中缅经济走廊辐射区(滇缅)土地利用/覆被变化及预测研究

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土地利用/覆被变化(Land Use/Land Cover Change,LUCC)是人类对地表不同系统影响的直接表现。揭示区域土地利用变化过程和影响因素、以及判识其对生态环境可能的影响一直是土地利用/覆被变化研究的核心问题,该研究对合理认识调控区域的人类土地利用方式、实现区域可持续发展具有重要科学意义。中缅经济走廊建设是“一带一路”建设背景下的中缅重大合作战略,未来随着该战略的逐步实施,必将带来区域经济社会快速发展,从而对中缅经济走廊辐射区(本研究专指中国云南和缅甸)的土地利用/覆被变化以及生态环境产生一定的影响。而中缅经济走廊辐射区是中缅乃至全球生物多样性的热点区域,具有极高的保护价值。目前,针对中缅经济走廊辐射区的土地利用/覆被变化缺乏研究,亟需在战略实施前夕深入分析其过去的土地利用变化趋势及其影响因素、模拟并预测未来的变化态势,为今后该战略实施可能带来的土地利用/覆被变化及其生态环境影响等研究奠定基础。本文利用中缅经济走廊辐射区1995、2005、2015年三期土地利用数据、区域基础地理以及社会经济数据,首先,通过单一、综合动态度、土地利用综合程度指数、信息熵、均衡度、优势度指数以及面积转移矩阵对中缅经济走廊辐射区土地利用空间变化格局进行分析,判识1995-2005年、2005-2015年区域土地利用/覆被变化过程;其次,分别剖析云南省和缅甸(简称滇、缅)土地利用变化格局异同;随后,选取八个影响因素,对六类土地利用类型与其进行相关和Logistic回归分析,基于2005年土地利用数据,得到适宜性图集,利用元胞自动机(CA)与马尔可夫(Markov)模型耦合对2015年土地利用分布格局进行模拟。最后,在情景Ⅰ(以水体和建设用地为限制条件)和情景Ⅱ(在情景Ⅰ上加入自然保护区)下,以2015年土地利用数据以及模拟参数为基础,预测2025年中缅经济走廊辐射区土地利用/覆被变化格局。研究结果和主要结论如下:(1)从1995年、2005年、2015年来看,中缅经济走廊辐射区土地利用类型包括林地、耕地、草地、水体、建设用地和裸地,林地是最主要的土地利用类型,占比约为71%-72%;其次是耕地(23%)和草地(4.6%);而水体、建设用地和裸地面积的总占比不超过1.5%。(2)从1995-2015年的动态变化来看,中缅经济走廊辐射区土地利用并未发生较大的变化。其中,林地减少的面积最多(-9322.00 km~2),耕地增加的面积最多(6462.10 km~2),建设用地的扩张速度最快(6.66%)。土地利用转移变化主要为自然向人工景观转变、自然或人工景观内部的转移以及人工向自然景观的逆转移。(3)云南和缅甸土地利用变化的异同。不同之处包括:1995-2015年云南省的林地、草地和裸地不断减少,建设用地不断扩张,耕地和水体先增加后减少;而缅甸林地减少最多(-8367.00 km~2),其余5个土地利用类型面积均增加。云南省建设用地的扩张速度(12.50%)大于缅甸(7.20%)。相同点包括:云南、缅甸土地利用之间的转移多发生于林地、草地、耕地和建设用地之间;林地减少的热点区域与耕地、草地增加的热点区域相对应,耕地减少的热点区域与建设用地增加的热点区域相对应。(4)至2025年,情景Ⅰ和Ⅱ背景下,中缅经济走廊辐射区土地利用面积预测差异不大。主要表现为:在2025年中缅经济走廊辐射区土地利用变化格局与1995-2015年保持一致,林地是主要的土地利用类型,占比约为64.51%,其次是耕地(24.97%),草地、建设用地、水体和裸地的占比较小,总占比为10.52%。在情景Ⅱ下,添加自然保护区为限制条件时,能够保护部分自然景观。(5)至2025年,情景Ⅰ和Ⅱ背景下,分别从中国云南省和缅甸来看,两个区域的土地利用变化差异较大,主要表现为:对比情景Ⅰ,情景Ⅱ下云南省草地减少(-1.47%),其他土地利用类型均扩张,其中林地(558.45 km~2)和水体(33.12 km~2)的扩张较明显,对缅甸而言,其土地利用变化特征与云南省正好相反,林地、耕地、建设用地、水体和裸地的面积均减少,分别减少了-0.12%、-0.05%、-0.14%、-0.32%、-9.96%,而草地则有较大增长(2.86%)。
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