湖南省“3+5”城市群土地利用け浠及驅(qū)動力分析

覃事婭

摘要：根據(jù)土地詳查數(shù)據(jù)及相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料，采用統(tǒng)計(jì)和典型相關(guān)分析法分析了湖南省“3+5”城市群近17年來土地利用變化及驅(qū)動因子。結(jié)果表明：近17年來湖南省“3+5”城市群耕地、園地、未利用地?cái)?shù)量持續(xù)減少，建設(shè)用地（包括居民點(diǎn)及工礦用地、交通用地和水利設(shè)施用地）快速增加，林地呈增加趨勢，牧草地略微減少。湖南省“3+5”城市群耕地?cái)?shù)量的變化與城市化率呈顯著負(fù)相關(guān)，未利用地的數(shù)量變化與經(jīng)濟(jì)發(fā)展強(qiáng)度呈顯著負(fù)相關(guān)，建設(shè)用地?cái)?shù)量的變化與固定資產(chǎn)投資額呈顯著正相關(guān)。該結(jié)果可為土地利用變化預(yù)測和土地資源的可持續(xù)利用提供了重要依據(jù)。

關(guān)鍵詞：土地利用變化；驅(qū)動力；“3+5”城市群；湖南省

土地利用變化是目前全球變化研究的熱點(diǎn)和前沿問題。湖南省“3+5”城市群的土地利用類型及結(jié)構(gòu)在不斷發(fā)生變化，如何實(shí)現(xiàn)“3+5”城市群土地資源的可持續(xù)利用及其與人口、社會、環(huán)境的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展，成為理論界和實(shí)際土地管理工作中的一個(gè)重要議題。

鑒于目前針對湖南省“3+5”城市群土地利用方面的研究還很少[1-6]，分析該城市群的土地利用變化情況及其驅(qū)動因素，為未來城市群土地利用規(guī)劃的編制、土地利用結(jié)構(gòu)的優(yōu)化及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整提供理論支撐。

一、研究區(qū)概況

1、研究范圍

湖南省“3+5”城市群中的3是指長沙、株洲、湘潭3個(gè)中心城市，5是指岳陽、常德、益陽、婁底和衡陽5個(gè)周邊城市，如圖1所示。該城市群位于湖南省東北部，位于京廣經(jīng)濟(jì)帶、泛珠江三角經(jīng)濟(jì)區(qū)、長江經(jīng)濟(jì)帶的結(jié)合部，于2007年與武漢城市圈一起加入全國“兩型社會”綜合規(guī)劃配套改革試驗(yàn)區(qū)。該城市群土地總面積97065萬hm2，2012年末總?cè)丝?29708萬人。2012年末GDP為179892億元，其中一二三產(chǎn)業(yè)比值為137：50：293。

圖1 湖南省“3+5”城市群區(qū)域范圍圖

2、研究區(qū)土地利用現(xiàn)狀

2012年末，湖南省“3+5”城市群土地總面積97065萬hm2，約占全省面積的 4583%，其中農(nóng)用地76501萬hm2，占城市群土地總面積的79%，建設(shè)用地9071萬hm2，占9%，未利用地11334萬hm2，占12%，2012年末土地利用結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀如表1。

表1 湖南省“3+5”城市群2012年土地利用現(xiàn)狀表

類型

農(nóng)用地

小計(jì)耕地園地林地牧草地其他農(nóng)用地

面積（km2）76501072219017244128425687613668916417

占比（%）788622872524388

014945

類型

建設(shè)用地未利用土地

小計(jì)居民點(diǎn)及工礦用地交通用地水利設(shè)施用地小計(jì)未利用地其他土地

面積（km2）91707672287964332

1298651133438461717671721

占比（%）9457450661341168

476692

二、湖南省“3+5”城市群土地利用變化分析

1、“3+5”城市群土地利用結(jié)構(gòu)變化分析

與1996年相比，2012年湖南省“3+5”城市群的土地利用類型發(fā)生了巨大變化（見表2），總的來說就是未利用地和農(nóng)用地面積大量減少，建設(shè)用地面積快速增加。

表2 湖南省“3+5”城市群1996年與2012年土地利用結(jié)構(gòu)變化情況表

土地利用類型

1996年2012年增減量

面積（km2）比例（%）面積（km2）比例

（%）面積（km2）百分比（%）

耕地2290486225522190172287-71469-312

園地

267675

264

244128

252

-23547

-880

林地

4207866

4143

4256876

4388

49010

116

牧草地

14814

015

13668

014

-1145

-773

其他農(nóng)用地

1002096

987

916417

945

-85679

-855

居民點(diǎn)及工礦用地673363663722879

74549516735

交通用地4662904664332

066177033797

水利設(shè)施用地86989086129865

134428764929

未利用地843789831461717

476-382072-4528

其他土地721769711671721692

-50048-693

由上表可以看出：（1）未利用地面積減少最多，17年來共減少了382072平方千米，減幅達(dá)4528%；（2）農(nóng)用地面積急劇減少，共減少了18184平方千米，除林地略有增加外，耕地、其它農(nóng)用地、園地和牧草地均有不同程度的減少；（3）在農(nóng)用地及未利用地快速減少的同時(shí)，建設(shè)用地飛速增加，共增加了110095平方千米，其中水利設(shè)施用地增加最快，其次為交通用地和居民點(diǎn)及工礦用地。

2、土地利用程度分析

為了定量分析土地利用的廣度、強(qiáng)度和深度，本文運(yùn)用土地利用綜合指數(shù)來反映土地利用程度，計(jì)算公式如下：

LUD=100×∑ni-1AiCi

其中，LUD為某單元的土地利用程度綜合指數(shù)；Ai 為該單元第i 級土地利用程度分級指數(shù)（見表3[7]）；Ci 為該單元第i 級土地利用程度的面積百分比；LUD的取值為[100，400]上的連續(xù)函數(shù)[8]。

表3 土地利用程度分級標(biāo)準(zhǔn)表

土地利用級未利用級林、草、水用地級

農(nóng)業(yè)用地級城鎮(zhèn)聚落用地級

土地利用類型

未利用土地、

難以利用土地

林地、草地、水面

耕地、園地、人工草地

城鎮(zhèn)、農(nóng)村居民點(diǎn)、工礦用地、交通用地

分級指數(shù)1234

表4 湖南省“3+5”城市群土地利用綜合指數(shù)表

年份土地利用程度綜合指標(biāo)數(shù)

199626821

199726845

199826854

199926914

200026992

200127034

200227113

200327204

200427351

200527549

200627792

200728053200828117

200928294

201028353

201128407

201228498

由上表可以看出：（1）由于城市群對土地利用的強(qiáng)度在全省范圍較高，所以其土地利用綜合指數(shù)都較高；（2）從1996年到2012年土地利用綜合指標(biāo)數(shù)總的趨勢是逐漸上升的，這說明“3+5”城市群的土地利用程度逐漸加強(qiáng)；（3）2004年以前土地利用程度變化緩慢，但隨著 “3+5”城市群規(guī)劃的出臺及實(shí)施，區(qū)域土地利用程度從2004年開始顯著提高，但自2007年開始政府的輪番房地產(chǎn)宏觀調(diào)控政策的實(shí)施，區(qū)域土地利用變化速度開始減緩。

三、湖南省“3+5”城市群土地利用變化驅(qū)動力分析

1、研究方法

典型相關(guān)分析是利用綜合變量對之間的相關(guān)關(guān)系來反映兩組指標(biāo)之間的整體相關(guān)性的多元統(tǒng)計(jì)分析方法。它將兩組內(nèi)較多的變量壓縮到少數(shù)幾個(gè)典型變量，并通過變量間相關(guān)系數(shù)來綜合描述兩組變量間的關(guān)系，分析中以其中一組變量作為目標(biāo)變量Y，另一組作為解釋變量X。本文運(yùn)用典型相關(guān)分析法對湖南省“3+5”城市群土地利用變化的驅(qū)動力進(jìn)行分析。

分析中選取1996-2012年湖南省8個(gè)城市的土地利用類型的變化量為目標(biāo)變量，選取1996-2012年湖南省8個(gè)城市的社會經(jīng)濟(jì)因子和自然氣候因子的變化量作為解釋變量。數(shù)據(jù)經(jīng)歸一化處理后，利用SPSS 進(jìn)行組內(nèi)變量間多重共線性分析，去除了園地、林地、牧草地、水域，最后選取耕地、建設(shè)用地和未利用地3個(gè)土地利用類型的變化量為目標(biāo)變量，選取15個(gè)社會經(jīng)濟(jì)因子和5個(gè)自然氣候因子的變化量為解釋變量進(jìn)行典型相關(guān)分析，其結(jié)果見下表（表5和表6）。

表5 目標(biāo)變量相關(guān)系數(shù)表

目標(biāo)變量耕地（Y1）園地（Y2）

林地（Y3）牧草地（Y4）建設(shè)用地（Y5）

未利用地（Y6）

相關(guān)系數(shù)0975032305230543

08540821

表6 湖南省“3+5”城市群土地利用典型變量載荷表

變量名稱典型載荷

典型變量Y1典型變量Y5典型變量Y6

因變量組Y—土地利用類型

Y1耕地-09120080-0372

Y2園地-0061-0471-0162

Y3林地-00560423-0075

Y4牧草地0332-0090213

Y5建設(shè)用地012307370413

Y6未利用地-0142-0261-0604

自變量組X—社會經(jīng)濟(jì)因素

X1年末總?cè)丝?4140321-0131

X2固定資產(chǎn)投資02010747-0123

X3區(qū)內(nèi)生產(chǎn)總值001201370461

X4財(cái)政總收入032500710281

X5農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值-07410060-0215

X6林業(yè)總產(chǎn)值-0496-0332-0041

X7牧業(yè)總產(chǎn)值-048203370065

X8漁業(yè)總產(chǎn)值04070071-0121

X9工業(yè)總產(chǎn)值014800750451

X10第一產(chǎn)業(yè)增加值-04870261-0179

X11第二產(chǎn)業(yè)增加值030100310461

X12第三產(chǎn)業(yè)增加值030202110089

X13糧食總產(chǎn)量-0812-0151-0463

X14經(jīng)濟(jì)密度-0209-03690775

X15城市化率-08230481-0168

自變量組X—自然氣候因素

X16平均氣溫027503120166

X17極端最低溫度-02420295-0051

X18極端最高溫度0299-02610241

X19日照時(shí)數(shù)-0009-008-0101

X20降水量-0228-0132-0321

2、研究結(jié)果與分析

通過檢驗(yàn)，由表4可知只有變量1、變量5、變量6是有效的，所以只對耕地、建設(shè)用地和未利用地這三個(gè)典型變量進(jìn)行分析。

（1）第一個(gè)典型變量將耕地的變化量與其它土地利用類型的變化量區(qū)分開來，典型載荷為-0912，與之對應(yīng)的解釋變量為城市化率-0823、糧食總產(chǎn)量-0812和農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值-0741，這些數(shù)據(jù)表明：城市化率是影響耕地?cái)?shù)量變化的關(guān)鍵因素，同時(shí)耕地的減少受影響最大的是糧食總產(chǎn)量和農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值；在1996-2012年的時(shí)段內(nèi)，“3+5”城市群區(qū)域耕地?cái)?shù)量的變化與城市化率呈反相關(guān)，城市化水平越高，耕地減少得越快；而耕地的變化與糧食總產(chǎn)量和農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的變化是一致的，耕地減少越多，糧食總產(chǎn)量和農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值減少得越快。

（2）第五個(gè)典型變量將建設(shè)用地的變化量與其它土地利用類型的變化量區(qū)分開來，典型載荷為0737，與之對應(yīng)的解釋變量為固定資產(chǎn)投資0747?？梢钥闯?996-2012年間“3+5”城市群建設(shè)用地的增長與固定資產(chǎn)投資的變化成呈相關(guān)，固定資產(chǎn)投資愈多，建設(shè)用地的擴(kuò)張速度愈快。

（3）第六個(gè)典型變量將未利用地的變化量與其它土地利用類型的變化量區(qū)分開來，典型載荷為-0604，與之對應(yīng)的解釋變量為經(jīng)濟(jì)密度0775。數(shù)據(jù)表明，1996-2012年間“3+5”城市群經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展開發(fā)了大量的未利用地。

（4）從表中可以大致看出，像平均氣溫、降水量、日照時(shí)數(shù)等自然氣候指標(biāo)在這17年里對土地利用變化的影響還不是很明顯，可能需要更長的時(shí)間段才能顯現(xiàn)出來，因此，總的來說影響因變量的主要是相關(guān)的社會經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

四、結(jié)論

通過研究得出以下結(jié)論：隨著城市群的快速發(fā)展，農(nóng)用地?cái)?shù)量日益減少，建設(shè)用地快速增加。隨著城市群土地利用強(qiáng)度的加強(qiáng)，其土地利用程度也逐漸提高。影響土地利用變化的主要是社會經(jīng)濟(jì)因子：耕地?cái)?shù)量變化的主要驅(qū)動力是城市化率，建設(shè)用地?cái)?shù)量變化的主要驅(qū)動力為固定資產(chǎn)投資額，未利用地?cái)?shù)量變化的主要驅(qū)動力為經(jīng)濟(jì)密度。

注釋：

① 文中數(shù)據(jù)來源于湖南省和長、株、潭以及常德、岳陽、益陽、衡陽、婁底等省、市1997-2013年的統(tǒng)計(jì)年鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1] Chen L，Wang J，F(xiàn)u B，etalLand use change in a small athmen to fnorther Loess Plateau，China[J]Agriculture，Ecosystem and Environment，2001，86（2）：163-172

[2] Wuxiao YAN，Study on the Spatial Pattern Changes of Land Use Based on Fractal Dimensions in Tianjin New Coastal Area[J]Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Resesrch CAS，2011 ：14-16

[3] 宋小青，陳建宇長株潭形成的城市群區(qū)域土地利用變化研究[J]國土資源科技管理，2007，（5）：12-17

[4] 周躍云，趙先超，張旺（等）湖南省“3 +5”城市群土地集約利用評價(jià)研究[J]湖南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2010（6）：1-2

[5] 沈彥，許聯(lián)芳快速城市化地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)對土地利用變化的響應(yīng)——以長株潭形成的城市群為例[J]云南地理環(huán)境研究，2010，（2）：14-15

[6] 胡光偉，毛德華，許瀅（等）湖南省“3 +5”城市群土地綜合承載力評價(jià)與提升對策[J]湖南師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào)，2012，35（5）：90-94

[7] 閆艷1988-2008年鄭州市土地利用變化及其驅(qū)動力分析[D]鄭州：河南大學(xué)，2009

[8] 張?zhí)m大城市郊區(qū)城市化綜合水平與土地利用結(jié)構(gòu)格局演變的關(guān)系研究[D]成都：四川大學(xué)，2006

項(xiàng)目基金：湖南省社科基金項(xiàng)目“湖南省‘3+5新型城市群建設(shè)過程中的土地資源利用及其結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究”（項(xiàng)目編號：12JD01）階段研究成果之一。