熊昌盛 田宇 欒喬林
摘要:研究目的:辨析海南環(huán)島高鐵站點(diǎn)周邊土地利用/覆被變化(LUCC)的時(shí)間演化特征,探究政府與市場(chǎng)因素在其中的作用,為合理安排高鐵站點(diǎn)周邊土地資源開(kāi)發(fā)時(shí)序、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供參考。研究方法:緩沖區(qū)分析、強(qiáng)度分析與地理探測(cè)器。研究結(jié)果:(1)2005—2020年,海南環(huán)島高鐵各站點(diǎn)周邊LUCC主要表現(xiàn)為建設(shè)用地?cái)U(kuò)張、林地減少與耕地動(dòng)態(tài)平衡;(2)海南環(huán)島高鐵各站點(diǎn)周邊LUCC規(guī)模及強(qiáng)度在建設(shè)期要高于運(yùn)營(yíng)期;(3)海南環(huán)島高鐵各站點(diǎn)周邊LUCC在建設(shè)期主要受所在地區(qū)政府投資的影響,而運(yùn)營(yíng)期則主要受所在地區(qū)市場(chǎng)狀況的影響。研究結(jié)論:高鐵站點(diǎn)所處地區(qū)政府投資及市場(chǎng)狀況是引發(fā)周邊LUCC并存在時(shí)序異質(zhì)性的主要原因,應(yīng)在不同時(shí)期協(xié)調(diào)好政府和市場(chǎng)在高鐵站點(diǎn)周邊土地資源開(kāi)發(fā)中的力量以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
關(guān)鍵詞:高鐵站點(diǎn);土地利用/覆被;強(qiáng)度分析;海南環(huán)島高鐵
中圖分類號(hào):F301.24 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1001-8158(2023)10-0124-11
基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(72004049,42361039);教育部哲學(xué)社會(huì)科學(xué)研究重大課題攻關(guān)項(xiàng)目(20JZD013);教育部人文社會(huì)科學(xué)研究一般項(xiàng)目(20XJCZH009);海南省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(720QN241)。
高鐵在拉動(dòng)沿線地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí),也催生出更多用地需求并引發(fā)土地利用/覆被變化[1](LUCC),特別是高鐵站點(diǎn)周邊[2]。高鐵站點(diǎn)建設(shè)伊始,政府往往會(huì)加大配套基礎(chǔ)設(shè)施投入,并通過(guò)規(guī)劃引領(lǐng)來(lái)打造“高鐵新城”[3]。隨后,高鐵站點(diǎn)運(yùn)營(yíng)帶來(lái)的要素流動(dòng)及可達(dá)性改善,會(huì)提升周邊土地潛在開(kāi)發(fā)價(jià)值,并吸引市場(chǎng)主體進(jìn)行住宅、商業(yè)或工業(yè)開(kāi)發(fā)[4]。顯然,政府或市場(chǎng)因素在高鐵站點(diǎn)周邊LUCC的過(guò)程中扮演著重要角色,并在不同時(shí)點(diǎn)產(chǎn)生了不同作用。在我國(guó)穩(wěn)步推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)和持續(xù)加快高鐵網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的背景下,深入揭示政府或市場(chǎng)在高鐵站點(diǎn)周邊LUCC動(dòng)態(tài)演化中的影響,對(duì)合理安排高鐵站點(diǎn)周邊土地資源、生態(tài)環(huán)境的開(kāi)發(fā)與保護(hù)時(shí)序,協(xié)調(diào)高鐵站點(diǎn)建設(shè)與周邊區(qū)域土地可持續(xù)利用具有重要意義。
學(xué)界有關(guān)高鐵站點(diǎn)周邊LUCC的研究主要集中在績(jī)效評(píng)估以及驅(qū)動(dòng)因素分析兩方面???jī)效評(píng)估主要從宏觀政策績(jī)效評(píng)估和微觀區(qū)位理論兩種視角出發(fā)。前者將高鐵站點(diǎn)作為變量納入到高鐵站點(diǎn)外溢性分析的雙重差分[5]、空間杜賓模型[6]等計(jì)量模型中,以此量化評(píng)估高鐵站點(diǎn)對(duì)區(qū)域LUCC的整體作用效果。后者從微觀區(qū)位理論視角出發(fā),采用RS、GIS技術(shù)對(duì)高鐵站點(diǎn)周邊LUCC進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),再借助緩沖區(qū)分析[7]識(shí)別出高鐵站點(diǎn)對(duì)周邊LUCC的影響范圍,并結(jié)合土地利用變化或景觀格局模型等[8]分析高鐵站點(diǎn)周邊LUCC的動(dòng)態(tài)演化規(guī)律。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)高鐵站點(diǎn)開(kāi)通運(yùn)營(yíng)會(huì)促進(jìn)區(qū)域LUCC強(qiáng)度的提高[9],但存在滯后性、階段性以及地域差異性等特點(diǎn)[1,6,10-11]。驅(qū)動(dòng)因素分析則經(jīng)歷了從關(guān)注高鐵站點(diǎn)自身屬性到外部因素、從聚焦客觀因素到主觀因素的演進(jìn)過(guò)程。早前研究認(rèn)為,高鐵站點(diǎn)到發(fā)車次、站點(diǎn)規(guī)模等自身屬性是影響高鐵站點(diǎn)周邊景觀生態(tài)格局的重要因素[12];其所處周邊自然條件會(huì)制約土地開(kāi)發(fā)成本和難度[13];而所處區(qū)位條件則決定了高鐵站點(diǎn)外溢性影響的范圍[3]。此后有研究顯示,地方政府在高鐵站點(diǎn)周邊土地管理和規(guī)劃實(shí)施方面具有決定性作用[4],由政府投資改善公共交通等配套基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)于高鐵站點(diǎn)周邊LUCC具有顯著影響[14]。同時(shí),高鐵站點(diǎn)所處地區(qū)市場(chǎng)狀況影響著高鐵站點(diǎn)的預(yù)期溢出效應(yīng),廣闊的消費(fèi)市場(chǎng)和繁榮的經(jīng)濟(jì)環(huán)境能夠帶來(lái)更高的出行、貨物運(yùn)輸?shù)雀哞F需求,進(jìn)而使得高鐵站點(diǎn)對(duì)周邊LUCC產(chǎn)生更強(qiáng)的溢出效應(yīng)[3]。
總的來(lái)看,現(xiàn)有績(jī)效評(píng)估研究多聚焦高鐵站點(diǎn)運(yùn)營(yíng)后的LUCC以及區(qū)域差異狀況,缺乏對(duì)建設(shè)期、運(yùn)營(yíng)期等長(zhǎng)時(shí)間尺度LUCC時(shí)序異質(zhì)性的考察;而相關(guān)驅(qū)動(dòng)因素分析多關(guān)注驅(qū)動(dòng)力和驅(qū)動(dòng)路徑的探究,尚未考慮到不同因素尤其是政府和市場(chǎng)因素在高鐵站點(diǎn)周邊LUCC動(dòng)態(tài)演化中的差異化影響。此外,現(xiàn)有研究多圍繞京廣高鐵[15]、京滬高鐵[16]等發(fā)達(dá)地區(qū)的高鐵站點(diǎn)展開(kāi)研究,更容易受到所處地區(qū)高水平經(jīng)濟(jì)發(fā)展及區(qū)域高鐵網(wǎng)絡(luò)的混淆性影響,也缺乏對(duì)其他高鐵案例的關(guān)注。
本文以全球唯一的環(huán)島高鐵——海南環(huán)島高鐵(Hainan Roundabout Railway, HRR)為例,嘗試揭示高鐵站點(diǎn)周邊LUCC的時(shí)序異質(zhì)性,并剖析政府和市場(chǎng)因素在其中的作用。選擇該案例的主要原因在于,海南環(huán)島高鐵位于地理上相對(duì)獨(dú)立的海南島,受中國(guó)內(nèi)地高鐵網(wǎng)絡(luò)的影響較小,且海南島經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展相對(duì)欠發(fā)達(dá),全島LUCC并不十分顯著,更容易觀察到高鐵站點(diǎn)周邊LUCC及其動(dòng)態(tài)演化特征。具體地,本文梳理了高鐵站點(diǎn)周邊LUCC的驅(qū)動(dòng)機(jī)理,再對(duì)海南環(huán)島高鐵各站點(diǎn)周邊LUCC進(jìn)行時(shí)空動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),引入強(qiáng)度分析模型揭示高鐵站點(diǎn)周邊LUCC在不同時(shí)段的差異,并通過(guò)地理探測(cè)器剖析背后的主要驅(qū)動(dòng)因素,以期為高鐵站點(diǎn)周邊土地資源開(kāi)發(fā)時(shí)序安排與可持續(xù)利用提供決策支持。
1 高鐵站點(diǎn)周邊LUCC的驅(qū)動(dòng)機(jī)理分析
高鐵站點(diǎn)引發(fā)的周邊LUCC除了與高鐵站點(diǎn)自身屬性(自身因素)相關(guān)外,還受到高鐵站點(diǎn)所處外部環(huán)境(外部因素)的綜合影響(圖1),包括高鐵站點(diǎn)所處周邊自然環(huán)境、區(qū)位條件、地區(qū)政府投資意愿以及地區(qū)市場(chǎng)狀況等[4,17-20]。
首先,高鐵站點(diǎn)自身屬性會(huì)影響周邊LUCC的范圍與程度。高鐵站點(diǎn)的占地規(guī)模、到發(fā)車次等自身屬性直接決定了客流量的大小,匯集的人口、貨物、資金等要素越多,對(duì)外輻射影響與集聚效應(yīng)也越強(qiáng)[12],引致的LUCC也就越廣、越劇烈[12]。其次,高鐵站點(diǎn)所處自然環(huán)境制約著周邊LUCC的本底開(kāi)發(fā)條件[13],這是因?yàn)橥恋亻_(kāi)發(fā)建設(shè)的成本會(huì)隨著從山地到丘陵再到平原而不斷下降,土地開(kāi)發(fā)頻率也會(huì)逐步增強(qiáng)[21]。第三,高鐵站點(diǎn)所處區(qū)位條件影響著高鐵站點(diǎn)周邊土地潛在開(kāi)發(fā)價(jià)值[22]。區(qū)位條件越好的高鐵站點(diǎn),其周邊土地潛在開(kāi)發(fā)價(jià)值更高,更容易吸引政府或市場(chǎng)主體的投資建設(shè)[23]。第四,高鐵站點(diǎn)所處地區(qū)政府投資意愿影響著高鐵站點(diǎn)周邊土地開(kāi)發(fā)整體狀況。地方政府往往將高鐵站點(diǎn)視為重要的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn),并通過(guò)周邊配套基礎(chǔ)設(shè)施投入、高鐵新城規(guī)劃以及預(yù)開(kāi)發(fā)建設(shè)等,布局高鐵站點(diǎn)周邊整體開(kāi)發(fā)格局,并吸引市場(chǎng)主體積極介入[17,24-25],從而引發(fā)連鎖性的LUCC。最后,高鐵站點(diǎn)所處地區(qū)市場(chǎng)狀況限定了周邊用地需求的高低[26]。市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)活躍程度決定了整個(gè)城市建設(shè)用地需求的潛力與上限,在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)越活躍的地區(qū),高鐵站點(diǎn)周邊往往越容易成為各類市場(chǎng)主體競(jìng)相開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)區(qū)域[6,11]。
此外,從建設(shè)期到運(yùn)營(yíng)期,高鐵站點(diǎn)自身屬性及所處自然環(huán)境是相對(duì)靜態(tài)的,而所處區(qū)位條件、政府投資、市場(chǎng)狀況等則會(huì)隨時(shí)間變化。其中政府投資受到地方政府財(cái)政收入、地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r等因素的影響,往往具有目的性、計(jì)劃性以及周期性[27]。社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較好時(shí),地方政府財(cái)政收入增多,其投資額度得以提升,此時(shí),地方政府傾向于增加投資穩(wěn)住經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。而在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較差時(shí),地方政府則需發(fā)揮出其宏觀調(diào)控作用,加大投資建設(shè)以在短期內(nèi)提振經(jīng)濟(jì)發(fā)展[28]。市場(chǎng)狀況則受到政策干預(yù)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整以及地區(qū)間要素流動(dòng)等因素的影響[29],隨著時(shí)間的推移而不斷發(fā)展演變。不同時(shí)點(diǎn)政策干預(yù)帶來(lái)的資源傾斜為市場(chǎng)發(fā)展注入活力,促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。不同時(shí)期地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整通過(guò)作用于全要素生產(chǎn)率等對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生影響[30]。作為要素流動(dòng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的重要節(jié)點(diǎn),高鐵站點(diǎn)所處地區(qū)政府投資和市場(chǎng)狀況的動(dòng)態(tài)變化影響著其周邊社會(huì)經(jīng)濟(jì)以及開(kāi)發(fā)建設(shè)活動(dòng)強(qiáng)度變化,并可能導(dǎo)致高鐵站點(diǎn)周邊LUCC的時(shí)序異質(zhì)性。
2 數(shù)據(jù)與方法
2.1 海南環(huán)島高鐵概況
海南環(huán)島高鐵位于中國(guó)第二大島海南島,由海南東環(huán)高鐵與海南西環(huán)高鐵兩部分組成,全長(zhǎng)345 km,覆蓋全島沿海12個(gè)市縣,共24座站點(diǎn)①(圖2)。海南東環(huán)高鐵于2007年動(dòng)工建設(shè),2010年竣工運(yùn)營(yíng);海南西環(huán)高鐵于2012年動(dòng)工建設(shè),2015年竣工運(yùn)營(yíng)。海南環(huán)島高鐵既是海南島交通運(yùn)輸?shù)拇髣?dòng)脈,也是全島構(gòu)建“三小時(shí)經(jīng)濟(jì)生活圈”及加快自貿(mào)港建設(shè)的重要交通基礎(chǔ),對(duì)全島社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要推動(dòng)作用。
考慮到高鐵站點(diǎn)開(kāi)通對(duì)于城市用地?cái)U(kuò)張的影響一般有5年的時(shí)滯性[10],選擇24個(gè)高鐵站點(diǎn)建設(shè)前、后5年以及2020年作為研究時(shí)點(diǎn)。即海南東環(huán)高鐵各站點(diǎn)的研究時(shí)點(diǎn)為2005年、2010年、2015年與2020年,分別對(duì)應(yīng)海南東環(huán)高鐵建設(shè)期(2005—2010年)、運(yùn)營(yíng)前期(2010—2015年)、運(yùn)營(yíng)后期(2015—2020年)三個(gè)研究時(shí)段;海南西環(huán)高鐵各站點(diǎn)的研究時(shí)點(diǎn)為2010年、2015年與2020年,分別對(duì)應(yīng)海南西環(huán)高鐵建設(shè)期(2010—2015年)、運(yùn)營(yíng)前期(2015—2020年)兩個(gè)研究時(shí)段。同時(shí),鑒于高鐵站點(diǎn)對(duì)周邊LUCC的影響主要集中在4 km左右[3,31],以各站點(diǎn)邊界范圍為中心,向外生成4 km緩沖區(qū)作為各站點(diǎn)對(duì)應(yīng)的研究區(qū),即文中高鐵站點(diǎn)周邊地區(qū)的具體范圍界定。此外,由于海南東、西環(huán)高鐵站點(diǎn)建設(shè)運(yùn)營(yíng)時(shí)長(zhǎng)存在差異,后文將通過(guò)年均LUCC對(duì)兩高鐵線路中的站點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比分析。
2.2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及預(yù)處理
基礎(chǔ)數(shù)據(jù)涉及兩部分,一是土地利用/覆被數(shù)據(jù),主要指中國(guó)年度土地覆蓋數(shù)據(jù)集[32](annual China Land Cover Dataset, CLCD)。二是多源空間數(shù)據(jù),包括:(1)各高鐵站點(diǎn)到發(fā)車次、占地規(guī)模等統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù);(2)海南島30 m分辨率Landsat影像、DEM、道路路網(wǎng)數(shù)據(jù);(3)各高鐵站點(diǎn)所處市縣2010年、2015年、2020年相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù);(4)各高鐵站點(diǎn)所處市縣的旅游景點(diǎn)、海岸線、行政中心等POI數(shù)據(jù)。其中,CLCD數(shù)據(jù)來(lái)源于武漢大學(xué)黃昕教授研究團(tuán)隊(duì)[32];Landsat、DEM數(shù)據(jù)來(lái)源于美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局(USGS);道路路網(wǎng)數(shù)據(jù)來(lái)源于OpenStreetMap;統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)源于海南鐵路有限公司和海南省統(tǒng)計(jì)局;POI數(shù)據(jù)來(lái)源于百度地圖。
對(duì)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的預(yù)處理。首先,對(duì)相關(guān)影像進(jìn)行投影變換、幾何校正及數(shù)據(jù)融合等處理,并投影至同一空間坐標(biāo)系。其次,為簡(jiǎn)化研究,將CLCD數(shù)據(jù)重分類為耕地、林地、草地、水域、建設(shè)用地、未利用地,在此基礎(chǔ)上,采用隨機(jī)森林算法提取對(duì)應(yīng)年份Landsat影像的地物信息,并對(duì)高鐵站點(diǎn)周邊土地利用/覆被數(shù)據(jù)進(jìn)行修正;修正后的研究區(qū)土地利用/覆被數(shù)據(jù)精度在85%以上,總體上較為可信,能夠滿足本文精度要求。
2.3 強(qiáng)度分析
2.4.2 潛在驅(qū)動(dòng)因素
結(jié)合前文驅(qū)動(dòng)機(jī)理分析及相關(guān)研究成果[5,10-11,39],綜合考慮高鐵站點(diǎn)建成前后數(shù)據(jù)的連續(xù)性,從高鐵站點(diǎn)自身屬性以及高鐵站點(diǎn)所處自然環(huán)境、區(qū)位條件、政府投資、市場(chǎng)狀況5個(gè)方面選取12項(xiàng)潛在影響高鐵站點(diǎn)周邊LUCC的驅(qū)動(dòng)因素。
在高鐵站點(diǎn)自身屬性方面,選取站點(diǎn)到發(fā)車次X1、站點(diǎn)規(guī)模X2兩項(xiàng)指標(biāo)。一般而言,到發(fā)車次越多、占地規(guī)模越大的高鐵站點(diǎn),其匯集的人流、貨物越多,越容易引發(fā)高鐵站點(diǎn)周邊LUCC[19]。在高鐵站點(diǎn)所處自然環(huán)境方面,鑒于海南環(huán)島高鐵穿越地區(qū)地形地貌多樣,選擇高程X3、坡度X4兩項(xiàng)指標(biāo)。高鐵站點(diǎn)周邊地勢(shì)越為平坦,越有利于土地開(kāi)發(fā)建設(shè)。在高鐵站點(diǎn)所處區(qū)位條件方面,鑒于海南環(huán)島高鐵沿海岸帶鋪設(shè),且是連接城市與旅游景區(qū)的重要節(jié)點(diǎn),選擇到區(qū)域旅游景點(diǎn)距離X5、到海岸線距離X6、到市中心距離X7、站點(diǎn)周邊道路路網(wǎng)密度X84項(xiàng)指標(biāo)。在高鐵站點(diǎn)所處地區(qū)政府投資意愿方面,選擇固定資產(chǎn)投資額變化率X9、地方一般公共預(yù)算支出變化率X10兩項(xiàng)指標(biāo)。固定資產(chǎn)投資越高、公共預(yù)算支出越多,表明地方政府的基礎(chǔ)設(shè)施投入也就越高,越容易吸引市場(chǎng)主體參與土地開(kāi)發(fā)建設(shè)[17,40]。在高鐵站點(diǎn)所處地區(qū)市場(chǎng)狀況方面,選擇二三產(chǎn)業(yè)比重變化率X11、社會(huì)消費(fèi)品零售總額變化率X12兩項(xiàng)指標(biāo)。產(chǎn)業(yè)發(fā)展越好、社會(huì)消費(fèi)越高,說(shuō)明區(qū)域市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)越為活躍,整體用地需求也就相應(yīng)越高。與前述指標(biāo)不同的是,高鐵站點(diǎn)所處地區(qū)政府投資和市場(chǎng)狀況是動(dòng)態(tài)變化的,因而在指標(biāo)的選擇上采用該兩方面指標(biāo)在不同時(shí)段的變化率反映其動(dòng)態(tài)變化,該變化率是在對(duì)應(yīng)年份驅(qū)動(dòng)因素原始指標(biāo)值的基礎(chǔ)上測(cè)算而來(lái)。
特別地,本文采用市縣行政區(qū)域尺度的社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)反映站點(diǎn)所處政府投資和市場(chǎng)狀況,主要有以下幾點(diǎn)考慮。首先,對(duì)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展欠發(fā)達(dá)的海南島而言,海南環(huán)島高鐵各站點(diǎn)多是各市縣域范圍內(nèi)的重要經(jīng)濟(jì)節(jié)點(diǎn),通常也是政府及市場(chǎng)主體競(jìng)相開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)區(qū)域[4],其所處政府投資環(huán)境與市場(chǎng)狀況在很大程度上代表了市縣域整體水平。其次,市縣域范圍內(nèi)的政府投資及市場(chǎng)狀況基本一致,且難以細(xì)分到具體地塊尺度上。最后,現(xiàn)有研究在探究宏觀社會(huì)經(jīng)濟(jì)背景對(duì)于站點(diǎn)周邊LUCC的影響時(shí),也大多采用行政區(qū)域尺度的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行反映[5]。
3 結(jié)果與分析
3.1 高鐵站點(diǎn)周邊LUCC分析
2005—2020年,海南環(huán)島高鐵24個(gè)站點(diǎn)周邊LUCC較為明顯,且海南東、西環(huán)高鐵站點(diǎn)周邊LUCC存在一定差異。對(duì)于海南東環(huán)高鐵,研究期內(nèi)(2005—2020年)各高鐵站點(diǎn)周邊LUCC主要呈現(xiàn)建設(shè)用地?cái)U(kuò)張以及耕地、林地縮減的變化特征,且主要表現(xiàn)為耕地轉(zhuǎn)變?yōu)榱值睾徒ㄔO(shè)用地,以及林地轉(zhuǎn)變?yōu)楦兀ū?)。分時(shí)段看,建設(shè)期(2005—2010年)各高鐵站點(diǎn)周邊LUCC主要呈現(xiàn)為林地、建設(shè)用地增加以及耕地大幅減少,且主要地類轉(zhuǎn)變方向與研究期一致,其中林地、建設(shè)用地分別新增34.83 km2與12.70 km2,而耕地銳減49.39 km2。究其原因,海南東環(huán)高鐵站點(diǎn)規(guī)劃建設(shè)引發(fā)了政府和市場(chǎng)在站點(diǎn)周邊區(qū)域的開(kāi)發(fā)建設(shè)活動(dòng),加之大部分站點(diǎn)周邊存在著大量耕地,致使耕地被大量占用。運(yùn)營(yíng)前期(2010—2015年)各高鐵站點(diǎn)周邊LUCC主要呈現(xiàn)為耕地、建設(shè)用地增加以及林地減少,且主要地類轉(zhuǎn)變方向與研究期一致,其中耕地、建設(shè)用地分別增加20.86 km2與14.65 km2,林地減少35.35 km2。究其原因,海南東環(huán)高鐵站點(diǎn)開(kāi)通運(yùn)營(yíng)不僅帶來(lái)了高鐵站點(diǎn)周邊區(qū)域土地的開(kāi)發(fā)建設(shè),還帶來(lái)了人口的集聚以及由此產(chǎn)生的糧食需求,致使耕地開(kāi)墾占用林地。運(yùn)營(yíng)后期(2015—2020年)高鐵站點(diǎn)周邊LUCC主要變化特征與運(yùn)營(yíng)前期相同,但在數(shù)量變化上明顯減少,其中耕地、建設(shè)用地分別新增6.33 km2與9.35 km2,林地減少14.62 km2。究其原因,海南東環(huán)高鐵站點(diǎn)運(yùn)營(yíng)后期人口流動(dòng)及社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)減弱,由此引發(fā)耕地開(kāi)墾及建設(shè)活動(dòng)放緩。如萬(wàn)寧站在建設(shè)期內(nèi)減少了6.38 km2耕地,林地、建設(shè)用地則分別增加5.72 km2與0.63 km2;在運(yùn)營(yíng)前期,耕地、建設(shè)用地分別增加1.40 km2與1.22 km2,林地減少了2.67 km2;在運(yùn)營(yíng)后期,耕地、林地分別減少0.81 km2與0.02 km2,建設(shè)用地增加0.92 km2。
對(duì)于海南西環(huán)高鐵,研究期內(nèi)(2010—2020年)各高鐵站點(diǎn)周邊LUCC主要表現(xiàn)為耕地、建設(shè)用地大幅增加而林地大幅減少(表1)。分時(shí)段看,建設(shè)期(2010—2015年)各高鐵站點(diǎn)周邊LUCC主要變化特征與研究期相一致,其中耕地、建設(shè)用地分別新增23.97 km2與10.75 km2,而林地銳減33.69 km2,且主要表現(xiàn)為林地向耕地轉(zhuǎn)變以及耕地向林地和建設(shè)用地轉(zhuǎn)變。究其原因,海南西環(huán)高鐵所經(jīng)地區(qū)旅游資源豐富,且熱帶特色現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展?jié)摿^高,規(guī)劃建設(shè)時(shí)期高鐵站點(diǎn)周邊對(duì)于建設(shè)用地和耕地的用地需求較高。運(yùn)營(yíng)前期(2015—2020年)各高鐵站點(diǎn)周邊LUCC主要表現(xiàn)為小幅度的建設(shè)用地?cái)U(kuò)張與林地減少,而耕地變化較小,其中建設(shè)用地新增7.53 km2,而林地減少3.88 km2,且主要表現(xiàn)為林地與耕地之間的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)化以及耕地向建設(shè)用地的轉(zhuǎn)變。究其原因,相較于海南東環(huán)高鐵,海南西環(huán)高鐵所經(jīng)的海南島西部區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)緩慢,高鐵站點(diǎn)開(kāi)通運(yùn)營(yíng)所引發(fā)的土地開(kāi)發(fā)及建設(shè)活動(dòng)十分有限。如??谡驹诮ㄔO(shè)期內(nèi)的耕地、建設(shè)用地分別增加0.87 km2與2.43 km2,林地減少了2.50 km2;而在運(yùn)營(yíng)前期,耕地、林地分別減少0.16 km2與0.68 km2,建設(shè)用地增加1.38 km2。
總之,海南環(huán)島高鐵站點(diǎn)周邊LUCC主要表現(xiàn)為建設(shè)用地?cái)U(kuò)張、林地減少以及耕地動(dòng)態(tài)平衡,且呈現(xiàn)出林地轉(zhuǎn)變?yōu)楦匾约案剞D(zhuǎn)變?yōu)榻ㄔO(shè)用地的演變格局。但高鐵站點(diǎn)周邊LUCC的變化規(guī)模由建設(shè)期到運(yùn)營(yíng)期呈現(xiàn)出遞減的規(guī)律。
3.2 高鐵站點(diǎn)周邊LUCC強(qiáng)度的時(shí)序異質(zhì)性
強(qiáng)度分析結(jié)果顯示,海南環(huán)島高鐵中17個(gè)站點(diǎn)周邊LUCC在建設(shè)期內(nèi)的平均變化強(qiáng)度要高于整個(gè)研究期的平均變化強(qiáng)度(U),而運(yùn)營(yíng)期的平均變化強(qiáng)度則小于U(圖3)。這表明,高鐵站點(diǎn)在建設(shè)期內(nèi)所引發(fā)的周邊LUCC強(qiáng)度要高于運(yùn)營(yíng)期。其原因在于,海南環(huán)島高鐵建設(shè)的重要目的主要是帶動(dòng)城鎮(zhèn)發(fā)展、促進(jìn)旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展、滿足島內(nèi)居民和進(jìn)出島旅客不同層次的運(yùn)輸需求。前期高鐵站點(diǎn)建設(shè)會(huì)帶動(dòng)政府旅游產(chǎn)業(yè)以及特色產(chǎn)業(yè)等投資建設(shè),并引發(fā)房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)、商服用地開(kāi)發(fā)等市場(chǎng)投機(jī)行為,從而導(dǎo)致土地開(kāi)發(fā)活動(dòng)的增加以及快速的LUCC;而后期則因旅游產(chǎn)業(yè)具有季節(jié)性特點(diǎn),且游客旅游旺地主要集中在三亞、海口等知名景點(diǎn)所在地,加之海南島內(nèi)居民數(shù)量及出行需求有限,大部分高鐵站點(diǎn)運(yùn)營(yíng)體量相對(duì)較小,無(wú)法有效支持區(qū)域發(fā)展從而降低了市場(chǎng)預(yù)期,并導(dǎo)致土地開(kāi)發(fā)活動(dòng)及LUCC的放緩。需注意,??跂|站(E1)、美蘭機(jī)場(chǎng)站(E2)以及神洲站(E7)周邊LUCC在運(yùn)營(yíng)期的平均變化強(qiáng)度高于建設(shè)期,這是因?yàn)楹?跂|站靠近城市主城區(qū),高鐵站點(diǎn)建設(shè)后帶動(dòng)周邊城市快速發(fā)展且持續(xù)增強(qiáng);美蘭機(jī)場(chǎng)站則位于美蘭機(jī)場(chǎng)地下部分,受機(jī)場(chǎng)一、二期持續(xù)開(kāi)發(fā)建設(shè)帶動(dòng)了周邊不斷快速的LUCC;而神洲站周邊原有建設(shè)用地面積較少,站點(diǎn)建設(shè)所帶來(lái)的周邊建設(shè)用地面積變化對(duì)其LUCC影響顯著。
此外,海南東、西環(huán)高鐵中絕大部分站點(diǎn)周邊LUCC在建設(shè)期的變化面積占比更大,而在運(yùn)營(yíng)期有所下降,這與不同時(shí)期高鐵站點(diǎn)周邊LUCC平均變化強(qiáng)度的變化特征相一致,再次說(shuō)明海南環(huán)島高鐵站點(diǎn)在建設(shè)期所引發(fā)的LUCC強(qiáng)度要高于運(yùn)營(yíng)期。
3.3 高鐵站點(diǎn)周邊LUCC強(qiáng)度存在時(shí)序異質(zhì)性的驅(qū)動(dòng)因素分析
分別對(duì)海南東、西環(huán)高鐵站點(diǎn)周邊在不同時(shí)段的LUCC進(jìn)行因子探測(cè)分析。結(jié)果顯示,海南東、西環(huán)高鐵站點(diǎn)周邊LUCC所受驅(qū)動(dòng)因素存在時(shí)序異質(zhì)性(圖4)。對(duì)于海南東環(huán)高鐵站點(diǎn),高鐵站點(diǎn)周邊LUCC在建設(shè)期(2005—2010年)主要受所處地區(qū)政府投資及自然環(huán)境的影響。這主要是因?yàn)楦哞F站點(diǎn)周邊在建設(shè)期的開(kāi)發(fā)建設(shè)以政府投資的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)為主,而基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對(duì)于高程、坡度等自然環(huán)境條件的要求相對(duì)較高,且海南于2008年正式實(shí)施國(guó)際旅游島戰(zhàn)略,網(wǎng)絡(luò)、電網(wǎng)、供水等基礎(chǔ)設(shè)施易在高鐵站點(diǎn)周邊落地。運(yùn)營(yíng)前期(2010—2015年)與運(yùn)營(yíng)后期(2015—2020年)則主要受所處地區(qū)市場(chǎng)狀況及高鐵站點(diǎn)自身屬性的影響。這主要是因?yàn)樵诟哞F站點(diǎn)運(yùn)營(yíng)后,高鐵站點(diǎn)周邊人口流動(dòng)和要素集聚直接與其所處區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)狀況以及高鐵站點(diǎn)營(yíng)運(yùn)能力密切相關(guān)。相較于海南西環(huán)高鐵,海南東環(huán)高鐵所經(jīng)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高,人口和要素更易在作為運(yùn)輸節(jié)點(diǎn)的高鐵站點(diǎn)周邊集聚并引發(fā)商服等建設(shè)用地需求。相比于建設(shè)期,運(yùn)營(yíng)前期固定資產(chǎn)投資額變化率以及地方一般公共預(yù)算支出變化率的影響力(q值)分別降低了72.32%和86.80%;而運(yùn)營(yíng)后期二三產(chǎn)業(yè)比重變化率及社會(huì)消費(fèi)品零售總額變化率的影響力一直保持在較高水平。對(duì)于海南西環(huán)高鐵站點(diǎn),高鐵站點(diǎn)周邊LUCC在建設(shè)期(2010—2015年)主要受所處地區(qū)政府投資及區(qū)位條件的作用。這主要是因?yàn)橄噍^于海南東環(huán)高鐵,海南西環(huán)高鐵所經(jīng)地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低,為提高設(shè)施利用率,政府投資基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)更傾向布局于區(qū)位條件較好的高鐵站點(diǎn)周邊。而運(yùn)營(yíng)前期(2015—2020年)則主要受所處地區(qū)市場(chǎng)狀況及區(qū)位條件的影響。這主要是因?yàn)橥瑯邮苤朴谏鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的影響,海南西環(huán)高鐵開(kāi)通運(yùn)營(yíng)后,所處地區(qū)市場(chǎng)狀況和區(qū)位條件較好的高鐵站點(diǎn)更易吸引游客集聚以及當(dāng)?shù)鼐用癯鲂羞x擇,并引發(fā)住宅等建設(shè)用地需求提升。相比于建設(shè)期,運(yùn)營(yíng)期內(nèi)固定資產(chǎn)投資額變化率及地方一般公共預(yù)算支出變化率的影響力分別降低了97.55%和59.92%,而二三產(chǎn)業(yè)比重變化率及社會(huì)消費(fèi)品零售總額變化率的影響力分別提升了三倍和一倍。
簡(jiǎn)言之,建設(shè)期內(nèi)驅(qū)動(dòng)海南環(huán)島高鐵站點(diǎn)周邊LUCC的主導(dǎo)因素為所處地區(qū)政府投資;而運(yùn)營(yíng)期內(nèi)主導(dǎo)驅(qū)動(dòng)因素則轉(zhuǎn)變?yōu)樗幍貐^(qū)市場(chǎng)狀況。這表明高鐵站點(diǎn)周邊LUCC由前期政府投資驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)楹笃谑袌?chǎng)狀況驅(qū)動(dòng),這與前文高鐵站點(diǎn)周邊LUCC強(qiáng)度在不同時(shí)段存在差異的原因解釋相吻合。
4 討論
4.1 與發(fā)達(dá)地區(qū)高鐵站點(diǎn)周邊LUCC時(shí)序異質(zhì)性的比較分析
本文研究發(fā)現(xiàn)海南環(huán)島高鐵站點(diǎn)周邊LUCC強(qiáng)度存在“從建設(shè)期到運(yùn)營(yíng)期逐步下降”的時(shí)序異質(zhì)性特點(diǎn),表明海南環(huán)島高鐵站點(diǎn)周邊LUCC主要受前期政府投資驅(qū)動(dòng)較大使得強(qiáng)度較高,但運(yùn)營(yíng)后市場(chǎng)主體介入不足,使得LUCC強(qiáng)度相應(yīng)減弱。這與京滬、京廣高鐵站點(diǎn)周邊LUCC強(qiáng)度存在“建設(shè)期不明顯、運(yùn)營(yíng)前期較高、運(yùn)營(yíng)后期不斷減弱”的時(shí)序異質(zhì)性[16,41]有所不同,即發(fā)達(dá)地區(qū)高鐵站點(diǎn)周邊LUCC主要受后期市場(chǎng)主體推動(dòng)作用較大使得強(qiáng)度較高,而前期政府投資驅(qū)動(dòng)較弱,LUCC強(qiáng)度不高。
究其原因,對(duì)于海南環(huán)島高鐵站點(diǎn)而言,高鐵站點(diǎn)建設(shè)期間地方政府配套了基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),使得周邊LUCC強(qiáng)度較高,但由于海南島人口基數(shù)以及經(jīng)濟(jì)體量較小、市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)活力不足,加之地理上的相對(duì)封閉又隔絕了內(nèi)陸經(jīng)濟(jì)活動(dòng)及高鐵網(wǎng)絡(luò)對(duì)于島內(nèi)的輻射帶動(dòng)作用,使得全島較小而孤立的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體量無(wú)法有效帶動(dòng)運(yùn)營(yíng)期周邊大規(guī)模的土地開(kāi)發(fā)活動(dòng),導(dǎo)致LUCC強(qiáng)度減弱。對(duì)于以京滬高鐵、京廣高鐵為代表的發(fā)達(dá)地區(qū)高鐵站點(diǎn)而言,相比于高鐵站點(diǎn)建設(shè)期間地方政府的配套基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入,運(yùn)營(yíng)期市場(chǎng)因素引發(fā)的周邊LUCC強(qiáng)度相對(duì)更大,主要有兩點(diǎn)原因:一是諸類高鐵沿線地區(qū)經(jīng)濟(jì)體量大、活力高,高鐵站點(diǎn)自身能吸引更大規(guī)模的要素匯集和項(xiàng)目投資;二是內(nèi)陸高鐵之間形成了廣泛的高鐵網(wǎng)絡(luò),這有助于地區(qū)間產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移和升級(jí),并在高鐵網(wǎng)絡(luò)外溢性的作用下,引發(fā)站點(diǎn)周邊開(kāi)發(fā)建設(shè)活動(dòng)的聚集[41-42]。
4.2 政府投資或市場(chǎng)引致視角下高鐵站點(diǎn)未開(kāi)通運(yùn)營(yíng)的原因分析
高鐵站點(diǎn)周邊LUCC時(shí)序異質(zhì)性由地區(qū)政府投資和市場(chǎng)狀況在不同時(shí)段的作用結(jié)果有關(guān),而忽視政府投資和市場(chǎng)狀況的影響可能造成高鐵站點(diǎn)的閑置問(wèn)題,即高鐵站點(diǎn)雖然建成,但因政府前期配套設(shè)施投資不足等原因而并未真正開(kāi)通運(yùn)營(yíng)。截止目前,海南環(huán)島高鐵尚有位于儋州市的海頭站和萬(wàn)寧市的和樂(lè)站尚未開(kāi)通運(yùn)營(yíng),而兩站點(diǎn)分別在2015年和2010年就已建成。結(jié)合本文的發(fā)現(xiàn),分析兩站點(diǎn)遲遲未開(kāi)通運(yùn)營(yíng)主要有以下幾方面的原因。首先,高鐵站點(diǎn)建設(shè)期政府投資不足,配套基礎(chǔ)設(shè)施不完善,即使開(kāi)通運(yùn)營(yíng),也無(wú)法有效吸引市場(chǎng)主體在站點(diǎn)周邊進(jìn)行投資開(kāi)發(fā)建設(shè)活動(dòng),且兩站點(diǎn)所處位置較為偏僻,距離市中心較遠(yuǎn),如若缺少交通等基礎(chǔ)設(shè)施支撐,難以吸引足夠的客流量。比如,海頭站周邊尚未進(jìn)行有效的開(kāi)發(fā)建設(shè),缺少社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)于人口的聚集作用,且該站點(diǎn)所在的海頭鎮(zhèn)距離儋州市區(qū)長(zhǎng)達(dá)80 km。其次,兩市內(nèi)皆已分別開(kāi)通了兩個(gè)高鐵站點(diǎn),不僅會(huì)對(duì)區(qū)域客流量產(chǎn)生分流作用,使得開(kāi)通運(yùn)營(yíng)后的預(yù)期客流量不足,還會(huì)導(dǎo)致地方政府配套基礎(chǔ)設(shè)施投入的負(fù)擔(dān)過(guò)重。比如,和樂(lè)站所在的萬(wàn)寧市已開(kāi)通萬(wàn)寧站和神州站。
5 結(jié)論與啟示
本文梳理了高鐵站點(diǎn)周邊LUCC的驅(qū)動(dòng)機(jī)理,將其運(yùn)用于海南環(huán)島高鐵站點(diǎn)研究中,識(shí)別了高鐵站點(diǎn)周邊LUCC的時(shí)序異質(zhì)性特點(diǎn),并揭示了背后的驅(qū)動(dòng)因素與原因。研究發(fā)現(xiàn):(1)研究期內(nèi)海南環(huán)島高鐵各站點(diǎn)周邊LUCC主要表現(xiàn)為建設(shè)用地?cái)U(kuò)張、林地減少和耕地動(dòng)態(tài)平衡,且呈現(xiàn)出林地轉(zhuǎn)變?yōu)楦匾约案剞D(zhuǎn)變?yōu)榻ㄔO(shè)用地的演變格局。(2)從建設(shè)期到運(yùn)營(yíng)期,海南環(huán)島高鐵各站點(diǎn)周邊LUCC的規(guī)模在不斷減少,其強(qiáng)度也在不斷下降,表現(xiàn)出時(shí)序異質(zhì)性的特點(diǎn)。(3)海南環(huán)島高鐵各站點(diǎn)周邊LUCC時(shí)序異質(zhì)性主要與政府和市場(chǎng)兩種因素在不同時(shí)段的作用結(jié)果有關(guān)。在建設(shè)期主要受所處地區(qū)政府投資的影響,因地方政府前期投資、配套基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及相應(yīng)土地投機(jī)行為而引發(fā)高鐵站點(diǎn)周邊快速的LUCC,而運(yùn)營(yíng)期則主要受所處地區(qū)市場(chǎng)狀況的影響,但因海南環(huán)島高鐵站點(diǎn)運(yùn)營(yíng)未對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)明顯助推作用,無(wú)法有效吸引市場(chǎng)主體參與周邊土地開(kāi)發(fā)建設(shè),導(dǎo)致高鐵站點(diǎn)周邊LUCC強(qiáng)度出現(xiàn)下降。
為實(shí)現(xiàn)高鐵站點(diǎn)周邊區(qū)域土地資源合理開(kāi)發(fā)利用與保護(hù),結(jié)合上述研究發(fā)現(xiàn)提出以下建議。一是在高鐵站點(diǎn)建設(shè)期動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)周邊LUCC和生態(tài)環(huán)境變化以及時(shí)開(kāi)展生態(tài)環(huán)境的預(yù)保護(hù)措施,減少建設(shè)期高強(qiáng)度LUCC對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境的影響;二是統(tǒng)籌好高鐵站點(diǎn)周邊區(qū)域土地開(kāi)發(fā)時(shí)序安排。在建設(shè)期,地方政府應(yīng)根據(jù)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況合理安排和引導(dǎo)站點(diǎn)周邊區(qū)域預(yù)投資建設(shè)開(kāi)發(fā)規(guī)模,防止站點(diǎn)運(yùn)營(yíng)后因人口流動(dòng)等社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)較小所造成高鐵站點(diǎn)及周邊土地的低效利用。在運(yùn)營(yíng)期,地方政府應(yīng)為站點(diǎn)周邊市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)以及產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)I造良好的政策環(huán)境并提供配套基礎(chǔ)設(shè)施支持,吸引站點(diǎn)周邊人口和要素流動(dòng),充分發(fā)揮出市場(chǎng)在高鐵站點(diǎn)運(yùn)營(yíng)期對(duì)土地開(kāi)發(fā)利用的主導(dǎo)作用,拉動(dòng)地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
誠(chéng)然,本文也存在一定不足。海南環(huán)島高鐵及其所處的海南島具有特殊性,本文揭示的高鐵站點(diǎn)周邊LUCC的時(shí)序異質(zhì)性特點(diǎn)是否同樣存在于其他高鐵中,需具體案例具體分析。同時(shí),由于不同地區(qū)的政府投資與市場(chǎng)狀況存在明顯差異,比如我國(guó)東部地區(qū)以市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)為主導(dǎo),而西部地區(qū)則以政府投資為主導(dǎo),高鐵站點(diǎn)周邊LUCC的時(shí)序異質(zhì)性受到何種因素的主導(dǎo)影響也可能存在地域差異,值得后續(xù)進(jìn)一步關(guān)注。
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Causes and Temporal Heterogeneity of Land Use/Land Cover Changes Around High-speed Railway Stations: A Case Study of Hainan Roundabout Railway
XIONG Changsheng, TIAN Yu, LUAN Qiaolin
(School of Public Administration, Hainan University, Haikou 570100, China)
Abstract: The purposes of this study are to figure out the temporal evolution patterns of Land Use/Land Cover Changes(LUCC) around high-speed railway (HSR) stations and to explore the influence of government and market forces, to provide the theoretical basis for rational allocation of land resources and sustainable development. The research methods include buffer analysis, intensity analysis and Geodetector. The results show that: 1) from 2005 to 2020, LUCC in areas around Hainan Roundabout Railway (HRR) stations were primarily caused by the expansion of construction land, reduction of forestland, and dynamic balance of cropland. 2) The scales and intensities of LUCC in areas around HRR stations during the station construction period were greater than those scales and intensities during the station operation period. 3) During the station construction period, LUCC in areas around HRR stations were mainly influenced by the government investment in the regions, while during the station operation period, LUCC were mainly influenced by the local market conditions. In conclusion, government investment and market conditions are two primary causes of the temporal heterogeneity of LUCC in areas around HRR stations, which should be coordinated in land resources development around HSR stations in different periods to achieve sustainable development.
Key words: high-speed railway station; land use/land cover; intensity analysis; Hainan Roundabout Railway
(本文責(zé)編:張冰松)
①海南環(huán)島高鐵全線實(shí)際共設(shè)有26座站點(diǎn),截至2020年,和樂(lè)站與海頭站暫未開(kāi)通運(yùn)營(yíng),故本文暫未考慮兩站點(diǎn)。