陜西省土地利用變化時(shí)空格局及其驅(qū)動(dòng)因素

杜小婭

摘 要：近年來，伴隨著人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速健康發(fā)展，人類對(duì)于地球表面的改造利用能力增強(qiáng)，土地資源利用的方式及結(jié)構(gòu)隨之發(fā)生變化。隨著西部大城市經(jīng)濟(jì)開發(fā)國家戰(zhàn)略的深入及“一帶一路”國家戰(zhàn)略的深入實(shí)施，陜西省的城市化建設(shè)進(jìn)程不斷加快，人口急劇增長(zhǎng)。但隨之而來的主要問題是國有建設(shè)工業(yè)用地需求逐年的增大、耕地逐年的減少、土地質(zhì)量的下降、人地矛盾突出等一系列問題。深入研究分析了陜西省的土地資源利用動(dòng)態(tài)變化及其驅(qū)動(dòng)力，揭示其動(dòng)態(tài)變化的特征及可能存在的結(jié)構(gòu)性問題，為陜西省國有土地可持續(xù)開發(fā)利用及自然資源的保護(hù)提供決策依據(jù)，同時(shí)對(duì)于保護(hù)和改善當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境也具有重要的戰(zhàn)略價(jià)值參考和指導(dǎo)意義。因此，充分利用陜西省2009、2012、2015三年土地資源利用動(dòng)態(tài)變更情況調(diào)查的數(shù)據(jù)，深入研究分析了陜西省2009—2015年土地資源利用的動(dòng)態(tài)變化情況，挖掘和分析了影響陜西省土地資源利用動(dòng)態(tài)變化的主要驅(qū)動(dòng)因子，分析了引起陜西省土地資源利用動(dòng)態(tài)變化的主要原因，為更加合理充分地利用國有土地進(jìn)行資源開發(fā)利用提供有益參考。

關(guān)鍵詞：土地利用變化;時(shí)空格局;驅(qū)動(dòng)因素;因子分析;陜西省

引言

土地和自然資源的利用是人類賴以生存和持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)[1]。土地的利用/土地覆蓋的變化對(duì)于區(qū)域社會(huì)和生態(tài)環(huán)境變化產(chǎn)生重要的影響，并以其累積的變化方式直接影響到區(qū)域和全球生態(tài)環(huán)境的變化。隨著我國人口的增長(zhǎng)以及城市化進(jìn)程的加快，我國的土地利用結(jié)構(gòu)發(fā)生快速的變化，在利用空間和格局上也呈現(xiàn)顯著的區(qū)域分異變化特征[2]。目前，土地資源利用的變化區(qū)域差異及協(xié)調(diào)的發(fā)展越來越多地成為了中國學(xué)術(shù)界在土地資源的利用、環(huán)境的保護(hù)和區(qū)域社會(huì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展等領(lǐng)域中的重要研究熱點(diǎn)。

陜西省地處于中國內(nèi)陸的腹地，地貌的類型復(fù)雜，加上自然和人類對(duì)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的長(zhǎng)期環(huán)境影響，土地資源利用的區(qū)域化程度差異明顯。作為西部大城市開發(fā)與西部生態(tài)環(huán)境保護(hù)體系建設(shè)的一個(gè)重點(diǎn)區(qū)域，陜西省近7年多以來土地資源利用結(jié)構(gòu)變化過程引起的西部人地關(guān)系的演變過程具有較強(qiáng)的典型性和重要的代表性。本文綜合分析近年來陜西省的土地資源利用結(jié)構(gòu)變化的特征及成因，既為本行政區(qū)域的土地利用資源的可持續(xù)合理利用的研究提供科學(xué)依據(jù)，也可為其他同類國家和地區(qū)提供重要的借鑒和參考啟示。

一、研究區(qū)域概況

陜西省位于我國西北內(nèi)陸腹地，是連接?xùn)|南西北地區(qū)的重要交通樞紐。地域南北長(zhǎng)、東西短，其中，南北長(zhǎng)約880km，東西寬約160～490km，總面積高達(dá)20.56萬km2。研究區(qū)位于東經(jīng)105°29′～111°15′，北緯31°42′～39°35′，地跨西北溫帶和亞熱帶，整體地勢(shì)屬于大陸季風(fēng)海洋性氣候，冬冷夏熱、四季分明，自南向北溫度逐漸地降低。目前全省地勢(shì)大致呈南北高、中部低，可以劃分為陜北高原、關(guān)中平原、秦巴山區(qū)三個(gè)較大自然地貌構(gòu)成區(qū)域。

二、研究方法與數(shù)據(jù)來源

（一）研究方法

1.土地利用變化分析

為充分反映土地利用在時(shí)空上的動(dòng)態(tài)演變過程，分別對(duì)以下指標(biāo)進(jìn)行了解析[3-5]，主要的計(jì)算公式及圖表如下。

（1）單一土地利用類型動(dòng)態(tài)度

式中，K為某一土地利用類型動(dòng)態(tài)度，Va為研究初期某一土地利用類型面積（hm2），Vb為研究期末某一土地利用類型的面積（hm2），T為研究時(shí)段長(zhǎng)。

（2）綜合土地利用動(dòng)態(tài)度

式中，LC為綜合土地利用類型動(dòng)態(tài)度，LUi為研究初期第i類土地利用類型的面積（hm2），？駐LUi-j為研究時(shí)段內(nèi)第i類土地利用類型轉(zhuǎn)為其他土地利用類型面積的絕對(duì)值（hm2），T為研究時(shí)段長(zhǎng)。

2.土地利用驅(qū)動(dòng)因素分析

文中運(yùn)用因子分析的原理和方法，通過采用方差最大法或四次方差最大法等對(duì)多項(xiàng)式作為主控變量指標(biāo)（詳見表1）進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和降維，選取較少個(gè)數(shù)的原始變量作為主控指標(biāo)的因子，反映其與原始主控變量大多數(shù)的主控因子間的內(nèi)在相互關(guān)系。因子分析的具體步驟：（1）對(duì)原始主控指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)無量綱化的處理;（2）通過構(gòu)建完整的因子分析模型，得出各主成分的貢獻(xiàn)率與累計(jì)貢獻(xiàn)率，將特征值大的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量（Kaiser-Meyer-Olkin，KMO）及巴特利特球形檢驗(yàn)（Bartletts）卡方統(tǒng)計(jì)量，分別達(dá)到0.779和918.564（自由度為90），其觀測(cè)顯著水平小于0.05，進(jìn)行因子分析[6-9]。

（二）數(shù)據(jù)來源

研究以2009—2015年陜西省的土地資源綜合利用分類數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，其中土地利用分類依據(jù)系統(tǒng)分類標(biāo)準(zhǔn)選取的是包括耕地、園地等8大類土地類型。目前陜西省的人口及其社會(huì)經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以《陜西省統(tǒng)計(jì)年鑒2017》的數(shù)據(jù)為主，輔助以陜西省歷年的統(tǒng)計(jì)年鑒、國民經(jīng)濟(jì)和其社會(huì)發(fā)展時(shí)期的統(tǒng)計(jì)年鑒公報(bào)和其相關(guān)的研究作為參考文獻(xiàn)。

三、結(jié)果與分析

（一）2009—2015年陜西省整體土地利用變化分析

耕地面積減少3.6萬畝，其中，水田減少9.8萬畝，水澆地減少23.4萬畝，旱地增加29.7萬畝。總體表現(xiàn)為關(guān)中、陜南耕地持續(xù)減少，其中以水澆地的減少最為突出，陜北地區(qū)耕地輕度增加。耕地減少以城鄉(xiāng)建設(shè)用地、交通運(yùn)輸用地侵占耕地資源為主。

園地面積減少45.6萬畝，其中，果園減少39萬畝，茶園減少1萬畝，其他園地減少5.6萬畝?？傮w表現(xiàn)為咸陽市、渭南市、延安市的園地面積減少最為明顯，分別為9.8萬畝、8.7萬畝、10.8萬畝。

林地面積減少55.9萬畝，包括有林地、灌木林、其他林地等。

草地面積減少52.1萬畝，主要發(fā)生在陜北地區(qū)的延安市及榆林市。

城鎮(zhèn)村及工礦用地增加123.4萬畝，是2009—2015年間陜西省土地利用變化最突出的類型。城鄉(xiāng)建設(shè)用地?cái)U(kuò)張的區(qū)域主要集中于西安市、咸陽市及榆林市。

交通運(yùn)輸用地增加32.8萬畝，其中增加最為明顯的是各個(gè)市的公路用地。

水域及水利設(shè)施用地減少2萬畝，其中河流水面減少1.4萬畝。

其他土地增加0.8萬畝，其中各個(gè)市的設(shè)施農(nóng)用地有不同程度的增加;此外，渭南市的沼澤地面積及榆林市的面積有明顯的減少，分別為1.9萬畝、7.1萬畝。

（二）土地利用變化度分析

1.單一土地利用類型動(dòng)態(tài)度

根據(jù)式（1）計(jì)算出2009—2015年陜西省各市耕地、園地等動(dòng)態(tài)度（如表2所示）。

由表2可以得知，7年來大部分的城市（地區(qū)）均在速度上出現(xiàn)不同程度快慢的規(guī)模耕地增加和減少，陜西省年平均規(guī)模耕地減少的速度大約為0.01%。規(guī)模耕地減少最快的城市是西安，年均耕地減少1.08%，遠(yuǎn)高于其他城市和地區(qū);其次比較慢的是陜西省咸陽、商洛、銅川、漢中四市，減少的速度大約在0.1%～0.27%;陜西省渭南、延安、榆林三市的耕地面積也均有不同程度的減少和增加。

全省各市（自治區(qū)）均明顯表現(xiàn)出了園地、林地、草地?cái)?shù)量減少的多樣化趨勢(shì)，園地年平均的減少速度最快為0.72%，西安和安康園地草地減少的速度相當(dāng)。其中，陜西省的園地年平均數(shù)量減少的速度最快為0.06%，榆林市的園地草地減少年平均速度最快為0.19%。其中，陜西省的草地年平均數(shù)量減少的速度最快為0.2%，渭南和漢中減少的速度最為明顯，分別為0.79%、0.98%。

各市的城鎮(zhèn)居民點(diǎn)及工礦用地、交通運(yùn)輸建設(shè)用地都可以出現(xiàn)不同程度快慢的規(guī)模增加。其中，西安市和陜北榆林市的增加用地速度最快。從其整體情況來看，陜北的居民點(diǎn)及工礦用地平均年增長(zhǎng)的速率略高于山西省和陜南。

2.綜合土地利用動(dòng)態(tài)度

根據(jù)式（2）計(jì)算出2009—2015年陜西省各市土地綜合動(dòng)態(tài)度（如表3所示）。

由表3可知，陜西省各市的建設(shè)用地都已經(jīng)出現(xiàn)不同程度快慢的規(guī)模增加，年建設(shè)用地增長(zhǎng)速度平均為0.013%。其中又以西安市、咸陽市的年平均增長(zhǎng)速度較為明顯，分別為0.05%、0.035%;商洛市的年平均增長(zhǎng)速度最低，為0.005%。

（三）土地利用變化驅(qū)動(dòng)因素及機(jī)理分析

通過對(duì)構(gòu)建主成分因子模型及對(duì)主成分因子的分析，提取得出3個(gè)主成分指標(biāo)因子為反映指標(biāo)主控特征值的因子，其主控特征值的信息量累計(jì)貢獻(xiàn)率平均高達(dá)87.18%，可知這3個(gè)指標(biāo)的主控成分因子的載荷值可以充分反映8個(gè)主成分指標(biāo)的特征值和信息量。同時(shí)，依據(jù)各個(gè)指標(biāo)的主控成分因子在變量上的作用和載荷值，可以分析得出：第一個(gè)指標(biāo)的主控成分因子的載荷值可以被稱為影響土地經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的表現(xiàn)因子[10]，其主要的表現(xiàn)因素分別為土地經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)力、地均固定資產(chǎn)、地均居民勞動(dòng)生產(chǎn)率、地均固定資產(chǎn)、地均財(cái)政支出、農(nóng)用地生產(chǎn)率、建設(shè)用地生產(chǎn)率等第一主控指標(biāo)具有較高的載荷值，充分反映出我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的城鎮(zhèn)化狀況。第二主控的因子主要是表現(xiàn)在規(guī)模以上大中型工業(yè)用地的載荷值，反映出大中型工業(yè)化的經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速程度，因此可以簡(jiǎn)稱為大中型工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的因子。第三主控因子也可以簡(jiǎn)稱為大中型社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速進(jìn)步的因子，其主要是體現(xiàn)在規(guī)模以上城鄉(xiāng)居民人均收入分配比、城鎮(zhèn)化率的兩個(gè)指標(biāo)上，其載荷值相對(duì)較高，主控因子的特征值、貢獻(xiàn)率及主控因子累計(jì)貢獻(xiàn)率見表4。

將其中的主成分進(jìn)行提取，采用具有kaiser標(biāo)準(zhǔn)化的正交抑制因子旋轉(zhuǎn)法，旋轉(zhuǎn)在4次迭代后逐漸收斂，得出了主控成分因子在各個(gè)變量的載荷值，詳見表5。

為了進(jìn)一步對(duì)陜西省10個(gè)主要城市和縣區(qū)土地綜合利用貢獻(xiàn)率變化的驅(qū)動(dòng)機(jī)制進(jìn)行分類和回歸分析，將從中提取的3個(gè)城市主控因子通過貢獻(xiàn)率回歸方法計(jì)算各個(gè)城市和縣區(qū)的主控因子綜合得分即f1、f2、f3。

（1）式中，wi為第i個(gè)主控因子的權(quán)重，fi為第i個(gè)主控因子

從發(fā)展時(shí)序的角度可以分析，短期內(nèi)，自然條件等因素對(duì)于陜西土地利用變化的驅(qū)動(dòng)作用很小，主要程度上是因?yàn)槭芡恋丶吧鐣?huì)主義經(jīng)濟(jì)政策等因素的變化驅(qū)動(dòng)影響，即在不同的社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段和時(shí)期，工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的進(jìn)程等眾多自然因素對(duì)陜西省土地利用變化的驅(qū)動(dòng)作用在其中表現(xiàn)最為突出。綜上所述，得到土地利用分析的結(jié)論。

（2）不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段對(duì)耕地利用變化的影響

依據(jù)陜西省第一階段主控經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展階段與第一時(shí)期主控產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展相關(guān)因子，利用皮爾遜相關(guān)系數(shù)進(jìn)行測(cè)度，相關(guān)系數(shù)為0.872，其間相關(guān)系數(shù)有較強(qiáng)的正相關(guān)關(guān)系。結(jié)果表明，陜西省在近7年來進(jìn)入經(jīng)濟(jì)趨于穩(wěn)定有序發(fā)展的階段，經(jīng)濟(jì)趨于穩(wěn)定發(fā)展的模式，逐漸由初始的經(jīng)濟(jì)粗放型發(fā)展模式轉(zhuǎn)變?yōu)榧s型的發(fā)展階段和模式，通過研究和運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)，提高企事業(yè)單位綜合利用土地的生產(chǎn)力，耕地綜合利用趨于穩(wěn)定[11]。

（3）工業(yè)化與城鎮(zhèn)化對(duì)工業(yè)用地變化的影響

隨著近年來我國工業(yè)化、城市化的發(fā)展進(jìn)程不斷加快，耕地非農(nóng)轉(zhuǎn)化土地利用率不斷地提高，城市用地不斷拓展，必然進(jìn)一步地增加建設(shè)工業(yè)用地的集約化利用和開發(fā)的需求，在諸多因素牽引下，工業(yè)用地等大中型城鎮(zhèn)化土地第二主控利用企事業(yè)單位的土地產(chǎn)出率明顯地增加、經(jīng)濟(jì)效益也不斷提高。陜西省工業(yè)用地與第二主控因子即工業(yè)發(fā)展因子的相關(guān)系數(shù)為0.923，應(yīng)用三次多項(xiàng)式計(jì)算模型對(duì)陜西省10個(gè)工業(yè)城市的大中型工業(yè)用地?cái)?shù)量和面積與第一主控工業(yè)發(fā)展因子、第二主控發(fā)展因子相關(guān)系數(shù)進(jìn)行了擬合，f1、f2、f3，f2擬合度分別為0.932，標(biāo)準(zhǔn)誤差擬合度為33.01，結(jié)果都論證了我國工業(yè)化及大中型城鎮(zhèn)化的發(fā)展必須以充足的大中型工業(yè)用地資源作為其前提和保障。

（4）政策制度對(duì)土地利用變化的影響

影響陜西省土地開發(fā)利用結(jié)構(gòu)變化的具體影響因素有：（1）土地管制。陜西省出現(xiàn)了土地利用“市場(chǎng)失靈”問題。因此，政府增加了非農(nóng)業(yè)占用耕地的成本，抑制了非農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)化耕地的效率，保護(hù)了陜西省的耕地資源[12-14]。（2）土地產(chǎn)權(quán)。單靠集體經(jīng)濟(jì)的組織難以有效保障政府和農(nóng)民的對(duì)集體土地的所有權(quán)，而農(nóng)民的土地集體產(chǎn)權(quán)明晰[15]可以有效維護(hù)政府和農(nóng)民在土地開發(fā)征用過程中的集體經(jīng)濟(jì)權(quán)利和合法地位，保護(hù)農(nóng)民的耕地。土地所有產(chǎn)權(quán)的明晰不僅有效維護(hù)了土地使用人和所有者的權(quán)益，而且同時(shí)也有利于最大限度降低了土地違法征用過程中的風(fēng)險(xiǎn)和糾紛，規(guī)范違法征地的行為。（3）土地市場(chǎng)化[16-17]。通過土地市場(chǎng)機(jī)制及與國家土地政策宏觀調(diào)控的有機(jī)結(jié)合，使農(nóng)民的土地使用資源得到有效合理的利用和配置，農(nóng)民使用土地的供需關(guān)系趨于平衡和合理性，土地價(jià)格的合理性得到保障。

三、結(jié)論

陜西省充分采取措施合理保護(hù)和利用基本農(nóng)田，平衡耕地占補(bǔ)，引進(jìn)和推廣現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)，加大農(nóng)業(yè)投入和農(nóng)業(yè)機(jī)械化的水平;同時(shí)，加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式，充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)和資本對(duì)市場(chǎng)的主導(dǎo)和調(diào)節(jié)作用，推動(dòng)農(nóng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，加強(qiáng)對(duì)礦區(qū)和農(nóng)業(yè)整體的土地綜合利用和生態(tài)環(huán)境整治的土地監(jiān)管，促進(jìn)土地產(chǎn)業(yè)集約發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，緩解了經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)對(duì)陜西省土地綜合利用和生態(tài)資源需求的巨大壓力[18]。為了加強(qiáng)對(duì)土地的節(jié)約和集約化利用力度，陜西省有關(guān)部門要進(jìn)一步嚴(yán)格貫徹落實(shí)陜西省土地綜合利用發(fā)展總體規(guī)劃，挖掘綜合利用土地的潛力，實(shí)現(xiàn)對(duì)自然資源的有效利用和合理配置，實(shí)現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

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[16]? 秦富倉，周佳寧，劉佳，張連根，高嶺.內(nèi)蒙古多倫縣土地利用動(dòng)態(tài)變化及驅(qū)動(dòng)力[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2016，30（6）：31-37.[17]? 王慧君，宋紅梅，馬仁鋒.土地利用變化與城市化耦合關(guān)系研究——以臨汾市浮山縣為例[J].生產(chǎn)力研究，2016，（6）：47-49，57.

[18]? 金淑婷，李博，楊永春，石培基，達(dá)福文，王梅梅.甘肅省土地利用變化的基本特征及其格局[J].蘭州大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2016，52（3）：334-341.

Driving factor and Spatial Patterns of Land Use Change in Shanxi Province

DU Xiao-ya

（Jiangsu province Real Estate Registration Center，Nanjing 210046，China）

Abstract：In recent years，with the rapid and healthy development of human society and economy，the ability of human beings to transform and utilize the earths surface has been enhanced，and the way and structure of land resource utilization have changed with it. With the deepening of the national strategy of economic development in the western big cities and the further implementation of the “Belt and Road”national strategy，the process of urbanization construction in Shaanxi Province has been accelerated and the population has increased sharply. But the main problems are the increasing demand for industrial land for state-owned construction，the decrease of cultivated land，the decline of land quality and the prominent contradiction between man and land. This paper analyzes the dynamic change of land resource utilization and its driving force in shanxi province，reveals its characteristics of dynamic change and possible structural problems，and provides decision-making basis for the sustainable development and utilization of state-owned land and the protection of natural resources in shanxi province. At the same time，it also has important strategic value reference and for protecting and improving local ecological environment. Therefore，making full use of the data of the survey on the dynamic change of land resource utilization in Shaanxi Province in 2009，2012 and 2015，this paper deeply studies and analyzes the dynamic change of land resource utilization in Shaanxi Province from 2009 to 2015，excavates and analyzes the main driving factors affecting the dynamic change of land resource utilization in Shaanxi Province，analyzes the main causes of the dynamic change of land resource utilization in Shaanxi Province，and provides a useful reference for more rational and full use of state-owned land for resource exploitation and utilization.

Key words：land use change;space-time pattern;driving factors;factor analysis;shanxi province