抚仙湖地区土地利用变化及驱动机制研究

资本飞

摘 要：该文根据抚仙湖地区2009—2014年土地利用统计数据，从土地利用速度、土地利用程度和土地利用区域差异3个方面分析了该区域土地利用的变化特征。在此基础上，结合社会经济统计资料，对研究区土地利用变化的驱动因素进行探讨。结果表明：6年来，抚仙湖地区土地利用变化相对较缓，但各区县土地利用变化差异较大；人口增长、经济发展和政府政策是影响该区域土地利用变化的主要驱动因子。该研究为抚仙湖地区土地资源可持续利用提供科学依据。

关键词：土地利用变化；驱动因素；抚仙湖地区

中图分类号 F301.2 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）01-0001-03

Abstract：According to the land use statistics of Fuxian Lake region from 2009 to 2014，the dynamic changes of land use were analyzed from land use speed，land use degree and land use regional differences.Furthermore，driving forces of land use changes were discussed based on Social and economic statistics of study region.The results showed that：（1） in 6 years，the land use changes in Fuxian Lake region were relatively slow.However，the difference of land use change was obvious in each district；（2） the growth of population，the development of economy and the government policy were the main driving factors in land use change in Fuxian Lake region.This study provides the scientific reference for the sustainable utilization of land resources in Fuxian Lake region.

Key words：Land use change；Driving forces；Fuxian lake region

土地利用/覆被变化是全球环境变化的重要组成部分和主要原因之一，是可持续发展的核心问题，与人类的未来生存息息相关[1-2]。自1995年“国际地圈-生物圈计划”和“全球环境变化人文计划”联合提出LUCC研究计划以来，迅速引起国际社会与地理学家的广泛关注，LUCC研究作为影响全球环境变化的主要驱动力成为了重点研究的领域[3]。

抚仙湖地区是国家水源重点保护区，处于水土流失显著和易石漠化的西南喀斯特山区，生态系统极其脆弱[4]。随着湖泊地区工、农、旅游业的迅速发展，城镇建设规模的扩大，以及人口的增加，使地区人地矛盾日益突出[5]。本项目以抚仙湖地区为研究区域，以卫星遥感影像、地形图、土地利用现状数据、社会经济统计数据等为基础，应用数理统计学的方法分析近6年抚仙湖地区土地利用/覆被的变化特征，并进一步对研究区土地利用变化的驱动因子进行探讨，为地区土地资源的可持续利用提供参考。

1 研究区域概况及数据来源

抚仙湖地区位于云南省中部，介于北纬24°21′～24°38′，東经102°49′～102°57′，地处水土流失显著和易石漠化的西南喀斯特山区。属亚热带季风气候，年均降水量790～1 000mm，降雨年内分布不均，集中在5—10月份，暴雨频发，破坏性大。地区内主要分布红壤、紫色土、红黄壤、棕红壤、棕壤，森林植被垂直分布规律明显[6]。抚仙湖地区涉及玉溪市江川、澄江和华宁三区县，面积共281 164.42hm2，人口80.2万人，人口密度285.24人/km2。

本次研究的土地利用变化数据来自于2009—2014年江川区、华宁县及澄江县的土地利用变更数据和详查数据。土地利用分类系统采用1984年《土地利用现状调查技术规程》分类系统，研究区分为耕地、园地、林地、牧草地、城镇村庄及工矿用地、交通用地、水域及未利用土地8个一级类。本次研究采用的社会经济数据来自研究区各区县统计年鉴。

2 研究方法

2.1 土地利用变化速度 土地利用变化速度可用动态度来表示，土地利用动态度包含单一土地利用动态度和综合土地利用动态度，前者用于表达区域在研究时段内某一土地利用类型的变化速度，后者用于表征区域土地利用变化总体速度。单一土地利用动态度（K）和综合土地利用动态度（R）计算公式如下[7]：

式中：、分别为研究期初、研究期末某一地类面积；为第类土地利用类型期末转为其他土地利用类型面积的绝对值；为研究期初第类土地利用类型的面积；10表示扩大10倍，为研究期时段，当设为年时，就是该研究区域某种土地利用类型的年变化率。

2.2 土地利用变化程度 土地利用程度能有效反映土地利用的深度与广度。采用刘纪远提出的土地利用程度的综合分析方法，将土地利用程度分为4级，并赋予分级指数，得出土地利用程度的定量化表达式[8]：

式中：为某区域土地利用程度综合指数；为第级土地利用程度分级指数；为区域第级土地利用程度分级面积百分比；为某区域时间土地利用程度综合指数；为某区域时间土地利用程度综合指数；为土地利用程度变化率。若，则区域土地利用处于发展期，否则处于调整期或衰退期。

2.3 土地利用变化区域差异 土地利用变化的区域差异可用相对土地利用变化率表示，即一定时间内某一区域的土地利用动态度与整个区域土地利用动态度之比，计算公式为[9]：

式中：为相对土地利用变化率；、分别为局部和整体某一种土地利用类型的土地利用动态度，、分别为研究初期和末期局部某一土地利用类型数量；、分别为研究初期和末期整个区域某一土地利用类型数量。

3 土地利用变化结果分析

3.1 土地利用变化速度 根据式（1）计算出2009—2014年抚仙湖地区各土地利用类型变化速度情况（图1）。由图1可知，抚仙湖地区6年来土地利用变化速度总体较缓，年均变化率为0.53%。在各类用地中，城镇村庄及工矿用地增长速度最快，由2009年的9 542.86hm2增加至2014年的10 807.14hm2，年均增长率为2.21%；交通用地由2009年3 938.55hm2增加至2014年的4 066.88hm2，年均增长率为0.54%，呈持续增长态势；随着人口的增加、城市化进程加快及二、三产业的迅速发展，耕地、园地、林地及未利用土地均呈下降趋势，年下降率分别为0.13%、0.09%、0.06%和0.12%；牧草地和水域基本保持不变。从各乡镇土地利用变化速度来看：耕地、林地、城镇村庄及工矿用地、未利用土地年变化率均以澄江县最大，园地变化率较大的则为江川区，华宁县除未利用土地减少速度较快外其他各类土地变化速度在研究区里均处于最低。根据式（2）计算得出2009—2014年，抚仙湖流地区土地利用综合动态度为9.91%，土地利用变化速度较快。从各区县土地利用综合动态度来看，抚仙湖地区各县区土地利用均有不同程度的变化，土地利用综合动态度大小依次为：澄江县（17.49%）>江川区（10.09%）>华宁县（5.31%）。

3.2 土地利用变化程度 根据式（3）、（4）计算出抚仙湖地区土地利用程度变化情况（表1）。由表1可知，6年来研究区土地利用程度综合指数从221.39增加至222.28，增加0.89。研究区内各区县土地利用程度综合指数变化趋势与区域整体变化一致，速度较为缓慢，除澄江县土地利用程度综合指数大于1外，其余各区县均小于1，说明人类活动对土地利用影响程度较小。从研究区土地利用程度变化率来看，各区县及区域整体均大于0，表明区域土地利用处于发展期，近年来对研究区的开发利用程度逐渐加大。

3.3 土地利用变化区域差异 图2分析结果显示：2009—2014年间，耕地、林地、城镇村庄及工矿用地、交通用地、未利用土地相对变化率均以澄江县最大，分别为2.16、2.13、1.58、2.97、1.55；园地和水域相对变化率最大的则为江川区，分别为2.40、5.01。华宁县除水域外，各类用地相对变化率均较小。经济发展水平及城市化水平是引起各区县土地利用相对变化率差异的主要原因。

4 抚仙湖地区土地利用变化驱动力分析

4.1 经济因素 经济发展是土地利用变化的根本动力，区域经济发展水平可用第一产业、第二产业、第三产业的GDP来反映。运用spss软件将研究区土地利用综合动态度指数、土地利用程度变化率分别与相对应的一、二、三产业产值进行线性回归分析，发现土地利用各类指标与第一产业产值关联度不大，均在0.25以下，与二三产业产值拟合度较好，均在0.90以上。2009—2014年，抚仙湖地区GDP由107.51亿元上升至216.20亿元，年均增长率16.85%，人均GDP也由13 735.80元/人上升至26 957.14元/人。其中第二、三产业产值占很大比重，二、三产业的发展尤其是工矿业及旅游业的发展大大地推动了城镇村庄及工矿用地、交通用地的扩展，也是驱动农用地向非农用地转化的主要原因。

4.2 人口因素 人口增长是土地利用变化的重要驱动力。2009—2014年间，研究区人口由78.27万人增加至80.20万人。人口的增加带来了住房及商业需求的增加，也使交通運输压力加大，推动着基础设施的改善，势必导致建设用地增加，农用地及未利用地减少，人地矛盾日益突出。为进一步解释人口与土地利用变化之间的关系，把研究区历年人口数量分别与对应的8类土地利用面积进行线性回归分析，发现牧草地和水域因历年变化不大不服从线性回归模型，相关系数分别为0.001、0.021，但城镇村庄及工矿用地、交通用地、耕地、未利用土地拟合度较好，相关系数分别为0.998、0.791、0.951、0.921；再将三区县人口数和土地利用综合动态度进行相关分析，两者联系紧密，相关系数R=0.994，R2=0.997。表明人口增长不仅引起各类用地变化也是区域土地利用分异的主要原因。

4.3 政府政策因素 政府政策通过宏观调控对土地利用变化及分异起作用。如2008年玉溪市制订了《2000—2020年抚仙湖—星云湖生态建设与旅游发展综合改革试验区规划》，抚仙湖的旅游开发从此进入快车道，旅游地产发展如火如荼，城镇、村庄、工矿及交通发展迅速，但与此同时也造成了农业用地的大量流失。为进一步保护抚仙湖地区的生态环境，各政府部门先后出台一系列退耕还林、退耕还湖政策，随着此类政策的实施，耕地也不断转换成其他土地利用类型。此外，在2010年修订的《玉溪市土地利用总体规划（2006—2020）》中提出为落实耕地与基本农田保护责任，实现耕地占补平衡，通过土地整理、复垦和开发补充耕地确保规划期内确定的耕地保有量和基本农田保护面积不减少，质量有提高。这一政策也推动着区内各土地利用类型发生变化，尤其是对未利用土地的输出起着直接的推动作用。

5 结论

（1）2009—2014年6年间，抚仙湖地区交通用地、城镇村庄及工矿用地两类用地呈现出持续增长的趋势，牧草地与水域面积基本保持不变，其余4类用地均呈现下降趋势。从变化速度来看，城镇村庄及工矿用地年变化速度最快（2.21%），耕地、未利用土地其次，分别为-0.13%、-0.12%。研究区各类土地利用变化速度、利用程度和区域差异指数均表现为澄江县>江川区>华宁县，区内分异较为明显。抚仙湖地区土地利用程度及相对变化率均显示该区域人类活动对土地利用影响程度总体较小，但对研究区土地的开发利用程度逐年加大。

（2）对研究区土地利用驱动因子分析表明，人口的增加、经济的迅速发展尤其是第二产业、第三产业的发展和政府的宏观调控政策是研究区交通用地、城镇村庄及工矿用地增加的主要原因，也是耕地、未利用土地等流失的主要原因。

（3）对土地利用动态变换及其驱动机制的深入研究，对区域土地资源的可持续利用具有重要意义。抚仙湖地区在今后的土地利用和管理过程中，应从区域土地利用变化特征和驱动机制着手，处理好社会经济发展和耕地保护之间的关系、资源开发与生态环境建设之间的关系，在协调“吃饭、建设与环境保护”之间寻求一条合理的发展之路，确保粮食安全和生态安全。

参考文献

[1]Turner B.L.The sustainability principle in global agendas：implication for understanding land use/land cover change[J].The Geographical Journal，1997，163（2）：133-140.

[2]Dale V.H.The relationship between land use change and climate change [J].Ecological Application，1997，7（3）：753-769.

[3]Rusmussen P E，Goulding K W.Long-term Agro ecosystem Experiments：Assessing Agricultural Sustainability and Global Change[J].Science，1998，282：893-896.

[4]劉慧.我国土地退化类型与特点及防治对策[J].资源科学，1995（4）：26-32 .

[5]王小雷，杨浩，丁兆运，等.云南抚仙湖近现代沉积速率变化研究[J].地理学报，2011，66（11）：1551-1561.

[6]黄东峰，郑祥民，周立旻，等.基于DEM的抚仙湖流域土壤侵蚀综合分析[J].水土保持研究，2009，16（4）：76-79.

[7]朱会义，李秀彬，何书金，等.环渤海地区土地利用的时空变化分析[J].地理学报，2001，11（3）：253-260.

[8]刘纪远.西藏自治区土地利用[M].北京：科学出版社，1992.

[9]朱会义，李秀彬，何书金，等.环渤海地区土地利用的时空变化分析[J].地理学报，2001，56（3）：253-260.

（责编：张宏民）