劉振杰，劉 洛，孫 璐，趙小娟，胡月明，5

(1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，廣東廣州510642;2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)地理信息工程研究所，廣東廣州510642;3.國土資源部建設(shè)用地再開發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東廣州510642;4.廣東省土地利用與整治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東廣州510642;5.青海大學(xué)農(nóng)牧學(xué)院，青海西寧810016)

土地利用變化主要受自然與社會(huì)雙重因素的影響，自然因素包括氣候、水文、土壤、地質(zhì)地貌等;社會(huì)因素包括對(duì)土地的投入、對(duì)土地產(chǎn)品的需求、城市化程度等。同時(shí)，土地利用變化也影響著人類生存和發(fā)展的自然基礎(chǔ)［1］，如氣候、生態(tài)過程、生物化學(xué)循環(huán)等全球變化問題，同時(shí)也涉及區(qū)域的食物安全、區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定性等環(huán)境質(zhì)量問題［2－6］?！皣H地圈與生物圈計(jì)劃(IGBP)”和“全球環(huán)境變化的人文領(lǐng)域計(jì)劃(IHDP)”兩大國際組織，于1995年和2005年分別聯(lián)合提出了“土地利用/覆被變化(LUCC)”研究計(jì)劃和“全球土地計(jì)劃(GLP)”，使土地利用變化研究成為全球變化研究的前沿和熱點(diǎn)課題［7－9］。同時(shí)，隨著人口的快速增長(zhǎng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速推進(jìn)，人類對(duì)土地利用的范圍和強(qiáng)度也空前增長(zhǎng)，從而造成了土地退化、環(huán)境污染等一系列重大全球性環(huán)境問題［10］，如何解決由土地利用/土地覆蓋變化(LUCC)引起的環(huán)境變化并實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展成為當(dāng)今亟待解決的問題。因此，研究土地利用/土地覆蓋變化(LUCC)對(duì)于研究全球性環(huán)境變化和實(shí)現(xiàn)人類長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展具有深遠(yuǎn)的意義。

自“土地利用/覆被變化(LUCC)”研究計(jì)劃和“全球土地計(jì)劃(GLP)”啟動(dòng)后，學(xué)者們對(duì)于土地利用/土地覆蓋變化(LUCC)的研究主要圍繞土地利用變化時(shí)空特征及其驅(qū)動(dòng)力機(jī)制研究［11－16］、土地利用變化預(yù)測(cè)模擬［17－21］和土地利用變化對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的效應(yīng)［22－26］等各方面。在土地利用變化的時(shí)空特征與驅(qū)動(dòng)力分析中，已形成較為完善的研究體系。其中，按研究按區(qū)域尺度大小又可劃分成大、中、小尺度。在大尺度區(qū)域研究方面，劉紀(jì)遠(yuǎn)等提出土地利用動(dòng)態(tài)區(qū)劃方法研究全國土地利用變化的時(shí)空格局與空間特征，同時(shí)對(duì)主要土地利用類型變化驅(qū)動(dòng)因素進(jìn)行了分析［11］;香寶利用土地利用動(dòng)態(tài)度模型探討了中國東西部地區(qū)土地利用變化的時(shí)空規(guī)律并分析了主要土地利用類型變化的原因［14］。在中尺度區(qū)域研究方面，周書貴等對(duì)20世紀(jì)80年代末至2008年黃土高原地區(qū)土地利用變化時(shí)空特征、宏觀生態(tài)狀況變化趨勢(shì)和主要驅(qū)動(dòng)力因素進(jìn)行了分析［16］;王光謙等在遙感(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、數(shù)字模型支持下，研究了黃河流域20世紀(jì)80年代末期至20世紀(jì)90年代末期土地利用變化的特征并得出人類活動(dòng)是主導(dǎo)驅(qū)動(dòng)因子的結(jié)論［13］。在小尺度區(qū)域研究方面，史利江等基于GIS、RS和數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法分析了1994—2006年上海市土地利用時(shí)空變化特征，并定量分析了其驅(qū)動(dòng)力［12］;楊爽等以北京市海淀區(qū)、延慶縣為研究區(qū)，通過轉(zhuǎn)移矩陣法和多元線性回歸法，分析了1992—2002年研究區(qū)土地利用變化的時(shí)空分異特征及驅(qū)動(dòng)機(jī)制［15］。

根據(jù)已有研究，對(duì)于土地利用變化的時(shí)空特征及驅(qū)動(dòng)力分析，更多側(cè)重于對(duì)研究區(qū)域時(shí)序內(nèi)進(jìn)行整體性、宏觀性的分析，從而只得到研究區(qū)域在整個(gè)研究時(shí)序范圍內(nèi)的土地利用空間分布特征以及影響整個(gè)時(shí)序的驅(qū)動(dòng)力因素等相關(guān)結(jié)論。但是隨著時(shí)代的發(fā)展，在政策、經(jīng)濟(jì)和人口等多方面因素的綜合作用之下，土地利用變化往往劇烈而復(fù)雜。尤其是在一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間序列土地利用變化過程中，在不同的子時(shí)間序列其往往受到來自不同方面驅(qū)動(dòng)力影響，進(jìn)而呈現(xiàn)出不同程度、不同類型的空間分布特征。總的來說，以往對(duì)土地利用變化的時(shí)空特征及驅(qū)動(dòng)力分析研究之中，缺乏對(duì)長(zhǎng)時(shí)序中各個(gè)子時(shí)序土地利用變化規(guī)律以及驅(qū)動(dòng)力機(jī)制的異同之處進(jìn)行對(duì)比研究。同時(shí)，從以往中等尺度的土地利用變化時(shí)空特征及驅(qū)動(dòng)力分析的研究來看，更多的是以經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)域和典型流域?yàn)檠芯繉?duì)象，省域尺度研究相對(duì)較少。

因此，本研究以廣東省作為研究對(duì)象，基于遙感數(shù)據(jù)源獲取的土地利用變化數(shù)據(jù)庫，對(duì)比分析研究廣東省1990—2000年、2000—2010年以及2010—2015年各時(shí)序土地利用變化時(shí)空特征以及驅(qū)動(dòng)力機(jī)制的異同之處，從而揭示其各時(shí)序土地利用變化的基本時(shí)空格局特征和驅(qū)動(dòng)因素變化情況，為未來廣東省社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和土地資源科學(xué)管理提供有價(jià)值的科學(xué)信息。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

廣東省簡(jiǎn)稱粵，地處 20.22°～ 25.52°N，109.68°～117.33°E之間，是中國大陸南部的省份，毗鄰港澳，東鄰福建、西接廣西，北面與湘、贛接壤，西南端隔瓊州海峽與海南省相望(圖1)。2015年末常住人口10 849萬人，其中城鎮(zhèn)人口為7 453萬人。2015年末地區(qū)生產(chǎn)總值為72 812.55億元，居全國第一。全省陸地面積17.826萬km2，現(xiàn)轄21個(gè)地級(jí)市、20個(gè)縣級(jí)市、34個(gè)縣、3個(gè)自治縣、62個(gè)市轄區(qū)、1 128個(gè)市轄鎮(zhèn)、11個(gè)鄉(xiāng)、445個(gè)街道(辦事處)。總的來說，廣東地理位置優(yōu)越，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，人多地少，人口密度高，人地矛盾十分突出。

為了更好地體現(xiàn)區(qū)域時(shí)空格局和驅(qū)動(dòng)力因素特點(diǎn)，更有針對(duì)性地促進(jìn)各地區(qū)未來土地利用的可持續(xù)發(fā)展，本研究主要將廣東省分為以下4個(gè)研究區(qū)域:珠三角平原區(qū)(廣州市、深圳市、珠海市、佛山市、江門市、中山市、東莞市、肇慶市、惠州市)、粵東沿海區(qū)(汕頭市、汕尾市、揭陽市、潮州市)、粵西沿海區(qū)(陽江市、湛江市、茂名市)和粵西北山區(qū)(清遠(yuǎn)市、韶關(guān)市、河源市、梅州市、云浮市)。

1.2 數(shù)據(jù)來源

土地利用數(shù)據(jù)來源于中國科學(xué)院資源環(huán)境數(shù)據(jù)中心全國土地利用數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)通過采用土地利用變化遙感信息人機(jī)交互快速提取方法，解譯1990、2000、2010、2015年4期分辨率為30 m的Landsat數(shù)字影像，并將解譯結(jié)果重采樣為100 m，進(jìn)而截取其中的廣東省土地利用數(shù)據(jù)，以建立1990—2015年廣東省土地利用變化數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行后續(xù)分析研究［11，27］。其中，所采用的土地分類體系將研究區(qū)土地利用類型劃分為耕地、林地、草地、水域、城鄉(xiāng)工礦居民用地和未利用地6個(gè)一級(jí)類型和25個(gè)二級(jí)類型，其中一級(jí)類型綜合評(píng)價(jià)精度達(dá)到 94.3%以上，滿足 1 ∶10 萬比例尺制圖精度［11，28－29］。通過劃分1990—2000年、2000—2010年和2010—2015年3個(gè)時(shí)序，進(jìn)而開展廣東省土地利用變化時(shí)空格局和驅(qū)動(dòng)力機(jī)制分析，能夠更加清晰地顯示出不同時(shí)序土地利用變化規(guī)律和主導(dǎo)驅(qū)動(dòng)因素的差異。

1.3 研究方法

區(qū)域土地利用類型面積、土地結(jié)構(gòu)變化、土地利用動(dòng)態(tài)度反映土地利用變化的總體情況以及變化趨勢(shì)。其中，土地利用結(jié)構(gòu)反映某種土地利用類型面積的占比，其公式為

式中:Ai為第i類土地的面積;n為土地利用類型［30］。

土地利用變化度定量描述某種土地利用類型在某一時(shí)間段內(nèi)的變化速度［31］，對(duì)于預(yù)測(cè)未來土地利用變化并作出相應(yīng)決策有著積極意義，這里采用單一土地利用動(dòng)態(tài)度，其公式為

式中:K為研究時(shí)段內(nèi)某種土地利用類型的單一土地利用動(dòng)態(tài)度;LAi，t1和 LAi，t2分別為研究期初和研究期末第 i種土地利用類型的面積;t1和t2:研究起初時(shí)間和研究期末時(shí)間，這里是以年為單位，因此計(jì)算所得的單一土地利用變化度為年變化率［32］。

土地利用動(dòng)態(tài)變化的空間信息分析模型，能夠?qū)σ欢〞r(shí)序內(nèi)土地利用動(dòng)態(tài)變化的空間過程以及土地利用變化的劇烈程度進(jìn)行更加精確的描述［33］。

式中:TRLi、IRLi、CCLi分別為第 i種土地利用類型在監(jiān)測(cè)時(shí)序t1至t2期間的轉(zhuǎn)移速率、新增速率和變化速率。

2 2015年廣東省土地利用現(xiàn)狀空間分布特征

2015年廣東省土地利用以林地為主，占總面積的60.06%，主要集中于粵西北山區(qū)、粵西沿海區(qū)和珠三角平原區(qū)北部、粵東沿海區(qū)西北部，分別占各自區(qū)域的72.43%、48.83%、54.51%、41.83%，均為各自區(qū)域的主要土地利用類型;其中，林地面積最大的前2位分別為粵西北山區(qū)、珠三角平原區(qū)，面積分別為555.61萬 hm2、302.08萬 hm2。其次為耕地，占總面積的24.88%，主要集中于珠三角平原區(qū)、粵東沿海區(qū)及粵西沿海區(qū)，分別占該區(qū)域的25%、33.13%、36.71%。建設(shè)用地占廣東省土地利用總面積的5.78%，主要集中于珠三角平原區(qū)，該區(qū)建設(shè)用地面積57.39萬hm2，為廣東省建設(shè)用地面積最大的區(qū)域。草地占廣東省土地利用總面積的4.64%，主要集中于粵西北山區(qū)中部及粵東沿海區(qū)。水域占廣東省土地利用總面積的4.55%，主要集中于珠三角平原區(qū)中部、粵東沿海區(qū)及粵西沿海區(qū)東南部、粵西北山區(qū)南部。其中，珠三角平原區(qū)的水域面積最大，為42.35萬hm2，占全省水域面積的一半。未利用地于省內(nèi)零星分布，僅占總面積的 0.09%(圖 2、表 1)。

表1 2015年廣東省土地利用空間分區(qū)及面積分布

3 1990—2015年廣東省土地利用變化時(shí)空特征

3.1 分時(shí)序土地利用變化基本特征

通過對(duì)1990—2000年、2000—2010年、2010—2015年3個(gè)時(shí)序的土地利用數(shù)據(jù)進(jìn)行空間分析，1990—2000年、2000—2010年、2010—2015年廣東省珠三角平原區(qū)、粵東沿海區(qū)、粵西沿海區(qū)、粵西北山區(qū)4個(gè)區(qū)域的土地利用變化時(shí)空特征分別見圖3至圖5。1990—2000年，全省土地利用變化規(guī)模較小，主要集中于珠三角平原區(qū)，主要表現(xiàn)為耕地?cái)?shù)量的減少和水域、建設(shè)用地的增加。2000—2010年，全省土地利用變化更大，珠三角地區(qū)、粵東沿海區(qū)尤為劇烈，總體趨勢(shì)為各類用地向建設(shè)用地的轉(zhuǎn)變，其中以耕地及林地向建設(shè)用地的轉(zhuǎn)變最為突出。2010—2015年，全省土地利用向建設(shè)用地轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)持續(xù)，但在空間上趨于分散，各區(qū)主要的土地變化以耕地、林地向建設(shè)用地轉(zhuǎn)變及林地向草地轉(zhuǎn)變?yōu)橹鳌?/p>

就全省而言，總體的變化趨勢(shì)表現(xiàn)為耕地、林地的持續(xù)減少及建設(shè)用地的持續(xù)增加，但土地利用變化的速度有所放緩。珠三角地區(qū)為全省土地利用變化規(guī)模最大的區(qū)域，以耕地、水域轉(zhuǎn)換為建設(shè)用地為主;粵東、粵西北兩區(qū)的土地利用變化相對(duì)珠三角區(qū)域較小，但通過對(duì)3個(gè)時(shí)序的比較可看出，區(qū)域內(nèi)草地、建設(shè)用地的規(guī)模有不同程度的增加，此外，粵西北的東側(cè)在2010—2015年間出現(xiàn)了林地向耕地的變化;粵西地區(qū)土地利用變化不大，以耕地的減少，林地、建設(shè)用地的增加為主。

由表2至表4可見，就用地類型而言，1990年耕地和林地作為最主要的用地類型其面積合計(jì)占整個(gè)廣東省土地面積85%以上。隨時(shí)間推移，耕地面積明顯減少，至3個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)分別減少18.56 萬、24.71 萬、4.35 萬 hm2，而單一土地利用動(dòng)態(tài)度則經(jīng)歷了由加快至轉(zhuǎn)慢的過程;占全省用地的占比從1990年的27.53%降低至2015年的24.88%。林地面積逐步縮減，至 3個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)分別減少 0.37萬、6.14萬、6.20萬hm2，而單一土地利用動(dòng)態(tài)度逐步加快;占全省用地的占比變化則從1990年的60.77%降低至2015年的60.41%。草地的面積和占比經(jīng)歷了先減后增的過程，從1990年的面積83.41萬hm2減少至2010年的81.43萬hm2再增加至2015年的83.31萬hm2;單一土地利用動(dòng)態(tài)度則逐步加快。建設(shè)用地的變化在各用地類型中最為明顯，面積由1990年的46.43萬 hm2增加至2015年的 103.77萬 hm2，占比則由2.59%快速上升至5.78%，單一土地利用動(dòng)態(tài)度保持較高速度。水域面積總體上雖從1990年的78.31萬 hm2增加至81.74萬 hm2，占比亦從4.36%上升至4.55%，但實(shí)際上則經(jīng)歷了先快速增加后逐步減少的過程，單一土地利用動(dòng)態(tài)度也由1990年的1.11%逐步加快減少為2015年的－0.27%。未利用地的面積、占比變化均不大，整體呈逐年減少的趨勢(shì)。

3個(gè)時(shí)序內(nèi)廣東省及各研究區(qū)域土地利用變化既存在共通點(diǎn)與一致性，又存在部分土地利用類型變化特征和區(qū)域之間的差異(表5至表7)。

通過對(duì)1990—2000年、2000—2010年、2010—2015年3個(gè)時(shí)序各研究區(qū)的土地利用變化情況轉(zhuǎn)移矩陣進(jìn)行對(duì)比分析，可以更為直觀地看出廣東省土地利用類型的變化情況及趨勢(shì)。對(duì)比3個(gè)時(shí)序的土地利用動(dòng)態(tài)區(qū)土地利用變化情況轉(zhuǎn)移矩陣，耕地向建設(shè)用地的轉(zhuǎn)換最為顯著，按時(shí)間先后，其轉(zhuǎn)換的面積分別為 10.24 萬、20.95 萬、4.63 萬 hm2，其中絕大部分發(fā)生在珠三角區(qū)域;林地向建設(shè)用地的轉(zhuǎn)換亦較為突出，按時(shí)間先后，其轉(zhuǎn)換的面積分別為 3.27萬、7.17萬、3.61萬hm2，主要集中在珠三角及粵西北區(qū)域。此外，1990—2000年，耕地向水域的轉(zhuǎn)換僅次于耕地向建設(shè)用地的轉(zhuǎn)換，合計(jì)面積7.83萬hm2，珠三角平原區(qū)占合計(jì)面積的92.7%;2010—2015年，林地轉(zhuǎn)草地、林地轉(zhuǎn)建設(shè)用地的情況為僅次于耕地轉(zhuǎn)建設(shè)用地的用地類型變化，合計(jì)面積分別為3.95萬、3.61萬hm2，主要集中在珠三角及粵西北區(qū)域。

表2 1990—2000年廣東省土地利用類型面積變化

表3 2000—2010年廣東省土地利用類型面積變化

表4 2010—2015年廣東省土地利用類型面積變化

表5 1990—2000年廣東省各研究區(qū)域土地利用轉(zhuǎn)移矩陣 萬hm2

表6 2000—2010年廣東省各研究區(qū)域土地利用轉(zhuǎn)移矩陣 萬hm2

珠三角平原區(qū)各時(shí)序均存在建設(shè)用地占用大量耕地的情況，但其占全省建設(shè)用地新增面積的比例逐漸減少;粵東沿海區(qū)各時(shí)序同樣以建設(shè)用地占用耕地為主要特征，不過轉(zhuǎn)移面積相對(duì)較少;粵西沿海區(qū)主要以退耕還林和建設(shè)用地占用耕地為主要特征;粵西北山區(qū)以林地向草地的過渡以及被建設(shè)用地占用為主，且土地利用變化劇烈程度不斷增加。1990—2000年、2000—2010年、2010—2015年全省土地利用格局變化的主要區(qū)域特征和區(qū)域差異見表8。

3.2 分時(shí)序耕地變化基本特征

耕地總量持續(xù)減少。耕地總量在1990年、2000年、2010年、2015 年分別為 494.29 萬、475.73萬、451.02 萬、446.67萬hm2，而2000年、2010年、2015年新增耕地面積僅分別為 2萬、0.21萬、0.38萬 hm2，增加的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于減少量。

耕地減少的速度由快減慢。結(jié)合表2至表4中的變化速率CCL可更為直觀地看出耕地減少的速度經(jīng)歷了先加速后減速的過程:1990—2010年為加速階段，耕地的變化速率從1990—2000年的 0.46% 擴(kuò)大到 2000—2010年的 0.53%;2010—2015年為減速階段，耕地的變化速率下降至0.23%。

耕地向其他地類的轉(zhuǎn)變?cè)诳臻g上逐步擴(kuò)散。結(jié)合圖3至圖5的廣東省土地利用變化空間分區(qū)，1990—2000年，耕地的轉(zhuǎn)移高度集中于珠三角區(qū);2000—2010年，耕地的轉(zhuǎn)移集中于珠三角區(qū)但其他區(qū)域耕地的轉(zhuǎn)移亦有所增加;至2010—2015年，耕地的轉(zhuǎn)移在廣東省內(nèi)分布已較為均勻。

3.3 分時(shí)序建設(shè)用地變化基本特征

建設(shè)用地總量持續(xù)增加。建設(shè)用地總量在1990年、2000年、2010年、2015年分別為 46.43萬、61.66萬、94萬、103.77萬hm2，而2000年、2010年、2015年建設(shè)用地轉(zhuǎn)移面積僅分別為 0.06 萬、0.04 萬、0.22 萬 hm2，轉(zhuǎn)移量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于新增量。

建設(shè)用地增加的速度由快減慢。建設(shè)用地增加的速度經(jīng)歷了先加速后減速的過程:1990—2010年為加速階段，建設(shè)用地的變化速率從 1990—2000年的 3.3%快速提高到2000—2010年的5.26%;2010—2015年為減速階段，建設(shè)用地的變化速率回落至2.17%。

表8 1990—2015年廣東省土地利用轉(zhuǎn)移動(dòng)態(tài)的區(qū)域特征

其他用地向建設(shè)用地的轉(zhuǎn)移在空間上逐步擴(kuò)散。1990—2000年，其他用地向建設(shè)用地的轉(zhuǎn)移高度集中于珠三角區(qū);2000—2010年，其他用地向建設(shè)用地的轉(zhuǎn)移集中于珠三角區(qū)，但其他區(qū)域的其他用地向建設(shè)用地的轉(zhuǎn)移亦有所增加;至2010—2015年，其他用地向建設(shè)用地的轉(zhuǎn)移在廣東省內(nèi)分布已較為均勻。

3.4 分時(shí)序非人工土地利用類型變化基本特征

水域與各用地類型的轉(zhuǎn)換集中發(fā)生在珠三角區(qū)域。水域面積總體增加，但經(jīng)歷了大量增加再逐漸減少的過程:1990—2000年，由耕地轉(zhuǎn)水域增加面積5.58萬 hm2;2000—2010年，水域主要轉(zhuǎn)為建設(shè)用地，耕地轉(zhuǎn)水域的面積小于水域面積的轉(zhuǎn)換，面積減少1.04萬hm2;2010—2015年，水域主要轉(zhuǎn)為建設(shè)用地，耕地轉(zhuǎn)水域的面積小于水域面積的轉(zhuǎn)換，面積減少1.1萬hm2。水域的變化速度逐漸減緩，從1990—2000年的1.41% 減緩至 2000—2010 年的 0.94%、2010—2015 年的0.36%。

林地總量持續(xù)減少，2000年、2010年、2015年林地的減少面積分別為0.37萬、6.14萬、6.2萬hm2;減少的速度有增加趨勢(shì)，變化速率從1990—2000年、2000—2010年的0.08%增加至2010—2015年的0.18%。林地向其他地類的轉(zhuǎn)變主要發(fā)生在珠三角、粵西及粵西北區(qū)域，而其他地類向林地的轉(zhuǎn)變1990—2010年主要發(fā)生在粵西區(qū)域，2010—2015年主要發(fā)生在珠三角和粵西北區(qū)域。

草地總量先減少后增加，總量基本維持不變。1990年、2000年、2010年草地的面積分別為 83.41萬、81.51萬、81.43 萬 hm2，而 2015 年則增加至 83.31 萬 hm2，1990 年與2015年相比僅相差0.1萬hm2。草地面積的變化速度經(jīng)歷了減少的速度放緩到快速的面積增加的過程:1990—2000年的變化速率為0.33%放緩至2000—2010年的0.03%，2010—2015年提高至1.56%。草地的轉(zhuǎn)移與新增在1990—2010年間主要發(fā)生在珠三角、粵西及粵西北區(qū)域，2010—2015年則于全省較為均勻分布。

未利用地總量基本維持不變，2000年、2010年、2015年未利用地的面積增減分別為 0.03萬、－0.38萬、0.01萬hm2;變化的速度先增加后放緩，變化速率從1990—2000年的0.16%增加至2000—2010年的1.94%再放緩至2010—2015年的0.71%。未利用地與各用地類型的轉(zhuǎn)換于全省內(nèi)零星分布。

4 分時(shí)序土地利用變化的驅(qū)動(dòng)力機(jī)制

4.1 分時(shí)序耕地變化驅(qū)動(dòng)力

1990—2000年，導(dǎo)致廣東省耕地?cái)?shù)量面積大量減少的主要原因是建設(shè)用地的不斷擴(kuò)張和水域面積增加對(duì)耕地的占用。一方面，20世紀(jì)90年代以來經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)和人口的大量涌入，對(duì)土地的需求愈發(fā)強(qiáng)烈。另一方面，建設(shè)用地和傳統(tǒng)的基塘農(nóng)業(yè)的比較經(jīng)濟(jì)效益要高于傳統(tǒng)耕地種植業(yè)，造成耕地勞動(dòng)力流失加劇了耕地的減少。該現(xiàn)象在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展和用地需求量巨大的珠三角平原區(qū)尤為突出。

2000—2010年，該時(shí)序處于廣東省經(jīng)濟(jì)和人口發(fā)展最為迅猛的階段，盡管《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)和改進(jìn)耕地占補(bǔ)平衡工作的通知》《廣東省基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)管理?xiàng)l例》和《廣東省非農(nóng)業(yè)建設(shè)補(bǔ)充耕地管理辦法》等的頒布執(zhí)行，能在一定程度上減少耕地的流失，但仍抵不過耕地與建設(shè)用地之間日益增長(zhǎng)的供需矛盾，全省耕地進(jìn)一步減少，其中又以珠三角平原區(qū)尤為顯著。

2010—2015年，隨著國土資源部2010年和2013年分別發(fā)布《關(guān)于切實(shí)加強(qiáng)耕地占補(bǔ)平衡監(jiān)督管理的通知》和《關(guān)于強(qiáng)化管控落實(shí)最嚴(yán)格耕地保護(hù)制度的通知》，以及廣東省國土資源廳2010年和2014年分別發(fā)布《關(guān)于貫徹國土資源部農(nóng)業(yè)部加強(qiáng)占補(bǔ)平衡補(bǔ)充耕地質(zhì)量建設(shè)與管理意見的通知》和下發(fā)《轉(zhuǎn)發(fā)國土資源部關(guān)于強(qiáng)化管控落實(shí)最嚴(yán)格耕地保護(hù)制度的通知》，廣東省對(duì)于耕地的保護(hù)、占補(bǔ)監(jiān)督審查機(jī)制的不斷完善。再加上該時(shí)序廣東省對(duì)“三舊”改造項(xiàng)目的深化探索與創(chuàng)新，大大緩和了全省耕地?cái)?shù)量大量減少的現(xiàn)象。

4.2 分時(shí)序建設(shè)用地變化驅(qū)動(dòng)力

作為我國改革開放的前沿，廣東省逐步形成全方位、多層次、寬領(lǐng)域的對(duì)外開放新格局，具有巨大的市場(chǎng)活力和投資吸引力，使得廣東省的經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)，城市化水平和人民生活水平也不斷提高。而政策因素、社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素和人口因素正是20世紀(jì)90年代以來廣東省建設(shè)用地大量增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力。

1990—2000年，隨著1984年以來沿海港口城市的開放和經(jīng)濟(jì)特區(qū)的設(shè)立，以及計(jì)劃經(jīng)濟(jì)逐漸向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)過渡，廣東省的社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，大量人口涌入。據(jù)統(tǒng)計(jì)，該時(shí)序廣東省地區(qū)生產(chǎn)總值由1 559.03億元增加至10 741.25億元，非農(nóng)人口數(shù)由1 477.31萬增加至2 338.29萬。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口的不斷增加，使得工商業(yè)逐步興起，基礎(chǔ)設(shè)施和道路網(wǎng)絡(luò)的完善也使得房地產(chǎn)熱勢(shì)頭迅猛。同時(shí)，農(nóng)業(yè)人口向非農(nóng)人口的過渡，也促進(jìn)了農(nóng)業(yè)用地轉(zhuǎn)變?yōu)榻ㄔO(shè)用地的過程，這也是該時(shí)序建設(shè)用地大量占用耕地的主要原因，而這一現(xiàn)象在地理位置優(yōu)越、經(jīng)濟(jì)發(fā)展處于龍頭位置的珠三角平原區(qū)尤為突出。

2000—2010年，廣東省地區(qū)生產(chǎn)總值由10 741.25億元增加至46 036.25億元，非農(nóng)人口數(shù)由2 338.29萬增加至4 443.96萬。有了20世紀(jì)末10年的物質(zhì)基礎(chǔ)積累，加上21世紀(jì)初10年經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展和人口的大量增加，建設(shè)用地建設(shè)達(dá)到新高度。該時(shí)序，更多的農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力選擇外出務(wù)工，原本的耕地和基塘農(nóng)業(yè)水域用地被比較經(jīng)濟(jì)效益更高的鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)企業(yè)取而代之，這一現(xiàn)象仍是在珠三角平原區(qū)尤為顯著。

2010—2015年，廣東省地區(qū)生產(chǎn)總值由46 036.25億元增加至72 812.55億元，非農(nóng)人口數(shù)由4 443.96萬增加至4 827.43萬(非農(nóng)人口數(shù)為2014年數(shù)值)。該時(shí)序城鎮(zhèn)工礦用地的擴(kuò)展較前2個(gè)時(shí)序而言，珠三角平原區(qū)相對(duì)沒有那么劇烈，另外3個(gè)區(qū)域有了較大程度的增長(zhǎng)。這一方面是由于廣東省人民政府2008年頒布的《廣東省深入推進(jìn)節(jié)約集約用地示范省建設(shè)工作方案》、2009年頒布的《廣東省人民政府關(guān)于推進(jìn)“三舊”改造促進(jìn)節(jié)約集約用地的若干意見》、國土資源部2013年頒布的《關(guān)于開展城鎮(zhèn)低效用地再開發(fā)試點(diǎn)的指導(dǎo)意見》的實(shí)施，全省對(duì)存量建設(shè)用地進(jìn)行“三舊”改造，科學(xué)配置新增建設(shè)用地，強(qiáng)化了對(duì)于土地的宏觀管理以及高效開發(fā)利用。另一方面，珠三角平原區(qū)隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和時(shí)間推移，地價(jià)攀升、生活成本增加、交通擁堵和環(huán)境污染等一系列問題愈發(fā)突出，加上政策對(duì)于其他區(qū)域的一定扶持作用，使得人口的流入有了更多的選擇，使得全省城鎮(zhèn)工礦用地發(fā)展更加科學(xué)與均衡。

4.3 分時(shí)序水域用地變化驅(qū)動(dòng)力

1990—2000年，珠三角平原區(qū)有明顯的水域用地增加現(xiàn)象，其主要以基塘農(nóng)業(yè)占用傳統(tǒng)種植業(yè)耕地的形式出現(xiàn)。珠三角平原區(qū)氣候溫和、土地肥沃、水網(wǎng)密布，經(jīng)過勞動(dòng)人民的長(zhǎng)期實(shí)踐，形成了具有較高經(jīng)濟(jì)效益的基塘農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。隨著廣東省人民政府1982年頒布的《關(guān)于調(diào)整蠶繭生產(chǎn)資料補(bǔ)貼和超產(chǎn)獎(jiǎng)辦法的通知》、1985年頒布的《關(guān)于調(diào)整我省桑蠶收購政策問題的通知》的執(zhí)行，以及后續(xù)政府對(duì)于基塘農(nóng)業(yè)投入的增加，提高了基塘農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，使得其比較經(jīng)濟(jì)效益高于傳統(tǒng)種植業(yè)，因此生產(chǎn)的積極性大幅上升，導(dǎo)致這一時(shí)序水域用地大量增加。這10年中，因?yàn)槲覈鴮?shí)行改革開放以來，逐步實(shí)現(xiàn)計(jì)劃經(jīng)濟(jì)向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型，在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的影響下，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也發(fā)生了深刻的變化，基塘農(nóng)業(yè)的比較經(jīng)濟(jì)效益與傳統(tǒng)種植業(yè)相比更高，因此生產(chǎn)的積極性大幅上升，其生產(chǎn)力也得到了飛速發(fā)展［34］，導(dǎo)致這一時(shí)序水域用地大量增加。

2000—2010年和2010—2015年，珠江三角洲均出現(xiàn)水域用地顯著減少的現(xiàn)象，主要是基塘農(nóng)業(yè)用地大量轉(zhuǎn)化為了建設(shè)用地。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，不同土地利用類型的經(jīng)濟(jì)效益或產(chǎn)出價(jià)值相差越來越大［35］。同時(shí)，大量農(nóng)戶選擇外出工作，疏忽了基塘農(nóng)業(yè)的技術(shù)改善與管理，再加上工業(yè)廢水、生活廢水造成的水體污染、蛋白質(zhì)飼料過度投放造成的水體富營養(yǎng)化，使得基塘系統(tǒng)難以繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)下去，使其逐漸轉(zhuǎn)換成經(jīng)濟(jì)效益更高的建設(shè)用地，最終使得2000年后水域用地面積不斷減少。

4.4 分時(shí)序林草用地變化驅(qū)動(dòng)力

1990—2000年，由于經(jīng)濟(jì)和人口的推動(dòng)作用，珠三角平原區(qū)位置相對(duì)較好的林草地被建設(shè)用地占用。同時(shí)，在《中華人民共和國森林法》《廣東省森林管理實(shí)施辦法》和《廣東省生態(tài)公益林建設(shè)管理和效益補(bǔ)償辦法》等法規(guī)、辦法的執(zhí)行下，對(duì)林地起到了一定的保護(hù)和培育作用，尤其是在粵西沿海區(qū)有較多的耕地和草地恢復(fù)成了林地。

2000—2010年，隨著《中華人民共和國森林法實(shí)施條例》《退耕還林條例》和《關(guān)于進(jìn)一步完善退耕還林政策措施的若干意見》等頒布執(zhí)行，部分耕地繼續(xù)轉(zhuǎn)換為林地，如25°以上的坡耕地應(yīng)當(dāng)按照當(dāng)?shù)厝嗣裾贫ǖ囊?guī)劃，逐步退耕植樹。但是該時(shí)序經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，對(duì)建設(shè)用地的需求大大增加，全省尤其是珠三角平原區(qū)大量林地被建設(shè)用地占用。

2010—2015年，林地主要轉(zhuǎn)換為了建設(shè)用地和草地，其中又以珠三角平原區(qū)和粵西北山區(qū)尤為顯著。其中建設(shè)用地占用林地主要驅(qū)動(dòng)因素仍然是經(jīng)濟(jì)發(fā)展推動(dòng)的城市化和工業(yè)化所導(dǎo)致。而林地向草地的轉(zhuǎn)換一方面是由于局部地區(qū)環(huán)境保護(hù)意識(shí)薄弱、環(huán)保法制建設(shè)力度不足，再加上林地管理經(jīng)營不當(dāng)，部分群體為了經(jīng)濟(jì)利益，存在過量采伐和亂砍濫伐的情況;另一方面，部分地區(qū)發(fā)生森林火災(zāi)后，未能及時(shí)對(duì)災(zāi)后地區(qū)進(jìn)行恢復(fù)處理，導(dǎo)致林地持續(xù)減少。

5 結(jié)論

土地利用/覆被變化(LUCC)既受自然與社會(huì)雙重因素的影響，也影響著人類生存和發(fā)展的自然基礎(chǔ)。同時(shí)，土地利用變化的時(shí)空變化格局表征了人－地關(guān)系的作用強(qiáng)度與作用模式［11］。隨著經(jīng)濟(jì)、人口、科技的快速全面推進(jìn)，一系列全球性環(huán)境問題也逐漸出現(xiàn)，土地利用/覆被變化(LUCC)對(duì)于全球變化研究就顯得越來越重要。本研究基于相同分辨率的包括1990年、2000年、2010年和2015年的4期土地利用變化遙感數(shù)字柵格影像圖作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，按不同時(shí)序劃分對(duì)廣東省1990—2015年土地利用變化的基本特征與空間格局進(jìn)行對(duì)比分析，主要取得如下結(jié)論:

(1)1990—2015年期間，廣東省各種類型的土地利用變化的基本特征為:耕地總量持續(xù)減少，變化速度和變化劇烈程度均為先加速后減速;建設(shè)用地以珠三角平原區(qū)為重心，帶動(dòng)粵東、粵西、粵西北區(qū)域不斷擴(kuò)展，變化速度和變化劇烈程度均為先加速后減速;非人工土地利用類型中，林地總量持續(xù)減少;草地先減少后增加;水域先大量增加，后持續(xù)減少，且集中在珠三角平原區(qū);未利用地先增后減再增。

(2)各個(gè)時(shí)序相比較，廣東省土地利用變化在空間格局上呈現(xiàn)出不同的新特征:退耕還林主要集中于1990—2010年期間的粵西沿海區(qū);1990—2010年期間，建設(shè)用地集中于珠三角平原區(qū)加速擴(kuò)張，而2010—2015年期間，其擴(kuò)展面積大大減少且其余區(qū)域有較大幅度的增長(zhǎng);1990—2000年，水域用地在珠三角平原區(qū)大量占用耕地使得面積大量增加，而2000—2015年其被建設(shè)用地的擴(kuò)張所占用，導(dǎo)致面積持續(xù)減少。

(3)1990—2015年期間，雖然氣候和地區(qū)自然條件會(huì)對(duì)廣東省的土地利用變化產(chǎn)生一定的影響，但政策因素、宏觀社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素和人口因素的綜合作用才是影響該時(shí)序全省土地利用變化空間格局的主要原因。其中，1990—2010年時(shí)序內(nèi)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)和人口的大量增長(zhǎng)加劇了全省尤其是珠三角平原區(qū)的各種土地利用類型的轉(zhuǎn)移。但在國家宏觀政策和區(qū)域發(fā)展政策的調(diào)控作用下，廣東省的土地利用逐漸由注重經(jīng)濟(jì)效益的國土開發(fā)利用朝著綜合開發(fā)建設(shè)、環(huán)境保護(hù)以及可持續(xù)發(fā)展的方向前進(jìn)，土地資源的利用和管理也變得越來越科學(xué)有效。