江浙地區(qū)土地利用變化及驅(qū)動因素分析

譚莞怡

摘 要：選取2009—2018年統(tǒng)計數(shù)據(jù)，分析江浙地區(qū)土地利用變化的時空特征，并運(yùn)用因子分析法從經(jīng)濟(jì)、人口等方面選擇多個驅(qū)動因子分析造成江浙地區(qū)土地利用變化的驅(qū)動因素。結(jié)果表明：江蘇省和浙江省土地利用變化的驅(qū)動因素相似，即經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展、科技水平的提高、人口增長和人民生活水平提高，同時2省因這些驅(qū)動因素而造成的土地利用變化的趨勢也極為相似，2省在土地利用上均處于發(fā)展階段。

關(guān)鍵詞：土地利用變化;驅(qū)動因素;江蘇省;浙江省

中圖分類號 F301.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 1007-7731（2021）14-0118-05

土地利用變化是指土地屬性在人類活動的作用下呈現(xiàn)的動態(tài)變化過程，是全球變化中最主要的變化部分。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、人口膨脹等，土地利用的變化呈現(xiàn)出新的時代特征，人們利用土地的廣度和深度也不斷加強(qiáng)。對于土地利用變化的研究將成為實(shí)現(xiàn)土地有效利用及土地可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。江浙地區(qū)即江蘇省和浙江省，兩省地處我國東部沿海，經(jīng)緯度相近，經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段相似，所處歷史環(huán)境相似，具有十分重要的戰(zhàn)略地位。分析江浙地區(qū)土地利用變化以及變化的驅(qū)動因素，比較2省差異，能夠充分反映2省發(fā)展?fàn)顟B(tài)以及2省經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)發(fā)展的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源 數(shù)據(jù)主要來源于《浙江省/江蘇省統(tǒng)計年鑒（2010—2019年）》《中國統(tǒng)計年鑒（2010—2019年）》《第二次全國土地調(diào)查和年度全國土地變更調(diào)查》以及中國土地利用遙感檢測數(shù)據(jù)。以《土地利用現(xiàn)狀分類》（GB/T 21010—2007）為標(biāo)準(zhǔn)，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合江浙地區(qū)土地利用的特點(diǎn)，將土地類型劃分為耕地、園地、林地、草地、城鎮(zhèn)村及工礦用地、交通運(yùn)輸用地、水域及水利設(shè)施用地和其他土地共八大類。

1.2 研究方法

1.2.1 單一土地利用動態(tài)度[3] 用以描述單一地類的動態(tài)性變化，表達(dá)在各種因素影響下，某一地區(qū)在某一時段內(nèi)某種土地利用類型的資源數(shù)量變異情況。其表達(dá)式為：

K=[Ub-UaUa×1T]×100 （1）

式中，K為特定時段內(nèi)某種可以被利用的土地類型所帶來的動態(tài)程度;[Ua]、[Ub]分別為研究測量初期、測量末期同一土地利用類型的數(shù)量（面積）;T為本次研究時段長度。

1.2.2 綜合土地利用動態(tài)度[4]

LC=[i=1nΔLUi-j2i=1nLUi][×1T×100] （2）

式中，LUi和LUi-j分別表示研究測量的初始時和研究測量的時段內(nèi)第i類土地利用類型的數(shù)量（面積）和土地利用類型轉(zhuǎn)為非i類的土地數(shù)量絕對值;n為土地利用類型數(shù);T為測量時段長度。

1.2.3 土地利用綜合程度指數(shù)[4] 通過對土地利用程度進(jìn)行評價分級，賦予一定的分級指數(shù)，以分析土地利用變化的生態(tài)健康狀況，判斷研究區(qū)域土地利用的強(qiáng)弱程度。其計算公式為：

Li=100×[i=1n（Ai×Ci）] （3）

式中，[Ai]為研究區(qū)域內(nèi)在第i級上的土地利用程度分級指數(shù)，[Ci]是分級面積占總利用面積的百分比，n為分級數(shù)。土地利用綜合程度指數(shù)[Li]越大，表示土地利用程度越高。

1.2.4 土地利用程度變化量和變化率 某一研究區(qū)域在研究時段內(nèi)多種土地利用類型變化的共同作用下，呈現(xiàn)出區(qū)域綜合的利用變化情況，并且可借土地利用程度的變化量及變化率對研究區(qū)內(nèi)土地利用的綜合水平和變化趨勢進(jìn)行量化分析。土地利用程度變化量和變化率[4]可分別表達(dá)為：

[ΔLb-a=Lb-][La=100]×（[t-1nAi×Cia-t-1nAi×Cia]） （4）

R=[i=1n（Ai×Cib）-i=1n（Ai×Cia）i=1n（Ai×Cia）] （5）

式中，[La]和[Lb]分別為某一區(qū)域在a和b 2個不同的時間下土地利用程度的綜合指數(shù);[Ai]為研究區(qū)域在第i級上土地利用程度的分級指數(shù);[Cia]和[Cib]分別為時間a、b時，第i級土地利用程度面積占土地利用總面積的百分比。對于不同的a、b 2個時期，若[?Lb-a>0]或[R>0]則表示研究區(qū)域的土地利用處于發(fā)展時期，小于0時則表示土地利用處于調(diào)整時期或衰退期。

2 結(jié)果與分析

2.1 土地利用類型的結(jié)構(gòu)變化 從用地類型組成分析，2009—2018年江蘇省土地利用類型主要為耕地、城鎮(zhèn)村及工礦用地和水域及水利設(shè)施用地，3種地類占總面積的88%以上;浙江省土地利用類型主要為耕地、林地、城鎮(zhèn)村及工礦用地和水域及水利設(shè)施用地，4種地類占總面積的89%以上。由表1可知，在不同時期，江浙地區(qū)各土地利用類型的變化情況既有共性，又具有個性。江蘇省2009—2012年草地面積的縮減最為明顯，但土地利用動態(tài)度呈逐漸增大的趨勢，草地面積雖然在不斷減少，但是減少的程度逐漸降低;其次，交通運(yùn)輸用地的面積擴(kuò)張最為明顯，尤其是2009—2012年，土地利用動態(tài)度達(dá)到1.85%，但該比率呈現(xiàn)逐年降低的趨勢，說明江蘇省交通運(yùn)輸處于不斷發(fā)展中，但發(fā)展速度有所放緩;同樣，城鎮(zhèn)村及工礦用地雖也處于不斷擴(kuò)張的發(fā)展態(tài)勢，但是動態(tài)度不斷減少，說明城鎮(zhèn)化的發(fā)展速度有所放緩;耕地、園地、林地和水域及水利設(shè)施用地的面積都呈縮減的趨勢，除了林地的縮減速度存在波動外，其他3種地類的面積雖然逐年減少，但縮減程度不斷降低。浙江省城鎮(zhèn)村及工礦用地、交通運(yùn)輸用地及其他土地均呈現(xiàn)不斷擴(kuò)張的發(fā)展趨勢，尤以2009—2012年的面積擴(kuò)張最為明顯，然而這3種地類的動態(tài)度呈下降趨勢，說明擴(kuò)張速度放緩，浙江省城鎮(zhèn)化在不斷發(fā)展中，發(fā)展達(dá)到一定階段后發(fā)展速度開始放緩;園地、草地和水域及水利設(shè)施用地雖然呈現(xiàn)不斷縮減的趨勢，但由動態(tài)度可知這3種地類的面積縮減程度在不斷減小，說明經(jīng)濟(jì)的發(fā)展必然會擠占某部分資源或要素，但隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展達(dá)到一定階段，經(jīng)濟(jì)擴(kuò)張放緩，對其他地類的擠占效應(yīng)將會減弱;同樣，耕地雖然在面積上呈現(xiàn)縮減趨勢，但動態(tài)度不斷波動，縮減程度也呈現(xiàn)波動的態(tài)勢，而林地面積的縮減程度卻呈現(xiàn)不斷加大的趨勢，縮減面積逐漸增多。參考劉紀(jì)遠(yuǎn)[1]將土地利用時間動態(tài)特征依據(jù)土地利用綜合動態(tài)度劃分為4種類型：0～3%（極緩慢變化型），4%～12%（慢速變化型），13%～20%（快速變化型），21%～24%（急劇變化型）。而江浙地區(qū)在3個研究時段的綜合土地利用動態(tài)度均小于4%，表明兩省雖然土地利用不斷變化發(fā)展，但仍屬于極緩慢變化型。

2.2 土地利用程度的變化 根據(jù)在社會因素影響下土地自然綜合體自然平衡的保持狀態(tài)以及結(jié)合江浙土地利用特點(diǎn)，將土地利用類型劃分為4個等級并賦予分級指數(shù)[2]，如表2所示。由表2可知，兩省土地人為再生利用級和土地自身再利用級的利用程度均較高，雖然利用程度不斷減弱，但反映出這幾年兩省自然生態(tài)為經(jīng)濟(jì)發(fā)展讓路，浙江尤為明顯，以讓位自然打開經(jīng)濟(jì)發(fā)展的快車道。根據(jù)土地利用綜合程度指數(shù)和土地利用分級標(biāo)準(zhǔn)，計算得到江蘇省2009—2018年3個研究時段的土地利用程度變化量[?Lb-a]分別為1.51、1.12、1.11，土地利用程度變化率R分別為0.53%、0.39%、0.39%;浙江省2009—2018年3個研究時段的土地利用程度變化量[?Lb-a]分別為1.06、0.96、1.05，土地利用程度變化率R分別為0.43%、0.39%、0.43%。這表明江浙地區(qū)土地的利用在3個時間段均處于緩慢發(fā)展時期。

2.3 土地利用變化的驅(qū)動因素

2.3.1 驅(qū)動因子選擇 相對于自然驅(qū)動力而言，人類活動等社會驅(qū)動力給土地利用變化造成的影響和強(qiáng)度相對更強(qiáng)，因此選擇社會經(jīng)濟(jì)方面的驅(qū)動因素來分析土地利用變化。結(jié)合前人已有的成果以及江浙地區(qū)的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，選擇出9個影響江浙地區(qū)土地利用變化的指標(biāo)（表3）。

2.3.2 驅(qū)動因子分析 運(yùn)用SPSS處理原始數(shù)據(jù)得到兩省土地利用變化驅(qū)動因素變量相關(guān)性矩陣對角線外元素大部分在0.3以上，視為原始變量之間有相關(guān)關(guān)系，兩省[X1]、[X4]、[X5]、[X7]、[X9]這5組變量彼此之間相關(guān)系數(shù)均在0.96以上，具有極強(qiáng)的正相關(guān)關(guān)系，反映了2省在經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城市化水平、居民生活之間的關(guān)系。為進(jìn)一步分析所有變量間的相關(guān)性，對變量進(jìn)行了KMO和巴特利特檢驗。由表4可知，江蘇省和浙江省的KMO值分別為0.773和0.670，且顯著性均為0，遠(yuǎn)小于0.05，結(jié)合2個指標(biāo)，說明變量之間具有很強(qiáng)的相關(guān)性，可進(jìn)行因子分析。

運(yùn)用SPSS對變量進(jìn)行因子分析（表5），兩省各自的驅(qū)動因素經(jīng)過旋轉(zhuǎn)后前2個主成分的累計方差貢獻(xiàn)率均已達(dá)到97%（表6），保留了原有指標(biāo)的大部分信息，為實(shí)現(xiàn)降維的目的，將9個舊指標(biāo)轉(zhuǎn)化為2個新指標(biāo)。江蘇省的[Xjs1]、[Xjs2]、[Xjs3]、[Xjs4]、[Xjs5]、[Xjs7]、[Xjs8]、[Xjs9]和浙江省的[Xzj1]、[Xzj3]、[Xzj4]、[Xzj5]、[Xzj7]、[Xzj8]、[Xzj9]在第一主成分上有較高荷載，可將第一主成分看成這些指標(biāo)的綜合變量，可解釋為第一主成分集中反映了江浙兩省在經(jīng)濟(jì)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、科技水平、城市化和居民生活上的變化;江蘇省的指標(biāo)[Xjs6]和浙江省的[Xzj2]、[Xzj6]在第二主成分上有較高荷載，因此第二主成分集中反映了江浙兩省人口變化情況。根據(jù)各自的成分得分系數(shù)矩陣（表7）可得出兩省所提取的2個主成分的表達(dá)式如下：

第一主要成分江蘇=[0.145Xjs1-0.186Xjs2-][0.127Xjs3+]

[0.138Xjs4-0.117Xjs5+0.186Xjs6+0.144Xjs7+]

[0.074Xjs8+0.138Xjs9]

第二主要成分江蘇=[-0.051Xjs1+0.248Xjs2-]

[0.018Xjs3-0.025Xjs4+0.053Xjs5-0.919Xjs6-]

[0.058Xjs7-0.215Xjs8-0.025Xjs9]

第一主要成分浙江=[0.210Xzj1+0.099Xzj2+]

[0.029Xzj3-0.032Xzj4+0.330Xzj5-0.640Xzj6+]

[0.342Xzj7-0.485Xzj8+0.171Xzj9]

第二主要成分浙江=[-0.077zj1-0.318Xzj2-0.232Xzj3+]

[0.235Xzj4-0.234Xzj5+0.991Xzj6-0.250Xzj7+]

[0.446Xzj8-0.026Xzj9]

并在此基礎(chǔ)上計算出主成分的綜合得分表達(dá)式，即江蘇省和浙江省土地利用變化驅(qū)動力模型：

江蘇省驅(qū)動力綜合得分=0.81641第一主成分+0.15615第二主成分

浙江省驅(qū)動力綜合得分=0.59632第一主成分+0.37606第二主成分

根據(jù)兩省土地利用變化綜合驅(qū)動模型，繪制出各年份的綜合得分折線圖（圖1）。由圖1可知，2009—2018年兩省土地利用變化的綜合驅(qū)動因子得分整體上呈現(xiàn)平穩(wěn)上升趨勢，影響兩省土地利用變化的社會經(jīng)濟(jì)驅(qū)動力在不斷增強(qiáng)。

3 結(jié)論與討論

江浙地區(qū)2009—2018年土地利用變化的類型復(fù)雜多樣，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計對土地利用動態(tài)變化情況以及社會經(jīng)濟(jì)驅(qū)動因素進(jìn)行分析可知：第一，10年間，江浙2省土地利用具有顯著變化，變化情況既有共性又具個性，具體表現(xiàn)為兩省土地利用面積的變化比率和程度存在差異，但在土地利用變化上又具有相似的變化趨勢，都是通過縮減耕地、園地、草地等地類的面積來擴(kuò)展城市的發(fā)展，同時隨著城市發(fā)展達(dá)到相對穩(wěn)定的階段，城市擴(kuò)展速度將會逐漸放緩，而逐漸把發(fā)展重心轉(zhuǎn)移至生態(tài)發(fā)展。第二，江浙2省在3個研究時段的綜合土地利用動態(tài)度均小于4%，均屬于極緩慢變化型，江蘇省的土地利用綜合動態(tài)度雖呈現(xiàn)不斷下降的趨勢，但總體而言較浙江省高，即江蘇省土地利用變化的發(fā)展要稍快于浙江省。由于2省自身的自然條件差異以及經(jīng)濟(jì)和城市發(fā)展差異，使得江蘇省土地利用程度最高的是土地人為再生利用級，而浙江省最高的是土地自身再利用級。就3個研究時期的土地利用程度變化量及變化率來看，兩省在土地的利用上仍處于發(fā)展時期，江蘇省土地利用的發(fā)展稍快于浙江省。第三，江浙2省土地利用變化的主要驅(qū)動力均是經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展、科技水平的提高、人口增長和人民生活水平提高等因素。2省人口不斷增長，加大了人地矛盾，在加速城市發(fā)展和擴(kuò)張的同時，造成了用地緊張和生態(tài)土地資源擠占。除此之外，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、城市化進(jìn)程的加快以及科技發(fā)展在加速城鎮(zhèn)村及工礦用地、交通運(yùn)輸用地等建設(shè)用地利用的同時，又吸引了外來人口的進(jìn)入，從而又進(jìn)一步加重人地矛盾?？傮w看來，江浙2省土地利用變化不僅驅(qū)動因素相似，而且因這些驅(qū)動因素而帶來的土地利用變化的結(jié)果也相似，大體可概括為經(jīng)濟(jì)和城市發(fā)展與土地生態(tài)平衡及可持續(xù)發(fā)展之間的博弈問題，而政府及社會則可以根據(jù)影響因素提出相應(yīng)的政策措施，調(diào)整博弈狀況，實(shí)現(xiàn)土地利用的更優(yōu)化。

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（責(zé)編：徐世紅）