韓丹杰 尹忠東 郭珂歆

（1.新疆農(nóng)業(yè)大學管理學院 烏魯木齊 830052）（2.北京林業(yè)大學水土保持學院 北京 100083）（3.中國地質大學信息工程學院 北京 100083）

1 引言

土地利用變化是全球環(huán)境變化的重要組成部分和重要原因之一，目前已成為全球變化研究中最為活躍的領域之一［1～3］。川中丘陵區(qū)是四川乃至我國人口密集區(qū)域，四川省約75%的人口集中在該地區(qū)。近50年來，土地利用結構在人為影響下至少經(jīng)歷了兩次大的變化。首次是實施的大規(guī)模毀林造田，導致該區(qū)域林地面積大幅減小，農(nóng)地面積大幅上升，同時也增加了當?shù)赝寥懒魇Я?；第二次是以長江上游水土流失重點防治工程為代表，旨在調整土地利用結構［4～7］。這不僅有利于川中地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展，也有利于改善長江流域的生態(tài)環(huán)境［8～9］。

2 數(shù)據(jù)來源

數(shù)據(jù)來源于2004年四川省長江上游水土流失重點防治工程第五期小流域竣工總結驗收報告的基礎數(shù)據(jù)，結合研究和實際調查，對基礎數(shù)據(jù)進行修正完善。

3 數(shù)據(jù)描述統(tǒng)計分析

在生態(tài)環(huán)境治理之前的農(nóng)業(yè)用地的樣本數(shù)為54，共8個變量。在樣本容量不變的情況下，生態(tài)環(huán)境治理后的農(nóng)業(yè)用地無論是在均值、標準差、最小值和最大值都有所減少，數(shù)值變小，可見農(nóng)業(yè)用地面積是減少的。林地面積較治理前有所增長，且增長幅度大，數(shù)據(jù)都呈現(xiàn)增長趨勢。治理前的草地、荒地和其他用地經(jīng)簡單相加，其均值、標準差、最大值都比治理后的土地面積之和大，也就是說明經(jīng)治理后的面積有所減少。從整體來看，在生態(tài)環(huán)境治理之前的不同土地利用類型面積是農(nóng)地＞林地＞荒地＞其他用地＞草地；在治理之后，不同土地利用類型面積大小為林地＞農(nóng)地＞草地、荒地及其他用地之和，說明當時在退耕還林還草的政策背景下，治理效果還是顯著的。

4 模型選擇和模型估計

以川中小流域5種不同利用類型土地面積，生態(tài)環(huán)境治理后農(nóng)地面積、林地面積、草地荒地及其他用地面積建立多元回歸方程，分析不同利用類型土地前后的變化特征。多元回歸模型如式（1）所示：

式中：Y為小流域生態(tài)環(huán)境治理后的不同利用類型土地面積（km2）；Xi為不同利用類型土地面積（km2）；bi為不同利用類型土地面積的變化系數(shù)（km2）；i為用地類型，i取值1～5；分別表示農(nóng)地、林地、草地、荒地、其他用地。

4.1 不同利用類型土地的農(nóng)地面積變化特征分析

根據(jù)表1可以看出，分析不同利用類型土地面積與農(nóng)地面積變化的關系，以生態(tài)環(huán)境治理后農(nóng)地面積為因變量，農(nóng)地、林地、草地、荒地和其他用地面積為自變量，建立多元回歸方程（式（2））。

式中：Y為小流域治理后農(nóng)地面積，km2；X1～X5分別為小流域中農(nóng)地、林地、草地、荒地、其他面積，km2；根據(jù)約束條件，限制X4≥0，約束回歸結果X4系數(shù)=0，故此模型中無X4。

表1 農(nóng)地面積多元回歸結果

從模型系數(shù)可以看出，在幾種利用類型的土地中，農(nóng)地回歸系數(shù)為0.74km2，遠大于其他的類型土地，說明在生態(tài)環(huán)境治理后的農(nóng)地面積變化中影響較大。農(nóng)地包括水田、梯田和坡耕地等類型，坡耕地變化面積明顯的呈下降趨勢，坡耕地面積減少是農(nóng)地面積減少的重要原因。自2000年以來的退耕還林還草工程，同樣也會造成農(nóng)地面積的減少。其他用地的回歸系數(shù)為0.13km2，此因素對生態(tài)環(huán)境治理后農(nóng)地面積的變化并沒有顯著的影響。

4.2 不同利用類型土地的林地面積變化特征分析

以生態(tài)環(huán)境治理后林地面積為被解釋變量，不同利用類型土地（農(nóng)地、林地、草地、荒地和其他用地）的面積為解釋變量，建立多元回歸系數(shù)函數(shù)（式3），以分析不同利用土地類型對生態(tài)環(huán)境治理后林地面積變化的影響大小。

式中：Y為小流域治理后林地面積，km2；X1～X5分別為小流域中農(nóng)地、林地、草地、荒地、其他面積，km2。從模型系數(shù)來看，生態(tài)環(huán)境治理后林地面積有著顯著地變化，這一現(xiàn)象的出現(xiàn)可能是由于退耕還林還草的政策實施，農(nóng)民將耕地轉化為林地。其次影響林地面積增加的因素就是農(nóng)地，農(nóng)地的回歸系數(shù)為0.26km2，根據(jù)尹忠東研究結果表明，農(nóng)地土壤流失最為嚴重，應采取退耕還林的方法適度調整土地利用結構。草地和其他用地的回歸系數(shù)為負值，表明草地和其他用地對林地數(shù)量和結構面積的變化具有負作用。

4.3 不同利用類型土地的荒地、草地及其他土地面積變化特征分析

根據(jù)生態(tài)環(huán)境治理后草地、荒地和其他土地面積，與不同利用土地類型建立函數(shù)關系，分析不同利用土地類型對其影響程度。以生態(tài)環(huán)境治理后草地、荒地和其他土地面積為因變量，不同利用土地類型為自變量，建立多元回歸方程（式（4））。

式中：Y為小流域治理后草地、荒地、其他用地總面積，km2；X1～X5分別為小流域中農(nóng)地、林地、草地、荒地、其他面積，km2。

經(jīng)生態(tài)環(huán)境治理后草地、荒地、其他用地等類型的總面積由原來的344.94km2降至201.31km2，面積比例降低了8%，其中草地和其他用地面積比例均呈現(xiàn)上升趨勢，而荒地占面積比例呈下降狀態(tài)。從模型系數(shù)得知，其他用地影響尤為顯著。其他用地包括水域、難利用地和非生產(chǎn)用地等類型。就流域而言，水域面積和非生產(chǎn)用地面積增加，由于城鎮(zhèn)化的加速和人口的數(shù)量的增長，需加大居民用地，并將難利用地治理后轉化為生產(chǎn)和居民用地，進行結構上的轉變［14～16］。自退耕還林后，林地和草地都在逐漸增長，為防治水土流失，部分地區(qū)會將林地和草地進行交叉式的種。對于荒地的治理，增加了可利用土地，荒山荒坡占用面積就會明顯減少?？傮w來說，草地、荒地和其他用地總體面積呈下降狀態(tài)。

5 結語

利用多元回歸分析的方法對比分析了在生態(tài)環(huán)境環(huán)境治理前后不同利用類型土地變化結果，得出如下結果：1）研究時段內不同利用類型土地變化的差異較大。耕地由占土地總面積的53%減少至41%，降低了12%，變化較為強烈；但變化更為強烈的是林地，在治理之后林地由占土地總面積的27%增長至48%，增加了21%，反超了耕地占土地總面積的比例；草地、荒地和其他用地則由占土地總面積的20%降至12%，其變化也是稍有顯著地。按土地利用變化程度的大小排序應為：林地＞耕地＞草地、荒地和其他用地。2）從不同利用類型土地數(shù)量的變化來分析，耕地主要是受退耕還林還草的政策的影響，使得耕地大面積的減少。林地的增加主要是從兩方面來講，一是退耕還林還草的政策，土地利用在結構上由耕地轉為經(jīng)果林地，在林地數(shù)量增加的同時居民也增加了的收入；二是荒地經(jīng)治理后用來種草植樹，使得林地和草地在數(shù)量上發(fā)生了變化。其他用地的變化比較平緩，面積相對穩(wěn)定。