土地利用變化研究進展述評及展望

摘要:通過近年來對土地利用變化理論、模型方法和驅(qū)動機制等方面的研究成果，總結(jié)出土地利用變化自身理論建設(shè)滯后，驅(qū)動力傳導(dǎo)機制研究不足，微觀行為影響因素關(guān)注不足等現(xiàn)存問題，而土地利用變化自身理論建設(shè)是未來的研究方向，結(jié)合高新仿真技術(shù)模擬將是研究重點，關(guān)注人類微觀行為作用機制是研究的重要著眼點。

關(guān)鍵詞:土地利用變化;理論建設(shè);傳導(dǎo)機制;微觀行為;述評

中圖分類號:F301.2 文獻標志碼:A文章編號:1673-291X(2010)26-0051-03

引言

土地作為人類一切活動的空間載體，人地關(guān)系的研究是我們始終面對的一個恒久課題。尤其是20世紀以來，人口持續(xù)增長，人地關(guān)系問題越加突出，人類對土地資源的開發(fā)利用研究亦日益活躍。20世紀90年代中期以后，在國際地圈生物圈計劃(IGBP)和國際全球變化的人文因素計劃(IHDP)的大力推動下，土地利用/土地覆被變化研究迅速成為全球環(huán)境變化研究的重點領(lǐng)域。與此同時，土地科學領(lǐng)域呈現(xiàn)出以土地利用/土地覆被變化研究為中心，結(jié)合土地質(zhì)量指標體系、土地資源系統(tǒng)評價以及持續(xù)土地利用研究的系統(tǒng)和綜合發(fā)展趨勢，這些方向也都因此成為在國內(nèi)外富有生命點的前沿研究領(lǐng)域。文章通過文獻歸納，總結(jié)了近年來國內(nèi)外圍繞這些中心所做的研究，綜述這一領(lǐng)域的研究進展，以期獲得有益的研究經(jīng)驗借鑒。

一、文獻述評

(一)土地利用變化的理論研究

土地利用/土地覆被變化作為土地科學領(lǐng)域的前沿課題，卻因課題本身更加側(cè)重操作性和實踐性，土地利用/土地覆被變化理論建設(shè)起步較晚，目前理論成果并不多見。關(guān)于土地利用變化的理論解釋更多借助其他理論的建設(shè)，尤其是土地利用理論的建設(shè)(蔡運龍，2001)。土地利用變化理論主要借助經(jīng)濟地理學理論、可持續(xù)發(fā)展理論和人地關(guān)系理論建立。

1.基于經(jīng)濟地理學的土地利用變化理論

土地利用變化理論最早可追溯到屠能的農(nóng)業(yè)地租理論，屠能(1827)最早解釋土地利用結(jié)構(gòu)形成機制的理論，其農(nóng)業(yè)地租理論的最大貢獻在于把區(qū)位引進土地利用配置研究中，并初步闡釋了位置級差地租的概念，其實踐意義在于揭示了土地利用結(jié)構(gòu)形成的機制。阿隆索競租模型應(yīng)用和改善了屠能的思想，建立了土地利用與土地價格(地租)簡單一致性模型，對土地利用變化進行了解釋(Alonso W.，1960)。但是，該理論沒有考慮諸如城市的多中心性、外部性(如交通擁塞)、規(guī)模報酬遞增、市場機制不完全、技術(shù)進步等許多相互關(guān)聯(lián)的因素，因而限制了它對土地利用變化的解釋力度。哈羅德-多瑪模型、要素-出口模型、新古典主義的多區(qū)域增長分析等(Hoover，et al.，1984)一定程度上解釋了土地利用變化，但是，這些模型最大的缺陷在于忽略了空間因素，而不能被直接用來分析特定區(qū)域的土地利用變化。勞利模型(Lowry，1964)在城市土地利用布局中得到了廣泛應(yīng)用，尤其是被威爾遜引進熵最大化原理重新表述后(Wilson， A.G，1967)，對城市土地利用變化起到了有力的解釋。20世紀80年代，物理學中的分形理論也被應(yīng)用到土地利用變化的分析中。劉純平等(2003)指出，不同時間土地利用類型分維值的大小和變化趨勢分別揭示出土地利用變化的穩(wěn)定性和形狀的復(fù)雜性以及土地利用類型的變化趨勢。

2.基于可持續(xù)發(fā)展理論的土地利用變化理論

20世紀90年代初，可持續(xù)發(fā)展受到了廣泛關(guān)注，可持續(xù)發(fā)展理論同樣被用于土地利用變化的解釋。可持續(xù)發(fā)展理論為人口、財富、技術(shù)及資源利用的變化導(dǎo)致的土地利用變化提供了很好的指導(dǎo)。Manning.E.(1998)提出了一種詳細的可持續(xù)發(fā)展分析框架，考慮了土地利用變化的生物物理及社會經(jīng)濟因素間的相互作用。

3. 基于人地關(guān)系理論的土地利用變化理論

Scar， R. and I. Baternan(2000)將行為地理學理論與土地利用變化結(jié)合，他們通過考察人的決策行為及認知行為與土地利用的關(guān)系，探討了土地利用變化趨勢，其理論更多結(jié)合了阿隆索競租模型解釋土地利用變化。該理論較少考慮土地利用的空間結(jié)構(gòu)模式，并且過于注重個人行為的影響力，而忽略了社會結(jié)構(gòu)的制約作用。李秀彬(2002)提出了一個“土地利用-環(huán)境效應(yīng)-制度響應(yīng)”反饋環(huán)的土地利用變化機制，從社會群體行為角度解釋了土地利用變化。

(二)土地利用變化模型方法

王秀蘭和包玉海(1999)把土地利用變化研究中的模型概括為:系統(tǒng)診斷模型，深入了解土地利用變化機制的主要手段;土地利用動態(tài)變化模型，主要是研究土地利用變化過程、土地利用變化程度及未來發(fā)展變化趨勢的主要手段;土地利用變化綜合評價模型，主要是綜合評價土地利用變化各種影響效應(yīng)的主要手段。Lambin(2000)把的土地利用/覆蓋模型分為5種類型:(1)基于行為者的土地利用/覆蓋變化模型;(2)經(jīng)驗統(tǒng)計模型;(3)最優(yōu)化模型;(4)混合/綜合模型;(5)動力模擬模型。隨著計算機仿真技術(shù)的發(fā)展，黎夏和葉嘉安(2005)等學者將元胞自動機(CA)引入到土地利用變化模擬模型中，使土地利用變化的模擬更加科學。

(三)土地利用變化驅(qū)動力因素辨識與驅(qū)動機制研究

土地利用變化的驅(qū)動因素及其機制研究是其他土地利用研究的基礎(chǔ)和支撐，是目前和今后研究的重點和熱點。現(xiàn)有研究在取得豐碩成果的同時，觀點各異，方法多樣。

1.土地利用變化驅(qū)動力因素辨識

眾多學者指出多種多樣的影響因素。對土地利用變化原因的解釋，更多的從自然、覆被等因素偏向了人文因素。有大量文獻認為，人口增長、城鎮(zhèn)化、工業(yè)化生活與消費方式的變化、外資投資、農(nóng)業(yè)技術(shù)進步、第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展等地方因素，以及政治經(jīng)濟制度的演化、協(xié)調(diào)發(fā)展理念作用、糧食安全、最優(yōu)經(jīng)濟福利等宏觀性驅(qū)動因素，與區(qū)域土地利用變化有著密切關(guān)聯(lián)(Gerhard K Heilig，1997;史培軍等，2000;李平等，2001;樊杰等，2003;張文忠等，2003;甘紅等，2004;王玉華等，2004;劉彥隨等，2005)。談明洪等(2004)對我國145個大中城市建設(shè)用地擴張及對耕地占用研究，認為城市在職職工的工資總額增長對中國城市建設(shè)用地擴張區(qū)域差異的解釋力最強。朱莉芬等(2007)研究了城鎮(zhèn)化對耕地變化影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，城鎮(zhèn)化對耕地變化有一定影響，但并不是主要因素，而不同的城鎮(zhèn)化模式對耕地變化影響不同，在影響耕地變化的因素中，經(jīng)濟增長(GDP)因素，主要是第二和第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對耕地變化起決定作用，解釋了耕地減少的絕大部分，其中，第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展作用更為根本。政策因子的影響在國內(nèi)外受到了關(guān)注。王玉華(2004)認為，政策因素是區(qū)域土地利用轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)和保障。黃季焜等(2007)的研究證明政策對建設(shè)用地擴張有一定影響，不同地區(qū)影響存在差異。Hodge(1991)指出通過政策提出誘因的方式比用法令限制的方式更能達成調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的功效而影響土地利用結(jié)構(gòu)。政策的制定可以經(jīng)制約土地經(jīng)營者的土地利用決策權(quán)，Morita(1997)的研究也支持這一論點。李秀彬(1996)指出，影響土地利用變化的社會經(jīng)濟因素可分為直接因素和間接因素。直接因素包括:對土地產(chǎn)品的需求、對土地的投入、城市化程度、土地利用的集約化程度、土地權(quán)屬、土地利用政策以及對土地資源保護的態(tài)度;間接因素包括6個方面:人口變化、技術(shù)發(fā)展、經(jīng)濟增長、政經(jīng)政策、富裕程度和價值取向。間接因素通過直接因素作用于土地利用。同時指出，影響土地利用的直接和間接的社會經(jīng)濟因素多種多樣，與土地利用間的相互關(guān)系亦非簡單的線性關(guān)系，而且具有很大的區(qū)域差異。

2.土地利用變化驅(qū)動力因素辨識

盡管眾多的研究提出了各種各樣的驅(qū)動因素，但是對各種因素與土地利用變化的關(guān)系分析，一般是用一種現(xiàn)象解釋另一種現(xiàn)象，而缺乏建立在決策主題行為基礎(chǔ)上的具體深入分析，而對各種因素與土地利用變化之間的動力傳導(dǎo)機制研究卻恰恰是土地利用變化研究的核心所在。曲福田等(2001)的研究較為接近問題本質(zhì):農(nóng)地過度非農(nóng)化，除了行政、法律等方面的原因外，在由計劃經(jīng)濟體制向市場經(jīng)濟體制轉(zhuǎn)變過程中的土地產(chǎn)權(quán)制度、土地價格、市場機制、土地管理制度及土地收益分配關(guān)系直接決定著農(nóng)地非農(nóng)化運行機制。擺萬奇(2000)利用系統(tǒng)動力學模型，探討了深圳市土地利用變化驅(qū)動因素的內(nèi)部動力傳導(dǎo)機制:工業(yè)投資在增加工業(yè)用地的同時，增加就業(yè)機會，人口遷入，吸引第三產(chǎn)業(yè)投資，從而導(dǎo)致城鎮(zhèn)建設(shè)用地不斷擴大，耕地減少，由于該動力傳導(dǎo)機制與產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑十分吻合，因此具有了較強的說服力。

二、結(jié)論及展望

通過對歸納既有文獻成果，本文得到幾點結(jié)論:(1)由于LUCC長期來更加強調(diào)實踐性和操作性，因此，研究的技術(shù)手段和經(jīng)驗?zāi)Ｐ桶l(fā)展迅速，而缺乏理論建設(shè)。目前對土地利用變化理論解釋更多借助其他理論，如經(jīng)濟地理理論、人地關(guān)系理論等，而自身的理論建設(shè)發(fā)展滯后;(2)土地利用變化驅(qū)動力因素觀點各種各樣，目前對這些因素的定性辨識大多停留在宏觀的、表面的層次上，大部分研究只是直接將土地利用變化與相關(guān)因素做了簡單聯(lián)系分析，而對驅(qū)動力因素作用機制和中間傳導(dǎo)環(huán)節(jié)缺乏清楚的交代和深入的分析;(3)更多研究從宏觀方面討論土地利用變化，而土地利用變化主要是人類生產(chǎn)生活行為的結(jié)果所致，人們更多的關(guān)注生產(chǎn)生活效益，人類的主體決策行為對土地利用變化有著重要影響，微觀行為對土地利用變化的影響和作用機制有待進一步研究。

研究展望:(1)充分吸收經(jīng)濟地理理論、城市區(qū)域發(fā)展理論及人地關(guān)系理論發(fā)展成果，研究建立土地利用變化自身理論將是未來土地利用變化研究的方向;(2)結(jié)合計算機仿真等高新技術(shù)，建立土地利用變化仿真模型，對土地利用變化進行情景模擬，揭示各種驅(qū)動力因素傳導(dǎo)機制及效果，準確預(yù)測土地利用變化趨勢將是土地利用變化研究的重點;(3)關(guān)注人類微觀行為對土地利用變化的影響是土地利用變化研究的重要著眼點。

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The review and prospect of the research progress in the land-use change

HE Xu-kai 1，2

(1.Shenzhen city land reservation center，Shenzhen 518028，China;

2.Land management college，Middle China agriculture university，Wuhan 430070，China)

Abstract: Through in recent years to land use in theory， model and the driving mechanism for research and change out of the land itself behind the theory of the driving mechanism of conduction research and conduct of the microcosmic influence factors concerned， and land use in its own theory is the future direction of development studies and simulations new and high technology will be a priority concern human activities， but the role of national mechanisms is important.

Key words: land-use change;theory construction;conduction mechanism;microcosmic behavior;review