四川涼山州孫水河流域耕地撂荒時(shí)空格局分析

秦小敏,熊東紅,趙冬梅,張寶軍,張聞多,劉琳

(1.中國(guó)科學(xué)院山地災(zāi)害與地表過(guò)程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,成都 610041;2.中國(guó)科學(xué)院水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所,成都 610041;3.中國(guó)科學(xué)院大學(xué),北京 100049;4.中國(guó)科學(xué)院加德滿都科教中心山地可持續(xù)發(fā)展分中心,加德滿都 44613)

土地作為人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ),具有承載、倉(cāng)儲(chǔ)、養(yǎng)育等功能[1],在人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。對(duì)土地進(jìn)行規(guī)范化管理,可改善土地資源利用方式,提高土地使用率[2]以及增強(qiáng)土地資源對(duì)可持續(xù)發(fā)展的保障能力。近年來(lái)隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,耕地撂荒現(xiàn)象正越發(fā)變得普遍,在一定程度上改變了農(nóng)村土地利用格局。在我國(guó)部分經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū)撂荒地的出現(xiàn)往往導(dǎo)致土地不能得到有效利用,種植收益降低,難以實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興的目標(biāo)。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn),在當(dāng)前國(guó)際形勢(shì)下,中國(guó)應(yīng)保證短期(2035年內(nèi))可撂荒量不得高于9.29%[3]。因此了解和掌握區(qū)域撂荒地時(shí)空分布格局,分析土地撂荒產(chǎn)生的主要原因,對(duì)于保障土地資源可持續(xù)發(fā)展與糧食安全具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

撂荒是由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素[4]、武裝沖突[5]、土地管理制度變革[6]、城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展以及政策驅(qū)動(dòng)下[7],土地經(jīng)營(yíng)者主動(dòng)或被動(dòng)放棄農(nóng)業(yè)耕種而逐步形成的現(xiàn)象。由于撂荒地沒有完善的統(tǒng)計(jì)信息且定義模糊,研究人員對(duì)撂荒地的時(shí)空格局信息研究較少。李升發(fā)等[7]通過(guò)實(shí)地抽樣調(diào)查發(fā)現(xiàn)1992—2017年中國(guó)的耕地撂荒呈現(xiàn)“T”字形的格局分布;鄧欣雨[8]基于時(shí)序遙感數(shù)據(jù)獲取黑龍江省撂荒地時(shí)空格局信息,分析發(fā)現(xiàn)時(shí)間上的撂荒分布變化與黑龍江省一系列的氣候?yàn)?zāi)害發(fā)生時(shí)間有關(guān);綜合學(xué)者們的研究發(fā)現(xiàn)撂荒地多分布在缺乏灌溉設(shè)施、距離產(chǎn)業(yè)重心近、耕地坡度大、土地肥力低的地塊或區(qū)域[9-10],耕地立地條件、區(qū)位條件、水土流失情況、自然災(zāi)害、野生動(dòng)物破壞均在不同程度上加深了耕地撂荒[11-13]。此外撂荒地造成的影響方面以負(fù)面效應(yīng)居多[14-16]:嚴(yán)重影響國(guó)家糧食安全、顯著負(fù)向影響糧食主產(chǎn)區(qū)糧食產(chǎn)量、影響自然物種恢復(fù)、降低土壤質(zhì)量、加速水土流失等方面。

四川作為我國(guó)的糧食主產(chǎn)區(qū)之一,耕地利用情況一定程度上影響了我國(guó)糧食產(chǎn)量。多名學(xué)者就四川省內(nèi)耕地撂荒現(xiàn)象開展過(guò)較多研究,如李娟娟等[17]針對(duì)川東平行嶺谷區(qū)撂荒地空間格局的研究中指出地形因素對(duì)撂荒地的影響顯著;馮茂秋等[18]通過(guò)對(duì)川中丘陵地區(qū)撂荒地的目視解譯與實(shí)地調(diào)查發(fā)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件是重要影響因素。四川省涼山州孫水河是安寧河的一級(jí)支流,長(zhǎng)期以來(lái)孫水河流域坡耕地分布廣泛,近年來(lái)隨著入城打工、貧困移民搬遷等現(xiàn)象日漸普遍,出現(xiàn)了大量撂荒地,一定程度上改變了當(dāng)?shù)赝恋乩每臻g格局,如何保護(hù)、利用好大面積的撂荒地資源,是該區(qū)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實(shí)施面臨的一個(gè)新課題。鑒于此,本文擬通過(guò)CART 決策樹分類算法獲取孫水河流域撂荒地分布數(shù)據(jù),從撂荒地動(dòng)態(tài)變化分析其演化趨勢(shì)與影響因素,以期為當(dāng)?shù)亓袒牡氐恼握{(diào)控、川西南山區(qū)撂荒地資源保護(hù)利用及糧食安全等提供一定的科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

孫水河地處四川省涼山彝族自治州,位于東經(jīng)102°11′—102°42′,北緯27°54′—28°29′,是金沙江水系安寧河中游左岸的一條支流,也是涼山州境內(nèi)徑流泥沙含量最高河流之一。該河發(fā)源于昭覺縣尼地鄉(xiāng)經(jīng)喜德縣、冕寧縣瀘沽鎮(zhèn)匯入安寧河,流域總面積1 679 km2。孫水河一般為深切河谷,沿岸平坦地帶狹窄。流域內(nèi)多為深切割的中、高山,其最高海拔3 491 m,部分河谷地帶海拔低于1 500 m。流域氣候?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候,溫和濕潤(rùn),降水豐富,多年平均降雨量為1 069.7 mm,年均氣溫17～19℃。植被覆蓋程度較好,流域內(nèi)土壤主要為紫色土、水稻土、山地草甸土、紅壤等。境內(nèi)農(nóng)業(yè)人口占90%以上,彝族占據(jù)總?cè)丝?0%左右。高海拔區(qū)域“空心村”現(xiàn)象較為普遍,多數(shù)居民選擇搬遷至農(nóng)業(yè)條件好的河谷地帶,導(dǎo)致高山耕地面積逐漸減少。耕地以集中連片的坡耕地為主,河谷農(nóng)田面積較小,作物多為玉米(ZeamaysL.)、蕎麥(Fagopyrum esculentumMoench.)、花椒(Zanthoxylumbungeanummaxim.)、馬鈴薯(SolanumtuberosumL.)和水稻(OryzasativaL.)。

2 材料與方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

本研究所用的地物識(shí)別數(shù)據(jù)為來(lái)源于地理空間數(shù)據(jù)云(https:∥www.gscloud.cn/)2009—2018 年30 m 分辨率Landsat數(shù)據(jù),基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括DEM 數(shù)據(jù)、全國(guó)二調(diào)耕地?cái)?shù)據(jù)、孫水河行政界線矢量數(shù)據(jù)與水系數(shù)據(jù)。其中DEM 數(shù)據(jù)來(lái)源于地理空間數(shù)據(jù)云(https:∥www.gscloud.cn/),全國(guó)二調(diào)耕地?cái)?shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)土調(diào)查成果共享應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)(https:∥gtdc.mnr.gov.cn/),孫水河行政界線矢量數(shù)據(jù)與水系數(shù)據(jù)來(lái)源于全國(guó)地理信息資源目錄服務(wù)系統(tǒng)(https:∥www.webmap.cn/)。首先通過(guò)遙感影像預(yù)處理(輻射定標(biāo)、快速大氣校正),使地物的反射信息從大氣和太陽(yáng)中分離出來(lái)。經(jīng)實(shí)地調(diào)查發(fā)現(xiàn)2009年以前僅有少部分耕地出現(xiàn)撂荒情況,遂使用處理過(guò)的二調(diào)數(shù)據(jù)提取耕地范圍以排除其他地物對(duì)影像識(shí)別的干擾。基于ArcGIS平臺(tái)將預(yù)處理后遙感影像與NDVI、非監(jiān)督分類結(jié)果圖層、DEM 進(jìn)行波段組合作為CART決策樹數(shù)據(jù)源,通過(guò)已有經(jīng)驗(yàn)訓(xùn)練樣本進(jìn)行CART決策樹自動(dòng)計(jì)算分類,后續(xù)根據(jù)真實(shí)情況進(jìn)行相應(yīng)的決策樹剪枝,執(zhí)行決策樹模型獲得2009—2018年影像分類結(jié)果。最后基于變化檢測(cè)法的撂荒地識(shí)別規(guī)則[19]:將由耕地圖斑轉(zhuǎn)變?yōu)榉歉貓D斑(草地)并持續(xù)兩年未變更為其他地類的圖斑識(shí)別為撂荒地,即耕地—草地—草地,由此得到耕地撂荒分布圖。

2.2 研究方法

2.2.1 撂荒率 撂荒率可以定量反映研究區(qū)當(dāng)年的撂荒程度,撂荒率是指每年該研究區(qū)撂荒面積與本底耕地面積的比值[19],即:

式中:K為撂荒率;Ai為第i年撂荒地面積;A為本底耕地面積。

2.2.2 CART 決策樹 Classification and regression tree,即分類回歸樹算法,簡(jiǎn)稱CART 算法,它是決策樹的一種實(shí)現(xiàn)。CART 算法采用一種二分遞歸分割的技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,利用歸納算法基于數(shù)據(jù)生成可讀的規(guī)則和決策樹。其最大的特點(diǎn)是數(shù)據(jù)多源性,使用多種數(shù)據(jù)可有效消除“異物同譜”“同物異譜”的干擾,從而提高數(shù)據(jù)分類結(jié)果精度[20]。CART 算法采用基尼系數(shù)(Gini index)為最佳測(cè)試變量選擇準(zhǔn)則,選擇標(biāo)準(zhǔn)即每個(gè)子節(jié)點(diǎn)所能達(dá)到最高純度,并選取Gini系數(shù)最小的屬性作為根節(jié)點(diǎn)的分裂屬性。假定數(shù)據(jù)集S中的因變量有n個(gè)要素類別,則數(shù)據(jù)集S的基尼系數(shù)表示為:

式中:pi為數(shù)據(jù)集S中元組xi類出現(xiàn)的概率;n為分類的數(shù)目為對(duì)n個(gè)類別計(jì)算求和。

2.2.3 標(biāo)準(zhǔn)差橢圓 標(biāo)準(zhǔn)差橢圓(standard deviational ellipse,SDE),用來(lái)度量一組數(shù)據(jù)的方向和分布的,生成的結(jié)果會(huì)輸出一個(gè)橢圓。其中SDE 中心表示地理要素空間分布的平均中心在二維空間上的相對(duì)位置;方位角反映其在二維空間上分布的主趨勢(shì)方向;長(zhǎng)短半軸的軸長(zhǎng)可以反映耕地撂荒在二維空間上分布的主趨勢(shì)方向;扁率為長(zhǎng)、短軸的比值,可以體現(xiàn)耕地撂荒的空間分布的形態(tài),扁率越大表明撂荒數(shù)據(jù)分布越集聚,反之越分散。標(biāo)準(zhǔn)差橢圓公式如下:

X軸標(biāo)準(zhǔn)差:

Y軸標(biāo)準(zhǔn)差:

平均中心:

方位角:

式中:(xi,yi)為研究對(duì)象的空間區(qū)位;wi為權(quán)重;為加權(quán)平均中心;θ為橢圓方位角,由正北方向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到橢圓長(zhǎng)軸所形成的夾角;分別為各研究對(duì)象區(qū)位到平均中心的坐標(biāo)偏差;σx,σy分別為沿x軸和y軸的標(biāo)準(zhǔn)差[21]。

3 結(jié)果與分析

3.1 撂荒地年際變化特征

采用實(shí)地調(diào)查(20 個(gè)樣本數(shù)據(jù))結(jié)合Google Earth(每個(gè)年份30個(gè)樣本數(shù)據(jù))采集的方式進(jìn)行土地利用數(shù)據(jù)精度驗(yàn)證。經(jīng)混淆矩陣精度評(píng)價(jià)法驗(yàn)證(表1),本次試驗(yàn)提取結(jié)果平均精度達(dá)到87%,符合撂荒地?cái)?shù)據(jù)提取試驗(yàn)要求,證明CART 決策樹分類法對(duì)該尺度大小的區(qū)域土地利用數(shù)據(jù)提取具有良好的適用性。孫水河流域撂荒地總體呈現(xiàn)上升趨勢(shì),由中低山區(qū)零星分布逐步向河谷平原地帶匯聚,隨著年限延長(zhǎng)上、中、下游撂荒地面積均有增加趨勢(shì),其中上、中游撂荒面積增加最為顯著。如上、中游平均撂荒面積為1 716,2 260.50 hm2,平均撂荒率分別為19%,15%,2009—2011年期間其撂荒面積與撂荒率均呈逐年降低趨勢(shì),2012—2016年隨年限延長(zhǎng)均呈波動(dòng)增加趨勢(shì);下游撂荒面積明顯低于上中游,僅2012年時(shí)撂荒程度更高(表2)?？傮w而言上、中游撂荒率提升較大,2013年后高海拔撂荒耕地增加,整體撂荒率大幅提升,2016年時(shí)上游撂荒率達(dá)到36%,說(shuō)明此部分區(qū)域撂荒現(xiàn)象十分嚴(yán)重。流域下游撂荒率升高幅度較小,總體呈平緩發(fā)展趨勢(shì),僅增加了7%的撂荒率。

表1 混淆矩陣精度評(píng)價(jià)結(jié)果Table 1 Evaluation results of confusion matrix precision

表2 孫水河流域撂荒地逐年面積Table 2 Abandoned land area of Sunshuihe River Basin hm2

3.2 撂荒地空間演變方向分析

為進(jìn)一步揭示撂荒地空間分布變化以及重心的遷移,采用SDE法進(jìn)行補(bǔ)充探討。由圖1可知,孫水河流域撂荒地主要呈現(xiàn)流域中部緊密-四周分散的空間格局,其重心多集中于中上游(且拖鄉(xiāng)、依洛鄉(xiāng))。重心的遷移過(guò)程可以分為兩個(gè)階段:第一個(gè)階段為2009—2012年,該階段主要表現(xiàn)為撂荒地沿東南至西北方向擴(kuò)散,扁率較低且呈現(xiàn)縮小趨勢(shì),方位角在123°～166°范圍內(nèi)波動(dòng);另一個(gè)階段則為2013—2016年,撂荒地中心發(fā)生逆向變化,遷移方向由西北方向轉(zhuǎn)為東南方向,扁率呈現(xiàn)增大趨勢(shì),方位角波動(dòng)更為明顯(98°～174°)。撂荒地中心的經(jīng)度變化范圍為102.42°～102.5°,緯度變化范圍為28.17°～28.27°,其經(jīng)度、緯度上的變化范圍相近,緯度變化范圍略大于經(jīng)度變化范圍,說(shuō)明南北方向上的撂荒勢(shì)力略大于東西方向。從整體的演變歷程上看,其重心以東南部為主,說(shuō)明該區(qū)域東南部(上游)的撂荒勢(shì)頭整體強(qiáng)于西北部,撂荒的變化主要沿水系走向?yàn)橹?由上游向下游發(fā)展。在2013年撂荒范圍有明顯向南部移動(dòng)的趨勢(shì)且后期扁率增加,說(shuō)明撂荒方向性更為明顯,空間分布更為集聚,此時(shí)中上游地區(qū)撂荒現(xiàn)象明顯增多,這可能與移民扶貧政策的實(shí)施相關(guān),說(shuō)明重心的遷移過(guò)程與扁率的階段性變化則由多種因素共同影響。

圖1 孫水河流域撂荒地標(biāo)準(zhǔn)差橢圓參數(shù)Fig.1 Standard deviation ellipse parameters of abandoned land in Sunshuihe River Basin

3.3 撂荒地變化影響因素分析

流域內(nèi)撂荒地面積與高程存在明顯的線性相關(guān),總體表現(xiàn)為隨著海拔的升高,撂荒地面積逐漸減少,撂荒地主要分布在＞2 800 m 范圍內(nèi)(圖2),且該范圍撂荒率最高,平均撂荒率為35.7%。在此期間該范圍撂荒面積由4 096 hm2下降為3 336 hm2,下降比例為18.5%,表明該時(shí)段內(nèi)撂荒現(xiàn)象得到明顯遏制。2009—2016年,流域內(nèi)不同海拔帶撂荒面積、撂荒率呈逐漸升高趨勢(shì),分布在2 600～2 800 m 范圍內(nèi)的撂荒面積增加量最高,由187 hm2增加至3 397 hm2,增幅為1 715%。在總體海拔較高起伏較大的孫水河流域,特別是高海拔地區(qū),其天氣寒冷、熱量條件差,農(nóng)作物產(chǎn)量相對(duì)較低,加之耕地面積基數(shù)小,因此在海拔2 800 m 以上區(qū)域撂荒率最高。

圖2 孫水河流域撂荒面積變化Fig.2 Change of abandoned area in the Sunshuihe River Basin

2009—2016 年5 個(gè)坡度等級(jí)帶均有撂荒地分布,各坡度帶撂荒面積、撂荒率差異顯著,且撂荒面積與撂荒率隨年份呈總體增加趨勢(shì)。其中平地(2°以下)與平坡(2°～6°)撂荒面積最小,年均撂荒面積分別為21,189 hm2。斜坡(15°～25°)撂荒面積最大且增量最高,由1 990 hm2增加至5 018 hm2,增幅為152%。緩坡(6°～15°)撂荒面積增量?jī)H次于斜坡,共計(jì)增加1 553 hm2,增幅為114%。平地撂荒率最低,年均撂荒率僅為2%。以平坡為分界點(diǎn),年均撂荒率維持在15%左右。約45%的撂荒地位于斜坡,撂荒率由12%增加至30%,增幅為150%。緩坡與陡坡(25°以上)年均撂荒率相差不大,分別為15.76%與15.87%。

流域撂荒地不同坡向分布存在差異,陽(yáng)坡撂荒面積增幅更為明顯。根據(jù)圖2顯示,該流域每個(gè)坡向都有不同數(shù)量的撂荒地分布,陰坡撂荒面積較小,北坡年均撂荒面積為400 hm2,增幅為80%。陽(yáng)坡撂荒面積相對(duì)于整體最大,東南坡年均撂荒面積為1 156 hm2,撂荒面積由675 hm2增加至2 420 hm2。坡向年均撂荒率在18%～21%不等,相差不大且每年撂荒情況各不相同,表明研究區(qū)坡向?qū)α袒牡氐姆植记闆r影響較小。

孫水河流域水系形狀呈樹枝狀,雨季降雨量大時(shí)容易產(chǎn)生超滲產(chǎn)流現(xiàn)象[22],加上土層薄、土體結(jié)構(gòu)松散,導(dǎo)致水系附近洪水、泥石流滑坡等自然災(zāi)害頻發(fā),對(duì)附近耕地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全造成威脅。2009—2016年不同水系距離范圍內(nèi)撂荒面積均有所增加,隨著年份增加,由集中于0.5～2 km 逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榫嗨翟竭h(yuǎn)撂荒面積逐漸減少、撂荒率逐漸增加趨勢(shì)(圖3)。0～0.5 km范圍內(nèi)撂荒面積變化最為劇烈,由383 hm2增加至3 260 hm2,增幅為751%;距離水系2～2.5 km 范圍內(nèi)的撂荒面積呈現(xiàn)減少趨勢(shì),減少率為14%。流域內(nèi)年均撂荒率與水系距離呈線性相關(guān)關(guān)系,即距離水系越遠(yuǎn),撂荒率越高。通常距離水系越遠(yuǎn)的地帶,其灌溉與耕作成本相對(duì)較高,這可能是撂荒率逐漸升高的主要原因。

圖3 孫水河流域撂荒率變化Fig.3 Change of abandonment rate in the Sunshuihe River Basin

4 討論

孫水河作為川西南山區(qū)的典型小流域,其地理環(huán)境、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件相較其他地區(qū)更具特色,研究其空間分布特征及影響因素對(duì)當(dāng)?shù)卣┎呔哂兄笇?dǎo)意義。本文研究結(jié)果表明,撂荒地多分布于坡度大、海拔高的地方,這與文華成[23]2003年對(duì)于四川丘區(qū)農(nóng)村耕地撂荒問(wèn)題的研究結(jié)果一致,自然條件差(坡度大、不便機(jī)耕)與農(nóng)村勞動(dòng)力外出多的地方撂荒情況更為嚴(yán)重,同時(shí)陳心佩等[24]也指出山區(qū)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施落后、路況較差、不便耕作等特點(diǎn),容易出現(xiàn)農(nóng)民對(duì)土地的粗放經(jīng)營(yíng)與撂荒行為。此外孫水河流域撂荒地與水系的分布規(guī)律與牛繼強(qiáng)等[9]在河南省子路鎮(zhèn)的研究結(jié)果有所出入。河南省子路鎮(zhèn)地勢(shì)起伏較小,灌溉條件的優(yōu)劣對(duì)于耕地作業(yè)的影響程度更深。而孫水河流域距離水系近的區(qū)域由于土質(zhì)條件差、地形起伏大、水力侵蝕強(qiáng)且地質(zhì)災(zāi)害沿河流兩岸帶狀分布等[25]原因,加上耕地破碎且耕作條件嚴(yán)重受限,導(dǎo)致撂荒。對(duì)于這類生態(tài)環(huán)境脆弱和水土流失嚴(yán)重的區(qū)域,需要正確對(duì)待山區(qū)撂荒,部分坡耕地撂荒在一定程度上是促進(jìn)自然生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)和生物多樣性保護(hù)的良好契機(jī)[26],結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂驐l件可以適當(dāng)進(jìn)行撂荒地再利用以獲取更好的生態(tài)價(jià)值與經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

除了受自然因素的影響,社會(huì)影響因素的改變也會(huì)使撂荒產(chǎn)生變化。據(jù)統(tǒng)計(jì),喜德縣2012—2015年人口遷移最為明顯(圖4),遷移情況與撂荒地重心演變(2012年后撂荒程度明顯增強(qiáng)且重心回移)高度相關(guān),說(shuō)明人口遷移可能會(huì)影響撂荒。當(dāng)?shù)卣紤]到移民扶貧有利于當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)保護(hù)、產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、教育發(fā)展以及移風(fēng)易俗等[27]因素,遂在2012年左右開始有組織地引導(dǎo)高寒山區(qū)居民往河谷平原地區(qū)遷移,雖然遷移不是造成耕地撂荒的主要原因,但遷移所產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力短缺現(xiàn)象是山區(qū)撂荒的直接原因以及顯著特征[28]。經(jīng)過(guò)遷移后,高海拔區(qū)域大量土地沒有得到及時(shí)流轉(zhuǎn)而被閑置,造成短時(shí)間內(nèi)撂荒面積大幅新增。經(jīng)實(shí)地考察發(fā)現(xiàn)上游住戶極少,隨著觀念的轉(zhuǎn)變絕大多數(shù)居民已經(jīng)搬遷至河谷平原地區(qū),河谷平原地區(qū)出現(xiàn)復(fù)墾現(xiàn)象,糧食安全得到保障,因此呈現(xiàn)出撂荒重心回移至上游的規(guī)律。由于本研究流域尺度較小,難以獲取鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)相關(guān)數(shù)據(jù),未能考慮灌溉條件、經(jīng)濟(jì)、農(nóng)戶教育程度等社會(huì)影響因素,期待后續(xù)的研究中能進(jìn)一步補(bǔ)充和深化,達(dá)到對(duì)該區(qū)域耕地撂荒更全面的認(rèn)識(shí)。

圖4 喜德縣人口遷移情況Fig.4 Population migration and emigration in Xide County

5 結(jié)論

(1)流域整體撂荒程度較高,撂荒地主要分布在中高山區(qū)域,并向河谷平原地區(qū)逐漸聚攏。上中下游呈現(xiàn)不同的撂荒情況:中游撂荒面積最大,上游次之,上游撂荒率最高,中游次之,下游撂荒最不明顯。2009—2016年流域撂荒情況呈現(xiàn)兩個(gè)主要階段:2009—2011年撂荒面積與撂荒率緩慢降低,2012—2016年由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)變化的影響而快速增加。流域上、中游變化情況一致,表現(xiàn)為先緩慢減少后增加趨勢(shì),下游總體表現(xiàn)為緩慢增長(zhǎng)趨勢(shì)。

(2)流域撂荒地其重心多集中于中上游,標(biāo)準(zhǔn)差橢圓整體主趨勢(shì)為兩個(gè)階段:2009—2012年表現(xiàn)為“東南—西北”的方向分布,2013—2016年重心回移至下游,主要在“西北—東南”方向移動(dòng)且空間聚集程度增加?？傮w來(lái)看,流域東南部撂荒明顯且更為集聚。

(3)撂荒地傾向于分布在海拔＞2 800 m、坡度15°～25°、距水系500 m 內(nèi)的地形單元,服從于水系的分布特征。孫水河流域撂荒地受地形變化影響較大,流域撂荒地與坡度和高程之間大致呈現(xiàn)正相關(guān)的關(guān)系,隨著坡度和高程的增大,撂荒率升高。除此之外移民搬遷、水土流失治理工程、農(nóng)田基礎(chǔ)建設(shè)等政策的實(shí)施都使得該年撂荒面積變化率有所浮動(dòng)。