楚雄州耕地变化特征分析 毕业论文.doc

本科生毕业论文题 目： 楚雄州耕地变化特征分析 专 业： 地理科学 学 号： 学生姓名： 指导教师： 职称： 讲师 论文字数： 完成日期： 2012 年 5 月 目录摘要i关键词iabstractiikey wordsii1 前言111 研究的目的与意义112 国内外研究进展113 研究内容22 研究区域概况221 地理位置222气候条件、土壤状况23 研究方法331 数据采集332 计算方法34 结果与分析441 耕地的数量变化特征442 耕地的质量变化特征643 耕地的空间变化特征65 结论与讨论8参考资料：9致谢10楚雄州耕地变化特征分析摘要：利用20012010年楚雄州的耕地面积数据，运用耕地强度变化指数及20012010年间耕地的净变化率来计算楚雄州耕地的数量变化及空间变化。用arcview33和excel软件进行制图和分析，对楚雄州耕地的数量、质量和空间变化三个方面进行分析， 并分析其影响因素。从2001年到2010年楚雄州耕地变化来看，楚雄州近十年的耕地数量下降，耕地质量上升，耕地的空间变化特征显著。其主要的原因是政府采取了有效的耕地保护措施。关键词：楚雄州；耕地面积；耕地变化；耕地保护；iichuxiong farmland change characteristic analysisabstract： based on 2001 2010 chuxiong state data of cultivated land area, by land intensity change index and 2001 2010 years farmland change rate to calculate the amount of cultivated land change in chuxiong and its variation in space. using arcview3.3 and excel software for mapping and analysis of the state of chuxiong, cultivated land quantity, quality and spatial changes in three aspects to carry on the analysis, and the analysis of its influencing factors. from 2001 to 2010 chuxiong state change of cultivated land, chuxiong nearly ten years farmland amount decreases, farmland quality rises, the characteristics of the farmland spatial variation is obvious. the main reason is that the government took effective measures to protect cultivated land.key words：chuxiong state；cultivated land； cultivated land change； cultivated land protection；1 前言11 研究的目的与意义 耕地是人类赖以生存的基本资源和条件。耕地作为一种不可再生的资源，承载着人类生命活动所需要的物质生产，是农业的基础，是社会稳定、经济繁荣的前提。进入21世纪，人口不断增多，耕地逐渐减少，人民生活水平不断提高，保持农业可持续发展首先要确保耕地的数量和质量。中国是个人多地少的国家，云南省的耕地数量和质量更是在全国水平以下1。楚雄彝族自治州境地势大致由西北向东南倾斜，东西最大横距175公里，南北最大纵距2475公里。境内多山，山地面积占总面积的90%以上，其间山峦叠嶂，诸峰环拱，谷地错落，溪河纵横，素有九分山水一分坝之称。大部分地区以山地为主，人口基数大，人均耕地少。通过对楚雄州耕地的变化特征分析，能够有效的认识到楚雄州在近10年的耕地变化，再根据其变化特征分析并提出楚雄州耕地的合理的利用与保护措施，提高耕地资源的可持续利用率，所以对楚雄州耕地的变化特征分析具有重要的实践意义。12 国内外研究进展耕地资源是土地资源的精华，是最重要的农业生产资料，也是保障土地生态系统稳定与优化的基础。土地利用/覆被变化成为当前研究的热点问题，而耕地变化是其研究的重要内容2-4。随着全球经济不断发展，人口规模急剧增加，工业化和城市化进程加快，耕地资源减少和建设占用之间的矛盾十分尖锐，自然灾害和人类活动引起耕地质量下降问题日渐突出。国内外众多学科的学者先后开展了有关耕地适宜性评价、耕地变化及其驱动机制、可持续利用与保护、耕地保护制度与管理措施等多方面的研究，取得了较多成果5-6。关于耕地变化的研究，国内外都有大量的研究。国外学者jacques利用1958年、1985年和1995年三期航空相片和遥感影像图对肯尼亚高原土地利用变化进行了研究，认为人口因素在所有影响耕地变化的因素中最活跃、作用最明显9。eric f lambina讨论了除一般的影响土地利用变化的因素外，经济全球化是不可忽视的宏观影响要素，由此得出从全球角度看待耕地利用的结论7。在对耕地资源的可持续利用研究中，我国学者普遍认为耕地资源的时空变化尤其是数量减少及质量下降是其可持续利用的主要障碍，也是危及我国社会经济可持续发展的重要因素，使得我国耕地资源的时空动态变化成为家关注的焦点，耕地数量和质量方面的变化及原因研究迅速发展起来。尤其是20世纪90年代中期以来，耕地时空变化方面研究成果大量涌现。在短短的数年内，一方面，有些学者着重研究了我国耕地数量和质量的动态变化及其区域特征，比较典型的如陈利顶等人的研究，分析了耕地时空变化与经济发展、城市化等的相互关系 8。另一方面，有些研究者阐述了我国耕地时空变化的驱动机制，如濮励杰等运用相关分析、主成分分析和回归分析等手段，对长江三角洲原锡山市耕地数量和质量变化驱动要素进行了定量分析9。我国学者吴大放在“我国耕地数量、质量与空间变化研究综述”中分析研究我国耕地数量、质量和空间变化的进展情况10。还有童绍玉采用gis分析云南省耕地空间转移的特征。在arcgis 90中，利用云南省1986和2000年的分县土地利用遥感调查数据和云南省的数字高程模型，提取不同时期云南耕地的空间格局数据，并利用spss 130统计软件分析耕地变化与自然、经济和社会因子的相关关系11。以及张川采用时间序列法、耕地动态度模型和统计分析法，对云南省19972005年耕地数量动态变化的驱动因子及导致其变化的原因进行分析12。总的来说，关于耕地变化国内外学者都做了大量的研究，主要是在耕地变化的影响因素，耕地资源的可持续利用，土地利用等方面。关于耕地的数量、质量和空间变化的文献还比较稀少，而有这方面的研究数据也比较陈旧,关于楚雄州耕地变化特征分析相关文献可以说基本上没有。13 研究内容通过对楚雄州20012010年的耕地面积进行数量、质量和空间变化的分析，全面了解耕地的动态变化。耕地数量变化是指耕地面积的增加或减少，用耕地变化强度指数表示。耕地质量变化是指反映耕地质量的自然因素和社会经济因素指标的变化，自然环境变化、土地利用程度、土地利用方式、耕地投入水平、农业科技成果普及和应用水平等都会影响耕地质量。耕地质量变化对粮食单产具有重大影响，主要用水田和旱地数量对面来进行说明。耕地空间变化是指耕地的空间分布格局、空间形态、空间结构与空间功能的变化，它对耕地景观结构、格局、生态过程与生态功能的动态变化产生较大影响。2 研究区域概况21 地理位置楚雄彝族自治州地处云南省中部，跨东经1004310230，北纬24132630之间，属云贵高原西部，滇中高原的主体部位。东靠昆明市，西接大理白族自治州，南连普洱市和玉溪市，北临四川省攀枝花市和凉山彝族自治州，西北隔金沙江与丽江市相望。辖1县级市（楚雄市）9县（禄丰县、武定县、元谋县、牟定县、双柏县、南华县、永仁县、大姚县和姚安县）。州人民政府驻楚雄市，距昆明市160千米。22气候条件、土壤状况楚雄州境气候宜人，属亚热带季风气候，但由于山高谷深，气候垂直变化明显。全州总的气候特征是冬夏季短、春秋季长；日温差大、年温差小；冬无严寒、夏无酷暑；干湿分明、雨热同季；日照充足，霜期较短；降水偏少，春夏旱重。同时因各地地形和海拔的差异，形成气象要素时空分布复杂、立体气候和小气候特征明显的特点。年均气温为14 8219 摄氏度。绝大多数地区最冷月（1月）平均气温在74摄氏度；最热月（6月）平均气温214摄氏度。元谋坝子和金沙江河谷地区全年无霜，其他大部分地区无霜期为221天275天。全州降水量偏少，年均降水量8001000毫米，且主要集中在7月至10月。楚雄州地处云南省日照高值区，年均日照为2450小时，从西北向东南呈递减分布。西北部的永仁县最多，年平均达2823小时，日照率达65%，是全省日照时数最多、日照百分率最大的地区。最少的是禄丰县为2198小时。全州的蒸发量年平均为2432毫米，为年降雨量的3倍多。元谋县的蒸发量为降雨量的6倍多，是云南省蒸发量最大的干热盆地，蒸发量最小的是南华县和双柏县，年均降水量不到2000毫米。楚雄的土壤计10个土类，18个亚类，57个土属、145个土种。酸碱性适中，宜种范围广，其中紫色土占总面积的6516%，市烤烟等经济作物优质高产的土壤类型。楚雄州土地总面积43887万亩，其中耕地23836万亩，水田约占耕地面积的54%，人均耕地面积0067hm2。楚雄州的耕地主要分布在2300米以下的中、低丘陵及湖盆地区。据土壤普查，全州水田面积占54%，旱地（包括菜地、轮歇地）占46%。3 研究方法31 数据采集研究使用的数据均来自楚雄州统计年鉴，包括10个县（市）（20012010年）的年末耕地面积以及水田和旱地的面积的数据13。32 计算方法耕地数量变化采用耕地变化强度指数进行表征，耕地变化强度指数是某一区域 i 内单位时间内单位面积上耕地数量发生的改变，计算公式如下14 （1）式中，ltii为某一研究单元 i 内的耕地数量变化强度指数；ta、tab分别为该单元研究初期及末期耕地面积；lti为该研究单元的土地总面积； t 为研究末期和初期间隔的时间（年）。ltii为正值时，表示研究时段内耕地数量增加，ltii为负值时，表示研究时段内耕地数量减少，ltii为 0 时，表示研究时段内耕地数量基本上保持不变。ltii绝对值越大，表示研究单元内耕地数量变化越大，当绝对值大于 050，定义为相对快速变化区，当绝对值小于 0025，定义为相对缓慢变化区，当绝对值介于 0025 0050，则定义为相对一般变化区。耕地的质量变化特征用耕地中水田和旱地的数量变化对比来说明。耕地的空间变化特征用耕地面积的净变化率来表示15。4 结果与分析41 耕地的数量变化特征20012010年楚雄州的耕地有增有减，总体上呈下降趋势（表4-1），减少了4102公顷，每年减少4102公顷。其中20012004年减少最快，4年减少了6182公顷。2005年增加耕地44公顷，20062007年减少了175公顷，20082010年增加了789公顷。表4-1 楚雄州耕地面积变化年份（年）耕地面积（公顷）面积变化（公顷）20011603892002158910-14792003156625-22852004154207-24182005154251442006153884-3672007153711-1732008155497178620091560875892010156287200在全州耕地变化背景下，各县（市）的耕地变化各不相同。通过耕地变化强度指数公式计算，楚雄州各县（市）的耕地变化强度指数（表4-2）。20012010年楚雄州10个县（市）的耕地面积只有禄丰县的增加了1015公顷，耕地变化强度指数达到0029。其余的各县（市）都减少了，楚雄市减少得最多，减少1339公顷，耕地变化强度指数为-003。元谋、武定、姚安、大姚、双柏耕地减少的相对较少，分别减少了102433公顷、72567公顷、62767公顷、59333公顷、59133公顷，耕地变化强度指数依次为-0057、-0022、-0035、-0014、-0015。牟定、南华、永仁的耕地面积减少得最少，依次减少了11333公顷、72公顷、3767公顷，耕地变化强度指数为-0008、-0003、-0002。耕地面积的变化主要是城市发展以及生态退耕所致，根据耕地变化强度指数，20012010年禄丰县的耕地面积变化属于相对一般增加区，楚雄市、姚安、元谋属于相对一般减少区，其余的双柏、牟定、南华、大姚、永仁、武定属于缓慢减少区（图4.1）。表4-2 20012010年楚雄州各县（市）的耕地变化20012010年耕地变化（公顷）20012010年耕地变化强度指数（%）楚雄市-1339-0.030双柏县-591-0.015牟定县-113-0.008南华县-72-0.003姚安县-628-0.035大姚县-593-0.014永仁县-38-0.002元谋县-1024-0.057武定县-726-0.022禄丰县10150.029图4.1 20012010年耕地相对变化强度42 耕地的质量变化特征耕地中的水田，生产力高，是耕地中的精华，而旱地的生产力低，质量差。根据耕地中水田和旱地所占的比重，耕地中水田所占的比重逐渐大于旱地的比重，耕地的生产力提高，单位面积的产量也就提高，说明耕地的质量上升。反之，耕地的质量下降。楚雄州水田分布海拔跨度较大，以海拔1000米左右的元谋断陷盆地到2000米左右的山区丘陵，都有分布。但大部分集中分布在楚雄、姚安、元谋、禄丰、南华、牟定、大姚等几个中海拔坝子。分布地区地势较为平缓，水利条件好，耕作管理较为精细。州内10个县（市），水田面积在30万亩以上的有楚雄、禄丰；10万以下的有永仁；其余七县在1020万亩之间。 旱地绝大部分在海拔19002300米之间的丘陵区，低海拔河谷和高寒山区也有少量分布。其分布地区地势较陡，坡度大多在15以上，大部分地块零星分散，还有约50%左右是坡耕地，其中除少部分可以引水或抽水灌溉外，大部分地块缺水灌溉，产量不高。10个县（市）中，旱地面积在20万亩以上的有武定县，10万亩以下的有姚安、永仁两个县，其余7县（市）在1020 万亩之间。2010年楚雄州的耕地面积156287公顷，与2001年相比减少了26%。但水田的面积整体增加了1247公顷。而旱地的面积2010年相对于2001年整体减少了5349公顷。2001年水田面积83148公顷，占耕地总面积的518%，旱地面积77241公顷，占耕地总面积的482%。除了2008年水田的面积最低外，以后的几年，水田的面积逐渐增加，所占耕地的比重高于2001年的水平，达到54%。所以，2001年2010年楚雄州的耕地数量减少了，水田的面积却在增加，所占的比重逐渐增大。旱地的面积逐渐减少，所占比重逐渐减小，耕地质量上升。楚雄州通过近十年的土地整治，确保了全州耕地总量相对平衡。通过合理布局田间道、生产路，配套和完善水利设施，有效改善了当地群众的生产生活条件和生态环境，建成了旱涝保收的高稳产农田，达到降低生产成本，增加了粮食产量的目标，确保全州粮食生产安全，同时有利于产业结构调整，有利于集约化生产，加快了农业产业现代化进程。改善了农业生产条件，提高了耕地质量。道路与水利灌排系统得到改善，增加了有效灌溉面积，提高了土地利用率；道路绿化、防护林网的建设，增加了生态系统的容量；土地的局部平整和土壤的改良，增加了土壤的孔隙，提高了土壤的肥力，生物资源得到保护和繁衍。由于耕地条件的改良，生产条件的改善，促进了耕地质量的提升。43 耕地的空间变化特征2001年全州的耕地面积数量总体上是减少的，但州内各县（市）的具体情况各不相同，有增有减。根据楚雄州20012010年各县（市）耕地面积变化情况，将楚雄州分为五个区域来进行耕地变化的区域差异。20012010年楚雄州五个区耕地变化情况见表4-3。 表4-3 20012010年楚雄州耕地区域变化2001200220032004200520062007200820092010东部东北部面积（公顷）净变化率（%）4203741783-0.6041179-1.4540778-0.9740592-0.4640414-0.4440283-0.32423085.0342273-0.08423270.13西部西北部面积（公顷）净变化率（%）4377343386-0.8843052-0.7742714-0.79427600.0742705-0.0942694-0.0242560-0.3142460-0.24424800.05中部西南部面积（公顷）净变化率（%）3855938406-0.4037519-2.3136539-2.6136475-0.18365400.1836488-0.1436427-0.17370871.81371070.05南部面积（公顷）净变化率（%）1279812712-0.6712514-1.5612142-2.9712117-0.21121810.53121830.02121940.0912180-0.12122070.22北部面积（公顷）净变化率（%）2322222623-2.5822361-1.1622031-1.48223071.2522043-1.18220630.0922007-0.25220870.36221600.33（1） 东部东北部耕地增加区：包括武定和禄丰。20012010年耕地总体上增加了290公顷，但在这十年间耕地的变化差异较大，其中2008年的耕地面积变化最大，比上年增加了 503%。耕地变化相对较平缓的是2003年、2004年，2009年的耕地变化最小，比上年减少了008%。原因是土地开发复垦整理，大面积的未利用土地、河滩地得到开发利用，坡地改梯地，山地截高填低，平地切弯拉直，实现了有效耕地面积增加。（2） 西部西北部耕地减少区：包括姚安、南华和大姚。20012010年耕地减少了1293公顷，其中变化最大的是2002年，比上年减少了088%，相对于东部地区变化较小。2007年耕地变化最小，比上年减少了002%。西部地区耕地的减少主要原因是水土流失和生态平衡遭到破坏，南华县耕地的减少还有部分原因是青山嘴水库的修建，占用了部分耕地。（3） 中部西南部耕地减少区：包括牟定、楚雄市。20012010年耕地面积减少了1452公顷， 其中2004年的变化最大，比上年减少了261%，2010年变化最小，比上年增加了005%。楚雄市耕地面积减少的主要原因是城市经济发展，建设用地增加，非农建设用地占用耕地，使得耕地面积有所减少。其余的牟定县主要是由于水土流失和生态平衡遭到破坏，使得耕地减少，也有部分原因是非农建设占地造成的。（4） 南部耕地减少区：包括双柏。20012010年总体上减少了591公顷，其中变化最大的是2004年，比上年减少了297%，2007年变化最小，比上年增加了002%。水库的修建以及建筑用地的增加占用大部分耕地。（5） 北部耕地减少区：包括永仁和元谋。20012010年耕地总体减少了1062公顷，其中2002年面积变化最大，比上年减少了258%，2007年变化最小，比上年增加了009%。也是由于建筑用地的增加，耕地面积被占用。5 结论与讨论楚雄州20012010年的耕地总体上呈下降趋势，但其耕地质量在近十年却有明显的提高，其主要原因是政府采取了有效的耕地保护措施。缩小耕地的空间区域差异，达到耕地分布平衡对耕地的进一步发展起着重要的作用。耕地是人类赖以生存的基本资源和条件。耕地作为一种不可再生的资源，承载着人类生命活动所需要的物质生产，是农业的基础，是社会稳定、经济繁荣的前提。所以耕地的变化关系着楚雄州的整个社会经济发展。对楚雄州耕地面积的减少应该从以下几个方面开展工作:科学编制规划，实行土地用途管制。把耕地保护放在首要位置落实耕地和基本农田地块，不得随意调整现有耕地和基本农田的位置和范围。加强耕地保护，严格控制耕地被占现象，即使因为不可避免的情况需要占用，一定要保证占补平衡，要真正达到数量上和质量上的占补平衡，以确保耕地面积的平衡。加强农田基本建设，改善耕地质量。进行土地开发复垦整理，开发未利用土地、河滩地，坡地改梯地，山地截高填低，平地切弯拉直，实现有效耕地面积增加。加强农田水利设施建设，提高农田排灌能力。开展耕地集约利用，提高耕地的生产力。建立耕地保护制度、基本农田保护制度、基本农田保护区责任制度、基本农田质量保护制度、基本农田监督检查管理制度，并制定耕地保护的具体措施，明确职责，规范管理。从以上方面进行着手，对有效的耕地进行保护，增加有效耕地的面积和质量，减小耕地的空间区域差异，对楚雄今后的社会经济发展具有重大的意义。10参考资料：1李严，赵希云南省耕地变化的自相关分析j农业科学，journal of agri10（10）：242924332封志明，刘宝勤，杨艳昭中国耕地资源数量变化的趋势分析与数据重建：19492003j自然资源学报，2005，20（1）：35-433史娟，张凤荣，赵婷婷1998年2006年中国耕地资源的时空变化特征j资源科学，2008，30（8）：1191-11984宋开山，刘殿伟，王宗明，等三江平原过去50年耕地动态变化及其驱动力分析j水土保持学报，2008，22（4）：75-815刘毅华