魏曉涵, 段林森

成都理工大學(xué)旅游與城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)院，四川 成都 610059

我國(guó)土地利用率高，但人均耕地較少，區(qū)域發(fā)展不平衡，人地矛盾較為突出，正確利用土地資源是實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)及經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要前提。近年來(lái)，城市的外延和土地資源的粗放型利用，導(dǎo)致土地利用方式與結(jié)構(gòu)發(fā)生改變[1]。20 世紀(jì)80 年代以后，土地利用研究與國(guó)土整治工作結(jié)合起來(lái)，在土地利用的基礎(chǔ)上提出了治理與保護(hù)的理念[2-3]。1995年，國(guó)際地圈—生物圈計(jì)劃(ⅠGBP)和土地利用/覆蓋變化（Land-use and Land- cover Change，簡(jiǎn)稱為L(zhǎng)UCC）的研究?jī)?nèi)容主要集中在不同空間尺度上的土地利用變化過(guò)程等方面[4-6]。20 世紀(jì)90 年代后期，很多學(xué)者在研究土地利用時(shí)空結(jié)構(gòu)變化的影響主要考慮時(shí)間、空間的變化情況。土地是我們的財(cái)富，合理利用土地成為我國(guó)科學(xué)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。本文以成都市為研究區(qū)，從土地利用年變化率（R）、土地利用程度綜合指數(shù)和土地利用變化量（S）等方面分析近20 年土地利用的時(shí)空結(jié)構(gòu)變化規(guī)律，為成都市土地利用提供科學(xué)的規(guī)劃依據(jù)。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源及研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文以成都市為主要研究區(qū)域，對(duì)該區(qū)域2000—2020 年的土地利用數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，分別計(jì)算2000—2005 年、2005—2010 年、2010—2015 年和2015—2020 年土地利用年變化率（R）、土地利用程度綜合指數(shù)和土地利用變化量（S），分析成都市近20 年土地利用的時(shí)空結(jié)構(gòu)變化規(guī)律。

本文從兩個(gè)角度進(jìn)行比較，即土地利用類型在數(shù)量上的變化和程度上的變化。一定時(shí)間內(nèi)土地利用數(shù)量和程度上的變化即土地利用的時(shí)空變化。數(shù)量上的變化表示不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)土地利用類型面積的變化：本文主要研究2000 年、2005 年、2010 年、2015 年和2020 年這五個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)土地利用類型的面積變化。程度上的變化本文采用土地利用程度綜合分級(jí)指數(shù)和土地利用程度變化模型這兩個(gè)指數(shù)來(lái)反映土地利用的集約化程度和土地的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，主要分為2000—2005 年、2005—2010 年、2010—2015年和2015—2020 年這四個(gè)年間變化的程度分析。本文選取耕地、林地、建設(shè)用地、水域及其他土地（包括草地、園地、交通用地等）這幾種主要的土地類型進(jìn)行分析。在研究成都市土地利用結(jié)構(gòu)變化的過(guò)程中，數(shù)據(jù)來(lái)源包括成都市統(tǒng)計(jì)年鑒、成都市國(guó)土志、《成都市土地利用總體規(guī)劃修編專題及部門(mén)用地規(guī)劃匯編》和地理國(guó)情監(jiān)測(cè)云平臺(tái)，得到成都市2000 年、2005 年、2010 年、2015 年、2020 年土地利用相關(guān)數(shù)據(jù)。

1.2 研究方法

1.2.1 數(shù)量上的變化

土地利用在數(shù)量上的變化即面積變化，不同土地利用類型在面積上的變化，會(huì)導(dǎo)致土地利用結(jié)構(gòu)的改變。僅根據(jù)數(shù)量差只能說(shuō)明在不同的年份里，每種土地類型的數(shù)量是增加還是減少，并不能具體反映出增加或是減少的程度。因此，為研究成都市土地利用類型變化的幅度，可引入年變化率來(lái)表示。年變化率是土地資源數(shù)量變化的一個(gè)動(dòng)態(tài)指標(biāo)，不同土地利用類型的年變化率，反映了該土地類型在某一地區(qū)、某一時(shí)間段的數(shù)量變化情況。本文選取的表達(dá)式[7]為：

LC—表示某種土地利用類型在研究時(shí)間段的年變化率；Nb—表示某種土地利用類型研究時(shí)間段末期的數(shù)量；Na—表示某種土地利用類型研究時(shí)間段初期的數(shù)量；T—表示研究時(shí)間段。

1.2.2 程度上的變化

土地利用程度是用土地利用分級(jí)指數(shù)和土地利用程度變化模型反映的，在劉紀(jì)遠(yuǎn)的生態(tài)景觀學(xué)中有提到，其主要內(nèi)容是將土地利用程度按照土地自然綜合體在社會(huì)因素影響下的自然平衡狀態(tài)分為4 級(jí)，不但給每一級(jí)土地利用程度分別賦予了的分級(jí)指數(shù)（見(jiàn)表1），而且還給出了土地利用綜合指數(shù)和土地利用程度變化模型的定量化表達(dá)式[8]。

表1 土地利用類型分級(jí)表Tab.1 Classification table of land use types

（1）土地利用綜合指數(shù)的公式為[9]：

L—表示研究區(qū)的土地利用綜合指數(shù)；Ai—表示研究區(qū)第i 級(jí)土地利用程度分級(jí)指數(shù)；Ci—表示研究區(qū)域內(nèi)第i 級(jí)土地利用類型面積百分比。

土地利用綜合指數(shù)的范圍是100～400，數(shù)值越高說(shuō)明土地利用類型單一，集約化程度越高；數(shù)值越低說(shuō)明土地利用類型越多，集約化程度越低。

（2）土地利用程度變化模型為[10]：

S—表示研究區(qū)域的土地利用程度變化量；La、Lb—表示研究初期與研究末期的土地利用綜合指數(shù)；Ai—表示研究區(qū)第i 級(jí)土地利用程度分級(jí)指數(shù)；Ci,a、Ci,b—表示研究初期與研究末期第i 級(jí)土地利用類型面積百分比；R—表示研究區(qū)域的土地利用程度變化率。

若S＞0 或者R＞0，說(shuō)明研究區(qū)域的土地處于發(fā)展期；若S＜0 或者R＜0，說(shuō)明研究區(qū)域的土地處于衰退期。

2 計(jì)算結(jié)果及分析

2.1 土地利用年變化率特征

通過(guò)整理得到成都市2000 年、2005 年、2010年、2015 年、2020 年土地利用相關(guān)數(shù)據(jù)，并計(jì)算各種土地利用類型面積占比，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2，根據(jù)年變化率公式（1），計(jì)算出成都市2000—2020 年土地利用類型的年變化率見(jiàn)表3。表2 反映了2000—2020年成都市土地利用不同類型的變化趨勢(shì)，表3 展現(xiàn)了成都市土地利用不同類型在2000—2020 年間的年變化率情況，分別為2000—2005 年、2005—2010年、2010—2015 年和2015—2020 年這四個(gè)年間變化率（以下簡(jiǎn)稱4 個(gè)年間變化率）。綜合以上變化情況來(lái)看，成都市主要土地類型是耕地和林地，變化的較為明顯的是耕地和建設(shè)用地，特別是在2010 年變化幅度最為明顯，林地、水域及其他土地變化情況較小。具體分析如下：

表2 2000—2020 年成都市土地利用分類變化表Tab.2 Changes of land use classification in Chengdu from 2000 to 2020

表3 2000—2020 年成都市土地利用年變化率表Tab.3 Annual change rate of land use in Chengdu from 2000 to 2020

（1）耕地和建設(shè)用地變化幅度較大，總體呈增大的趨勢(shì)。2010 年耕地面積明顯減少而建設(shè)用地面積明顯增加。從變化率來(lái)看，2005—2010 年和2010—2015 年這兩個(gè)時(shí)間段變化率較為明顯，耕地分別為?1.79%和3.59%，先減少后增加，建設(shè)用地分別為9.97%和?9.55%，先增加后減少，但2000 年到2020年總體呈增大趨勢(shì)。

（2）林地和其他土地總體呈減小趨勢(shì)。林地4 個(gè)年間的變化率分別為?0.04%、?0.15%、?0.15%和0.59%，2005—2015 年林地面積逐漸減少，2015—2020 年面積有所增加，但增加的速率小于減少的速率，林地面積總體呈現(xiàn)減小的趨勢(shì)。其他土地面積4 個(gè)年間的變化率分別為0.03%、?2.46%、?1.43%和?3.96%，2000—2005 年其他土地面積呈增加趨勢(shì)，2005—2020 年3 個(gè)年間變化率逐漸減小，且在2015—2020 年的變化率減小得最多。

（3）水域面積呈現(xiàn)先減少后增加的趨勢(shì)。水域面積4 個(gè)年間的變化率分別為1.60%、?1.23%、1.9%和0.05%，變化程度為先減少后增加，增加的速率總的來(lái)說(shuō)大于減少的速率，所以水域面積2000—2020年間總體呈增加的趨勢(shì)。

2.2 土地利用程度變化特征

利用成都市2000—2010 年的土地利用數(shù)據(jù)，計(jì)算出成都市土地利用程度綜合指數(shù)（見(jiàn)表4）、土地利用程度變化量和土地利用程度變化率(見(jiàn)表5）。

表4 成都市土地利用程度綜合指數(shù)表Tab.4 Comprehensive index of land use degree in Chengdu

從表4 和表5 的計(jì)算結(jié)果可知，2000～2020 年以來(lái)，土地利用程度綜合指數(shù)整體呈上升趨勢(shì)，說(shuō)明土地利用日趨集約化，土地利用類型更加單一化。2010 年土地利用程度綜合指數(shù)最大，為276.44，說(shuō)明成都市2010 年土地利用集約化程度最高，土地利用的類型相對(duì)單一。成都市2000—2005 年、2005—2010 年和2015—2020 年的土地利用變化量（S）和土地利用變化率（R）均大于0，說(shuō)明土地利用程度處于發(fā)展期；而在2010—2015 年，土地利用變化量（S）和土地利用變化率（R）都小于0，分別為?6.38 和?2.30，說(shuō)明成都市2010—2015 年土地利用程度處于衰退期。

表5 成都市土地利用程度變化量與變化率表Tab.5 Change quantity and land use change rate in Chengdu

3 討論

（1）2000—2020 年以來(lái)，成都市耕地和建設(shè)用地變化幅度較大，總體呈增大的趨勢(shì)；林地和其他土地總體呈減小趨勢(shì)；水域面積呈現(xiàn)先減少后增加的趨勢(shì)。土地利用程度綜合指數(shù)整體呈上升趨勢(shì)，土地利用日趨集約化，土地利用類型更加單一化。其中，2000—2005 年、2005—2010 年和2015—2020年土地利用程度處于發(fā)展期；而在2010—2015 年，土地利用程度處于衰退期。耕地變化趨勢(shì)總體和2002 年《全國(guó)土地開(kāi)發(fā)整理規(guī)劃》相契合，耕地保護(hù)效果較好，城市化的影響使建設(shè)用地面積有一定程度的增加，林地的減少主要為林地向耕地轉(zhuǎn)出。

（2）成都市土地利用結(jié)構(gòu)變化影響因素可能有自然因素、人口變動(dòng)與產(chǎn)業(yè)調(diào)整等，比如從近年的實(shí)際情況來(lái)看，災(zāi)害損毀和土地退化已成為造成耕地?cái)?shù)量和質(zhì)量下降的主要自然因素。其次，人口變動(dòng)對(duì)土地利用結(jié)構(gòu)有很大影響，根據(jù)2000 年第五次人口普查結(jié)果[12]和2010 年第六次人口普查結(jié)果[13]，成都市常住人口為1 404.76 萬(wàn)人，占全省的17.5%，十年凈增加293.91 萬(wàn)人，年平均增長(zhǎng)率為2.4%，呈平穩(wěn)持續(xù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。隨著城市人口壓力越來(lái)越大,人均占地面積變小，人地矛盾突出，用地緊張，城市向外擴(kuò)張是必然趨勢(shì)，耕地、林地等向建設(shè)用地轉(zhuǎn)變，土地利用結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。第三，產(chǎn)業(yè)調(diào)整也會(huì)影響土地利用結(jié)構(gòu)。對(duì)比成都市2005 年與2015 年生產(chǎn)總值指數(shù)可以看出第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)是成都市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱，并且逐年升高[14]。第一產(chǎn)業(yè)所占比例減少，第二、三產(chǎn)業(yè)不斷優(yōu)化、提升，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變導(dǎo)致土地資源在各部門(mén)間進(jìn)行重新分配。在城市化高速發(fā)展的階段，我國(guó)農(nóng)用地有所減少，建筑用地不斷增多，城市用地也在不斷地向第三產(chǎn)業(yè)用地過(guò)渡，土地利用結(jié)構(gòu)受產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的影響。

（3）從土地利用的年變化率，變化程度等方面分析，成都市土地利用結(jié)構(gòu)得到了優(yōu)化，向科學(xué)、有序的方向發(fā)展。未來(lái)土地利用規(guī)劃可關(guān)注以下幾個(gè)方面：一是應(yīng)持續(xù)關(guān)注基本耕地面積，保持基本耕地不受城市化的影響；二是關(guān)注林地及水域面積，使土地利用結(jié)構(gòu)趨于合理化和穩(wěn)定化；三是關(guān)注人口變動(dòng)、自然因素、產(chǎn)業(yè)調(diào)整等方面對(duì)土地利用結(jié)構(gòu)帶來(lái)的影響。