近20年?yáng)|烏珠穆沁旗土地利用變化特征及驅(qū)動(dòng)力分析

劉吉德，郭建英，包雪源，楊振奇，劉艷萍

(1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 沙漠治理學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010018；2.水利部牧區(qū)水利科學(xué)研究所，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010020；3.內(nèi)蒙古自治區(qū)林業(yè)和草原工作總站，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010018)

1 引言

土地資源是人類賴以生存與發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)[1]，土地利用的方式反映了人類活動(dòng)與自然環(huán)境之間的復(fù)雜關(guān)系，是全球環(huán)境變化的熱點(diǎn)領(lǐng)域之一。在我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人類活動(dòng)加劇的背景下，科學(xué)而又高效地利用土地資源尤為重要。通過(guò)分析不同土地類型的時(shí)空變化，反映出人類對(duì)環(huán)境及資源等方面的影響。1995年，國(guó)際地學(xué)計(jì)劃(IGCP)和全球變化人文計(jì)劃(IHDP)一同提出的“土地利用/覆被變化科學(xué)”研究計(jì)劃指出了LUCC研究重點(diǎn)，推動(dòng)了LUCC研究在全球范圍的發(fā)展[2]。土地利用變化機(jī)制的重點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)力研究[3,4]。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外的專家學(xué)者在土地利用變化及其驅(qū)動(dòng)力因素的方向上，取得了不俗的成就。美國(guó)克拉克大學(xué)Alkwaid等[5]于2012年提出了通過(guò)深入挖掘轉(zhuǎn)移矩陣所蘊(yùn)含的信息來(lái)系統(tǒng)性定量研究土地利用變化的新方法-強(qiáng)度分析法(Intensity Analysis)[6]。李帆等[7]采用景觀指數(shù)、地形位指數(shù)及分布指數(shù)等方法分析草原露天煤礦區(qū)在不同地形、坡度下的土地利用景觀格局，王治良等[8]采用信息熵分析了呼倫貝爾草原區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)的時(shí)空演變規(guī)律，Gbint[9]用回歸模型分析了影響農(nóng)業(yè)土地利用變化的驅(qū)動(dòng)力；金海珍[10]、趙晨光[11]、常帥[12]等采用回歸分析方法分析區(qū)域土地利用變化及驅(qū)動(dòng)因素的關(guān)系。

內(nèi)蒙古草原不僅是我國(guó)最大的天然牧場(chǎng)和畜牧業(yè)生產(chǎn)基地，也是我國(guó)重要的能源基地。多年來(lái)，在煤炭資源開發(fā)、利用、加工過(guò)程中，在支撐內(nèi)蒙古自治區(qū)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的同時(shí)，也導(dǎo)致資源開采區(qū)草原景觀破碎化、土壤和植被退化、生物多樣性銳減、水土流失、地質(zhì)災(zāi)害加劇等一系列生態(tài)問(wèn)題。以內(nèi)蒙古自治區(qū)東烏珠穆沁旗為例，該旗縣土地利用類型以草地為主，畜牧業(yè)為該旗縣主要產(chǎn)業(yè)，但是，降水時(shí)空分布不均，自身穩(wěn)定性較差，抗干擾能力低。2000年?yáng)|烏珠穆沁旗GDP為71631萬(wàn)元，農(nóng)牧民收入為5138元，2005年后煤礦大規(guī)模開采后GDP達(dá)到了243967萬(wàn)元，農(nóng)牧民人均收入為7084元，截至2020年GDP達(dá)到了908932萬(wàn)元，農(nóng)牧民人均收入為32616元。在礦區(qū)開墾前后，部分地區(qū)草場(chǎng)退化嚴(yán)重，河湖濕地萎縮。然而目前，國(guó)內(nèi)對(duì)于東烏珠穆沁旗土地利用變化研究沒有說(shuō)明變化的驅(qū)動(dòng)機(jī)制，缺乏整體性。本研究以東烏珠穆沁旗為研究區(qū)，采用土地利用動(dòng)態(tài)度、土地利用轉(zhuǎn)移矩陣、土地利用程度三種方法分析2000～2020年土地利用時(shí)空特征變化，運(yùn)用主成分分析法分析土地利用變化的驅(qū)動(dòng)力因素，為東烏珠穆沁旗優(yōu)化土地利用方式，合理開發(fā)土地資源提供科學(xué)數(shù)據(jù)支撐。

2 材料與方法

2.1 研究區(qū)概況

東烏珠穆沁旗地理坐標(biāo)北緯45°41′～46°10′，東經(jīng)115°10′～120°07′，處于自治區(qū)東北部。南北最寬149 km，東西長(zhǎng)達(dá)335 km[13]。全旗土地總面積47554 km2，行政區(qū)劃由6個(gè)鎮(zhèn)，2個(gè)蘇木組成分別為滿都呼寶拉格鎮(zhèn)、巴音胡碩鎮(zhèn)、烏里雅斯太鎮(zhèn)、額吉淖爾鎮(zhèn)、嘎達(dá)布其鎮(zhèn)、道特淖爾鎮(zhèn)，薩麥蘇木、呼熱圖淖爾蘇木。

東烏珠穆沁旗共有礦床44處，鉛、鋅、銀礦床15處，銅、鉛、鋅礦床18處，鉬、銀礦床1處，銀、金礦床7處，多金屬礦床1處，鎢礦床2處，銅、金、鎢礦床主要分布在研究區(qū)西部；中部主要為銀、鉛、鋅、金、鉬、鐵、銅礦床，烏蘭陶勒蓋—查干敖包一帶是金屬礦床分布的密集區(qū)；東北部朝不楞-阿爾哈達(dá)一帶，代表性礦床主要是朝不楞鐵多金屬礦床和阿爾哈達(dá)鉛鋅銀礦床[14]。2020年，全旗總?cè)丝?1577人，其中城鎮(zhèn)人口50194人，農(nóng)村牧區(qū)人口31384人，是一個(gè)以蒙古族為多數(shù)的邊疆多民族聚集區(qū)[15]。

2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源及處理

東烏珠穆沁旗土地利用數(shù)據(jù)來(lái)源于地理空間數(shù)據(jù)云(http://www.gscloud.cn),數(shù)據(jù)集以研究區(qū)2000年、2005年、2010年、2015年、2020年Landsat-5 TM影像和Landsat-8 OLI影像為數(shù)據(jù)源，且均選用7～9月份植被長(zhǎng)勢(shì)較好，云量低于10%的影像。借助ENVI5.3對(duì)影像進(jìn)行正射校正、輻射定標(biāo)、大氣校正和圖像融合的預(yù)處理，再通過(guò)非監(jiān)督分類劃分地類。借助Arcgis10.7對(duì)劃分好的影像進(jìn)行重分類，參考國(guó)土資源部頒發(fā)的《土地利用現(xiàn)狀分類》(GB-T21010-2017)結(jié)合研究區(qū)實(shí)地情況并參考鄧信翠，陳洋波[16]的地類劃分將研究區(qū)土地利用類型劃分為耕地、林地、草地、水域、城鄉(xiāng)建設(shè)用地、工礦倉(cāng)儲(chǔ)用地和未利用地共7類。為了避免解譯時(shí)主觀因素的影響，可以通過(guò)Google Earth軟件以及實(shí)地觀測(cè)的方法進(jìn)行復(fù)核。東烏珠穆沁旗社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來(lái)源于2000～2020年?yáng)|烏珠穆沁旗統(tǒng)計(jì)年鑒，氣象數(shù)據(jù)來(lái)源于2000～2020年中國(guó)氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)(http://data.cma.cn)以及東烏珠穆沁旗周邊氣象站點(diǎn)。本研究運(yùn)用東烏珠穆沁旗的統(tǒng)計(jì)年鑒和氣象數(shù)據(jù)將總?cè)丝?X1)、地區(qū)生產(chǎn)總值(X2)、人均地區(qū)生產(chǎn)總值(X3)、第一產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值(X4)、第二產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值(X5)、第三產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值(X6)、工業(yè)總產(chǎn)值(X7)、農(nóng)作物播種面積(X8)、社會(huì)消費(fèi)品零售總額(X9)、年平均降水量(X10)、年平均氣溫(X11)這11類指標(biāo)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)力因素分析。

2.3 研究方法

2.3.1 土地利用類型動(dòng)態(tài)度

土地利用動(dòng)態(tài)度可以體現(xiàn)出東烏珠穆沁旗近20年各土地利用類型的動(dòng)態(tài)變化情況，可定量描述其變化的速度，揭示土地利用結(jié)構(gòu)在時(shí)間上的變化。其公式為：

(1)

式(1)中，K表示研究區(qū)某一土地利用類型的動(dòng)態(tài)度，Ua為研究期初期某一土地利用類型的面積，Ub為研究期末期某一土地利用類型的面積，t為研究期時(shí)間。

2.3.2 土地利用變化程度

土地利用程度反映了人類對(duì)土地資源的開發(fā)程度，是衡量未來(lái)土地可持續(xù)利用的起點(diǎn)。本文參考劉紀(jì)元[17]的研究方法，將土地利用分為4級(jí)(表1)，級(jí)數(shù)越高表示土地利用受人類活動(dòng)影響越大并在此基礎(chǔ)下計(jì)算土地利用程度綜合指數(shù)、土地利用程度變化量和變化率。

表1 土地利用程度賦值

土地利用程度綜合指數(shù)計(jì)算公式：

(2)

土地利用程度變化量計(jì)算公式：

(3)

土地利用程度變化率計(jì)算公式：

(4)

式(2)～式(4)中：Lj為土地利用程度綜合指數(shù)；Ai為第i級(jí)土地類型分級(jí)指數(shù)；Ci為第i級(jí)土地面積占比(%)；n為土地利用程度分級(jí)數(shù)；ΔLb-a為土地利用程度變化量；R為土地利用程度變化率；La、Lb為分別為年度a、b所對(duì)應(yīng)的土地利用程度綜合指數(shù)。若結(jié)果為ΔLb-a>0，或R>0，表示該時(shí)期研究區(qū)土地利用處在發(fā)展階段，反之則處于衰退期[18]。

2.3.3 土地利用類型轉(zhuǎn)入/轉(zhuǎn)出貢獻(xiàn)率

土地利用類型轉(zhuǎn)入/轉(zhuǎn)出貢獻(xiàn)率是在轉(zhuǎn)移矩陣的基礎(chǔ)上用于分析各土地利用類型在轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)出過(guò)程中空間格局與數(shù)量特征的變化[19]。

土地利用類型轉(zhuǎn)入貢獻(xiàn)率，計(jì)算公式如下：

(5)

式(5)中：Lij為某一時(shí)間段內(nèi)j類土地利用類型向i類土地利用類型轉(zhuǎn)移的面積；S為某一時(shí)期土地利用類型產(chǎn)生轉(zhuǎn)入的總面積；n為土地利用類型的數(shù)量。

土地利用類型轉(zhuǎn)出貢獻(xiàn)率，計(jì)算公式如下：

(6)

式(6)中：Loj為轉(zhuǎn)出貢獻(xiàn)率，Sji為某一時(shí)間段內(nèi)j類土地利用類型向i類土地利用類型轉(zhuǎn)移的面積；S為某一時(shí)期土地利用類型產(chǎn)生轉(zhuǎn)入的總面積；n為土地利用類型的數(shù)量。

2.3.4 土地利用變化驅(qū)動(dòng)力分析

大量研究顯示，在北方草原地區(qū)影響土地利用變化的驅(qū)動(dòng)因素主要有自然環(huán)境因素和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素兩大驅(qū)動(dòng)因素。為了找出致使土地利用隨時(shí)間變化的驅(qū)動(dòng)力因素，選取各種可能影響土地利用變化的因素進(jìn)行分析，借助SPSS 26.0運(yùn)用主成分分析方法，確定主要的影響因素及指標(biāo)。主成分分析法基本思路是降維，將驅(qū)動(dòng)力因子中的冗余信息剔除，用較少的指標(biāo)代替并表達(dá)出原來(lái)較多的信息[20]。本研究運(yùn)用主成分分析法對(duì)東烏珠穆沁旗土地利用變化驅(qū)動(dòng)力因素進(jìn)行分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 土地利用結(jié)構(gòu)變化分析

2000～2020年?yáng)|烏珠穆沁旗土地類型以草地為主，占研究區(qū)總面積85%以上，工礦倉(cāng)儲(chǔ)用地占比最小，僅有0.05%。2000～2020年土地利用結(jié)構(gòu)變化表現(xiàn)為耕地、未利用地、建設(shè)用地和工礦倉(cāng)儲(chǔ)用地逐年增加，其中未利用地2015年后變化平緩，2000～2015年林地、草地面積持續(xù)減少，在2015～2020年有所回升。東烏珠穆沁旗耕地面積在2000～2020年期間的增加了20.19%。林地面積在2000～2015年期間減少了2.98%，2015～2020年期間回升了14.83%。草地面積在2000～2015年期間減少了5.22%，2015～2020年期間回升了0.83%。建設(shè)用地面積在2000～2020年期間增加了98.12%。未利用地面積在2000～2015年期間增加了42.83%，2015～2020年幾乎沒有變化。工礦倉(cāng)儲(chǔ)用地在2000～2020年期間增加了763.14%。

基于東烏珠穆沁旗DEM高程數(shù)據(jù)繪制出2000～2020年各土地利用類型在不同海拔和年份占總面積的百分比，將研究區(qū)海拔分為5級(jí)，1級(jí)(758～883 m),2級(jí)(883～958 m),3級(jí)(958～1043 m)，4級(jí)(1043～1176 m),5級(jí)(1176～1482 m)，如圖1～7所示。烏拉蓋管理區(qū)總面積為5321.88 km2,2000～2020年期間耕地、林地、建設(shè)用地、未利用地、工礦倉(cāng)儲(chǔ)用地的面積分別增加了42.17%、51.78%、91.72%、51.73%、294.82，草地面積減少了19.19%。研究區(qū)耕地多處于海拔958～1043 m的地帶，主要分布在烏拉蓋河?xùn)|南側(cè)的河谷平原。林地多處于海拔在958～1482 m的地帶，主要分布在東北部巴龍馬格陸低山丘陵和部分靠近大興安嶺的山地。草地在各個(gè)海拔地段都有分布，在758～1043 m地帶的低山丘陵分布較為廣泛。建設(shè)用地、未利用地和工礦倉(cāng)儲(chǔ)用地基本處于758～958 m的地帶。其中工礦倉(cāng)儲(chǔ)用地處于烏拉蓋河兩側(cè)以及大興安嶺和內(nèi)蒙古高原接壤地帶，部分礦區(qū)處于色也勒欽河沿岸的低洼地帶，例如賀斯格烏拉露天礦。

圖1 耕地面積變化

圖2 林地面積變化

圖3 草地面積變化

圖4 水域面積變化

圖5 建設(shè)用地面積變化

圖6 未利用地面積變化

圖7 采礦倉(cāng)儲(chǔ)用地面積變化

如表2所示，2000～2020年研究區(qū)單一土地利用動(dòng)態(tài)度來(lái)看，耕地、建設(shè)用地規(guī)模在持續(xù)擴(kuò)大。林地在2010年后逐步回升。草地在2015年之前持續(xù)減少，之后有所緩和。水域只在2010～2015年期間稍有增加。未利用地在2015年之前持續(xù)增加，之后幾乎沒有變化。工礦倉(cāng)儲(chǔ)用地動(dòng)態(tài)度最大，2000～2015年一直處于擴(kuò)張的態(tài)勢(shì)，2015～2020年略微降低。根據(jù)劉紀(jì)元前輩提出的土地利用動(dòng)態(tài)特征劃分標(biāo)準(zhǔn),急劇變化型(21～24) 、快速變化型(13～20) 、緩慢變化型(4～12)和極緩慢變化型(0～3)[21]。東烏珠穆沁旗2000～2020年期間的土地利用動(dòng)態(tài)度基本在(0～3)這個(gè)區(qū)間，研究區(qū)土地利用屬于極緩慢變化型，任處于極低水平。從小范圍來(lái)看，以東烏珠穆沁旗烏拉蓋管理區(qū)為例，2000～2020年期間耕地、林地、建設(shè)用地、未利用地、工礦倉(cāng)儲(chǔ)用地動(dòng)態(tài)度分別為0.021、0.024、0.044、0.025、0.1403，增加速度緩慢。草地在2000～2020年期間動(dòng)態(tài)度為-0.0091。其中工礦倉(cāng)儲(chǔ)用地增加速度最快，2005～2010年期間出現(xiàn)很多煤礦，動(dòng)態(tài)度達(dá)到0.1860。

3.3 土地利用程度分析

由表3可知，2000～2015年期間研究區(qū)土地利用程度綜合指數(shù)從193.03降低至189.35，2015～2020年回升至189.69。2000～2015年這個(gè)時(shí)間段的土地利用程度變化率均小于0，這表明此時(shí)間段研究區(qū)土地利用程度未達(dá)到發(fā)展階段，處于調(diào)整期。

表2 土地利用動(dòng)態(tài)度

表3 土地利用程度綜合指數(shù)、變化量和變化率

2015～2020年該時(shí)間段土地利用變化率大于0，此時(shí)間段研究區(qū)土地利用程度處于發(fā)展期階段。從總體上看，東烏珠穆沁旗的土地利用程度都很低，即便在2015～2020年的發(fā)展階段，變化率也僅有0.14%。從小范圍來(lái)看，以東烏珠穆沁旗烏拉蓋管理區(qū)為例，2000年土地利用程度綜合指數(shù)為197.52,2020年土地利用程度綜合指數(shù)為194.28。土地利用程度變化量為-3.24。土地利用程度變化率-0.02%。烏拉蓋管理區(qū)處于調(diào)整期，造成這一結(jié)果，也是由于草地面積基數(shù)過(guò)大。

3.4 土地利用類型轉(zhuǎn)移貢獻(xiàn)率分析

由表4可知，轉(zhuǎn)入貢獻(xiàn)率最高的是草地，平均轉(zhuǎn)入貢獻(xiàn)率為54.77%，其次是未利用地，平均轉(zhuǎn)入貢獻(xiàn)率為29.29%。耕地和林地的轉(zhuǎn)入貢獻(xiàn)率較為接近分別為5.39%，6.14%。建設(shè)用地和工礦倉(cāng)儲(chǔ)用地的轉(zhuǎn)入貢獻(xiàn)率極少。轉(zhuǎn)出貢獻(xiàn)率最高的是草地，平均轉(zhuǎn)出貢獻(xiàn)率為42.04%，其次是未利用地，平均轉(zhuǎn)出貢獻(xiàn)率為35.75%。耕地和林地的轉(zhuǎn)出貢獻(xiàn)率分比為7.88%，5.25%。建設(shè)用地和工礦倉(cāng)儲(chǔ)用地的轉(zhuǎn)出貢獻(xiàn)率極少。

總體上看，草地和耕地在轉(zhuǎn)移過(guò)程中最為活躍，耕地和林地轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)出過(guò)程較為平衡，建設(shè)用地和工礦倉(cāng)儲(chǔ)用地面積雖逐年增加，但轉(zhuǎn)移過(guò)程中的變化微乎其微。從小范圍上看，以烏拉蓋管理區(qū)為例，2005～2020年耕地、草地、工礦倉(cāng)儲(chǔ)用地在轉(zhuǎn)移過(guò)程中最為活躍，耕地轉(zhuǎn)入率10.24%，轉(zhuǎn)出率1.92%，草地轉(zhuǎn)入率29.72%，轉(zhuǎn)出率為41.52%，工礦倉(cāng)儲(chǔ)用地轉(zhuǎn)入率為1.10%，轉(zhuǎn)出率為0.06%。相比整個(gè)東烏珠穆沁旗，烏拉蓋管理區(qū)轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)出的變化還是比較明顯的。

表4 土地利用轉(zhuǎn)移貢獻(xiàn) %

3.5 土地利用驅(qū)動(dòng)力分析

3.5.1 主成分分析

通過(guò)SPSS軟件對(duì)11個(gè)因子進(jìn)行分析得到初始特征值、各主成分的貢獻(xiàn)率與累計(jì)貢獻(xiàn)率。由表5可知，總計(jì)大于1的主成分有兩個(gè)，累計(jì)特征值為94.933%，說(shuō)明這兩個(gè)主成分對(duì)以上11個(gè)因子的解釋能力為94.933%。

表5 總方差解釋

由圖8可知，當(dāng)提取1、2成分時(shí)特征值變化明顯，再提取之后的成分時(shí)，特征值變化趨于平緩，所以，這兩個(gè)成分基本能代表原變量中所有方差。

圖8 碎石圖

由表6可得，第一主成分與X8(農(nóng)作物播種面積)、X2(地區(qū)生產(chǎn)總值)、X10(年平均降水量)、X1(總?cè)丝?、X6(第三產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值)、X4(第一產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值)、X9(社會(huì)消費(fèi)品零售總額)有明顯正相關(guān)，第二主成分與X11(年平均氣溫)有明顯正相關(guān)。

根據(jù)兩個(gè)主成分系數(shù)得到的線性組合分別為：

y1=0.327x1+0.336x2+0.248x3+0.322x4

+0.308x5+0.324x6+0.295x7+0.342x8

+0.314x9+0.334x10+0.010x11

(7)

y2=0.146x1+0.093x2+0.411x3+0.237x4

+0.174x5-0.231x6+0.330x7-0.068x8

-0.281x9+0.057x10+0.682x11

(8)

表6 主成分載荷矩陣

由式(7)、(8)可知，在主成分中y1，X8(農(nóng)作物播種面積)、X2(地區(qū)生產(chǎn)總值)、X10(年平均降水量)、X1(總?cè)丝?、X6(第三產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值)、X4(第一產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值)、X9(社會(huì)消費(fèi)品零售總額)系數(shù)的絕對(duì)值大于其他系數(shù)的絕對(duì)值，說(shuō)明主成分y1是這7個(gè)指標(biāo)的綜合反映。在主成分y2中，X11(年平均氣溫)、人均地區(qū)生產(chǎn)總值(X3)、工業(yè)總產(chǎn)值(X7)系數(shù)的絕對(duì)值大于其他系數(shù)的絕對(duì)值，說(shuō)明主成分y2是這3個(gè)指標(biāo)的綜合反映。

根據(jù)各主成分方差貢獻(xiàn)率占總方差貢獻(xiàn)率的比率為權(quán)重，計(jì)算得到2000～2020年?yáng)|烏珠穆沁旗土地利用變化驅(qū)動(dòng)力總得分：

y=0.7663y1+0.1831y2

(9)

式(9)中：y1、y2分別為第1、2主成分的表達(dá)式。從主成分得分和綜合得分來(lái)看(9)，在2000～2015年?yáng)|烏珠穆沁旗土地利用變化驅(qū)動(dòng)力第一主成分得分逐年增加，2015年之后增加速度減慢。在2000～2015年期間X8(農(nóng)作物播種面積)、X2(地區(qū)生產(chǎn)總值)、X10(年平均降水量)、X1(總?cè)丝?、X6(第三產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值)、X4(第一產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值)、X9(社會(huì)消費(fèi)品零售總額)分別增加了20.19%、90.13%、25.75%、23.54%、1648.97%、433.39%、764.85%，在2015～2020年期間，X8(農(nóng)作物播種面積)、X1(總?cè)丝?、X6(第三產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值)、X4(第一產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值)、X9(社會(huì)消費(fèi)品零售總額)分別增加了12.40%、0.52%、16.87%、11.94%、28.35%，X2(地區(qū)生產(chǎn)總值)、X10(年平均降水量)分別減少了33.26%、7.18%。第二主成分得分在2000～2005年以及2015～2020年期間減少，2005～2015年期間增加，在2000～2005年人均地區(qū)生產(chǎn)總值(X3)、工業(yè)總產(chǎn)值(X7)分別增加了510.2%、397.17%，X11(年平均氣溫)下降了16.77%，2005～2015期間，X11(年平均氣溫)、人均地區(qū)生產(chǎn)總值(X3)、工業(yè)總產(chǎn)值(X7)分別增加了31.34%、128.97%、1243.03%，2015～2020年期間X11(年平均氣溫)、人均地區(qū)生產(chǎn)總值(X3)、工業(yè)總產(chǎn)值(X7)分別減少了39.77%、72.86%、68.07%。由此可以看出影響第一、第二主成分主要因素為X2(地區(qū)生產(chǎn)總值)、X10(年平均降水量)和X11(年平均氣溫)。

綜上所述，將影響東烏珠穆沁旗土地利用變化驅(qū)動(dòng)因素歸納為經(jīng)濟(jì)因素和氣候因素。

年份

4 討論與結(jié)論

4.1 討論

通過(guò)對(duì)東烏珠穆沁旗土地利用變化分析可知，經(jīng)濟(jì)因素是土地利用方式改變的重要?jiǎng)恿?，氣候因素是制約其土地利用方式的主導(dǎo)因素[22,23]。東烏珠穆沁旗土地利用變化小，處于極緩慢階段。東烏珠穆沁旗草地持續(xù)減少，直至2015～2020年有所緩和，總體上還是趨于退化，這與部分學(xué)者的研究結(jié)果表現(xiàn)基本相近[24～26]。近20年間，東烏珠穆沁旗經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展迅速，城市，交通，采礦用地等規(guī)模的擴(kuò)大，致使草地面積減少，但主導(dǎo)因素還是氣候，2015～2020年?yáng)|烏珠穆沁旗平均降水量較往期要多，這也是該時(shí)間段草地退化速度減緩的原因。草地的常年退化，建設(shè)用地及工礦倉(cāng)儲(chǔ)用地的增加導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化，所以耕地的逐年增加是必然的，既彌補(bǔ)了草地退化帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失，又能滿足城市、工礦增加后的糧食需求。

另外。政策因素在土地利用變化中也發(fā)揮了重要作用。東烏珠穆沁旗在2009年實(shí)施“工業(yè)強(qiáng)旗”戰(zhàn)略，以工業(yè)經(jīng)濟(jì)先行突破帶動(dòng)旗域經(jīng)濟(jì)實(shí)力整體提升，工業(yè)增加值占全旗GDP比重達(dá)到60%，同比提高3.2%[27]。之后陸續(xù)實(shí)施了“六大基地”工程，著力建設(shè)草產(chǎn)業(yè)帶，加快培育打草場(chǎng)，加快大中型儲(chǔ)草基地等飼草儲(chǔ)備基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。這也是2010～2015年?yáng)|烏珠穆沁旗工礦倉(cāng)儲(chǔ)用地顯著增加的根本原因。2018年，京津風(fēng)沙源治理二期工程在東烏珠穆沁旗開展，迄今為止，在林草資源合理利用，全面實(shí)現(xiàn)草畜平衡，取得了重大進(jìn)展，這也與2015～2020年草地轉(zhuǎn)入面積增加的情況相吻合。

4.2 結(jié)論

(1)研究區(qū)在2000～2020年期間，耕地、林地、建設(shè)用地、未利用地、工礦倉(cāng)儲(chǔ)用地的面積都有不同程度的增加，其中工礦倉(cāng)儲(chǔ)用地增加幅度最多，增加了763.14%。草地減少了和水域面減少了4.44%，水域也有所減少。

(2)從土地利用動(dòng)態(tài)度來(lái)看，工礦倉(cāng)儲(chǔ)用地動(dòng)態(tài)度最大，在2000～2020年動(dòng)態(tài)度達(dá)到1.27。從土地利用程度來(lái)看，2000～2015年期間研究區(qū)未達(dá)到發(fā)展階段，在2015～2020年期間處于發(fā)展階段，整體土地利用程度較低。從轉(zhuǎn)移貢獻(xiàn)率來(lái)看，草地和未利用地在轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)出過(guò)程中較為活躍。

(3)從驅(qū)動(dòng)力分析來(lái)看，影響研究區(qū)土地利用變化的主要因素是經(jīng)濟(jì)因素和氣候因素。本文對(duì)研究區(qū)提出以下發(fā)展策略：采礦業(yè)要邊開采，邊治理，提高回采率，減少尾礦。對(duì)于畜牧業(yè)，在生態(tài)脆弱區(qū)進(jìn)行圍欄封育，同時(shí)管控牛羊馬的數(shù)量，避免超載放牧。農(nóng)業(yè)要在對(duì)土地資源破壞最小的前提進(jìn)行規(guī)范化、規(guī)?；a(chǎn)。