全 文 ：科尔沁沙地及其周围地区土地利用的
时空动态变化研究 3
张永民 3 3 　赵士洞
(中国科学院地理科学与资源研究所 ,北京 100101)
【摘要】　科尔沁沙地及其周围地区是我国北方生存环境演变的敏感地区 ,也是我国荒漠化防治的重点地
区之一. 根据 1985 年和 2000 年 2 期土地利用空间图形数据 ,运用 GIS 技术和数理统计方法 ,通过建立土
地利用变化转移矩阵和构建土地利用动态变化模型 ,对该地区近 15 年土地利用的时空动态变化进行了研
究.结果发现 ,1985～2000 年间 ,科尔沁沙地及其周围地区各土地利用类型总变化的面积大小依次是草地
> 耕地 > 林地 > 未利用地 > 水域 > 城乡工矿居民用地 ,其中 ,草地向耕地的转化和草地向林地的转化是该
地区土地利用变化的主要特征 ,并且各土地利用及变化类型具有明显的空间变异.
关键词 　科尔沁沙地 　土地利用 　时空动态变化
文章编号 　1001 - 9332 (2004) 03 - 0429 - 07 　中图分类号 　S159 　文献标识码 　A
Temporal and spatial change of land use in Horqin Desert and its outer area. ZHAN G Yongmin ,ZHAO Shi2
dong ( Institute of Geographical Sciences and N atural Resources Research , Chinese Academy of Sciences ,100101
Beijing , China) . 2Chin. J . A ppl . Ecol . ,2004 ,15 (3) :429～435.
Based on two sets of land use data (1985 and 2000) , the land use change in Horqin Desert and its outer area , in
both spatial and temporal aspects , was studied with the tools of geographical information system ( GIS) and
statistics in this paper. Conclusions of this study are drawn as follows : From 1985 to 2000 , the area order of in2
dividual land use changes was grassland > plough land > forestland > unused land > water body > residential and
industrial land. As to the form of changes , the swapping area was greater than its quantitative change for forest2
land while the quantity change was greater , with different degree , than swap for the rest 5 land use types. As a
whole , the quantity change was far greater than its swap. The analysis of land use dynamics showed that the
speed of individual land use changes was in order of cultivated land > water body > grassland > forestland > unused
land > residential and industrial land in sequence. Meanwhile , there was notable difference of land use change a2
mong counties in the region. For plough land change , Zhalute county was the greatest , Naiman the smallest .
For forest change , Naiman was the greatest , Kalaqin the smallest . For grassland change , Tongliao city was the
greatest , Alukerqin the smallest . For water change , Kezuozhongqi was the greatest , Balinzuoqi the smallest .
For residential and industrial land change , Naiman was the greatest , Alukerqin the smallest . Finally , the change
of unused land is more obvious in Chifeng city. As to the spatial change , 9 major land use change types were i2
dentified. Wherein , the change from grassland to plough land , expanding from the center of Horqin desert to2
wards its outer counties , was still the most important land use change for the whole study area. In addition , the
construction of protective forest for grassland in Naiman , the return from plough land to forestland in
Kezuozhongqi , the return from plough land to grassland in Tongliao city , the deforestation for plough land in
Kukun county , the degradation of grassland in Zhaluteqi , the exploit of river beach in Kailu , the reclamation of
unused land in Kezuohouqi , and the regeneration of natural vegetation in Alukerqin were all important regional
characteristics of land use change during the past 15 years.
Key words 　Horqin desert land , Land use , Temporal and spatial change.3 国家重点基础研究发展规划项目 ( G1999043406204)和国家自然科
学基金资助项目 (40225004) .3 3 通讯联系人.
2002 - 10 - 12 收稿 ,2003 - 02 - 28 接受.
1 　引 　　言
土地利用/ 覆盖变化在全球环境变化中具有极
其重要的意义. 自 20 世纪 90 年代 ,其已成为各国学
术界的研究热点和公众及管理决策界的关注焦
点[2 ,5 ,6 ] . 科尔沁沙地的形成和演化及其对我国北方
生存环境演变造成的负面影响日益受到国家政府和
国际社会的重视. 20 世纪 80 年代以来 ,“三北”防护
林建设、退耕还林还草和小流域治理等生态工程在
该地区相继实施[3 ,9 ,10 ,22 ] . 鉴于土地利用/ 覆盖变化
是该地区沙漠化过程发展的重要驱动因素之
一[11～15 ,16 ,18 ,20 ] ,本文拟以旗 (县) 为单位的土地利
用空间图形数据为基础 ,运用 GIS 技术和数理统计
方法对 1985～2000 年科尔沁沙地及其周围地区土
地利用的时空变化进行分析 ,旨在揭示其变化的主
应 用 生 态 学 报 　2004 年 3 月 　第 15 卷 　第 3 期 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Mar. 2004 ,15 (3)∶429～435
要类型和区域方向 ,以期为该地区的土地利用规划
和生态环境管理提供科学依据 ,为进一步的土地利
用变化监测、模拟和预测奠定基础.
2 　研究地区与研究方法
211 　研究地区概况
研究地区位于内蒙古自治区东部的科尔沁沙地及其周
围地区 (41°17′～45°24′N ,116°21′～123°30′E ,平均海拔 180
～1 000 m) ,土地面积 1419 ×104 km2 (图 1) . 行政区域包括
赤峰市和通辽市 ,共 20 个县级行政区域. 2000 年该地区的
总人口为 760115 万人 ,与 1985 年相比 ,增加了 18137 % ,平
均年递增 1138 %.
212 　研究方法
　　数据来源于中国科学院资源环境数据中心的全国 1∶
100 000 土地利用数据库 (1985 年和 2000 年) [7 ] . 该数据是
由 1985 年和 2000 年的 TM 影像解译获得 ;土地利用采用二
级分类系统 :第一级分为 6 类 ,第二级分为 24 个类型 ;数据
是以旗 (县)为单位用 coverage 格式存放的 ,数据处理所用的
GIS平台为 ARC/ INFO 8102. 研究中 ,按二级地类统计 ,一
级地类汇总.
　　首先利用 GIS技术将各旗 (县)的图形数据进行拼接 ,得
到整个研究地区的 2 期土地利用图 ,并将原始数据由 cover2
age 格式转变为栅格大小为 100 m ×100 m 的栅格格式 ;然后
以全区及各旗县的栅格数据为基础 ,根据地图代数原理求得
全区及各旗县 1985～2000 年的土地利用变化转移矩阵 ,最
后运用数理统计方法对各转移矩阵进行分析 ,通过构建土地
利用动态变化模型研究该地区土地利用的时空动态变化.
3 　结果与分析
311 　土地利用变化转移矩阵
根据地图代数原理 ,对研究地区的 2 期土地利
用数据采用式 (1)的地图代数方法 :
Ci×j = A ki×j ×10 + A k +1i×j
(土地利用类型 < 10 时适用) (1)
求得研究地区 1985 年到 2000 年的土地利用变化图
Ci×j . 它直观表现了土地利用变化的类型及其空间
分布 ,据此计算反映土地利用类型相互转换定量关
系的转移矩阵 (表 1) .
表 1 中行表示 k时期的 i 种土地利用类型 ,列表
示 k + 1 时期的 j 种土地利用类型 ; A 表示 k 期的土
地利用类型转变为 k + 1 时期各种土地利用类型的
面积 ,即原始土地利用变化转移矩阵 A ij . 转移率 B ij
= A ij ×100/ 66
j = 2
A ij ,表示 k 时期的 i 种土地利用类型
转变为 k + 1 时期的 j 种土地利用类型的比例 ;贡献
率 Cij = A ij ×100/ 66
i = 2
A ij ,表示 k + 1 时期的 j 种土
地利用类型中由 k 时期的 i 种土地利用类型转化而
来的比例. 行、列的合计分别表示 k 和 k + 1 时期各
种土地利用类型面积及其占总土地面积的比例. 变
化率= 66
i = 2
A ij - 66
j = 2
A ij 66
j = 2
A ij ,表示 k + 1时期各
种土地利用类型相对于 k 时期的变化程度.
312 　土地利用的空间位置转换和数量变化
区域土地利用变化包括各土地利用类型的空间
位置转换和数量变化两个方面 ,所谓空间位置转换
是指研究区域内土地利用类型的空间位置发生的转
移 ,如某一小单元的退耕还林和另一小单元的毁林
开荒将导致耕地和林地的空间位置转移 ,土地利用
类型的空间位置转换不会引起相应土地利用类型面
积的数量变化 ;数量变化是指转入和转出相抵后 ,各
土地利用类型面积的增加或减少.
　　根据以上原始转移矩阵 ,运用式 (2) ～ (4) 分别
计算各土地利用类型的空间位置转换、数量变化和
034 应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　15 卷
表 1 　科尔沁沙地及其周围地区 1985～2000 年土地利用转换矩阵
Table 1 Land use / cover change matrix from 1985 to 2000 in Horqin desert and its outer area( hm2)
项 目
Item
2000
耕地
Cultivated land
林地
Forest
草地
Grassland
水域
Water
城乡工矿居民用地
Residential & industrial land
未利用地
Unused land
1985 年合计
(占有率/ %)
Total of 1985
(Percentage)
耕地 A 3 244 433 28 279 21 325 1 570 2 936 584 3 299 127
Cultivated B 98134 0186 0165 0105 0109 0102
land C 85114 1173 0131 0150 1101 0104 (22162)
林 地 A 24 223 15 59 543 7 459 171 64 0 1 591 460
Forest B 1152 97199 0147 0101 0100 0100
C 0164 95127 0111 0105 0102 0100 (10191)
草 地 A 491 771 47 065 6 894 907 1 123 694 14 409 7 449 969
Grassland B 6160 0163 92155 0102 0101 0119
C 12191 2188 98179 0136 0124 0193 (51107)
水 域 A 17 424 724 3 206 310 717 3 5 885 337 959
Water B 5116 0121 0195 91194 0100 1174
C 0146 0104 0105 98145 0100 0138 (2132)
城乡工矿居民用地 A 102 1 3 0 287 023 1 287 130
Residential & B 0104 0100 0100 0100 99196 0100
industrial land C 0100 0100 0100 0100 98171 0100 (1197)
未利用地 A 32 674 1 350 52 111 2 025 50 1 533 067 1 621 277
Unused land B 2102 0108 3121 0112 0100 94156
C 0186 0108 0175 0164 0102 98166
2000 年合计 Total 3 810 627 1 636 962 6 979 011 315 606 290 770 1 553 946 14 586 922
占有率 Percentage ( %) 26112 11122 47184 2116 1199 10165 (100)
变化率 Change rate ( %) 15150 2186 - 6132 - 6161 1127 - 4115
总变化的面积大小[4 ,8 ] (表 2) .
S j =2 ×min ( Pj + + Pjj , P+ j - Pjj) (2)
Q j =max ( Pj + - Pjj , P+ j - Pjj) -
min ( Pj + - Pjj , P+ j - Pjj) (3)
Cj = S j + Q j (4)
式中 , S j 为地类 j 发生空间位置转换的面积 , Q j 为地
类 j 面积的数量变化 , Cj 为地类 j 的总变化 ; Pj + 和
P+ j 分别为 1985 年地类 j 和 2000 年地类 j 的面积 ,
Pjj 为没有发生变化的面积.
表 2 　1985～2000 年各土地利用类型的空间位置转换及数量变化
Table 2 Swap and quantity change of individual land use categories
( hm2)
项目
Item
转 入
Gain
转 出
Loss
总变化
Total
change
空间位
置转换
Swap
数量变化
Quantity
change
耕地 Cultivated land 566 194 54 694 620 888 109 388 511 500
林地 Forest 77 419 31 917 109 336 63 834 45 502
草地 Grassland 84 104 555 062 639 166 168 208 470 958
水域 Water 4 889 27 242 32 131 9 778 22 353
城乡工矿居民用地
Residential and industrial land
3 747 107 3 854 214 3 640
未利用地 Unused land 20 879 88 210 109 089 41 758 67 331
合计 Total 757 232 757 232 1 514 464 393 180 1 121 284
　　由表 2 可知 ,1985～2000 年 ,科尔沁沙地及其
周围地区各土地利用类型总变化的面积大小依次是
草地 > 耕地 > 林地 > 未利用地 > 水域 > 城乡工矿居
民用地 ;变化形式上 ,林地发生空间位置转换的面积
大于其数量增加的面积 ,其余各地类的数量变化皆
不同程度地大于其空间位置转换的面积 ;综合来看 ,
整个地区土地利用的数量变化远大于其空间位置转
换面积. 以上情况基本反映了近 15 年来该地区滥垦
草地的现象依然严重. 同时 ,由于国家生态保护政策
的实施 ,科尔沁沙地开展了退耕还林还草和草地防
护林建设等生态工程 ,林地面积明显增加 ,但沙地外
围地区毁林开荒导致林地减少的现象还较普遍 ,结
果导致研究地区的林地表现为大面积的空间位置转
换. 需说明的是 ,对于发生土地利用变化的每一个小
单元而言 ,一种土地利用类型的转出 ,同时又是另一
种土地利用类型的转入 ,由于总变化为转出与转入
之和 ,所以表 2 中的总变化是实际变化的 2 倍.
31211 土地利用变化的速度 　区域土地利用变化的
速度可用土地利用动态度进行定量描述. 目前 ,常用
的计算单一土地利用动态度的公式有两种 ,第 1 种
是计算土地利用的年变化率 ,主要反映土地利用类
型数量变化的速率 ,对预测未来土地利用变化趋势
有积极的作用[19 ] . 其公式为 :
K = ( U b - U a) ×U - 1a × T - 1 ×100 % (5)
第 2 种计算公式是在第一种计算公式的基础上
进行了修正[17 ] ,即
K =[ ( U a - U c) + ( U b - Uc) ] ×U - 1a ×T - 1 ×
100 % (6)
式中 , K 为 T 时段内某种土地利用类型动态度 , U a
和 U b 分别为研究期初和期末某种土地利用类型的
数量 , U c 为没有发生变化的某种土地利用的数量.
1343 期 　　 　　　　　　　张永民等 :科尔沁沙地及其周围地区土地利用的时空动态变化研究 　　　　　　　　　　　
比较可知 ,第 2 种公式充分考虑了土地利用类
型转入和转出过程中发生的空间位置转换 ,揭示了
土地利用变化的真实情况 ,对于研究土地利用变化
的过程极为有利.
综合土地利用动态度的计算公式 :
L C = 6
i
ΔL U i - j/ 6
i
L U i ×T - 1 ×100 % (7)
式中 , L U i 为监测起始时刻第 i 类土地利用类型的
面积 ;ΔL U i - j 为监测时段第 i 类土地利用类型转变
为第 j 类土地利用类型的面积 ; T 为监测时段长度.
表 3 表明 ,研究地区水域、草地和未利用地的转
出率较高 ,耕地和林地的转入率较高 ,城乡、工矿、居
民用地比较稳定 ,平均年递增 0108 % ,而耕地和林
地的平均年递增率分别是 1103 %和 0119 % ,草地、
水域和未利用地则分别平均年递减 0142、0144 和
0128 % ;动态度分析表明 ,各土地利用类型的变化速
度依次为耕地 > 水域 > 草地 > 林地 > 未利用地 > 城
乡工矿居民用地.
表 3 　科尔沁沙地及其周围地区各土地利用类型动态变化指数
Table 3 Indexes of individual land use dynamic change in Horqin desert
and its outer area
地 类
Land use type
1985
　
2000
　
转入率
Gain rate
转出率
Loss rate
年变化率
Change rate
动态度
Dynamics
耕地 Cultivated land 3 299 127 3 810 627 1. 14 0. 11 1. 03 1. 25
林地 Forest 1 591 460 1 636 962 0. 32 0. 13 0. 19 0. 46
草地 Grassland 7 449 969 6 979 011 0. 08 0. 50 - 0. 42 0. 57
水域 Water 337 959 315 606 0. 10 0. 54 - 0. 44 0. 63
城乡工矿居民用地 287 130 290 770 0. 09 0. 00 0. 08 0. 09
Residential and industrial land
未利用地 Unused land 1621277 1 553 946 0. 09 0. 36 - 0. 28 0. 45
合计 Total 14 586 922 14 586 922 0. 35 0. 35 0. 00 0. 35
31212 土地利用数量变化的空间差异 　土地利用相
对变化率是反映土地利用变化空间差异的重要指
标[1 ] . 其计算公式 :
R =
| Kb - Ka | ×Ca
Ka ×| Cb - Ca | (8)
式中 , Ka 和 Kb 分别为区域某一特定土地利用类型
研究期初及期末的面积 ; Ca和Cb分别代表全研究区
某一特定土地利用类型研究期初及期末的面积. 如
果某区域某种土地利用类型的相对变化率 R 大于
1 ,则表示该区域这种土地利用类型变化较全区域
大 ,反之则小于全区域该类土地利用的变化.
表 4 表明 ,耕地的变化以扎鲁特旗和巴林右旗
为最大 ,其相对变化率分别达 3110 和 2112 ,奈曼旗
最小 ,相对变化率仅为 0113 ;林地的变化以奈曼旗
最大 ,相对变化率为 64197 ,喀喇沁旗最小 ,相对变
化率是 0101 ;草地的变化以通辽市区最大 ,相对变
化率为 3116 ,阿鲁科尔沁旗最小 ,相对变化率是
0117 ;水域的变化以科左中旗最大 ,相对变化率为
3176 ,巴林左旗最小 ,相对变化率是 0101 ;城乡、工
矿、居民用地的变化以奈曼旗最为显著 ,相对变化率
为 5185 ,阿鲁科尔沁旗最小 ;未利用地的变化以赤
峰市区和宁城县最为显著.
313 　区域土地利用的空间变化
31311 变化的主要类型 　由土地利用变化转移矩阵
得知 ,15 年来 ,约占研究地区 5 %的土地发生了土地
利用类型的转化 ,主要体现为 9 种形式 ,根据面积大
小 ,依次是草地转化为耕地、未利用地转化为草地、
草地转化为林地、未利用地转化为耕地、林地转化为
耕地、耕地转化为林地、耕地转化为草地、水域转化
为耕地和草地转化为未利用地 (表 5) .
31312 土地利用变化的空间分布特征 　参考土地空
间结构的分析方法 ,借鉴植被生态学中的多度和重
表 4 　各旗县各土地利用类型相对变化率 3
Table 4 Relative change rate of classif ied land use in individual counties( %)
地 区
Region
耕地
Cultivated land
林地
Forest
草地
Grassland
水域
Water
城乡工矿居民用地
Residential and industrial land
未利用地
Unused land
赤峰市区 Chifeng city 0156 0117 1134 0172 3122 13136
阿鲁科尔沁旗 Alukeerqin banner 1146 0109 0117 0139 0101 4159
巴林左旗 Balinzuo banner 0196 0123 1113 0101 0108 3150
巴林右旗 Balinyou banner 2112 0102 0173 0110 0122 0158
林西县 Linxi county 0132 0166 0137 0102 2108 2101
克什克腾旗 Keshiketeng banner 0187 0105 0123 0107 0125 0102
翁牛特旗 Wengniute banner 1143 0111 0197 1137 0146 0125
喀喇沁旗 Kalaqin banner 0168 0101 1149 0178 1103 0102
宁城县 Ningcheng county 0169 0110 1184 2182 0103 11138
敖汉旗 Aohan banner 1135 1100 3110 2162 0102 2186
通辽市区 Tongliao city 0168 0164 3116 0154 0100 0101
科左中旗 Kezuozhong Banner 0176 9120 1184 3176 0139 0123
科左后旗 Kezuohou banner 0188 0118 0184 0120 0110 0128
开鲁县 Kailu county 0148 0127 1109 1143 0102 0138
库伦旗 Kulun banner 1116 4100 1176 1131 2106 2178
奈曼旗 Naiman banner 0113 64197 1185 0186 5185 1102
扎鲁特旗 Zhalute banner 3110 0125 1119 0105 0170 11193 扎鲁特旗包括霍林郭勒市 The land of Huolinguole was include in Zhalute banner.
234 应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　15 卷
表 5 　科尔沁沙地及其周围地区土地利用变化的主要类型面积统计
Table 5 Major land use changes in Horqin desert and its outer area
土地利用变化类型
Land use change types
变化面积
Change area (hm2)
占总面积百分比
Percentage ( %)
草地转耕地
From grassland to cultivated land 491 771 3137
未利用地转草地
From unused land to grassland 52 111 0136
草地转林地
From grassland to forest 28 279 0119
林地转耕地
From forest to cultivated land 24 223 0117
耕地转草地
From cultivated land to grassland 21 325 0115
水域转耕地
From water to cultivated land 17 424 0112
草地转未利用地
From grassland to unused land 14 409 0110
要值等指标 ,表征土地利用变化的空间分布特征和
区域土地利用变化的方向[1 ,21 ] . 土地利用变化类型
的多度 ,表示某种土地利用变化类型在区域内的个
体数 ,可定量地表示出土地利用变化类型在区域内
的分布状况. 其计算公式为 :
D = ( N i/ N ) ×100 % (9)
式中 , D 为某种土地利用变化类型的多度 , N i 为该
种土地利用变化类型的斑块数 , N 为全区各土地利
用变化类型的总斑块数.
表 6 表明 ,在科尔沁沙地及其周围地区草地转
化为耕地和草地转化为林地这 2 种变化类型分布最
为广泛 ,分别占整个研究地区土地利用斑块总数的
9. 82 %和 2120 % ,反映了该地区开垦草地和建设草
地生态防护林 2 种不同的土地利用变化趋势. 从各
变化类型的区域分布看 ,在扎鲁特旗、宁城县、喀喇
沁旗和库伦旗草地转化为耕地这一类型的斑块分布
较广 ,反映了科尔沁地区的农业开发逐渐向四周扩
展的态势. 这在一定程度上也是科尔沁沙区腹地生
态需求上升的结果 ;草地向林地的转化在奈曼旗、扎
鲁特旗和库伦旗较多. 这 3 个旗是国家“三北”防护
林建设的基地 ,主要由于草地防护林建设导致草地
向林地的转化 ;此外 ,耕地向林地的转化在奈曼旗、
库伦旗、科左中旗和通辽市区分布较广 ,耕地向草地
的转化在通辽市区、扎鲁特旗、奈曼旗和库伦旗分布
较多 ,以上 2 类土地利用变化的区域分布特点主要
是政府在该地区加大实施退耕还林还草的力度 ;林
地向耕地的转化主要分布在库伦旗、赤峰市区、翁牛
特旗和通辽市区 ,说明这些地区的毁林现象依然严
重 ;未利用地向耕地的转化在库伦旗和通辽市区分
布较多 ,水域向耕地的转化在宁城县和开鲁县分布
较广 ,主要由于开垦荒地和河滩地的原因 ;草地向未
利用地的转化在扎鲁特旗分布较广 ,未利用地向草
地的转化在阿鲁科尔沁旗分布较广分别反映了草地
退化和草地植被恢复的区域分布差异.
31313 土地利用变化的空间变异 　重要值可定量地
表示出土地利用变化类型对区域的重要程度 ,是确
定亚区域土地利用变化方向的重要依据[21 ] ;重要值
为多度与面积比的综合表示 ,用公式可表述为 :
IV = D + B
式中 , IV 为某种土地利用变化类型的重要值 ; D 为
该种土地利用变化类型的多度 ; B 为该种土地利用
变化类型的面积比.
由表 7 可知 ,1985～2000 年 ,科尔沁沙地及其
周围地区土地利用变化主要表现为草地转化为耕地
表 6 　各主要土地利用变化类型的多度( %)
Table 6 Frequency of major land use changes in Horqin desert and its outer area( %)
地区
Region
耕地转林地
From cultivated
land to forest
耕地转草地
From cultivated
land to grassland
林地转耕地
From forest to
cultivated land
草地转耕地
From grassland to
cultivated land
草地转林地
From grassland
to forest
草地转未利用地
From grassland
to unused land
水域转耕地
From water to
cultivated land
未利用地转耕地
From unused land
to cultivated land
未利用地转草地
From unused land
to grassland
通辽市区 Tongliao city 1185 5120 1189 9175 1116 1150 0135 1143 1131
科左中旗 Kezuozhong banner 2139 0157 0178 7144 0184 0125 0154 0157 0108
科左后旗 Kezuohou banner 0115 0105 0115 7171 0110 0108 0103 1126 0100
开鲁县 Kailu county 0108 0100 0108 8108 0104 0116 0177 0124 0100
库伦旗 Kulun banner 2183 2106 2195 10189 8152 0149 0122 2121 2131
奈曼旗 Naiman banner 3176 2102 0155 6193 14131 0165 0130 0149 1135
扎鲁特旗 Zhalute banner 0160 2155 1115 18113 6184 2110 0124 1113 2103
赤峰市区 Chifeng city 0143 0114 1182 8148 0161 0100 0114 0112 0100
阿鲁科尔沁旗 Alukeerqin banner 0104 0197 0108 7113 0123 0127 0151 0151 2149
巴林左旗 Balinzuo banner 0115 0111 0176 9140 0149 0104 0104 0134 0123
巴林右旗 Balinyou banner 0100 0117 0109 7161 0109 0167 0112 0172 0129
林西县 Linxi county 0149 0112 0137 4126 0149 0106 0119 0131 0131
克什克腾旗 Kshiketeng banner 0102 0167 0108 7168 0114 0110 0102 0104 0100
翁牛特旗 Wengniute banner 0143 0134 1191 7170 0167 0120 0136 0138 0127
喀喇沁旗 Kalqinbanner 0100 0106 0124 13115 0130 0100 0148 0106 0100
宁城县 Ningcheng county 0100 0105 0137 16107 0127 0100 1187 0137 0100
敖汉旗 Aohan banner 1112 0128 1138 6112 0184 0106 0168 0142 0106
全区 Total area 0191 0152 0176 9182 2120 0126 0135 0163 0146
3343 期 　　 　　　　　　　张永民等 :科尔沁沙地及其周围地区土地利用的时空动态变化研究 　　　　　　　　　　　
表 7 　各主要土地利用变化类型的重要度
Table 7 Important value of major land use changes in Horqin desert and its outer area( %)
地区
Region
耕地转林地
From cultivated
land to forest
耕地转草地
From cultivated
land to grassland
林地转耕地
From forest to
cultivated land
草地转耕地
From grassland to
cultivated land
草地转林地
From grassland
to forest
草地转未利用地
From grassland
to unused land
水域转耕地
From water to
cultivated land
未利用地转耕地
From unused land
to cultivated land
未利用地转草地
From unused land
to grassland
通辽市区 Tongliao city 1188 5124 2102 15101 1117 1151 0151 1144 1132
科左中旗 Kezuozhong banner 3118 0167 0189 12113 1102 0133 0181 0182 0114
科左后旗 Kezuohou banner 0118 0106 0117 10141 0111 0108 0103 1154 0100
开鲁县 Kailu county 0111 0100 0108 10171 0104 0116 1125 0142 0100
库伦旗 Kulun banner 3121 3114 4129 16147 10144 0175 0122 2180 3176
奈曼旗 Naiman banner 5116 2163 0171 9133 17144 1105 0148 0160 2164
扎鲁特旗 Zhalute banner 0162 2159 1118 23102 6191 2112 0126 1148 2107
赤峰市区 Chifeng city 0153 0117 2109 11148 0176 0100 0116 0156 0100
阿鲁科尔沁旗 Alukeerqin banner 0104 1122 0110 10110 0126 0133 0162 0166 4163
巴林左旗 Balinzuo banner 0118 0114 0198 12183 0152 0106 0104 0145 0148
巴林右旗 Balinyou banner 0100 0119 0109 9195 0109 1144 0115 0192 0150
林西县 Linxi county 0153 0114 0138 5150 0168 0106 0120 0149 0143
克什克腾旗 Kshiketeng banner 0102 0189 0108 8198 0115 0110 0102 0104 0100
翁牛特旗 Wengniute banner 0151 0141 2137 10171 1107 0123 0160 0151 0140
喀喇沁旗 Kalqinbanner 0100 0109 0124 16124 0131 0100 0157 0106 0100
宁城县 Ningcheng county 0100 0106 0138 19125 0137 0100 2120 0158 0100
敖汉旗 Aohan banner 1169 0137 2101 13166 1113 0108 1113 1110 0110
全区 Total area 1110 0167 0193 13119 2152 0136 0147 0185 0182
和草地转化为林地 ,尤其是草地向耕地的转化重要
度达 13119 % ,远大于其它土地利用变化类型 ,并且
在各旗县的土地利用变化中 ,草地向耕地转化的重
要度都是最高的 ,说明近 15 年来 ,开垦草地依然是
该地区土地利用变化的普遍趋势. 除此土地利用变
化的主体趋势外 ,其余土地利用变化类型的重要度
在各旗县呈现明显的区域差异 ,主要表现为奈曼旗、
库伦旗和扎鲁特旗的草地防护林建设 ,科左中旗的
退耕还林 ,通辽市区的退耕还草 ,库伦旗、赤峰市区
和翁牛特旗的毁林开荒 ,扎鲁特旗和巴林右旗的草
地退化 ,开鲁县和宁城县的河滩地开发 ,科左后旗的
开荒 ,阿鲁科尔沁旗的草地植被恢复等区域变化特
色较为明显.
4 　结 　　论
411 　1985～2000 年间 ,科尔沁沙地及其周围地区
各土地利用类型总变化的面积大小依次是草地 > 耕
地 > 林地 > 未利用地 > 水域 > 城乡工矿居民用地 ;
就变化的形式而言 ,林地发生空间位置转换的面积
大于其数量增加的面积 ,其余各地类的数量变化皆
不同程度地大于其空间位置转换的面积 ;综合来看 ,
整个地区土地利用的数量变化远大于其空间位置转
换面积.
412 　动态度分析表明 ,近 15 年来 ,各土地利用类型
的变化速度依次为耕地 > 水域 > 草地 > 林地 > 未利
用地 > 城乡工矿居民用地 ;各土地利用变化的区域
差异主要表现为耕地的变化以扎鲁特旗和巴林右旗
为最大 ,奈曼旗最小 ;林地的变化以奈曼旗最大 ,喀
喇沁旗最小 ;草地的变化以通辽市区最大 ,阿鲁科尔
沁旗最小 ;水域的变化以科左中旗最大 ,巴林左旗最
小 ;城乡、工矿、居民用地的变化以奈曼旗最为显著 ,
阿鲁科尔沁旗最小 ;未利用地的变化以赤峰市区和
宁城县最为显著.
413 　近 15 年来 ,整个研究地区的土地利用变化主
要表现为 9 种类型 ,其中草地向耕地的转化仍是该
地区土地利用变化的主体特征 ,并且其空间分布呈
现出向沙地外围扩展的态势 ;各土地利用变化类型
分布的区域差异主要表现为奈曼旗、库伦旗和扎鲁
特旗草地防护林建设 ,科左中旗的退耕还林 ,通辽市
区的退耕还草 ,库伦旗和翁牛特旗的毁林开荒 ,扎鲁
特旗和巴林右旗的草地退化 ,开鲁县和宁城县的河
滩地开发 ,科左后旗的开荒 ,阿鲁科尔沁旗的草地植
被恢复等区域变化特色较为明显.
414 　研究发现 ,尽管近年来政府在科尔沁沙地及其
周围地区逐渐加大了生态保护的力度 ,局部地区林
地和草地的面积皆明显上升 ,但草地向耕地的转化
仍占主导趋势 ,并且农地开发有向四周扩展的态势
对该地区生存态环境的改善十分不利. 因此 ,进一步
分析该地区土地利用变化 (尤其是耕地增加)的驱动
机制 ,预测未来土地利用变化及其对生态环境的影
响 ,研究缓解和防止土地退化 ,并进一步改善该地区
生存环境的土地利用措施和决策依然是今后研究的
重要课题.
致谢 　研究所使用的 2 期空间图形数据由中国科学院地理
科学与资源研究所刘纪远所长和庄大方教授提供 ,在此感
谢 !
434 应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　15 卷
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作者简介 　张永民 ,男 ,1973 年生 ,博士后 ,主要从事土地利
用和土地覆盖变化研究 ,发表论文 7 篇. Tel :010262949914 ,
E2mail :zym @cern. ac. cn
5343 期 　　 　　　　　　　张永民等 :科尔沁沙地及其周围地区土地利用的时空动态变化研究