重庆市万州区土地利用变化及驱动力分析

2018-11-02 06:56朱殊慧梅再美张琦周宇洋
安徽农学通报 2018年14期
关键词:土地利用变化驱动力主成分分析

朱殊慧 梅再美 张琦 周宇洋

摘 要:该文以重庆市万州区土地变更数据与社会经济数据为基础,对重庆市万州区8年间土地利用变化特征进行分析,采取定性与定量相结合的方法分析土地利用变化的驱动因子,结果表明,影响全区土地利用变化最主要的因素是经济增长、人口增长和城镇化。

关键词:土地利用变化;驱动力;主成分分析

中图分类号 K903 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2018)14-0098-04

Land Use Changes and Driving Forces in Wanzhou District of Chongqing City

Zhu Shuhui1 et al

(School of Geographic and Environmental Sciences,Guizhou Normal University,Guiyang 550001,China)

Abstract:Based on the land-use change data and socio-economic data of Wanzhou District of Chongqing City,this paper analyzes the characteristics of land use change in Wanzhou District of Chongqing City in eight years,and then uses qualitative and quantitative methods to analyze the driving factors of land-use change,the results show that the main factors of land use change in the region are economic growth,population growth,and urbanization.

Key words:Land use change;Driving factors;Principal component analysis

人类与自然界相处经历了自然界起主导作用,继而转向人类作用剧烈增强的历程,在这一发展过程中,土地利用/覆被变化不仅可引起全球环境变化,而且会影响地区的可持续发展。因此,研究土地利用变化及其驱动因子迫在眉睫。基于了解重庆市万州区的土地使用情况和土地的可持续利用,展开对研究区土地利用变化及其驱动力的研究,旨在为研究区土地有效利用提供科学依据。

1 研究范围与研究方法

1.1 研究区概况 万州区地处四川盆地东缘,重庆市东北边缘,位于北纬30°23′50″~31°0′18″、东经107°52′22″

~108°53′52″之间,幅员3457km2,辖52个镇乡街道。北与开州区和四川省开江县接壤,南与石柱土家族自治县和湖北省利川市交界,西与忠县、梁平区相连,东与云阳县毗邻。按常住人口计算,2016年末全区常住人口162.33万人,比上年增加1.59万人,其中城镇人口103.55万人,增加3.31万人;2016年重庆市万州区地区生产总值8973885万元,比上年增长8.35%,人均地区生产总值达到55282元,比上年增长7.29%,城镇化率达到63.79,提高了1.43个百分点。

1.2 数据来源与研究方法 数据来源于重庆市国土资源和房屋管理局官网上的土地变更调查2009—2016年数据和重庆统计信息官网上的2009—2016年的统计年鉴。其中土地变更调查数据按照2007年的《土地利用现状分类》分类,分为耕地、园地、林地、草地、城镇村及工矿用地、交通运输用地、水域及水利设施用地和其它土地。

研究方法及过程:(1)根据研究时段内土地变更调查数据,分析研究区土地利用变化幅度、土地利用变化速度;(2)使用SPSS等软件对研究区内影响土地利用变化的因素进行定性与定量相结合分析,提取影响土地利用变化的主要驱动因子。

2 重庆市万州区土地利用变化过程分析

2.1 土地利用变化幅度 从表1可以看出,2009—2016年重庆市万州区土地利用变化速度较缓慢,具体到各土地利用类型为:其它土地大幅减少,8年间减少2401.2hm2,园地和水域及水利设施用地减少的幅度较低,缩减面积都为333.5hm2;城镇村及工矿用地、耕地和交通运输用地大幅增加,8年間城镇村及工矿用地增加1667.5hm2,耕地增加1000.5hm2,交通运输用地增加667hm2;林地和草地略有减少,8年间缩减的面积都为66.7hm2。

2.2 土地利用变化速度 土地利用变化的速度可用土地利用动态程度来表示。研究某地区在某一时段范围内某种土地利用类型的数量变化情况可采用单一土地利用类型动态度[2],具体表达式为:K(%)=(Ub-Ua)/Ua×1/T×100。

式中,K表示某一土地利用类型的动态度,Ua表示该土地利用类型在研究时段内开始时所拥有的数量,Ub表示该土地利用类型在研究时段内结束时所拥有的数量,T表示研究时段范围,当T的单位为年时,K表示在研究时段范围内各类土地利用类型的年均变化率。

动态度为正值时,表明在研究时段内该类土地利用类型呈增长态势,即K值越大,增长越快。相反,动态度为负值时,就为减少趋势,绝对值越大,减少越快。

根据表达式计算得到重庆市万州区不同土地利用类型的单一动态指数表(表2)。从表2可看出,2009—2016年其它土地大幅减少,单一土地利用类型动态度为-1.44,园地和水域及水利设施用地减幅较低,单一土地利用类型动态度分别是-0.37和-0.23;耕地、城镇村及工矿用地和交通运输用地增加明显,单一土地利用类型动态度依次是0.13、0.76和1.4;林地和草地略有减少,单一土地利用类型动态度分别为-0.01和-0.03。综合来看,8年间,其它土地大幅减少,园地和水域及水利设施用地减幅较低,耕地、城镇村及工矿用地和交通运输用地大幅增加,林地和草地略有减少。

3 重庆市万州区土地利用变化的驱动力分析

3.1 定性分析 地质与地貌、坡度与海拔等自然驱动因素只会在较长的时间范围内慢慢作用于某地区的土地利用变化,本文研究时段只有8年,该研究区的土地利用变化没有受到较深的自然驱动因素的影响,所以主要分析社会经济这一驱动因子。人口与经济增长状况、城镇化建设、土地使用者个体行为、社会群体行为、技术进步、土地使用宏观政策等因素构成了该驱动因子。人口增长状况是影响某地区土地利用变化最主要也最具有活力;经济水平与人均GDP较高、人口密度相对大的地区与经济欠发达和经济相对落后的地区相比较,前者在土地使用力度、土地利用变化速度、土地破碎化程度、受人类干扰强度上更为强、快、深、大;城鎮化建设优势度大的地区会利用人口集中、产业集中、地域扩散等方式占用土地,并且随着人民生活水平的提高,其生活方式和价值观念也会产生改变和扩散,使各土地利用类型加速向建设用地转化[3-7]。

3.2 定量分析 因重庆市万州区的面积相对较小,自然驱动因素只会在较长的时间范围内慢慢作用于该地区的土地利用变化,本文研究时段只有8年,该研究区的土地利用变化没有受到较深的自然驱动因素的影响,同时,根据研究方法的基本思路和要求以及现有资料情况,结合万州区的实际情况和专家意见,本文仅对社会经济驱动力中可量化的部分因素作定量分析。

3.2.1 土地利用变化驱动因子的选择 本文使用主成分分析法,对错综复杂且互相又具有很强关联性的各因子进行降维方式的处理,得出较少且相互独立的几个综合因子,其不仅能替代原先所有因子,而且也能表达出它们所包括的信息[8]。根据此法的基本思路和要求以及现有资料情况,结合重庆市万州区的实际情况和专家意见,从众多的社会经济驱动因子中选取了8个重要因子作为驱动力分析因子:X1-总人口(万人),X2-非农业人口(万人),X3-地区生产总值(万元),X4-社会固定资产投资(万元),X5-第三产业占地区生产总值的比重(%),X6-社会消费品零售总额(万元),X7-农村居民人均可支配收入(元),X8-城乡居民人民币储蓄存款年末余额(亿元)[9-10]。

3.2.2 主成分分析的过程及结果 根据主成分分析方法的原理,计算出了前4个主成分的特征值、贡献率及累积贡献率。从计算结果可以看出(表3):第一主成分的特征值是6.871,方差贡献率为85.893%>85%,说明了重庆市万州区8年间各土地利用变化的8个驱动力因子的信息可以用综合因子反映出。分析此主成分的实际经济意义,可参考表示原始驱动因子与主成分的关联程度的载荷矩阵。由驱动因子主成分载荷矩阵可以得出(表4):各个驱动因子与主成分的相关程度都很强,对因子按相关程度强弱排序,结果分别是:农村居民人均可支配收入、城乡居民人民币储蓄存款年末余额、社会消费品零售总额、地区生产总值、社会固定资产投资、总人口、第三产业占地区生产总值的比重和非农业人口。这些因子基本上反映出了经济增长、人口增长、城镇化等因素驱动了该研究区土地利用变化。

4 土地利用变化驱动因子分析

4.1 经济增长 2009—2016年重庆市万州区地区生产总值、社会固定资产投资、社会消费品零售总额、农村居民人均可支配收入、城乡居民人民币储蓄存款年末余额等均呈上涨状态。其中地区生产总值由3864546万元增至8973885万元,共增加了5109339万元,年平均增长638667万元。随着经济加速发展,研究区的土地利用结构也发生了相应的改变,8年间城镇村及工矿用地由27547.1hm2增至29214.6hm2,共增加了1667.5hm2,年平均增长206.77hm2;其它土地由20810.4hm2减至18409.2hm2,共减少了2401.2hm2,年平均减少300.15hm2。

4.2 人口增长 2009—2016年,重庆市万州区总人口由172.82万人增至176.05万人,增加了3.23万人,年平均增长0.4万人,人口的增加使得人均占有的耕地面积逐渐减少,因此迫使部分农业人口从从事农作物生产向从事非农业生产方式转变,加快了城镇化(农业人口向非农业人口的转移)的速度。在研究时段范围里,非农业人口由54.6万人增至72.48万人,增加了17.88万人,年平均增长2.24万人,导致城市用地矛盾越发处于矛盾与紧张的状态。从分析结果可以得出,城镇村及工矿用地有一部分是从其它土地转移而来,但是城镇建设、产业结构调整会使今后作用于土地这一载体的强度越来越高,让该研究区土地利用结构发生变化,因此人地关系和土地供求关系矛盾会进一步地加深。

4.3 城镇化 城镇化建设优势度大的地区会利用人口集中、产业集中、地域扩散等方式占用土地,并且随着人民生活水平的提高,其生活方式和价值观念也会产生改变和扩散,使各土地利用类型加速向建设用地转化。2009—2016年,随着研究区社会经济加速发展,城镇化建设的步伐也并驾齐驱,城镇化水平不断得到提高。8年间重庆市万州区城镇化水平(非农业人口占总人口的比重)由31.6%增至41.17%,与此同时城镇村及工矿用地也大量增加,耕地虽然处于增长趋势,但是园地、林地、草地、水域及水利设施用地和其它土地均呈下降态势,也会形成一些环境生态问题。

5 结论与建议

2009—2016年重庆市万州区其它土地大幅减少,城镇村及工矿用地、耕地、交通运输用地大幅增加。使用SPSS等软件对研究区内影响土地利用变化的因素进行定性与定量相结合分析,结论显示主要驱动因子是经济增长、人口增长、城镇化。

为了实现重庆市万州区土地资源的有效整合与管理,达到可持续利用的目的,有效推进区域的可持续发展,应该严格控制人口增长,大力宣传可持续的消费观念与生活方式;制定科学的土地利用总体规划,并且对某些特定的土地利用方式制定出详细规划,将土地利用的宏观与微观调控有效地结合;努力降低因城镇化发展而占用其它用途的土地的数量,加大对地上与地下空间的合理挖掘与使用,提高城镇建设用地的使用效率;加大对各土地利用类型转换所带来的环境效应(下转127页)(上接100页)评价,以实现经济发展与环境变化和谐统一;始终坚持节约集约用地的理念,提高土地利用效率,最终实现该区土地资源的合理分配和区域的可持续发展。

参考文献

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[10]徐芬明,朱玉碧,郑财贵.重庆市土地利用变化及驱动机制浅析[J].安徽农学通报,2007,13 (18):5-6. (责编:王慧晴)

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