江浙地区土地利用变化及驱动因素分析

谭莞怡

摘 要：选取2009—2018年统计数据，分析江浙地区土地利用变化的时空特征，并运用因子分析法从经济、人口等方面选择多个驱动因子分析造成江浙地区土地利用变化的驱动因素。结果表明：江苏省和浙江省土地利用变化的驱动因素相似，即经济水平的发展、科技水平的提高、人口增长和人民生活水平提高，同时2省因这些驱动因素而造成的土地利用变化的趋势也极为相似，2省在土地利用上均处于发展阶段。

关键词：土地利用变化;驱动因素;江苏省;浙江省

中图分类号 F301.2 文献标识码 A文章编号 1007-7731（2021）14-0118-05

土地利用变化是指土地属性在人类活動的作用下呈现的动态变化过程，是全球变化中最主要的变化部分。随着经济发展、产业结构调整、人口膨胀等，土地利用的变化呈现出新的时代特征，人们利用土地的广度和深度也不断加强。对于土地利用变化的研究将成为实现土地有效利用及土地可持续发展的有效途径。江浙地区即江苏省和浙江省，两省地处我国东部沿海，经纬度相近，经济发展阶段相似，所处历史环境相似，具有十分重要的战略地位。分析江浙地区土地利用变化以及变化的驱动因素，比较2省差异，能够充分反映2省发展状态以及2省经济发展与生态发展的关系。

1 资料与方法

1.1 数据来源 数据主要来源于《浙江省/江苏省统计年鉴（2010—2019年）》《中国统计年鉴（2010—2019年）》《第二次全国土地调查和年度全国土地变更调查》以及中国土地利用遥感检测数据。以《土地利用现状分类》（GB/T 21010—2007）为标准，并在此基础上结合江浙地区土地利用的特点，将土地类型划分为耕地、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他土地共八大类。

1.2 研究方法

1.2.1 单一土地利用动态度[3] 用以描述单一地类的动态性变化，表达在各种因素影响下，某一地区在某一时段内某种土地利用类型的资源数量变异情况。其表达式为：

K=[Ub-UaUa×1T]×100 （1）

式中，K为特定时段内某种可以被利用的土地类型所带来的动态程度;[Ua]、[Ub]分别为研究测量初期、测量末期同一土地利用类型的数量（面积）;T为本次研究时段长度。

1.2.2 综合土地利用动态度[4]

LC=[i=1nΔLUi-j2i=1nLUi][×1T×100] （2）

式中，LUi和LUi-j分别表示研究测量的初始时和研究测量的时段内第i类土地利用类型的数量（面积）和土地利用类型转为非i类的土地数量绝对值;n为土地利用类型数;T为测量时段长度。

1.2.3 土地利用综合程度指数[4] 通过对土地利用程度进行评价分级，赋予一定的分级指数，以分析土地利用变化的生态健康状况，判断研究区域土地利用的强弱程度。其计算公式为：

Li=100×[i=1n（Ai×Ci）] （3）

式中，[Ai]为研究区域内在第i级上的土地利用程度分级指数，[Ci]是分级面积占总利用面积的百分比，n为分级数。土地利用综合程度指数[Li]越大，表示土地利用程度越高。

1.2.4 土地利用程度变化量和变化率 某一研究区域在研究时段内多种土地利用类型变化的共同作用下，呈现出区域综合的利用变化情况，并且可借土地利用程度的变化量及变化率对研究区内土地利用的综合水平和变化趋势进行量化分析。土地利用程度变化量和变化率[4]可分别表达为：

[ΔLb-a=Lb-][La=100]×（[t-1nAi×Cia-t-1nAi×Cia]） （4）

R=[i=1n（Ai×Cib）-i=1n（Ai×Cia）i=1n（Ai×Cia）] （5）

式中，[La]和[Lb]分别为某一区域在a和b 2个不同的时间下土地利用程度的综合指数;[Ai]为研究区域在第i级上土地利用程度的分级指数;[Cia]和[Cib]分别为时间a、b时，第i级土地利用程度面积占土地利用总面积的百分比。对于不同的a、b 2个时期，若[?Lb-a>0]或[R>0]则表示研究区域的土地利用处于发展时期，小于0时则表示土地利用处于调整时期或衰退期。

2 结果与分析

2.1 土地利用类型的结构变化 从用地类型组成分析，2009—2018年江苏省土地利用类型主要为耕地、城镇村及工矿用地和水域及水利设施用地，3种地类占总面积的88%以上;浙江省土地利用类型主要为耕地、林地、城镇村及工矿用地和水域及水利设施用地，4种地类占总面积的89%以上。由表1可知，在不同时期，江浙地区各土地利用类型的变化情况既有共性，又具有个性。江苏省2009—2012年草地面积的缩减最为明显，但土地利用动态度呈逐渐增大的趋势，草地面积虽然在不断减少，但是减少的程度逐渐降低;其次，交通运输用地的面积扩张最为明显，尤其是2009—2012年，土地利用动态度达到1.85%，但该比率呈现逐年降低的趋势，说明江苏省交通运输处于不断发展中，但发展速度有所放缓;同样，城镇村及工矿用地虽也处于不断扩张的发展态势，但是动态度不断减少，说明城镇化的发展速度有所放缓;耕地、园地、林地和水域及水利设施用地的面积都呈缩减的趋势，除了林地的缩减速度存在波动外，其他3种地类的面积虽然逐年减少，但缩减程度不断降低。浙江省城镇村及工矿用地、交通运输用地及其他土地均呈现不断扩张的发展趋势，尤以2009—2012年的面积扩张最为明显，然而这3种地类的动态度呈下降趋势，说明扩张速度放缓，浙江省城镇化在不断发展中，发展达到一定阶段后发展速度开始放缓;园地、草地和水域及水利设施用地虽然呈现不断缩减的趋势，但由动态度可知这3种地类的面积缩减程度在不断减小，说明经济的发展必然会挤占某部分资源或要素，但随着经济发展达到一定阶段，经济扩张放缓，对其他地类的挤占效应将会减弱;同样，耕地虽然在面积上呈现缩减趋势，但动态度不断波动，缩减程度也呈现波动的态势，而林地面积的缩减程度却呈现不断加大的趋势，缩减面积逐渐增多。参考刘纪远[1]将土地利用时间动态特征依据土地利用综合动态度划分为4种类型：0～3%（极缓慢变化型），4%～12%（慢速变化型），13%～20%（快速变化型），21%～24%（急剧变化型）。而江浙地区在3个研究时段的综合土地利用动态度均小于4%，表明两省虽然土地利用不断变化发展，但仍属于极缓慢变化型。

2.2 土地利用程度的变化 根据在社会因素影响下土地自然综合体自然平衡的保持状态以及结合江浙土地利用特点，将土地利用类型划分为4个等级并赋予分级指数[2]，如表2所示。由表2可知，两省土地人为再生利用级和土地自身再利用级的利用程度均较高，虽然利用程度不断减弱，但反映出这几年两省自然生态为经济发展让路，浙江尤为明显，以让位自然打开经济发展的快车道。根据土地利用综合程度指数和土地利用分级标准，计算得到江苏省2009—2018年3个研究时段的土地利用程度变化量[?Lb-a]分别为1.51、1.12、1.11，土地利用程度变化率R分别为0.53%、0.39%、0.39%;浙江省2009—2018年3个研究时段的土地利用程度变化量[?Lb-a]分别为1.06、0.96、1.05，土地利用程度变化率R分别为0.43%、0.39%、0.43%。这表明江浙地区土地的利用在3个时间段均处于缓慢发展时期。

2.3 土地利用变化的驱动因素

2.3.1 驱动因子选择 相对于自然驱动力而言，人类活动等社会驱动力给土地利用变化造成的影响和强度相对更强，因此选择社会经济方面的驱动因素来分析土地利用变化。结合前人已有的成果以及江浙地区的社会经济发展状况，选择出9个影响江浙地区土地利用变化的指标（表3）。

2.3.2 驱动因子分析 运用SPSS处理原始数据得到两省土地利用变化驱动因素变量相关性矩阵对角线外元素大部分在0.3以上，视为原始变量之间有相关关系，两省[X1]、[X4]、[X5]、[X7]、[X9]这5组变量彼此之间相关系数均在0.96以上，具有极强的正相关关系，反映了2省在经济发展、城市化水平、居民生活之间的关系。为进一步分析所有变量间的相关性，对变量进行了KMO和巴特利特检验。由表4可知，江苏省和浙江省的KMO值分别为0.773和0.670，且显著性均为0，远小于0.05，结合2个指标，说明变量之间具有很强的相关性，可进行因子分析。

运用SPSS对变量进行因子分析（表5），两省各自的驱动因素经过旋转后前2个主成分的累计方差贡献率均已达到97%（表6），保留了原有指标的大部分信息，为实现降维的目的，将9个旧指标转化为2个新指标。江苏省的[Xjs1]、[Xjs2]、[Xjs3]、[Xjs4]、[Xjs5]、[Xjs7]、[Xjs8]、[Xjs9]和浙江省的[Xzj1]、[Xzj3]、[Xzj4]、[Xzj5]、[Xzj7]、[Xzj8]、[Xzj9]在第一主成分上有较高荷载，可将第一主成分看成这些指标的综合变量，可解释为第一主成分集中反映了江浙两省在经济发展、产业结构、科技水平、城市化和居民生活上的变化;江苏省的指标[Xjs6]和浙江省的[Xzj2]、[Xzj6]在第二主成分上有较高荷载，因此第二主成分集中反映了江浙两省人口变化情况。根据各自的成分得分系数矩阵（表7）可得出两省所提取的2个主成分的表达式如下：

第一主要成分江苏=[0.145Xjs1-0.186Xjs2-][0.127Xjs3+]

[0.138Xjs4-0.117Xjs5+0.186Xjs6+0.144Xjs7+]

[0.074Xjs8+0.138Xjs9]

第二主要成分江苏=[-0.051Xjs1+0.248Xjs2-]

[0.018Xjs3-0.025Xjs4+0.053Xjs5-0.919Xjs6-]

[0.058Xjs7-0.215Xjs8-0.025Xjs9]

第一主要成分浙江=[0.210Xzj1+0.099Xzj2+]

[0.029Xzj3-0.032Xzj4+0.330Xzj5-0.640Xzj6+]

[0.342Xzj7-0.485Xzj8+0.171Xzj9]

第二主要成分浙江=[-0.077zj1-0.318Xzj2-0.232Xzj3+]

[0.235Xzj4-0.234Xzj5+0.991Xzj6-0.250Xzj7+]

[0.446Xzj8-0.026Xzj9]

并在此基础上计算出主成分的综合得分表达式，即江苏省和浙江省土地利用变化驱动力模型：

江苏省驱动力综合得分=0.81641第一主成分+0.15615第二主成分

浙江省驱动力综合得分=0.59632第一主成分+0.37606第二主成分

根据两省土地利用变化综合驱动模型，绘制出各年份的综合得分折线图（图1）。由图1可知，2009—2018年两省土地利用变化的综合驱动因子得分整体上呈现平稳上升趋势，影响两省土地利用变化的社会经济驱动力在不断增强。

3 结论与讨论

江浙地区2009—2018年土地利用变化的类型复杂多样，运用数理统计对土地利用动态变化情况以及社会经济驱动因素进行分析可知：第一，10年间，江浙2省土地利用具有显著变化，变化情况既有共性又具个性，具体表现为两省土地利用面积的变化比率和程度存在差异，但在土地利用变化上又具有相似的变化趋势，都是通过缩减耕地、园地、草地等地类的面积来扩展城市的发展，同时随着城市发展达到相对稳定的阶段，城市扩展速度将会逐渐放缓，而逐渐把发展重心转移至生态发展。第二，江浙2省在3个研究时段的综合土地利用动态度均小于4%，均属于极缓慢变化型，江苏省的土地利用综合动态度虽呈现不断下降的趋势，但总体而言较浙江省高，即江蘇省土地利用变化的发展要稍快于浙江省。由于2省自身的自然条件差异以及经济和城市发展差异，使得江苏省土地利用程度最高的是土地人为再生利用级，而浙江省最高的是土地自身再利用级。就3个研究时期的土地利用程度变化量及变化率来看，两省在土地的利用上仍处于发展时期，江苏省土地利用的发展稍快于浙江省。第三，江浙2省土地利用变化的主要驱动力均是经济水平的发展、科技水平的提高、人口增长和人民生活水平提高等因素。2省人口不断增长，加大了人地矛盾，在加速城市发展和扩张的同时，造成了用地紧张和生态土地资源挤占。除此之外，产业结构调整、城市化进程的加快以及科技发展在加速城镇村及工矿用地、交通运输用地等建设用地利用的同时，又吸引了外来人口的进入，从而又进一步加重人地矛盾。总体看来，江浙2省土地利用变化不仅驱动因素相似，而且因这些驱动因素而带来的土地利用变化的结果也相似，大体可概括为经济和城市发展与土地生态平衡及可持续发展之间的博弈问题，而政府及社会则可以根据影响因素提出相应的政策措施，调整博弈状况，实现土地利用的更优化。

参考文献

[1]刘纪远，布和敖斯尔.中国土地利用变化现代过程时空特征的研究——基于卫星遥感数据[J].第四纪研究，2000（3）：229-239.

[2]宋开山，刘殿伟，王宗明，等.1954年以来三江平原土地利用变化及驱动力[J].地理学报，2008（1）：93-104.

[3]刘悦.2003—2015陈寨土地利用变化及驱动力因素分析[J].黑龙江工程学院学报，2019（6）：40-45.

[4]张佳洋.京津冀地区土地利用变化特征及驱动因素分析[J].当代经济.月刊，2019（7）：54-57.

（责编：徐世红）