南京市土地利用結(jié)構(gòu)時(shí)空格局及驅(qū)動(dòng)因素

陳 磊, 孫佳新, 姜 海, 唐 華

(1.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 中國土地問題研究中心, 南京 210095; 2.南京市國土資源信息中心, 南京 210005)

改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展取得了舉世矚目的成就。1978—2016年我國GDP由3 678.7億元增長至744 127億元，人均GDP由1 663元增長至53 980元，現(xiàn)已穩(wěn)居世界第二大經(jīng)濟(jì)體。伴隨著經(jīng)濟(jì)水平的高速增長，我國的城市化和工業(yè)化水平也在不斷攀升，尤其是在20世紀(jì)90年代中期步入加速增長期[1]。與此同時(shí)，為滿足各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、承接城市空間拓展與產(chǎn)業(yè)布局等用地需求，我國各項(xiàng)建設(shè)用地需求迅猛增長。然而，這一增長過程60%以上的貢獻(xiàn)歸因于土地等生產(chǎn)要素資源的不斷投入，技術(shù)進(jìn)步的貢獻(xiàn)率卻不足30%[2]，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家。據(jù)此，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程是以“高投入、高耗能、低效率”為代價(jià)[3]，導(dǎo)致了土地資源保護(hù)與經(jīng)濟(jì)增長失衡、經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量與資源高效配置失衡，特別是土地資源利用方式、結(jié)構(gòu)失衡等問題突顯，引發(fā)了資源儲(chǔ)量(尤其是耕地資源)銳減、生態(tài)環(huán)境破壞等一系列問題。因此，科學(xué)把控經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展過程中區(qū)域土地資源結(jié)構(gòu)配置，優(yōu)化土地利用方式勢在必行。

土地作為承載各類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的重要載體，是經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程中不可或缺的關(guān)鍵要素。土地利用就是探究區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求背景下土地利用結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)演變的趨勢及其程度。隨著城市化與工業(yè)化不斷推進(jìn)，區(qū)域社會(huì)—經(jīng)濟(jì)—生態(tài)結(jié)構(gòu)也隨之發(fā)生變化，這些變化必定通過土地利用結(jié)構(gòu)狀況加以反映[4]。雖然我國有關(guān)土地利用結(jié)構(gòu)研究起步較國外晚，但學(xué)者們已從不同角度對土地利用結(jié)構(gòu)時(shí)空格局[5]、動(dòng)力機(jī)制[6]、結(jié)構(gòu)優(yōu)化[7]、結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)模擬[8]等展開了研究。在研究尺度上，徐士珺等[9]從宏觀層面對我國城市土地利用結(jié)構(gòu)研究發(fā)現(xiàn)土地產(chǎn)出效益差、土地價(jià)值不能顯化等問題，中觀層面上匡兵等[10]、許蕓鷺等[11]分別探討了武漢城市群、遼中南城市群土地利用結(jié)構(gòu)區(qū)域差異，董杰等[12]從省域角度分析了山東省土地利用結(jié)構(gòu)時(shí)空演變特征。喬偉峰等[13]從微觀層面研究了蘇州市土地利用結(jié)構(gòu)狀況。在研究方法應(yīng)用上，司慧娟等[14]采用信息熵模型分析了青海省土地利用結(jié)構(gòu)空間形態(tài)分維狀況，郭施宏[15]運(yùn)用洛倫茲曲線和基尼系數(shù)法評(píng)價(jià)了海西城市群城市土地利用結(jié)構(gòu)狀況，李永樂等[16]借助面板數(shù)據(jù)模型對城市化與城市土地利用結(jié)構(gòu)關(guān)系進(jìn)行了討論。此外，學(xué)者們還對土地利用結(jié)構(gòu)效率[17-18]進(jìn)行了一定的研究。據(jù)此，有關(guān)土地利用結(jié)構(gòu)的研究中，國內(nèi)學(xué)者多從整體上探究其變化規(guī)律，對各地類的變化狀況研究不足。由于偏移份額分析法(SSM模型)能通過份額量與偏移量的關(guān)系定量揭示各地類變化規(guī)律及其空間差異，本文引入該模型，并結(jié)合信息熵模型探究區(qū)域土地利用結(jié)構(gòu)時(shí)空演化規(guī)律。同時(shí)，鑒于資源稟賦、區(qū)域發(fā)展定位與目標(biāo)的差異性以及區(qū)域中心城市地位特殊性，有關(guān)區(qū)域中心城市土地利用結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)演變及相關(guān)研究有待進(jìn)一步加強(qiáng)。因此，本文以我國長三角經(jīng)濟(jì)帶中心城市南京市為例，運(yùn)用信息熵模型和SSM模型分析南京市土地利用結(jié)構(gòu)時(shí)空演變狀況，并構(gòu)建經(jīng)濟(jì)計(jì)量模型探討其驅(qū)動(dòng)因素，以期為有效且科學(xué)地掌握區(qū)域土地利用狀態(tài)，協(xié)調(diào)區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)質(zhì)量與用地結(jié)構(gòu)優(yōu)化和調(diào)控人地關(guān)系提供一定的依據(jù)。

1 研究方法與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

南京市位于長江下游中部地區(qū)、江蘇省西南部，是江蘇省省會(huì)，屬副省級(jí)城市，下轄11個(gè)區(qū)，幅員面積6 587.02 km2。南京市區(qū)位示意圖見圖1。全市地貌屬寧鎮(zhèn)揚(yáng)丘陵地區(qū)，以低山緩崗為主，屬北亞熱帶濕潤氣候，四季分明，雨水充沛。2016年全市實(shí)現(xiàn)國內(nèi)生產(chǎn)總值10 503.02億元，人均生產(chǎn)總值127 264元，常住人口城鎮(zhèn)化率高達(dá)82%。隨著長三角地區(qū)經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程加快，南京區(qū)域中心城市地位日益凸現(xiàn)，區(qū)域人口規(guī)模與城市化率不斷提升，尤其是江北新區(qū)建設(shè)等重大戰(zhàn)略加快實(shí)施，建設(shè)用地剛性需求越來越大，土地供需矛盾日益突出。因此，面對當(dāng)前南京市土地利用壓力，有效且科學(xué)地掌握土地利用結(jié)構(gòu)狀態(tài)，已成為協(xié)調(diào)南京市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與土地資源保護(hù)，提升南京市建設(shè)質(zhì)量與競爭力的重大需求。

1.2 研究方法

1.2.1 信息熵模型 “熵(Entropy)”，最初是一個(gè)物理概念。1948年美國數(shù)學(xué)家Claude Elwood Shannon在信息論中引入“熵”概念，定義為“信息熵(Information Entropy)”[19]，它能測度系統(tǒng)的均衡度[20]。通常，信息熵越大，系統(tǒng)越無序[21]。該模型已廣泛運(yùn)用于土地利用結(jié)構(gòu)相關(guān)研究，能有效反映區(qū)域土地利用類型多樣性程度與土地系統(tǒng)均衡狀況[22]，對優(yōu)化和調(diào)整土地利用結(jié)構(gòu)以適應(yīng)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求具有一定的指導(dǎo)作用。具體定義如下：

圖1 南京市區(qū)位示意圖

假定某一區(qū)域土地總面積為A，該區(qū)域范圍內(nèi)共有n類土地利用類型，每類土地利用類型為A(xi)，則有：

(1)

某種土地利用類型出現(xiàn)的頻率為：

p(xi)=A(xi)/A，其中i=1,2,3,…,n

(2)

則該區(qū)域土地利用結(jié)構(gòu)信息熵可定義為：

(3)

式中：H為信息熵，其大小反映了土地利用類型多少和各土地利用類型面積分布的均勻狀況。根據(jù)熵值原理，若某一區(qū)域處于未開發(fā)狀態(tài)，該區(qū)域土地利用結(jié)構(gòu)信息熵為0，即Hmin=0；若該區(qū)域發(fā)展處于成熟階段，各土地利用類型趨于穩(wěn)定，且滿足熵最大化條件，即A(x1)=X(x2)=，…，=A(xn)=A/n時(shí)，則有A(xi)=1/n(i=1,2,3，…，n)；Hmax=ln(n)。由此可知，各地類面積占比差距越小，土地系統(tǒng)均衡狀況越好[23]，土地系統(tǒng)均衡狀況進(jìn)一步可用土地利用結(jié)構(gòu)均衡度表示?；谛畔㈧睾瘮?shù)，可以得到土地利用結(jié)構(gòu)均衡度。公式為：

(4)

式中：J表示土地利用結(jié)構(gòu)均衡度，反映實(shí)際信息熵值與最大信息熵值之比。由于H≤Hmax，則J∈[0,1]，若J=1時(shí)，表示該區(qū)域土地利用結(jié)構(gòu)狀況達(dá)到了理想中的均衡狀態(tài)，反之，若J=0時(shí)，表示該區(qū)域土地利用結(jié)構(gòu)狀況處于非均衡狀態(tài)。基于土地利用結(jié)構(gòu)均衡度概念，進(jìn)一步構(gòu)建土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)勢度計(jì)算公式：

I=1-J

(5)

式中：I表示土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)勢度，反映實(shí)際信息熵增量與最大信息熵增量之比，表示區(qū)域土地利用集中程度，即該區(qū)域一種或多種占據(jù)主導(dǎo)地位的土地利用類型在區(qū)域土地中的支配程度，其表達(dá)意義與J相反。

1.2.2 SSM模型 SSM模型，即偏移份額分析法(Shift-Share Method)，是20世紀(jì)60年代美國學(xué)者Dunn等提出的，是西方區(qū)域經(jīng)濟(jì)學(xué)中開展區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展研究的典型方法之一[24]，其基本思路是把某一區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展當(dāng)作一個(gè)動(dòng)態(tài)的演變過程，并把該區(qū)域上一級(jí)區(qū)域或者整個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展作為參照，把某一時(shí)期該區(qū)域經(jīng)濟(jì)總量動(dòng)態(tài)變化分解為份額分量(National Growth Effect，簡稱NGE)、結(jié)構(gòu)偏移分量(Industry Mix Effect，簡稱IME)、競爭偏移分量(Local Share Effect，簡稱LSE)3個(gè)分量，以此評(píng)價(jià)區(qū)域經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)優(yōu)劣及其競爭力強(qiáng)弱狀況，為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展向合理方向調(diào)整提供依據(jù)。目前，該方法多應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整[25]、市場經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化[26]、區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長[27]等研究?；谕恋乩棉D(zhuǎn)型理論及相關(guān)理論，一定年限內(nèi)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)與土地利用結(jié)構(gòu)存在相互對應(yīng)的關(guān)系[28]。因此，該模型應(yīng)用于南京市土地利用研究之中，就是以南京市為參照，在研究年限內(nèi)，以2005年為初期，2016年為末期，從動(dòng)態(tài)和整體視角，結(jié)合“3個(gè)分量”把握南京市土地利用結(jié)構(gòu)時(shí)空差異。具體定義如下：

(6)

(7)

(8)

式中：NGEij為份額分量，表示一定年限參考區(qū)域該土地利用類型總面積的平均增長速度(S)所能增長的數(shù)量，反映了全局與均等視角下各區(qū)域發(fā)展的差異性[29]；IMEij為結(jié)構(gòu)偏移分量，表示一定年限的初期區(qū)域j第i類土地面積按參照區(qū)域該類土地面積的平均增長速度(Si)所能增長的數(shù)量與NGEij的差，反映區(qū)域j第i類土地在各類土地中是否處于增長優(yōu)勢，該值越大，表明對經(jīng)濟(jì)總量增長的貢獻(xiàn)越大；LSEij為競爭偏移分量，表示一定年限的初期區(qū)域j第i類土地面積按該區(qū)域該類土地面積實(shí)際增長速度(Sij)所能增長的數(shù)量與按參考i類土地與其他區(qū)域同類用土地相比是否具備競爭優(yōu)勢，其值越大，表明對經(jīng)濟(jì)增長作用越大。其中S，Si，Sij可表示為：

(9)

(10)

(11)

1.3 數(shù)據(jù)來源

本文數(shù)據(jù)源于2006—2017年《中國國土資源統(tǒng)計(jì)年鑒》、《江蘇統(tǒng)計(jì)年鑒》、《南京統(tǒng)計(jì)年鑒》和2005—2016年南京市國民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)、南京市土地利用變更數(shù)據(jù)和國土資源局相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。需要說明的是，本文土地利用類型分類按照土地規(guī)劃用途進(jìn)行分類，同時(shí)各區(qū)數(shù)據(jù)均以南京市2013年調(diào)整后的行政區(qū)為依據(jù)，包括11個(gè)區(qū)(圖1)，其中秦淮區(qū)數(shù)據(jù)為原秦淮區(qū)和白下區(qū)合并而成，鼓樓區(qū)數(shù)據(jù)為原鼓樓區(qū)和下關(guān)區(qū)合并而成。

2 結(jié)果與分析

2.1 時(shí)序演變特征

2.1.1 信息熵動(dòng)態(tài)演變特征 表1顯示了2005-2016年南京市土地利用結(jié)構(gòu)狀況及其信息熵、均衡度和優(yōu)勢度，以此把握南京市土地利用結(jié)構(gòu)時(shí)序動(dòng)態(tài)演變規(guī)律。信息熵動(dòng)態(tài)演變規(guī)律的實(shí)質(zhì)是“熵產(chǎn)生”與“熵流”相互交替的動(dòng)態(tài)博弈過程的表現(xiàn)形式。2005—2016年南京市土地利用結(jié)構(gòu)信息熵具有明顯的階段性，表現(xiàn)為三大階段：階段一(2005—2009年)為持續(xù)增長期，由2005年的1.701 5 Nat增加至2009年的1.709 8 Nat，增加了0.49%，表明此階段南京市土地利用結(jié)構(gòu)逐年向無序方向發(fā)展，各類用地結(jié)構(gòu)變動(dòng)較為明顯，表現(xiàn)為農(nóng)用地占比由66.55%減少至65.27%，其面積減少了5.55%，其中除園地占比有所增加之外，耕地、林地、牧草地等占比均有減少，而建設(shè)用地占比顯著增加，由23.89%增加至25.92%，其面積增幅為20.06%，其中城鄉(xiāng)建設(shè)用地和交通水利用地面積均增加顯著；階段二(2010—2012年)為持續(xù)下降期，由2010年的1.706 0 Nat下降至2012年的1.704 7 Nat，下降了0.08%，表明此階段南京市土地利用結(jié)構(gòu)向有序方向變化，這是由于信息熵值基本處于1.705 0左右波動(dòng)，即各類用地結(jié)構(gòu)波動(dòng)幅度相對比較穩(wěn)定，土地利用結(jié)構(gòu)僅有較小幅度的調(diào)整；階段三(2013—2016年)為波動(dòng)上升期，由2013年1.705 0 Nat上升至2016年的1.705 3 Nat，增加了0.02%，表明此階段南京市土地利用結(jié)構(gòu)逐年向無序方向變化。從整體演變規(guī)律可知，這主要與南京市建設(shè)規(guī)劃目標(biāo)和區(qū)域功能定位有著密切的聯(lián)系。

2.1.2 信息熵、均衡度和優(yōu)勢度總體變化特征

(1) 總體變化特征。南京市土地利用結(jié)構(gòu)信息熵和均衡度總體上呈波動(dòng)上升的狀態(tài)，表現(xiàn)為上升—下降—上升的演變趨勢，可知南京市土地利用結(jié)構(gòu)略有波動(dòng)，但整體上較為平穩(wěn)，而優(yōu)勢度與之相反，總體呈下降—上升—下降的演變趨勢。這與信息熵值變化狀況有直接關(guān)系，由表1可知，信息熵值由2005年的1.701 5 Nat增長至2016年的1.705 3，增長了0.22%，表明研究期內(nèi)南京市土地利用結(jié)構(gòu)逐漸由有序向無序方向演化，加之土地利用結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢度減弱、均衡度增強(qiáng)，使單一優(yōu)勢土地利用類型的主導(dǎo)作用減弱。

(2) 不同用地結(jié)構(gòu)變化特征。從農(nóng)用地和建設(shè)用地結(jié)構(gòu)狀況來看，南京市農(nóng)用地結(jié)構(gòu)信息熵和均衡度大致為倒U型演變趨勢，2005—2016年分別下降了0.15%，0.19%，而優(yōu)勢度與之相反，表現(xiàn)為下降—上升的變化趨勢，增加了0.05%。而建設(shè)用地結(jié)構(gòu)狀況與農(nóng)用地結(jié)構(gòu)狀況相反，其信息熵和均衡度為下降—上升的變化趨勢，均增加了6.80%，優(yōu)勢度呈上升—下降的變化趨勢，下降了1.99%。由此可知，南京市農(nóng)用地結(jié)構(gòu)逐漸由無序向有序方向發(fā)展，而建設(shè)用地結(jié)構(gòu)逐步由有序向無序方向發(fā)展，這是由于經(jīng)濟(jì)建設(shè)快速推進(jìn)，城市人口增長、資本集聚、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等必然會(huì)加速區(qū)域建設(shè)規(guī)模擴(kuò)張，為滿足各項(xiàng)功能設(shè)施建設(shè)導(dǎo)致建設(shè)用地需求與農(nóng)用地保護(hù)之間的矛盾突出，造成土地過度開發(fā)等一系列問題。

2.2 空間差異特征

由于受區(qū)域土地管理政策、土地規(guī)劃(利用)、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)等約束條件的限制，使得份額分量與區(qū)域?qū)嶋H需求之間存在一定的差異，則引入結(jié)構(gòu)偏移分量和競爭偏移分量進(jìn)行調(diào)劑。

2.2.1 不同地類空間差異特征 基于SSM模型得出2005—2016年南京市土地利用結(jié)構(gòu)性偏移量，運(yùn)用ArcGIS 10.3軟件繪制出不同地類空間差異圖(圖2)。由圖2可知，研究期內(nèi)南京市各區(qū)各地類結(jié)構(gòu)偏移量演變特征差異顯著。

(1) 農(nóng)用地方面，耕地的結(jié)構(gòu)性偏移量除高淳為正值外，其余各區(qū)均為負(fù)值，屬于衰減性結(jié)構(gòu)，表明占用耕地進(jìn)行區(qū)域建設(shè)的情況有所改善；園地的結(jié)構(gòu)性偏移量除棲霞和溧水為負(fù)值外，其余各區(qū)均為正值，表明園地增長率超過了全市用地增長率，屬于增長性結(jié)構(gòu)；林地的結(jié)構(gòu)性偏移量中，玄武、秦淮、浦口、棲霞、雨花臺(tái)、江寧和高淳為負(fù)值，其余各區(qū)為正值，表明前者屬于衰減性結(jié)構(gòu)，后者屬于增長性結(jié)構(gòu)；牧草地的結(jié)構(gòu)性偏移量除玄武、建鄴、鼓樓、江寧、溧水和高淳由于無牧草地處于不變狀態(tài)之外，其余各區(qū)均為負(fù)值，表明牧草地在全市用地的比重中有所減少，屬于衰減性結(jié)構(gòu)；其他農(nóng)用地的結(jié)構(gòu)性偏移量除溧水區(qū)為正值外，其余各區(qū)均為負(fù)值，基本上屬于衰減性結(jié)構(gòu)。

表1 2005-2016年南京市土地利用結(jié)構(gòu)狀況與信息熵(H)、均衡度(J)和優(yōu)勢度(I)

(2) 建設(shè)用地方面，城鄉(xiāng)建設(shè)用地的結(jié)構(gòu)性偏移量除建鄴和鼓樓為負(fù)值外，其余各區(qū)均為正值，表明城鄉(xiāng)建設(shè)用地增長率超過全市用地增長率，屬于增長性結(jié)構(gòu)；交通水利用地的結(jié)構(gòu)性偏移量均為正值，表明其增長率超過了全市用地增長率，屬于增長性結(jié)構(gòu)；其他建設(shè)用地除六合為正值外，其余各區(qū)均為負(fù)值，屬于衰退性結(jié)構(gòu)，表明其在全市土地利用中的比重越來越小，該類用地對區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長的推動(dòng)作用減弱。

(3) 其他用地方面，除玄武的結(jié)構(gòu)性偏移量為正值外，其余各區(qū)其他用地結(jié)構(gòu)性偏移量均為負(fù)值，屬于衰減性結(jié)構(gòu)，表明各區(qū)其他用地在南京市土地利用結(jié)構(gòu)中比重逐年減小。

總體上看，2005—2016年南京市土地利用結(jié)構(gòu)性偏移量中耕地、林地、牧草地、其他農(nóng)用地、其他建設(shè)用地和其他用地為負(fù)值，屬于衰退性結(jié)構(gòu)，而園地、城鄉(xiāng)建設(shè)用地和交通水利用地均為正值，屬于增長性結(jié)構(gòu)。不難看出，研究年限內(nèi)南京市建設(shè)用地結(jié)構(gòu)性增長需求大于農(nóng)用地結(jié)構(gòu)增長需求，對區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長貢獻(xiàn)較大，表現(xiàn)為大量農(nóng)用地結(jié)構(gòu)類型面積逐年減少，轉(zhuǎn)移為區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)需求性與服務(wù)性用地，使得建設(shè)用地面積逐年增加，這是由于南京市社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，導(dǎo)致城市建設(shè)擴(kuò)張、產(chǎn)業(yè)布局用地剛性需求增加占用農(nóng)用地，以滿足經(jīng)濟(jì)建設(shè)需求。

2.2.2 不同片區(qū)空間分異特征 根據(jù)區(qū)域土地利用特點(diǎn)以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)階段性特征，并結(jié)合南京市空間發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，把南京市11個(gè)區(qū)劃分為“四大片區(qū)”(圖1)。同時(shí)，依據(jù)南京市土地利用結(jié)構(gòu)競爭偏移分量值，借助SPSS 22軟件運(yùn)用系統(tǒng)聚類法和平方Euclidean距離對南京市各區(qū)狀況開展聚類分析，把南京市各區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)的競爭偏移分量大致劃分為四大類別值區(qū)，由高到低分別為高值區(qū)、中高值區(qū)、中值區(qū)、低值區(qū)，并運(yùn)用ArcGIS 10.3軟件繪制出南京市土地利用結(jié)構(gòu)競爭偏移分量的空間分異圖(圖3)。

(1) 主城區(qū)。主城區(qū)競爭偏移分量表現(xiàn)為玄武區(qū)各地類均為低值區(qū)；秦淮區(qū)耕地、園地、牧草地、其他農(nóng)用地、城鄉(xiāng)建設(shè)用地和其他建設(shè)用地為中值區(qū)，林地、交通水利用地和其他土地為低值區(qū)；雨花臺(tái)區(qū)耕地、林地、牧草地、其他農(nóng)用地和其他建設(shè)用地為高值區(qū)，園地、城鄉(xiāng)建設(shè)用地、交通水利用地和其他用地為中高值區(qū)；建鄴區(qū)耕地、園地、其他農(nóng)用地、其他建設(shè)用地為中高值區(qū)，林地、牧草地、城鄉(xiāng)建設(shè)用地、交通水利用地和其他用地為中值區(qū)；鼓樓區(qū)耕地和其他建設(shè)用地為高值區(qū)，園地、其他農(nóng)用地、城鄉(xiāng)建設(shè)用地為中高值區(qū)，林地、牧草地、交通水利用地和其他用地為中值區(qū)。據(jù)此，主城區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)競爭偏移分量為中值區(qū)—低值區(qū)狀態(tài)。隨著區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不斷提高，主城區(qū)各地類新增用地吸納作用逐漸減弱，這是由于主城區(qū)是區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)集聚中心，土地資源極為有限，發(fā)展空間趨于飽和，地方政府通過強(qiáng)化區(qū)域土地用途管制與空間布局結(jié)構(gòu)規(guī)劃以推進(jìn)土地集約節(jié)約利用“雙提升”戰(zhàn)略實(shí)施，通過舊城改造、低效用地再開發(fā)等措施著力提高土地利用效率，同時(shí)實(shí)施建設(shè)用地增減掛鉤、土地綜合整治等，在一定程度上遏制了各地類用地增長驅(qū)動(dòng)力。

圖2 南京市土地利用結(jié)構(gòu)性偏移量區(qū)域差異

圖3 南京市土地利用結(jié)構(gòu)競爭偏移分量空間分異

(2) 江北新區(qū)。江北新區(qū)競爭偏移分量表現(xiàn)為六合區(qū)除了園地和其他農(nóng)用地為中高值區(qū)外，其他地類均為高值區(qū)；浦口區(qū)耕地、其他農(nóng)用地和其他建設(shè)用地為高值區(qū)，園地、林地、牧草地和其他用地為中高值區(qū)，交通水利用地為中值區(qū)。整體上，江北新區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)競爭偏移分量為中高值區(qū)—高值區(qū)狀態(tài)，表明該區(qū)域各類用地結(jié)構(gòu)的新增用地類型均有顯著的匯集，特別是2015年正式批為國家級(jí)新區(qū)后，招商引資政策與人才政策使得各類基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與區(qū)域功能性完善對建設(shè)用地需求日趨增大，使得土地向工業(yè)用地、公共設(shè)施用地等傾斜。然而，各項(xiàng)建設(shè)擴(kuò)張不可避免的侵占農(nóng)用地，特別是耕地占用。因此，嚴(yán)格實(shí)施耕地和基本農(nóng)田保護(hù)政策，強(qiáng)化耕地占補(bǔ)平衡，著力推進(jìn)農(nóng)村土地綜合整治和工礦用地治理，使得建設(shè)用地需求增加的同時(shí)有效地保護(hù)了農(nóng)用地?cái)?shù)量不減少。但由于江北新區(qū)快速發(fā)展對建設(shè)用地需求較大，這必然導(dǎo)致耕地占用速度大于耕地補(bǔ)充速度，耕地仍處于劣勢狀態(tài)。

(3) 近郊區(qū)。近郊區(qū)競爭偏移分量表現(xiàn)為棲霞區(qū)除了園地、城鄉(xiāng)建設(shè)用地和其他用地為中高值區(qū)以及交通水利用地為中值區(qū)外，耕地、林地、牧草地、其他農(nóng)用地、其他建設(shè)用地均為高值區(qū)。據(jù)此，近郊區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)競爭偏移分量為中高值區(qū)—高值區(qū)狀態(tài)。這與江北新區(qū)大致相同，以主城區(qū)為依托，是城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展緊密聯(lián)系的重要地段，既受到城市要素?cái)U(kuò)散影響，又在一定程度上保留了農(nóng)村土地利用格局。按配套功能劃分，近郊區(qū)通常是城鎮(zhèn)重點(diǎn)發(fā)展和工業(yè)集中發(fā)展區(qū)，是解決城市病、疏散人口、緩解交通用地壓力的首選地。在地方政府扶持以及工業(yè)發(fā)展的背景下，使得各項(xiàng)服務(wù)性用地需求逐漸增大，通常呈現(xiàn)出低密度蔓延式擴(kuò)展態(tài)勢。

(4) 遠(yuǎn)郊區(qū)。遠(yuǎn)郊區(qū)競爭偏移分量除園地為中高值區(qū)外，耕地、林地、牧草地、其他農(nóng)用地、城鄉(xiāng)建設(shè)用地、交通水利用地、其他建設(shè)用地和其他用地均為高值區(qū)?？傮w上，遠(yuǎn)郊區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)競爭偏移分量為高值區(qū)。為響應(yīng)南京市區(qū)域整體發(fā)展和城鄉(xiāng)一體化發(fā)展要求，2013年對高淳、溧水撤縣建區(qū)，自此兩區(qū)發(fā)生了一系列變化。一方面，受區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)輻射帶動(dòng)效應(yīng)影響，遠(yuǎn)郊區(qū)作為后備經(jīng)濟(jì)發(fā)展拓展保障區(qū)，招商引資出現(xiàn)井噴，一批高端現(xiàn)代服務(wù)業(yè)項(xiàng)目、新興產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目落戶，交通道路、基礎(chǔ)設(shè)施等建設(shè)使得建設(shè)用地競爭力較強(qiáng)。另一方面，遠(yuǎn)郊區(qū)兼具農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性功能，積極調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)、推進(jìn)土地綜合整治、強(qiáng)化生態(tài)建設(shè)與環(huán)境保護(hù)，大力發(fā)展特色鮮明的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，打造南京市農(nóng)業(yè)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)配套生產(chǎn)基地，該土地利用類型在土地利用格局中占據(jù)絕對數(shù)量，且競爭力強(qiáng)。

2.3 南京市土地利用結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)演變驅(qū)動(dòng)因素分析

基于系統(tǒng)論基本原理[30]，土地本身就是一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，受自然、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)要素共同作用。而土地利用結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)演變就是系統(tǒng)與要素、結(jié)構(gòu)與功能等共同作用下土地利用變化狀況，是區(qū)域土地資源稟賦、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、人口增長、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)布局、土地管理政策等要素綜合作用的結(jié)果[10,31]。通過分析系統(tǒng)中各要素之間的相互關(guān)系及其規(guī)律，能夠有效把握區(qū)域土地利用結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)演變影響因素。

2.3.1 模型設(shè)定與指標(biāo)選取 本文運(yùn)用經(jīng)濟(jì)計(jì)量分析方法探究影響南京市土地利用結(jié)構(gòu)時(shí)空格局演變規(guī)律的主要因素。經(jīng)濟(jì)計(jì)量模型形式如下：

Lusij=F(Lreij，Edlij，Pgij，Isaij，Lmpij)

(12)

式中：Lusij(land use status)表示南京市第i年第j區(qū)土地利用變化狀況，為被解釋變量，基于已有研究啟示[10,32]，以土地利用結(jié)構(gòu)信息熵衡量。所用解釋變量說明如下：Lreij(Land resource endowment)表示第i年第j區(qū)土地資源稟賦狀況，以區(qū)域年末耕地?cái)?shù)量(hm2)衡量；Edlij(Economic development level)表示第i年第j區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，以人均GDP(元/人)衡量；Pgij(Population growth)表示第i年第j區(qū)人口變化狀況，以人口自然增長率(‰)衡量；Isaij(Industry structure adjustment)表示第i年第j區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)布局與調(diào)整狀況，用第三產(chǎn)業(yè)占比(%)衡量；Lmpij(Land management policy)表示土地管理政策：2004年我國開始實(shí)行土地垂直管理體制，強(qiáng)化土地資源管理，落實(shí)最嚴(yán)格的耕地保護(hù)制度，同年4月，江蘇省第十屆人大常委第九次會(huì)議對《關(guān)于修改〈江蘇省土地管理?xiàng)l例〉的決定》進(jìn)行第二次修正；2006年南京市調(diào)整并完善了《南京市土地利用總體規(guī)劃(2006—2020年)》；2008年，為有效應(yīng)對全球性的金融危機(jī)，各項(xiàng)土地政策廣泛的應(yīng)用于宏觀調(diào)控[11]；2010年中共南京市委南京市人民政府出臺(tái)《關(guān)于加快推進(jìn)全域統(tǒng)籌建設(shè)城鄉(xiāng)一體化發(fā)展的新南京行動(dòng)綱要》，加強(qiáng)土地整治，集約節(jié)約利用盤活土地資源；為響應(yīng)“綱要”精神，2011年南京市制定了《關(guān)于規(guī)范推進(jìn)農(nóng)村土地綜合整治工程的實(shí)施意見》；2012—2014年南京市連續(xù)出臺(tái)有關(guān)耕地保護(hù)、建設(shè)用地節(jié)約集約利用、違法用地監(jiān)管等一系列政策制度；2015年南京市實(shí)施了《南京市耕地保護(hù)補(bǔ)貼暫行辦法》；2016年作為“十三五”開局之年，其未來五年的目標(biāo)任務(wù)在于“優(yōu)化完善土地開發(fā)利用格局，逐步落實(shí)區(qū)域空間協(xié)調(diào)性發(fā)展”[33]，因此，本文依據(jù)社會(huì)發(fā)展階段，大致將2005—2008年賦值為1，2009—2011年賦值為2，2012—2015年賦值為3，2016年賦值為4。綜上所述，經(jīng)濟(jì)計(jì)量模型可進(jìn)一步表示為：

Lusij=α0+α1Lreij+α2Edlij+α3Pgij+

α4Isaij+α5Lmpij+εij

(13)

式中：α0表示常數(shù)項(xiàng)；α1，α2，…，α5表示解釋變量系數(shù)；εij表示誤差項(xiàng)。

2.3.2 模型估計(jì)結(jié)果分析 基于2005—2016年南京市11個(gè)區(qū)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，借助Eviews 6.0軟件，以南京市11個(gè)區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)信息熵Lus為被解釋變量進(jìn)行了回歸分析，模型回歸估計(jì)結(jié)果見表2。

表2 模型回歸估計(jì)結(jié)果

表2模型估計(jì)結(jié)果中，從整體顯著性來看，F(xiàn)值為593.66且p值為0.000，拒絕模型整體解釋變量系數(shù)為零的原假設(shè)，表明模型整體擬合良好；從擬合度來看，R2和調(diào)整R2均在99%，表明模型整體擬合度好；從擬合殘差序列相關(guān)性來看，D-W值為2.1，表明判斷回歸殘差不存在序列自相關(guān)。因此，回歸模型是有效的。從回歸結(jié)果來看，土地資源稟賦、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和土地管理政策因素通過檢驗(yàn)，對南京市土地利用結(jié)構(gòu)變化具有顯著影響，而人口因素未通過檢驗(yàn)，但從其系數(shù)來看，屬正相關(guān)關(guān)系，表明人口因素對南京市土地利用結(jié)構(gòu)變化具有直接效應(yīng)，與相關(guān)研究結(jié)論基本一致[34-35]。具體分析如下：

(1) 在1%顯著水平下，土地資源稟賦對南京市土地利用具有負(fù)相關(guān)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與其存在高度正相關(guān)，對該市土地利用結(jié)構(gòu)變化具有較大拉動(dòng)力。這是由于土地是一切生產(chǎn)生活的載體，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平提升必定導(dǎo)致區(qū)域建設(shè)用地需求增加，特別是隨著城鎮(zhèn)化與工業(yè)化的推進(jìn)，促使基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等服務(wù)性用地剛性需求不斷增加，占用大量土地(特別是耕地占用)，導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)部土地資源結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。

(2) 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整在5%水平上顯著，與南京市土地利用具有顯著負(fù)相關(guān)，表明第三產(chǎn)業(yè)占地區(qū)GDP比重越大，該區(qū)域土地利用結(jié)構(gòu)調(diào)整內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力就越大。這是由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整會(huì)促使土地資源在部門之間的配置發(fā)生變化，同時(shí)由于土地與其他要素的配置關(guān)系在不同產(chǎn)業(yè)中存在一定差異，主導(dǎo)型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移必定推動(dòng)著建設(shè)用地?cái)U(kuò)展，直接造成區(qū)域土地利用結(jié)構(gòu)變化。

(3) 土地管理政策在10%水平上顯著，且估計(jì)系數(shù)為正，表明其對南京市土地利用方式、結(jié)構(gòu)調(diào)整等具有正相關(guān)。面對一系列土地保護(hù)問題，南京市近年來連續(xù)出臺(tái)了節(jié)地提效保發(fā)展、用地秩序監(jiān)管、耕地與基本農(nóng)田保護(hù)等管理政策，重點(diǎn)發(fā)揮土地資源保障功能，挖掘存量土地潛力，盤活閑置土地，加大土地生態(tài)保護(hù)投入與治理等，使得該市節(jié)地提效系列工作取得初步成效，在一定程度上有效地引導(dǎo)了該市土地資源合理利用與保護(hù)。

4 結(jié)論與建議

(1) 時(shí)序上，根據(jù)信息熵總體動(dòng)態(tài)演變規(guī)律發(fā)現(xiàn)，南京市土地利用結(jié)構(gòu)信息熵具有明顯的階段性，即2005—2009年為持續(xù)增長、無序發(fā)展；2010—2012年為持續(xù)下降、有序發(fā)展；2013—2016年為波動(dòng)上升、無序轉(zhuǎn)變。受信息熵動(dòng)態(tài)演變趨勢的影響，南京市土地利用結(jié)構(gòu)均衡度總體上呈波動(dòng)上升狀態(tài)，表現(xiàn)為上升—下降—上升趨勢，而優(yōu)勢度與之相反，其中農(nóng)用地結(jié)構(gòu)均衡度大致呈上升—下降趨勢，優(yōu)勢度為下降—上升趨勢，建設(shè)用地結(jié)構(gòu)狀況與之相反。

(2) 空間上，南京市土地利用結(jié)構(gòu)性偏移量中耕地、林地、牧草地、其他農(nóng)用地、其他建設(shè)用地和其他用地為負(fù)值，屬衰退性結(jié)構(gòu)，而園地、城鄉(xiāng)建設(shè)用地和交通水利用地均為正值，屬增長性結(jié)構(gòu)，表明研究期間該市建設(shè)用地結(jié)構(gòu)性增長需求大于農(nóng)用地結(jié)構(gòu)增長需求。同時(shí)，對南京市土地利用結(jié)構(gòu)空間格局差異分析發(fā)現(xiàn)，南京市各區(qū)不同地類競爭力存在較顯著的空間差異，“四大片區(qū)”土地利用結(jié)構(gòu)競爭偏移分量分別為主城區(qū)呈中值區(qū)—低值區(qū)狀態(tài)，江北新區(qū)和近郊區(qū)呈中高值區(qū)—高值區(qū)狀態(tài)，遠(yuǎn)郊區(qū)為高值區(qū)狀態(tài)。

(3) 南京市土地利用時(shí)序演變規(guī)律和空間格局差異主要受土地資源稟賦、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和土地管理政策因素的影響。

基于上述結(jié)論，在高質(zhì)量發(fā)展建設(shè)要求以及資源稟賦約束條件下，為進(jìn)一步協(xié)調(diào)南京市土地資源利用與配置，首先要以耕地為基，加大永久性基本農(nóng)田保護(hù)力度，遵循數(shù)量管控、質(zhì)量管理、生態(tài)管護(hù)“三位一體”的土地管理模式，加大土地綜合整治和耕地補(bǔ)充與質(zhì)量建設(shè)力度；其次，應(yīng)繼續(xù)推進(jìn)城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展，優(yōu)化城鄉(xiāng)土地資源配置，盤活存量用地，合理引導(dǎo)土地利用空間布局，制定差別化的人均用地標(biāo)準(zhǔn)、地均投入產(chǎn)出標(biāo)準(zhǔn)等，實(shí)施建設(shè)用地總量與強(qiáng)度“雙控制”，提高土地利用效率；此外，應(yīng)協(xié)調(diào)區(qū)域土地利用與生態(tài)環(huán)境保護(hù)關(guān)系，科學(xué)布局土地生態(tài)空間結(jié)構(gòu)，完善生態(tài)用地管控，確保土地資源可持續(xù)利用。