李珍存，杨宇翔，张华堂，赵万奎，赵方圆，王琼芳

（甘肃省生态环境监测监督管理局，甘肃 兰州 730020）

土地利用是指人类对土地自然属性的利用方式和目的，是由土地质量特性和社会土地需求协调所决定的土地功能过程，是一种动态过程。它的变化不仅对全球辐射平衡和能量流的改变产生了巨大深远的影响，而且对生物地球化学循环、水循环的改变和生态复杂度的影响也不容忽视。土地利用地理分析可追溯到19 世纪前期。经济发达国家对土地利用的研究，早在20 世纪30 年代已相当普遍地开展。建国以后，我国土地利用的调查、研究得到较大发展，为此，以该流域为对象，利用2000 年和2017 年两期林地更新矢量数据，研究土地利用变化情况，以期为当地社会经济和生态可持续发展研究提供基础资料。

1 研究区概况

研究区基本包含党河和野马河全流域、疏勒河流域下游部分区域，并称党河流域。党河是疏勒河的一级支流，野马河是党河的一级支流。研究区地处我国西北内陆肃北县和敦煌市境内，位于92.77°～97.57°E、38.35°～41.22°N。域内地形起伏变化大，山区、平原及丘陵交互出现。

研究区属典型大陆性气候，由南向北分别为高寒半干旱区、温凉干旱区和温暖干旱区；年均气温3.9～9.3 ℃，年均日照3 033.4～3 246.7 h，年均降水39.9～176.0 mm，年均蒸发1 228～2 495 mm，干旱指数7～42；无霜期150 d，冰冻期为11月至次年3 月，最大冻土深1.44～1.78 m；常年多东风和西风，8 级以上大风平均2～4 d/月①。区内有高等植物100 多种，野生动物约200 种[1]。

截至2018 年敦煌市和肃北县人口分别为18.29 万和1.22 万，城镇居民人均可支配收入分别达到33 595 元和36 991 元，农村居民人均手可支配收入分别为17 801 元和24 951 元。敦煌市全年接待游客1 077.3 万人次，实现旅游收入115亿元，文化产业增加值13.3 亿元，肃北全年生产总值14.1 亿元，财政收入3.3 亿元，社会消费品零售总额2.35 亿元[2]。

2 材料与方法

数据使用研究区2000 年和2017 年林地更新矢量数据。两期原始数据边界和面积不一致，为满足研究需要，将两期数据坐标系、数据分类和数据范围进行同一化处理。坐标系同一化：2000年数据的投影坐标转换为2017 年数据的坐标系，投影模式采用等角横切椭圆柱投影（Gauss-Kruger 投影），投影坐标系采用CGCS2000-GKZone-16，地理坐标系采用GCS-China-Geodetic-Coordinate-System-2000。数据分类同一化：两期数据的地类归纳到林业资源一张图的土地分类系统中，整合为林地、耕地、牧草地、湿地、未利用地和建设用地6 个地类，其中林地为一级地类，其他为二级地类。数据范围同一化：使用Arcgis 软件将调整坐标和数据分类后的两期数据进行联合叠加，取其交集区域为研究区域。

地类面积统计，土地利用结构、景观和转移矩阵等动态分析，使用Arcgis 和WPS 等软件进行。

3 结果与分析

3.1 土地利用结构

研究区有林地、耕地、牧草地、湿地、建设用地和未利用地6 个土地利用类型。未利用地是该区绝对优势地类，2017 年未利用地范围有所缩小，减少的未利用地主要在肃北县内。建设用地分布范围最小，最主要集中在敦煌市区和肃北县城。耕地主要集中在敦煌市；肃北县、盐池湾、阳关和敦煌西湖几个自然保护区耕地分布极少，牧草地和湿地绝大部分在以上几个区域。与2000 年相比，2017 年湿地由零散趋于集中连片，主要增加区域在党河上游、野马河上游、党河下游与疏勒河下游的湿地区域。敦煌西湖自然保护区湿地面积2017 年比2000 年有所减少，湿地变为林地的面积较大。17 年间，草地分布格局发生了很大变化，2000 年在整个研究区草地分布范围相对较广，面积较大，2017 年时，党河下游与疏勒河下游大量草地转为未利用地。草地增加区域主要在肃北县，且呈现出集中连片的形式。

3.2 土地利用变化趋势

从表1 可以看出，17 年间研究区林地和湿地面积明显增加，分别增加22.2 倍、1.3 倍；建设用地和耕地面积增加较小；牧草地和未利用地面积明显减少，分别减少13.77%和18.58%。从变化量来看，林地、未利用地面积变化巨大，增减超过

① 水利部发展规划司.敦煌水资源合理利用与生态保护综合规划（2011-2020 年）60 万hm2；湿地、牧草地面积变化较大，增减超过10 万hm2。

17 年间，未利用地面积尽管有一定减少，但仍然处于绝对优势，占比虽然下降13.67 百分点，仍然大于总面积的一半；牧草地在研究区属于第二大地类，占比虽然下降3.11 百分点，仍然排位第2；湿地占比虽然上升3.26 百分点，排位却降为第4；林地占比上升13.34 百分点，排位超过湿地上升为第3；耕地、建设用地占比上升有限，排位未变，仍然分别为第5、第6。

表1 土地利用变化统计

3.3 土地利用类型转移

从表2 可以看出，17 年间，林地转出去向主要为牧草地、未利用地，转入来源主要为未利用地、牧草地；耕地转出去向主要为林地、建设用地，转入来源主要为未利用地、建设用地；牧草地转出去向主要为未利用地、林地，转入来源主要为未利用地、湿地；湿地转出去向主要为林地、未利用地，转入来源主要为未利用地、牧草地；未利用地转出去向主要为牧草地、林地，转入来源主要为牧草、湿地；建设用地转出去向主要为耕地、林地，转入来源主要为未利用地、耕地、牧草地。总之，未利用地在其他地类转入来源中均占第1位，与其总转出面积最大相吻合；林地在其他地类转出去向中均占前二位，与其总转入面积最大相吻合。

从转移来看，17 年间，在研究区所有地类中，耕地的稳定性最强，保存率达到76.85%；其次是未利用地，再次是湿地；稳定性最差的是建设用地和牧草地；林地和湿地的稳定性居中。

表2 研究区地利用类型转移统计

4 结论与讨论

党河流域土地总面积4 609 216 hm2，截至2017 年，未利用地面积最大，占比59.89%；牧草地面积其次，占比19.47%；建设用地、耕地面积最小，占比不足1%。从2000 年到2017 年，17 年间，党河流域各地类之间均有相互转移，未利用地、牧草地分别大幅度减少630 063、14 3310 hm2；林地、湿地分别大幅度增加614 915、150 284 hm2；耕地、建设用地分别小幅度增加6 338、1 836 hm2；耕地稳定性最高，其次是未利用地，建设用地和牧草地稳定性差，保存率分别为76.85%、69.34%、33.33%和34.77%。

未利用地、牧草地的生态、经济效益较低，林地、湿地属于高生态效益土地利用类型，前二者面积大幅度减少，后二者面积大幅度增加，反映出党河流域生态环境的改善，也从侧面反映了党河流域在湿地保护、天然林保护、沙漠化治理、国家公益林保护等林草业生态工程建设成效突出。耕地、建设用地属于高经济效益土地利用类型，二者面积增加，在一定程度上反映了党河流域的经济发展。

党河流域的土地利用类型有了较大变化，究其原因，有自然客观存在的因素，也有主观因素。一是随着气候、降水等自然因素的变化和人为干扰使地类本身发生了改变，比如气候变暖、冰雪消融、党河流域的未利用地转为草地、林地和湿地，同时也导致部分地区的草地退化、河流干涸和土地荒漠化等变化。二是退耕还林封沙育林等生态保护林业工程的实施、开矿、开采、放牧、城市扩建、水电站建设等行为造成了草地林地减少、土地荒漠化、河流湿地减少、建设用地扩大、耕地减少等变化。三是地类划分标准的操作性不强引起的区划误差，草地和灌木林地、湿地的界限标准的掌握不是很容易，导致不同人员对同一块地利用类型判断不同，这也许是两期草地减少、林地增加数量较大的主观因素之一。四是两期卫星影像的分辨率和清晰度不完全相同，前期卫片分辨率较低，小班区划精度不太高，后期卫片精度和清晰度都有提高，数据区划的精度很高，这也可能导致两期矢量数据的地类误差。随着地理信息和遥感科技的发展，这一误差会越来越小，甚至消除。