第20卷第3期
2005年5月
自。然资源学报
JOURNALOFNATURALRESOURCES
V01.20No.3
May,2005
东南沿海地区土地利用转换态势与机制分析
刘彦随,彭留英,王大伟
(中国科学院地理科学与资源研究所,北京100101)
摘要:引进土地利用动态度、利用优势度和类型复杂度评判指标,重点揭示20世纪90年代东南沿海
地区土地利用类型转换程度、时空差异及其机制。研究表明:东南沿海地区耕地减少122.2x104hm2,建
设用地增加85.9xl&hm2。土地利用类型转换态势受区域经济社会发展水平及其结构变动的深刻影
响。市场经济体制的完善和个体股份机制的创新为沿海土地利用类型快速转换提供了
平台。人
口增长与技术进步是土地利用类型转换的原动力,并通过推进各类产业园区(包括开发区)、中心村
镇建设而作用于土地利用类型转换的全过程。
关键词:土地利用类型;转换态势;驱动机制;东南沿海地区
中图分类号:F301.24 文献标识码:A 文章编号:1000—3037(2005)03—0333—07
近20多年来,东南沿海地区凭借中央优惠政策的天时,濒临大洋的地利和外商大举投
资的人和,发展成为我国最具经济活力和竞争能力的区域。但是,由于对土地资源的高强度
开发,已人为地改变了区域土地覆被的格局,造成地表系统水、土、气、生之间的不协调,区域
资源与环境明显恶化,成为我国人为的生态脆弱带【1】。该地区正处于工业化中期和城市化快
速发展阶段,耕地流失、质量下降,以及人多地少的矛盾会更加激化。
东南沿海地区土地利用类型快速转换主要是人为因素强烈影响和作用的结果[21,但不同
的地区其作用程度存在较大差异。本文面向经济转型背景下科学协调沿海地区人地关系的
新命
,着重分析东南沿海地区经济快速增长与土地利用类型转换对应变换的内在规律,揭
示区域土地类型转换的程度、时空异质性及其驱动机制,形成对东南沿海地区资源开发、环
境保护与经济协调发展的新认识,为制定区域宏观调控政策提供依据。
1研究区与数据来源
东南沿海地区包括东部沿海地区的上海、江苏、浙江3省和南部沿海地区的福建、广东、
广西、海南4省。土地总面积78.69x104km2,人口3.08×108人(2003年底),分别占全国陆地面积
和总人口的8.20%、24.1%。土地利用率达89.8%,远高于全国74.1%的平均水平。改革开放以
来,该地区城镇化、工业化进程不断加快,国民经济快速发展,如今已成为我国人口、工业和
城市分布最稠密、经济增长最快的核心地区,也是我国参与全球化进程和对环太平洋经济圈
的形成发挥重要影响的地区。中国加入WTO和实施西部大开发战略,既为该区域的技术创
新与经济发展迎来难得机遇,也为区域可持续发展带来更加严峻的挑战,人多地少、资源浪
费和环境恶化是其最突出的区域问题[1】。
本研究主要基于近10年东南沿海各省市县域尺度的土地利用现状详查及其变更数据。
收稿日期:2004一lI一16;修订日期:2005一Ol一20。
基金项目:国家自然科学基金资助项目(40171007);中国科学院地理科学与资源研究所创新领域前沿项目(CXIOG—
B02-05)。
第一作者简介:刘彦随(1965~),男,陕西绥德人,博士后、研究员、博士生导师,主要研究方向为土地利用和农业乡村
发展,在国内外学术刊物发表专业
100余篇,出版著作4部。E—mail:liuys@igsnrr.ac.ca
万方数据
334 自然资源学报 20卷
数据来源于研究区各省分县土地利用现状数据库。进行土地利用变化空间差异及其重点城
市边缘区土地利用转换态势的解析时,参考了1991年和2001年获得的TM/ETM遥感影像
数据。社会经济数据主要来自各省市历年统计年鉴及部分典型调查数据。
2土地利用类型转换的时空格局分析
2.1土地利用类型转换模型分析方法
图1东南沿海地区位置
Fig.1Locationofthesoutheastcoastalarea
(1)土地利用动态度(LDD)
土地利用动态度是反映特定时期不同区域或不同土
地利用类型动态变化的程度及其差异的量度指标,通常
用土地利用动态度模型来加以表述【3一,即:
.兰 o
IDD女=2j△si_j//2j曼×@2一t1)。1×100%(ij=l,2,3⋯,n,i#j)(1)
i=l
l,
式中,LDDk为t。至t:时段内区域k的土地利用类型转换
动态度;Js;为t。时刻土地利用类型i的面积;AS坷为tl至
t:时段土地利用类型i转换为其它土地利用类型J的面
积。
(2)土地利用优势度(LAD)
土地利用优势度是反映东南沿海地区省或县域的土
地利用类型在整个研究区域相对重要性的量度指标,通
常采用比较优势指数公式来表达,即:
LA仇:Ⅳ∑∞似∥∑ADD萨㈨乙蛐蚺的/乙A甸
i=l i=1
(2)
式中,LAD琅为某时刻区域k中土地利用类型i的优势度;‰为区域k土地类型i的面积;A阳
为整个区域土地利用类型i的面积。区域k的土地利用综合优势度为区内i种土地利用类型
的优势度之和。
(3)土地利用复杂度∞CD)
土地利用复杂度是反映特定区域多种土地利用类型空间组合的复杂性及变异性的量度
指标,通常采用信息论中的Shannon公式来表述,即:
.k
LCDe=一乞用gP, (3)
式中,LCDk为k时刻区域土地利用类型组合复杂度;只为区域土地利用类型i占土地面积的比率。
2.2土地利用类型转换模拟结果与分析
基于1990—2001年沿海地区分县域土地利用现状详查及其变更数据,分别利用上述模
型计算得出三项指标值(表1)。
(1)£CD与三DD关系分析
东南沿海各省区LDD与LCD值的差异性,反映出土地利用结构复杂程度愈高的省区
表1沿海地区土地利用类型转换动态度、优势度与复杂度
Table1 LDD,LADandLCDinSOiltlleastcoastalarea
万方数据
3期 刘彦随等:东南沿海地区土地利用转换态势与机制分析 335
(如上海、江苏和海南),其土地利用变化
动态度愈小,二者的变化具有负相关性。
这是由20世纪90年代前期开发区、房
地产兴起及其区域差异所决定的。城市
土地迅速扩展的省区,以“园区”增量土
地的增长为主,土地利用结构复杂度较低
(图2)。
(2)以D与LCD关系分析
从东南沿海地区£CD与以D的相关分析
结果来看图3’随着从D的增加,LCD呈现指数
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0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1
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图3东南沿海地区LAD与LCD变化
Fig.3ChangesofLADandLCDinsoutheastcoastalama
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Fig.2ChangesofLCDandLDDinsoutheastcoastalarea
增长(R2=0.8081)。反映出土地利用优势度较高的
区域,相应具有较大的土地利用结构复杂度,
揭示了区域土地利用综合优势的发挥,一般以
土地利用类型的结构复杂(多样)性为前提(如城
市CBD区域),符合景观生态系统的结构—功能
原理。
(3)MD与LDD关系分析
按照LAD和LDD值的差异性分别进行
等级划分(表2)。据此得出不同省区的以D和
LDD等级组合关系(表3)。总体而言,园地、居
民工矿地、交通用地的MD和LDD等级是正
相关的,反映了这些类型正在向规模化和优
势利用发展;耕地类型具有负相关性,表现为优势递减;林地、水域优势明显,但变化较小;草
地、未利用地优势不明显,且变化较小。从省域差异看,耕地的动态减少以浙江、广东、上海为
最大;园地、居民工矿地、交通用地的优势增大分别以海南、上海和江苏为最大;广西草地优
势明显,但呈现出减少趋势。
表2东南沿海地区LAD与LDD等级划分
优势度分级 很强(I) 较强(II) 一般(Ⅲ) 较弱(Ⅳ)
表3东南沿海分省LAD与LDD匹配关系
Table3 MatchingrelationshipsbetweenprovincialLADandLDDinsoutheastcoastalarea
注:1~8分别代表耕地、园地、林地、草地、居民工矿地、交通、水域和未利用地。动态度代码右下角“+”、“一”、“0”分别表
代动态增加、减少与不变。
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8
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1
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0
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万方数据
336 自然资源学报 20卷
4土地利用类型转换的机制分析
4.1 土地利用类型转换的驱动机制模拟
(1)土地利用类型及社会经济指标
土地利用类型指标包括了耕地、园地、林地、牧草地、居民工矿用地、交通用地、水域和未
利用地,分别用yl—y。表示;社会经济指标,包括反映经济发展的指标(GDP用茄。表示,第二三
产业增加值石:,工业企业数茄。,渔业产值戈4),反映人口变化的指标(总人口戈,,城镇人口戈e,城
市人口密度戈,,乡村人口密度搿8),反映消费水平的指标(人均居民消费水平戈。,商品房销售面
积X10),反映土地利用效益的指标(单位面积农用地产出茗m单位面积非农用地产出省。2)和反
映投入水平的指标(外资投入总额X13)
(2)指标数据处理与回归模拟
在所选指标中可能存在某些自变量间彼此相关,即存在共线性的问题,因而需要对变量
进行共线性诊断。施与其他自变量的复相关系数平方僻i2)反映其共线性,并引入容许度作为
自变量共线性诊断的指标。容许度定义为Tol产1一Ri2,容许度值较小时,自变量x;与其他自
变量菇之间的共线性越强。对存在共线性的变量(roli≤O.25)予以人工剔除。旨在反映各变量
动态性,模拟采用土地利用类型和社会经济指标的相对变化率数据。
(3)模拟结果与分析
应用回归分析法对主要土地利用类型转换与其社会经济驱动因素关系进行模拟(表4)。
据此得出以下结论。①农用地中耕地减少与工业企业数量、商品房销售规模呈现正相关关
系。反映了20世纪90年代沿海工业园区建设和房地产开发占用大量耕地的事实阁。过去10
年耕地面积减少达122.2xl&hm2(1.56%)。园地、林地均呈增长趋势。发展特色园艺业是提高沿
海地区农用地效率的重要途径,也是沿海农业结构调整的亮点。农村人口进城,促进城市人口
增长,也为农村退耕还林开辟新的空间。沿海的水产养殖优势明显,居民人均消费水平和渔业
效益的提高客观上促进了渔业的规模化发展。②建设用地扩展明显,增加85.9x104hm2
(1.09%)。城乡居民及工矿用地增长受第二、三产业增加值的变化和外资投入增加的显著影
响,投资能力及其总量增加首先促进沿海工业化、城镇化发展,成为建设用地增长的直接驱
动力。交通用地增长是城市化发展的产物,也是区域经济水平提高的标志。GDP增加和城市
人口密度增大是交通用地增长的决定性因素。⑧未利用地中主要表现为沿海山坡荒地的变
化,它受城市化倾向导致城镇周边坡耕地撂荒和农村人口增多加大对荒地开垦双重作用的
影响。过去10年沿海地区未利用地减少0.64%,主要与农村开垦荒山荒坡发展特色经济果
、I趾有直接关系。
表4沿海土地利用类型转换机制模拟分析
Table4 Modelinganalysisofthedrivingforcesoflanduseconversioninsoutheastcoastalarea
4.2土地利用类型转换的驱动机制分析
基于不同土地利用类型转换的社会经济驱动因素分析,结合对沿海区域发展整体特征
的认识,进而揭示土地利用类型转换的传导机制。总体而言,沿海土地利用类型转换程度和
万方数据
3期 刘彦随等:东南沿海地区土地利用转换态势与机制分析 337
趋向受区域经济社会发展水平及其结构变动的深刻影响。以耕地快速减少和建设用地持续
扩张为特征的土地利用转换明显,二者分别是全国同期变化的2.47和3.52倍。同时,伴随沿
海农村经济结构特别是农业结构战略性调整,特色园艺业快速发展,园地增长是全国同期变
化的2.67倍(图4)。
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圈东南沿海 田全:151 口
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辩 园地 林地 牧草地居民工矿地交通用地水域地圈““圈叫土地类型 圈
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区
图4东南沿海地区土地利用结构变化(1990一2001)
Fig.4Changesoflandusestructureinsoutheastcoastalareaduring1990~2001
改革开放政策促进了沿海市场经济体制的完善和个体股份机制的创新发展,为沿海地
区土地利用类型快速转换提供了重要的政策平台。而人1:I增长与技术进步充当了土地利用
快速转换的基本动力源角色(图5)。沿海地区市场经济的繁荣和经济快速增长,从根本上促
进城镇产业结构变动和农村经济转型发展[61,进而促使土地利用效率(质量)的提高和城乡格
局(空间)变化。个体股份制经济的快速发展和壮大,促进中小城镇、工业园区的迅速成长,也
是近几年建设占用耕地速度之快、数量之多的根本原因嗍。伴随工业化、城镇化快速发展,各
类产业园区(包括开发区)、中心村镇建设直接作用于土地利用类型转换的全过程。像深圳市
土地利用变化的驱动力主要是开放政策、城镇人口迅速增长、外资大量涌入和以房地产为主
的第三产业的快速发展[91。农村人H向城镇转移和城镇人口迅速增长,推进乡村城镇化和中
心村镇建设。技术进步、外资投入和技术引进直接影响到各类产业园区的兴起与发展,也是
促进沿海地区产业结构变动及其用地布局变化的重要驱动力量。
5结论与讨论
/.,.:‘一一≥争琴糕制畜~、_\、
//I产业簟构变训、 土地质量与空间 ,l树经霉剿卜‘、
/ ● 、; H ;≯/ ● \’
I技术进步H产业园区建设H土地利用类型转换H中心村镇建设H人口增长
i.N 千 爿; ¨ i氏 木//
\1工业茬发展r土地数量与时间 \1城镇茏扩展r/
\、、。\~§卷制之一=//7
图5东南沿海地区土地类型转换的传导机制
Fig.5Themechanismoflanduseconversioninsoutheastcoastalarea
改革开放以来,东南沿海地区的土地资源在支撑区域经济社会持续、快速发展中发挥着
重要作用。土地利用率达到89.8%,远高于全国74.1%的平均水平。但是,土地资源的高强度
开发尤其是不合理的土地利用方式也显著地改变了区域土地覆被的格局,“城进田退”问题
2
8
4
0
4
8
2
●
o
0
加
加
1
万方数据
338 自然资源学报 20卷
突出。近10年来,东南沿海地区耕地面积减少122.2x104hm2,建设用地增加85.9x104hm2。引
进土地利用动态度、利用优势度和类型复杂度等评判指标,进一步揭示了区域土地利用类型
转换程度、时空异质性及其驱动机制。
东南沿海地区土地利用类型转换受区域经济社会发展水平及其结构变动的深刻影响。
沿海市场经济体制的完善和个体股份机制的创新,为土地利用类型快速转换提供了政策平
台。人口增长与技术进步是土地利用类型转换的原动力,通过促进各类产业园区(包括开发
区)、中心村镇建设而作用于土地利用类型转换的全过程。因此,在政策层面国家应重视加强
对该地区过热投资和开发区建设的宏观调控。鼓励盘活存量土地,优化产业结构,限制建设
占用耕地,创造沿海地区经济社会持续、快速发展的良好资源保障与环境条件。
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AnalysisoftheSituationandMechanismofLandUse
ConversionintheSoutheastCoastalArea
LIUYan—sui,PENGLiu-ying,WANGDa-wei
(InstituteofGeographicSciencesandNaturalResourcesResearch,CAS,Beijing100101,China)
Abstract:ThesoutheastcoastalareaofChinahasplayedamoreandmoreimportantrolein
promotingChina’Seconomyandincreasingitsinternationalcompetitivenesssincethereforming
andopeningup.Landresourceshavemaderemarkablecontributiontothedevelopmentof
万方数据
3期 刘彦随等:东南沿海地区土地利用转换态势与机制分析 339
region’Seconomy.Insoutheastcoastalarea0tChina,theutilizationratioO±landreaches89.8%,
muchhigherthanthenationalaveragelevelof74.1%.Simultaneously.duetotheintenseexploi—
tation,especiallytheunreasonablelandrise,thepatternoflandcoverinthisregionhasmarkedly
changed.Basedontheanalysisofthefeaturesandproblemsoflandusechangeinthesoutheast
coastalareainthe1990s,byintroducingthefollowingjudgeindexessuchasLDD,LADandLCD,
thedegree,spatial—temporalheterogeneityanddrivingmechanismofregionallanduseconversion
areidentified.Accordingtotheresearch,thearablelandofthisareadecreased122.2x104hm:
contrastingtoanincreaseof85.9×104hm2ofconstructionlandintherecent10years.The
developmentlevelandstructuralalternationoftheregionaleconomyandsocietyhaveprofound
effectonthesituationoflandusetypeconversion.Theconsummationofmarketeconomicsystem
andinstitutionalinnovationofindividualeconomyspeeduptheconversionoflandusetypein
thesoutheastcoastalarea.Theincreaseofpopulationandthetechnicaladvance.mentarethe
primarydrivingforcesoflandusetypeconversion,andbythewayofacceleratingthe
constructionofallkindsofindustrialgardens(includingdevelopingarea)andcentraltownand
villages,thetwoforcesprolongtheireffectsonthewholeprocessoflanduseconversion.
Therefore,itisverynecessarytoregulatethehoteconomicinvestmentsandconstructionofthe
developmentdistrictsbythestategovernment.Andtheconversionfromarable1andtobuilt—up
areaoughttoberestrictedinordertocreatea fineconditionofsustainablelandusefor
enhancingsocialandeconomicdevelopmentrapidlyinthesoutheastcoastalareaofChina.
Keywords:landusetype;conversiontrend;drivingmechanism;southeastcoastalarea
月一’’’’’’’’’’’>’’’’’’’’,’’’’’’’’,’’’’’’’’,’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’、
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; 中国科协2005年学术年会定于2005年8月20~23日在新疆乌鲁木齐市召开,8月i
2 19日报到。其中,分会场学术交流安排在8月22~23日。 :
2 中国自然资源学会联合承办第45分会场的活动,第45分会场的主题是“水资源与:
2水和生态环境协调发展”,现在开始进行报名组织工作。 :
2 中国科协2005年学术年会的有关表格,请在中国科协网页(www.cast.org.cn)弄m中国:
2自然资源学会网页(www.csnr.org)T。 :
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; (中国自然资源学会供稿);^ (甲国目然贫探罕会供桶)V
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万方数据
东南沿海地区土地利用转换态势与机制分析
作者: 刘彦随, 彭留英, 王大伟, LIU Yan-sui, PENG Liu-ying, WANG Da-wei
作者单位: 中国科学院,地理科学与资源研究所,北京,100101
刊名: 自然资源学报
英文刊名: JOURNAL OF NATURAL RESOURCES
年,卷(期): 2005,20(3)
被引用次数: 19次
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