不同地质条件下土地利用动态变化研究

发表时间:2020/7/3   来源:《科学与技术》2020年1月3期   作者: 曲少东 黎雅楠 熊宇斐
[导读] 随着时代的发展,越来越多的人开始关注土地利用变化

         摘要:随着时代的发展,越来越多的人开始关注土地利用变化。本文分析了四川省南江县不同地质背景条件对土地利用动态变化的影响,并试图建立建立符合各区地质条件的土地利用模式。针对不同地质条件,认为南部白垩系、侏罗系倾斜式单面低山和侵蚀台坎状窄谷低山紫色土适合开展种植和养殖;中部侏罗系、三叠系单面低、中山紫色土黄壤适合发展以林地为主的多经济作物;北部三叠系、震旦系、寒武系、中山黄壤黄棕壤石灰岩可开展林牧作业。
         关键词:南江县;地质条件;LUCC;动态变化
LUCC study under different geological conditions in Nanjiang district, Sichuan Province
Qu Shaodong, LiYanan, XiongYufei
         (1.Institute of Land Engineering and Technology, Shaanxi Provincial Land Engineering Construction Group Co., Ltd.; 2.Key Laboratory of Degraded and Unused Land Consolidation Engineering, the Ministry of Natural Resources; 3. Shaanxi Provincial Land Consolidation Engineering Technology Research Center)
Abstract:With the development of the times, more and more people begin to pay attention to land use change. This paper analyzes the influence of different geological background conditions on the dynamic change of land use in Nanjiang County, Sichuan Province, and attempts to establish a land use model that meets the geological conditions of each region. According to different geological conditions, the purple soil of Cretaceous and Jurassic tilted single-sided low mountains and eroded terrace like narrow valley low mountains in the south is suitable for planting and breeding; the yellow soil of Jurassic and Triassic single-sided low and middle mountain purple soil in the middle is suitable for developing multi economic crops dominated by forest land; the limestone of yellow brown soil of Triassic, Sinian, Cambrian and middle mountain yellow soil in the north can be used for forestry and animal husbandry Industry.
Keywords: Nanjiang district; Geologicalcondition; LUCC; Dynamic change
         作为人类赖以生存和发展的基础-土地,越来越多的人开始关注其利用和变化,这也是全球变化的主因之一[1]。自从1995年“国际地圈与生物圈计划(IGBP)”与“全球环境变化人文因素机会(IHDP)”联合提出“土地利用/土地覆被变化计划(LUCC)”以后,土地利用变化研究进入了快速发展的阶段。随着该项研究的不断深入和发展,LUCC研究的热点逐渐转化为区域和局地土地利用变化[2]。在土地利用开发的调控过程中,地质背景可以作为土地覆被与土地利用的依据。它涵盖与土地利用、开发有关的所有地质特征及有关问题,包括沉积特征、土地特性、母岩组成、地形地貌、地球化学、水文水资源、地质构造及其他因素等。所以,在一定区域范围内,对土地利用变化和土地覆被有关或有影响的所有与地址相关的因素(组成)以及内外地质作用,我们都可以认定位地质背景[3]。
         在经济发达的南方地区和生态比较脆弱的地方,我国开展了大量区域土地利用变化的科研项目,但在经济相对落后,生态环境相对较好的四川东北部地区,较少开展该项工作。目前在该地区开展的土地利用变化研究工作主要是基于遥感影像解译,政府调研报告,结合社会经济数据开展相关空间和数量分析,很少有结合地质背景条件开展相关工作进行土地利用变化研究[4-7]。因此本文拟对川东北南江县开展地质背景条件下的土地利用变化研究,该项研究可以为当地和其他类似地区LUCC研究和政府制定土地可持续发展决策提供有益的参考和依据。
1研究区及地质背景
1.1研究区概况
         南江县地属四川省巴中市,位于四川省东北边缘,米仓山南麓,东临通江,南接巴州,西界旺苍,背靠陕西省南郑县,地处东经106°26′~107°07′,北纬31°52′~32°44′,幅员3382.8平方公里。历史悠久,迄今建县1500年历史,南朝梁武帝普通六年(525年)置难江县,因“江水难涉”而名难江(图1)。

图1南江县地理位置图
Fig.1 Geographic location map of Nanjiang district
1.2地质背景
         南江县大地构造位置属于扬子准地台的北缘,四川地台北缘及川中凹陷褶皱带中,地质构造极其复杂,北部地区断层发育较多。从南到北主要发育的地质构造如下:新华夏系构造体系、米苍山东西向构造体系以及古华夏系(包括上两、铁船山褶断带)三种构造体系。区域地层缺失较少,发育有元古代、古生代、中生代和新生代几乎全部地层,仅缺失晚古生代泥盆记和石碳记地层,地层保存完整[8]。在南江县东北部地区,出露有元古界变质岩系,总厚度三千余米,发育有编制程度不一的板岩、白云岩、片岩、大理岩等。围绕着元古界变质岩系,古生代地层呈环状发育,主要沉积环境为滨海相-海相,主要岩性为页岩、粉砂岩和碳酸盐岩,在岩石中发育有大量的动植物化石,整体地层总厚度逾三千米。中生代地层以陆源沉积为主,主要岩性为陆源碎屑岩,局部发育有海相沉积地层,主要分布在研究区中南部,总厚度七千余米。新生代地层厚度较小,不超过50米,呈零星分布于古夷平面、河谷阶地及山间盆地上。整体地层呈条带状出露展布,南部地区露头主要以白垩纪和侏罗纪地层为主,北部地层较老,大多为元古代地层。
2土地利用动态变化分析
2.1数据获取
         本次研究数据主要来源为南江县地形地貌图、1:20地质图、土壤类型及分布图、DEM图、社会经济数据、政府工作报告、文献查阅等途径,通过将以上信息归并整理和整合,提取出有用数据。
2.2土地利用动态变化分析
         根据研究所获取的数据,整理出南江县1989年、2000年和2012年土地利用土地利用/土地覆被数据,进一步进行数据分析和空间提取,结合南江县实际情况,在土地利用类型原二级分类的基础上,统一提取为6个一级地类:耕地、林地、草地、建设用地、水域和未利用地(表1)。
表1南江县各年土地利用类型(单位:公顷)

         通过分析表1可知,研究区在1989年未利用地面积为0,只分布5个土地利用类型,林地占地面积最大,数量最多,主要为落叶阔叶林和常绿阔叶林,主要种植区为研究区北部海拔较高区域,呈条带状或面状展布,占当年研究区总面积近60%,共计193494.22hm2。耕地面积次之,主要分布于研究区南部和中部海拔较低区域,占当年研究区总面积30%以上,共计117887.93hm2。草地、水域和建设用地总占地面积不足10%,多呈分散分布。
         研究区在2000年未利用地面积依旧为0,只分布5个土地利用类型,林地的占地面积仍然最大,植被类型、分布范围与1989年相同,为落叶阔叶林和常绿阔叶林,但占比降至52%左右,面积共计179066.36hm2。耕地面积和占比略有增加,分布区域仍然集中在研究区南部海拔较低地区。草地面积增加较多,总面积较1989年增加了14045hm2,占比增加到12.6%。水域面积和建设用地面积变化不大,占比均为0.2%。
         到2012年,土地利用类型增加为6个。林地面积较2000年略有增加,恢复到1989年水平,达到190656.63hm2,占比随之增加,植被类型,分布范围仍然未变。耕地面积下降较多,仅剩89900.46hm2,占比随之降低,分布范围未变,集中于地势平缓的南部河谷地区。草地面积较2000年略有增加,分布范围介于耕地和林地之间,呈分散状展布,达46237.50hm2。建设用地面积大幅增加,分布面积较大,较2000年增加了29.6倍,说明当地经济发展水平增速较快,人们对建设用地需求剧增,但从分布范围来看,较为分散,说明为有效形成规模。水域占地面积613.62公顷,占比为0.3%,多分布于较为开阔的河谷地带。新增加了未利用地类型,但占比较小,仅占研究区面积的0.1%。
3土地利用动态变化的地质背景条件响应
         (1)研究区北部海拔起伏较大,介于1500~2800m之间,地形地貌以单斜、褶皱等为主,主要发育岩性为石灰岩,侵蚀较为严重。主要发育的土壤类型为黄壤、黄棕壤,气候温良。在桃园岩溶(侵蚀)单斜沟造发育较多的山区,绝大多数土地利用类型为林地,主要产出木材以及相关林副产品,耕地在平缓的低地势区零星分布;在新民、沙坝、光雾山侵蚀断块发育的地区,主要为原始森林以及次生林,该地区也是研究区域的主要林区,盛产药材、木材以及其他林副产品等;在坪河、杨坝、桥亭、贵民一带的侵蚀褶皱(褶断)发育地区,主要为经济林,盛产药材和干果等经济作物,同时也产出少量玉米等农产品。由于研究区北部海拔起伏较大,交通不便,加上地质背景影响,总体土地利用变化幅度、速度,以及土地利用变化率和土地利用综合程度指数变化程度较小,仅草地和园地相对变化较大。
         (2)研究区中部地形较为平滑,海拔介于800~1000m之间,地形地貌以单斜为主,主要发育有砾岩、粉沙岩和泥岩,属河流相沉积。主要发育的土壤类型为紫色土和黄壤,气候温和。该区分布有一定面积的水田和旱地,主要产出小麦玉米等农作物和红薯茶叶等经济作物,同时也是这些作物的主要产区。中部地区相对于其他地区,土地综合利用程度较高,土地利用变化速率也较快,土地利用动态率较高,特别是原地、林地和未利用地等面积大幅减少,建设用地面积增加较快,反应了当地经济发展速度在加快,当地生活水平在不断提高。
         (3)研究区南部地区海拔较低,地形起伏中等,呈侵蚀台坎状。主要发育单斜构造,沉积地层以粉砂岩和泥岩为主,主要发育的土壤类型为紫色土,气候温热。在平岗、高桥、仁和、下两、黑潭、花桥、凤仪、正直和元潭主要发育缓坡向斜,该地区主要种植茶叶等经济作物,土地利用以旱地为主;在双流、和平、红光、长赤、燕山、大河、兴马发育侵蚀台坎地形区,由于该地区水分充沛,是主要的水田分布区,主产大米、莲藕等农作物。该区域经济发展相对以上两个地区较快,土地综合利用程度较高,具体表现为各种土地利用类型变化较快,草地和未利用地较少速率快,耕地、建设用地增加幅度高。
         (4)以上研究表明,土地利用动态变化与地质背景息息相关,在地质条件较好的南部和中部地区,交通相对便利,经济发展迅速,第二三产业相对较为发达,土地利用方式,土地利用变更效率明显高于北部地区;在研究区北区,海拔较高,以山区为主,地质条件相对较差,对土地利用方式和结构影响较大,也影响了经济发展。因此,区域地质背景是土地利用的前提,也是土地利用的基础,不同地质条件下的自然条件和社会经济条件对土地利用变化的影响在不同区域是有明显差异的。在此基础上,社会经济条件和交通条件等因素在短时间内对区域土地利用方式和结构的影响显著。
4土地利用模式的建立应符合当地地质条件
4.1南部发展种植养殖业
         研究区南部主要出露白垩纪和侏罗纪地层,地势相对较低,地形起伏中等。适合发展种植养殖业。在积极探索农业循环经济发展模式的基础上,提高化肥使用效率,减少使用剧毒难分解农药以及不可降解地膜的使用量,大力发展有机农业、绿色农业、设施农业,提供农业现代化水平。同时,紧紧围绕“建设新农村,产业作支撑”的工作思路,推行“果药牧”、“果粮木”、“果药蔬”和“果蔬木”等发展模式,优先发展茶叶、坚果、药材、水稻、养殖业等特色产业,促进优势种养业区域化,区域种养业特色化,特色种养业规模化,规模种养业标准化,加快形成茶叶、干果业、药材、牧业、粮油、中草药等特色农业带。
         此外,加大农田水利基础设施建设力度,抓好末端渠系整治工程,搞好江河堤防工程、水库建设和除险加固,提高输水质量和蓄水能力。继续按照山水田林路综合治理的要求,抓好农业综合开发,加强中低产田改造,搞好土地整理,提高土地生产能力。同时,要加快环境优美乡镇和生态村的建设过程,开展整合生态公益林、环境综合整治、生态富民与生态村庄建设工程。
4.2中部发展以林地为主的多经济作物
         研究区中部主要出露侏罗纪和三叠纪地层,地势平缓,海拔中等。应在保护林业结构和生态的前提下,逐步调整林业产业结构,调整林木种类、数量、分布,提高森林质量,保护生物的多样性,生态的合理性,保证森林可持续发展和利用,推行生态林业产业发展。同时,还应关注特色农业产业,制定发展坚果、药材和畜牧业三大经济产业,构建绿色生态、绿色发展的政策思路,实现由单一林业向多业并举的转变。此外,必须要以科技作为支撑发展林业产业,示范推广林-草-畜、林-果-药等森林生态模式的发展,大力营造农田防护林和农村四旁林,恢复与保持良好的农牧业生态环境。
4.3北部发展土林牧业
         研究区北部主要出露三叠纪、震旦纪和寒武纪地层,海拔变化较大且高。应建设好速生丰产林,商品材基地以及生漆、“三木”药材、蜡树、干果等经济林木基地,同时大力发展生态旅游业,重点发展“光雾山国家重点风景名胜区”、“米仓山国家森林公园”、“光雾山省级自然保护区”和“大小兰沟省级自然保护区”,并且开发好地下矿藏,兴办好以矿业为主的各有关企业,促进农村十大产业的全面发展,是本区农村经济的发展方向。
5结论
         本文从地质背景角度,结合自然因素和社会经济条件,形成研究区土地利用变化驱动力的综合认识。
         (1)土地利用动态变化与地质背景息息相关,地质结构简单,地形地貌平缓的地区,适宜发展多元化产业,土地利用率和种类相对多样。地质条件复杂的北部山区,土地利用效率较低,土地利用种类单一,社会经济和交通条件相对较差。
         (2)应因地制宜,地质条件差的地区,应深耕生态旅游业,重点发展各类国家重点风景名胜区、国家森林公园、自然保护区等旅游产业,并且开发好地下矿藏,兴办好以矿业为主的各有关企业,促进农村十大产业的全面发展,是本区农村经济的发展方向。
参考文献:
[1]Lambin,E.F.Land-useandland-coverchange(LUCC)implementationstrategy[N].IGBPreportNo.48,1999:56-63.
[2]Lambin,E.F.,M.D.Rounsevell,etal.Areagriculturalland-usemodelsabletopredictchangesinland-useintensity[J].Agriculture,Ecosystems&Environment,2000:82(13):321-331.[139]lambinE.F.,H.J.G..Land-useandland-coverchange[J].springer.2006:4(7):142-148.
[3]李正积,等.岩土植物大系统研究[M].北京:科学出版社,1996:1-38.
[4]何春阳,史培军,等.北京地区土地利用/覆盖变化研究[J].地理研究,2005,20(7):679-688.
[5]彭建.喀斯特生态脆弱区土地利用/覆被变化研究一以贵州猫跳河流域为例[D].北京大学博士学位论文.2006.
[6]丁菡.中国沿海经济发达地区土地利用变化及其驱动机制与预测模型研究[D].浙江大学博士学位论文.2006.
[7]张正栋.广东韩江流域土地利用与土地覆被变化综合研究[D].中国科学院广州地球化学研究所博士学位论文.2007.
[8]南江县人民政府办公室.南江县2013年地质灾害防灾预案.2013.
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