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李灿松,等 | 基于GlobeLand30 的缅甸地表覆盖变化及驱动因素分析






摘 要:受缅甸国内局势影响和国际环境制约,加上缺乏中高分辨率地理信息资料,外界对其地理环境研究甚少,尤其是缺乏对其地表覆盖变化及驱动因子的了解和认知。利用我国研制的世界上首套全球两期(2000和2010年)30米地表覆盖信息产品GlobeLand30,分析2000—2010年缅甸全国地表覆盖的空间分布与变化,并结合社会经济统计数据,从政策调控、政治环境、经济发展、民族文化等方面综合研究了地表覆盖变化的驱动因素。研究发现,十年间缅甸地表覆盖变化较大,时空差异明显。具体为:①林地呈东增西减,总量增加迅速,新增林地中心向东南、东北集中并有不断增长的趋势,靠近“金三角”的缅东南、德林达依海岸的各省邦成为林地高速增长区;②全国范围内耕地减少,在伊洛瓦底河谷区集中依然明显,伊洛瓦底江中下游以西和掸邦耕地减少最多,林地和人造地表侵占显著,农业特许经营和替代种植影响显著;③人造地表增长迅速,以伊洛瓦底江三角洲为重心,向河谷中游和东部蔓延,人口较多的缅族和掸族聚居区成为人造地表高速增长区;④就地表覆盖变化的驱动因素而言,十年间自然灾害对南部地区地表覆盖有明显的影响,但农业政策、政治格局、经济驱动是主要驱动因素。



关键词:缅甸;地表覆盖; GlobeLand30; 时空变化;驱动因素;地缘环境





作者简介







李灿松( 云南师范大学科技处,云南师范大学教育部国别与区域研究中心(备案)——缅甸研究中心),教授,博士生导师。主要从事民族地理学、南亚东南亚地缘政治与地缘经济、地理信息技术在政治地理中的应用等方面研究。Email:cansongli@126.com






0 引言

缅甸是东南亚地缘位置极为重要的国家,既是全球独特的物种中心和生物多样性重点保护,也是中国进入印度洋的重要出海口和保障能源安全的重要通道,是“一带一路”倡议在孟加拉湾和安达曼海的重要战略支点。近年来缅甸成为国际关注和投资的热点国家,其生态环境和物种多样性也面临挑。但受缅甸国内局势影响和国际环境制约,加上缺乏中高分辨率地理信息资料,外界对其地理环境研究甚少,尤其是对其地表覆盖变化及驱动因子缺乏了解和认识,在一定程度上影响着我国对缅甸地缘环境的研究和发展态势的预估预。鉴于地表覆盖及变化是连接自然科学与社会科学的重要纽,研究摸清缅甸地表覆盖空间分布和变化,解析其变化的驱动因素,对于深入了解缅甸地缘环境具有重要意义。

目前,缅甸地表覆盖变化研究集中在林地这一要素,研究区域相对集中在北部和东部边境地区。就研究内容而言,主要是探讨1990—2000年缅甸林地变化率、变化趋,自然保护区变化和保,热带干燥林的减等方面。除关注林地减之外,还涉及到罂粟种植增、轮歇地的时空分布和橡胶林变等。但对地表覆盖驱动因子的分析处于较微观层面,尚未有人对缅甸全境地表覆盖变化进行综合分析。以往缅甸地表覆盖变化研究主要使用粗分辨率遥感数据资。近期人们开始用30m分辨率的Landsat遥感影像分析缅甸林地变,但尚未形成完整的30m空间分辨率地表覆盖全要素数据,在很大程度上制约了对该区域地表覆盖时空变化的深入研究。2014年中国成功研制并发布了首套全球两期30 m分辨率地表覆盖数据产品GlobeLand30(DOI of GlobeLand30:10.11769/GlobalLand30.2010.db,为全球地表覆盖的空间格局研究和变化分析提供了重要科学数。在此背景下,本文利用Globeland30 2000、2010年数据集,对缅甸全境地表覆盖的空间分布、主要地类变化特征及其变化驱动机制进行综合分析。

1 数据来源及分析方法

1.1 研究区及数据介绍

缅甸与印度、孟加拉国、中国、泰国、老挝接壤,与孟加拉湾和安达曼海相临(图1)。总面积678500km²,北高南低,山脉多分布于东西两侧,中间则被伊洛瓦底江深切,形成河谷地带,资源丰富,森林覆盖达60%以上。2013年,缅甸总人口5326多万,农业人口约占67%,是典型的农业大国。民族众多(130多个),其中缅族占69%

图1 2010年缅甸地表覆盖空间分布图

Fig.1 Myanmar’s land cover distribution in 2010

采用数据是GlobeLand30,辅助数据有Geo-referencing of ethnic groups(GREG)、缅甸官方统计数据、全球1:100 万基础地理底图数据和TNI(Transnational Institute)专家对缅甸的专题调查和数。其中GlobeLand30采用POK方法研制而成,涵盖耕地、林地、草地、灌丛地、湿地、水体、苔原、人造覆盖、裸地、冰雪等十个地,第三方给出的全球精度验证结果为83%。鉴于其全球验证时缅甸区域样本点较少,作者采用二级整群采样法,随机增补了3539个样本点,并用2010年前后的Google Earth高分影像解译确定覆盖类型,用于分类精度对比,得出2010年缅甸GlobeLand30的总体精度为80.98%,其中耕地81.04%,林地89.98%,草地70.70%,灌丛地为62.41%,湿地78.15%,水体89.21%,人造覆盖89.74%,裸地72.55%,冰雪95%。GREG数据库是美国地理学家根据前苏联著名的ANM(Atlas Narodov Mira)地图、利用GIS地图数据,将全球不同族群用其居住范围代替其分布范围而制成的矢量数据

1.2 研究方法

1.2.1 计算思路

通过空间信息处理和层次分析,采用变化速率和转化矩阵统计GlobeLand30产品中的缅甸各地表覆盖类型面积(图2,分析缅甸十年间各种地类的空间格局、变化度,采用Markov地类转换矩阵描述缅甸各地表覆盖类型之间的相互转换;采用类比分析,结合地方性知识,参考缅甸十年间实施的相关政策及政府统计数据,分析政策实施和经济发展对缅甸地表覆盖变化的影响;继而利用TNI专家和其他实地调研资料、成果,分析武装割据对地表覆盖变化的影响和局部地区地表覆盖变化的驱动机制。

图2 缅甸地表覆盖变化统计分析的基本方法

Fig.2 Methodology for Myanmar’s land cover change analysis

1.2.2 多层次空间统计分析

为方便进行缅甸地表覆盖的空间分布特征分析,首先按缅甸全区进行2010年地表覆盖面积的统计分析,然后按高程带分析2010年地表覆盖空间格局的分布规律;最后按缅甸全区和联邦主体区划两个层次分析两期地表覆盖变化特征。

2 缅甸地表覆盖的空间分布格局和变化

2.1 缅甸地表覆盖的空间布局

对GlobeLand30数据进行统计分析,2010年缅甸各地类的空间分布呈明显的地域集中性,其中林地、耕地、草地、水体、人造覆盖的面积和占国土面积的比例如表1所示。

缅甸耕地和人造地表分布呈笤帚状,南多北少、东多西少、中部伊洛瓦底江中下游河谷地区最为集中。耕地主要集中在伊洛瓦底江中下游的马圭、勃固、曼德勒、仰光等省份,占总耕地面积57.43%还多(图3);克钦及实皆的北部地区仅占总耕地面积的3.24%。东部主要集中在掸邦高原,占总耕地面积的17.21%;西部则仅为4%左右。人造覆盖主要集中在南部和伊洛瓦底江中下游谷地,区域集中性明显。

图3 缅甸地表覆盖主要地类空间分布格局(2010)

Fig.3 The spatial distribution of main land cover typesin Myanmar(2010)

注:  a-耕地主要分布区;b-林地主要分布区;c-人造地表主要分布区;d-水体空间分布格局

林地、草地和灌丛地分布格局恰好与耕地相反,即北多南少、西多东少,伊洛瓦底江中下游河谷分布较少。林地主要分布于北部高原,克钦和实皆的林地占林地总面积的31%,西部若开山脉占13%,东部掸邦高原占43.59%;部分则分布于勃固山脉,较少部分散布于伊洛瓦底江河谷(图3-b)。草地与灌丛地的分布格局与林地基本一致,但西部地区最多,东部和北部次之,南部最少。

水体分布呈一江二水四散布、海岸区高度集中的格局。一江指伊洛瓦底江水系,包括了上游的梅恩开江、迈立开江和中游的钦敦江;二水指萨尔温江水系和锡当河,缅甸大部分水体都是沿着这三大水系分布。具体而言,伊洛瓦底江上游分界点(梅恩开江和迈立开江交汇处28]以北和下游三角洲水体面积为4127.03km²(包括下游的伊洛瓦江底海岸),占总水体面积的50%左右。掸邦高原及其南延地区水体面积为2581.93km²,占总面积的31.5%。海岸区主要是若开、伊洛瓦和德林达依底等海岸。

裸地和冰雪集中分布在克钦高原最北端、湿地集中分布于海岸区和三角洲地区。冰雪全部分布于克钦高原的最北端。裸地的84.57%分布于克钦邦境内的最北端,其余主要在勃固山脉以西、沿伊洛瓦底江成条状分布。湿地主要分布在若开海岸、伊洛瓦底江入海口、安达曼海海岸、德林达伊海岸等区域,占到总湿地面积的85.92%。

2.2 缅甸地表覆盖的总体变化

2000—2010年,缅甸地表覆盖变化明显。变化量最多的是林地,增加了12954.69km²,占2010年总林地面积的2.95%;其次为草地,减少了11603.96km²,占2010年总草地面积的31.39%;再次为灌丛地,减少了3950.34km²,占2010年总灌丛地面积的42.66%。若以平均面积变化率来衡量,人造覆盖的变化率最高,为4.24%。各地类的具体变化见表2表3

3 重要地类十年变化的空间特征

3.1 林地东增西减,总量增加迅速,新增林地中心向东南、东北集中

十年间缅甸林地总体面积显著增加,但区域差异比较明显。新增林地主要集中在掸邦和德林达伊省(图4),增量为8636.59 km²,占全国总增加林地的66%以上。耕地、草地和灌丛地是新增林地的主要来源类型(表3表4)。同时,西部马圭和克耶等省区的林地有所减少,减少量为313.81 km²,占总增加林地面积的1.31%。就林地的转化而言,克伦邦80%以上的林地转化为草地,伊洛瓦底和仰光减少林地45%以上转化为人造覆盖。

图4 十年内缅甸主要林地变化区域

Fig.4 The main area of decadal Forest change in Myanmar

注:  蓝色I、II为林地减少区域;红色I、II、III、IV、V为林地增加区域。

3.2 伊洛瓦底江以西和掸邦为耕地减少中心,林地和人造覆盖侵占显著

全国耕地总量略有减少,主要集中在实皆、掸邦和德林达依等地(图5),三省邦耕地减少面积占全国总减少面积的68%以上。全国减少的耕地主要转化为林地(51.33%)、水体和人造覆盖;同时,克钦、勃固耕地有所增加(表5),绝大部分由林地和草地转化而来(表3)。

图5 十年内缅甸主要耕地变化区域

Fig.5 The main area of decadal cultivated land change in Myanmar

注:  蓝色的I、II、III、IV是林地增加的区域;红色的I、II是耕地减少的区域。

3.3 人造覆盖增长迅速,以伊洛瓦底江三角洲为重心、向河谷中游和东部蔓延

缅甸人造覆盖总体增加,为1375.67 km2,但区域分布明显不平衡(图6-7)。其中伊洛瓦底、仰光和勃固三省为增长的核心,共增加人造覆盖951.69 km2,占总增加面积的69.18%;除此之外,其他人造覆盖逐渐向伊洛瓦底江河谷中部的曼德勒、实皆等省蔓延,东部掸邦增加趋势明显,北部增长不明显。就民族而言,缅族和掸族占据了总人造覆盖的90%以上。耕地和林地是人造覆盖的主要来源,其中增加的人造覆盖中64.89%由耕地变化过来。

图6 十年内缅甸主要人造覆盖变化区域

Fig.6 The main area of decadal artificial surface change in Myanmar in 10 years

注:  蓝色的I是人造覆盖减少的区域;红色的I、II、III、IV、V是人造覆盖增加的区域。


图7 各种地表类型典型变化区

Fig.7 The typical regions of classified land cover

4 驱动因素分析

国家和/或地方政策、地方武装割据、飓风等自然灾害以及其它社会经济因素均对缅甸地表覆盖时空变化有直接影,地表覆盖变化是这些要素综合作用的结果。我们首先分别分析政策效应、政治格局、经济驱动等单一因素对地表覆盖变化的影响,并将单因素对地表覆盖影响在空间上进行区域划分,然后,再将不同单因素影响的区划进行叠加,最终形成不同因素影响主要空间区域的分布示意图(图8)。

图8 缅甸地表覆盖变化的驱动因子及主要影响区域

Fig.8 The driving factors of land cover change and regions impacted in Myanmar

4.1 农业发展政策是缅甸地表覆盖变化的核心动力

1991年缅政府颁布了《中央可耕地、闲置地、荒地管理委员会关于耕地、闲地和荒地管理实施细则》(以下简称《荒地法》),允许私人投资土地,实施农业特许经营项目,2000 年后才得以迅速实施。2001年农业特许经营用地面积为4000km²,2008年增加为6270km²,2010年扩大到7080km²(DAP and MoAI)(此为官方统计的数量,实际统计数据更高。特别是2005年后,政府倡导发展经济林,对林地、耕地、草地、灌丛地影响较大。例如仅麻风树一项,政府就预计种植32000km²。MNPED数据显示缅甸在2000年橡胶种植面积是4968.78km²,2010年为1.86km²,十年间增长了2500。在特许农业经营用地范围内,一些企业以土地经营掩盖砍伐原木,为马圭、克耶和实皆等林地明显减少的主因,他们大量种植橡胶等经济作物,以追求更多的经济效益。这样大规模种植经济林,侵占了耕地、草地、灌丛地,是耕地等地类减少的主要原因。特许经营企业最多的德林达依、掸邦林地面积明显增加,实皆、马圭耕地面积减少明显均与此有较大关。此外,私人企业获得特许经营之后,政府强迫企业修建基础设施和水利设施,是水体和人造覆盖产生变化的原因之一。

4.2 国内冲突和武装割据对缅甸地表覆盖的空间变化影响较大

自1948年缅甸脱离英国殖民地,少数民族地方武装(民地武)与政府之间冲突不断,并诱发一系列社会问题,经济严重滑。20世纪80年代末,缅政府开始与民地武和谈,局势趋于稳定,但是2000—2010年,受经济发展和国内形势影响,局部地区冲突不断。相对于其七个邦,七个省政局相对稳定并发展条件较为优越,从GlobeLand30发现伊洛瓦底江中下游谷地及三角洲耕地、人造覆盖、水体增长迅速。七个邦则受武装割据、基础设施和地理条件的制约,各邦经济发展相对缓慢。对GlobeLand30分析发现,除了掸邦之外其他各邦的人造覆盖和耕地均低于各省。但是,少数民族地区森林资源和矿产资源丰富,且拥有高度的自治权,他们开采矿产资源、贩卖林木、加强所辖地区边境贸易、实施特许经营,这些也是如克钦等在单位面积耕地变化率最大、掸邦林地增加最多的主要动因。

4.3 经济驱动是变化的关键因素

1989年之后,军政府积极实施以市场为导向的经济发展。1990年规定私人可以投资经济领域,1998年加大少数民族地区的经济援助与发展。基于农业大国的国情,缅甸政府提倡和鼓励发展种植业、养殖业,大量修建水坝和水库,仅2005年就建设水坝500多个、水库1023个;近年来,缅甸大量水产品向中国出口,伊洛瓦底、德林达依、仰光养殖业迅速增加,这些均是水体增加的因素(图7)。同时这些政策鼓励了荒地开垦的积极性,致使林地、人造覆盖等迅速增加。按理说,这些措施会导致缅甸耕地增加,但从GlobeLand30中却发现耕地减少。究其原因,一是土地闲置严重;替代种植和特许农业经营使得大面积土地划归为私人企业,政府控制区的边远山区将近40%农户失去土,缅甸总共有35~50%的农民失去土,很多农田闲置。二是在部分地区,政府强迫大型知名企业参与农业特许经营,引发很多企业抵制从而放弃回报较低的农业耕种。三是政府强迫获得特许经营的企业修建基础设施和水库,增加了企业经营成本,为了弥补损失,企业砍伐经营区珍贵木材,种植附加值较高的经济作物替代粮食作。除了以上原因,在实皆省、曼德勒省、伊洛瓦底省、仰光省等省在十年内人造覆盖大面积侵占耕地,部分地区发展养殖业也是耕地减少的重要原

4.4 替代种植是缅北地表覆盖变化核心因素

缅甸曾经是全球最大的鸦片生产国,自1990年之后开始实施禁毒运动。1996年中国开始联合缅政府和地方武装在缅北实施替代种植;1997年,日本国际合作协会协助实施替代种植。掸邦和克钦邦地表覆盖变化与这些项目有直接关系。在项目实施区企业砍伐原生林木、种植经济林,这就是FAO早期指出的缅甸林地大面积减少的主要区9]。官方数据显示,2005—2009年缅甸橡胶种植从2000km²增长到4000km²(DAP and MOAI),掸邦东部的“金三角”正向“橡胶带”转变,而这一转变在Globeland30上有明显体现(图7);除了橡胶,缅北还种植茶、甘蔗和木薯等经济作物,这些举措是掸邦及缅甸北部林地增加最多、耕地减少明显的重要原因。

4.5 其他因素

除以上四个方面,缅甸近年来对矿产资源的开发、玉石开采、木材大量出口、电站的修建、人口的增加、中央政府和地方政府之间的博弈、政府腐败、自然灾害等因素也是造成地表覆盖变化的驱动因素。矿产资源开发对地表覆盖变化的影响集中在缅北的帕敢和胡康河谷地,这些地区富含玉石和琥珀,随着开发规模的不断扩大,这些地区地表覆盖变化明显。FAO和TNI组织对缅北和缅甸东部的边境地区调研发现,为了出口创收,对这些区域的森林进行了大量砍伐,致使这些区域林地面积发现显著变化。商人利用缅政府与民地武之间的博弈,通过自己在政府中的高级职位和与民地武高层的关系掌控缅甸大面积土地,实施荒废农田、砍伐原生植被和种植经济林等措施,对缅甸地表覆盖影响较大。据TNI调研报告显示缅甸著名的瑜泽那(Yuzana)公司就是一个典型代表,其总裁铁敏即是国会议员,又与民地武高层有密切的联系,在克钦邦、德林达依等地拥有超过法律规定的数倍替代种植区。

另外,极端气侯条件下,气象灾害、全球变暖等都会对土地覆被产生影响,例如:2000—2010年缅甸发生了多次影响较大的自然灾害,对缅甸水体及裸土等覆被变化具有明显影响,其中2008年发生的“纳尔吉斯”风灾不仅造成了缅甸数十万人民遇难,还对缅甸的水体及湿地等地表覆被变化产生了重要影响,台风过境后受灾地区耕地大量被淹,水体及湿地面积增加异常;随着全球气候变暖,缅北地区的雪地面积在不断缩小,而裸土面积在不断增加。

5 讨论与结论

5.1 讨论

地表覆盖变化是人地关系过程在地表上最直接的反应。缅甸是中国在东南亚大米和水产品进口的主要国,其耕地的减少有可能会影响我国粮食安全;2000至2010年间,缅北、掸邦、金三角地区植被大量增加,橡胶和其他经济作物是该区域增加的主要林种,这些橡胶主要向中国出口,大面积橡胶种植和产量的增加对中国橡胶种植冲击较大, 2012年以来云南边境胶农歉收、胶价暴跌与此有关,影响了边境地区的经济安全。近年来,缅甸生态环境不断恶化,缅北原生植被退化被非政府组织(FAO)和西方研究者指出与中国投资和进口木材有较大的关系,抹黑中国在缅投资,在国际上树立中国不负责任的形象,损害中缅关系友好发展的民众基础,影响了中国地缘战略和“一带一路”在缅实施。十年来,中缅边境地区植被增长迅速,综合现有资料,与中国1996年以来实施的“替代种植”有密切的联系,这从根源上防止了大量毒品流入我国,维护了我国边境非传统安。结果表明,地表覆盖变化是研究地缘政治的重要视角,它为我们提供了认识缅甸地缘环境变化的地理基础,便于我们了解缅甸人地关系地域系统在地表不断演化的过程,我们可以根据地表覆盖变化过程和趋势,结合缅甸和中国的政治经济关系,了解缅甸地缘环境变化对中国的影响。

本文利用GlobeLand30,对缅甸全国地表覆盖分布及变化进行30m尺度的分析研究,发现:(1)GlobeLand30能够提高社会经济统计准确率,是统计部门进行统计非常可靠的手段。根据研究结果,无论是缅甸官方统计部门,还是专门在缅甸深入调研的学者都强调各种地表数据与实际有较大的差距,而GlobeLand30能提供与实际更接近的数据。例如DAP&MOAI和TNI都承认目前缅甸林地统计与实际有较大的偏差,根据DAP&MOAI公布德林达依2010年林地增量为4000 km²,而根据GlobeLand30则为4935.12 km²(表3),根据既有的资料和以往的统计数据,该省在2005年就是橡胶出口最多的省份,2007年之后政府批准的特许经营用地集中在这里,仅2010年就有全国70.8万公顷的一半集中在这里,结合以上分析,Globeland30统计数据更接近实际。(2)GlobeLand30能够为农林项目的实施及后续评价提供重要的手段。缅甸靠近泰国边境的大其力地区橡胶种植扩种迅速,限于该地多支民地武存在和社会动荡,其实际种植情况无人熟,学者在评价过程中仅作了一些定性的描述,但结合Globeland30,不仅能统计其面积而且准确定位其位置。

5.2 结论

利用GlobeLand30数据对缅甸全国地表覆盖及变化进行了首次综合研究。发现:缅甸的地表覆盖空间布局中耕地和人造覆盖分布呈笤帚状,南多北少、东多西少、中部伊洛瓦底江中下游河谷地区相对集中格局明显;林地、草地和灌丛灌木地则恰好相反,即克钦山脉、若开山脉、掸邦高原多,伊洛瓦底江中下游流域少;水体分布呈一江二水四散布的格局,冰雪、裸地集中分布在最北端。十年间缅甸林地不断增加,在现行政策驱动下,林地增长趋势将会持续;原生林地砍伐严重,大面积经济林被种植,生态环境和生物多样性受到挑战;耕地略有减少,农业和经济发展政策对其影响较大;人造覆盖增加明显,但区域明显不平衡。

通过研究,以GlobeLand30数据为基础,结合缅甸当前的发展政策、国内局势等对缅甸地表覆盖变化驱动机制进行综合分析的方法更能全面揭示缅甸耕地、林地、水体、人造覆盖等地表覆盖变化的实际。但是,地表覆盖变化及其驱动过程非常复杂,除了以上通过宏观的综合分析之外,结合缅甸民族众多的实际,探究地表覆盖与民族分布的关系,从资源争夺视角进一步认识缅甸民族冲突、了解缅甸地缘环境也很重要,这将是我们进一步研究的内容。


原文载于《世界地理研究》2021年第3期


引文信息:

李灿松,陈军,葛岳静,等.基于GlobeLand30的缅甸地表覆盖变化及驱动因素分析.世界地理研究,2021,30(3):478-489.

[LI Cansong,CHEN Jun,GE Yuejing, et al.Land cover changes and their driving forces in Myanmar based on GlobeLand30.World Regional Studies,2021,30(3):478-489.]


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