陕北黄土高原土地利用变化与社会经济发展关系及效应评价

【摘要】： 土地利用／覆被变化(LUCC)是当前地理学、生态学等诸多学科研究的热点和前沿问题。土地利用变化是区域自然生态系统、社会经济系统相互作用协同发展演进的作用过程，是人地关系演进的本质体现。目前，国内外对土地利用变化与社会经济发展之间耦合关系及土地利用变化综合效应的研究还非常少。本研究结合国家自然科学基金项目，选择陕北黄土高原这一特殊区域，主要应用土地科学、生态学及现代地理学理论和方法，以土地利用调查资料、社会经济统计资料、历史文献资料等为基础，运用数理统计、回归分析、典型相关分析和GIS技术等模型方法，对该区土地利用现状、土地利用变化特点及过程、驱动力及驱动机制、土地利用变化与社会经济发展的耦合关系以及土地利用变化的经济、社会和生态综合效应进行了分析研究，并针对本区目前存在的主要问题提出了土地利用与社会经济持续、协调发展的调控对策。本研究不仅对深化人地关系理论与方法有重要的科学意义，同时对区域可持续发展有重要实践应用价值。 通过分析研究，得出如下主要结论： 1、本区土地利用主要以农用地为主，占94％，建设用地和未利用地比重低。农用地又以林地、牧草地和耕地为主，占94.5％。 2、1988—2004年陕北土地利用变化幅度大、速度快。表现为：(1)农用地、未利用地面积减少，建设用地增加。其中耕地持续下降，年均减幅2.28％，耕地相对变化率表现出“由慢到快再到慢，北部和最南部变化小、中部变化大”的时空变化特征：林地、园地持续上升，园地年均增幅24.6％；交通用地、居民点及工矿用地也持续上升，建设用地年均增长35.62％，未利用地年均减幅0.62％。(2)同期农用地比重下降2.4％，其中耕地比重降幅最大，达10.27％，林地升幅最大，达7.09％，园地比重上升3.2％，牧草地基本没变。建设用地比重上升2.12％。(3)应用自组织特征映射网络(SOM)模型综合测度陕北土地利用变化的空间特征，结果表明具有明显的区域分异。 3、通过定性和定量分析表明陕北土地利用变化驱动力有自然因素、人口增长、经济发展及其农业结构调整政策、城镇化、生态建设工程(政策)、不合理的生产活动等。 4、陕北土地利用变化与社会经济发展之间具有较强的耦合关系。(1)陕北土地利用变化与产业经济结构演进密切关联。随着产业经济类型及趋势由传统农业向综合农业、商品农业、能源重化工和高精化工等经济类型地演进，一方面，区域土地资源配置的主导机制由政府和集体计划配置模式转向以经济利益机制为主导及政府农业政策、生态环境政策调控为辅的配置模式，再将转为生态利益机制主导的配置模式：另一方面，土地利用集约程度、单位面积产出不断提高，土地利用类型不断分化、结构不断变化，土地利用特征的区域分异日趋明显。(2)通过数值拟合表明，主要土地利用类型变化与一些社会经济发展指标之间具有明确的函数耦合规律，但粮食总产量与耕地面积、畜牧业产出与草地面积之间以及乡村劳动力比重与园地比重、农用地比重、耕地比重之间则不存在确切的函数关系。(3)土地利用结构变化与三次产业结构演变之间相关性达0.976，林地和建设用地比重的变化会影响第二产业在三次产业结构中的比重，从而影响三次产业结构。林地和园地、耕地比重变化直接影响种植业在农业结构中的比重，从而影响农业结构，相关性分别达0.918和0.788。 5、通过构建陕北土地利用变化综合效应测评指标体系进行测评，结果表明：(1)1988—2004年社会经济发展较快，产业结构进一步优化。产业结构高级化指数、农业部门多样化指数、产业高级化程度分别提升24％、13.4％和24.9％。耕地警戒度在中南部提高、北部降低，粮食自给率提高43.9％。(2)陕北各区县经济发展实力、产业高级化程度和居民生活水平大幅提高，土地利用的经济效益提升了78.5％；农业持续能力、就业结构及社会服务能力明显提高，土地利用的社会效益提高17.5％；林地、草地和园地覆盖率提高10.24％，生态性土地指数、生态环境质量指数分别上升16.8％、6.65％，土地利用的生态效益提高9.20％。(3)土地利用变化的综合效应整体提高33.4％，1988—1996年、1996—2004年综合效应指数分别提高10.6％和20.9％，表明陕北土地利用变化正日趋合理化、科学化，但在不同的区县具有较大差异。 本文在研究中以综合的视角系统地分析了陕北土地利用变化与社会经济发展之间的规律，提出了陕北产业经济演进过程及趋势序列，并分析了其与土地利用变化之间的关联关系，定量分析了主要土地利用类型变化与社会经济发展之间的耦合关系，提出了陕北土地利用变化的生态、经济和社会三效应综合评价的指标体系；从生态、社会、经济三个方面测评了土地利用变化的综合效应；在方法上利用SOM模型研究土地利用变化的空间特征。 本项研究对深刻了解本区人地相互作用机制、作用过程以及科学调控区域人地关系具有重要意义，可以为区域可持续发展和土地规划、管理提供理论依据，对本区生态环境建设、产业结构调整、城镇化及区域经济政策的制定和实施提供决策依据，为其它类似区域提供借鉴。