土地利用“增長－控制”耦合機(jī)制分析

摘要 本文在分析土地利用變化過程的基礎(chǔ)上。利用耦合系統(tǒng)原理。構(gòu)建土地利用“增長—控制”系統(tǒng)；通過對湖北省市(州)的土地增長系統(tǒng)和土地控制系統(tǒng)的實(shí)證研究，得到各市(州)土地增長指數(shù)和土地控制指數(shù)在空間上的組合方式，確定湖北省土地利用發(fā)展的7種戰(zhàn)略。研究表明。土地利用“增長—控制”耦合機(jī)制能夠較為清晰地闡述地區(qū)土地利用變化的形成原因。有利于土地非農(nóng)化、城市建設(shè)用地?cái)U(kuò)張等相關(guān)方面的研究，對于揭示土地利用變化和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系能夠提供一個(gè)較好的研究框架；本文對湖北土地利用發(fā)展模式的分類，符合湖北省土地利用的實(shí)際情況，文中針對各類地區(qū)提出不同的發(fā)展策略，可以促進(jìn)地區(qū)土地利用系統(tǒng)向可持續(xù)、穩(wěn)定的方向發(fā)展。同步提升土地增長系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的發(fā)展水平。

關(guān)鍵詞 土地利用；增長一控制；耦合機(jī)制；湖北省

中圖分類號F301.24；F061.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號1002-2104(2009)03-0087-05

土地利用變化研究主要包括土地利用動(dòng)力學(xué)(案例研究的比較分析)、土地覆蓋動(dòng)力學(xué)(直接觀察和診斷模型)以及區(qū)域和全球綜合模型這三方面。國外強(qiáng)調(diào)進(jìn)行大規(guī)模、跨學(xué)科土地利用變化方面的綜合研究，集中于建立模型描述動(dòng)態(tài)變化機(jī)制以及人類驅(qū)動(dòng)力辨識等方面，并一直認(rèn)為土地利用變化研究的根本出發(fā)點(diǎn)就是通過對“人類驅(qū)動(dòng)力一土地利用／覆蓋一全球變化一環(huán)境反饋”間相互機(jī)制的認(rèn)識，建立能夠用來預(yù)測土地利用／覆蓋變化和提供決策支持的模型。國內(nèi)的學(xué)者主要通過影響因素的考慮，以國內(nèi)某一特定的大中城市為研究對象，如北京、深圳、揚(yáng)州等，總結(jié)城市土地?cái)U(kuò)張過程、空間形態(tài)及影響因素、機(jī)制等，對城市土地合理高效利用提出了相應(yīng)的措施；另外也有部分學(xué)者對城市非農(nóng)建設(shè)用地的擴(kuò)張做了整體的考慮，如城市擴(kuò)張DSR模型、居住用地MAS／Lucc模型等?？傮w來看，對于各驅(qū)動(dòng)因子的研究較為深入，但土地利用變化機(jī)制的整體性和系統(tǒng)性研究方面仍然較為薄弱。筆者認(rèn)為，解釋土地利用的變化不但需要認(rèn)識經(jīng)濟(jì)、政治、法律、文化等各方面的影響因素，更需結(jié)合政策與決策對土地利用的影響，以及區(qū)域土地自身的發(fā)展和需求對土地利用變化進(jìn)行綜合思考。本文利用在系統(tǒng)學(xué)和生態(tài)學(xué)方面比較成熟的耦合原理，綜合影響土地利用的增長、控制等因素，建立起土地利用的“增長一控制”耦合模型，藉此探討土地和人類兩者在土地利用變化上的影響過程和結(jié)果。

1 土地利用“增長-控制”耦合系統(tǒng)理論基礎(chǔ)

西方國家在工業(yè)革命之后，城市的迅猛發(fā)展給人類帶來空前豐富的物質(zhì)財(cái)富和精神財(cái)富；二戰(zhàn)之后，城市成為各國社會經(jīng)濟(jì)生活中的主旋律，城鎮(zhèn)化成為發(fā)展中國家在21世紀(jì)最顯著的變化。而對城市的“控制”起源于20世紀(jì)60年代，隨著理性規(guī)劃、倡導(dǎo)性規(guī)劃、馬克思主義規(guī)劃理論等眾多城市管理學(xué)派的興起，對于土地利用的認(rèn)識日益清晰。城市化的發(fā)展和控制理論的興起為土地利用“增長一控制”系統(tǒng)提供了基本的研究思路。

耦合在物理學(xué)上指的是兩個(gè)(或兩個(gè)以上)體系或運(yùn)動(dòng)形式之間通過各種相互作用而彼此影響的現(xiàn)象。從協(xié)同學(xué)的角度看，耦合作用決定系統(tǒng)在變化過程中走向何種狀態(tài)，或系統(tǒng)由無序走向有序的趨勢。系統(tǒng)的變化關(guān)鍵在于系統(tǒng)變量之間的協(xié)同作用，左右著系統(tǒng)的特征與規(guī)律。土地利用的變化涉及大量的社會經(jīng)濟(jì)因素和區(qū)域自然資源與環(huán)境，諸多學(xué)者將其大概分為政策規(guī)劃、人口增長、經(jīng)濟(jì)發(fā)展等；但筆者認(rèn)為，此種分類體現(xiàn)了人類對土地的單向作用，更應(yīng)該結(jié)合區(qū)域自身增長的需求、外部對區(qū)域土地的控制等方面來研究，因此提出區(qū)域土地利用的“增長-控制”耦合機(jī)制，將增長、控制作為土地利用變化系統(tǒng)的“序參量”(決定系統(tǒng)變化進(jìn)程的根本變量)考慮。

土地利用變化過程包括土地供給、土地需求、土地的狀態(tài)，人類利用土地所導(dǎo)致的正負(fù)面影響，以及土地的社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)價(jià)值的統(tǒng)一等內(nèi)容，其研究需要將資源利用、環(huán)境保護(hù)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展等復(fù)雜問題有效地解構(gòu)、簡化，同時(shí)能夠把分解的各個(gè)部分有效地綜合。從圖1可以看出，“增長一控制”耦合系統(tǒng)已經(jīng)基本包含影響土地利用的各影響因素和過程，而且相互之間存在著相互依賴、相互制約以至相互促進(jìn)的動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)的耦合現(xiàn)象，兩者的相互作用決定了區(qū)域土地系統(tǒng)的發(fā)展方向，以及具體地塊的基本形態(tài)和特征?！霸鲩L”表現(xiàn)為社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展導(dǎo)致城市非農(nóng)建設(shè)用地?cái)U(kuò)張，土地非農(nóng)化、隨著自身地增長和邊際投入遞增的需要，土地集約度上升；“控制”表現(xiàn)為控制建設(shè)用地的數(shù)量，保護(hù)耕地，促進(jìn)節(jié)約集約土地，同時(shí)也表明了地區(qū)土地利用總體規(guī)劃的實(shí)施情況。

2 土地利用“增長-控制”耦合系統(tǒng)研究方法

本文按照土地控制系統(tǒng)和土地增長系統(tǒng)兩套評價(jià)體系分別衡量區(qū)域“控制”和“增長”的強(qiáng)度；根據(jù)區(qū)域兩個(gè)評價(jià)系統(tǒng)的得分在空間上的分布，對實(shí)證區(qū)域進(jìn)行土地利用發(fā)展方向的分類，并分析各類地區(qū)的發(fā)展緣由和政策。

2.1土地增長系統(tǒng)

土地增長系統(tǒng)主要表現(xiàn)在土地非農(nóng)化方面，其系統(tǒng)得分為土地增長指數(shù)。根據(jù)劉盛和、周國華等人的研究，土地非農(nóng)化機(jī)制主要有人口的增長、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、城市化進(jìn)程的推進(jìn)，居民生活水平的提高和固定資產(chǎn)的持續(xù)投入。本文針對4個(gè)方面的影響因素分別設(shè)定影響指標(biāo)，即總?cè)丝谠鲩L率、人均地區(qū)生產(chǎn)總值、城鎮(zhèn)化率和人均固定資產(chǎn)投資額②；通過層次分析法，請專家對影響指標(biāo)重要性進(jìn)行排序，得到各指標(biāo)的權(quán)重(0.1168、0.3746、0.283 4、0.2251)。根據(jù)各指標(biāo)得分和權(quán)重，計(jì)算出區(qū)域的土地增長指數(shù)，反映區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)增長和土地增長水平。

2.2土地控制系統(tǒng)

在我國，人多地少的基本國情讓我們對土地利用的管理傾注了更多的希望。目前，土地利用的宏觀管理主要有土地利用總體規(guī)劃，負(fù)責(zé)對一定地區(qū)范圍內(nèi)的土地資源進(jìn)行合理的組織利用和經(jīng)營管理的一項(xiàng)綜合性的技術(shù)經(jīng)濟(jì)措施。本文參照聯(lián)合國FAO組織提出的《可持續(xù)利用土地評價(jià)綱要》中的五層次系統(tǒng)，按照社會接受性、經(jīng)濟(jì)可行性和生態(tài)安全性三個(gè)層面，借鑒土地利用總體規(guī)劃實(shí)施評價(jià)體系，建立區(qū)域土地控制系統(tǒng)的評價(jià)體系。通過評價(jià)體系和權(quán)重，計(jì)算出區(qū)域的土地控制系統(tǒng)得分，即土地控制指數(shù)，判斷區(qū)域土地利用控制力度的強(qiáng)和弱。

土地控制系統(tǒng)評價(jià)體系體現(xiàn)了社會經(jīng)濟(jì)和生態(tài)等方面對土地非農(nóng)化的限制作用，指標(biāo)極性為正則表示評價(jià)指標(biāo)越高，表明對控制建設(shè)用地增長的力度就越大，如單位農(nóng)業(yè)人口糧食產(chǎn)出、森林覆蓋率等；反之指標(biāo)極性為負(fù)表示評價(jià)得分越高，表明該區(qū)域?qū)ㄔO(shè)用地增長的控制力度較小，如規(guī)劃調(diào)整次數(shù)和違反規(guī)劃次數(shù)等。

3 湖北省土地利用“增長-控制”耦合關(guān)系

湖北省位于我國中南部，長江中游，東西長約740 km，南北寬約470 km，面積18.59萬km²，人口6 031萬人。全省設(shè)有武漢、黃石、十堰、荊州、宜昌、襄樊、鄂州、荊門、孝感、黃岡、咸寧、隨州12個(gè)地級市，仙桃、天門、潛江3個(gè)省直管縣級市，恩施土家族苗族自治州和神農(nóng)架林區(qū)。本文數(shù)據(jù)選取1997—2005年的湖北省各地州市的面板數(shù)據(jù)，其中土地利用控制指標(biāo)規(guī)劃調(diào)整次數(shù)和違反規(guī)劃次數(shù)數(shù)據(jù)出于湖北省土地利用總體規(guī)劃前期研究成果，其余數(shù)據(jù)來源于湖北省1997—2006年統(tǒng)計(jì)年鑒。

3.1土地增長和土地控制系統(tǒng)灰色評價(jià)

采用鄧聚龍先生在1981年創(chuàng)立的灰色系統(tǒng)多層次綜合評估方法對土地增長系統(tǒng)和土地控制系統(tǒng)進(jìn)行分析，利用浙江大學(xué)設(shè)計(jì)開發(fā)的DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，計(jì)算出每個(gè)指標(biāo)的得分，結(jié)合各指標(biāo)的權(quán)重，得到土地增長指數(shù)和土地控制指數(shù)。

3.2控制與增長機(jī)制的劃分標(biāo)準(zhǔn)

將土地增長指數(shù)(坐標(biāo)y，下同)和土地控制指數(shù)(坐標(biāo)x，下同)分別歸一化處理，根據(jù)土地控制指數(shù)劃分土地控制類別，土地控制類別以曲線A和8為基準(zhǔn)劃分為三類，其中直線y=1與曲線A之間為弱控制模式，曲線A和B之間為協(xié)調(diào)控制模式，曲線B和直線y=0之間為弱控制模式。根據(jù)土地增長指數(shù)劃分土地增長狀態(tài)，土地增長狀態(tài)類別分為三類，y≤0.33為初級發(fā)展類；0.33

3.3湖北省地區(qū)發(fā)展模式的確定

依據(jù)劃分標(biāo)準(zhǔn)，土地增長模式和土地控制模式的組合可以得到各地區(qū)的發(fā)展模式。湖北省17個(gè)市州的發(fā)展模式共有7種類型，分別是：協(xié)調(diào)控制高級發(fā)展模式、弱控制高級發(fā)展模式、協(xié)調(diào)控制中級發(fā)展模式、強(qiáng)控制中級發(fā)展模式、弱控制中級發(fā)展模式、協(xié)調(diào)控制初級發(fā)展模式和強(qiáng)控制低級發(fā)展模式，具體結(jié)果見表3。

從圖2和表3可以看出湖北省土地發(fā)展戰(zhàn)略分類有幾個(gè)明顯的特點(diǎn)。其一，土地增長狀態(tài)與地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平并不完全相同，如宜昌市人均GDP水平較高，但其人口增長水平和城鎮(zhèn)化水平一直較低，土地非農(nóng)化的需求并不是很高；相反，神農(nóng)架的人均GDP水平較低，但山區(qū)的自然條件促使其人口分布度更為集中、城鎮(zhèn)化和固定資產(chǎn)投資水平高，因此土地增長的態(tài)勢強(qiáng)于黃岡和恩施。其二，湖北省各市(州)土地利用規(guī)劃實(shí)施力度相對于地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展較強(qiáng)，控制能力總體較好，其中屬于中強(qiáng)控制模式的市(州)占到總量的88.24％。其三，武漢“1+9”城市圈周邊城市面臨著較好的外部條件、經(jīng)濟(jì)發(fā)展勢頭良好、土地增長需求較高，土地增長水平大多處于0.6—0.9的區(qū)間，平均水平高出合省平均值10％以上。

4 湖北省地區(qū)發(fā)展策略分析

4.1協(xié)調(diào)控制模式地區(qū)發(fā)展策略

協(xié)調(diào)控制模式地區(qū)表明該地區(qū)土地增長的需求與土地控制水平基本處于相當(dāng)?shù)某潭?，分別有黃石、襄樊、神農(nóng)架、咸寧、十堰。在協(xié)調(diào)發(fā)展模式中，黃石的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平最高，同時(shí)堅(jiān)持貫徹最嚴(yán)格的土地管理制度，強(qiáng)調(diào)了土地利用規(guī)劃的“龍頭”作用，尤其是在土地的經(jīng)濟(jì)性方面，逐步提高土地的集約水平；但在生態(tài)保護(hù)方面較差，需要進(jìn)一步加強(qiáng)對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，加強(qiáng)水土流失治理、提高森林覆蓋率水平；同時(shí)強(qiáng)化耕地保護(hù)，實(shí)現(xiàn)耕地總量動(dòng)態(tài)平衡和基本農(nóng)田數(shù)量質(zhì)量的穩(wěn)定。襄樊、神農(nóng)架、咸寧和十堰經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低，對建設(shè)用地的需求量穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)了對土地資源的較好保護(hù)和規(guī)劃的權(quán)威性，但需要在保護(hù)土地和生態(tài)的同時(shí)，提高社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。

4.2強(qiáng)控制模式地區(qū)發(fā)展策略

湖北省土地利用規(guī)劃控制水平高于其經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平主要有兩個(gè)原因，其一是因經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高，土地利用規(guī)劃編制科學(xué)性更強(qiáng)，更具有前瞻性；其二是地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低，土地利用規(guī)劃與土地利用的沖突較小。其一是仙桃、鄂州、荊門、天門、潛江，地區(qū)面積和人口總量均較小，處于武漢城市圈的輻射范圍內(nèi)，是武漢城市圈的重要節(jié)點(diǎn)；值得注意的是四個(gè)地區(qū)的范圍規(guī)劃次數(shù)和調(diào)整規(guī)劃次數(shù)幾近為零，說明地區(qū)土地利用規(guī)劃的編制水平與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平存在較強(qiáng)的相關(guān)性。在實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)保護(hù)耕地、提高土地效益，實(shí)現(xiàn)規(guī)劃與經(jīng)濟(jì)的共贏。其二是荊州、隨州、孝感、黃岡、恩施，這些地區(qū)國土面積普遍較大，地區(qū)內(nèi)部發(fā)展不均衡，土地控制指數(shù)都處于中等水平。地區(qū)經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)，直接導(dǎo)致土地經(jīng)濟(jì)效益差。該類地區(qū)應(yīng)當(dāng)不斷提高建設(shè)用地的土地利用效率，提高土地經(jīng)濟(jì)型和生產(chǎn)性，實(shí)現(xiàn)土地增長水平和控制水平同步上升。

4.3弱控制模式地區(qū)發(fā)展策略

湖北省土地利用弱控制模式中僅有武漢和宜昌。其中，武漢經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平全省最高，正處于城鎮(zhèn)化加速發(fā)展的時(shí)期，建設(shè)用地需求量旺盛，土地控制指數(shù)相對于土地增長水平偏低。從土地控制的指標(biāo)看，森林覆蓋率明顯偏低，今后應(yīng)當(dāng)在保持經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的同時(shí)，提高森林覆蓋率，建設(shè)園林城市和生態(tài)武漢；同時(shí)人口超載率處于較高水平，顯示了武漢市城市圈在湖北省的中心位置。宜昌市人均GDP水平在全省較高，但由于1997—2005年三峽工程的實(shí)施帶動(dòng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，規(guī)劃調(diào)整次數(shù)和違反規(guī)劃次數(shù)合計(jì)達(dá)到115次，占到全省次數(shù)的30％，造成了宜昌的土地控制指數(shù)較其他地區(qū)明顯偏低。宜昌市應(yīng)當(dāng)總結(jié)上輪規(guī)劃的經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)真開展土地利用總體規(guī)劃修編工作，將未來用地盡量納入規(guī)劃中，這樣才能保障社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的持續(xù)性。

5 結(jié)論

本文將影響地區(qū)土地利用的分為土地增長系統(tǒng)和土地控制系統(tǒng)，能夠較為清晰地闡述地區(qū)土地利用變化的形成原因，為土地非農(nóng)化、城市建設(shè)用地?cái)U(kuò)張等相關(guān)方面提供了一個(gè)切實(shí)可行的分析框架。第二，將土地利用“增長—控制”系統(tǒng)中的土地增長指數(shù)和土地利用指數(shù)進(jìn)行空間上的組合，將湖北省17個(gè)市州分為7種類型，符合湖北省土地利用的實(shí)際情況，文中針對各種地區(qū)提出了不同的發(fā)展策略，可以促進(jìn)地區(qū)土地利用系統(tǒng)向可持續(xù)、穩(wěn)定的方向發(fā)展，使得地區(qū)土地增長系統(tǒng)和控制系統(tǒng)同步提升。第三，本文確定的土地控制系統(tǒng)借鑒于土地利用總體規(guī)劃實(shí)施評價(jià)，今后應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)此指標(biāo)體系和權(quán)重方面的研究，提出更切合地區(qū)實(shí)際情況的指標(biāo)體系。第四，土地集約利用是體現(xiàn)在人類對土地利用的方方面面，同時(shí)土地在規(guī)模效益遞增階段的發(fā)展強(qiáng)化了土地的集約利用，表明其也是土地利用發(fā)展的重要因素，如何將其納入土地利用“增長一控制”模式也是研究的重點(diǎn)問題之一。

(編輯：于杰)