梁文涓(沈陽建筑大學(xué)市政與環(huán)境工程學(xué)院，遼寧沈陽110168)

土地利用/覆蓋變化(LUCC)會(huì)對(duì)區(qū)域環(huán)境造成顯著影響，如影響地表凈初級(jí)生產(chǎn)力、生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)、生態(tài)服務(wù)價(jià)值和生物多樣性等［1］。驅(qū)動(dòng)力是指導(dǎo)致土地利用方式和目的發(fā)生變化的主要生物、物理和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素［2］。LUCC驅(qū)動(dòng)力的研究，對(duì)揭示土地利用/覆蓋變化的原因、內(nèi)部機(jī)制、時(shí)空過程，預(yù)測(cè)未來土地利用變化和影響，以及制定相應(yīng)的調(diào)控對(duì)策至關(guān)重要，因此受到研究者的高度重視。該研究分析了大量研究案例，從研究區(qū)域、土地變化類型、研究方法、研究指標(biāo)4個(gè)方面揭示國內(nèi)LUCC驅(qū)動(dòng)力研究的熱點(diǎn)。

1 LUCC驅(qū)動(dòng)力研究受關(guān)注區(qū)域

我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高和較快的地區(qū)、城鎮(zhèn)化快速推進(jìn)的地區(qū)、生態(tài)脆弱地區(qū)是LUCC驅(qū)動(dòng)力研究的3大熱點(diǎn)區(qū)域。其中對(duì)發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)圈和城市群的研究最為豐富和深入，如對(duì)長三角［3－4］、珠三角［5－6］、環(huán)渤海［7］、遼中南［8］4 大城市群的大量研究?？焖俪擎?zhèn)化地區(qū)和城市也是研究的熱點(diǎn)，如環(huán)太湖地區(qū)［9］、蘇錫常地區(qū)［10］、黃河三角洲地區(qū)［11］、重慶市［12］、榆林地區(qū)［13］、蘇南典型城鎮(zhèn)［14］等。對(duì)生態(tài)脆弱地區(qū)LUCC驅(qū)動(dòng)力的研究主要集中在我國北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶和半濕潤半干旱過渡帶，如湯青等［15］對(duì)黃土高原地區(qū)的研究、崔健等［16］對(duì)霍林河流域下游地區(qū)的研究等。

《2010中國城市群發(fā)展報(bào)告》指出，我國正在形成23個(gè)城市群［17］。2012年湖南、湖北、江西3省《加快構(gòu)建長江中游城市集群戰(zhàn)略合作框架協(xié)議》的簽署，意味著“中三角”將成為我國新的經(jīng)濟(jì)增長極和一個(gè)超大型城市群［18］。隨著我國“城市群”呈現(xiàn)出迅速發(fā)展態(tài)勢(shì)，對(duì)該地區(qū)劇烈的土地利用變化及驅(qū)動(dòng)力的研究將會(huì)更加深入。

2 LUCC驅(qū)動(dòng)力研究中敏感的土地利用類型

從土地利用類型的角度，耕地非農(nóng)化、建設(shè)用地?cái)U(kuò)張、耕地和建設(shè)用地的矛盾關(guān)系、生態(tài)用地和耕地相互轉(zhuǎn)化以及農(nóng)用地結(jié)構(gòu)內(nèi)部的調(diào)整是LUCC驅(qū)動(dòng)力研究的5大熱點(diǎn)類型。在大量的LUCC驅(qū)動(dòng)力研究案例中，大多數(shù)地類轉(zhuǎn)換都與耕地有直接關(guān)系。其中，關(guān)于城市周邊建設(shè)用地?cái)U(kuò)張?jiān)斐筛乇徽加玫难芯孔疃啵缡芄I(yè)化和區(qū)域城鎮(zhèn)化加速的影響，浙江省建設(shè)用地迅速擴(kuò)張［19］;北京市城鎮(zhèn)擴(kuò)張主要占用耕地，并且生產(chǎn)力最高的平原地區(qū)耕地流失量最大;農(nóng)用地和生態(tài)用地相互轉(zhuǎn)化主要發(fā)生在遠(yuǎn)郊山區(qū)。在退耕還林等生態(tài)保護(hù)政策的驅(qū)動(dòng)下，遠(yuǎn)郊山區(qū)的耕地被林、草地等生態(tài)用地占用的壓力相對(duì)較大［20］。農(nóng)用地內(nèi)部結(jié)構(gòu)調(diào)整如耕地轉(zhuǎn)出為園地。鄭海霞等［21］通過對(duì)紹興市的研究，發(fā)現(xiàn)發(fā)達(dá)地區(qū)以市場(chǎng)為導(dǎo)向的農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整是影響耕地減少的一個(gè)主要?jiǎng)右颉?/p>

3 LUCC驅(qū)動(dòng)力研究的方法多樣性

對(duì)大量研究案例綜合分析發(fā)現(xiàn)，LUCC驅(qū)動(dòng)力的研究方法主要有定性分析、定量分析以及二者的結(jié)合運(yùn)用。定性分析如張希彪［22］研究隴東黃土高原土地利用覆蓋變化的驅(qū)動(dòng)力，發(fā)現(xiàn)降水狀況是最大限制因子;定量分析主要有數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法、灰色關(guān)聯(lián)分析方法和GIS空間分析方法。

大多數(shù)的研究采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法，定量或半定量地分析LUCC驅(qū)動(dòng)機(jī)制，主要有主成分分析、典型相關(guān)分析、多元線性回歸分析，以及上述方法的綜合運(yùn)用。其中運(yùn)用主成分分析的案例最多，如對(duì)重慶市主城區(qū)［23］、雞西市［24］、紹興市［21］土地利用變化驅(qū)動(dòng)力的研究等。王晨野等［25］用多元線性回歸模型對(duì)吉林西部LUCC驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行分析，得出主要土地利用類型與社會(huì)經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)因子的逐步回歸分析結(jié)果。汪朝輝等［26］用相關(guān)分析和主成分分析相結(jié)合的方法，揭示湖南省耕地變化的驅(qū)動(dòng)機(jī)制。主成分分析可以對(duì)具有多個(gè)驅(qū)動(dòng)因子的系統(tǒng)進(jìn)行降維，將驅(qū)動(dòng)力歸納為幾個(gè)主成分，有利于明確主要的驅(qū)動(dòng)力。相關(guān)分析和回歸分析可以在多個(gè)土地利用類型和多個(gè)驅(qū)動(dòng)因子之間建立“多對(duì)多”的映射，有利于從微觀角度分析土地利用變化的復(fù)雜機(jī)制;并且，所形成的相關(guān)系數(shù)矩陣和多元回歸方程可以清晰地指示驅(qū)動(dòng)因子的貢獻(xiàn)。

灰色系統(tǒng)關(guān)聯(lián)分析是對(duì)系統(tǒng)中因素之間的關(guān)聯(lián)程度進(jìn)行定量比較，根據(jù)序列曲線幾何形狀的相似程度，判斷因素間的聯(lián)系是否緊密。王兆禮等［27］用灰色關(guān)聯(lián)方法，分析得出深圳市建設(shè)用地面積變化與外資利用額的關(guān)聯(lián)系數(shù)最大，耕地面積變化與城市化率的關(guān)聯(lián)系數(shù)最大。

GIS空間分析方法也可以用來研究LUCC驅(qū)動(dòng)力。如史培軍等［28］分析了深圳市交通對(duì)城市發(fā)展的影響，通過計(jì)算交通干線不同距離緩沖區(qū)(buffer)內(nèi)土地利用類型的總轉(zhuǎn)化率和向城鎮(zhèn)用地的轉(zhuǎn)化率，發(fā)現(xiàn)離交通干線越近，土地利用類型發(fā)生變化的“活動(dòng)性”越大。

4 LUCC驅(qū)動(dòng)力研究的指標(biāo)復(fù)雜性

LUCC驅(qū)動(dòng)力指標(biāo)分生物物理因素和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素兩大類。在短時(shí)間尺度上，受制度、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)因素強(qiáng)烈影響的人類活動(dòng)是最主要的驅(qū)動(dòng)因素;在較長時(shí)間尺度上，生物物理因素起著主要作用［29］。另外，驅(qū)動(dòng)力系統(tǒng)內(nèi)諸多因素之間存在相互“驅(qū)動(dòng)”關(guān)系，指標(biāo)的選取和驅(qū)動(dòng)力的識(shí)別也因此變得復(fù)雜。

LUCC驅(qū)動(dòng)力研究案例中，最受青睞的驅(qū)動(dòng)力分析指標(biāo)有:總?cè)丝?、GDP、人均GDP、農(nóng)業(yè)人口(或農(nóng)業(yè)人口比重)、城市化水平、工業(yè)增加值、三次產(chǎn)業(yè)比重(多選用第二、三產(chǎn)業(yè)比重)、全社會(huì)固定資產(chǎn)投資、農(nóng)林牧副漁總產(chǎn)值(或各分項(xiàng)占農(nóng)林牧漁總產(chǎn)值的比重)、糧食總產(chǎn)量、人均糧食產(chǎn)量、農(nóng)民人均純收入、農(nóng)民人均總支出、外資利用額等。結(jié)合研究區(qū)的特點(diǎn)，可側(cè)重增選相應(yīng)指標(biāo)［30］，指標(biāo)的選擇應(yīng)盡量全面，還要避免冗余，蘇錫常地區(qū)和榆林地區(qū)的研究采用共線性處理，較好地避免了指標(biāo)的冗余問題［10－13］。

雖然大多數(shù)案例中，人口增長、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城市化與工業(yè)化，農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整是主要的LUCC驅(qū)動(dòng)力。但是，區(qū)域LUCC驅(qū)動(dòng)因素應(yīng)該在特定時(shí)空框架下加以辨析，不存在對(duì)不同尺度都適用的LUCC驅(qū)動(dòng)因子。土地利用系統(tǒng)的自組織性，及其驅(qū)動(dòng)因子相互作用的復(fù)雜性，決定了LUCC驅(qū)動(dòng)力研究應(yīng)與區(qū)域特殊情況緊密聯(lián)系，以便選擇最適合的指標(biāo)體系，合理地反映出驅(qū)動(dòng)因子的驅(qū)動(dòng)效果［29］。

5 結(jié)語

參考國內(nèi)有關(guān)土地利用變化驅(qū)動(dòng)力的大量研究案例，分析了受到廣泛關(guān)注的研究區(qū)域、敏感的土地利用變化類型、研究方法的多樣性、以及指標(biāo)選取的復(fù)雜性4個(gè)方面的研究熱點(diǎn)。歸納得出以下結(jié)論:①我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高和較快的地區(qū)、城鎮(zhèn)化快速推進(jìn)的地區(qū)和生態(tài)脆弱地區(qū)是LUCC驅(qū)動(dòng)力研究的熱點(diǎn)區(qū)域;②耕地非農(nóng)化、建設(shè)用地?cái)U(kuò)張、耕地和建設(shè)用地的矛盾關(guān)系、生態(tài)用地和耕地相互轉(zhuǎn)化，以及農(nóng)用地結(jié)構(gòu)內(nèi)部調(diào)整是LUCC驅(qū)動(dòng)力研究的熱點(diǎn)土地利用變化類型;③分析方法主要為定量分析，包括數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法、灰色關(guān)聯(lián)分析方法和GIS空間分析方法;④歸納了LUCC驅(qū)動(dòng)力研究案例中最常采用的社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。這4個(gè)熱點(diǎn)的提出，可為LUCC驅(qū)動(dòng)力研究提供參考依據(jù)。

［1］周廣勝，王玉輝，蔣延玲，等.陸地生態(tài)系統(tǒng)類型轉(zhuǎn)變與碳循環(huán)［J］.植物生態(tài)學(xué)報(bào)，2002，26(2):250 －254.

［2］擺萬奇，趙士洞.土地利用變化驅(qū)動(dòng)力系統(tǒng)分析［J］.資源科學(xué)，2001，23(3):39 －41.

［3］章波，濮勵(lì)杰，黃賢金，等.城市區(qū)域土地利用變化及驅(qū)動(dòng)機(jī)制研究:以長江三角洲地區(qū)為例［J］.長江流域資源與環(huán)境，2005，14(1):28－33.

［4］查書平，丁裕國，于紅博，等.基于RS與GIS的長江三角洲土地利用變化分析［J］.南京氣象學(xué)院學(xué)報(bào)，2003，26(6):815 －820.

［5］閆小培，毛蔣興，普軍.巨型城市區(qū)域土地利用變化的人文因素分析:以珠江三角洲地區(qū)為例［J］.地理學(xué)報(bào)，2006，61(6):613 －623.

［6］張文忠，王傳勝，呂昕，等.珠江三角洲土地利用變化與工業(yè)化和城市化的耦合關(guān)系［J］.地理學(xué)報(bào)，2003，58(5):677 －685.

［7］朱會(huì)義，何書金，張明.環(huán)渤海地區(qū)土地利用變化的驅(qū)動(dòng)力分析［J］.地理研究，2001，20(6):669 －678.

［8］郗鳳明，賀紅士，胡遠(yuǎn)滿，等.遼寧中部城市群城市增長時(shí)空格局及其驅(qū)動(dòng)力［J］.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2010，21(3):707 －713.

［9］肖思思，吳春篤，儲(chǔ)金宇.1980－2005年太湖地區(qū)土地利用變化及驅(qū)動(dòng)因素分析［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2012，28(23):1 －11，293.

［10］張健，陳鳳，濮勵(lì)杰，等.近20年蘇錫常地區(qū)土地利用格局變化及其驅(qū)動(dòng)因素分析［J］.資源科學(xué)，2007，29(4):61 －69.

［11］王薇，王昕，黃乾，等.黃河三角洲土地利用時(shí)空變化及驅(qū)動(dòng)力研究［J］.中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2014，30(32):172 －177.

［12］王小玉，張安明，鄒小紅，等.重慶市土地利用變化及驅(qū)動(dòng)機(jī)制研究［J］.西南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2009(2):146 －151.

［13］張明.土地利用結(jié)構(gòu)及其驅(qū)動(dòng)因子的統(tǒng)計(jì)分析:以榆林地區(qū)為例［J］.地理科學(xué)進(jìn)展，1997，16(4):21 －28.

［14］周銳，胡遠(yuǎn)滿，蘇海龍，等.蘇南典型城鎮(zhèn)耕地景觀動(dòng)態(tài)變化及其影響因素［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，2011，31(20):5937 －5945.

［15］湯青，徐勇，劉毅.黃土高原地區(qū)土地利用動(dòng)態(tài)變化的空間差異分析［J］.干旱區(qū)資源與環(huán)境，2010，24(8):15 －21.

［16］崔健，林年豐，湯潔，等.霍林河流域下游地區(qū)土地利用變化動(dòng)態(tài)及趨勢(shì)預(yù)測(cè)［J］.吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版)，2006，36(2):259 －264.

［17］中國新聞網(wǎng).中國城市群發(fā)展迅速增至23個(gè)［EB/OL］.(2012－04－05)［2015 －07 －01］.http://www.zgfznews.com/epaper/newcity/3b/2012/4/5/847326.shtml.

［18］魏勁松.湘鄂贛攜手托起“中三角”打造中國新的經(jīng)濟(jì)增長極［EB/OL］.(2012 －02 －17)［2015 －07 －01］.http://news.xinmin.cn/rollnews/2012/02/17/13686893.html.

［19］史玉琴，李艷，曹宇.浙江省建設(shè)用地?cái)U(kuò)展時(shí)空特征分析［J］.長江流域資源與環(huán)境，2010，19(Z2):114 －121.

［20］孫強(qiáng)，蔡運(yùn)龍，王文博.北京耕地流失的時(shí)空動(dòng)態(tài)與調(diào)控途徑研究［J］.地理科學(xué)進(jìn)展，2006，25(6):108 －116，159.

［21］鄭海霞，童菊兒，徐揚(yáng).發(fā)達(dá)地區(qū)耕地資源的時(shí)空變化及其驅(qū)動(dòng)力實(shí)證研究［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2007，23(4):75 －78.

［22］張希彪.隴東黃土高原土地利用、覆蓋變化及驅(qū)動(dòng)力分析［J］.干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2006，24(2):143 －147，158.

［23］魯春陽，楊慶媛，田永中，等.基于主成分法的區(qū)域土地利用變化驅(qū)動(dòng)力分析:以重慶市主城區(qū)為例［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006，34(21):5627－5628.

［24］楊敏，周次林，王立海，等.基于主成分分析法的區(qū)域耕地變化驅(qū)動(dòng)力分析:以雞西市為例［J］.中國林業(yè)經(jīng)濟(jì)，2007(4):20 －23.

［25］王晨野，湯潔，李昭陽，等.吉林西部土地利用/覆被時(shí)空變化驅(qū)動(dòng)力分析［J］.生態(tài)環(huán)境，2008，17(5):1914 －1920.

［26］汪朝輝，王克林，蔣凌燕，等.湖南省耕地動(dòng)態(tài)變化與可持續(xù)利用對(duì)策研究［J］.熱帶地理，2003，23(3):255 －259.

［27］王兆禮，陳曉宏，曾樂春，等.深圳市土地利用變化驅(qū)動(dòng)力系統(tǒng)分析［J］.中國人口·資源與環(huán)境，2006，16(6):124 －128.

［28］史培軍，陳晉，潘耀忠.深圳市土地利用變化機(jī)制分析［J］.地理學(xué)報(bào)，2000，55(2):151 －160.

［29］邵景安，李陽兵，魏朝富，等.區(qū)域土地利用變化驅(qū)動(dòng)力研究前景展望［J］.地球科學(xué)進(jìn)展，2007，22(8):798 －809.

［30］朱閃閃，趙言文.浙江省土地利用變化及社會(huì)經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)因素［J］.長江流域資源與環(huán)境，2008，17(Z1):1 －7.