出（見表1和圖4），15年間的主要變化體現(xiàn)在耕地的轉(zhuǎn)出上。2000—2005年耕地主要轉(zhuǎn)出方向為綠地林地、水產(chǎn)養(yǎng)殖、工業(yè)倉儲和其他用地，其中綠地林地占比最大，為23.75%;2005—2010年耕地主要轉(zhuǎn)出方向仍為綠地林地，占比高達(dá)54.50%，同比增長91.90%;2010—2015年耕地轉(zhuǎn)出放緩，轉(zhuǎn)為綠地林地占比為34.22%，同比下降79.00%，同期水產(chǎn)養(yǎng)殖用地大量轉(zhuǎn)入耕地。

從各類土地的轉(zhuǎn)出來看，15年間耕地轉(zhuǎn)出面積最大，主要轉(zhuǎn)向為綠地林地、工業(yè)倉儲、其他用地，轉(zhuǎn)移面積分別為13769.05hm2、5970.27hm2和3100.64hm2.畜禽養(yǎng)殖用地的轉(zhuǎn)出率最高，為91.23%，主要轉(zhuǎn)移為工業(yè)倉儲和其他用地。其次為其他用地，其轉(zhuǎn)出率為90.77%，主要轉(zhuǎn)移為工業(yè)倉儲、居住和綠地林地，轉(zhuǎn)移面積為351.01hm2、386.09hm2和260.29hm2.水域中有721.01hm2轉(zhuǎn)移為耕地，除此之外，還向綠地林地、居住、工業(yè)倉儲和其他用地轉(zhuǎn)移。居住用地則主要轉(zhuǎn)移為耕地、工業(yè)倉儲和其他用地。

從各類土地轉(zhuǎn)入情況來看，綠地林地的轉(zhuǎn)入面積最大，有13769.05hm2來自于耕地，除此之外，還有水產(chǎn)養(yǎng)殖用地和居住用地及其他類型的少量轉(zhuǎn)入;流向耕地的4297.94hm2土地中，有1486.94hm2來自于水產(chǎn)養(yǎng)殖用地，其他類型的轉(zhuǎn)入量很少;工業(yè)倉儲及居住用地的轉(zhuǎn)入也都主要來自耕地，共5970.27hm2;其他用地的轉(zhuǎn)入增幅最大5736.43hm2的轉(zhuǎn)入面積中，有3100.64hm2來自耕地，而853.02hm2的居住用地和610.92hm2水產(chǎn)養(yǎng)殖用地的轉(zhuǎn)入也是其他用地比較主要的轉(zhuǎn)入來源。從空間分布來看，耕地向工業(yè)用地轉(zhuǎn)換主要集中在閔行區(qū)、松江區(qū)原有工業(yè)區(qū)外圍;耕地向水產(chǎn)養(yǎng)殖用地的轉(zhuǎn)入，主要集中在上游湖區(qū)附近;綠地林地由其他地類的轉(zhuǎn)入主要發(fā)生在黃浦江干、支流沿岸;耕地與居住地相互轉(zhuǎn)化使居住用地的分布更加集中;在工業(yè)區(qū)、居住區(qū)集中地，部分工業(yè)用地、居住用地轉(zhuǎn)化為公共建筑?？偟膩碚f，15年間水源保護(hù)區(qū)的土地類型轉(zhuǎn)化促成了耕地大量流失并破碎化、綠地林地沿江分布、工業(yè)重心更加集中于水源保護(hù)區(qū)下界的格局。

2.3土地利用變化驅(qū)動力分析

2.3.1城鎮(zhèn)用地變化驅(qū)動力分析

15年間，大量農(nóng)村人口不斷向城鎮(zhèn)聚集，城鎮(zhèn)化水平不斷提高。伴隨著城市開發(fā)程度加強[24-27]，黃浦江上游地區(qū)各類城鎮(zhèn)用地（工業(yè)倉儲、交通用地、公共建筑、居住用地、市政設(shè)施等）面積都持續(xù)增加。與此同時，上海市以“推進(jìn)土地向規(guī)模經(jīng)營集中、推進(jìn)工業(yè)向園區(qū)集中、推進(jìn)農(nóng)民居住向城鎮(zhèn)集中”為主要內(nèi)容的“三個集中”推進(jìn)郊區(qū)城鎮(zhèn)化發(fā)展的政策在土地管理中發(fā)揮了重要作用[28]。這些政策促使閔行、松江工業(yè)區(qū)的規(guī)模擴大，形成了更大的工業(yè)產(chǎn)業(yè)集群，并在工業(yè)區(qū)附近建設(shè)了集中的住宅區(qū)。伴隨著城市化進(jìn)程，城市人口增加促使居住用地面積增加。在這些人口密集的工業(yè)區(qū)、住宅區(qū)中心又興建了大量的公共建筑，而原本分散的居住地復(fù)墾為耕地或轉(zhuǎn)變?yōu)楣I(yè)區(qū)一部分。無論是工業(yè)發(fā)展還是人口增加，對市政交通的需求都會增強，因而造成交通運輸、市政設(shè)施用地的增加。不過，2009年《上海市飲用水水源保護(hù)條例》實施以后，由于水源保護(hù)生態(tài)補償制度的建立，以及對新增排污建設(shè)項目的限制，黃浦江上游地區(qū)工業(yè)用地快速擴張趨勢得到遏制。2010—2015年期間，工業(yè)用地總面積略有下降。環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善，也削弱了生產(chǎn)生活污染排放對水質(zhì)的影響。對社會經(jīng)濟要素和土地利用進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果顯示，總?cè)丝跀?shù)量和城鎮(zhèn)用地總量呈極顯著正相關(guān)（r=0.99，p<0.01），工業(yè)總產(chǎn)值和城鎮(zhèn)用地總量呈顯著正相關(guān)（r=0.96，p<0.05），表明人口導(dǎo)入以及工業(yè)發(fā)展是城鎮(zhèn)用地快速擴張的源動力。

2.3.2耕地變化驅(qū)動力分析

自2003年起，上海市啟動了黃浦江水源涵養(yǎng)林建設(shè)工程，這項生態(tài)工程建設(shè)使得15年間耕地向綠地林地轉(zhuǎn)化面積占耕地總轉(zhuǎn)出面積的41.12%，黃浦江干、支流沿岸的耕地大面積轉(zhuǎn)化為綠地林地[29]。同時，工業(yè)化、城市化過程也侵占了大量耕地，這是由于水源保護(hù)區(qū)大多數(shù)為郊區(qū)，隨著15年間上海市城市化進(jìn)程的提速，大量耕地轉(zhuǎn)化為工業(yè)倉儲、交通用地、公共設(shè)施及居住用地，城市化與耕地保護(hù)矛盾進(jìn)一步凸顯。另外，近年來，水產(chǎn)品和漁業(yè)生態(tài)服務(wù)的需求持續(xù)上升[30]，受市場需求變化的影響，上海市在“十五”期間積極推動水產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)發(fā)展，其中“三帶一環(huán)一港”包括了環(huán)淀山湖6666.67hm2淡水蝦類和特種魚優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)帶[31-32]。因此受市場需求、政策導(dǎo)向的影響，環(huán)淀山湖地區(qū)部分耕地轉(zhuǎn)化為水產(chǎn)養(yǎng)殖用地，出現(xiàn)了向水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型趨勢。從轉(zhuǎn)移矩陣還可以看出，在耕地大量流向綠地林地、工業(yè)倉儲等類型的同時，還存在反向流動，耕地總轉(zhuǎn)入量達(dá)到3634.49hm2，這是由于上海市在推進(jìn)郊區(qū)城鎮(zhèn)化發(fā)展時“三個集中”及“宅基地復(fù)墾”的政策驅(qū)動了區(qū)域內(nèi)部的空間結(jié)構(gòu)調(diào)整。

2.3.3綠地林地、畜禽養(yǎng)殖用地變化驅(qū)動力分析

自2003年起，黃浦江水源涵養(yǎng)林建設(shè)工程啟動，按江河兩側(cè)200m寬度規(guī)劃實施，共涉及青浦、松江、金山、奉賢、閔行5個區(qū)18個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）。2009年頒布的《上海市飲用水水源保護(hù)條例》進(jìn)一步明確，飲用水水源保護(hù)區(qū)和準(zhǔn)保護(hù)區(qū)內(nèi)應(yīng)當(dāng)預(yù)留水源涵養(yǎng)林用地。其目的一方面是阻止農(nóng)業(yè)、工業(yè)及生活污水向河道直接排放，起到截污作用;另一方面保持水土、涵養(yǎng)水源，可以在一定程度上對生態(tài)建設(shè)起到積極作用[30]。因此，15年間綠地林地用地面積顯著增加，增幅達(dá)645.94%，黃浦江干流、主要支流沿岸及附近區(qū)域植被覆蓋狀況明顯改善。

2014年，上海頒布《上海市畜禽養(yǎng)殖管理辦法》，將畜禽養(yǎng)殖分為禁止養(yǎng)殖區(qū)、控制養(yǎng)殖區(qū)和適度養(yǎng)殖區(qū)。2005年，黃浦江上游水源保護(hù)區(qū)劃為畜禽禁養(yǎng)區(qū)，全面清退區(qū)域內(nèi)部畜禽養(yǎng)殖。為了保證水源地安全，水源保護(hù)區(qū)內(nèi)200多家規(guī)?；笄輬霭徇w或關(guān)閉，畜禽養(yǎng)殖用地面積在15年間持續(xù)減小，減幅達(dá)到71.65%。根據(jù)孫焱婧等[33]的研究，黃浦江上游水源保護(hù)區(qū)，養(yǎng)殖場產(chǎn)生的有機污染（COD/BOD）占總污染的30%左右，水質(zhì)存在的問題主要是氨氮和總大腸桿菌超標(biāo)，因此，該環(huán)境調(diào)控政策可以有效減少畜禽養(yǎng)殖糞便等對水質(zhì)的破壞，有效地改善水源保護(hù)區(qū)水質(zhì)。

2.3.4水域變化驅(qū)動力分析

值得注意的是，研究區(qū)雖然為水源保護(hù)區(qū)，但水域面積出現(xiàn)了少量縮減的現(xiàn)象。15年內(nèi)水域面積減少了1101.91hm2，減幅為6.44%。分析轉(zhuǎn)移矩陣可以發(fā)現(xiàn)，水域主要轉(zhuǎn)移為耕地、水產(chǎn)養(yǎng)殖用地、綠地林地、居住用地和工業(yè)倉儲，轉(zhuǎn)移類型比較豐富。這種土地利用的變化可能與研究區(qū)所處地理環(huán)境有關(guān)，研究區(qū)處于長江三角洲沖積平原，河網(wǎng)發(fā)達(dá)，小規(guī)模河塘較多，在農(nóng)業(yè)用地、城鎮(zhèn)建設(shè)過程中，一些小型水域會被填平，導(dǎo)致水域面積減少。因此，水域變化的驅(qū)動性因素主要是人為因素。

3結(jié)論與展望

（1）上海黃浦江上游水源保護(hù)區(qū)土地利用數(shù)據(jù)（2000年、2005年、2010年及2015年）分析結(jié)果表明，農(nóng)業(yè)用地和水域面積減少，城鎮(zhèn)用地面積增加。農(nóng)業(yè)用地中，耕地、畜禽養(yǎng)殖用地面積大幅減少，綠地林地面積大幅增加，水產(chǎn)養(yǎng)殖用地面積有所增加，而每類城鎮(zhèn)用地面積都有所增加。說明第一個5年為耕地開發(fā)建設(shè)階段與大力加強生態(tài)環(huán)境改善階段;而第二個5年為建成階段，這部分耕地經(jīng)歷了建成為工業(yè)倉儲、居住用地、交通、公共設(shè)施的過程;第三個5年為生態(tài)環(huán)境改善的穩(wěn)定階段。因此可以看出，城市化、工業(yè)化的驅(qū)動會增加城鎮(zhèn)用地面積，而政策可以影響土地類型的空間布局。

（2）轉(zhuǎn)移矩陣及土地利用空間分布分析結(jié)果表明，2000—2005年，有4529.23hm2的耕地轉(zhuǎn)化為綠地林地用地，4491.57hm2耕地轉(zhuǎn)化為其他用地;2005—2010年，耕地仍主要轉(zhuǎn)為綠地林地，占轉(zhuǎn)出耕地面積比例高達(dá)54.50%，剩余耕地中大多數(shù)轉(zhuǎn)化為各類城鎮(zhèn)建設(shè)用地;2010—2015年，耕地轉(zhuǎn)為各項用地量逐漸平穩(wěn)，并有大量水產(chǎn)養(yǎng)殖用地轉(zhuǎn)為耕地。耕地的大量減少和破碎化應(yīng)引起相關(guān)部門的高度重視，在后續(xù)政策制定時需多考慮耕地保護(hù)的問題。

（3）為提高飲用水水源水質(zhì)，保證飲用水安全，上海不斷加強飲用水水源保護(hù)，先后頒布《上海市黃浦江上游水源保護(hù)條例》《上海市飲用水水源保護(hù)條例》等地方法規(guī)。分析土地利用驅(qū)動性因素發(fā)現(xiàn)，以綠地林地面積大幅增加、畜禽養(yǎng)殖面積減少為特征的農(nóng)業(yè)用地變化，主要受相關(guān)環(huán)境政策的影響，而水產(chǎn)養(yǎng)殖用地的增加可能受政策和市場因素調(diào)節(jié);城鎮(zhèn)建設(shè)用地對耕地的侵占，主要受城市化進(jìn)程的影響，城鎮(zhèn)建設(shè)用地的空間布局受城鎮(zhèn)化建設(shè)的相關(guān)政策約束。自《上海市黃浦江上游水源保護(hù)條例》《上海市飲用水水源保護(hù)條例》等法規(guī)政策實施以來，飲用水水源保護(hù)生態(tài)補償財政轉(zhuǎn)移支付等相關(guān)制度的建立，以及限制畜禽養(yǎng)殖、嚴(yán)控新建項目等水源保護(hù)政策的出臺，促進(jìn)了區(qū)域內(nèi)社會、經(jīng)濟、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。因此，水源保護(hù)區(qū)的土地利用類型主要是受政策及城市化進(jìn)程的影響。城市化進(jìn)程增加了水環(huán)境壓力，而環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施硬件及環(huán)境制度政策軟件的建立和完善則對水質(zhì)有改善作用。值得關(guān)注的是，15年間土地利用類型的轉(zhuǎn)化使工業(yè)重心更大量集中于水源保護(hù)區(qū)下界，這勢必為該區(qū)域的生態(tài)環(huán)境保護(hù)帶來更大壓力，相關(guān)政府部門需持續(xù)加強監(jiān)測監(jiān)管。

（4）本文側(cè)重于分析15年間土地利用動態(tài)變化及驅(qū)動力，而相關(guān)土地管理政策對土地利用變化所造成黃浦江上游水源保護(hù)區(qū)的生態(tài)、環(huán)境的影響未做詳細(xì)說明。因此，下一步研究將側(cè)重于對土地利用變化相關(guān)的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)分析，為水源保護(hù)區(qū)土地資源的合理開發(fā)利用和土地管理提供理論參考和科學(xué)依據(jù)。

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