東北黑土區(qū)近半世紀土地利用變化時空特征分析

肖紅葉，劉國棟，楊澤，房娜娜，戴慧敏，劉凱，韓曉萌，朱恒

(1.中國地質調查局 沈陽地質調查中心，遼寧 沈陽 110034；2.自然資源部 黑土地演化與生態(tài)效應重點實驗室，遼寧 沈陽 110034；3.遼寧省黑土地演化與生態(tài)效應重點實驗室，遼寧 沈陽 110034)

0 引言

黑土作為世界上最肥沃的土壤之一[1]，素有“土中之王”的美譽。自然黑土是在適宜的氣候、水文和植被覆蓋條件下，以黃土狀黏土、洪積物、沖積物、冰磧物及風積物等松散沉積物為成土母質，歷經(jīng)第四紀全新世以來漫長的發(fā)育，形成具有獨特自然屬性的土壤類型，其表土層有大量黑色或暗黑色腐殖質，有機質含量高，是一種性狀好、肥力強、適宜農(nóng)耕的珍貴稀缺土地資源[2-3]。曾經(jīng)農(nóng)民只能根據(jù)土壤的顏色、地力以及厚度是否超過一犁厚來辨別肥沃的黑土[4]，經(jīng)過國內(nèi)外學者的持續(xù)關注和多年系統(tǒng)研究，專家認為黑土的特征主要包括深厚的暗沃表層、含量豐富的有機質、適宜的容重、良好的團粒結構、較高的鹽基飽和度和適宜的pH值等[3]。目前，全球黑土區(qū)總面積約占地球陸地表面的7%，主要分布在世界四大黑土區(qū)：俄羅斯—烏克蘭大平原、北美洲密西西比河流域、中國東北平原以及南美洲的潘帕斯草原[5]。我國政府歷來高度關注黑土地的保護和利用，2020年習近平總書記在東北考察時指示“切實把黑土地這個‘耕地中的大熊貓’保護好、利用好，使之永遠造福人民”[6]。

土地利用包括土地的使用情況及其社會經(jīng)濟屬性[7]。隨著全球經(jīng)濟的高速發(fā)展、人口爆炸式增長以及生態(tài)資源壓力的日益嚴峻，受自然條件及人類活動的綜合影響，世界范圍內(nèi)30%以上土地的利用格局發(fā)生著劇烈的變化[8]。土地利用/覆蓋變化易引發(fā)土壤微生物、土壤碳儲量的變化[9-11]，從而改變生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能[12-13]，影響生態(tài)環(huán)境健康和生態(tài)服務價值[14]。據(jù)研究表明，全球人類活動排放的二氧化碳中有1/3是由土地利用/覆蓋變化造成的，僅次于化石燃料的燃燒[15]。土地利用/覆蓋變化是人類活動作用于地球表層系統(tǒng)最為顯著的表現(xiàn)形式和人與自然關系最為密切的環(huán)節(jié)之一[16-17]，分析研究土地利用變化特征對實現(xiàn)土地資源的可持續(xù)利用具有重要意義，也是當代全球變化研究領域的重點課題[18]。

1 研究區(qū)概況

根據(jù)2021年中國科學院發(fā)布的《黑土地白皮書》，中國東北黑土區(qū)包括黑龍江省、吉林省、遼寧省東北部以及內(nèi)蒙古“東四盟”地區(qū)，東鄰俄羅斯、東南緊靠朝鮮，西與蒙古交界，南抵遼河，共含246個縣(市、旗)，面積達109萬km2，占全球黑土總面積的12%[5]。東北黑土區(qū)位于中緯度亞洲大陸東部，屬溫帶季風性氣候，四季分明、雨熱同季[19]。中國東北地區(qū)的黑土是以砂礫和黃土狀黏土為主要成土母質，并在其特有的氣候條件和植被的相互作用下形成的土壤類型[4，20]。夏季旺盛生長的植被進入秋冬后大量枯死，低溫又抑制了土壤中的微生物活性，使植物殘體分解緩慢，長此以往土壤表層積累了厚厚的腐殖層，最終發(fā)育成肥沃的黑土[3，19]。

東北黑土區(qū)是全球最適宜耕作的地區(qū)之一，也是我國最大的商品糧生產(chǎn)基地[2]，玉米和大豆產(chǎn)量占全國38.2%和45.8%[21]，糧食總產(chǎn)量占全國的四分之一，糧食調出量占全國的三分之一[22]，人均糧食占有量比全國人均量高一倍以上[23]，享有“中國糧倉”和糧食安全“穩(wěn)壓器”的美譽[24-25]。根據(jù)2010年國務院發(fā)布的《全國主體功能區(qū)規(guī)劃》，東北黑土區(qū)涵蓋了大、小興安嶺森林生態(tài)功能區(qū)、三江平原濕地生態(tài)功能區(qū)、長白山森林生態(tài)功能區(qū)、呼倫貝爾草原草甸生態(tài)功能區(qū)及部分科爾沁草原生態(tài)功能區(qū)[26]；作為我國重要的老工業(yè)基地，東北黑土區(qū)是我國重要的能源、木材、冶金生產(chǎn)基地，幾十年間先后經(jīng)歷了經(jīng)濟發(fā)展、衰落到再振興的過程[13]。

2 數(shù)據(jù)來源

本研究所需的土地利用/覆蓋數(shù)據(jù)來源于中國科學院資源環(huán)境科學數(shù)據(jù)中心(http://www.resdc.cn)，分別選取20世紀70年代(按1970年統(tǒng)計)、90年代中期(按1995年統(tǒng)計)、2010年、2020年四期1∶10萬比例尺土地利用/土地覆蓋數(shù)據(jù)。70年代數(shù)據(jù)的重建主要使用Landsat-MSS遙感影像，90年代中期、2010年數(shù)據(jù)的遙感解譯主要使用Landsat-TM/ETM遙感影像，2020年土地利用/覆蓋數(shù)據(jù)更新主要使用Landsat 8遙感影像。本研究根據(jù)《全國土地分類標準》[27]，結合研究區(qū)具體情況以及濕地定義[28]，將中國1∶10萬比例尺土地利用/土地覆蓋遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)庫(LUCC)中25種土地資源的自然屬性和利用屬性劃分為耕地、林地、草地、濕地、建設用地及未利用地共6種土地利用類型(表1)，此處濕地指天然濕地，不包括人工濕地。

表1 土地利用類型歸類Table 1 Land use type classification table

3 研究方法

3.1 土地利用轉移矩陣

土地利用轉移矩陣(馬爾可夫模型)反映了某一區(qū)域在一定時段內(nèi)期初和期末各種土地利用類型的變化[29-30]。表2中，P代表某一地類占區(qū)域面積的百分比，Pii表示第i種地類未變化面積占區(qū)域面積的百分比，Pi+表示第i種地類的期初面積占區(qū)域面積的百分比，P+i表示第i種地類的期末面積占區(qū)域面積的百分比，Pij表示由第i種地類轉化為第j種地類的面積占區(qū)域面積的百分比，表中行元素之和表示某地類期初面積占區(qū)域面積的百分比，列元素之和表示其期末面積占區(qū)域面積的百分比。

表2 土地利用轉移矩陣Table 2 Land use transfer matrix

3.2 土地凈變化量

土地凈變化量反映某一時段內(nèi)某種地類面積的絕對變化量[31-32]，由于它無法反映土地利用類型在空間位置上的轉移，易低估地類間轉化程度。土地凈變化量B1計算公式為：

(1)

3.3 土地交變化量

土地交變化量反映某一時段內(nèi)某種土地利用類型空間位置上的變化，它與土地凈變化量加和構成土地總變化量[31-32]。土地交變化量B2計算公式為：

(2)

3.4 土地利用類型轉移網(wǎng)絡

基于土地利用類型轉移矩陣, 引入“土地利用轉移流”指標, 測算各土地利用類型的“轉出流”及“轉入流”，將得到土地利用類型轉移網(wǎng)絡[8]，它可以直觀地表明一段周期內(nèi)土地利用類型間的相互轉換情況，有助于揭示土地利用類型的轉移方向和空間演化進程。土地利用轉移流B3及土地轉移流凈值B4計算公式為：

B3=Pout+Pin，

(3)

B4=Pin-Pout，

(4)

式中：Pout為轉出流，Pin為轉入流。當B4值為正時，表示凈流入，其值為負時，表示凈流出。

3.5 單項地類面積變化率

單項地類面積變化率表示一段時間內(nèi)某一地類變化面積占期初面積的比值，在分區(qū)的基礎上計算各小區(qū)單項地類面積變化率，有助于揭示不同地類土地利用變化劇烈程度的空間分布特征[31]。單項地類面積變化率B5計算公式為：

B5=(P+i-Pi+)/Pi+。

(5)

3.6 單一土地利用類型動態(tài)度

單一土地利用類型動態(tài)度可定量描述研究區(qū)在一定的時間間隔內(nèi)，土地利用類型的變化速度[7，29]。若結果為正值，即為土地利用開發(fā)度(LUD)，代表單位時間內(nèi)某類型土地利用實際新開發(fā)的程度(不適用未利用地)，若結果為負值，即為土地利用耗減度(LUC)，指單位時間內(nèi)某類型土地利用被實際消耗的程度[33]。計算公式為：

(6)

式中：B6為第i種地類單一土地利用類型動態(tài)度；T為研究時段，此處以年為單位。

3.7 土地利用綜合動態(tài)度

土地利用綜合動態(tài)度反映研究區(qū)內(nèi)部總土地活動動態(tài)度[31]。當土地利用演變驅動以人為因素主導時，能反映人類活動對土地利用程度的綜合影響[34]。某一時段內(nèi)研究區(qū)的土地利用綜合動態(tài)度B7計算公式為：

(7)

3.8 土地利用程度綜合指數(shù)

土地利用程度綜合指數(shù)反映研究區(qū)內(nèi)土地利用類型和方式轉變導致研究區(qū)土地利用強度發(fā)生的綜合變化[16，29]。計算公式為：

B8={∑Ai(Si/S)}/n×100%，

(8)

式中：B8為研究區(qū)土地利用程度綜合指數(shù)；Ai為第i級土地利用程度分級指數(shù)；Si為第i級土地利用面積；S為該區(qū)域內(nèi)土地總面積；n為土地利用總分類數(shù)。

3.9 土地利用空間變化模型

基于人口地理學中常見的人口分布重心原理，通過比較期初和期末研究區(qū)內(nèi)不同地類的分布重心, 最終得到土地利用空間變化模型[7，35]。

(9)

(10)

式中：XB、YB分別表示在t年份某一地類分布重心的經(jīng)度和緯度坐標；Cti表示在t年份研究區(qū)內(nèi)第i種地類的面積；Xi、Yi分別表示研究區(qū)內(nèi)第i個小區(qū)域的幾何中心(或旗縣所在地)的經(jīng)緯度坐標。

4 結果與分析

4.1 土地利用空間變化、面積變化

4.1.1 面積變化

近半個世紀以來，東北黑土區(qū)各類土地利用面積均發(fā)生不同程度和趨勢的變化(圖1)。其中，濕地面積整體大幅降低，2020年黑土區(qū)濕地面積較1970年降低了41.2%，除1995～2010時段濕地面積顯著增加外，1970～1995年、2010～2020年均持續(xù)降低；50年間黑土區(qū)耕地(含水田和旱田)面積整體增加24.88%，除2010～2020年受退耕還林、退耕還草、退耕還濕政策，生態(tài)保護紅線劃定及城市建設用地快速擴張的影響，耕地面積小幅降低以外，其他各期均呈增長趨勢；50年間黑土區(qū)林地面積較期初下降6.94%，且近半個世紀以來各期變化均呈現(xiàn)持續(xù)降低趨勢；50年間黑土區(qū)草地面積整體增加9.75%，除1995～2010時段呈降低趨勢，其他各期面積均程增加態(tài)勢；50年間黑土區(qū)建設用地面積整體增加25.69%，且各期均呈持續(xù)增長態(tài)勢；50年間黑土區(qū)未利用土地面積整體下降7.69%，除1995～2010年面積增加外，其他各期面積均呈現(xiàn)降低趨勢。

圖1 1970～2020年各類土地利用面積變化Fig.1 Line chart of land use area changes for various types from 1970 to 2020

4.1.2 空間變化

1970～2020年間，黑土區(qū)土地利用空間轉移主要集中于三江平原北部、松嫩平原西北部及西遼河平原地區(qū)等(圖2)。其中，草地主要向耕地和林地轉化，草地轉化為耕地主要分布于三江平原、嫩江中上游、呼倫貝爾市周邊、松原市南部、通遼市西部等地；草地轉化為林地主要分布于興安盟西部、科爾沁草原南部、呼倫貝爾草原南部及大小興安嶺地區(qū)；耕地主要向林地和草地轉化，其中，耕地轉化為林地主要分布于齊齊哈爾市西北部、白城市北部、通遼市東部及延吉市周邊等區(qū)域，耕地轉化為草地主要分布于呼倫貝爾草原北部及西遼河平原等地區(qū)；林地主要向耕地和草地轉化，其中，林地轉化為耕地主要分布于大小興安嶺南部、三江平原部分區(qū)域及長白山部分地區(qū)，林地轉化為草地主要分布于興安盟西南部及呼倫貝爾草原南部；濕地主要向耕地和草地轉化，其中，濕地轉化為耕地主要分布于三江平原及嫩江周邊地區(qū)，濕地轉化為草地主要分布于大小興安嶺及呼倫貝爾大草原；建設用地主要向耕地轉化，呈零散分布；未利用地主要向草地轉化，主要分布于呼倫貝爾市西南部及松嫩平原西部。

圖2 1970～2020年各類土地利用空間轉移情況Fig.2 The spatial transfer of land use for various types from 1970 to 2020

4.2 土地利用轉移矩陣及各項變化

4.2.1 土地利用轉移矩陣

根據(jù)土地利用轉移矩陣(表3、表4)，近半個世紀以來，東北黑土區(qū)耕地未變化面積占20.3%，耕地向其他用地類型轉化面積共占2.58%，其他用地類型向耕地轉化面積共占8.26%；林地未變化面積占38.92%，林地向其他用地類型轉化面積共占7.08%，其他用地類型向林地轉化面積共占3.87%；草地未變化面積占10.53%，草地向其他用地類型轉化面積共占6.17%，其他用地類型向草地轉化面積共占7.74%；濕地未變化面積占4.33%，濕地向其他用地類型轉化面積共占6.18%，其他用地類型向濕地轉化面積共占1.85%；建設用地未變化面積占1.4%，建設用地向其他用地類型轉化面積共占0.36%，其他用地類型向建設用地轉化面積共占0.82%；未利用地未變化面積占1.23%，未利用地向其他用地類型轉化面積共占0.91%，其他用地類型向未利用地轉化面積共占0.75%。

表3 1970～2020年黑土區(qū)土地利用面積轉移矩陣Table 3 The transfer matrix of land use area in black soil area from 1970 to 2020 104hm2

表4 1970～2020年黑土區(qū)土地利用轉移率矩陣Table 4 Matrix of land use transfer rate in black soil area from 1970 to 2020 %

4.2.2 土地變化量

兩組患者同樣采用黃體酮進行治療，(湖北葛店人福藥業(yè)有限責任公司，國藥準字H20066109)。在劑量方面兩組存在區(qū)別，觀察組病人采用高劑量：每天入睡前用藥一次，劑量為200毫克，連服10天后停止用藥，之后監(jiān)測病人的出血狀況，并于月經(jīng)結束后三天回院復診。對照組采用低劑量組：每天入睡前用藥一次，劑量為100毫克，連服10天后停止用藥，之后監(jiān)測病人的是否出血及出血量，之后在月經(jīng)結束后三天回院復診。

根據(jù)式(1)、式(2)計算1970～2020年黑土區(qū)各時段、各用地類型變化量，從各地類變化量圖(圖3)可知，50年間各地類均是交變化量占主導地位，各地類的變化中存在著大量空間位置上的轉移，說明各地類所處的空間位置較為不穩(wěn)定。在3個時段中，1970～1995年各用地類型總變化量最大，1995～2010年次之，2010～2020年最小，說明東北黑土區(qū)土地利用變化在1970～1995年最為劇烈，隨時間推移逐漸降低。

圖3 各地類變化量Fig.3 Variation of each land type

4.2.3 單項地類面積變化率

單項地類面積變化率顯示各地類在某一時段內(nèi)面積變化的劇烈程度。1970～2020年黑土區(qū)單項地類面積變化最為劇烈的依次是：濕地>建設用地>耕地>草地>未利用地>林地(圖4)，其中，濕地減少41.21%，建設用地增加25.68%，耕地增加24.83%，草地增加9.34%，未利用地減少7.75%，林地減少6.96%。1970～2020年黑土區(qū)耕地、林地、草地、濕地、建設用地及未利用地的年均變化速率，即單一土地利用類型動態(tài)度分別為0.5%、-0.14%、0.19%、-0.82%、0.51%及-0.15%。其中，耕地、草地、建設用地開發(fā)度為0.5%、0.19%、0.51%，林地、濕地未利用地耗減度為0.14%、0.82%、0.15%。

圖4 1970～2020年黑土區(qū)單項地類面積變化率Fig.4 The area change rate of each land type in the black soil area from 1970 to 2020

4.2.4 土地利用綜合動態(tài)度

近半世紀以來，東北黑土區(qū)總土地利用綜合動態(tài)度為23.28%，由圖5可見，各時期土地利用綜合動態(tài)變化程度由高到低依次是1970～1995年、1995～2010年、2010～2020年，說明1970～1995年各類土地利用類型面積變化相對劇烈，內(nèi)部空間轉化較其他兩期更為頻繁，與前文圖3結果相符。

圖5 土地利用綜合動態(tài)度曲線Fig.5 Curve diagram of comprehensive dynamicdegree of land use

4.2.5 土地利用程度綜合指數(shù)

利用莊大方等提出的土地利用程度分級辦法[36]，結合研究區(qū)及本研究實際需要，制定土地利用程度分級賦值表(表5)。根據(jù)式(8)計算1970年、1995年、2010年及2020年東北黑土區(qū)土地利用程度綜合指數(shù)分別為37.38%、38.18%、38.42%及38.5%(圖6)，土地利用程度呈逐年小幅增長態(tài)勢，整體處于持續(xù)發(fā)展期，但仍低于全國平均水平50.5%[29]，說明東北黑土區(qū)原始及生態(tài)用地占比較大，建設用地占比較小，近半世紀以來土地利用逐漸呈集約化利用趨勢，但受經(jīng)濟發(fā)展及人口密度影響，土地利用類型變化引起的強度變化不明顯，土地開發(fā)利用的潛力很大。

表5 土地利用程度分級賦值Table 5 Land use degree classification assignment table

圖6 不同年份土地利用程度綜合指數(shù)Fig.6 Comprehensive index of land use degree in different years

4.2.6 土地利用轉移網(wǎng)絡

圖7 東北黑土區(qū)近半世紀不同時段土地利用轉移網(wǎng)絡(1×104hm2)Fig.7 Land use transfer network for different timeperiods in the black soil area of NortheastChina in the past half century

最多的土地利用類型是林地，被砍伐的林地主要轉化為草地和耕地，轉出面積次之的相繼為草地和濕地；東北黑土區(qū)轉入面積最多的土地利用類型是草地，主要由林地和濕地轉化而來；轉入面積次之的為耕地，主要由林地、草地和濕地轉化而來。1995～2010年間，東北黑土區(qū)轉出最多的土地利用類型為草地，主要轉化為林地、濕地和耕地；轉出面積次之的為林地，主要轉化為耕地和草地；東北黑土區(qū)轉入面積最多的土地利用類型是耕地，主要由林地和草地轉化而來。2010～2020年間，東北黑土區(qū)轉出最多的土地利用類型為濕地；轉入最多的土地利用類型為草地。

4.2.7 重心變化

根據(jù)土地利用的空間變化模型得出50年間東北黑土區(qū)各地類重心變化情況(圖8)，其中：

圖8 不同地類50年間重心變化Fig.8 The change of the gravity center for each land type in 50 years

1)未利用地重心。東北黑土區(qū)近50年來未利用地重心除1995年在吉林省通榆境內(nèi)外，1970、2010及2020年均在吉林省洮南市境內(nèi)。其中1995年與1970年相比，未利用地重心向東南方向偏移32.61 km，2010年與1995年相比，重心向西北移動41.54 km，2020年與2010年相比，重心向東南推移37.66 km。東北黑土區(qū)未利用地重心相對穩(wěn)定，近半個世紀以來，整體向東南方向偏移了34.37 km。

2)濕地重心：東北黑土區(qū)近50年濕地重心均在黑龍江省境內(nèi)，其中1970年濕地重心在克山縣，2010年在訥河市域內(nèi)，1995年與2020年重心坐標在明水縣內(nèi)重合。1995年與1970年相比，濕地重心向西南方向偏移85.96 km，2010年與1995年相比，重心向西北方向移動115.34 km，2020年移回原1995年重心。東北黑土區(qū)濕地較其他用地類型而言，重心移動更為劇烈，近半個世紀以來，整體向西南方向偏移了85.96 km。

3)林地重心：東北黑土區(qū)近50年來林地重心均在黑龍江省明水縣境內(nèi)，1995年與1970年相比，林地重心向東北方向偏移13.32 km，2010年與1995年相比，重心向西南方向移動19.80 km，2020年與2010年相比，重心向東北方向推移14.51 km。東北黑土區(qū)林地重心較為穩(wěn)定，近半個世紀以來，整體向東北方向偏移了7.67 km。

4)建設用地重心：東北黑土區(qū)近50年來建設用地重心均在吉林省扶余縣境內(nèi)，1995年與1970年相比，建設用地重心向正北方向偏移23.71 km，2010年與1995年相比，重心向正南方向移動2.3 km，2020年與2010年相比，重心向西南方向推移13.72 km。東北黑土區(qū)建設用地重心較為穩(wěn)定，近半個世紀以來，整體向西北方向偏移了11.25 km。

5)耕地重心變化：東北黑土區(qū)近50年來耕地重心均在黑龍江省肇東市境內(nèi)，1995年與1970年相比，草地重心向東北方向偏移33.82 km，2010年與1995年相比，重心繼續(xù)向西北方向偏移9.75 km，2020年與2010年相比，重心向東南方向推移6.59 km。東北黑土區(qū)耕地重心較為穩(wěn)定，近半個世紀以來，整體向東北方向偏移了41.32 km。

6)草地重心變化：東北黑土區(qū)近50年來草地重心均在內(nèi)蒙古扎蘭屯市境內(nèi)，1995年與1970年相比，草地重心向西北方向偏移28.76 km，2010年與1995年相比，重心繼續(xù)向西北方向偏移7.61 km，2020年與2010年相比，重心向正北方向推移15.41 km。因此，東北黑土區(qū)草地重心較為穩(wěn)定，近半個世紀以來，整體向西北方向偏移了48.25 km。

5 結論與討論

土地作為一個自然—人文綜合體，其利用方式主要受自然環(huán)境及人類活動的制約[35]，具有很強的綜合性和地域性。區(qū)域所處的自然地理地帶性，如水文條件、溫濕度、降雨量、地形地貌、光照條件、植被類型及土壤類型等，與社會經(jīng)濟發(fā)展水平、人口數(shù)量、經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)結構布局與政策制度等人文因素，共同影響著區(qū)域土地利用結構及程度變化[36-37]。東北黑土區(qū)自然資源稟賦極佳，域內(nèi)林地、草地、濕地等生態(tài)用地面積占比較大，是我國重要的生態(tài)功能區(qū)，19世紀前，該區(qū)域較為原始，人類活動干擾少，生態(tài)服務功能較強，進入20世紀后，受人口增長、氣候變暖及現(xiàn)代農(nóng)業(yè)迅猛發(fā)展的影響，東北黑土地逐漸被開荒利用，過去幾百年間，東北黑土區(qū)歷經(jīng)土地開發(fā)、利用與保護的波動擴張過程[20]。中國加入WTO后東北地區(qū)在糧食生產(chǎn)方面的優(yōu)勢得到提升，在不斷發(fā)展的商品化農(nóng)業(yè)的刺激下，東北地區(qū)農(nóng)民對擴大耕地規(guī)模增加收入的需求更加迫切，曾出現(xiàn)大規(guī)模的毀林開荒與未利用地開發(fā)活動，特別是在三江平原等水土資源豐富、生產(chǎn)潛力大的地區(qū)，黑土地開發(fā)進入快速擴張期，盲目的高強度機械開墾導致區(qū)域生態(tài)環(huán)境不斷惡化[37]。近年來，我國政府高度注重生態(tài)保護與環(huán)境質量，東北黑土區(qū)土地利用進入開發(fā)與保護并重階段[5]。本文主要研究東北黑土區(qū)土地利用波動最為顯著的近半個世紀以來的土地利用結構及程度變化，主要結論如下：

1)東北黑土區(qū)建設用地、耕地及草地面積總體增加，增幅分別為25.96%、24.88%及9.75%，濕地、林地及未利用地面積總體降低，降幅分別為41.2%、6.94%及7.69%，其中三江平原北部、松嫩平原西北部及西遼河平原地區(qū)地類變化較為明顯。

2)東北黑土區(qū)各地類變化中均是交變化量占主導優(yōu)勢，土地利用變化中存在著大量空間位置上的轉移，土地利用變化在1970～1995年期間最為劇烈，后隨時間推移趨于穩(wěn)定，單項地類面積變化劇烈程度依次為濕地>建設用地>耕地>草地>未利用地及林地。

3)東北黑土區(qū)土地利用程度呈逐年小幅增長的趨勢，但仍低于全國平均水平，土地開發(fā)利用的潛力很大。

4)東北黑土區(qū)各地類重心變化除濕地外，均較為穩(wěn)定。

東北黑土區(qū)是我國重要的商品糧基地、生態(tài)功能區(qū)與老工業(yè)基地，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，城鎮(zhèn)化水平持續(xù)提高，哈大齊工業(yè)走廊及長吉圖開發(fā)開放先導區(qū)的建設，域內(nèi)農(nóng)用地、生態(tài)用地及建設用地在擴張時易發(fā)生沖突，糧食生產(chǎn)、生態(tài)保護、經(jīng)濟發(fā)展三者間沖突關系的消長使不同時段農(nóng)用地、生態(tài)用地、建設用地相對重要性產(chǎn)生變化[35]。不同地類在空間上由沖突到協(xié)調的持續(xù)性重構過程為東北黑土地近半個世紀以來的土地利用程度及格局帶來改變[38]。50年間東北黑土區(qū)土地利用變化控制因子以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主，區(qū)域功能定位、經(jīng)濟社會發(fā)展及城鎮(zhèn)化發(fā)展等多種驅動力量并存，導致域內(nèi)農(nóng)業(yè)用地及建設用地呈持續(xù)增加態(tài)勢，增加用地主要源于未利用地及生態(tài)用地[39]。然而，土地利用結構呈單一化發(fā)展趨勢，不利于黑土資源的可持續(xù)利用，甚至會影響到農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和糧食產(chǎn)能的穩(wěn)定與提升[40]，針對部分盲目追求農(nóng)用地面積擴大和城鎮(zhèn)化發(fā)展而占用生態(tài)用地的現(xiàn)象，應加大土地調控力度，尋求黑土地利用與保護的平衡。未來，應深入研究東北黑土區(qū)土地利用變化時空特征、機制及其對生境、生態(tài)服務功能、碳收支平衡的影響，實現(xiàn)“把黑土地用好養(yǎng)好”，保護黑土區(qū)生態(tài)安全和國土資源，優(yōu)化土地開發(fā)結構，加強國土空間格局管控和生態(tài)保護，強化多種政策間的綜合協(xié)調，以科學的政策設計引導區(qū)域土地資源開發(fā)向可持續(xù)方向轉型，尋求東北黑土區(qū)資源、環(huán)境、經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)東北全面振興[37]。