乡村振兴背景下菏泽市土地退化演变及治理措施研究

摘要 基于GEE（google earth engine）获取2001、2010、2020年的土地利用类型数据，借助GIS平台分析菏泽市不同时期土地利用变化状况、各县（区）土地利用变化状况、土地利用变化图谱特征。结果表明：2001—2020年菏泽市耕地面积逐渐减少，且减少量（255.73 km²）较大；建设用地面积持续增加，20年间增加了105.13 km²。在各土地利用类型中，耕地的转出面积最大。各县（区）土地利用变化状况差异较大，牡丹区的耕地面积减少量（51.19 km²）、建设用地面积增加量（22.59 km²）最大。结合菏泽市情，分析菏泽市人地矛盾突出、土地退化加剧、耕地与建设用地之间矛盾突出的原因，并提出扭转耕地面积减少趋势、保护湿地、扭转土地退化趋势等对策。

关键词 土地利用变化；治理措施；乡村振兴；菏泽市

中图分类号 F 301 文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2024）16-0078-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.16.016

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Study on the Land Degradation Evolution and Governance Measures in Heze City Under the Background of Rural Revitalization

DU Chao-zheng

（College of Urban Construction，Heze University，Heze，Shandong 274015）

Abstract Based on GEE（google earth engine），the data of land use types in 2001，2010 and 2020 were obtained.With the help of GIS environment，the land use change in Heze City in different periods，the land use change in each county and district，and the characteristics of the map of land use change were analyzed.The results showed that from 2001 to 2020，the cultivated land area in Heze City decreased gradually，and the reduction （255.73 km²） was large; construction land area continued to increase，increased by 105.13 km² in 20 years.In each land use type，the transfer area of cultivated land was the largest.There were great differences in land use change among counties and districts.The decrease of cultivated land area （51.19 km²） and the increase of construction land area （22.59 km²） in Mudan District were the largest.Combined with the situation of Heze City，this paper analyzed the reasons for the prominent contradiction between human and land，the aggravation of land degradation，and the prominent contradiction between cultivated land and urban construction land in Heze City，and proposes the scientific countermeasures to reverse the reduction of cultivated land area，protect wetland and reverse the trend of land degradation.

Key words Land use change; Governance measures;Rural revitalization;Heze City

基金项目 2023年菏泽市社会科学规划课题（ZC-2023-39）；菏泽学院博士基金项目（XY22BS02）。

作者简介 杜朝正（1984—），男，山东菏泽人，讲师，博士，从事GIS技术与应用研究。

收稿日期 2023-10-10；修回日期 2023-11-07

目前，土地退化问题及治理措施的研究已成为热点问题^［1-2］，土地利用结构状况可在客观上反映一个区域/城市的经济结构和经济发展水平^［3-4］。伴随着城市化进程不断推进，土地使用方式不断发展变化^［5-6］，土地利用变化是人类活动改造地表系统作用的显著标志^［7-8］，土地退化对生态保护与修复构成严重影响^［9-10］，已严重威胁区域的生态环境安全^［11-12］，土地退化也对人类的可持续发展构成严重威胁，制定适当的预防措施对减缓土地退化具有重要作用^［13-14］。近年来，菏泽市经济社会发展取得突出成绩，然而，菏泽市的用地矛盾日益凸显，加之粗放型的土地使用方式，使得土地退化问题尤为突出。由于土地退化问题日益严重，近些年菏泽市耕地面积日益锐减、裸地面积逐年增加，严重威胁菏泽市的可持续发展。目前，菏泽市土地退化区域明显扩大、耕地质量有明显下降趋势、湿地区域急剧萎缩、土地沙化问题日益严重、人地矛盾日益突出等一系列土地退化问题亟待解决。因此，迫切需要对菏泽市的土地退化状况及其演变过程进行研究。

菏泽市由于技术手段有限、重视程度不够等因素，导致其对土地利用状况的研究较少，尤其是2001—2020年多期土地利用变化的研究鲜见报道。因此，该研究基于GEE（google earth engine，谷歌地球搜索引擎）获取2001、2010、2020年的土地利用类型数据，采用GIS空间分析及可视化方法，分析菏泽市不同时期土地利用变化状况、各县（区）土地利用变化状况、土地利用变化图谱特征，明确土地退化现状、退化过程和演变趋势，完善基础地理信息数据库，助力“乡村振兴”战略实施，以期为土地退化治理、用地矛盾缓解、生态保护及修复、耕地红线扼守、防洪减灾等提供技术支撑和决策依据。

1 资料与方法

1.1 研究区域概况

菏泽市位于苏鲁豫皖交界，属于山东省地级市，地理位置为34°39′～35°52′N、114°45′～116°25′E。区域总面积为12 239 km²；第7次全国人口普查显示，菏泽市常住人口为879.6万人。菏泽市地处黄河下游区域，属于黄河冲积平原，其地势较为平坦，土层较厚，由西南向东北呈簸箕形；属温带季风型大陆性气候，全年日照充足，菏泽市年降雨量662.7 mm，属于雨热同季，适宜发展农业。在菏泽市的土地利用结构中，耕地所占面积最大，比例最高。

1.2 基础数据获取及分析方法

该研究通过GEE的云运算平台，搜集并整理MODIS的IGBP（international geosphere-biosphere program，国际地圈-生物圈计划）土地利用类型数据；再利用GIS平台的可视化及空间分析能力，对菏泽市2001、2010、2020年的土地利用类型数据进行可视化处理，研究近20年来菏泽市的土地利用结构变化趋势，定量化分析耕地、建设用地的变化状况，并提取出发生土地退化的空间分布区域，填补菏泽市土地利用变化研究的空白，同时可为相关决策部门提供数据支撑。

2 土地退化问题现状及土地利用演变特征分析

在不断提升乡村经济、社会以及文化发展水平，实现城乡发展协调和可持续发展的背景下，菏泽市土地退化问题现状及演变特征主要表现为菏泽市土地利用的总体变化、土地利用的动态转移、各县（区）土地利用变化特征、图谱分析等方面。

2.1 菏泽市土地利用的总体变化特征

从表1和图1可以看出，近20年来菏泽市草地面积持续增加，由2001年的40.67 km²增至2010年的91.36 km²，再到2020年的188.35 km²，草地面积增加了147.68 km²，草地增加区域主要分布于各县（区）市中心的周边及单县的浮岗湖等区域。永久湿地区域面积先减后增，在2010年面积降至3.34 km²，与2001年相比，湿地面积减少了6.05 km²，湿地区域主要分布于单县，并且减少的湿地区域大部分更改为了草地；至2020年，草地面积逐渐恢复至8.55 km²。耕地面积逐渐减少，由2001年的11 282.22 km²减至2020年的11 026.49 km²，耕地面积共减少了255.73 km²。建设用地面积持续增加，20年间增加了105.13 km²，2020年的面积为2001年面积的1.12倍，城市发展较快。2001年并不存在裸地（裸地面积为0），在2010年出现了裸地地类，并且裸地面积持续增加，在2020年裸地面积增大为3.55 km²，说明菏泽市已出现土地退化现象，并且土地退化有进一步加剧的趋势。

2.2 菏泽市不同土地利用的动态转移

在GIS平台中，通过对不同时期的土地利用数据进行空间叠加分析、空间统计分析，获得菏泽市2001—2020年的土地利用类型转移矩阵，如表2所示。由表2可知，2001年的草地面积14.46 km²区域发生了转出，其中转出最大为耕地（9.49 km²），其次为建设用地（2.71 km²）;3.34 km²湿地转换为草地。在耕地的转移过程中，160.82 km²的耕地转换为草地，102.62 km²的耕地转换为建设用地。菏泽市耕地面积逐渐减少，并主要转换为草地、建设用地，这对菏泽市粮食产量的稳定提出挑战。为了保持粮食产量的稳定，应保证耕地面积的稳定。随着社会经济的不断发展，近20年来各县（区）的建设用地面积持续扩大，其土地利用类型来源主要为草地（2.71 km²）和耕地（102.62 km²）。从裸地的角度来看，裸地主要由3.34 km²的耕地和0.23 km²的草地退化而来，对已出现的土地退化区域（裸地）应高度警惕，及时对裸地进行治理，避免土地进一步退化。

2.3 各县（区）土地利用变化状况

在各土地利用类型中，耕地、建设用地、裸地较为重要。因此，分各县（区）统计耕地、建设用地、裸地不同年份的变化状况，结果如表3所示。由表3可知，各县（区）的耕地面积均逐步减少，其中，牡丹区的耕地面积减少量最大，减少量为51.19 km²；其次为曹县，耕地面积减少了50.98 km²，在各县（区）中曹县在不同时期的耕地面积均为最大；定陶区耕地面积减少量最小（13.88 km²）。从建设用地的角度来看，各县（区）的建设用地面积均有所增加，其中，牡丹区增加面积最大（22.59 km²），巨野县面积增加次大（19.48 km²），增加面积较小的为成武县（3.53 km²）、定陶区（4.14 km²）。建设用地面积增加的数量可在一定程度上反映出县（区）的经济发展快慢，因此，从建设用地增加的面积来衡量，各县（区）经济发展速度由快至慢依次为牡丹区、巨野县、单县、曹县、郓城县、东明县、鄄城县、定陶区、成武县。从裸地的角度来看，单县、东明县、巨野县、郓城县均出现了裸地，即土地退化区域；2001—2010年仅东明县出现了土地退化现象；2010—2020年东明县土地退化现象进一步加剧，同时单县、巨野县、郓城县也出现了土地退化现象，其中东明县土地退化最为严重，2001—2020年东明县土地退化面积为2.90 km²，占菏泽市总退化面积的82.15%，其次为单县、巨野县、郓城县，土地退化面积均为0.21 km²。结合图1可知，土地退化区域主要分布于东明县的黄河与草地之间。