土地利用時(shí)空變化特征及驅(qū)動(dòng)力分析

劉燕紅 黃川林 羅卓

摘要：基于1997-2010年土地利用變化數(shù)據(jù)，從土地利用類型的數(shù)量變化、土地利用程度的變化、土地利用的動(dòng)態(tài)度、土地利用的經(jīng)濟(jì)效益變化等方面，對重慶市土地利用時(shí)空特征進(jìn)行分析，從經(jīng)濟(jì)和社會(huì)兩個(gè)方面定性分析了影響土地利用變化的人文驅(qū)動(dòng)因素，主要包括經(jīng)濟(jì)利益、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、宏觀政策、人口因素、交通因素等。結(jié)合1997-2010年重慶市相關(guān)數(shù)據(jù)，從定量角度分析表明，人口驅(qū)動(dòng)因子和經(jīng)濟(jì)發(fā)展驅(qū)動(dòng)因子是影響重慶市耕地面積變化的主要驅(qū)動(dòng)因子。結(jié)合重慶實(shí)際，提出了大力發(fā)展外向型農(nóng)業(yè)和“三高”農(nóng)業(yè)既有利于經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，又能保護(hù)耕地和保障糧食安全的政策措施。

關(guān)鍵詞：土地利用；一圈兩翼；主成分分析；重慶市

中圖分類號：F301；F224 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：0439-8114（2013）08-1788-04

重慶地處長江上游，目前正處于經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和城市化進(jìn)程的加速時(shí)期，也處于全國統(tǒng)籌城鄉(xiāng)配套改革試驗(yàn)區(qū)建設(shè)的關(guān)鍵時(shí)期與重點(diǎn)突破階段，如何協(xié)調(diào)好建設(shè)、發(fā)展和吃飯的問題就成為了一個(gè)急需解決的問題。以往對重慶市土地利用變化分析只見于局部地區(qū)和小流域[1-5]，關(guān)于全市土地利用變化的研究也僅限于少數(shù)文獻(xiàn)[6-9]。

本研究基于第二次土地調(diào)查數(shù)據(jù)，通過對相關(guān)文獻(xiàn)閱讀[10-15]，從多個(gè)角度更加詳細(xì)地分析了重慶市1997-2010年這14年的土地利用變化，揭示其時(shí)空變化特征，并對影響土地利用變化的驅(qū)動(dòng)機(jī)制進(jìn)行分析，以期更加合理高效地配置土地資源，正確處理重慶經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與耕地資源保護(hù)、保障糧食安全提供理論依據(jù)。

1 重慶市土地利用時(shí)空變化特征

1.1 土地利用類型的數(shù)量變化

1997年直轄以來，重慶市土地利用格局迅速變化。①耕地面積1997-2010年逐年減少，每年平均減少7 031.46 hm2。耕地的占用主要是人們追求經(jīng)濟(jì)利益和人口增多、大力發(fā)展城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)、旅游業(yè)等政策的結(jié)果及重慶市直轄后城市化建設(shè)，由1997-2010年建設(shè)用地審批情況來看，每年建設(shè)用地均占用較大面積的耕地。②1997-2010年園地、林地面積呈逐年增加的態(tài)勢。園地年均增加7 855.03 hm2，林地年均增加58 165.25 hm2。主要由于退耕還林、還園的政策及經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動(dòng)：一是脆弱的生態(tài)環(huán)境和三峽庫區(qū)生態(tài)保護(hù)，實(shí)施森林工程和庫周綠化帶工程建設(shè)等改善生態(tài)環(huán)境；二是在市場經(jīng)濟(jì)條件下，園地的經(jīng)濟(jì)效益遠(yuǎn)大于耕地，所以把耕地改成園地，種植柑橘、獼猴桃、金銀花等收益高的經(jīng)濟(jì)作物。③草地自2000年起逐年減少，年均減少17 687.18 hm2；其他土地自1998年起年均減少47 859.92 hm2。主要是荒山造林和土地開發(fā)，其他土地中田坎測算定義發(fā)生變化使然。④城鎮(zhèn)村及工礦用地、交通運(yùn)輸用地面積逐年增加。城鎮(zhèn)村及工礦用地年均增加6 162.12 hm2，交通運(yùn)輸用地年均增加1 019.79 hm2。⑤自三峽水庫蓄水開始，水域及水利設(shè)施用地便逐年增加，淹沒大量耕地、林地及建設(shè)用地。

1.2 土地利用程度的變化

區(qū)域土地利用程度變化是多種土地利用類型變化的綜合結(jié)果，可以用土地利用程度綜合指數(shù)來表征某一區(qū)域的土地利用程度，土地利用程度變化值可以表達(dá)為：

ΔIb-a=Ib-Ia=■Ai×Cib-■Ai×Cia （1）

R=■ （2）

式中，Ib、Ia分別為b時(shí)間和a時(shí)間的研究區(qū)域的土地利用程度綜合指數(shù)；Ai為第i級土地利用程度分級指數(shù)；Cib、Cia分別為時(shí)間b和時(shí)間a第i等級的土地利用程度面積比；R為某研究區(qū)域土地利用程度變化率。如ΔIb-a為正值，則該區(qū)域土地利用處于發(fā)展期，否則處于衰退期，但ΔIb-a的大小并不反映生態(tài)環(huán)境的好壞。

根據(jù)土地利用程度變化的計(jì)算模型，計(jì)算各區(qū)縣土地利用程度的演變情況（圖1）。全市的土地利用程度總體上處于發(fā)展期。其中大渡口區(qū)、江北區(qū)土地利用程度的變化值較大，說明土地利用的強(qiáng)度增加很快，而土地利用程度變化值小于0的則因退耕還林以及三峽工程建設(shè)等原因?qū)е峦恋乩锰幱谒ネ似?，反映了該區(qū)域生態(tài)環(huán)境趨于優(yōu)良。

1.3 土地利用的動(dòng)態(tài)度

土地利用動(dòng)態(tài)度能定量描述土地利用的變化速度。利用單一土地利用類型動(dòng)態(tài)度可真實(shí)表達(dá)區(qū)域一定時(shí)間范圍內(nèi)土地利用類型的數(shù)量變化情況。其表達(dá)式為：

K=■×■×100% （3）

式中：K為研究時(shí)段內(nèi)某一土地利用類型動(dòng)態(tài)度；Ua、Ub分別為研究初期和末期某一土地利用類型的數(shù)量；T為研究時(shí)段長，當(dāng)T的單位為年時(shí)，K值就是該研究區(qū)內(nèi)某種土地利用類型年變化率。

運(yùn)用上述公式計(jì)算得出1997-2010年重慶市各區(qū)縣單一土地利用動(dòng)態(tài)度指數(shù)，結(jié)果表明全市其他土地減少變化度最大，其次是草地、耕地；全市園地增加變化速度最快，林地、城鎮(zhèn)村及工礦用地、交通運(yùn)輸用地次之（圖2）。

1.4 土地利用的經(jīng)濟(jì)效益變化

重慶市直轄以來，尤其是定位統(tǒng)籌城鄉(xiāng)改革試驗(yàn)區(qū)以來，全市土地利用的總體效益日益凸顯。1997年重慶市地均GDP為15 189.75元/hm2，到2010年增長到96 214.5元/hm2；地均第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值1997年為6 657.15元/hm2，2010年達(dá)到52 918.65元/hm2；地均第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值凈增加了30 094.95元/hm2；地均固定資產(chǎn)投資凈增加了79 740.30元/hm2，增長幅度最大（圖3），說明固定資產(chǎn)投資對主城區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著重要的作用。

2 重慶市土地利用變化驅(qū)動(dòng)力分析

2.1 經(jīng)濟(jì)因素

2.1.1 經(jīng)濟(jì)利益 從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度分析，人們在投資決策時(shí)，往往把資金投放到經(jīng)濟(jì)效益好的產(chǎn)業(yè)或行業(yè)中，而在確定土地利用方向時(shí)也必然考慮這一因素，往往受到不同用途土地的比較利益影響。經(jīng)濟(jì)效益較低的耕地調(diào)整為經(jīng)濟(jì)效益較高的園地、林地或養(yǎng)殖業(yè)用地，種植經(jīng)濟(jì)果樹、花卉或挖塘養(yǎng)魚。1997-2010年全市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整約占用耕地達(dá)65 955 hm2。通過比較經(jīng)濟(jì)效益，農(nóng)業(yè)年產(chǎn)值提高了68.87%，農(nóng)民人均年收入由1 965.00元/年提高到5 276.66元/年。因此，受比較經(jīng)濟(jì)利益的影響，重慶市園地面積逐年增加。

2.1.2 經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平 經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平?jīng)Q定了人們轉(zhuǎn)化土地利用類型的能力，而土地利用方式和水平的調(diào)整也會(huì)伴隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展而變化。自1997年直轄以來，重慶一直保持著較快的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度，GDP年均增長率達(dá)14.89%。全市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的突飛猛進(jìn)、人民收入水平的提高，勢必影響土地利用的變化，促使各種非農(nóng)建設(shè)用地的需求增加。

2.1.3 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu) 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化可引起土地資源在產(chǎn)業(yè)部門中的重新分配，導(dǎo)致土地利用結(jié)構(gòu)的變化。重慶市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)總的趨勢是第一產(chǎn)業(yè)比重逐年下降，由1997年的24.47%下降到2010年的8.65%，第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)比重逐年上升，分別由1997年的43.58%和31.95%上升到2010年的55.00%和36.35%，處于工業(yè)化加速發(fā)展階段，在今后一段時(shí)期內(nèi)，土地利用結(jié)構(gòu)將隨工業(yè)的發(fā)展而發(fā)生變化，土地利用會(huì)呈現(xiàn)農(nóng)用地減少，非農(nóng)建設(shè)用地增加的趨勢。

2.2 社會(huì)因素

2.2.1 宏觀政策因素 短期內(nèi)土地利用變化的主要?jiǎng)右騺碜匀祟?，尤其是土地管理政策的變化。土地利用政策在很大程度上決定區(qū)域土地利用的變化趨勢。政府鼓勵(lì)種植經(jīng)濟(jì)作物，農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，推動(dòng)園地面積增長；經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃和招商引資的優(yōu)惠政策促使工業(yè)園區(qū)用地面積增長；大量資本進(jìn)入推動(dòng)了城市的發(fā)展和擴(kuò)張，特別是重慶市確定為統(tǒng)籌城鄉(xiāng)改革試驗(yàn)區(qū)以來，城鎮(zhèn)化速度加快，基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善；三峽水庫蓄水，淹沒農(nóng)田、村莊，以及與三峽工程相應(yīng)的生態(tài)環(huán)境治理工程的建設(shè)，導(dǎo)致水域及水利設(shè)施用地和林地的增加。

2.2.2 人口因素 人口因素是短期內(nèi)影響土地利用變化的主要因素之一，也是土地利用變化最具活力的驅(qū)動(dòng)因素。人類通過改變土地利用類型和結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)對土地的干預(yù)程度，來滿足人類對生存發(fā)展的需要。1997-2010年，重慶市人口從3 044.90萬人增加到3 303.45萬人，增加了258.55萬人；非農(nóng)業(yè)人口則由594.58萬人增加到1 107.00萬人，增加了512.42萬人。人口的增加必然會(huì)對糧食、住房及公共設(shè)施的需求增大，導(dǎo)致城鎮(zhèn)擴(kuò)張，耕地減少。

2.2.3 交通因素 交通條件的變化對土地利用的轉(zhuǎn)變有相當(dāng)大的影響，農(nóng)田轉(zhuǎn)化為城鎮(zhèn)用地的強(qiáng)度與其到交通干線的距離有密切的關(guān)系。重慶市交通成了以公路和鐵路為主骨架、農(nóng)村公路、港口群建設(shè)為重點(diǎn)，統(tǒng)籌考慮并有機(jī)銜接各種交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，基本建成長江上游交通樞紐，實(shí)施“6小時(shí)重慶”公路工程，建成“二環(huán)八射”高速公路；構(gòu)建承東啟西、溝通南北的重要鐵路樞紐；以長江、烏江和嘉陵江“一干兩支”高等級航道、重慶主城、涪陵、萬州三大樞紐港區(qū)以及江津等5個(gè)重點(diǎn)港區(qū)的建設(shè)為重點(diǎn)，基本建成長江上游航運(yùn)中心；建成黔江舟白機(jī)場，形成一大兩小機(jī)場格局，創(chuàng)造條件適時(shí)建設(shè)旅游金三角支線機(jī)場。優(yōu)越交通條件不僅影響了重慶市各區(qū)縣經(jīng)濟(jì)，而且引起該區(qū)域土地利用結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大變化。

3 土地變化驅(qū)動(dòng)力計(jì)量分析

從重慶市1997-2010年土地利用動(dòng)態(tài)變化可以看出，耕地變化是該區(qū)土地利用變化的核心類型，減少的去向主要為園地、林地、建設(shè)用地。選擇重慶市耕地面積變化進(jìn)行社會(huì)驅(qū)動(dòng)力定量分析，運(yùn)用主成分分析法，希望有利于了解耕地面積變化的社會(huì)驅(qū)動(dòng)機(jī)制，從而有針對性地制定與實(shí)施保護(hù)耕地的對策。

根據(jù)主導(dǎo)性、數(shù)據(jù)可獲取性等原則，選取GDP（億元）X1、人均GDP（元）X2、城市建設(shè)征用土地面積（km2）X3、非農(nóng)業(yè)人口數(shù)（萬人）X4、建成區(qū)面積（km2）X5、農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力（萬kW）X6、農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值（萬元）X7、農(nóng)用化肥施用量（萬t）X8、總?cè)丝跀?shù)（萬人）X9、第一產(chǎn)業(yè)占GDP的比重（%）X10、第二產(chǎn)業(yè)占GDP比重（%）X11、第三產(chǎn)業(yè)占GDP的比重（%）X12、糧食播種面積（hm2）X13共計(jì)13個(gè)影響糧食耕地面積的指標(biāo)進(jìn)行耕地面積變化驅(qū)動(dòng)力分析。

以1997-2010年數(shù)據(jù)為樣本，運(yùn)用SPSS軟件進(jìn)行主成分分析，得到各個(gè)成分的特征值、貢獻(xiàn)率及累計(jì)貢獻(xiàn)率和主成分載荷矩陣。根據(jù)重慶實(shí)際，對這些因子進(jìn)行分析歸類，可將13個(gè)因子分為四類，分別是經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平驅(qū)動(dòng)因子（X1、X2、X10、X11、X12）、人口驅(qū)動(dòng)因子（X4、X9）、農(nóng)業(yè)科技驅(qū)動(dòng)因子（X6、X7、X8、X13）和政策驅(qū)動(dòng)因子（X3、X5）。從特征值與特征貢獻(xiàn)率（表1）和主成分載荷（表2）可以看出，第一、第二主成分累計(jì)貢獻(xiàn)率分別達(dá)到了77.783%、94.579%，確定主成分為2個(gè)。每個(gè)主成分在主成分載荷上載荷表現(xiàn)不同，第一主成分在X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X10、X11、X13上具有較大的載荷，第二主成分在X9、X12具有較大的載荷。由此可見，人口驅(qū)動(dòng)因子和經(jīng)濟(jì)發(fā)展驅(qū)動(dòng)因子是影響重慶市耕地面積變化的主要驅(qū)動(dòng)因子。

4 小結(jié)與討論

重慶市作為全國統(tǒng)籌城鄉(xiāng)配套改革試驗(yàn)區(qū)，驅(qū)動(dòng)重慶市土地利用變化的主要因素是經(jīng)濟(jì)利益、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、宏觀政策、人口因素、交通因素；從重慶市土地利用驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，人口驅(qū)動(dòng)因子和經(jīng)濟(jì)發(fā)展驅(qū)動(dòng)因子是影響重慶市耕地面積變化的主要驅(qū)動(dòng)因子。為此在未來一段時(shí)間內(nèi)重慶市應(yīng)該根據(jù)實(shí)際制定出既有利經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，又能保護(hù)耕地和保障糧食安全的措施，即在發(fā)展地區(qū)經(jīng)濟(jì)的同時(shí)， 特別要在土地利用結(jié)構(gòu)和布局方面充分結(jié)合地區(qū)實(shí)際，大力發(fā)展外向型農(nóng)業(yè)和“三高”農(nóng)業(yè)來引導(dǎo)農(nóng)地規(guī)模化經(jīng)營，大力發(fā)展輕工業(yè)、生態(tài)旅游業(yè)和建設(shè)生態(tài)城市來引導(dǎo)重慶市土地利用朝著更加合理、高效、節(jié)約資源的方向發(fā)展。

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