清市土地利用动态变化及其驱动力分析

1、福清市土地利用动态变化及其驱动力分析第29卷第1期Vo1.29NO.1宁夏大学学报(自然科学版)JournalofNingxiaUniversity(NaturalScienceEdition)2008年3月Mar.2008文章编号:02532328(2008)010091-06福清市土地利用动态变化及其驱动力分析陈海素,伍世代(福建师范大学地理科学学院,福建福州350007)摘要:基于1996-2005年土地变更数据,利用SPSS软件中的因子分析法,多元线性回归分析法和各驱动因子对土地利用变化的影响.从土地变化的数量,方向论述了福清市土地利用变化的特点.结果表明,经济发展,人口增长和农业内部

2、结构调整是福清市土地利用变化的主要驱动因子.关键词:土地利用变化;驱动力;福清市分类号:(中图)F293.2文献标志码:A2005年福清市展开第三轮土地利用总体规划修编工作,作为福建省修编单位的两个试点县市之一,有必要对福清市近十年(1996-2005年)的土地利用变化情况做全面地了解,更重要的是对驱使土地利用变化的原因予以分析.对土地利用动态变化及驱动力分析,我国学者从不同角度,不同层面做了很多工作,集中在下列两种类型地区:一类是”热点地区”,即人文与自然驱动力极为活跃的地区,如城市或城市边缘区等,已见报道的有深圳市L1,北京市及边缘区_2,还有无锡和温州L6等地;另一类是“脆弱区”,如东北

3、样带_7,三江河流域区l8,涉及的有宏观尺度研究.,中观尺度研究口,小尺度研究L1和集中于部分发达县市的微观尺度研究L1.本文基于20世纪90年代中后期以来福清市土地利用变化特点,结合SPSS软件,对福清市土地利用变化及驱动力进行分析.较于之前的各类研究,本文研究更具有针对性和实际意义.1研究区概况福清市地处闽中沿海,福州市南翼(图1),东临台湾海峡,最近处与台湾新竹市仅84nmile,是祖国大陆距台湾最近的一个城市.2005年福清市GDP为263.88亿元,高于长乐,闽侯等县市,在福州市县域中经济实力最强.在福建省内,经济总量连续八年列居全省县市第二.三次产业结构比15.0:53.7:31.

4、3,财政收入23.22亿元,地方财政收入15.42亿元.福清市是福建省重要的侨乡,全市的旅外华侨,华人和港澳台同胞近78.14万人,居福州市首位,足迹遍及世界110个国家和地区.N图1研究区所处的地理位置2005年本区陆域总面积19.32×10hm(含滩涂),农用地是土地利用的主要类型,占国土面积的62.94;建设用地面积相对不大,占国土面积的11.54.农用地中耕地主要集中在市域中部地区,林地和园地大多分布在西北多山一带,建设用地主要分布在福清市东南部沿海经济相对发达地区,则总体土地利用现状分布(图2).图22005福清市土地利用现状收稿日期:2007-01一l6基金项目:福建省科

5、技厅重大基金资助项目(R2OO4O12)作者简介:陈海素(1983一),女,硕士研究生,主要从事城乡规划和产业布局研究92宁夏大学学报(自然科学版)第29卷2数据来源与分析方法2.1数据来源土地变更数据源自福清市国土局1996-2005年调查统计.社会经济方面的数据源自1996-2005年福清市统计年鉴;2006年福州市统计年鉴;2006年福建省统计年鉴.2.2分析方法为了能够说明土地利用状态在时间轴上发生的一系列变化,这里采用单一土地动态度模型为K一二×l×100%.t式中:K为动态度;.,分别为研究期始,末某一种土地利用类型的数量;t为研究时段.当t的时段设定为年时,K

6、的值就是该研究区某种土地利用类型年变化率.在对土地利用程度的分析上,本文采用了量化土地利用程度的分析方法,其土地利用定量表达式为L.一100×(A×Ci一A×C).=1=1式中:L,L分别为b时间和n时间的区域土地利用程度综合指数;Ai为第i级土地利用程度分级指数;,分别为某区域b时间和a时间第i级土地利用程度面积百分比.若L>0,则该区域土地利用处于发展时期,否则处于调整期或衰退期.驱动力的分析主要选取若干指标,用SPSS软件进行主成分及线性回归分析.在此基础上,根据福清市的具体社会经济情况对主要影响因子作深入地分析.3土地利用总体变化情况3.1土

7、地数量及速度变化1996-2005年福清市各类用地面积都发生了不同程度的变化,2001-2005年比1996-2000年的变化幅度要大.在数量变化上,面积变化较大的依次为耕地,其他农用地(与新旧地类划分有关)和居民点及独立工矿用地;在速度变化上,耕地与交通用地的变化速度非常快.1)耕地面积急剧减少,其他农用地和居民点及独立工矿用地面积大量增加.1996-2005年,福清市各类用地中面积减少的有耕地,其他用地和未利用地,其中,耕地面积减少量最大,共减少4848.19hm2,占总减少用地面积的89.7%.其他用地面积总体上均有所增加,其中,农用地和居民点及独立工矿用地面积增加量最多,分别为1861

8、.62hm2和1293.6hm2,共占总增加量的58.37%(图3).2趟耕地I地林地其他居民/交通水利未利其他农地工矿用地设施用地用地一1996年:一2005年图3福清市各地类面积变化情况2)交通用地稳步快速增长,园地在不同阶段起伏较大(表1).1996-2005年交通用地的综合动态指数为62.23%,是所有用地中增幅最大,但由于基数小,增加量相对不多.园地在19962000年动态度为一1.64%,2001-2005年动态度为17.34%,不同阶段变化的方向不一致,整体变化较大.表11996-2005年福清市各地类动态变化指数3)福清市耕地面积的减少无论在量还是在速度上都较大,除林地和居民点

9、及独立工矿用地外,2001-2005年比1996-2000年的变化幅度大,尤其是耕地和其他农用地.1996-2000年耕地年均减少量为351.11hm,2001-2005年耕地年均减少量为688.75hm,是1996-2000年的1.96倍.将1996-2000年福清市各主要用地与沿海发达的昆山市和晋江市(2005年两者分别在全国和福建省内经济排名第一)比较,发现各类用地中耕地差异最大,分别是福清市的1.83和2倍,但福清市耕地减少量分别为1.66倍和2.35倍,可以看出福清市的耕地减少速度较大(表2).如们如加m0第1期陈海素等:福清市土地利用动态变化及其驱动力分析933.2土地利用程度变化

10、分析土地利用程度的变化,反映了地区土地利用的综合水平和变化趋势.运用土地利用程度量化分析法,将土地利用程度按照土地自然综合体在社会因素影响下自然平衡保持状态,分为四级,并分级赋予指数,给出土地利用程度的定量表达.根据新的地类划分,对土地利用稍作调整,得到四种土地利用程度的分级指数(表3).表3土地利用强度分级指数表根据土地利用程度定量表达式,计算出福清市1996-2005年土地利用程度的综合指数变化值(图4).由图4可知,近些年,福清市土地利用程度提高的幅度大于20世纪90年代中后期.其主要原因有:随着福清市经济的快速发展,大量后备土地资源被开发利用,19962O05年福清市未利用地中滩涂地减

11、少14765.0hm.,荒草地减少3287.0hm.;建设用地的大量增加,主要是小城镇的快速发展和一些重点工程项目的落户,致使大量的耕地被挪为建设用地.辍旺莹刊l996l997l998l9992000200l2002200320042005年份图41996-2005年福清市土地利用程度综合指数变化情况3.3不同地类转移矩阵分析因福清市国土局2005年新的土地资源数据库,缺失1996年相应的土地数据,所以,对于地类之间的调整很难像其他县市一样,直接从图上读出.这里利用福清市l996年以来的年变更表,通过相应的地类调整,对比统计得出.表41996-2005年福清市各地类转移矩阵结果显示,福清市各地

12、类中耕地转出量最大,为5393.0hm.,居民点及独立工矿用地和其他农用地转出量与转入量次之,分别为1275.6hm2和2569.3hm2.从各地类转移的方向来看,耕地转为居民点及独立工矿用地为33.5,其他农用地为30.3%,居民点及独立工矿用地转化为交通用地为50.1,未利用地转化为园地为36.8,居民点及独立工矿用地为26.7,林地4土地利用驱动力分析影响土地利用变化的原因有自然和人文两种因素,土地利用驱动机制研究表明,以人文因素占据主导地位,而土地利用的人文驱动可以归纳为六种类型:人口变化,贫富状况,技术进步,经济增长,政94宁夏大学学报(自然科学版)第29卷治经济结构和观念,价值1引

13、.这些驱动因子如何影响土地利用变化,一般在深入了解研究区社会,经济,文化的基础上,可以做出比较合理的解释,但很难定量而直观地回答哪些因子的影响程度深,哪些浅.利用SPSS系统软件中的因子和线性回归分析,可以定量地给出合理的分析结果.4.1回归模型分析4.1.1指标的选取根据1996-2005年福清市各类用地变化和转移量分析,认为用量较大的主要有:耕地(y.),园地(y.),居民点及独立工矿用地(y.)和交通用地(y).社会经济指标主要结合福清市实际发展情况,指标选取如下:经济发展指标GDP(X.),第一产业增加值(x.)第二产业增加值(X.),第三产业增加值(x);产业结构指标种植业,林业,牧

14、业,渔业增加值与第一产业增加值的比例(XXXXs),一产,二产,三产增加值与GDP比值(XX.X.);人口变化指标总人口(X.2),农业人口(X.)和非农人口(X.);反应消费结构指交通和通讯消费支出占生活消费支出(x.).4.1.2分析机理及相关结果1)调用SPSS软件中的”Analysisdescriptivestatisticsdescriptive”对1996-2005年福清市各地类面积的数据进行标准化处理.2)调用”AnalyzeDatareduction-Factor”命令,进行因子分析,采用正交旋转得出四个主成分因子(BB2B)负荷矩阵,采用正交旋转的目的是使复杂的矩阵变得简洁.

15、第一因子(B)替代了x.x3x4x5x8x9X1ox12x14作用;第二因子(B2)替代了xxx.作用;第三因子(B.)代替了x.x的作用;第四因子(B)代替了x.x.的作用,基本上包含了全部因子的信息.3)分别以耕地,园地,居民点及独立工矿用地和交通用地为因变量,以四个主要因子(B.BB4)为因变量,用SPSS系统软件为分析工具,调用”Analyze-regressioliner”命令进行多元线性回归,分析结果,分别计算出各土地利用类型变化与社会经济指标的多元标食品消费支出占生活消费支出(x.),居住,线性回归模型(表5).表5各土地利用类型多元逐步回归模型4.2综合分析4.2.1模型结果分

16、析从表5各土地利用类型多元逐步回归模型得知,在各地类中,耕地和交通用地与社会经济各指标的线性关系最强.其中,GDP增长,非农人口增加和二,三产业发展与耕地面积呈负向关系,与交通用地面积呈正向关系,食品消费支出占生活消费支出比例(X.)的变化对耕地的影响要大于对交通用地的影响.除GDP增长,非农人口增加和二,三产业发展等因子外,居住,交通和通讯消费支出占生活消费支出比例(X.)的改变也在一定程度上影响居民点及独立工矿用地面积的变化(偏回归系数为0.599).园地与社会经济各指标的线性关系相对较弱,主要原因是园地的年变化幅度较大(图5).同时可看出,对各地类均起重要影响的因子为B.,在各地类公式中

17、其偏回归系数均最大,依次为0.755,0.634,0.668和0.800;影响因子较小的为,在各类公式中偏回归系数最小,依次为0.050,0.105,0.284和0.352.由表5得知,四因子的负荷矩阵,对B负荷较大的因子为X.X.XXXsX.x.x.,对负荷较大的因子为Xxx这说明经济发展,尤其是二,三产业的发展,非农人口的增加和农业内部结构的调整,是福清市土地利用发生变化的主要驱动因子,消费结构的变化对土地利用影响不大(B前的偏回归系数均较小),其中,有别于其他地区土地利用变化的驱动因子为农业内部结构调整.1960196519701975198019851990199519992OOl20

18、032005年份地区生产总值;?第一产业;第二产业;×第三产业图5福清市1960-2005年以来各产业发展情况4.2.2对主要驱动因子的深入分析1)产业结构调整.产业结构包括三产之间的调整和农业内部结构调整,福清市农业内部产业结构调整,是福清市土地利用变化,尤其是农用地内部结0322ll2哥第1期陈海素等:福清市土地利用动态变化及其驱动力分析95构变化的主要原因,也是福清市区别于其他县市土地利用变化的驱动因子.在农用地中,特种经济作物用地高于一般经济作物用地.如果地价上涨,在土地规划所许可的条件下,土地用途会从低收益使用转向高收益使用,不同地类之间存在产出效益的剪刀差.在市场经济的驱

19、动下,人们为获取收益最大化,往往利用土地的多宜性特征1,改变土地利用类型,提高单位土地经济产出量.如福清市年平均单位渔业用地(陆域淡水渔业产值/养殖水面)是种植业用地的四倍多,是林业用地的十倍多,使大量的耕地,林地和园地转化为其他农用地中的养殖水面,十年间养殖水面共增加1.1×104hm2,其中,占用耕地775.22hm,占用园地42.13hm.1996-2005年福清市三次产业结构比由23.9:50.2:25.9转变为15.0:53.6:31.4,产业结构的变化引起相对应的用地结构的调整,二,三产业的发展,增加了建设用地量.同样,随着第一产业所占比例的下降,使农村产业结构发生改变,

20、大量的农业人员从劳动中解脱出来,发展二,三产业,抛荒的农用地更容易为其他用地代替.2)经济发展.2O世纪9O年代中期以来,福清市经济取得快速发展,从图5能反映出这个阶段经济的快速发展,三次产业结构都有很大的提高.19962005年,福清市国内生产总值由117.92亿元提高到263.96亿元,其中,第二产业的增长贡献率为56.32,其经济的快速发展主要依赖于第二产业的发展.第二产业的发展对土地利用变化的影响主要是工业园区的建设和农村企业的遍及.福清市三大工业园区总规划建设面积为8000hm.,1996-2005年园区新开发建设用地面积为2547.8hm.农村企业的扩大,促进了当地经济的发展,但早

21、期缺乏统一规划,普遍呈现散,乱,小的特点,占用了大量的优质粮田,集约化程度不高,土地浪费严重.经济的发展增加了城市对外及城市内部的各种贸易活动,加大了对交通用地的需求量.1996-2005年福清市各地类中,交通用地的年增长速率为7.99.3)城镇人口增加.土地是城乡居民生产,生活和学习等各种活动的场所,人口增长对空间的需求是城乡土地扩张的最初动力.城镇人口的增加需要有相应的市政设施,城镇绿地,城镇道路和城镇住房等与之配套,特别是城镇人口的增加也相应提高了整个城镇的消费需求量.根据福清市公安局人口统计资料显示,1996-2005年城镇人口增长11.259/5(没有统计大量的暂住人口),新增固定资

22、产投资为468.31亿元,新增房地产投资为336.35亿元,累积竣工房屋面积为139.94×10m,新增绿化覆盖面积为28hm,实有普装道路总长度增加14km,期间建设用地增加1584.9hm,其中,新增城镇用地占用耕地为542.58hm.5结语1)自1996年以来,福清市耕地面积剧减,农用地,居民点及工矿用地面积大幅增加;交通用地增速很快;园地的年均速率波动很大;除林地和居民点及独立工矿用地外,其他用地(特别是耕地与未利用地)在2001-2005年比1996-2000年的年均变化幅度较大.2)19962OO5年福清市各类用地面积都发生了不同程度的变化.在数量变化方面,面积变化较大的

23、依次为耕地,其他农用地(与新旧地类划分有关),居民点及独立工矿用地;在速度变化方面,耕地与交通用地的变化速度非常快;在利用程度方面,随着经济的发展,土地利用程度呈稳步上升趋势;在地类转移方向和转移量方面,转移较频繁的主要是耕地,居民点及独立工矿用地,其他农用地和未利用地.耕地和未利用地(主要是滩涂地)是主要转出地类,其中,耕地的转出量最大,主要转化为居民点及独立工矿用地和其他农用地.3)运用SPSS软件中的因子分析和多元线性回归分析,分析各种驱动因子对土地变化地类的影响程度,得出经济发展,非农人口增加,农业内部产业结构调整是各类用地发生变化的主要驱动力,而消费结构的改变对福清市土地利用变化的作

24、用不大.参考文献:1史培军,陈晋,潘耀忠.深圳土地利用变化机制分析J.地理学报,2000,55(2):15116O.2庄大方,邓祥征,赵涛,等.北京市土地利用变化的空间格局初步研究A.土地覆被变化及其环境效应C.北京:星球地图出版社,2002:156163.3徐勇,沈洪良,甘国辉,等.北京丰台区农村居住用地变化与人口相关模型J.地理学报,2002,57(5):15.-4J刘盛和.北京城市边缘区土地利用变化的空间分析A.土地覆被变化及其环境效应C.北京:星球地图出版社,2002:164175.5陈浮,葛小平,陈刚,等.城市边缘区景观变化与人为影响的空间分异研究J.地理科学,2001,21(3):

25、210-216.6朱凤武,彭补拙,丁建中,等.温州市土地利用空间格局研究J3.经济地理,2001,21(1):101104.-73康慕谊,江源,石瑞香,等.NECT样带1984-1996土地利用变化分析J3.地理科学,2000,2O(2):115-120.8罗格平,周成虎,陈曦.干旱区绿洲土地利用与覆盖变化过程J.地理学报,2003,58(1):637296宁夏大学学报(自然科学版)第29卷931O3111213李平,李秀彬,刘学军.我国现阶段土地利用变化驱动力的宏观分析J.地理研究,2001,20(2):129138.陈百明.试论中国土地和土地覆被变化及其人类驱动力研究J.自然资源,1997

26、,19(2):3136.刘纪远,布和敖斯尔.2O世纪9O年代中国土地利用变化时空特征及其成因分析J,地理研究,2003,22(1):1-12.傅伯杰,陈利顶,马克明,等.黄土高原区小流域土地利用变化对生态环境的影响以延安市羊圈沟流域为例J.地理学报,1999,54(3):241246.金雄兵,濮励杰.县市级尺度土地利用与土地覆盖变化初步研究以江苏昆山市为例J.土壤,2003,35(3):204-210.14曾静,廖善刚.晋江市土地利用变化及社会驱动力分析J.国土与自然资源研究,2004(4):37-39.15路云阁,蔡云龙,许月卿.走向土地变化科学,土地利用/覆被变化研究的新进展J中国土地科学

27、2006,20(1):55-61.16甘红,刘彦随,王大伟.土地利用类型转换的人文驱动因子模拟分析J,资源科学,2004,26(2):8993.17李秀彬.土地利用变化的解释J.地理科学进展,2002,21(3):195201.AnalysisofDynamicChangeofLandUseandItsDrivingForcesinFuqing(Paisu,WShidai(SchoolofGeographicalScience,FujianTeachers,Unversity,Fuzhou350007,China)Abstract:Onthebasisofdatasoflandusefrom1

28、996to2005,byusingfactoranalysisofSPSSsoftware,multivariatelinearregressionanalysisandeffectsofalldrivingforcesonchangeoflanduse,thecharacteristicofchangeoflanduseareanalyzedfromtwoaspects:quantityandtendeney.Theresutsshowthateconomicdevelopment,increasingpopulationandinneradjustmentofagricultureinst

29、ructurearemaindrivingforcesthatleadtochangeoflanduse.Keywords:Fuqing;changeoflanduse;drivingforces(责任编辑,校对周淑霞)(da接第73页)PreliminaryStudyofBiologicalandEcologicalCharacteristicsofMedlarStoragePestPlodiai,lrpzl,lcZZ口LiuHao.WangXiaojing,MaJianhua,ZhangRong(1.InstituteofPlantProtection,NingxiaAcademyofAgricultureandForestryScience,Yinchuan750002,China;2.Detrminati0nCenterofAgricuIturalFoodandProductQuality