洛陽市土地利用變化特征及驅(qū)動力分析

劉潔 吳博謙 孟昭虹 馬艷龍

摘要 以洛陽市2000、2005、2010和2015年土地利用面積數(shù)據(jù)為基礎，分析其土地利用變化特征及驅(qū)動因子，結(jié)果表明，研究時段內(nèi)洛陽市土地利用變化快速，林地面積整體上呈減少趨勢，建設用地、耕地和園地面積呈增多趨勢；2005—2010年洛陽市土地利用程度水平增長較快，且土地利用程度變化量和變化率達到最大值；相關分析表明，社會因素與經(jīng)濟因素對洛陽市土地利用變化影響明顯。

關鍵詞 土地利用；變化特征；驅(qū)動力；相關分析；洛陽市

中圖分類號 F301.24? 文獻標識碼 A? 文章編號 0517-6611（2023）14-0063-03

作者簡介 劉潔（1990—），女，河北邯鄲人，講師，博士，從事土地利用與土地生態(tài)安全、生物多樣性等研究。

收稿日期 2022-07-08

土地利用是指人類按照自我需求對土地自然屬性加以利用的過程［ 1］，土地開發(fā)利用是否合理，在很大程度上影響到國家經(jīng)濟的正常運行、人類社會可持續(xù)發(fā)展以及生存環(huán)境安全等一系列問題［ 2-4］，快速城市化進程中揭示土地利用變化特征已成為學術界的研究熱點［ 5-7］。洛陽市作為重要的工業(yè)城市，礦產(chǎn)資源豐富，但粗放發(fā)展模式下的過度開發(fā)導致其土地資源利用不合理、土地生態(tài)環(huán)境受到威脅，對城市經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展造成負面影響［ 8］。因此，筆者以洛陽市為研究區(qū)域，通過定量分析該市土地利用變化特征及影響土地利用變化的主要驅(qū)動因子，揭示洛陽市土地利用變化趨勢，為未來土地資源可持續(xù)利用以及土地開發(fā)政策的制定提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

洛陽市（112°16′～112°37′E，34°32′～34°45′N）位于河南省西部，橫跨黃河中下游南北兩岸，東鄰鄭州，西接三門峽，北跨黃河與焦作接壤，南與平頂山、南陽相連。洛陽市總面積1.52萬km2，其中市區(qū)面積803 km2，市區(qū)建成面積209 km2，2020年洛陽市年末總?cè)丝跒?17.02萬，全市全年生產(chǎn)總值達到了5 034.9億元。洛陽市屬溫帶季風氣候，春季多風干旱，夏熱炎熱多雨，秋季溫和，冬季寒冷。年均氣溫12.2～24.6 ℃，無霜期210 d以上，年降水量528～800 mm，年日照時數(shù)2 200～2 300 h，年均濕度60%～70%。

1.2 數(shù)據(jù)來源

該研究使用2000、2005、2010和2015年洛陽市土地利用相關數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來源于2000—2015年4個時間段的《洛陽市統(tǒng)計年鑒》［ 9］。土地利用數(shù)據(jù)選擇耕地、林地、園地、草地、建設用地、水域、未利用地面積作為分析對象。其中，耕地面積為農(nóng)作物播種面積總和，林地面積為用材林、經(jīng)濟林、防護林、跡地更新面積、封山育林面積、育苗面積之和，園地采取的是果園面積總和。

1.3 研究方法

1.3.1 土地利用數(shù)量變化。

土地利用變化幅度（RQ）反映不同土地利用類型總量的變化，用于了解土地利用變化的總趨勢和土地利用結(jié)構(gòu)的變化，計算公式如下：

1.3.2 土地利用程度變化。

土地利用程度變化反映土地利用的廣度和深度，特定范圍內(nèi)的土地利用程度變化是多種土地利用類型面積變化共同作用的結(jié)果［ 10］，土地利用程度的變化量和變化率可定量揭示該范圍內(nèi)土地利用的變化趨勢。土地利用程度變化包括土地利用程度綜合指數(shù)、土地利用程度變化量和變化率，其計算見公式（3）～（5）。在計算中需要用到土地利用分級指數(shù)，通過參照相關文獻，將土地利用程度按照土地自然綜合體在社會因素影響下的自然平衡狀態(tài)分為4級并賦予其分級指數(shù)［ 11］，如表1所示。

2 結(jié)果與分析

2.1 土地利用數(shù)量變化分析

2000—2015年洛陽市經(jīng)濟快速發(fā)展，城市規(guī)?？焖贁U張，全市土地利用結(jié)構(gòu)不斷發(fā)生著變化。

從土地利用變化幅度（表2）來看，2000—2015年洛陽市林地面積逐漸減少，且減少幅度較大，達到64.30%；耕地、園地、草地、建設用地、水域、未利用地的土地面積在研究時段內(nèi)表現(xiàn)為波動性上升，建設用地和園地利用面積增加幅度較大，分別為38.59%和39.07%；未利用地由于基數(shù)較小，面積增加不大，但反映到變化率上，其土地利用變化率較高（9679%）?？傮w上反映了這一時期洛陽市注重城市建設的發(fā)展，可能存在忽視綠地發(fā)展的情況。

從單一土地利用動態(tài)度（表3）來看，2000—2015年洛陽市的耕地、草地和水域?qū)儆跇O緩慢變化型，其面積變化幅度相對較??；建設用地和未利用地在2005—2010年分別屬于緩慢變化型和快速變化型，表現(xiàn)為用地面積的大量增加，2010—2015年2種土地利用動態(tài)變化屬于極緩慢變化型，土地利用變化相對穩(wěn)定；林地在2005—2010年屬于快速變化型，在2010—2015年屬于緩慢變化型，總體上林地規(guī)模在2000—2010年持續(xù)減少且變化幅度較大，在2010—2015年稍有增加；園地表現(xiàn)為2010年之前為極緩慢變化型，2010—2015年其土地利用面積相對增加，土地利用變化為緩慢變化型。

2.2 土地利用程度變化分析

通過公式（3）計算得出2000、2005、2010、2015年洛陽市土地利用程度綜合指數(shù)分別為279.35、281.75、288.88、288.95，可見2000—2015年洛陽市土

地利用程度綜合指數(shù)均在270以上，與土地利用程度綜合指數(shù)極大值（400）相比，屬于中等較上水平。且在研究期內(nèi)，洛陽市土地利用程度水平逐漸增加，在2005—2010年增加最快，在此階段洛陽市建設用地所占比例增加明顯。

從表4可以看出，2000—2015年洛陽市土地利用程度變化量和變化率均為正值，說明研究時段內(nèi)洛陽市土地利用程度正處在發(fā)展期內(nèi)。從不同階段來看，2005—2010年土地利用變化程度最大，2010—2015年變化程度最小，反映出洛陽市在2005—2010年屬于經(jīng)濟快速發(fā)展階段，建設用地增加，之后土地利用結(jié)構(gòu)調(diào)整速度相對減慢，社會經(jīng)濟發(fā)展較為穩(wěn)定。

2.3 土地利用變化驅(qū)動力分析

使用SPSS軟件中的相關分析方法分析洛陽市2000—2015年土地利用變化與社會、經(jīng)濟、科技因子之間的相互關系，結(jié)果表明（表5），耕地面積與農(nóng)業(yè)人口比例（X3）、農(nóng)業(yè)機械總動力（X10）和農(nóng)業(yè)化肥使用量（X11）呈顯著正相關，相關系數(shù)均在0.80以上，其中農(nóng)業(yè)人口比例與耕地面積相關系數(shù)達0.95，在研究時間內(nèi)，洛陽市耕地面積處于穩(wěn)定增長階段，說明從事農(nóng)業(yè)人口數(shù)量的變化以及農(nóng)業(yè)管理水平直接影響耕地面積的變化，農(nóng)業(yè)化水平越高，耕地面積增加且農(nóng)業(yè)化肥使用量不斷增加。與林地面積顯著相關的是人均GDP（X4）、地方財政收入（X5）和糧食總產(chǎn)量（X9），且均為負相關，說明隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人口的增加，林地呈減少趨勢，大量的林地被用于城鎮(zhèn)建設?？?cè)丝冢╔1）、人口密度（X2）、地方財政收入（X5）和農(nóng)民人均純收入（X6）與園地面積呈顯著正相關；第二產(chǎn)業(yè)比重（X7）與園地面積呈負相關，但未達到顯著相關。與建設用地面積呈顯著正相關的驅(qū)動因子包括總?cè)丝冢╔1）、農(nóng)業(yè)人口比例（X3）、人均GDP（X4）和地方財政收入（X5），相關系數(shù)均在0.80以上，說明隨著洛陽市經(jīng)濟的發(fā)展和人口的增加，對建設用地的需求不斷加大。糧食總產(chǎn)量（X9）和農(nóng)業(yè)化肥使用量（X11）與未利用地面積呈顯著正相關，表明近年來部分未開發(fā)用地可能轉(zhuǎn)變?yōu)檗r(nóng)業(yè)用地，用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，這也是經(jīng)濟增長和人口增加的必然需求。而草地和水域面積與各因子的相關系數(shù)大部分小于0.50，且未達到顯著性，這與研究時間段內(nèi)草地和水域面積變化不大有一定關系。

3 結(jié)論與討論

通過對2000、2005、2010和2015年4個時間段洛陽市土地利用變化分析發(fā)現(xiàn)，從各土地利用類型數(shù)量變化來看，林地面積大幅度減少，耕地、園地、草地、建設用地、水域、未利用地的面積呈增加趨勢，其中建設用地面積增加較大，農(nóng)業(yè)用地中，耕地和園地增加趨勢明顯。從時間變化來看，2005—2010年洛陽市林地變化屬于快速減少型，建設用地屬于緩慢增加型。結(jié)合洛陽市土地利用程度變化分析，2005—2010年洛陽市土地利用程度水平增加最快，且土地利用程度變化量和變化率均達到最大值，反映出這一時間段洛陽市土地利用變化明顯，經(jīng)濟發(fā)展相對較快，但存在忽視生態(tài)建設的問題。從驅(qū)動力因素角度來看，社會因素中的總?cè)丝凇⑥r(nóng)業(yè)人口比例，經(jīng)濟因素中的人均GDP、地方財政收入等對土地利用結(jié)構(gòu)尤其是對建設用地的影響較為明顯。

分析洛陽市的土地利用變化，直接反映出城市發(fā)展過程中土地資源需求增加與經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展間存在的矛盾，因此科學合理地優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)、提高土地利用效率、實現(xiàn)土地經(jīng)濟的高質(zhì)量發(fā)展顯得尤為重要［ 14］。保持耕地數(shù)量的基本穩(wěn)定，不斷增加林地、園地等生態(tài)用地的面積，合理增加建設用地，適度開發(fā)未利用地［ 15］，協(xié)調(diào)好土地利用的經(jīng)濟效益、社會效益與生態(tài)效益三者的關系，是洛陽市未來城市建設中應遵循的重要原則。

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