摘 要：地形因子影響地表水熱再分配、風沙作用方式和水力侵蝕強度，不同地形上土地利用類型的改變會產生不同的生態修復效 果。 為了給科學合理地評估退耕還林(草) 效果和相關研究提供參考，基于 1988 年、1998 年、2008 年、2018 年 Landsat4- 5 TM、 Landsat8 OLI 衛星遙感影像數據與 DEM 數據，在 RS 與 GIS 技術支持下獲取土地利用與地形因子數據，將土地利用類型與地形因子 耦合，分析了延安市大規模實施退耕還林(草)前后各土地利用類型在不同地形因子上的分異及轉移特征。 結果表明：退耕還林 (草)工程的實施，使延安市土地利用結構發生明顯變化，耕地面積占比由 29.01%降低到 11.51%，草地面積占比由 32.88%降低到 25.31%，而林地面積占比由 36.01%大幅提高到 60.60%;各土地利用類型在各級高程與坡度上的分布差異隨時間推移愈加明顯，坡 度小于 15°的耕地面積占耕地總面積的比例大幅提高，即隨著時間推移耕地分布逐漸向緩坡區域轉移;草地與林地在各級坡度上的 分布具有一致性，二者的分布優勢均隨著坡度增大而增大，其中林地分布優勢在高程 919 ～ 1 445 m 尤其在 919 ～ 1 115 m 較大且隨 著時間推移進一步增大，草地分布優勢隨海拔的提高逐漸減小，但隨著時間的推移其在高海拔區域的分布優勢逐漸變大。 應根據 土地利用類型的地形分異特征對土地利用結構進行進一步優化調整。

　　關鍵詞：退耕還林(草);土地利用類型;土地利用結構;耕地;林地;高程分級;坡度分級;延安市

　　土地利用/ 覆蓋變化是人類活動對地球陸表自然 生態系統影響的最直接反映，是全球氣候變化和環境 變化研究的重要內容[1-3] 。 土地利用類型及結構的變 化影響著生態系統物質循環和能量流動，進而改變土 壤侵蝕的發生和發展[4-6] 。 人口增長和城市擴張等造 成的人地矛盾日益突出，因此土地利用結構調整成為 黃河流域高質量發展研究的焦點。 我國于 1999 年開始實施的退耕還林(草)工程是 世界上最大的生態修復工程，現已由大規模推進轉入 成果鞏固階段。

　　土地利用論文范例：黑河中游土地利用與景觀格局的水文效應分析

　　延安市作為“全國退耕還林(草)第一 市”，積極落實國家退耕還林(草)政策、率先實施退耕 還林(草)工程并推行全市禁牧，使區域生態環境顯著 改善，為黃河流域甚至全國退耕還林(草)和生態修復 樹立了典范，其做法、經驗和效果具有重要的借鑒價 值，因此有不少學者對延安市退耕還林(草)后的土地 利用、生態效益、土壤侵蝕變化情況等進行了監測、評 估、研究[7-14] 。 地形因子影響地表水熱再分配、風沙作用方式和 水力侵蝕強度，不同地形上土地利用類型的改變會產 生不同的生態修復效果，但是退耕還林(草)和土地利 用格局相關研究中對地形因子的分析較少。 筆者基于 遙感數據與 DEM 數據，在 RS 與 GIS 技術支持下獲取 土地利用與地形因子數據，分析了延安市大規模實施 退耕還林(草)前后各土地利用類型在不同地形因子 上的分異及轉移特征，以期為科學合理地評估退耕還 林(草)效果和相關研究提供參考。

　　1 延安市概況與研究方法

　　1.1 延安市概況

　　延安市總面積為 37 031.30 km 2 ，地處黃河中游地 區，境內有黃河及其支流北洛河、延河、清澗河、仕望河、汾川河等，大都屬黃土丘陵溝壑區，地勢西北高、東 南低，平均海拔 1 000 m，地貌以梁、峁、溝為主，地形破 碎、生態環境脆弱、水土流失嚴重。 延安市屬半濕潤半 干旱大陸性季風氣候區，四季分明，晝夜溫差大，年均 氣溫 9.9 ℃ 、1 月平均氣溫-5.5 ℃ 、7 月平均氣溫 23.1 ℃ ，年均無霜期 170 d，年日照時數為 2 300 ～ 2 700 h; 年均降水量 537 mm，降水時空分布不均，降雨多集中 于 6—9 月，年均降水量從南部的 650 mm 遞減到北部 的 380 mm。 1999 年以來延安市實施了 2 輪退耕還林 (草)，第一輪自 1999 年開始在全國率先退耕坡度大 于 25°的坡耕地，第二輪從 2013 年開始率先啟動實施 坡度大于 15°的坡耕地退耕。

　　1.2 數據來源與處理

　　本研 究 采 用 的 遙 感 數 據 為 Landsat4 - 5 TM、 Landsat8 OLI 衛星遙感影像數據，共 20 景影像，空間 分辨率為 30 m，成像時間分別為 1988 年、1998 年、 2008 年、2018 年的 6—9 月，成像時云量均小于 10%。 影像數據下載于 https： / / www.usgs.gov / land-resources， 均為 Landsat Surface Reflectance 產品，并經過輻射定 標、大氣校正、 幾何校正和正射校正等處理 ( 其中 Landsat4-5 TM 影像數據采用 LEDAPS 進行預處理、 Landsat8 OLI 影像數據采用 LaSRC 進行預處理)，對20 景影像數據進行 7、5、3 波段合成、裁剪、鑲嵌。 把 土地利用分為耕地、林地、草地、建設用地、水域等 5 種 類型，采用隨機森林法對衛星遙感影像進行監督分類， 分類精度均在 80%以上，4 個時期延安市土地利用分 類結果見圖 1。 采用的 DEM 數據空間分辨率為 30 m， 按照自然斷點法將高程分為 5 級，根據全國農業區劃 委員會制定的《土地利用現狀調查技術規程》將坡度 也分成 5 級。

　　2 結果與分析

　　2.1 土地利用類型動態度計算結果及分析

　　延安市不同時期各類土地利用面積占比。 1988—2018 年耕地與林地面積變化較大，耕地面積占 比由 29.01%降低到 11.51%，減少 6 481.50 km 2 ，其中 1998—2008 年耕地面積減幅最大;林地面積占比由 36.01% 提 高 到 60. 60%， 增 加 9 107. 64 km 2 ， 其 中 2008—2018 年增幅最大，由于林地成林需要一定時 間，與耕地面積的變化相比具有一定的滯后性，因此林 地面積劇烈變化的時間落后于耕地的;草地面積占比 由 32.88%降低到 25.31%，減少了 2 806.5 km 2 ;建設用 地面積增加 242.73 km 2 ，占比由 1.30%提高到 1.95%; 水域面積較小，呈波動減少趨勢。

　　3 結 論

　　(1)退耕還林(草)工程的實施，使延安市土地利 用結構發生明顯變化，耕地面積占比由 29.01%降低到 11.51%，草地面積占比由 32.88%降低到 25.31%，而林 地面積占比由 36.01%大幅提高到 60.60%。 (2)延安市各土地利用類型在各級高程與坡度上 的轉移具有一定規律性，坡度小于 15°的耕地面積增 幅較大，隨著時間推移耕地分布逐漸向緩坡區域轉移; 草地與林地在各級坡度上的分布具有一致性，二者的 分布優勢均隨著坡度增大而增大;草地分布優勢隨海 拔的提高逐漸減小，但隨著時間的推移其在高海拔區 域的分布優勢逐漸變大;林地分布優勢在高程為 919～ 1 445 m 較大，尤其是在高程為 919～1 115 m 的分布優 勢更大且隨著時間推移進一步增大。 (3)實施退耕還林(草)工程后，延安市各土地利 用類型在不同地形因子上的分布差異隨時間推移愈加 明顯，應根據土地利用類型的地形分異特征對土地利 用結構進行進一步優化調整。

　　參考文獻：

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　　作者：火 紅1 ，韓 磊2，3，4 ，奧 勇2 ，劉 釗2，3 ，趙永華2，3 ，朱會利5 ，陳 芮1