摘要：通過建立土地利用變化幅度模型、土地利用雙向變化動態(tài)模型等數(shù)學(xué)模型對梧州市的土地利用數(shù)量變化、結(jié)構(gòu)變化和區(qū)域差異性進行了分析。指出了梧州市土地利用變化中存在耕地一直在減少、耕地后備資源不足、水土流失嚴(yán)重等問題，并提出保護土地資源、提高土地生產(chǎn)力、建立生態(tài)農(nóng)業(yè)等解決途徑。

關(guān)鍵詞：土地利用變化；動態(tài)模型；梧州市

中圖分類號：Ｆ127 文獻標(biāo)志碼：Ａ 文章編號：1673－291Ｘ（2008）01－0157－04

土地利用，指人們以土地資源為對象，為一定的目的而從事的土地經(jīng)營或經(jīng)濟活動[1]。是人類與自然環(huán)境間通過物質(zhì)流和能量流交互作用的綜合表現(xiàn)，包括正面影響和負(fù)面影響。本文以梧州市為研究區(qū)域，在分析其土地利用動態(tài)變化特征的基礎(chǔ)上，建立了土地利用變化的動態(tài)模型，為該區(qū)域土地資源的保護提供了科學(xué)依據(jù)。

一、研究區(qū)域概況

梧州市位于廣西壯族自治區(qū)東部，是廣西出廣東的東大門。自然條件上，梧州市屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)域，全年高溫多雨，糧食種植以水稻為主，為一年三熟。地勢南北高，中部低，其中，低山和丘陵占地總面積為70．01％。全市處于西江干流潯江河段，年徑流量2 240億立方米，占廣西徑流總量的81．40％。梧州市的土地利用主要以林農(nóng)用地占主導(dǎo)地位的土地利用結(jié)構(gòu)。特點為土地利用率高，但非農(nóng)建設(shè)用地偏低；后備土地資源數(shù)量有限，耕地尤顯不足等。

二、土地利用的數(shù)量變化

1．土地利用變化的幅度和速度

土地利用變化幅度指土地利用類型在某一時間段土地利用類型面積方面的變化，反映不同類型的土地在總量上的變化，可了解土地利用變化總的態(tài)勢和土地利用結(jié)構(gòu)的變化。土地利用變化的速度是土地利用變化的幅度與該研究時間段之比。土地利用變化幅度和速度的數(shù)學(xué)表達式分別為：

其中，Ｒｄ研究時段內(nèi)某種土地利用類型變化幅度；Ｕａ研究期初該種土地類型面積；Ｕｂ研究期末該種土地類型面積，Ｔ研究時段長[2－3]。

根據(jù)公式（1）、（2）分析，1997—2004年，在梧州市農(nóng)用地類型中，園地面積增加了3 980．01公頃，變化幅度最大，為38．47％，年均增幅為5．50％；而耕地則減少了5 323．12公頃，減幅為－2．90％，年均減幅為0．41％。建設(shè)用地中，交通用地的增幅較大，為31．85％，增長面積是705．41公頃，年均增幅為4．55％；未利用地七年間減少了2 043．05公頃，減少幅度為2．99％，年均減速為－0．43％。

2．土地利用的雙向動態(tài)變化

單一模型反映的是各土地利用類型面積最終變化的結(jié)果，無法表現(xiàn)出各土地利用類型面積變化的過程和雙向動態(tài)變化情況，因而，損失了土地利用類型變化過程的重要信息。而土地利用雙向動態(tài)變化模型則可以明確表示土地變化的動向及變化程度。

土地利用雙向動態(tài)度模型的數(shù)學(xué)表達式為：

Ｋｉ表示第ｉ類土地利用類型在某一時段內(nèi)土地利用的動態(tài)變化雙向指數(shù)，∑Ｕｉｊ代表在該時段內(nèi)第ｉ類土地利用類型變?yōu)槠渌愋偷耐恋孛娣e總和，∑Ｕｊｉ代表其他土地利用類型轉(zhuǎn)變?yōu)榈冢轭愅恋乩妙愋偷目偤停眨榇硌芯繒r段開始時第ｉ類土地利用類型的面積，Ｔ表示研究時段的長度，Ｋｉ代表年土地利用動態(tài)變化的雙向變化率（以年為單位）[4]。

根據(jù)公式（3），對梧州市1997—2004年各種土地利用類型面積雙向變化統(tǒng)計數(shù)據(jù)（見表2）分析，可得梧州市各種土地利用類型面積1997—2004年的雙向動態(tài)變化率（Ｔ＝7）。梧州市園地的雙向變化率最大，為91．22％，耕地的雙向變化幅度為6．73％，其增加面積為2 179．34公頃，減少面積為10 162．80公頃，耕地減少的面積幾乎是增加面積的4．7倍。建設(shè)用地的雙向變化率為14．80％，增加面積為4 065．23公頃，減少面積為1 237．21公頃；其中交通用地的雙向變化率43．78％，增加面積為953．２2公頃，這說明梧州市這幾年的交通發(fā)展相當(dāng)迅速；未利用地的雙向變化率為7．52％，其中增加面積為2 263．83公頃，減少面積為2８8．49公頃。

3．土地利用類型面積消耗度

土地利用消耗度指單位時間內(nèi)某種土地利用類型的土地被實際消耗的程度。其數(shù)學(xué)表達式為：

式中，ＬＵＣ指某種土地利用類型消耗度；Ｃａｂ指從ａ時刻到ｂ時刻某種土地利用類型被消耗的面積，即該類型土地利用轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌愋屯恋乩玫耐恋孛娣e的總和；Ｕａ表示ａ時刻該土地利用型的面積；Ｔ為ａ時刻到ｂ時刻的研究時段長[5]。

根據(jù)公式（4），利用Ｅｘｃｅｌ計算分析（Ｔ＝7），即得梧州市土地利用面積消耗度（見表3）。

整體看來，梧州市農(nóng)用地的消耗度為0．27％。其中，園地的面積消耗度最大，為5．95％，耕地次之，為0．79％，也即是在1997—2004年七年間耕地直接減少了10 162．80公頃。建設(shè)用地的整體消耗度為0．49％。其中，水利用地和居民點及工礦用地的消耗度較大，分別為0．32％和0．29％。未利用的消耗度為0．60％，也就是七年時間未利用被開發(fā)了2 ８81．49公頃。

三、土地利用的結(jié)構(gòu)變化

土地利用結(jié)構(gòu)是指在某一區(qū)域內(nèi)，各種土地利用類型在質(zhì)和量上的對比關(guān)系，以及它們組合而成的一定格局或圖式，是土地資源在各產(chǎn)業(yè)之間的配置和利用現(xiàn)狀及各類用地比例關(guān)系的綜合反映。

根據(jù)1997—2004年梧州市的土地利用變更資料，總體看來，農(nóng)用地基本穩(wěn)定，但耕地減少嚴(yán)重，年均減少0．41％。建設(shè)用地呈遞增趨勢，尤其是交通用地，1997—2004年年均增幅達4．55％，居民點及工礦用地中的獨立工礦用地增幅次之，為3．23％；未利用地整體略有減少（見圖1和圖2）。

四、土地利用變化區(qū)域差異性

土地利用變化存在顯著的地區(qū)差異，我們可以用區(qū)域內(nèi)某種土地利用類型相對變化率來反映土地利用變化的區(qū)域差異。研究區(qū)某一特定土地利用類型相對變化率可表示為：

式中：Ｋａ表示某區(qū)域某一特定土地利用類型研究期初的面積；Ｋｂ表示某區(qū)域某一特定土地利用類型研究期末的面積；Ｃａ表示整個研究區(qū)某一特定土地利用類型研究期初的面積；Ｃｂ表示整個研究區(qū)某一特定土地利用類型研究期末的面積；Ｒ表示某個土地利用類型相對變化率[6]。

根據(jù)公式（5），結(jié)合梧州市的土地利用現(xiàn)狀變更數(shù)據(jù)，即得出梧州市及各個縣市的區(qū)域差異率（見表4）。對某個區(qū)域的一種土地利用類型來說，如果Ｒ＞1，說明這個區(qū)域的該種土地利用類型的變化大于整個研究區(qū)域的該種類型的土地變化；反之，如果Ｒ＜1，則表明該區(qū)域的這種土地利用類型小于整個研究區(qū)域的變化。

具體分析如下：（1）梧州市區(qū)的建設(shè)用地和未利用地變化較全區(qū)稍大，Ｒ分別為1．04和1．02。二級分類中，梧州市的建制鎮(zhèn)變化最大，Ｒ＝1．41，比全區(qū)的Ｒ＝1大0．41；其次是交通用地和特殊用地，Ｒ分別為1．13、1．06。（2）岑溪市的農(nóng)用地比整個梧州市的變化較小，Ｒ＝0．99，建設(shè)用地與梧州市的變化持平；未利用地較全區(qū)變化大，Ｒ＝1．37，說明岑溪市的未利用地開發(fā)較多。（3）蒼梧縣的農(nóng)用地、建設(shè)用地和未利用地的區(qū)域差異率Ｒ整體較全區(qū)變化不大。但二級分類中，獨立工礦用地較全區(qū)變化較大，Ｒ＝1．64，蒼梧縣區(qū)距離梧州市地理位置較近，工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展迅速。（4）土地利用類型的三大類中，蒙山的農(nóng)用地Ｒ＝1．01，較全區(qū)Ｒ＝1變化稍大；建設(shè)用地和未利用地的區(qū)域差異率Ｒ分別為0．96、0．97，與整個研究區(qū)域相比，蒙山的建設(shè)用地和未利用地的變化緩慢。（5）藤縣的土地利用變化情況和蒙山縣有些相似，農(nóng)用地、建設(shè)用地、未利用地的區(qū)域差異率分別為1、0．99和0．96。二級分類中，也與之類似，交通用地為0．97，較全區(qū)較為落后。

五、土地利用變化存在問題和解決途徑

在梧州市的土地利用變化研究中發(fā)現(xiàn)，耕地一直處于減少的趨勢，園地雙向變化的幅度很大；林地大體上保持穩(wěn)定，建設(shè)用地不斷增加，且在所有用地中增幅最大；未利用地則一直在減少，這是經(jīng)濟發(fā)展對未利用地不斷開發(fā)的結(jié)果。預(yù)計，在未來的幾年內(nèi)梧州市的農(nóng)用地、尤其是耕地將持續(xù)減少，建設(shè)用地不斷增加，未利用地開發(fā)難度較大。分析可知，梧州市的土地利用存在以下問題：農(nóng)業(yè)產(chǎn)值產(chǎn)品雖然持續(xù)增長，但土地生產(chǎn)力水平低；耕地一直在減少，可耕地后備資源不足；植被破壞，水土流失嚴(yán)重、洪澇災(zāi)害頻仍；農(nóng)業(yè)處于粗放低產(chǎn)的自然狀態(tài)，農(nóng)民收入增長緩慢；人口基數(shù)大，人地矛盾日益突出。

針對梧州市土地利用現(xiàn)狀和土地利用存在的問題，實現(xiàn)梧州市的土地可持續(xù)利用，需要以下幾點考慮：（1）保護土地資源、提高土地生產(chǎn)力。即用地必須與養(yǎng)地相結(jié)合，保護土地資源的潛力，保持和加強土地的生產(chǎn)功能，充分挖掘潛力，提高土地的產(chǎn)量。（2）因地制宜，發(fā)展農(nóng)業(yè)生態(tài)工程，如農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)建設(shè)工程、農(nóng)林立體間套種工程、綠色食品基地建設(shè)工程、林業(yè)產(chǎn)品和林化產(chǎn)品深加工工程等[7]。（3）嚴(yán)格控制人口增長、減輕土地承載壓力。（4）逐步改善交通條件，建立完善的“村村通公路”的交通系統(tǒng)。

參考文獻：

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注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請以PDF格式閱讀原文。