JournalofInnerMongoliaNormalUniversity(Philosophy&SocialScience)Sep.2010
Vol.39No.5
农牧交错带牧区土地利用方式变化
过程及其社会发展驱动机制研究
———以四子王旗为例
张 富,海春兴
(内蒙古师范大学地理科学学院,内蒙古呼和浩特010022)
[摘 要] 一个区域的土地利用与土地覆被变化不但受制于自然因素,而且社会因素对其也产生重大影响。近十年来四子王旗6.9%的土地利用方式发生了变化。旱地、天然草地和未成林造林地三者变化面积占四子王旗土地变化面积的96.67%。对1997-2002年的土地变化流向进行了分析,旱地和天然草地主要流向了未成林造林地。研究结果表明:经济因素、农牧业发展因素和政策因素是四子王旗土地利用方式变化的主要驱动因素。
[关键词] 四子王旗;土地利用方式;主成分分析;逐步回归模型;驱动力
[中图分类号]:I207 [文献标识码]:A [文章编号]:1001--7623(2010)05--0131--08
一、引 言
土地利用变化是在各种驱动力作用下,土地利用目的与利用方式改变的体现,加强土地利用变化驱动力研究是认识土地利用变化原因的重要途径之一[1-2]。内蒙古农牧交错带牧区风蚀灾害严重,生态环境脆弱,因此,研究该地区土地利用变化态势及驱动力对于区域土地利用管理和生态环境建设具有现实意义。
土地利用动态变化是一个复杂的体系,其变化原因既有自然因素,又有社会经济因素
[3]
土地利用变化的主要原因是人们砍伐大量树木用来烧炭、耕作方式的变化和政府的有关政策不能有效实施
[7]
。李磊、张平宇等运用ARCVIEW和ARC/
INFO软件研究了辽宁省南部的土地利用和土地覆盖变化,认为工业化和城市化是农村耕地变化的主要原因
[8]
。韩树声等对王东沟流域1994年和2002
年的土地利用现状进行了分析,认为自然因素、比较经济效益和宏观政策是该区土地利用变化的主要驱动力[9]。王静爱等在多时相遥感数据和实际调查数据的支持下,采用典型样带和样点相结合的研究方法,对北京西部城乡过渡区的土地利用、覆盖变化驱动力进行了研究。结果表明,研究区的土地利用、覆盖变化受到了不同层次、多种驱动力的综合作用,人类活动从整体上改变着城乡过渡区的景观特征,政策体制转变下的经济高速增长和快速的城市化过程是北京城乡过渡区土地利用、覆盖变化的根本原因[10]。朱会义等认为1985-1995年,环渤海地区占总面积30%的土地利用方式发生了变化,耕地变化是其核心类型。确认土地管理政策、人均居住用地的增长、农业生产结构调整以及城市扩张是该区土地利用变化的主要驱动因素
[11]
。葛全胜
对中国1900-1980年的耕地和林地进行了研究,认为土地利用变化的主要原因是人口的增加、自然灾害和政府的一些相关政策[4]。刘雪华等利用1987-1989年、1999-2000年的遥感影像,结合自然和社会经济数据,研究了中国耕地的变化及其影响因素[5]。AliIhsanKadioullari利用1987-2000年的陆地卫星影像运用GIS技术对土耳其Gǜmǜhane地区的各种景观进行了分析,认为人口移动是引起景观变化的主要原因
[6]
。E.J.Luoga等对坦桑尼亚
的土地利用和土地覆盖变化进行了研究,认为导致
[收稿日期]2009-05-22
。李志等利用
[基金项目]国家社会科学基金项目(06BJL045)内蒙古师范大学研究生科研创新基金项目(YJS07012)共同资助。[作者简介]张 富(1980-),男,内蒙古师范大学地理科学学院硕士研究生;海春兴(1963-),男,回族,内蒙古师范大学
地理科学学院教授,博士。
·131·
张 富,海春兴/农牧交错带牧区土地利用方式变化过程及其社会发展驱动机制研究
1986、1994和2004年的土地利用数据,研究了王东沟流域18年间的土地利用变化规律,探究土地利用变化的驱动力,认为社会经济驱动、人为积极治理和政策导向是王东沟流域土地利用变化的主要驱动力
[12]
而言,主要影响因素有人口、政策和社会发展因素等。
笔者以位于内蒙古农牧交错带中部的四子王旗为研究区域,运用数学模型定量分析引起研究区土地利用变化的主要驱动力因素,我们认为在经济相对落后的牧区研究土地利用变化过程和社会发展之间的关系能够为农牧交错带内牧区土地资源利用方式的合理化及土地资源的可持续利用提供一定的科学依据。
。甄霖等对泾河流域土地利用变化驱动力及
其土地利用政策的影响进行了深入的探讨。结果表明,农业政策、市场需求、个人意愿以及环境保护是引起土地利用变化的最重要的驱动力[1]。魏晶等从政策、流域综合治理、经济发展和技术进步、农民认知态度等四方面对影响大凌河流域土地利用变化的驱动力进行了分析[13]。王金亮等分析了三江并流区怒江州六个社区的土地利用变化及其驱动力。结果表明,人口增加、技术进步、政策变动、认知水平提高、市场经济发展等因素相互作用是社区土地利用变化主要驱动力
[14]
二、研究方法
本次研究采用野外调研走访的方法,实地对土地利用方式及结构进行观察。在四子王旗国土资源局、统计局查阅了1997-2006年土地利用变更调查数据和社会经济数据。运用主成分分析和逐步回归模型分析了土地利用方式变化的主要原因。
。章予舒等以安西县为例,对
疏勒河流域土地变化驱动力进行了分析研究,指出自然因素是制约土地利用水平和结构的基本要素,而人为因素对现代土地利用变化的驱动作用更为显著
[15、16]
三、研究结果
土地变化过程分析。由表1可以得出四子王旗近十年来主要土地变化过程,耕地和牧草地在减少,林地和居民点及独立工矿用地在增加,其它类型用地变化面积不大。
。综合学者们的研究成果,不同地区土地利
用方式的变化过程不同。中国大部分地区耕地在减少,城镇居住用地和工矿用地在增加,导致这种变化的原因既有自然因素,也有人文因素。就人文因素
表1 1997-2006年四子王旗土地利用方式比例变化(%)
年份1997199819992000200120022003200420052006
耕地6.91766.84576.57786.22405.79935.40475.01644.77514.56854.5681
园地0.01240.01240.01240.01240.01240.01240.01240.01240.01240.0124
林地2.33332.42572.69362.84423.26883.89994.74985.21315.49885.5514
牧草地84.602784.581584.581384.782684.782884.545984.084483.862783.756183.7023
其 它
农用地0.49510.49500.49500.49500.49500.49500.49500.49500.49500.4950
居民点及独
立工矿用地2.73712.73792.73812.74042.74062.74112.74112.74072.75482.7563
交通运
输用地0.09080.09080.09080.09080.09080.09080.09080.09080.09080.0908
水利设
施用地0.01040.01040.01040.01040.01040.01040.01040.01040.01040.0104
未利用
土 地1.99981.99981.99981.99961.99911.99911.99911.99912.01252.0125
其它土地0.80070.80070.80070.80070.80070.80070.80070.80070.80070.8007
表2列出了四子王旗近十年来变化比较明显的土地类型。由此可以看出变化比较稳定的有旱地、未成林造林地和天然草地。旱地和天然草地在减少,未成林造林地显著增加,旱地减少的速度要大于天然草地。表3列出了1997-2002年土地利用方式之间的转换特征,其中旱地减少的主要走向是未·132·成林造林地、人工草地和天然草地,天然草地减少的主要去向未成林造林地,三者的变化量占总变化量的99.9%。由表1、2、3结合以上的分析可以得出:旱地、天然草地和未成林造林地三者之间的变化是四子王旗土地利用变化的核心内容,也是分析四子王旗土地利用方式变化驱动力的关键。
张 富,海春兴/农牧交错带牧区土地利用方式变化过程及其社会发展驱动机制研究
表2 1997-2006年四子王旗主要土地利用方式比例变化(%)
年份1998-19971999-19982000-19992001-20002002-20012003-20022004-20032005-20042006-2005
平均
旱地-1.0765-4.0521-5.5796-7.0912-7.0924-7.5132-5.0470-4.5689-0.0086-4.6699
未成林造林地5.749915.75487.652520.044124.815526.774411.51456.36501.173013.3160
天然草地-0.0252-0.0003-0.0008-0.0003-0.2814-0.5497-0.2655-0.0956-0.0645-0.1426
人工草地
0069.77170.0932000-3.5441-0.00857.3680
建制镇0.285505.679700.98090003.19471.1268
农村居民点0.08140.05430.07340.05150.010600-0.11890.00330.0173
独立工
矿用地1.07180-0.8285
0001.871245.85610.59045.3957
荒草地00-1.0651
000050.3606
05.4773
盐碱地0000.012300-0.01231.883500.2093
表3 四子王旗1997-2002年土地利用方式变化(hm2)
土地利用方式变化 旱地-未成林造林地旱地-天然草地旱地-人工草地
天然草地-未成林造林地天然草地-建制镇天然草地-村庄
天然草地-独立工矿用地坑塘水面-未成林造林地盐田-人工草地荒草地-人工草地裸土地-人工草地
490.002.598.206.402.50
5.006.67
11.00
5.47
51.917.39
5.24
1997-19981727.50
1998-19996432.60
1999-20003616.7643.804837.94
5679.82
9.451.02
2000-200110198.19
2001-2002142150.10
1997-2002164125.15
43.804837.946169.8263.9527.326.402.505.006.6711.00
四、土地利用变化驱动力分析
影响土地利用、土地覆盖变化的原因错综复杂,
本次研究主要从社会发展各个方面考虑,选择影响土地利用方式变化的因素见表4。
表4 四子王旗土地利用方式变化驱动因素指标体系
驱动因素
变量
总人口(万人)农区人口(万人)
牧区人口(万人)人口密度(人/km2)农区人口/总人口(%)牧区人口/总人口(%)乡村户数(万户)农区人口/耕地(人/km2)牧区人口/牧草地(人/km2)
普通中学在校学生数/总人口(%)
劳动力因素
乡村从业人数(万人)
乡村从业人数/农区人口(%)
变量指标
人口数量和结构
人口因素
·133·
张 富,海春兴/农牧交错带牧区土地利用方式变化过程及其社会发展驱动机制研究
续表4 四子王旗土地利用方式变化驱动因素指标体系
驱动因素
变量
变量指标
国内生产总值(万元)农业总产值(万元)工业总产值(万元)轻工业产值(万元)重工业产值(万元)第一产业产值(万元)第二产业产值(万元)第三产业产值(万元)固定资产投资总额(万元)人均生产总值(元/人)经济密度(元/km2)社会商品零售总额(万元)职工年平均工资(元)
城镇居民人均可支配收入(元)农牧民人均纯收入(元)
经济因素
农民人均纯收入(元)牧民人均纯收入(元)
城乡居民储蓄存款余额(万元)全旗财政收入(万元)全旗财政支出(万元)全旗城乡储蓄存款(万元)
农业总产值/(农区人口+牧区人口)(元/人)工业总产值/总人口(元/人)重工业总产值/总人口(元/人)第一产业产值/国内生产总值(%)
经济结构
第二产业产值/国内生产总值(%)第三产业产值/国内生产总值(%)轻工业总产值/工业总产值(%)重工业总产值/工业总产值(%)客运量(万人)
交通水平
旅客周转量(万人·km)货运量(万t)货物周转量(万t·km)
农牧业种植 面积和结构 粮食因素
农牧业发展因素
农作物总播种面积(万hm2)
油料播种面积/农作物总播种面积(%)蔬菜播种面积/农作物播种面积(%)粮食作物总产量(t)人均粮食产量(斤/人)家畜总头数(万头/只)大小畜合计(万头/只)大牲畜数量(万头/只)
畜牧业发展因素
小牲畜数量(万头/只)绵羊数量(万只)山羊数量(万只)
家畜总头数/(耕地+牧草地)(头只/km2)
经济发展因素
·134·张 富,海春兴/农牧交错带牧区土地利用方式变化过程及其社会发展驱动机制研究
选择SPSS统计软件对样本进行分析计算,得出特征值、主成分贡献率、累计贡献率和主成分载荷矩阵(表5、表6)。由表5可知,第一、第二、第三主成分累计贡献率达85.41%,完全符合主成分分析要求。表6是经过方差最大正交旋转(Varimax)之后的主成分载荷矩阵。旋转的目的是为了获得简明的结构,这样更有助于对因子的筛选。主成分载荷矩阵是主成分与变量之间的相关系数。根据主成分筛选信息的原则,在第一主成分中选择相关系数大于0.9的因子作为逐步回归分析的自变量(X),在第二、三主成分中选择相关系数大于0.8的因子作为逐步回归分析的自变量(X)。在各种土地利用方式中选择变化量大和变化相对稳定的用地类型作为因变量(Y)进行逐步回归分析。
变量信息见表7,分析结果如下:
Y1=-0.78X34-298582X7-16620.5X1+875248.7
R2=0.998,通过了1%的显著性检验
Y2=3.32X34-1.55X20-3108.576R2=0.988,通过了1%的显著性检验Y3=-0.309X14+7455.987X8+2039848R=0.978,通过了1%的显著性检验Y4=3423.774X4-31907.1R2=0.988,通过了1%的显著性检验Y5=-151.178X3+0.917X6+2147.024R2=0.99,通过了1%的显著性检验Y6=95.923X2+0.412X9+9774.16
2
R2=0.884,通过了1%的显著性检验Y7=0.112X32+342.39
R=0.794,通过了1%的显著性检验
由逐步回归分析结果可以看出,X34(全旗城乡储蓄存款)、X7(牧区人口/草地)、X1(总人口)是Y1(旱地)减少的主要原因;X34(全旗城乡储蓄存款)、X20(第三产业产值)是Y2(未成林造林地)增加的主要原因;X14(国内生产总值)、X8(蔬菜播种面积/农作物播种面积)是Y3(天然草地)减少的主要原因;X4(牧区人口/总人口)是Y4(人工草地)变化的主要原因;X3(人口密度)、X6(农区人口/耕地)是Y5(建制镇)扩展的主要原因;X2(牧区人口)、X9(家畜总头数)是Y6(农村居民点)变化的主要原因;X32(牧民人均纯收入)是Y7(独立工矿用地)变化的主要原因。
由上述逐步回归模型分析结果可以看出社会经济发展影响四子王旗的土地利用方式变化程度,而政策因素控制着其变化的方向。四子王旗是国家级贫困旗县,其位于北京上风向。从1994年至今国家在四子王旗陆续实施了“两带双百万工程”、“三线工程”、“跨旗县生态工程”、“京津地区周边防沙治沙工程”、“退耕还林还草工程”等。这些生态工程的实施使旱地、天然草地减少,未成林造林地和人工草地增加的主导因素。
由以上分析可知,导致四子王旗土地利用方式变化的主要原因为经济、农牧业发展和政策因素。
2
表5 部分特征值及主成分贡献率
主成分123456789
特征值36.067.914.712.792.281.860.860.460.07
表6 主成分载荷矩阵
主成分
总人口(万人)农区人口(万人)牧区人口(万人)
1-0.240.290.39
2-0.95-0.630.88
3-0.10-0.110.10
4-0.03-0.670.17
50.020.030.13
60.09-0.110.05
贡献率(%)63.2713.888.264.894.003.261.510.810.12
累计贡献率(%)
63.2777.1585.4190.3094.3097.5699.0799.88100
·135·
张 富,海春兴/农牧交错带牧区土地利用方式变化过程及其社会发展驱动机制研究
续表6 主成分载荷矩阵
主成分
人口密度(人/km2)农区人口/总人口(%)牧区人口/总人口(%)乡村从业人数(万人)乡村从业人数/农区人口(%)乡村户数(万户)农区人口/耕地(人/km2)牧区人口/牧草地(人/km2)农作物总播种面积(hm2)
油料播种面积/农作物总播种面积(%)蔬菜播种面积/农作物播种面积(%)粮食作物总产量(t)人均粮食产量(斤/人)家畜总头数(万头/只)
家畜总头数/耕地+牧草地(头只/km2)大小畜合计(万头/只)大牲畜数量(万头/只)小牲畜数量(万头/只)绵羊数量(万只)山羊数量(万只)
固定资产投资总额(万元)国内生产总值(万元)人均生产总值(元/人)经济密度(元/km2)农业总产值(万元)工业总产值(万元)轻工业产值(万元)重工业产值(万元)第一产业产值(万元)第二产业产值(万元)第三产业产值(万元)
农业总产值/(农区人口+牧区人口)元/人工业总产值/总人口(元/人)轻工业总产值/工业总产值(%)重工业总产值/工业总产值(%)轻工业总产值/总人口(元/人)重工业总产值/总人口(元/人)第一产业产值/国内生产总值(%)第二产业产值/国内生产总值(%)第三产业产值/国内生产总值(%)社会商品零售总额(万元)职工年平均工资(元)
1-0.240.380.350.690.290.060.970.47-0.310.390.910.080.09-0.49-0.32-0.21-0.350.25-0.250.320.970.930.920.930.830.930.420.970.740.960.950.720.92-0.930.930.410.97-0.900.940.780.960.94
2-0.95-0.480.910.230.52-0.850.140.83-0.480.010.310.160.19-0.100.000.01-0.62-0.29-0.030.270.140.250.260.250.310.320.68-0.010.320.170.240.400.350.11-0.110.71-0.01-0.360.280.460.170.29
3-0.100.100.10-0.21-0.040.140.120.140.090.360.040.150.15-0.84-0.92-0.94-0.09-0.15-0.880.430.180.200.200.200.28-0.020.230.130.290.170.120.30-0.01-0.250.25-0.210.130.020.10-0.200.180.16
4-0.03-0.740.130.580.78-0.22-0.120.20-0.190.39-0.250.020.02-0.040.040.03-0.190.09-0.250.650.030.170.180.170.260.050.38-0.190.340.090.100.430.050.15-0.150.36-0.18-0.060.080.020.100.04
50.020.030.09-0.01-0.05-0.200.100.140.720.090.000.970.96-0.13-0.12-0.13-0.32-0.07-0.060.02-0.010.060.060.060.23-0.06-0.120.000.34-0.03-0.080.21-0.06-0.060.06-0.120.000.20-0.11-0.33-0.020.06
60.09-0.140.01-0.22-0.070.350.080.07-0.23-0.740.100.020.020.000.050.04-0.570.890.17-0.130.020.050.040.050.06-0.040.03-0.070.090.030.010.09-0.040.02-0.020.02-0.07-0.070.12-0.010.030.07
·136·张 富,海春兴/农牧交错带牧区土地利用方式变化过程及其社会发展驱动机制研究
续表6 主成分载荷矩阵
主成分
城镇居民人均可支配收入(元)农牧民人均纯收入(元)农民人均纯收入(元)牧民人均纯收入(元)全旗财政收入(万元)全旗财政支出(万元)全旗城乡储蓄存款(万元)普通中学在校学生数/总人口(%)客运量(万人)旅客周转量(万人/km)货运量(万t)货物周转量(万t/km)
10.950.930.940.930.950.840.910.800.940.850.870.84
20.230.000.010.090.120.310.280.410.160.360.270.43
30.130.130.150.110.050.220.160.190.180.210.160.15
40.140.220.200.25-0.090.240.200.270.150.240.170.14
5-0.010.010.04-0.080.070.14-0.010.030.100.100.100.11
60.01-0.27-0.23-0.21-0.210.200.140.230.130.180.320.23
表7 逐步回归分析变量
变量X1X2X3X4X5X6X7X8X9X10X11X12X13X14X15X16X17X18X19X20X21
变量所代表信息
总人口(万人)牧区人口(万人)人口密度(人/km2)牧区人口/总人口(%)乡村户数(万户)
农区人口/耕地(人/km2)牧区人口/牧草地(人/km2)蔬菜播种面积/农作物播种面积(%)家畜总头数(万头/只)
家畜总头数/(耕地+牧草地)(头只/km2)大小畜合计(万头/只)绵羊数量(万只)
固定资产投资总额(万元)国内生产总值(万元)人均生产总值(元/人)经济密度(元/km2)工业总产值(万元)重工业产值(万元)第二产业产值(万元)第三产业产值(万元)工业总产值/总人口(元/人)
变量X22X23X24X25X26X27X28X29X30X31X32X33X34X35Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7
变量所代表信息
轻工业总产值/工业总产值(%)重工业总产值/工业总产值(%)重工业总产值/总人口(元/人)第一产业/国内生产总值(%)第二产业/国内生产总值(%)社会商品零售总额(万元)职工年平均工资(元)
城镇居民人均可支配收入(元)农牧民人均纯收入(元)农民人均纯收入(元)牧民人均纯收入(元)全旗财政收入(万元)全旗城乡储蓄存款(万元)客运量(万人)旱地面积(km2)
未成林造林地面积(km2)天然草地面积(km2)人工草地面积(km2)建制镇面积(km2)农村居民点面积(km2)独立工矿用地面积(km2)
五、研究结论
1997-2006年耕地和草地在减少,林地和居民点及独立工矿用地在增加,其它类型用地变化面积不大。其中旱地、天然草地和未成林造林地三者变化面积占四子王旗土地变化面积的96.67%,主要
是旱地和天然草地在减少,未成林造林地在显著增加。1997-2006年耕地减少了56425hm,占
1997年耕地面积的34%。天然草地减少了25835hm2,占土地变化面积的15.65%,未成林造林地增加了77287hm,占土地变化面积的46.82%。旱地变化主要流向了未成林造林地、天然
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张 富,海春兴/农牧交错带牧区土地利用方式变化过程及其社会发展驱动机制研究
草地和人工草地三种类型。社会经济发展影响四子王旗土地利用方式变化的程度,政策因素控制着其变化的方向。因此,导致四子王旗土地利用方式变化的主要因素为经济、农牧业发展和政策因素。
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———ACaseofSiziwangBanner
ZHANGFu,HAIChunxing
(CollegeofGeographicalScience,InnerMongoliaNormalUniversity,Hohhot,InnerMongolia,China010022)
Abstract:Aregionallanduseandlandcoverchangeisnotonlyconstrainedbynaturalfactors,butal-sosocialfactorsalsohavesignificantimpactontheir.Overthepastdecade,thelandusepatternsof6.9%havechangedinSiziwangbanner.Dryland,naturalgrasslandandimmatureforestofchangeareaaccountfor96.67%oflandchangeareainSiziwangbanner.Theanalysisoflandchangedirectionflowfrom1997to2002,drylandandnaturalgrasslandmainlyflowtotheimmatureforestlands.Theresultsshowthateco-nomicfactors,agricultureandanimalhusbandrydevelopmentfactorsandpolicyfactorsarethemaindriv-ingfactorsoflandusepatternchangesinSiziwangbanner.
Keywords:Siziwangbanner;landusepattern;principalcomponentanalysis;stepwiseregressionmodel;drivingforce
张晋海】【责任编辑
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