湖南省林地变更利用效益的时空特征与影响因素分析

谢丹萍，曹玉玲，罗建兵，张观香

（1.中南林业科技大学 a.生命科学与技术学院，b.商学院，湖南 长沙 410004；2.湖南省林业局，湖南 长沙 410004）

林地变更利用效益是指原来作为林业用途使用的林地，变更其使用用途为建设用地之后，在该部分土地上产生的经济产值。当前，我国城镇化正保持较快速度发展，规模城市总数位居世界第一，城镇化率达 60%。大量耕地被城市建设用地的扩张所占用，而我国人多地少，人均占有耕地不足1.5 亩，耕地面积减少会直接导致农产品产量下降，产生粮食危机。为了保护耕地，在保持耕地保有量不变的前提下，大量的城市建设项目用地将向林地转移，这使得大量林地变更为城市建设用地。人们在追求发展、追求经济效益的同时，林地面积大量减少带来的生态系统功能退化及生态环境严重恶化等问题也逐渐凸显。因此，要如何改变城市化进程中普遍存在的粗放型林地变更利用模式，如何集约利用林地资源从而实现林业可持续发展成为林学界及林业经济重点关注的问题，许多学者对此进行了讨论[1-6]。

实际上，我国当前面临着林地利用、保护与建设用地扩张之间的矛盾，由于林地变更利用效益是林地资源利用合理程度的重要表现，因此要缓解此矛盾继而促进经济可持续发展的办法就是提高林地变更利用效益。

一、研究区概况与方法

（一）研究区概况

湖南省地处我国长江中游、洞庭湖以南，位于北纬24°38′～30°08′，东经108°47′～114°15′之间，其东部与江西交界，南部与广东、广西接壤，西部与重庆、贵州相邻，北部与湖北毗连，总面积约21.18 万km2[17]。截止2018年底，全省林地总面积为1 219.15 万hm2，占区域面积比重57.55%。总人口6 898.77 万人，其中城镇人口占56.02%，共有3 864.69 万人。全省实现 GDP 36 425.78 亿元，其中第一、二、三产业所占比重分别为 4.0%、40.9%和55.1%。

（二）研究方法

1.林地变更利用效益的计算

本研究以单位城市建设用地面积上的经济产值从宏观上衡量湖南省林地变更利用效益。通常来说，国内生产总值是一个国家或地区所生产出的全部最终成果的价值，等于第一产业增加值、第二产业增加值和第三产业增加值之和，常被称作衡量一个国家或地区的经济实力的最佳指标。

而在本研究中，林地变更的土地利用类型主要为耕地和城市建设用地，且由于城镇及交通建设用地需要占用耕地，然后依据“耕地占补平衡”的规定，再将部分可变更为耕地的林地变更为耕地，所以，林地无论是变更为耕地还是城镇及交通建设用地，最终是增加了城市建设用地规模。所以，本研究仅采用第二、三产业增加值之和表示林地变更后的经济产值，同时采用城市、建制镇面积之和表示城市建设用地面积，进一步测算湖南省林地变更利用效益，公式如下：

式中：E代表湖南林地变更利用效益值，Y为湖南或各地区第二、三产业增加值之和，L为湖南省或各地区的城市、建制镇面积之和。

2.林地变更利用效益的影响因素分析方法

回归分析法是研究变量之间是否具有相关性的一种方法，即通过建立因变量与自变量之间的回归等式，探究自变量的变化会引起因变量怎样变化的过程。且根据自变量的个数，可将线性回归分为一元线性回归和多元线性回归两种类型。

水上安全“铁三角”初步建成，安全形势更加稳定；今年1-11月份西江肇庆段 “零事故零伤亡零污染”；肇庆市所有涉水部门积极参与，首次由市政府牵头举办的大型水上应急演习圆满举办……

本研究采用多元线性回归方法，构建如表1所示影响因素指标体系，建立以林地变更利用效益为因变量的计量经济模型。模型如下：

式中：Yit代表湖南第i 个县市区第t年的林地变更利用效益；C为常数项，β1、β2、β3、β4、β5、β6、β7、β8、β9、β10、β11、β12、β13为各变量的回归系数；people、student、transport、internet、invest、finance、savings、land1、land3、land4、land5、land6、land7 分别表示第i个县市区的第t年的人口密度、每万人大学生数、货运总量、每万人互联网户数、劳均外商直接投资、人均财政支出、人均年末存款余额、招拍挂土地出让面积占总出让面积比、居住用地占比、公共设施用地占比、工矿仓储用地占比、对外交通用地占比和商业服务用地占比情况，μ为随机误差项。各影响因素的选取依据如表1所示。

（三）数据来源

采用湖南省2014—2018年14 个市州相关数据测度林地变更利用效益。但考虑到数据的可获取性和可操作性，研究其影响因素时仅以2014—2016年13 个市的林地变更利用效益数据为基础，回归样本不包括湘西自治州。城市面积、建制镇面积等各类型土地面积来自于各年的《中国城市建设统计年鉴》和湖南省自然资源厅2014—2018年土地变更面积明细表；第二、三产业产值均来自于各年的《湖南统计年鉴》；土地出让面积数据来自于各年的《中国国土资源年鉴》；其余变量数据均来自于各年的《中国城市统计年鉴》。

表1 林地变更利用效益可能的影响因素

二、结果与分析

（一）湖南省林地变更利用效益及其时空特征

1.湖南省林地变更利用效益现状及演变

按照公式（1）计算湖南省林地变更利用效益，结果详见图1。整体来看，湖南省林地变更利用效益水平较高，2018年湖南省林地变更利用效益高达1 067.01 万元/hm2，是同期全国平均水平626.96 万元/hm2的1.70 倍，湖南省林地变更利用效益在2014—2018年的这5年间呈现明显的上升趋势，效益值从2014年的884.71 万元/hm2增长至2018年的1 067.01 万元/hm2。但从增长率上来看，2014—2018年间的增长速度总体上呈下降趋势，如图2所示。其中最高为2014年的7.39%，而2017年的4.17%为最低。局部来看，2018年湖南省除湘西自治州外的13 个城市林地变更利用效益都超过全国平均水平，尤其是长株潭城市群。在县域范围上，绝大部分县市区林地变更利用效益2014—2018年逐年增长，而株洲的石峰区、荷塘区和岳阳的岳阳楼区呈明显下降趋势，尤其是石峰区，降幅多达1 157.41 万元/hm2，三地亟待开发林地变更利用效益升值通道。

2.湖南省林地变更利用效益的空间特征

将计算结果利用ArcGIS 进行可视化呈现，如图3所示。湖南省各地区之间林地变更利用效益存在明显的空间差异，同时表现为空间聚集分布格局。2014年和2018年超过半数地区的林地变更利用效益未达到所有县市区样本的平均水平。2014年所有县市区样本的平均水平为828 万元/hm2，其中最大值为3 502 万元/hm2，最小值为296 万元/hm2；2018年所有县市区样本的平均水平为988 万元/hm2，其中最大值为4 806 万 元/hm2，最小值为249 万元/hm2，故纵向来看，大部分地区的林地变更利用效益呈增长趋势，这与湖南省的演变趋势基本一致。

图1 2014—2018年湖南省林地变更利用效益值

图2 2014—2018年湖南省林地变更利用效益增长率

进一步分析发现，2014年林地变更利用效益较高的主要集中在岳阳、长株潭、怀化以及郴州地区，在2 000 万元/hm2以上；效益值较低的主要集中湘西自治州、邵阳和永州境内的部分地区，在600 万元/hm2以下。2018年林地变更利用效益较高的县市区最主要集中在长沙和株洲东部的浏荷醴、郴州的永桂临、岳阳的华君岳三个连片区域。而长株潭、岳阳、益阳、常德西部、大湘南区域的林地变更利用效益在1 000 万元/hm2至1 500 万元/hm2之间，处于湖南省中游。林地变更利用效益较低的大多集中在湘中和湘西大部分县市区，其中，湘西北的武陵山区、永州西南区域的县市区林地变更利用效益最低，在500 万 元/hm2以下。

图3 2014年和2018年湖南省各县市区林地变更利用效益的时空演变图

（二）湖南省林地变更利用效益的影响因素分析

1.检验结果

利用Stata13.0 对上文建立的计量经济模型（2）～（3）进行回归分析，结果如表2所示：模型的因变量均值为6.718；总体拟合优度为0.772；卡方值为84.482；组内拟合优度为0.125；被解释变量的标准差为0.300；样本容量为39.000；p 值＞卡方统计量的概率为0；组间拟合优度为0.830。

表2 湖南省林地变更利用效益回归结果†

2.回归结果分析

根据表2 的回归结果，模型的F 值在1%的显著性水平上显著，表明本模型拟合较为理想，所选取的影响因子对湖南省林地变更利用效益的解释力非常强，因此，可以很好地解释林地变更利用效益。大部分解释变量（人口密度、每万人大学生数、劳均外商直接投资、工矿仓储用地占比、对外交通用地占比、居住用地占比、货运总量、每万人互联网户数和公共设施用地占比）均通过显著性检验。其中，人口密度指标通过了0.01 显著水平的检验；每万人大学生数、劳均外商直接投资、工矿仓储用地占比、对外交通用地占比、居住用地占比指标都通过了0.05 显著水平的检验；货运总量、每万人互联网户数、公共设施用地占比指标都 通过了0.1 显著水平的检验。从回归系数上来看，每万人大学生数、劳均外商直接投资、工矿仓储用地占比、对外交通用地占比、居住用地占比、货运总量、每万人互联网户数、公共设施用地占比与湖南省林地变更利用效益呈正相关；而人口密度和居住用地占比与湖南省林地变更利用效益呈负相关。同时，有少数解释变量（人均财政支出、人均年末存款余额、招拍挂土地出让面积占总出让面积比及商业服务用地占比）未通过显著性检验，即与湖南省林地变更利用效益不存在相关关系。

三、结论与建议

（一）结论

本研究利用ArcGIS 对湖南省122 个县区的林地变更利用效益的测算结果进行可视化呈现，分析了其时空演变特征；同时采用计量经济学模型检验了影响湖南省林地变更利用效益的各因素。研究结果表明：

2014—2018年5年间，湖南省各县市区的林地变更利用效益呈稳步增长态势，但湖南省及各市州林地变更利用效益增长率较低且呈下降趋势。且湖南省各地区之间林地变更利用效益存在空间聚集，出现了区域差异。根据文中利用ArcGIS 进行可视化呈现的结果，可以看出林地变更利用效益较高的集聚区域在长沙市和环长沙市，包括湘潭的雨湖区、岳塘区；岳阳的平江县、君山区、华容县以及郴州的北湖区。而林地变更利用效益较低的集聚区主要集中在武陵山区以及怀化、永州与邵阳交界的地区。主要表现为较低效益的县市区主要连片集中分布在大湘西地区，而较高效益值的县市区主要连片集中分布在长株潭地区。

通过对影响因素的分析，发现湖南省的经济发展水平、基础设施条件、科学技术水平、人力资源及土地资源配置因素会影响林地变更利用效益。其中每万人大学生数、劳均外商直接投资、工矿仓储用地占比、对外交通用地占比、居住用地占比、货运总量、每万人互联网户数、公共设施用地占比对湖南省林地变更利用效益产生正面影响；而人口密度和居住用地占比对湖南省林地变更利用效益产生负面影响。基于湖南省林地变更利用效益的空间演变特征与影响因素的分析结果，认为湖南省林地变更利用效益具有很大的提升空间，且通过提升林地变更利用效益促进经济可持续发展具有较大潜力。

（二）建议

针对当前湖南省林地变更利用现状及本研究结果，提出以下建议：

一是因地制宜，采取差异化林地变更利用管控体系及产业结构。防止湖南省林地变更利用效益的进一步降低，尤其是效益本身较低的湘西自治州、邵阳和永州西南区域，这些地区在林地变更利用过程中应完善管控体系，把提升林地变更利用效益作为工作重点。而对长株潭、岳阳、益阳、常德西部、大湘南区域等效益处于中游水平的地区，应当重在激励，鼓励、引导林地变更的产业利用方向向涉林产业中效率更高的第三产业调整。针对具有林地变更利用高效益的长沙、株洲的浏荷醴、郴州的永桂临、以及岳阳的华君岳等区域，则应重在继续发挥自身优势，带动周边低林地变更利用效益地区的发展。同时，省有关部门应根据当地的科学技术水平及产业特色，加强各地科研条件和专业技术人才的培养力度，并鼓励各企业对技术进行创新，提升生产技术，从而促进产业转型升级。

二是注重人力资本积累，实现城市人口由数量向质量的转变。湖南省要针对各个地区产业发展的现状，建立严格的户籍制度，防止流入过多的人口，有效控制人口的迁移，适宜的人口密度有利于林地变更利用效益的提高。同时，也要更加重视人力资本的地位，鼓励高等院校的建立，加强对教育的资金投入力度，改善教育条件，从而增强人口素质。对于湘西自治州、邵阳等林地变更利用效益较低的地区，政府应出台相应的人才引进政策，吸引高端人才留下来工作、落户，为城市创造更多的价值，提高林地变更利用效益。

三是加大城市基础设施建设。科学规划基础设施用地，充分考虑城市功能发展的实际需要，加强资金的保障及推进基础设施建设的配套政策的完善。同时，努力完善城市的交通建设，加强各城市之间的联系。尤其是对于林地变更利用效益较低的湘西自治州、邵阳和永州等地，应该投入更多的资金，优化其交通结构，从而促进这些地区生产和生活水平的提高，缩小与长株潭等林地变更利用高效益地区之间的差距。

四是优化建设用地结构。将林地变更总量控制在湖南省林地变更利用总体规划确定的目标之内，防止林地资源的过渡开发以及林地变更利用效益低下导致新增建设用地规模减少。充分发挥湖南省林地变更利用总体规划的龙头作用，结合各市州所处的经济发展阶段和本地实际因时制宜、因地制宜的制定发展战略和林地变更利用规划，严格控制林地使用标准，从源头上实现节约、集约。