陜西省土地利用變化時空格局及其驅動因素

杜小婭

摘 要：近年來，伴隨著人類社會經濟的快速健康發展，人類對于地球表面的改造利用能力增強，土地資源利用的方式及結構隨之發生變化。隨著西部大城市經濟開發國家戰略的深入及“一帶一路”國家戰略的深入實施，陜西省的城市化建設進程不斷加快，人口急劇增長。但隨之而來的主要問題是國有建設工業用地需求逐年的增大、耕地逐年的減少、土地質量的下降、人地矛盾突出等一系列問題。深入研究分析了陜西省的土地資源利用動態變化及其驅動力，揭示其動態變化的特征及可能存在的結構性問題，為陜西省國有土地可持續開發利用及自然資源的保護提供決策依據，同時對于保護和改善當地的生態環境也具有重要的戰略價值參考和指導意義。因此，充分利用陜西省2009、2012、2015三年土地資源利用動態變更情況調查的數據，深入研究分析了陜西省2009—2015年土地資源利用的動態變化情況，挖掘和分析了影響陜西省土地資源利用動態變化的主要驅動因子，分析了引起陜西省土地資源利用動態變化的主要原因，為更加合理充分地利用國有土地進行資源開發利用提供有益參考。

關鍵詞：土地利用變化;時空格局;驅動因素;因子分析;陜西省

引言

土地和自然資源的利用是人類賴以生存和持續發展的重要基礎[1]。土地的利用/土地覆蓋的變化對于區域社會和生態環境變化產生重要的影響，并以其累積的變化方式直接影響到區域和全球生態環境的變化。隨著我國人口的增長以及城市化進程的加快，我國的土地利用結構發生快速的變化，在利用空間和格局上也呈現顯著的區域分異變化特征[2]。目前，土地資源利用的變化區域差異及協調的發展越來越多地成為了中國學術界在土地資源的利用、環境的保護和區域社會市場經濟的協調發展等領域中的重要研究熱點。

陜西省地處于中國內陸的腹地，地貌的類型復雜，加上自然和人類對生產和經濟活動的長期環境影響，土地資源利用的區域化程度差異明顯。作為西部大城市開發與西部生態環境保護體系建設的一個重點區域，陜西省近7年多以來土地資源利用結構變化過程引起的西部人地關系的演變過程具有較強的典型性和重要的代表性。本文綜合分析近年來陜西省的土地資源利用結構變化的特征及成因，既為本行政區域的土地利用資源的可持續合理利用的研究提供科學依據，也可為其他同類國家和地區提供重要的借鑒和參考啟示。

一、研究區域概況

陜西省位于我國西北內陸腹地，是連接東南西北地區的重要交通樞紐。地域南北長、東西短，其中，南北長約880km，東西寬約160～490km，總面積高達20.56萬km2。研究區位于東經105°29′～111°15′，北緯31°42′～39°35′，地跨西北溫帶和亞熱帶，整體地勢屬于大陸季風海洋性氣候，冬冷夏熱、四季分明，自南向北溫度逐漸地降低。目前全省地勢大致呈南北高、中部低，可以劃分為陜北高原、關中平原、秦巴山區三個較大自然地貌構成區域。

二、研究方法與數據來源

（一）研究方法

1.土地利用變化分析

為充分反映土地利用在時空上的動態演變過程，分別對以下指標進行了解析[3-5]，主要的計算公式及圖表如下。

（1）單一土地利用類型動態度

式中，K為某一土地利用類型動態度，Va為研究初期某一土地利用類型面積（hm2），Vb為研究期末某一土地利用類型的面積（hm2），T為研究時段長。

（2）綜合土地利用動態度

式中，LC為綜合土地利用類型動態度，LUi為研究初期第i類土地利用類型的面積（hm2），？駐LUi-j為研究時段內第i類土地利用類型轉為其他土地利用類型面積的絕對值（hm2），T為研究時段長。

2.土地利用驅動因素分析

文中運用因子分析的原理和方法，通過采用方差最大法或四次方差最大法等對多項式作為主控變量指標（詳見表1）進行旋轉和降維，選取較少個數的原始變量作為主控指標的因子，反映其與原始主控變量大多數的主控因子間的內在相互關系。因子分析的具體步驟：（1）對原始主控指標進行數據無量綱化的處理;（2）通過構建完整的因子分析模型，得出各主成分的貢獻率與累計貢獻率，將特征值大的檢驗統計量（Kaiser-Meyer-Olkin，KMO）及巴特利特球形檢驗（Bartletts）卡方統計量，分別達到0.779和918.564（自由度為90），其觀測顯著水平小于0.05，進行因子分析[6-9]。

（二）數據來源

研究以2009—2015年陜西省的土地資源綜合利用分類數據為基礎，其中土地利用分類依據系統分類標準選取的是包括耕地、園地等8大類土地類型。目前陜西省的人口及其社會經濟等領域統計數據以《陜西省統計年鑒2017》的數據為主，輔助以陜西省歷年的統計年鑒、國民經濟和其社會發展時期的統計年鑒公報和其相關的研究作為參考文獻。

三、結果與分析

（一）2009—2015年陜西省整體土地利用變化分析

耕地面積減少3.6萬畝，其中，水田減少9.8萬畝，水澆地減少23.4萬畝，旱地增加29.7萬畝?？傮w表現為關中、陜南耕地持續減少，其中以水澆地的減少最為突出，陜北地區耕地輕度增加。耕地減少以城鄉建設用地、交通運輸用地侵占耕地資源為主。

園地面積減少45.6萬畝，其中，果園減少39萬畝，茶園減少1萬畝，其他園地減少5.6萬畝?？傮w表現為咸陽市、渭南市、延安市的園地面積減少最為明顯，分別為9.8萬畝、8.7萬畝、10.8萬畝。

林地面積減少55.9萬畝，包括有林地、灌木林、其他林地等。

草地面積減少52.1萬畝，主要發生在陜北地區的延安市及榆林市。

城鎮村及工礦用地增加123.4萬畝，是2009—2015年間陜西省土地利用變化最突出的類型。城鄉建設用地擴張的區域主要集中于西安市、咸陽市及榆林市。

交通運輸用地增加32.8萬畝，其中增加最為明顯的是各個市的公路用地。

水域及水利設施用地減少2萬畝，其中河流水面減少1.4萬畝。

其他土地增加0.8萬畝，其中各個市的設施農用地有不同程度的增加;此外，渭南市的沼澤地面積及榆林市的面積有明顯的減少，分別為1.9萬畝、7.1萬畝。

（二）土地利用變化度分析

1.單一土地利用類型動態度

根據式（1）計算出2009—2015年陜西省各市耕地、園地等動態度（如表2所示）。

由表2可以得知，7年來大部分的城市（地區）均在速度上出現不同程度快慢的規模耕地增加和減少，陜西省年平均規模耕地減少的速度大約為0.01%。規模耕地減少最快的城市是西安，年均耕地減少1.08%，遠高于其他城市和地區;其次比較慢的是陜西省咸陽、商洛、銅川、漢中四市，減少的速度大約在0.1%～0.27%;陜西省渭南、延安、榆林三市的耕地面積也均有不同程度的減少和增加。

全省各市（自治區）均明顯表現出了園地、林地、草地數量減少的多樣化趨勢，園地年平均的減少速度最快為0.72%，西安和安康園地草地減少的速度相當。其中，陜西省的園地年平均數量減少的速度最快為0.06%，榆林市的園地草地減少年平均速度最快為0.19%。其中，陜西省的草地年平均數量減少的速度最快為0.2%，渭南和漢中減少的速度最為明顯，分別為0.79%、0.98%。

各市的城鎮居民點及工礦用地、交通運輸建設用地都可以出現不同程度快慢的規模增加。其中，西安市和陜北榆林市的增加用地速度最快。從其整體情況來看，陜北的居民點及工礦用地平均年增長的速率略高于山西省和陜南。

2.綜合土地利用動態度

根據式（2）計算出2009—2015年陜西省各市土地綜合動態度（如表3所示）。

由表3可知，陜西省各市的建設用地都已經出現不同程度快慢的規模增加，年建設用地增長速度平均為0.013%。其中又以西安市、咸陽市的年平均增長速度較為明顯，分別為0.05%、0.035%;商洛市的年平均增長速度最低，為0.005%。

（三）土地利用變化驅動因素及機理分析

通過對構建主成分因子模型及對主成分因子的分析，提取得出3個主成分指標因子為反映指標主控特征值的因子，其主控特征值的信息量累計貢獻率平均高達87.18%，可知這3個指標的主控成分因子的載荷值可以充分反映8個主成分指標的特征值和信息量。同時，依據各個指標的主控成分因子在變量上的作用和載荷值，可以分析得出：第一個指標的主控成分因子的載荷值可以被稱為影響土地經濟和社會發展的表現因子[10]，其主要的表現因素分別為土地經濟生產力、地均固定資產、地均居民勞動生產率、地均固定資產、地均財政支出、農用地生產率、建設用地生產率等第一主控指標具有較高的載荷值，充分反映出我國經濟快速發展的城鎮化狀況。第二主控的因子主要是表現在規模以上大中型工業用地的載荷值，反映出大中型工業化的經濟發展迅速程度，因此可以簡稱為大中型工業經濟發展的因子。第三主控因子也可以簡稱為大中型社會經濟快速進步的因子，其主要是體現在規模以上城鄉居民人均收入分配比、城鎮化率的兩個指標上，其載荷值相對較高，主控因子的特征值、貢獻率及主控因子累計貢獻率見表4。

將其中的主成分進行提取，采用具有kaiser標準化的正交抑制因子旋轉法，旋轉在4次迭代后逐漸收斂，得出了主控成分因子在各個變量的載荷值，詳見表5。

為了進一步對陜西省10個主要城市和縣區土地綜合利用貢獻率變化的驅動機制進行分類和回歸分析，將從中提取的3個城市主控因子通過貢獻率回歸方法計算各個城市和縣區的主控因子綜合得分即f1、f2、f3。

（1）式中，wi為第i個主控因子的權重，fi為第i個主控因子

從發展時序的角度可以分析，短期內，自然條件等因素對于陜西土地利用變化的驅動作用很小，主要程度上是因為受土地及社會主義經濟政策等因素的變化驅動影響，即在不同的社會主義經濟發展階段和時期，工業化、城鎮化的進程等眾多自然因素對陜西省土地利用變化的驅動作用在其中表現最為突出。綜上所述，得到土地利用分析的結論。

（2）不同經濟發展階段對耕地利用變化的影響

依據陜西省第一階段主控經濟社會的發展階段與第一時期主控產業經濟的發展相關因子，利用皮爾遜相關系數進行測度，相關系數為0.872，其間相關系數有較強的正相關關系。結果表明，陜西省在近7年來進入經濟趨于穩定有序發展的階段，經濟趨于穩定發展的模式，逐漸由初始的經濟粗放型發展模式轉變為集約型的發展階段和模式，通過研究和運用先進的技術，提高企事業單位綜合利用土地的生產力，耕地綜合利用趨于穩定[11]。

（3）工業化與城鎮化對工業用地變化的影響

隨著近年來我國工業化、城市化的發展進程不斷加快，耕地非農轉化土地利用率不斷地提高，城市用地不斷拓展，必然進一步地增加建設工業用地的集約化利用和開發的需求，在諸多因素牽引下，工業用地等大中型城鎮化土地第二主控利用企事業單位的土地產出率明顯地增加、經濟效益也不斷提高。陜西省工業用地與第二主控因子即工業發展因子的相關系數為0.923，應用三次多項式計算模型對陜西省10個工業城市的大中型工業用地數量和面積與第一主控工業發展因子、第二主控發展因子相關系數進行了擬合，f1、f2、f3，f2擬合度分別為0.932，標準誤差擬合度為33.01，結果都論證了我國工業化及大中型城鎮化的發展必須以充足的大中型工業用地資源作為其前提和保障。

（4）政策制度對土地利用變化的影響

影響陜西省土地開發利用結構變化的具體影響因素有：（1）土地管制。陜西省出現了土地利用“市場失靈”問題。因此，政府增加了非農業占用耕地的成本，抑制了非農業轉化耕地的效率，保護了陜西省的耕地資源[12-14]。（2）土地產權。單靠集體經濟的組織難以有效保障政府和農民的對集體土地的所有權，而農民的土地集體產權明晰[15]可以有效維護政府和農民在土地開發征用過程中的集體經濟權利和合法地位，保護農民的耕地。土地所有產權的明晰不僅有效維護了土地使用人和所有者的權益，而且同時也有利于最大限度降低了土地違法征用過程中的風險和糾紛，規范違法征地的行為。（3）土地市場化[16-17]。通過土地市場機制及與國家土地政策宏觀調控的有機結合，使農民的土地使用資源得到有效合理的利用和配置，農民使用土地的供需關系趨于平衡和合理性，土地價格的合理性得到保障。

三、結論

陜西省充分采取措施合理保護和利用基本農田，平衡耕地占補，引進和推廣現代農業的機械化生產技術，加大農業投入和農業機械化的水平;同時，加快產業結構的調整，轉變農業經濟增長方式，充分發揮農業和資本對市場的主導和調節作用，推動農產業轉型升級，加強對礦區和農業整體的土地綜合利用和生態環境整治的土地監管，促進土地產業集約發展和產業結構優化，緩解了經濟快速增長對陜西省土地綜合利用和生態資源需求的巨大壓力[18]。為了加強對土地的節約和集約化利用力度，陜西省有關部門要進一步嚴格貫徹落實陜西省土地綜合利用發展總體規劃，挖掘綜合利用土地的潛力，實現對自然資源的有效利用和合理配置，實現區域經濟的可持續發展。

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Driving factor and Spatial Patterns of Land Use Change in Shanxi Province

DU Xiao-ya

（Jiangsu province Real Estate Registration Center，Nanjing 210046，China）

Abstract：In recent years，with the rapid and healthy development of human society and economy，the ability of human beings to transform and utilize the earths surface has been enhanced，and the way and structure of land resource utilization have changed with it. With the deepening of the national strategy of economic development in the western big cities and the further implementation of the “Belt and Road”national strategy，the process of urbanization construction in Shaanxi Province has been accelerated and the population has increased sharply. But the main problems are the increasing demand for industrial land for state-owned construction，the decrease of cultivated land，the decline of land quality and the prominent contradiction between man and land. This paper analyzes the dynamic change of land resource utilization and its driving force in shanxi province，reveals its characteristics of dynamic change and possible structural problems，and provides decision-making basis for the sustainable development and utilization of state-owned land and the protection of natural resources in shanxi province. At the same time，it also has important strategic value reference and for protecting and improving local ecological environment. Therefore，making full use of the data of the survey on the dynamic change of land resource utilization in Shaanxi Province in 2009，2012 and 2015，this paper deeply studies and analyzes the dynamic change of land resource utilization in Shaanxi Province from 2009 to 2015，excavates and analyzes the main driving factors affecting the dynamic change of land resource utilization in Shaanxi Province，analyzes the main causes of the dynamic change of land resource utilization in Shaanxi Province，and provides a useful reference for more rational and full use of state-owned land for resource exploitation and utilization.

Key words：land use change;space-time pattern;driving factors;factor analysis;shanxi province