李靜+倪俊玲

摘 要：隨著目前全球人口、資源與環(huán)境問題的日益突出，土地利用變化作為影響全球氣候變化的主要原因之一，現(xiàn)已成為研究全球變化和可持續(xù)發(fā)展的核心領(lǐng)域。本文基于泰安市2009—2016年土地利用數(shù)據(jù)，從土地利用結(jié)構(gòu)、格局變化兩方面探究泰安市土地利用變化情況。研究結(jié)果表明，2009—2016年間，泰安市土地利用除了城鎮(zhèn)村及工礦用地、交通運輸用地面積增加外，其他土地類型均以不同程度減少。從景觀格局來看，泰安市的土地利用更加多樣且穩(wěn)定，且不同景觀要素間分布組合更加均勻，但開放性和動態(tài)性不強。

關(guān)鍵詞：土地利用變化 景觀格局 泰安市

中圖分類號：P237 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）11（a）-0191-04

20世紀(jì)90年代以來，世界經(jīng)濟發(fā)展步入新階段，工業(yè)化、城鎮(zhèn)化過程加劇，促使土地利用發(fā)生變化。土地利用的改變會對自然、人文環(huán)境帶來一定效應(yīng)，進(jìn)而影響全球氣候變化及可持續(xù)發(fā)展?；仡櫼延械耐恋乩米兓芯?，國內(nèi)外學(xué)者多選擇經(jīng)濟發(fā)達(dá)區(qū)或生態(tài)脆弱區(qū)作為研究區(qū)。在研究方法上，正在從早期的定性研究向數(shù)學(xué)建模的定量方法轉(zhuǎn)變，多從土地利用的資源變化、變化方向、變化的空間形式等方面入手探索土地利用的變化情況。

本文在綜合考慮經(jīng)濟發(fā)展、生態(tài)保護(hù)與百姓生存三者關(guān)系的基礎(chǔ)上，選取山東省泰安市為研究區(qū)，利用統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)，從結(jié)構(gòu)、格局兩方面探究2009—2016年泰安市土地利用的變化情況。研究結(jié)果有助于模擬并預(yù)測今后泰安市土地利用的變化趨勢，對泰安市的生態(tài)保護(hù)，優(yōu)化用地結(jié)構(gòu)與布局，制定符合區(qū)域發(fā)展政策影響深遠(yuǎn)。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

本文選擇山東省泰安市為研究對象。泰安市位于山東省中部，為“五岳之首”泰山的所在地，在生態(tài)保護(hù)上面臨較大壓力；泰安市境內(nèi)以山地、丘陵、平原為主要地貌類型。社會經(jīng)濟條件上，泰安市主要以第二、三產(chǎn)業(yè)為主?？紤]到泰安市社會經(jīng)濟聚集情況及數(shù)據(jù)獲取條件，本文最終選取泰安市市轄區(qū)為研究對象，包括泰山區(qū)和岱岳區(qū)。

1.2 數(shù)據(jù)來源

本文選取《泰安市統(tǒng)計年鑒》2009—2016年土地利用數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)由泰安市岱岳區(qū)國土局提供。

2 泰安市土地利用變化分析

本文對泰安市2009—2016年土地利用變化的研究主要包括結(jié)構(gòu)、格局兩方面。其中結(jié)構(gòu)變化包含土地利用變化的幅度、速度及區(qū)域差異，格局變化引入了基于景觀生態(tài)學(xué)的多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)及優(yōu)勢度指數(shù)，綜合反映泰安市土地利用情況。

2.1 土地利用分類

土地利用分類是在充分研究各種土地的特點及地類之間的差異性和相同性而確定的土地類型。本文將土地利用數(shù)據(jù)統(tǒng)一按照1984年土地分類標(biāo)準(zhǔn)換算，并選取一級層次中的8種地類為主要描述對象。

2.2 泰安市土地利用結(jié)構(gòu)變化

2.1.1 土地利用幅度變化

土地利用幅度變化主要反映研究區(qū)各種土地類型在某一時間段內(nèi)總體變化，表現(xiàn)某一地類的宏觀變化趨勢。研究結(jié)果顯示，在2009年泰安市土地利用構(gòu)成中，農(nóng)用地是最主要的土地利用類型，所占比重為72.03%。建設(shè)用地面積占泰安市土地總面積23.78%。而2016年，農(nóng)用地面積減少至146675公頃，而建設(shè)用地增加到土地總面積的25.64%。表1反映了泰安市2009—2016年各種地類的變化。由表可知，城鎮(zhèn)村及工礦用地和交通運輸用地的面積比重增加，其中城鎮(zhèn)村及工礦用地的增加幅度最大，達(dá)到11.63%。這一增加趨勢反映出在該時間段內(nèi)，泰安市的城鎮(zhèn)建設(shè)速度加快，這與泰安市城鎮(zhèn)化率提高相吻合。而剩余6種的地類面積都有所減少。其中草地削減幅度最大，達(dá)到4.06%。這說明泰安市的土地類型轉(zhuǎn)化加快，其中耕地、林地的減少應(yīng)引起政府相關(guān)部門的重視。

2.1.2 土地利用速度變化

在式2中，LUi表示研究段初第i中地類面積；ΔLU（i-j）為樣區(qū)的第i種地類的初、末變化量絕對值；T代表研究時間段。

圖1反映了2009—2016年泰安市各種地類的單一土地利用動態(tài)度。由圖1可知，在泰安市土地面積中，城鎮(zhèn)及工礦用地的增加速度最劇烈，為1.45%。交通運輸用地次之，增加速度為0.94%。其他六種土地類型面積雖有所減少，但降幅不明顯。其中草地的減少速度最快，為-0.51%。此外，經(jīng)計算得出，2009—2016年泰安市的綜合土地利用動態(tài)度是0.24，這表明研究時段內(nèi)泰安市總體變化不顯著，處于輕微波動態(tài)勢。

2.3 泰安市土地利用變化景觀格局變化

本文對于泰安市景觀格局變化的研究主要引入多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)及優(yōu)勢度指數(shù)，可從景觀生態(tài)學(xué)角度較好地反映研究區(qū)在研究時段土地利用變化的生態(tài)學(xué)意義。

2.3.1 多樣性分析

景觀的多樣性是指景觀在結(jié)構(gòu)、功能及隨時間變化上的多樣性。本文通過引入多樣性指數(shù)，來反映研究區(qū)在研究時段內(nèi)景觀要素的多少及各個景觀要素所占的比例。景觀的多樣性指數(shù)越高，表示研究區(qū)內(nèi)景觀要素越多，每個景觀要素在研究區(qū)內(nèi)都占有一定的比例。多樣性指數(shù)（）的計算公式為：

如（3）所示，表示研究區(qū)內(nèi)第i年（i=2009，…2016）第j種地類占第i年總面積比例。

泰安市2009—2016年多樣性指數(shù)計算結(jié)果如圖5所示。結(jié)果顯示，在8年的研究時段內(nèi)，全市多樣性指數(shù)由2009年1.7325上升至2016年1.7382，呈增加態(tài)勢。但增加幅度不明顯，僅為0.0057，這表明泰安市土地利用的多樣性增強且趨于穩(wěn)定。

2.3.2 集中性分析

（1）優(yōu)勢度指數(shù)。

優(yōu)勢度指數(shù)反映了在研究時段內(nèi)，研究區(qū)內(nèi)1種或多種景觀要素在整個研究區(qū)的支配程度。優(yōu)勢度越高，說明某1種或個別景觀要素在研究區(qū)內(nèi)所在比例越大，在研究區(qū)內(nèi)的支配程度越高。其計算公式為：endprint

在（4）中，表示第i年泰安市土地利用的優(yōu)勢度指數(shù)；m表示研究區(qū)土地類型的個數(shù)，本文m=8；是假設(shè)泰安市各地類面積占總面積比重一樣的多樣性指數(shù)；參數(shù)與式（3）相同。

（2）均勻度指數(shù)。

均勻度指數(shù)反映了研究區(qū)內(nèi)所有景觀要素在某年內(nèi)的均勻程度。均勻度指數(shù)越高，說明研究區(qū)內(nèi)所有景觀要素的分布組合越均勻。均勻度指數(shù)的計算公式為：

在（5）中，表示第i年泰安市土地利用的優(yōu)勢度指數(shù)；分子上為修正后的Simpson指數(shù)；參數(shù)同（3），參數(shù)同（4）。

泰安市2009—2016年土地利用優(yōu)勢度、均勻度指數(shù)如表2所示，結(jié)果顯示，從整體上來看，反映泰安市某一或個別景觀要素支配程度的優(yōu)勢度指數(shù)呈下降趨勢，而反映泰安市景觀要素分布組合均勻程度的均勻度指數(shù)呈上升趨勢。一般來說，在數(shù)值關(guān)系上，優(yōu)勢度指數(shù)與多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)呈現(xiàn)反比關(guān)系，即景觀的優(yōu)勢度越高，說明研究區(qū)內(nèi)景觀要素的種類越少，區(qū)內(nèi)所包含的景觀要素分布越均勻。通過與上文提及的多樣性指數(shù)結(jié)合來看，2009—2016年，泰安市的多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)均逐年上升，優(yōu)勢度指數(shù)下降，這三種指數(shù)數(shù)值的變化關(guān)系符合預(yù)期規(guī)律。這三種指數(shù)的變化是與泰安市2009—2016年土地利用變化的情況緊密聯(lián)系的。在土地類型不變的條件下，隨著之前面積相對較小的交通運輸用地面積的逐年增加，以及原先面積相對具有優(yōu)勢的耕地、園地、林地、草地等面積的逐年減少，這種地類之間的不斷轉(zhuǎn)換致使泰安市各種土地類型面積比例的差異變小，從而使泰安市多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)逐年上升，優(yōu)勢度指數(shù)反而下降。但這三種指數(shù)變化幅度都不大，這說明2009—2016年間，泰安市土地利用呈現(xiàn)出多樣態(tài)勢，且不同景觀要素間分布組合更加均勻，土地利用變化趨于穩(wěn)定，但開放性和動態(tài)性不強。

3 政策建議

3.1 科學(xué)編制土地利用規(guī)劃，科學(xué)協(xié)調(diào)用地比例

作為科學(xué)把握土地利用的總體規(guī)劃，是土地利用變化發(fā)生的前提。土地利用規(guī)劃對于調(diào)節(jié)土地供需平衡，尤其是耕地和建設(shè)用地之間的關(guān)系尤為重要。通過本文的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，目前泰安市農(nóng)用地面積逐漸減少，城鎮(zhèn)村及工礦用地、交通運輸用地等建設(shè)用地大面積增加，同時因建設(shè)用地不斷增加造成后備土地資源相對不足。因此，泰安市政府在今后制定土地利用規(guī)劃時，應(yīng)以實際情況為出發(fā)點，與經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃匹配，同時明確農(nóng)用地面積紅線，保障居民的糧食安全，控制建設(shè)用地?zé)o序增加，留有充足數(shù)量的未利用土地，協(xié)調(diào)好社會、經(jīng)濟、環(huán)境間的關(guān)系，使其效益達(dá)到最大化。同時，具有權(quán)威性和法制性的政策法規(guī)也需給土地利用總體規(guī)劃予以支持和保障，保證土地利用規(guī)劃能在規(guī)劃期內(nèi)順利、有序的開展。

3.2 提高土地集約利用水平，切實保護(hù)耕地、林地

泰安市由于地處泰山景點，旅游業(yè)發(fā)展迅猛。旅游業(yè)帶動了第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展，逐漸提高了第三產(chǎn)業(yè)占泰安市生產(chǎn)總值的比重。目前第三產(chǎn)業(yè)是泰安市最主要的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)類型。同時，受到泰安市的地形影響，在耕地面積逐漸減少的情況下，隨著今后人口的不斷增長，對糧食需求逐漸增大，這樣的發(fā)展趨勢對泰安市的耕地保護(hù)提出了新的挑戰(zhàn)。在此條件下，更需要政府嚴(yán)格把握耕地紅線，提高耕地的總體質(zhì)量，才能在耕地面積減少的情況下保證人民的吃飯問題。此外，在利用泰山獨特的地理優(yōu)勢大力發(fā)展以旅游業(yè)為龍頭的第三產(chǎn)業(yè)的同時，也需保護(hù)好泰山的林地資源，增加造林面積，提高森林覆蓋率，使生態(tài)環(huán)境趨于良性循環(huán)。隨著泰安市建設(shè)用地面積不斷增大，土地使用者及管理者需控制“開源”，重視“節(jié)流”，在節(jié)約用地的基礎(chǔ)上控制建設(shè)用地?zé)o序蔓延。進(jìn)一步提高集約利用水平，使土地利用向可持續(xù)方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 李秀彬.全球環(huán)境變化研究的核心領(lǐng)域──土地利用/土地覆被變化的國際研究動向[J].地理學(xué)報， 1996（6）：553-558.

[2] Turner I BL， David Skole， Steven， Sanderson. Land Use and Land Cover Change （LUCC）： Science/Research Plan[R].IGBP Reports，1995.

[3] 于興修，楊桂山.中國土地利用/覆被變化研究的現(xiàn)狀與問題[J].地理科學(xué)進(jìn)展，2002（1）：51-57.

[4] 韓會然，楊成鳳，宋金平.北京市土地利用變化特征及驅(qū)動機制[J].經(jīng)濟地理，2015（5）：148-154，197.

[5] 楊依天，鄭度，張雪芹，等.1980-2010年和田綠洲土地利用變化空間耦合及其環(huán)境效應(yīng)[J].地理學(xué)報，2013（6）：813-824.

[6] 馬晴，李丁，廖杰，等.疏勒河中下游綠洲土地利用變化及其驅(qū)動力分析[J].經(jīng)濟地理，2014（1）：148-155.

[7] 楊桂山.長江三角洲近50年耕地數(shù)量變化的過程與驅(qū)動機制研究[J].自然資源學(xué)報，2001（2）：121-127.

[8] 陳爽，馬安青，李正炎.遼河口濕地景觀格局變化特征與驅(qū)動機制分析[J].中國海洋大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2011（3）：81-87.

[9] 王思遠(yuǎn)，張增祥，周全斌，等.基于遙感與GIS技術(shù)的土地利用時空特征研究[J].遙感學(xué)報，2002（3）：223-228.

[10]滕宇思，夏維力.城市化進(jìn)程中的西安市土地利用變化及其驅(qū)動力分析[J].測繪科學(xué)，2015（2）：109-114.

[11]史紀(jì)安，陳利頂，史俊通，等.榆林地區(qū)土地利用/覆被變化區(qū)域特征及其驅(qū)動機制分析[J].地理科學(xué)，2003（4）：493-498.

[12]歐維新，楊桂山，李恒鵬，等.蘇北鹽城海岸帶景觀格局時空變化及驅(qū)動力分析[J].地理科學(xué)，2004（5）：610-615.

[13]張健，濮勵杰，彭補拙.基于景觀生態(tài)學(xué)的區(qū)域土地利用結(jié)構(gòu)變化特征[J].長江流域資源與環(huán)境，2007（5）：578-583.

[14]蔡運龍.土地利用/土地覆被變化研究：尋求新的綜合途徑[J].地理研究，2001（6）：645-652.endprint