第24卷第2期2005年6月山东科技大学学报(自然科学版)
JournalofShandongUniversityofScienceandTechnology(NaturalScience)Vo.l24No.2
Jun.2005
文章编号:1672-3767(2005)02-0038-04
陕北黄土高原土地利用变化的驱动力分析
肖兴媛,孟丽华,韩美莲,田 雨
(山东科技大学地球信息科学与工程学院,山东青岛266510)
*
摘 要:选取12项自然和社会经济指标,采用模糊综合评判法以县、区为单元计算驱动力指数,并运用地理信息系统软件MapInfo6.5对该地区土地利用变化的驱动力做出空间分区专题图,结果表明,土地利用变化的驱动力在空间上表现出较大的差异性。
关键词:陕北黄土高原;土地利用变化;驱动力中图分类号:F301.24 文献标识码:B
AnalysisontheDrivingForceoftheLand-useChange
inLoessPlateauoftheNorthernShaanxiProvince
XIAOXing-yuan,MENGL-ihua,HANMe-ilian,TIANYu
(CollegeofGeo-infoScienceandEng.,SUST,Qingdao,Shandong266510,China)
Abstract:Inthispaper,twelvenaturalandsocio-economicindicesareselectedtocalculatethedrivingforce
indexesforcountiesanddistrictstakingascalculatingunitsbyadoptingfuzzy-syntheticmethod,andthesoftwareMapInfo6.5ofgeographicalinformationsystemsisemployedtodrawthespatialthematicpictureregiona-llywiththedrivingforcechangedinlanduseintheregion.Theresultindicatesthatthedrivingforceofland-usechangedemonstratesthegreatdifferencesinthespace.Keywords:loessplateauofthenorthernShaanxiProvince;theland-usechange;drivingforce 土地利用是人们根据土地的特点和社会经济发展的要求,对土地进行的一整套的生物、技术、经济的活动,因此土地利用既受自然生物因素的制约,又受社会、经济、技术和历史原因的影响
[1]
1 土地利用变化的驱动机制分析
陕北黄土高原是生态环境极端脆弱区,又是
社会经济贫困落后区,还是能源极端丰富区,这三个特点使得本区土地资源利用的合理与否显得尤为重要,一方面处理不好都会影响到另外两方面,而且会直接影响到本区乃至全国的可持续发展。
陕北黄土高原土地利用变化驱动因素大体归为三方面:社会经济因素、自然生物因素以及生态环境安全驱动作用的政策因素。
把土地利用变化的驱动力归结为以个体行为驱动的生存型经济福利驱动和最优经济福利驱动及以社会行为驱动的环境安全驱动和食物安全驱动。耕地等被工矿用地、交通用地占用、部分耕地改为园地等类型的土地利用变化主要是最优经济福利驱动作用下的结果;生态退耕还林、还牧
[3]
。本文所研究的陕北黄土高原,主要指榆
林、延安及铜川三个地级市,共25个县,4个市辖区(表1)。介于东经107b20c~111b25c和北纬
34.8b~39.59b之间。北与内蒙古自治区;西与甘肃省;东与山西省毗邻;南与渭南市、咸阳市相连接。土地面积83990.067平方公里,占陕西省土地总面积的40.81%,人口605.9万人,占陕西省总人口的17.31%。该地区地貌类型复杂,坡陡沟多,土地利用类型多种多样,农牧、农林交错性特征明显,长期以来水土流失和风沙危害尤为严重。
[2]
*收稿日期:2004-10-14 基金项目:教育部重大项目(2001ZDXM770012)
:(),女,,,.
第2期 肖兴媛等:陕北黄土高原土地利用变化的驱动力分析
表1 陕北黄土高原地区范围表
Table1Therangeofloessplateauofthenorthern
ShaanxiProvince
地区铜川市延安市
地级市铜川市宝塔区
县级市辖区
王益区、印台区、耀县、宜君县延长县、延川县、子长县、安塞县、志丹县、吴旗县、甘泉县、富县、洛川县、宜君县、黄龙县、黄陵县
榆林市
榆阳区
神木县、府谷县、横山县、靖边县、定边县、绥德县、米脂县、佳县、吴旗县、清涧县、子洲县
39
2 土地利用变化驱动力指数计算
为了定量地观察和比较各地区土地利用变化的驱动力的差异,根据一定的社会)自然指标,计算各县、区的土地利用变化的驱动力指数作为其作用强度的标示。选取的社会)自然指标:人均GDP
(1990~2003年)、人均农业总产值(元/人)、人均工业产值(元/人)、农民人均收入(元/人)、人均财政收入和支出(元/人)、人均粮食占有量(公斤/人)、粮食单产(公斤/公顷)、耕地年变化率(1986~2001年)、农业人口占比、非农建设用地占耕地比例、大于15b坡耕地占比
[4~10]
等政策的实施是生态环境安全驱动作用的结果。各因子之间相互影响、互为因果的作用,形成一个驱动陕北黄土高原土地利用变化的有机整体。
等12项指标,并以
全区平均水平为标准对各指标值作指数化处理,从而得到各县、区的指标指数矩阵X(表2)。
表2 陕北黄土高原各县、区社会-自然指标指数矩阵(X)
Table2 Thesocio-naturalindexmatrixofcountiesanddistrictsintheloessplateauofthenorthernShaanxiProvince(X各县、区全区铜川市市辖区
耀县宜君县宝塔区延长县延川县子长县安塞县志丹县吴旗县甘泉县富县洛川县宜川县黄龙县黄陵县榆林市神木县府谷县横山县靖边县定边县绥德县米脂县佳县吴堡县清涧县子洲县
人均GDP人均农人均工指数[***********][***********][***********][**************]3
业产值业产值[***********][***********][***********][***********]4
[***********][***********][***********][**************]2
农民人人均财均收入政支出[***********][***********][***********][***********]773
[***********][***********][***********][1**********]
人均财人均粮政收入食指数[***********][***********][***********][**************]4
[***********][***********][***********][***********]237158
粮食单产指数[***********][***********][***********][***********]6162
耕地年农业人变化率口占比[***********][***********][***********][1**********]
[***********][***********][***********][***********]07114115
非农建设占耕[***********][***********][***********][***********]4
)
>15度坡耕地占比
[***********][***********][***********][***********]
40山东科技大学学报(自然科学版) 第24卷
济状态或传统农业状态。土地开发利用以农业为主,农业特产丰富,以基本满足生存需求为目的的农业开发利用是土地利用变化的主导力量。
表4 陕北黄土高原各县、区驱动力指数矩阵(F)
00.20.20.10.50
Table4 TheindexmatrixofdrivingforceofcountiesanddistrictsintheloessplateauofthenorthernShaanxiProv.(F)
0.10.20.10.200.10
00.30
各县、区
生存型经济福利驱动力指数
0.10
00.30
00.20
00.4
全区铜川市辖区
00.30.500.20
耀县宜君县宝塔区延长县延川县子长县安塞县志丹县吴旗县甘泉县富县洛川县宜川县黄龙县黄陵县榆阳区神木县府谷县横山县靖边县定边县绥德县米脂县佳县吴堡县清涧县子洲县
[***********][***********][***********][***********]38140
最优经济福利驱动力指数[***********][***********][***********][***********]2
生态环境与安全驱动力指数
[***********][***********][***********][***********]109128
粮食安全驱动力指数
[***********][***********][***********][**************]2
表3 不同类型驱动力对应各指标权重矩阵(N)
Table3
Indexweightmatrixcorrespondingtothedifferenttypesofdrivingforces(N)
生存型经济福利驱动最优经济福利驱动生态安全与环境福利驱动粮食安全驱动
根据不同驱动力与各指标的联系,确定各指
标的权重矩阵N(表3)。最后根据驱动力指数矩阵公式:F=XNT得出陕北黄土高原驱动力指数矩阵F(表4),各类驱动力指数以全区平均水平100为基准,各县、区的驱动力指标与之比较,某类驱动力指标越高,表明该类驱动力因子在此地区的作用越强,反之,则弱。
用此模糊综合评判法充分考虑了各驱动因子在不同地区的作用强度的差异,较以前的定性分析和一般逐步回归分析法有了很大进步。
3 土地利用变化驱动力的空间分区
依据土地利用变化的驱动力指数特征,结合各区域土地利用变化的区域差异,在地理信息系统(GIS)支持下,用MapInfo6.5软件对陕北黄土高原地区土地利用变化驱动力作如下空间分区(图1):
(1)最优经济福利)粮食安全驱动区:包括铜川市的王益区和印台区、延安市的宝塔区、洛川县、黄陵县以及榆林市的榆阳区。王益区、宝塔区、榆阳区是陕北黄土高原地区三个大的行政区的市辖区,是经济发展水平最高,人口最稠密的地区,城市化发展速度高,在市场和比较利益驱动下,大量耕地转化为非农建设用地,洛川县以及黄陵县自然条件较好,但是在市场和比较利益驱动下,大量耕地转化为园地,粮食安全与最优经济福利驱动力量相互作用,成为这一地区土地利用变化的主导驱动因素。
(2)以生存型经济福利驱动为主的地区:包括绥德县、米脂县、佳县、吴堡县、清涧县、子洲县。(3)生态安全)生存型经济福利驱动区:包括耀县、宜君县、延长县、延川县、子长县、吴旗县、甘泉县、富县、宜川县、黄龙县、横山县、定边县。这一地区的社会经济也比较落后,在生存经济福利驱动下开垦边际土地(陡坡地、易沙化地),导致了严重的生态环境恶化和自然灾害,农业开发与环境安全的矛盾在这一地区表现最为突出。土地利用的变化取决于两者力量的对比和变化。
(4)最优经济福利)生态安全驱动区:包括
第2期 肖兴媛等:陕北黄土高原土地利用变化的驱动力分析区矿产资源十分丰富,但是又是生态环境极为脆弱区,矿产资源的开采,导致生态环境的进一步恶化。矿产资源开采、经济发展与生态安全的矛盾
在这一地区表现极为突出。
41
矿产资源丰富的地区以及延安市、洛川县等地区由于市场经济和城市化的发展,在最优经济福利驱动下,大量耕地被占用;绥德县、宜君县等地区的土地利用变化以生存型经济福利驱动和环境安全驱动为主,维持生存、扩大开垦的动力与保护生态、退耕还林还牧的压力并存。同时,由于该地区生态环境脆弱性的差异,政府部门对土地利用的保护方向也有所差异。参考文献:
[1]史培军,潘耀忠,陈晋,等.深圳市土地利用/覆盖变化与生态环境安全分析[J].自然资源学报,1999,14(4):293~299.
[2]陕西省统计局.陕西五十年(1949~1999)[M].西安:三秦出版社,1999.
[3]李平,李秀彬,刘学军.我国现阶段土地利用变化驱动力的宏观分析[J].地理研究,2001,20(2):132~137.
[4]陕西省统计局.陕西统计年鉴(1987~2001)[M].北京:中国统计出版社,1987~2001.
[5]陕西省统计局.陕西省地市县历史统计资料汇编
(1949~1990)[M].北京:中国统计出版社,1991.[6]陕西省土地管理局.陕西土地资源[M].西安:陕西人民出版社,2000.
[7]延安市地方志编纂委员会.延安地区志[M].西安:西安出版社,2000.
[8]延安市志编纂委员会.延安市志[M].西安:陕西人民出版社,1994.
[9]铜川市地方志编纂委员会.铜川市志[M].西安:陕西师范大学出版社,1997.
[10]榆林市志编纂委员会.榆林市志[M].西安:三秦出
版社,1996.
图1 陕北黄土高原土地利用变化
驱动力的空间分区
Fig.1Thespatialdistributionofdrivingforceinland-usechangeinloessplateauofthenorthernShaanxiProv.
4 结论
通过对陕北黄土高原地区的驱动力及其空间分异的分析,可以看出,该地区土地利用变化的驱
动力存在着明显的地域差异。府谷县、神木县等
第24卷第2期2005年6月山东科技大学学报(自然科学版)
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Jun.2005
文章编号:1672-3767(2005)02-0038-04
陕北黄土高原土地利用变化的驱动力分析
肖兴媛,孟丽华,韩美莲,田 雨
(山东科技大学地球信息科学与工程学院,山东青岛266510)
*
摘 要:选取12项自然和社会经济指标,采用模糊综合评判法以县、区为单元计算驱动力指数,并运用地理信息系统软件MapInfo6.5对该地区土地利用变化的驱动力做出空间分区专题图,结果表明,土地利用变化的驱动力在空间上表现出较大的差异性。
关键词:陕北黄土高原;土地利用变化;驱动力中图分类号:F301.24 文献标识码:B
AnalysisontheDrivingForceoftheLand-useChange
inLoessPlateauoftheNorthernShaanxiProvince
XIAOXing-yuan,MENGL-ihua,HANMe-ilian,TIANYu
(CollegeofGeo-infoScienceandEng.,SUST,Qingdao,Shandong266510,China)
Abstract:Inthispaper,twelvenaturalandsocio-economicindicesareselectedtocalculatethedrivingforce
indexesforcountiesanddistrictstakingascalculatingunitsbyadoptingfuzzy-syntheticmethod,andthesoftwareMapInfo6.5ofgeographicalinformationsystemsisemployedtodrawthespatialthematicpictureregiona-llywiththedrivingforcechangedinlanduseintheregion.Theresultindicatesthatthedrivingforceofland-usechangedemonstratesthegreatdifferencesinthespace.Keywords:loessplateauofthenorthernShaanxiProvince;theland-usechange;drivingforce 土地利用是人们根据土地的特点和社会经济发展的要求,对土地进行的一整套的生物、技术、经济的活动,因此土地利用既受自然生物因素的制约,又受社会、经济、技术和历史原因的影响
[1]
1 土地利用变化的驱动机制分析
陕北黄土高原是生态环境极端脆弱区,又是
社会经济贫困落后区,还是能源极端丰富区,这三个特点使得本区土地资源利用的合理与否显得尤为重要,一方面处理不好都会影响到另外两方面,而且会直接影响到本区乃至全国的可持续发展。
陕北黄土高原土地利用变化驱动因素大体归为三方面:社会经济因素、自然生物因素以及生态环境安全驱动作用的政策因素。
把土地利用变化的驱动力归结为以个体行为驱动的生存型经济福利驱动和最优经济福利驱动及以社会行为驱动的环境安全驱动和食物安全驱动。耕地等被工矿用地、交通用地占用、部分耕地改为园地等类型的土地利用变化主要是最优经济福利驱动作用下的结果;生态退耕还林、还牧
[3]
。本文所研究的陕北黄土高原,主要指榆
林、延安及铜川三个地级市,共25个县,4个市辖区(表1)。介于东经107b20c~111b25c和北纬
34.8b~39.59b之间。北与内蒙古自治区;西与甘肃省;东与山西省毗邻;南与渭南市、咸阳市相连接。土地面积83990.067平方公里,占陕西省土地总面积的40.81%,人口605.9万人,占陕西省总人口的17.31%。该地区地貌类型复杂,坡陡沟多,土地利用类型多种多样,农牧、农林交错性特征明显,长期以来水土流失和风沙危害尤为严重。
[2]
*收稿日期:2004-10-14 基金项目:教育部重大项目(2001ZDXM770012)
:(),女,,,.
第2期 肖兴媛等:陕北黄土高原土地利用变化的驱动力分析
表1 陕北黄土高原地区范围表
Table1Therangeofloessplateauofthenorthern
ShaanxiProvince
地区铜川市延安市
地级市铜川市宝塔区
县级市辖区
王益区、印台区、耀县、宜君县延长县、延川县、子长县、安塞县、志丹县、吴旗县、甘泉县、富县、洛川县、宜君县、黄龙县、黄陵县
榆林市
榆阳区
神木县、府谷县、横山县、靖边县、定边县、绥德县、米脂县、佳县、吴旗县、清涧县、子洲县
39
2 土地利用变化驱动力指数计算
为了定量地观察和比较各地区土地利用变化的驱动力的差异,根据一定的社会)自然指标,计算各县、区的土地利用变化的驱动力指数作为其作用强度的标示。选取的社会)自然指标:人均GDP
(1990~2003年)、人均农业总产值(元/人)、人均工业产值(元/人)、农民人均收入(元/人)、人均财政收入和支出(元/人)、人均粮食占有量(公斤/人)、粮食单产(公斤/公顷)、耕地年变化率(1986~2001年)、农业人口占比、非农建设用地占耕地比例、大于15b坡耕地占比
[4~10]
等政策的实施是生态环境安全驱动作用的结果。各因子之间相互影响、互为因果的作用,形成一个驱动陕北黄土高原土地利用变化的有机整体。
等12项指标,并以
全区平均水平为标准对各指标值作指数化处理,从而得到各县、区的指标指数矩阵X(表2)。
表2 陕北黄土高原各县、区社会-自然指标指数矩阵(X)
Table2 Thesocio-naturalindexmatrixofcountiesanddistrictsintheloessplateauofthenorthernShaanxiProvince(X各县、区全区铜川市市辖区
耀县宜君县宝塔区延长县延川县子长县安塞县志丹县吴旗县甘泉县富县洛川县宜川县黄龙县黄陵县榆林市神木县府谷县横山县靖边县定边县绥德县米脂县佳县吴堡县清涧县子洲县
人均GDP人均农人均工指数[***********][***********][***********][**************]3
业产值业产值[***********][***********][***********][***********]4
[***********][***********][***********][**************]2
农民人人均财均收入政支出[***********][***********][***********][***********]773
[***********][***********][***********][1**********]
人均财人均粮政收入食指数[***********][***********][***********][**************]4
[***********][***********][***********][***********]237158
粮食单产指数[***********][***********][***********][***********]6162
耕地年农业人变化率口占比[***********][***********][***********][1**********]
[***********][***********][***********][***********]07114115
非农建设占耕[***********][***********][***********][***********]4
)
>15度坡耕地占比
[***********][***********][***********][***********]
40山东科技大学学报(自然科学版) 第24卷
济状态或传统农业状态。土地开发利用以农业为主,农业特产丰富,以基本满足生存需求为目的的农业开发利用是土地利用变化的主导力量。
表4 陕北黄土高原各县、区驱动力指数矩阵(F)
00.20.20.10.50
Table4 TheindexmatrixofdrivingforceofcountiesanddistrictsintheloessplateauofthenorthernShaanxiProv.(F)
0.10.20.10.200.10
00.30
各县、区
生存型经济福利驱动力指数
0.10
00.30
00.20
00.4
全区铜川市辖区
00.30.500.20
耀县宜君县宝塔区延长县延川县子长县安塞县志丹县吴旗县甘泉县富县洛川县宜川县黄龙县黄陵县榆阳区神木县府谷县横山县靖边县定边县绥德县米脂县佳县吴堡县清涧县子洲县
[***********][***********][***********][***********]38140
最优经济福利驱动力指数[***********][***********][***********][***********]2
生态环境与安全驱动力指数
[***********][***********][***********][***********]109128
粮食安全驱动力指数
[***********][***********][***********][**************]2
表3 不同类型驱动力对应各指标权重矩阵(N)
Table3
Indexweightmatrixcorrespondingtothedifferenttypesofdrivingforces(N)
生存型经济福利驱动最优经济福利驱动生态安全与环境福利驱动粮食安全驱动
根据不同驱动力与各指标的联系,确定各指
标的权重矩阵N(表3)。最后根据驱动力指数矩阵公式:F=XNT得出陕北黄土高原驱动力指数矩阵F(表4),各类驱动力指数以全区平均水平100为基准,各县、区的驱动力指标与之比较,某类驱动力指标越高,表明该类驱动力因子在此地区的作用越强,反之,则弱。
用此模糊综合评判法充分考虑了各驱动因子在不同地区的作用强度的差异,较以前的定性分析和一般逐步回归分析法有了很大进步。
3 土地利用变化驱动力的空间分区
依据土地利用变化的驱动力指数特征,结合各区域土地利用变化的区域差异,在地理信息系统(GIS)支持下,用MapInfo6.5软件对陕北黄土高原地区土地利用变化驱动力作如下空间分区(图1):
(1)最优经济福利)粮食安全驱动区:包括铜川市的王益区和印台区、延安市的宝塔区、洛川县、黄陵县以及榆林市的榆阳区。王益区、宝塔区、榆阳区是陕北黄土高原地区三个大的行政区的市辖区,是经济发展水平最高,人口最稠密的地区,城市化发展速度高,在市场和比较利益驱动下,大量耕地转化为非农建设用地,洛川县以及黄陵县自然条件较好,但是在市场和比较利益驱动下,大量耕地转化为园地,粮食安全与最优经济福利驱动力量相互作用,成为这一地区土地利用变化的主导驱动因素。
(2)以生存型经济福利驱动为主的地区:包括绥德县、米脂县、佳县、吴堡县、清涧县、子洲县。(3)生态安全)生存型经济福利驱动区:包括耀县、宜君县、延长县、延川县、子长县、吴旗县、甘泉县、富县、宜川县、黄龙县、横山县、定边县。这一地区的社会经济也比较落后,在生存经济福利驱动下开垦边际土地(陡坡地、易沙化地),导致了严重的生态环境恶化和自然灾害,农业开发与环境安全的矛盾在这一地区表现最为突出。土地利用的变化取决于两者力量的对比和变化。
(4)最优经济福利)生态安全驱动区:包括
第2期 肖兴媛等:陕北黄土高原土地利用变化的驱动力分析区矿产资源十分丰富,但是又是生态环境极为脆弱区,矿产资源的开采,导致生态环境的进一步恶化。矿产资源开采、经济发展与生态安全的矛盾
在这一地区表现极为突出。
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矿产资源丰富的地区以及延安市、洛川县等地区由于市场经济和城市化的发展,在最优经济福利驱动下,大量耕地被占用;绥德县、宜君县等地区的土地利用变化以生存型经济福利驱动和环境安全驱动为主,维持生存、扩大开垦的动力与保护生态、退耕还林还牧的压力并存。同时,由于该地区生态环境脆弱性的差异,政府部门对土地利用的保护方向也有所差异。参考文献:
[1]史培军,潘耀忠,陈晋,等.深圳市土地利用/覆盖变化与生态环境安全分析[J].自然资源学报,1999,14(4):293~299.
[2]陕西省统计局.陕西五十年(1949~1999)[M].西安:三秦出版社,1999.
[3]李平,李秀彬,刘学军.我国现阶段土地利用变化驱动力的宏观分析[J].地理研究,2001,20(2):132~137.
[4]陕西省统计局.陕西统计年鉴(1987~2001)[M].北京:中国统计出版社,1987~2001.
[5]陕西省统计局.陕西省地市县历史统计资料汇编
(1949~1990)[M].北京:中国统计出版社,1991.[6]陕西省土地管理局.陕西土地资源[M].西安:陕西人民出版社,2000.
[7]延安市地方志编纂委员会.延安地区志[M].西安:西安出版社,2000.
[8]延安市志编纂委员会.延安市志[M].西安:陕西人民出版社,1994.
[9]铜川市地方志编纂委员会.铜川市志[M].西安:陕西师范大学出版社,1997.
[10]榆林市志编纂委员会.榆林市志[M].西安:三秦出
版社,1996.
图1 陕北黄土高原土地利用变化
驱动力的空间分区
Fig.1Thespatialdistributionofdrivingforceinland-usechangeinloessplateauofthenorthernShaanxiProv.
4 结论
通过对陕北黄土高原地区的驱动力及其空间分异的分析,可以看出,该地区土地利用变化的驱
动力存在着明显的地域差异。府谷县、神木县等