成渝地区双城经济圈土地利用与景观格局动态变化研究

摘要基于2000、2010、2018年3个时期的土地利用数据，利用土地利用动态度、土地利用转移矩阵和景观格局指数，对成渝地区双城经济圈的土地利用与景观格局动态变化特征进行分析，并探究其影响因素。结果表明，2000—2018年成渝地区双城经济圈的各土地利用类型面积占比从大到小依次是耕地>林地>草地>建设用地>水域>未利用土地;耕地、草地面积在减少，林地、水域、建设用地面积在增加，其中耕地、林地分别是土地利用的主要转出、转入类型;类型水平上，耕地、林地的破碎化程度、形状复杂均较高，且除草地以外，耕地、林地、水域、建设用地的破碎化程度、景观连通度、形状的复杂程度均有所提高;整体上，景观的聚集度和连续性下降，多样性增加，各土地利用类型分布变得更加均衡。通过驱动因素分析，发现政策、规划、社会经济发展与自然条件变化是影响成渝地区双城经济圈土地利用景观格局变化的主要驱动因素。

关键词土地利用;景观格局;动态变化;成渝地区双城经济圈

中图分类号F301.2文献标识码A

文章编号0517-6611（2022）13-0059-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.13.017

Research on Dynamic Changes of Land Use and Landscape Pattern in Chengdu-Chongqing Economic Circle

SUN Gui-yan WANG Chuan-sheng

（1. Institute of Ecology and Environmental Resources， Chongqing Academy of Social Sciences，Chongqing 400020;2. Research Center for Ecological Security and Green Development， Chongqing Academy of Social Sciences， Chongqing 400020;3. Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research， CAS， Beijing 100101）

AbstractBased on the land use data of 2000， 2010 and 2018， this paper analyzed the dynamic change characteristics of land use and landscape pattern in Chengdu-Chongqing Economic Circle by using land use dynamic degree， land use transfer matrix and landscape pattern index， and explored its driving factors. The results showed that from 2000 to 2018， the proportion of land use types in Chengdu-Chongqing Economic Circle was cultivated land > forest > grassland > construction land > water area > unused land;the area of cultivated land and grassland were decreasing， while the area of forest， water area and construction land were increasing， among which cultivated land and forest respectively were the main transfer-out and transfer-in types of land use.At the type level， the degree of fragmentation and complex shape of cultivated land and forest land were higher， and except for grassland， the degree of fragmentation， landscape connectivity， and shape complexity of cultivated land， forest， water area and construction land had all increased.On the whole， the degree of aggregation and continuity of landscape were decreasing， the diversity was increasing， and the distribution of land use types had become more balanced. Through the analysis of driving factors， it was found that policy， planning， socio-economic development and natural conditions change were the main driving factors affecting the change of landscape pattern of land use in Chengdu-Chongqing Economic Circle.

Key wordsLand use;Landscape pattern;Dynamic change;Chengdu-Chongqing Economic Circle

土地利用变化是人类与自然相互作用的结果，是生态要素时空格局分析中的重要环节，是全球变化研究的热点问题。随着土地利用研究的深入，基于土地利用的景观指数成为土地利用研究的重要方法[1]，也逐渐由土地利用的数量、结构、时空变化延伸至景观稳定性变化等方面，其中土地利用景观格局变化及其影响因素成为研究的焦点。目前国内外学者主要利用土地利用动态度、转移矩阵来分析土地利用的时空变化，运用斑块类型水平、景观水平的各项指数研究土地利用景观格局变化[2-6]。对于土地利用景观格局变化，总结国内外研究发现，土地利用景观格局变化驱动因素已成为研究的重点。土地利用景观格局变化主要受气候、地理位置等自然因素，以及人口、经济、技术和政策等社会经济因素的影响，且在较长时间尺度上是受自然因素和人为因素共同作用，在短时间尺度上主要受人为因素的影响[7-10]。

成渝地区双城经济圈作为继京津冀、长三角和粤港澳大湾区之后的第4个国家级经济圈，地形条件复杂，生态环境脆弱，特别是西部大开发后经济快速发展，城镇化、工业化进程的不断推进，以及退耕还林（草）等政策的实施，人类活动对自然环境的干扰不断增强，必然导致该地区土地利用与景观格局发生变化。鉴于此，该研究以成渝地区双城经济圈为研究对象，运用LUCC和景观生态指数，以GIS技术手段为支撑，从土地利用变化速度、转移方向、景观格局指数和影响因素等研究成渝地区土地利用变化过程和景观格局变化规律，以期为成渝两地制定土地可持续发展、生态环境保护相关政策提供参考。

1资料与方法

1.1研究区概况2020年1月中央财经委员会第六次会议提出，大力推动成渝地区双城经济圈建设。考虑到地区发展条件差异、地理差距等，在此确定成渝地区双城经济圈的范围为四川省除阿坝藏族羌族自治州、马尔康市甘孜藏族自治州、康定市凉山彝族自治州和攀枝花市以外各地市，以及重庆市全域，具体包括成都、自贡、泸州、德阳、广元、绵阳、遂宁、内江、乐山、南充、眉山、宜宾、广安、达州、巴中、雅安、资阳共17个市，以及重庆市全部38个区（县），总面积26.37万km²。2019年，成渝地区双城经济圈常住人口达10 670.6人，占全国总人口的7.62%;地区生产总值达66 756.59亿元，占国内生产总值的6.74%。成渝地区双城经济圈地处四川盆地、长江上游，地貌类型多样，以丘陵为主，具有优越的地理位置、资源禀赋，经济社会快速发展的良好条件，但也面临城乡建设用地的快速扩张、耕地的不断流失，生态用地被大量挤占等问题。

1.2数据来源成渝地区双城经济圈土地利用数据来源于中国科学院资源环境科学数据中心，是2000、2010、2018年的空间分辨率为30 m、综合精度达95%以上的土地利用土地覆被遥感监测数据，其把土地利用类型分为耕地、林地、草地、水域、建设用地和未利用土地6类。成渝地区双城经济圈经济社会发展相关数据主要来源于《重庆统计年鉴》（2011—2019年）、《四川统计年鉴》（2011—2019年）以及2020年重庆、四川各地级市的统计公报。

1.3研究方法

1.3.1土地利用数量变化。运用ArcGIS 10.2对成渝地区双城经济圈2000、2010、2018年的土地利用数据，经空间分析和统计计算得到不同土地利用类型的面积和构成。利用单一土地利用动态度（K）来研究一定时间内某一类土地利用的面积变化快慢[11]，表达式如下：

1.3.2土地利用转化方向。土地利用转移矩阵主要是用来研究不同时期不同土地利用类型之间相互转化数量与方向[12]，具体公式如下：

1.3.3景观格局的量化。景观指数高度集合了景观格局信息，可有效描述景观格局及其变化，分析土地利用格局与景观过程之间的紧密联系[13-14]。为了实现对景观格局较为全面的分析，在类型水平和景观水平上共选取了9个指标，其中类型水平上包括斑块数量（NP）、斑块密度（PD）、边缘密度（ED）、聚集度指数（COHESION）;景观层级指数包括斑块数量（NP）、景观形状指数（LSI）、蔓延度指数（CONTAG）、香农多样性指数（SHDI）、香农均匀度指数（SHEI）、聚集度（AI）。利用Fragstats 4.2软件对2000、2010、2018年成渝地区双城经济圈的土地利用数据进行景观指数的计算。

2结果与分析

2.1土地利用变化分析

2.1.1土地利用结构变化。成渝地区双城经济圈2000、2010、2018年土地利用状况如表1所示。总的来说，2000—2018年各土地利用面积占比从大到小依次为耕地>林地>草地>建设用地>水域>未利用土地，其中耕地、林地面积分别占52%以上、32%以上，是优势地类。从土地利用变化来看，2000—2018年成渝地区双城经济圈土地利用类型中耕地、草地的面积在逐渐减少，减少量分别为4 034.22、4 960.01 km²，面积占比分别从54.10%、11.06%下降至52.60%、9.22%。随着城市不断扩展，国土绿色工程、三峡工程等的实施，林地、水域、建设用地的面积在逐渐增加，增加量分别为达3 924.69、636.65、4 326.30 km²，面积占比分别从32.34%、1.20%、1.20%增加至33.81%、1.44%、2.81%。

通过测算，2000—2010、2010—2018年的综合土地利用动态度分别为0.28%、0.64%，其中2010—2018年变化速率较快。从单一土地利用动态度来看，建设用地在2000—2010、2010—2018年的增加速率较快，其动态度分别达到6.69%、5.09%。