近四十年越南湄公河三角洲土地利用时空演变研究

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越南湄公河三角洲作为世界第三大三角洲,是全球公认的农业生产和生物多样性热点研究地区。近几十年来,受经济快速发展和人类活动增加的影响,湄公河三角洲的土地利用/土地覆盖(LULC)发生了巨大的变化。了解湄公河三角洲的土地利用/覆被变化(LUCC)时空演变特征有助于深入探究人类活动和LULC的关系。然而,由于地理环境和气候条件的限制目前缺少整个三角洲地区长时间序列准确的土地利用数据。考虑到目前研究的不足,本研究利用近40年来的Landsat和中国HJ-1B卫星影像,应用分类回归树(CART)绘制了1979至2015年湄公河三角洲7个年份的LULC图。针对大规模的水稻种植地,借助Google Earth Engine(GEE)云平台基于MODIS影像使用时间序列分类方法完成了近20年的精细分类。并通过所得到的LULC结果,分析了其变化的主要驱动力因素。本文的主要研究成果及结论如下:(1)湄公河三角洲的土地利用类型主要包含种植地、水产养殖、红树林、其他森林、居民地、荒地和未利用地。从1979到2015年,7个主要的LULC类别都发生了不同程度的变化,年均变化总量为2.1%。湄公河三角洲整体区域中水产养殖和居民地面积增加,而红树林、种植地、森林、荒地和未利用土地面积减少。各种地物的时空变化具有明显的地域特征,除了居民地和种植地分布于整个湄公河三角洲,其它地物主要以湄公河为界限,湄公河以南主要是废弃用地、种植地、水产养殖和红树林之间发生土地利用转化,湄公河以北主要是种植地、未利用地和其它森林之间发生土地利用转化。(2)湄公河三角洲水稻主要包含四种类型:单季稻、双季稻、三季稻和水产养殖-水稻的复合养殖,占据种植地总面积的70%以上,约占整个三角洲面积的60%左右。2005至2015年间,水稻种植面积整体呈略微增加的趋势,其中双季稻和三季稻面积占比较大,这两种水稻地类之间所发生的转化较为显著。2009年后,三季稻以湄公河和巴萨河为中心向外扩张,而单季稻和复合养殖的面积都呈大幅减少的趋势。结合各水稻类型的抽穗期和生长周期,本研究发现三角洲上游区域水稻抽穗期早于海岸带地区。此外,研究时段内水稻的生长周期平均值呈先增加后减少的趋势,总平均生长期为100天。(3)导致湄公河三角洲LULC快速变化的原因主要是经济与政策因素、水文系统因素、越战落叶剂和其它因素。在经济和政策的驱动下,湄公河三角洲的农业活动(包括水产养殖和农业种植)占用部分森林资源的面积而快速增长。洪水、盐水入侵和水利基础设施等水文因素是导致三角洲内陆地区水稻土地利用变化的主要原因。落叶剂给土地利用所带来的消极影响逐渐降低,条带状荒地几乎完全恢复。另外,海平面上升、极端天气、酸性硫酸盐土壤和酸性水等自然环境因素也在潜移默化得影响着湄公河三角洲。本研究为湄公河三角洲区域可持续发展规划和生态评价提供了基础数据和参考依据。这为理解LUCC以及经济发展、政策调控和环境因素在过去近40年对整个湄公河三角洲的影响提供了有价值的见解。随着未来气候变化和人类活动的加剧,三角洲地区的可持续发展、生态和粮食安全将会面临更加严峻的挑战。
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