王雪微，范大龍，任亞文，曹衛(wèi)東

（1.安徽師范大學(xué) 地理與旅游學(xué)院，安徽 蕪湖241002；2.中國(guó)科學(xué)院 地理科學(xué)與資源研究所，北京100101）

土地資源是人類(lèi)生存和發(fā)展的重要基礎(chǔ)，深刻影響著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展［1］。土地利用時(shí)空格局是人與自然相互作用狀況的關(guān)鍵表征［2］，也是人地關(guān)系協(xié)調(diào)的重要體現(xiàn)。近年來(lái)土地利用時(shí)空變化作為人類(lèi)活動(dòng)與自然環(huán)境交互影響的重要問(wèn)題，受到了廣泛關(guān)注。

土地利用變化不僅能夠體現(xiàn)人類(lèi)活動(dòng)過(guò)程，還有助于認(rèn)識(shí)人類(lèi)活動(dòng)在全球變化中的作用機(jī)制［3－6］。隨著人們認(rèn)識(shí)的不斷深入，土地利用變化研究經(jīng)歷了從全球到區(qū)域，從自然到人文的轉(zhuǎn)變［7］，引發(fā)其變化的驅(qū)動(dòng)力研究也日益豐富起來(lái)。已有研究分別從不同尺度對(duì)土地利用變化及其驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行了分析，包括國(guó)際大區(qū)域尺度［8］、全國(guó)尺度［9－12］、城市群尺度［13，14］、城 市 尺 度［15］等；也 有 從 不 同 用 地 類(lèi)型視 角 出 發(fā) 展 開(kāi) 的 研 究，包 括 建 設(shè) 用 地［16，17］、耕地［18］、生態(tài)用地荒漠化等［19］；還有基于不同屬性特征區(qū)域的土地利用變化及其驅(qū)動(dòng)力探討，其中經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)［20］和環(huán)境脆弱地區(qū)成為熱點(diǎn)研究區(qū)域［21］。在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)由高速發(fā)展向高質(zhì)量發(fā)展邁進(jìn)的關(guān)鍵時(shí)期，建設(shè)用地?cái)U(kuò)張是土地利用變化的突出體現(xiàn)，是反映經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要指標(biāo)，然而當(dāng)建設(shè)用地出現(xiàn)過(guò)度擴(kuò)張時(shí)，將會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的社會(huì)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題、環(huán)境問(wèn)題和城市土地管理問(wèn)題［22，23］，因此土地利用變化研究仍然是促進(jìn)發(fā)展與保護(hù)相協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵力量。

目前針對(duì)土地利用變化驅(qū)動(dòng)力分析大多基于單一要素視角，其中常見(jiàn)的有人口規(guī)模［24］、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)［25，26］、交通設(shè)施［27］、氣候變化［28］等，少有多維度復(fù)合要素驅(qū)動(dòng)下的土地利用時(shí)空變化研究。為此，基于自然環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和政策制度三重視角，綜合探討長(zhǎng)時(shí)間跨度的土地利用時(shí)空變化特征及其驅(qū)動(dòng)機(jī)制具有重要意義。

皖江地區(qū)作為長(zhǎng)江流域安徽段兩岸地區(qū)，在2016年國(guó)務(wù)院頒布的《長(zhǎng)江三角洲城市群發(fā)展規(guī)劃》中被正式納入長(zhǎng)三角，與上海市、江蘇省、浙江省共同承擔(dān)了長(zhǎng)三角一體化發(fā)展任務(wù)。皖江地區(qū)作為長(zhǎng)三角城市群的重要組成部分，是高質(zhì)量一體化發(fā)展的戰(zhàn)略支點(diǎn)，同時(shí)又是東部、中部、西部地區(qū)協(xié)調(diào)發(fā)展的重要紐帶，其土地利用時(shí)空格局關(guān)系到沿江經(jīng)濟(jì)帶的整體協(xié)調(diào)。

本文以皖江地區(qū)作為研究對(duì)象，基于1980—2018年土地利用數(shù)據(jù)，分析了該地區(qū)土地利用時(shí)空變化特征及分階段土地利用類(lèi)型轉(zhuǎn)移特征，識(shí)別土地利用時(shí)空變化影響要素，解釋土地利用變化的復(fù)合要素驅(qū)動(dòng)機(jī)制，以期為長(zhǎng)三角高質(zhì)量一體化背景下推進(jìn)皖江地區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)參考。

1 研究區(qū)概況、數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

皖江地區(qū)是指長(zhǎng)江流域安徽段兩岸地區(qū)，空間范圍上主要包括合肥市、安慶市、池州市、銅陵市、蕪湖市、馬鞍山市、宣城市和滁州市，是安徽省納入長(zhǎng)江三角洲城市群的8個(gè)城市，地處29°33′—33°13′N(xiāo)、115°46′—119°40′E之間，地域面積為72260.32km2，占安徽省國(guó)土總面積的52%。截止2019年底，皖江地區(qū)的GDP為23781.46億元，占安徽省GDP總量的64.08%。區(qū)內(nèi)地貌類(lèi)型多樣，包括中山、低山、丘陵、臺(tái)地、平原等；水網(wǎng)密集，屬于亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候；長(zhǎng)江由西南向東北貫穿整個(gè)區(qū)域，安徽省內(nèi)流經(jīng)長(zhǎng)度超400km。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文所需數(shù)據(jù)主要包括土地利用數(shù)據(jù)、地形地貌等自然概況、交通數(shù)據(jù)、必要的社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，以及相關(guān)的政策文件。其中，土地利用數(shù)據(jù)、地形地貌來(lái)自于中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心，以各期Landsat TM/ETM遙感影像作為主要數(shù)據(jù)源，通過(guò)人工目視解譯生成，從中提取皖江地區(qū)土地利用類(lèi)型（表1）和空間信息；交通數(shù)據(jù)通過(guò)ArcGIS疊加已有交通矢量數(shù)據(jù)與最新安徽省交通地圖，空間配準(zhǔn)后對(duì)新增交通進(jìn)行矢量化所得；社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)則來(lái)源于《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》《安徽省統(tǒng)計(jì)年鑒》和國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)；相關(guān)政策文件通過(guò)檢索政府官網(wǎng)、國(guó)家及地方發(fā)展與改革委員會(huì)等網(wǎng)站所得。

表1 土地利用分類(lèi)體系

1.3 研究方法

本文通過(guò)提取1980—2018年間5個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)（1980年、1990年、2000年、2010年、2018年）上的皖江地區(qū)土地利用類(lèi)型及其空間分布信息，主要分析了1980—1990年、1990—2000年、2000—2010年和2010—2018年4個(gè)時(shí)段土地利用類(lèi)結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)變化過(guò)程與轉(zhuǎn)移特征，通過(guò)計(jì)量分析，解析皖江地區(qū)土地利用時(shí)空變化的驅(qū)動(dòng)要素及驅(qū)動(dòng)機(jī)制。

用地范圍提取與規(guī)模增長(zhǎng)率計(jì)算：本文運(yùn)用ArcGIS軟件平臺(tái)，提取1980年、1990年、2000年、2010年和2018年皖江地區(qū)及8個(gè)城市的耕地、林地、草地、水域用地、建設(shè)用地和未利用土地，統(tǒng)計(jì)5個(gè)年份各類(lèi)用地面積，記為Sti，將上一階段年份相應(yīng)類(lèi)型用地規(guī)模記為St（i－1）。計(jì)算相鄰兩個(gè)年份之間各類(lèi)用地規(guī)模增長(zhǎng)率R，用以表征土地利用變化程度，計(jì)算公式為：

土地利用變化的驅(qū)動(dòng)要素識(shí)別：從自然環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和政策制度三維視角出發(fā)，構(gòu)建土地利用變化驅(qū)動(dòng)要素指標(biāo)體系，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析方法，對(duì)影響較小指標(biāo)和無(wú)效指標(biāo)進(jìn)行剔除。①建立n×p階的原始數(shù)據(jù)矩陣X。②原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理。③計(jì)算相關(guān)系數(shù)矩陣，因R為實(shí)對(duì)稱(chēng)矩陣，故只需計(jì)算上三角元素即可。④計(jì)算特征值與特征向量，運(yùn)用Jacobi法解特征方程，求出特征值λi并進(jìn)行排序，隨后計(jì)算特征向量ei。⑤計(jì)算主成分貢獻(xiàn)率Zi和累計(jì)貢獻(xiàn)率Z，識(shí)別出累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到85%以上的主因子視為土地利用變化的主要驅(qū)動(dòng)要素。⑥計(jì)算主成分載荷lij，得主到成分得分F。

土地利用變化的驅(qū)動(dòng)機(jī)制分析：傳統(tǒng)的時(shí)間序列相關(guān)分析是一種揭示或測(cè)度某一個(gè)或多個(gè)變量對(duì)另一個(gè)變量影響程度的常數(shù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析方法。本文為剖析土地利用變化的影響因素，將對(duì)土地利用時(shí)空轉(zhuǎn)移矩陣與影響要素指標(biāo)的時(shí)間序列進(jìn)行相關(guān)分析，相關(guān)系數(shù)的大小可代表該要素對(duì)城市土地利用變化影響程度的顯著性。

2 皖江地區(qū)土地利用時(shí)空變化特征

2.1 土地利用類(lèi)型結(jié)構(gòu)變化特征

皖江地區(qū)共有土地面積72260.32km2，其中耕地面積最大，其次是林地面積，草地面積和水域用地面積基本持平，建設(shè)用地面積在2010年以前小于草地面積和水域用地面積，2018年則反超草地面積和水域用地，可見(jiàn)2010—2018年間建設(shè)用地?cái)U(kuò)張較顯著。在4個(gè)階段中，耕地面積與林地面積持續(xù)下降，耕地面積由1980年的39716.60km2下降到2018年的37164.12km2，總共減少了2552.48km2，增長(zhǎng)率為－6.43%；林地面積由1980年的19393.33km2下降到2018年的19086.75km2，總共減少了306.58km2，增長(zhǎng)率為－1.58%；建設(shè)用地在近40年中加速擴(kuò)張，面積由1980年的2805.38km2增加至2018年的5441.79km2，總共增加了2636.41km2，增長(zhǎng)率高達(dá)93.98%，可見(jiàn)建設(shè)用地在1980—2018年間呈現(xiàn)出倍數(shù)擴(kuò)張態(tài)勢(shì)；草地面積在1980—1990年間增加了78.71km2，隨后一直減少，直至2018年共減少了50.78km2；水域用地面積在1980—2010年間持續(xù)增加，2010—2018年間略有下降；未利用地在2000—2018年間明顯增加，總共增加了20.28km2，增長(zhǎng)率達(dá)438.66%。

表2 皖江地區(qū)土地利用規(guī)模及其增長(zhǎng)率

2.2 土地利用空間結(jié)構(gòu)變化特征

本文以皖江地區(qū)各地級(jí)市作為單元，分年統(tǒng)計(jì)了各類(lèi)用地面積（圖1）。從圖1可見(jiàn)，各市總用地面積分別為：滁州13507.78km2、合肥11443.19km2、馬 鞍 山 4332.68km2、蕪 湖5788.62km2、宣 城12334.01km2、安慶13525.65km2、銅陵2910.43km2、池州8417.98km2。從用地類(lèi)型來(lái)看，耕地主要集中在中北部，其中滁州、合肥耕地面積最廣；林地主要集中在宣城和安慶，在池州和滁州也出現(xiàn)集聚特征；草地在池州和滁州出現(xiàn)明顯集聚，安慶和宣城也集中了一定規(guī)模的草地；建設(shè)用地主要集中在合肥、滁州，隨著時(shí)間的推移，馬鞍山和蕪湖形成建設(shè)用地集聚區(qū)；未利用地布局分散，散亂分布于合肥、銅陵和安慶等；水域用地主要分布在長(zhǎng)江水系沿線城市與巢湖地區(qū)。

皖江地區(qū)各市用地變化情況存在著明顯的空間差異性（表3）。從表3可見(jiàn)，皖江地區(qū)耕地面積顯著下降，其中合肥市耕地面積減少最多，銅陵市耕地面積下降最少，分別減少了876.21km2和76.47km2。從變化率看，合肥市最高，安慶市最低；林地面積均有減少，其中宣城市減少最多，共減少了186.68 km2，蕪湖市減少最低，銅陵市下降比例最高，下降了8.65%；草地面積減少的城市有滁州市、合肥市、馬鞍山市和池州市，其中滁州市的草地面積減少最多，馬鞍山市下降率最高，蕪湖市、宣城市、安慶市和銅陵市的草地面積增加，其中宣城市增加最多，增加了66.86km2，蕪湖市增長(zhǎng)率最高；水域用地面積在宣城市和安慶市略有下降，下降比例均不到2%，其他城市的水域用地面積都有不同程度的增長(zhǎng)，其中池州市的增長(zhǎng)量最大，其次是馬鞍山市，兩個(gè)城市的增長(zhǎng)率也最高，增長(zhǎng)率最低的城市是合肥市，僅有2.2%，面積增加了21.90km2；8個(gè)城市的建設(shè)用地都有較大程度擴(kuò)張，其中擴(kuò)張比例超過(guò)100%的城市有宣城市、蕪湖市和池州市，擴(kuò)張面積最多的城市為合肥市，共增加了865.62km2，其次是滁州市和蕪湖市，建設(shè)用地面積分別增加了539.85km2和310.51km2，面積增長(zhǎng)量最小的城市是銅陵市，增加了86.12km2，增長(zhǎng)率為71.86%。

圖1 皖江地區(qū)土地利用變化及建設(shè)用地?cái)U(kuò)張

表3 皖江地區(qū)各城市土地利用變化量與變化率

2.3 土地利用類(lèi)型轉(zhuǎn)移特征

1980—1990年，皖江地區(qū)的耕地主要轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地、草地和水域用地，另有少部分的耕地轉(zhuǎn)化為林地和未利用；林地分別轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地和水域用地；草地面積轉(zhuǎn)化較少，僅有7.29km2轉(zhuǎn)化為林地；水域用地面積雖然有所增加，但是仍有28.94km2轉(zhuǎn)化為草地；在增加的建設(shè)用地中，87.99%面積來(lái)自于耕地的轉(zhuǎn)化。1990—2000年間，330.60km2的耕地轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地和水域用地，因部分林地、草地和水域用地向耕地轉(zhuǎn)化的補(bǔ)充，使耕地面積實(shí)際減少了222.84km2；林地轉(zhuǎn)化為耕地和草地；草地雖然有林地轉(zhuǎn)移補(bǔ)充，但是仍有大面積草地轉(zhuǎn)移為耕地和建設(shè)用地；建設(shè)用地增量中94.08%來(lái)自于耕地的轉(zhuǎn)化。2000—2010年間，土地利用轉(zhuǎn)移總量翻倍，耕地轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地、水域用地、林地和草地；林地主要轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地，另有少量轉(zhuǎn)化為水域用地和未利用地；少量草地轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地、林地和水域用地；水域用地中僅有8.76km2轉(zhuǎn)化成建設(shè)用地；建設(shè)用地增量中91.50%來(lái)自于耕地的轉(zhuǎn)化。2010—2018年轉(zhuǎn)移量是上一階段的2.33倍，耕地仍然主要轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地，另有一些耕地轉(zhuǎn)化為林地、水域用地、未利用地和草地；林地主要轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地和草地，極小部分林地轉(zhuǎn)化為水域用地和未利用地；46.16km2的草地轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地，因有耕地、林地和水域用地轉(zhuǎn)化補(bǔ)充，面積略有增加；水域用地轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地、草地和未利用地；建設(shè)用地增量中87.08%來(lái)自于耕地的轉(zhuǎn)化。由此可見(jiàn)，建設(shè)用地不斷擴(kuò)張，且大部分均由耕地轉(zhuǎn)化而來(lái)。皖江地區(qū)土地利用類(lèi)型轉(zhuǎn)移見(jiàn)表4。

表4 皖江地區(qū)土地利用類(lèi)型轉(zhuǎn)移矩陣（單位：km2）

3 皖江地區(qū)土地利用變化的要素驅(qū)動(dòng)

3.1 指標(biāo)體系構(gòu)建

皖江地區(qū)作為長(zhǎng)三角城市群重要組成部分，是上海、江蘇等地產(chǎn)業(yè)向外轉(zhuǎn)移的主要承載地，同時(shí)與上海、江蘇、浙江共同承擔(dān)著長(zhǎng)三角高質(zhì)量一體化發(fā)展的戰(zhàn)略任務(wù)，近年來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度快，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)顯著。為此，在構(gòu)建皖江地區(qū)土地利用時(shí)空變化驅(qū)動(dòng)要素體系時(shí)，將重點(diǎn)考慮產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和固定資產(chǎn)投資等因素。本文在搜集地貌、高程、坡度、政策文件等自然環(huán)境和政策制度要素外，結(jié)合皖江地區(qū)城市發(fā)展實(shí)際情況，選取影響土地利用變化的社會(huì)經(jīng)濟(jì)要素共4個(gè)一級(jí)指標(biāo)、22個(gè)二級(jí)指標(biāo)（表5）。

表5 土地利用變驅(qū)動(dòng)要素指標(biāo)體系

3.2 要素統(tǒng)計(jì)分析

通過(guò)前文分析可知，皖江地區(qū)土地利用無(wú)論是類(lèi)型結(jié)構(gòu)還是空間結(jié)構(gòu)，耕地和建設(shè)用地是變化最為顯著的兩種類(lèi)型。為此，本文分別基于建設(shè)用地和耕地轉(zhuǎn)移對(duì)影響土地利用變化的22個(gè)指標(biāo)進(jìn)行了主成分分析和相關(guān)分析，分析結(jié)果極為相似。本文僅列出基于建設(shè)用地變化的分析結(jié)果（表6），并利用正交矩陣的特征得出旋轉(zhuǎn)后的主成分載荷矩陣（表7）。前3個(gè)主成分的累積貢獻(xiàn)率為88.435%，超過(guò)85%，說(shuō)明前3個(gè)主成分概括了大多數(shù)因子的影響作用，可以較好地解釋全部社會(huì)經(jīng)濟(jì)要素對(duì)土地利用變化的影響力。

表6 特征值與主成分貢獻(xiàn)率

根據(jù)主成分分析結(jié)果，影響皖江地區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)變化的主要驅(qū)動(dòng)因子特征如下：主成分1比較分散，反映的信息也較為綜合全面，包括人均道路面積、GDP、人均GDP、人口規(guī)模、房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)投資總額、城鎮(zhèn)化率等。其中，人均道路面積、人口規(guī)模與土地利用變化相關(guān)性最高，且通過(guò)顯著性檢驗(yàn)，經(jīng)濟(jì)規(guī)模、房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)投資總額也具備較高相關(guān)性，可對(duì)土地利用變化產(chǎn)生顯著影響；主成分2集中在就業(yè)指標(biāo)上，包括制造業(yè)、建筑業(yè)、批發(fā)零售貿(mào)易業(yè)、交通倉(cāng)儲(chǔ)郵電業(yè)等行業(yè)從業(yè)人員指標(biāo)，其中建筑業(yè)和制造業(yè)從業(yè)人員與土地利用變化顯著正相關(guān)，這些從業(yè)人員可歸類(lèi)為非農(nóng)從業(yè)人口水平，一定程度上說(shuō)明第二、三產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員的增加，特別是第二產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員的變化對(duì)土地利用變化影響顯著；主成分3突出第二產(chǎn)業(yè)比重和第三產(chǎn)業(yè)比重兩個(gè)指標(biāo)，且二者均與土地利用變化存在正相關(guān)關(guān)系，第二產(chǎn)業(yè)相關(guān)性更為顯著，說(shuō)明非農(nóng)產(chǎn)業(yè)，尤其是第二產(chǎn)業(yè)對(duì)皖江地區(qū)土地利用變化起到了主導(dǎo)作用，這與皖江地區(qū)承接上海、江蘇等地產(chǎn)業(yè)向外轉(zhuǎn)移的實(shí)際情況相符。旅轉(zhuǎn)后主成分載荷矩陣及相關(guān)系數(shù)見(jiàn)表7。

表7 旋轉(zhuǎn)后主成分載荷矩陣及相關(guān)系數(shù)

3.3 要素驅(qū)動(dòng)機(jī)制

自然要素 土地利用布局基礎(chǔ)。土地是各種自然要素相互作用形成的綜合體，其中地貌類(lèi)型、高程、坡度深刻制約著土地利用方式、結(jié)構(gòu)、水平和地域差異。本文通過(guò)對(duì)皖江地區(qū)DEM、地貌和坡度分析圖（圖2）進(jìn)行空間疊加，獲取土地利用功能分級(jí)圖，由高到低劃分為15級(jí)（圖3）。1—4級(jí)區(qū)域，大部分為平原和低臺(tái)地等地貌類(lèi)型，坡度較緩，具有較強(qiáng)的生產(chǎn)生活功能，可大面積布局建設(shè)用地和耕地；5—9級(jí)區(qū)域開(kāi)始觸碰到高臺(tái)地、丘陵、山地等地貌類(lèi)型，地面坡度逐漸增高，達(dá)到15°以上，用地已不適合發(fā)揮生活功能，而以生態(tài)功能為主，生產(chǎn)功能為輔，適合布局耕地、草地和林地；10—15級(jí)區(qū)域，地面坡度在25°及以上，地貌類(lèi)型過(guò)渡到中高山地，加之長(zhǎng)江、河湖等生態(tài)水系及其緩沖區(qū)域的存在，生態(tài)功能較突出，適合布局林地和水域用地。

社會(huì)經(jīng)濟(jì)要素 土地利用變化的根本動(dòng)力。皖江地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式仍處于擴(kuò)張型階段，對(duì)土地資源依賴(lài)性較高，成為影響土地利用變化的根本動(dòng)力。從1980—2018年土地利用與人口規(guī)模、經(jīng)濟(jì)規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、就業(yè)結(jié)構(gòu)看，建設(shè)用地增加、耕地面積減少與社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)在變化趨勢(shì)上保持一致?；谇拔?2個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，計(jì)算皖江地區(qū)44個(gè)區(qū)縣（市）社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量，通過(guò)ArcGIS自然斷裂法模塊將其劃分為低值區(qū)、次低值區(qū)、中值區(qū)、次高值區(qū)、高值區(qū)5個(gè)等級(jí)，并與建設(shè)用地?cái)U(kuò)張圖進(jìn)行疊加統(tǒng)計(jì)。1980—2018年皖江地區(qū)建設(shè)用地?cái)U(kuò)張總面積2636.41km2，其中在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量中值區(qū)、次高值區(qū)和高值區(qū)建設(shè)用地增加面積為1863.18km2，占總擴(kuò)張面積的70.67%（圖4）。社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展拉動(dòng)建設(shè)用地?cái)U(kuò)張，導(dǎo)致耕地、草地、林地等用地面積的減少。說(shuō)明人口增加、投資擴(kuò)大、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、工業(yè)化進(jìn)程加快、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)等都從根本上驅(qū)使土地利用發(fā)生面積、結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度變化。

圖2 皖江地區(qū)自然環(huán)境概況

圖3 功能等級(jí)分區(qū)

圖4 社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量與建設(shè)用地?cái)U(kuò)張

交通要素：建設(shè)用地的主要擴(kuò)展軸。皖江地區(qū)交通線路發(fā)展迅速，與此同時(shí)土地利用也發(fā)生顯著變化，人均道路面積與土地利用變化呈正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.929，充分說(shuō)明交通發(fā)展與土地利用變化具有密切關(guān)系。如今，交通對(duì)土地利用變化的制約作用越來(lái)越小，良好的交通環(huán)境反而成為生產(chǎn)要素流動(dòng)和建設(shè)用地?cái)U(kuò)張的基礎(chǔ)，交通設(shè)施改善可帶動(dòng)城市用地的空間擴(kuò)張，與此同時(shí)，用地?cái)U(kuò)張方向進(jìn)一步引導(dǎo)交通線路的延伸。本文對(duì)主要交通走廊進(jìn)行雙側(cè)緩沖區(qū)設(shè)計(jì)，首先提取高速鐵路、高速公路、普通鐵路、國(guó)道、省道5類(lèi)交通線路，根據(jù)《中華人民共和國(guó)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》《中國(guó)鐵路網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行時(shí)速設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)不同等級(jí)道路網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行速度進(jìn)行設(shè)定。其中，高速鐵路平均運(yùn)行時(shí)速取G、C、D字頭列車(chē)運(yùn)行時(shí)速平均值200km/h、高速公路100km/h、普通鐵路90km/h，國(guó)道80km/h、省道60km/h。以指定道路為軸，向左右兩側(cè)各延伸至該級(jí)道路設(shè)計(jì)時(shí)速下的0.5h行駛距離處，形成相應(yīng)緩沖區(qū)，即五級(jí)道路的雙側(cè)緩沖區(qū)距離分別為100km、50km、45km、40km和30km，并將其與建設(shè)用地?cái)U(kuò)張圖進(jìn)行疊加統(tǒng)計(jì)，得到交通廊道緩沖區(qū)內(nèi)新增建設(shè)用地面積1688.06km2，占擴(kuò)張總量的64.03%。這說(shuō)明皖江地區(qū)建設(shè)用地?cái)U(kuò)展主要依托交通線路實(shí)現(xiàn)，交通因子成為建設(shè)用地的主要擴(kuò)展軸（圖5）。

圖5 交通緩沖區(qū)內(nèi)建設(shè)用地?cái)U(kuò)張

政策要素：引導(dǎo)土地利用的發(fā)展方向。不同的社會(huì)經(jīng)濟(jì)體制下，土地利用結(jié)構(gòu)的政策影響因素不同，且影響因素對(duì)土地利用的作用方式也是明顯不同的［29，30］。在資本主義自由經(jīng)濟(jì)條件下，土地利用是個(gè)人和政府出于各自利益而決策的結(jié)果，其內(nèi)在動(dòng)力機(jī)制是對(duì)土地和區(qū)位在土地市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)，由市場(chǎng)機(jī)制根據(jù)不同支付能力的土地使用者各自的競(jìng)標(biāo)曲線來(lái)決定土地區(qū)位的分配，政府政策依附于市場(chǎng)力，是次要的干預(yù)要素［31］。改革開(kāi)放以前計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)期，我國(guó)土地利用實(shí)行行政劃撥機(jī)制，重點(diǎn)是行政配置土地、無(wú)償無(wú)限期使用，禁止土地流轉(zhuǎn)，土地利用配置是在基建投資計(jì)劃過(guò)程中附帶完成的，完全排斥地租規(guī)律、價(jià)值規(guī)律和市場(chǎng)機(jī)制［32］。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)體制向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)過(guò)度，土地利用制度開(kāi)始改革，推行土地有償使用制度，主要是通過(guò)引入市場(chǎng)機(jī)制，培育和建立土地市場(chǎng)，形成了土地利用有償出讓和行政劃撥兩種制度并存的“雙軌制”。1980年以來(lái)，國(guó)家、區(qū)域和地方層面相繼出臺(tái)了涉及皖江地區(qū)的政策文件（表8），其中“建設(shè)”和“構(gòu)建”成為文件中的高頻詞?？梢?jiàn)，政策要素通過(guò)引導(dǎo)社會(huì)的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)活動(dòng)和土地利用的發(fā)展方向，進(jìn)而影響土地利用的方式和強(qiáng)度。

表8 涉及皖江地區(qū)的部分政策及內(nèi)容

4 結(jié)論

本文通過(guò)提取1980—2018年間5個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)（1980年、1990年、2000年、2010年、2018年）上的皖江地區(qū)土地利用數(shù)據(jù)，分析了該地區(qū)土地利用的時(shí)空變化特征，構(gòu)建了土地利用類(lèi)型轉(zhuǎn)移矩陣，并從自然環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、政策制度三重視角建立了土地利用時(shí)空變化影響要素指標(biāo)體系，并做相應(yīng)計(jì)量分析，解讀了自然要素、社會(huì)經(jīng)濟(jì)要素、交通要素和政策要素對(duì)土地利用時(shí)空變化的驅(qū)動(dòng)機(jī)制，得到以下主要結(jié)論：

在類(lèi)型結(jié)構(gòu)變化中，耕地面積和林地面積加速減少。其中，耕地面積共減少了2552.48km2，增長(zhǎng)率為－6.43%；林地面積共減少了306.58km2，增長(zhǎng)率為－1.58%；建設(shè)用地持續(xù)加速擴(kuò)張，共增加了2636.41km2，增長(zhǎng)率高達(dá)93.98%，呈現(xiàn)倍數(shù)擴(kuò)張的態(tài)勢(shì)；草地和水域用地面積略有增加，增量分別為27.93km2和177.12km2；未利用地面積在2000—2018年間明顯增加。

空間結(jié)構(gòu)變化中長(zhǎng)江以北建設(shè)用地和耕地變化顯著，長(zhǎng)江以南林地、水域用地和建設(shè)用地變化顯著。宣城市、蕪湖市和池州市建設(shè)用地?cái)U(kuò)張比例超過(guò)100%，擴(kuò)張面積最大的城市為合肥市；各城市林地面積均有所減少，宣城市減少得最多，共減少了186.68 km2；滁州市、合肥市、馬鞍山市和池州市草地面積下降，其中滁州市減少最多；宣城市和安慶市水域用地面積略有下降，其他城市水域用地面積均有不同程度增長(zhǎng)。

皖江地區(qū)耕地主要轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地、草地和水域用地，另有少部分轉(zhuǎn)化為林地和未利用林地分別轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地、耕地、草地和水域用地；草地面積轉(zhuǎn)移較少，主要轉(zhuǎn)化為耕地、建設(shè)用地、林地和水域用地；水域用地雖有增加，但仍有部分轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地、草地和未利用地。在增加的建設(shè)用地中，89.64%來(lái)自于耕地的轉(zhuǎn)化。

自然環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、政策制度構(gòu)成了土地利用變化影響要素的重要維度，定量分析可得交通要素影響程度最高，隨后是人口規(guī)模、經(jīng)濟(jì)規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和就業(yè)結(jié)構(gòu)等。結(jié)合三個(gè)視角分析土地利用變化驅(qū)動(dòng)機(jī)制發(fā)現(xiàn)，自然要素是土地利用布局的基礎(chǔ)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)要素是土地利用變化的根本動(dòng)力，交通要素是建設(shè)用地的主要擴(kuò)展軸，政策要素可引導(dǎo)土地利用的發(fā)展方向。