陜西省縣域土地利用多功能性時(shí)空分異及影響因素研究*

王嘉妮，陳 ?！?，史琴琴，劉 迪，梁小英

(1.西北大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院，陜西西安 710127； 2.陜西省地表系統(tǒng)與環(huán)境承載力重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,西安 710127)

0 引言

隨著土地系統(tǒng)概念的進(jìn)一步深化，學(xué)者們認(rèn)識(shí)到土地利用/覆蓋變化(LUCC)已不能完整理解土地系統(tǒng)變化，而通過土地利用多功能性研究來加深對(duì)土地利用可持續(xù)發(fā)展的認(rèn)識(shí)已成為學(xué)者們的共識(shí)[1-5]。除具有傳統(tǒng)的生產(chǎn)功能外，土地利用多功能性兼具社會(huì)、經(jīng)濟(jì)及生態(tài)等多種衍生功能[6-9]，開展土地利用多功能性的研究對(duì)于土地可持續(xù)利用意義重大[10-11]。

近年來，由于土地可持續(xù)發(fā)展研究的深入，土地利用多功能性研究得到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注[12]?；诳沙掷m(xù)發(fā)展的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)三維角度，選取典型指標(biāo)建立土地利用多功能性指標(biāo)體系已得到諸多學(xué)者認(rèn)可[13-16]，且結(jié)合研究區(qū)實(shí)際情況選擇特定指標(biāo)已成為很多學(xué)者的共識(shí)[6-8]。當(dāng)前，現(xiàn)有研究中土地利用多功能性時(shí)空分異較側(cè)重時(shí)間尺度，空間差異化分析較少，特別是土地利用多功能性時(shí)空分異研究多以市域[13-14]、省域[6-7]、國家[17]為評(píng)價(jià)單元，而基于縣域尺度的土地利用多功能性時(shí)空分異研究還不多見。目前，土地利用多功能性影響因素研究多基于空間計(jì)量模型[19]、改進(jìn)突變級(jí)數(shù)法[13]、灰色關(guān)聯(lián)度模型[20]等數(shù)學(xué)模型法，此類方法受數(shù)據(jù)自身的影響使得到的結(jié)果具有相對(duì)性[18]。地理探測(cè)器是一種新型空間分析模型，用以探測(cè)某地理屬性與其解釋因子之間的關(guān)系，該方法的優(yōu)勢(shì)在于沒有過多的假設(shè)條件，可以區(qū)別于傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)分析方法處理類別變量，并在地理學(xué)研究中逐漸受到關(guān)注[21-24]。

鑒于此，文章以土地利用多功能性區(qū)域差異及演變具有代表性和典型性的陜西省為例，在構(gòu)建土地利用多功能性指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，采用均值法與熵權(quán)法對(duì)2000—2015年研究區(qū)土地利用多功能性進(jìn)行評(píng)價(jià)； 以縣域?yàn)樵u(píng)價(jià)單元，探討土地利用單項(xiàng)和綜合功能的時(shí)空分異，并結(jié)合地理探測(cè)器模型分析土地利用多功能性的影響因素，以期為陜西省土地利用可持續(xù)發(fā)展提供理論參考和實(shí)踐支持。

1 研究區(qū)與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

陜西省處于西北內(nèi)陸腹地，土地面積達(dá)20.58萬km2，從北向南形成3個(gè)各具特色的自然區(qū)：陜北黃土高原、關(guān)中平原和陜南秦巴山地，地勢(shì)起伏大，地貌類型多，具有了土地利用多功能性發(fā)展的優(yōu)勢(shì)條件。2000年以來，陜西省受退耕還林政策影響深遠(yuǎn)。截止2015年，全省耕地面積減少80.8萬hm2，林地面積增加157.7萬hm2，森林覆蓋率增加了18.96%，其退耕還林位居全國前列，土地覆被的劇烈變化引起土地功能的改變。同時(shí)，陜西省主體功能區(qū)規(guī)劃的實(shí)施也為土地利用功能調(diào)整和優(yōu)化帶來前所未有的機(jī)遇，為陜西省土地利用多功能性時(shí)空分異和影響因素研究提供了良好的研究平臺(tái)。

1.2 數(shù)據(jù)來源

該文數(shù)據(jù)選自省域、縣域統(tǒng)計(jì)年鑒、統(tǒng)計(jì)公報(bào)或數(shù)據(jù)庫。其中，城鄉(xiāng)居民收入平衡指數(shù)、萬人擁有衛(wèi)生機(jī)構(gòu)床位數(shù)、農(nóng)民人均純收入、人口密度、人均糧食擁有量、土地墾殖率、地均全社會(huì)固定投資總額、經(jīng)濟(jì)密度、二三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值、人均耕地面積等數(shù)據(jù)主要來自《陜西省區(qū)域統(tǒng)計(jì)年鑒》(2015年)、《陜西省統(tǒng)計(jì)年鑒》(2000—2016年)、《中國國家知識(shí)基礎(chǔ)設(shè)施》數(shù)據(jù)庫； 農(nóng)業(yè)從業(yè)人員、植被覆蓋率、封山育林總面積等數(shù)據(jù)主要來自《中國縣域統(tǒng)計(jì)年鑒》(2000—2016年)、《中國林業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》(2000—2016年)； 針對(duì)個(gè)別年份缺失數(shù)據(jù)則通過統(tǒng)計(jì)公報(bào)查找或按照年均增長率推算整理獲取。

表1 陜西省土地利用多功能性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

目標(biāo)層準(zhǔn)則層(權(quán)重)指標(biāo)層指標(biāo)權(quán)重指標(biāo)屬性土地利用功能社會(huì)功能U1(0.333)農(nóng)業(yè)從業(yè)人員X10.200+城鄉(xiāng)居民收入平衡指數(shù)X20.204+萬人擁有衛(wèi)生機(jī)構(gòu)床位數(shù)X30.194+農(nóng)民人均純收入X40.197+人口密度X50.205-經(jīng)濟(jì)功能U2(0.333)人均糧食擁有量X60.227+土地墾殖率X70.222+地均全社會(huì)固定投資總額X80.163+經(jīng)濟(jì)密度X90.163+二、三產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)X100.225+生態(tài)功能U3(0.333)植被覆蓋率X110.268+人均耕地面積X120.272+封山育林總面積X130.461+

2 研究方法

2.1 土地利用功能類型及指標(biāo)選取

基于可持續(xù)發(fā)展視角，從經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與生態(tài)維度，按照科學(xué)性、代表性及數(shù)據(jù)的可獲得性原則選取13個(gè)指標(biāo)構(gòu)建土地利用多功能性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(表1)。其中，社會(huì)功能的健康發(fā)展能夠滿足人們對(duì)土地利用最基本的需求，為了能夠綜合反映區(qū)域土地資源對(duì)社會(huì)功能的影響，選取農(nóng)業(yè)從業(yè)人員、城鄉(xiāng)居民收入平衡指數(shù)、萬人擁有衛(wèi)生機(jī)構(gòu)床位數(shù)、農(nóng)村居民人均純收入、人口密度等指標(biāo)表征土地利用的社會(huì)功能； 經(jīng)濟(jì)功能指土地利用活動(dòng)中所產(chǎn)生的直接或間接經(jīng)濟(jì)價(jià)值，考慮指標(biāo)的典型性及地域的特殊性，選取人均糧食擁有量、土地墾殖率、地均全社會(huì)固定投資總額、經(jīng)濟(jì)密度、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等指標(biāo)反映土地利用效益和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度； 生態(tài)功能的良性發(fā)展是土地可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，陜西省作為全國最大的退耕還林區(qū)，10多年來生態(tài)環(huán)境改善明顯，其森林覆蓋率、人均耕地面積、封山育林總面積等變化最為劇烈，這些指標(biāo)能夠有效體現(xiàn)該區(qū)域的生態(tài)效應(yīng)。

2.2 區(qū)域土地利用多功能性評(píng)價(jià)方法

首先，該文采用均值法確定準(zhǔn)則層權(quán)重，熵權(quán)法確定指標(biāo)層權(quán)重； 其次，參考學(xué)者杜國明[7]的研究，并根據(jù)陜西省土地利用實(shí)際情況確定各指標(biāo)閾值，并對(duì)其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理； 最后，基于土地利用多功能性評(píng)價(jià)方法測(cè)算土地利用功能值以此表征土地利用功能水平，D值越大，表示土地利用功能程度越高。公式為：

(1)

D=∑W0D′

(2)

式(2)中，D表示土地利用總功能值；W0表示目標(biāo)層權(quán)重；D′表示土地利用各功能值。

2.3 區(qū)域土地利用多功能性動(dòng)態(tài)變化測(cè)算方法

功能變化動(dòng)態(tài)度表征某一時(shí)期內(nèi)土地利用功能的相對(duì)變化程度，依托于d值將功能變化進(jìn)行分類，d>20%為快速提高； 0

(3)

式(3)中，d為功能變化動(dòng)態(tài)度；Ft+1及Ft分別表示t+1及t時(shí)期某土地利用功能值。

功能標(biāo)準(zhǔn)差(σ)表征土地利用多功能間的協(xié)調(diào)性，σ越小，土地利用多功能協(xié)調(diào)性越高[6]。計(jì)算為：

(4)

式(4)中，σ為功能標(biāo)準(zhǔn)差，F(xiàn)為功能值，N為功能數(shù)。

功能變化優(yōu)勢(shì)度(L)表征某時(shí)段內(nèi)土地利用功能變化差異性。L最大值為1，L越大，期間土地利用多功能性變化差異越大，土地利用越趨于單一化[6]。公式為：

(5)

式(5)中，L為功能變化優(yōu)勢(shì)度； |d|max為動(dòng)態(tài)度絕對(duì)數(shù)最大值； |d|為動(dòng)態(tài)度絕對(duì)值之和。

2.4 地理探測(cè)器

該文借助地理探測(cè)器中因子探測(cè)和交互探測(cè)揭示土地利用多功能性變化的影響因素。其中，交互探測(cè)用來判定土地利用單項(xiàng)功能對(duì)總功能是起獨(dú)立作用還是交互作用； 因子解釋力[24](Power of Determinant，PD)主要測(cè)度各單項(xiàng)功能對(duì)總功能的解釋力程度，計(jì)算公式為：

(6)

3 結(jié)果與分析

3.1 土地利用多功能性時(shí)空分異分析

基于熵權(quán)法測(cè)算的指標(biāo)層權(quán)重及均值法確定的準(zhǔn)則層權(quán)重，采用公式(1)與(2)計(jì)算得到2000—2015年陜西省縣域土地利用各單項(xiàng)功能值和總功能值，為直觀了解其空間差異，利用ArcGIS10.2的自然斷裂法實(shí)現(xiàn)空間可視化，將各功能值分為低值區(qū)、較低值區(qū)、中值區(qū)、較高值區(qū)和高值區(qū)5類。結(jié)果見圖1。

3.1.1 土地利用多功能性時(shí)空變化分析

圖1 2000—2015年陜西省縣域社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和總功能值的時(shí)空分布

由圖1可以看出， 2000—2015年陜西省各區(qū)縣土地利用社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)及總功能的空間格局差異明顯且隨時(shí)間的推移各功能均呈現(xiàn)出不斷增強(qiáng)態(tài)勢(shì)。其中經(jīng)濟(jì)功能空間格局變化最為顯著，其次依次為總功能、生態(tài)功能和社會(huì)功能。具體空間格局演變?nèi)缦隆?/p>

(1)社會(huì)功能：陜西省縣域2000年社會(huì)功能值分布于1.78～2.60之間，其中， 66.36%的縣區(qū)處于低值區(qū)、較低值區(qū)和中值區(qū)， 33.64%的縣區(qū)處于高值區(qū)或較高值區(qū)。中值區(qū)和較低值區(qū)成塊狀集聚分布于全省各區(qū)域，僅有4.67%的縣區(qū)處于低值區(qū)零散分布于陜北和陜南區(qū)域，這些縣區(qū)農(nóng)民收入低，經(jīng)濟(jì)發(fā)展落后，社會(huì)服務(wù)無法得到充分發(fā)揮； 高值區(qū)所占比例為6.54%，零星分布于關(guān)中和陜南地區(qū)，較高值區(qū)則分布于高值區(qū)外圍，這些地區(qū)農(nóng)民收入較高，城鄉(xiāng)收入差距小，經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快，社會(huì)基礎(chǔ)服務(wù)完善。2015年社會(huì)功能值分布于1.82～3.43之間，高值區(qū)全部分布于關(guān)中地區(qū)，由零散分布演變?yōu)榧蟹植?，較高值區(qū)的部分縣域依然在高值區(qū)外圍，中值區(qū)由2000年的條帶狀分布演變?yōu)榕c其他功能值交錯(cuò)分布的狀態(tài)，較低值區(qū)所占比例最大，占比達(dá)到42.06%且在全省均有分布，低值區(qū)所占比例依然最小且數(shù)量減少，這說明隨著時(shí)間的推移，社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，社會(huì)功能整體水平提高。

(2)經(jīng)濟(jì)功能：陜西省縣域2000年經(jīng)濟(jì)功能值分布于1.39～1.61之間，呈現(xiàn)出北部邊緣區(qū)和西南部較高，中部和西部較低的空間格局。高值區(qū)所占比例略高于社會(huì)功能，在西南地區(qū)形成兩個(gè)集聚區(qū)； 較高值區(qū)分布在3個(gè)區(qū)域，一是在陜北北部形成了條帶狀，二是在西南部形成了集中連片區(qū)，三是在關(guān)中一帶呈東西走向分布，這些地區(qū)均是經(jīng)濟(jì)發(fā)展良好的縣區(qū)。中值區(qū)所占比例達(dá)到25.23%，呈南北向交錯(cuò)分布于全省各部，低值區(qū)所占比例最少，在全省零散分布，這些區(qū)縣均屬于經(jīng)濟(jì)發(fā)展較慢區(qū)域，所以經(jīng)濟(jì)功能值偏低。2015年經(jīng)濟(jì)功能值分布于1.50～2.85之間，高值區(qū)縣域個(gè)數(shù)增加，占比上升到12.15%，西南部的團(tuán)塊區(qū)域范圍變大； 較高值區(qū)變化最為劇烈，占比由26.17%上升到33.64%，空間上在陜北和陜南均形成了連片的集聚區(qū)； 其余中值區(qū)、較低值區(qū)和低值區(qū)交錯(cuò)分布于陜西省中部。這是陜北、陜南地區(qū)受“十二五規(guī)劃”政策等的影響，經(jīng)濟(jì)發(fā)展表現(xiàn)強(qiáng)勁，又由于前期陜北、陜南地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展緩慢，致使其后期經(jīng)濟(jì)發(fā)展空間潛力巨大，所以經(jīng)濟(jì)變化較大，而關(guān)中、陜北部分縣區(qū)受“十五規(guī)劃”、“十一五規(guī)劃”等政策的影響，經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度較快，使得經(jīng)濟(jì)在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到一定的規(guī)模，而“十二五規(guī)劃”的到來，更加強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，使得這些地區(qū)經(jīng)濟(jì)趨于平穩(wěn)發(fā)展，但其經(jīng)濟(jì)總量仍在上升。

(3)生態(tài)功能：陜西省縣域2000年生態(tài)功能值分布于1.04～1.37之間，總體來說北部的生態(tài)功能值高于南部，生態(tài)功能值大體都不高但空間差異較大。高值區(qū)或較高值區(qū)所占比例達(dá)到19.63%，主要分布于陜北、關(guān)中地區(qū)，與其余功能值相比，生態(tài)功能低值區(qū)所占比例較大， 23.36%的縣區(qū)處于低值區(qū)且大部分位于陜南地區(qū)，這是由于陜南地區(qū)生態(tài)環(huán)境基礎(chǔ)良好，但改善的幅度較低，而陜北、關(guān)中地區(qū)雖然生態(tài)環(huán)境基礎(chǔ)較差，但受“退耕還林”政策影響，植被覆蓋率和封山育林總面積顯著增加，生態(tài)功能大幅提升； 2015年生態(tài)功能值分布于1.10～3.35之間， 2015年， 19.63%的縣區(qū)生態(tài)功能從低值區(qū)變成了中值區(qū)或較高值區(qū)； 低值區(qū)數(shù)量顯著減少，僅有3.74%的縣區(qū)處于低值區(qū)，這也與2000年以來陜西省大力推行“退耕還林”政策密不可分。

(4)總功能：土地利用總功能是社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)3子功能的集成表達(dá)。2000年，總功能值從北向南呈現(xiàn)出高低高低條帶狀相間分布的空間格局。高值區(qū)集中分布于關(guān)中地區(qū)及陜南的個(gè)別縣區(qū)； 總功能的低值區(qū)所占比例也大于其他功能低值區(qū)，占比達(dá)到23.36%且全省各部均有分布； 2015年總功能值整體上有明顯增加的趨勢(shì)，高值區(qū)略有減少但低值區(qū)急劇減少，低值區(qū)占比由2000年的22.36%降低到2015年的5.61%，較高值區(qū)所占比例上升到23.36%，整個(gè)區(qū)域總功能值區(qū)域平衡。

3.1.2 土地利用多功能性動(dòng)態(tài)變化分析

為進(jìn)一步明晰土地利用多功能性的相對(duì)變化程度、協(xié)調(diào)性和變化差異大小，分別采用公式(3)、(4)和(5)計(jì)算2000—2015年陜西省縣域土地利用功能變化動(dòng)態(tài)度、標(biāo)準(zhǔn)差和變化優(yōu)勢(shì)度。結(jié)果見表2和表3。

表2 2000—2015年陜西省縣域土地利用社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和總功能動(dòng)態(tài)度數(shù)量變化

功能動(dòng)態(tài)度年份功能變化類型快速退化緩慢退化維持不變緩慢提高快速提高社會(huì)功能縣區(qū)數(shù)量及比例2000—20050(0%)73(68.22%)0(0%)34(31.78%)0(0%)2005—20100(0%)8(7.48%)0(0%)98(91.59%)1(0.93%)2010—20152(1.87%)4(3.74%)0(0%)99(92.52%)2(1.87%)經(jīng)濟(jì)功能縣區(qū)數(shù)量及比例2000—20050(0%)16(14.95%)4(3.74%)84(78.50%)3(2.80%)2005—20101(0.93%)13(12.15%)1(0.93%)91(85.05%)1(0.93%)2010—20151(0.93%)36(33.64%)0(0%)49(45.79%)21(19.63%)生態(tài)功能縣區(qū)數(shù)量及比例2000—20050(0%)0(0%)1(0.93%)18(16.82%)88(82.24%)2005—20100(0%)5(4.67%)1(0.93%)41(38.32%)60(56.07%)2010—20151(0.93%)10(9.35%)1(0.93%)76(71.03%)19(17.76%)總功能縣區(qū)數(shù)量及比例2000—20054(3.74%)8(7.48%)1(0.93%)90(84.11%)4(3.74%)2005—20102(1.87%)6(5.61%)3(2.80%)94(87.85%)2(1.87%)2010—20150(0%)3(2.80%)0(0%)100(93.46%)4(3.74%)

表3 陜西省縣域土地利用功能標(biāo)準(zhǔn)差及變化優(yōu)勢(shì)度

層次功能標(biāo)準(zhǔn)差功能變化優(yōu)勢(shì)度2000年2005年2010年2015年2000—2005年2005—2010年2010—2015年單項(xiàng)功能0.4750.3830.3100.4310.0210.0320.017

(1)土地利用功能相對(duì)變化幅度不大。從動(dòng)態(tài)變化度來看，整體上陜西省保持在緩慢提高階段，未能突破原有狀態(tài)，說明土地利用功能等級(jí)不強(qiáng)，有待進(jìn)一步改善(表2)。社會(huì)功能2000—2005年大部分地區(qū)呈緩慢退化態(tài)勢(shì)，占比達(dá)到68.22%， 2005—2010年和2010—2015年大部分地區(qū)呈緩慢提高或快速提高態(tài)勢(shì)，占比均在90%以上； 而經(jīng)濟(jì)功能在2000—2005年和2005—2010年兩個(gè)階段的動(dòng)態(tài)度基本處于緩慢提高狀態(tài)， 2010—2015年大部分地區(qū)動(dòng)態(tài)度則差異多樣化，快速退化、緩慢退化、緩慢提高或快速提高均有分布； 生態(tài)功能2000—2005年區(qū)段82.24%縣區(qū)呈緩慢提高趨勢(shì)， 2005—2010年區(qū)段大部分地區(qū)快速提高，部分地區(qū)呈緩慢提高趨勢(shì)， 2010—2015年大部分地區(qū)由快速提高轉(zhuǎn)變?yōu)榫徛岣邞B(tài)勢(shì)； 總功能2000—2005年、2005—2010年、2010—2015年80%以上地區(qū)呈緩慢提高，說明土地利用生態(tài)功能活躍度較高。

(2)土地利用多功能協(xié)調(diào)性緩慢提升。表3顯示， 2000年、2005年、2010年、2015年陜西省單項(xiàng)功能標(biāo)準(zhǔn)差分別為0.475、0.383、0.310、0.431，呈現(xiàn)出先降低再上升的趨勢(shì)，但整體由2000年的0.475降低到2015年的0.431，功能標(biāo)準(zhǔn)差趨小揭示了陜西省縣域土地利用多功能協(xié)調(diào)性逐漸增強(qiáng)。

(3)土地利用由單一功能向多功能轉(zhuǎn)變，但仍未發(fā)生實(shí)質(zhì)性變化。2000—2005年，陜西省土地利用的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)及生態(tài)功能變化動(dòng)態(tài)度均值為-0.7%、7.2%、34.9%，其土地利用多功能中變化最大的是生態(tài)功能，功能變化優(yōu)勢(shì)度高達(dá)0.021，表明期間土地利用以單一的生態(tài)功能為主； 2005—2010年，陜西省土地利用多功能性中變化最大的是生態(tài)功能，功能變化動(dòng)態(tài)度均值為4.8%、4.0%、21.9%，相對(duì)于上一階段經(jīng)濟(jì)、生態(tài)功能分別下降3.2%、13.0%，而社會(huì)功能則上升了5.5%，功能變化優(yōu)勢(shì)度高達(dá)0.032，表明期間土地利用仍以單一的生態(tài)功能為主； 2010—2015年，陜西省土地利用多功能性中變化最大的是生態(tài)功能，其功能變化動(dòng)態(tài)度均值為7.9%、6.7%、12.3%，相對(duì)于上一階段生態(tài)功能下降9.6%，而社會(huì)、經(jīng)濟(jì)功能則上升了3.1%、2.7%，功能變化優(yōu)勢(shì)度高達(dá)0.017，表明期間土地利用仍以單一的生態(tài)功能為主?？v觀上述研究表明，雖然土地利用一直以單一功能為主，但其重心一直在慢慢轉(zhuǎn)移，由生態(tài)功能發(fā)展逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樯鐣?huì)、經(jīng)濟(jì)及生態(tài)等多功能發(fā)展。

3.2 土地利用多功能性影響因素分析

土地是一個(gè)綜合性系統(tǒng)，該文利用地理探測(cè)器中的因子探測(cè)和交互探測(cè)，以2015年陜西省縣區(qū)土地利用準(zhǔn)則層的3個(gè)子功能及所選定的指標(biāo)層13個(gè)影響因素作為參考，探尋陜西省縣域土地利用多功能性指標(biāo)體系內(nèi)部作用，計(jì)算結(jié)果見表4和表5。

3.2.1 土地利用多功能性指標(biāo)層分析

表4 土地利用多功能性指標(biāo)因素探測(cè)結(jié)果

探測(cè)因子X1X2X3X4X5X6X7X8X9X10X11X12X13X10.0140.9110.9220.8370.911X20.0790.9120.9300.902X30.0230.9300.912X40.0470.930X50.688X60.0430.9300.8910.9240.938X70.3950.8840.9590.960X80.0220.9710.653X90.0330.897X100.021X110.0590.9580.995X120.0140.995X130.343

表5 社會(huì)、經(jīng)濟(jì)及生態(tài)功能探測(cè)結(jié)果

探測(cè)因子U1U2U3U10.244U20.7770.257U30.7650.7850.308

表4所示，社會(huì)類指標(biāo)對(duì)社會(huì)功能強(qiáng)弱排序依次為：X5>X2>X4>X3>X1，表明社會(huì)功能受人口密度指標(biāo)的作用最為強(qiáng)烈，即人口密度和社會(huì)功能之間具有最強(qiáng)的一致性； 次要指標(biāo)為城鄉(xiāng)居民收入平衡指數(shù)，因子解釋力為0.079； 衛(wèi)生機(jī)構(gòu)床位數(shù)和農(nóng)民人均純收入較為接近，均在0.02～0.05之間； 農(nóng)業(yè)從業(yè)人員對(duì)社會(huì)功能的因子解釋力要明顯偏弱，因子解釋力僅為0.014。經(jīng)濟(jì)類指標(biāo)對(duì)經(jīng)濟(jì)功能強(qiáng)弱排序依次為：X7>X6>X9>X8>X10，揭示經(jīng)濟(jì)功能受地均全社會(huì)固定投資總額土地墾殖率指標(biāo)的控制作用最為強(qiáng)烈； 人均糧食擁有量，經(jīng)濟(jì)密度、地均全社會(huì)固定投資總額、二三產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的因子解釋力較為接近，分別為為0.043、0.033、0.022、0.021，說明這4項(xiàng)指標(biāo)與經(jīng)濟(jì)功能呈現(xiàn)出相對(duì)較強(qiáng)的一致性。生態(tài)類指標(biāo)對(duì)生態(tài)功能強(qiáng)弱排序依次為：X13>X11>X12人均耕地面積，說明生態(tài)功能受封山育林總面積指標(biāo)的控制作用最為強(qiáng)烈，即其和生態(tài)功能之間具有最強(qiáng)的一致性； 次要指標(biāo)為植被覆蓋率，因子解釋力為0.059； 人均耕地面積因子解釋力為0.014； 其因子解釋力要明顯偏弱。

社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)功能指標(biāo)兩兩交互后對(duì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)功能的解釋力程度均表現(xiàn)為增強(qiáng)態(tài)勢(shì)。其中，城鄉(xiāng)居民收入平衡指數(shù)、萬人擁有衛(wèi)生機(jī)構(gòu)床位數(shù)、人口密度和農(nóng)民人均純收入交互后對(duì)社會(huì)功能因子解釋力最大，均為0.930； 地均全社會(huì)固定投資總額和經(jīng)濟(jì)密度交互后對(duì)經(jīng)濟(jì)功能因子解釋力最大為0.971； 植被覆蓋率、人均耕地面積和農(nóng)封山育林總面積交互后對(duì)生態(tài)功能因子解釋力最大為0.995。因此，土地利用單項(xiàng)功能受到各指標(biāo)的共同作用，指標(biāo)兩兩交互后對(duì)土地利用各功能的因子解釋力要明顯強(qiáng)于單個(gè)指標(biāo)。

3.2.2 土地利用多功能性準(zhǔn)則層分析

表5所示，單項(xiàng)功能對(duì)總功能強(qiáng)弱排序依次為：U3>U2>U1。表明總功能受生態(tài)功能的作用最為強(qiáng)烈，因子解釋力為0.308，即其與總功能之間具有最強(qiáng)的一致性； 次要作用為經(jīng)濟(jì)功能，因子解釋力為0.257； 而社會(huì)功能的因子解釋力最弱，因子解釋力為0.244。而任意兩個(gè)功能交互后對(duì)土地利用總功能的因子解釋力均表現(xiàn)為雙因子增強(qiáng)和非線性增強(qiáng)，其中，經(jīng)濟(jì)功能和生態(tài)功能交互后因子解釋力最強(qiáng)，達(dá)到0.785； 社會(huì)功能和經(jīng)濟(jì)功能交互后因子解釋力次之，為0.777； 社會(huì)功能和生態(tài)功能交互后因子解釋力為0.765。這說明，土地利用功能評(píng)價(jià)受到各維度功能的共同制約，任意兩個(gè)功能交互后對(duì)土地利用總功能的因子解釋力要明顯強(qiáng)于原來單個(gè)功能。

4 結(jié)論

該文基于土地利用多功能性評(píng)價(jià)方法分析了2000—2015年陜西省縣域土地利用多功能性時(shí)空分異，并結(jié)合地理探測(cè)器探究了土地利用多功能性的影響因素，結(jié)論如下。

(1)陜西省縣域土地利用多功能性時(shí)空差異顯著。2000—2015年陜西省縣域土地利用社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)及總功能隨時(shí)間均呈現(xiàn)出不斷增強(qiáng)的趨勢(shì)，土地利用功能總體水平緩慢上升，但變化幅度不大，土地利用單一功能已緩慢向多功能傾斜，協(xié)調(diào)性逐步提高，但仍以生態(tài)功能為主。

(2)陜西省縣域土地利用多功能性影響因素作用主次鮮明。社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)功能受到不同主導(dǎo)因子的影響，其社會(huì)功能受人口密度影響最為強(qiáng)烈，經(jīng)濟(jì)功能受土地墾殖率作用劇烈，生態(tài)功能則與封山育林總面積呈現(xiàn)出較強(qiáng)一致性； 而土地利用總功能的主導(dǎo)因子為生態(tài)功能。

(3)土地利用多功能性指標(biāo)體系內(nèi)部存在交互作用。準(zhǔn)則層單項(xiàng)功能及指標(biāo)層各因子對(duì)于土地利用多功能性評(píng)價(jià)的因子解釋力要明顯小于兩兩因素交互后對(duì)應(yīng)的解釋力程度，由此可見，土地利用多功能性整體評(píng)價(jià)受各維度因素的共同制約。