2009至2016年泰安市土地利用變化研究

李靜+倪俊玲

摘 要：隨著目前全球人口、資源與環境問題的日益突出，土地利用變化作為影響全球氣候變化的主要原因之一，現已成為研究全球變化和可持續發展的核心領域。本文基于泰安市2009—2016年土地利用數據，從土地利用結構、格局變化兩方面探究泰安市土地利用變化情況。研究結果表明，2009—2016年間，泰安市土地利用除了城鎮村及工礦用地、交通運輸用地面積增加外，其他土地類型均以不同程度減少。從景觀格局來看，泰安市的土地利用更加多樣且穩定，且不同景觀要素間分布組合更加均勻，但開放性和動態性不強。

關鍵詞：土地利用變化 景觀格局 泰安市

中圖分類號：P237 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）11（a）-0191-04

20世紀90年代以來，世界經濟發展步入新階段，工業化、城鎮化過程加劇，促使土地利用發生變化。土地利用的改變會對自然、人文環境帶來一定效應，進而影響全球氣候變化及可持續發展。回顧已有的土地利用變化研究，國內外學者多選擇經濟發達區或生態脆弱區作為研究區。在研究方法上，正在從早期的定性研究向數學建模的定量方法轉變，多從土地利用的資源變化、變化方向、變化的空間形式等方面入手探索土地利用的變化情況。

本文在綜合考慮經濟發展、生態保護與百姓生存三者關系的基礎上，選取山東省泰安市為研究區，利用統計年鑒數據，從結構、格局兩方面探究2009—2016年泰安市土地利用的變化情況。研究結果有助于模擬并預測今后泰安市土地利用的變化趨勢，對泰安市的生態保護，優化用地結構與布局，制定符合區域發展政策影響深遠。

1 研究區概況與數據來源

1.1 研究區概況

本文選擇山東省泰安市為研究對象。泰安市位于山東省中部，為“五岳之首”泰山的所在地，在生態保護上面臨較大壓力；泰安市境內以山地、丘陵、平原為主要地貌類型。社會經濟條件上，泰安市主要以第二、三產業為主。考慮到泰安市社會經濟聚集情況及數據獲取條件，本文最終選取泰安市市轄區為研究對象，包括泰山區和岱岳區。

1.2 數據來源

本文選取《泰安市統計年鑒》2009—2016年土地利用數據，該數據由泰安市岱岳區國土局提供。

2 泰安市土地利用變化分析

本文對泰安市2009—2016年土地利用變化的研究主要包括結構、格局兩方面。其中結構變化包含土地利用變化的幅度、速度及區域差異，格局變化引入了基于景觀生態學的多樣性指數、均勻度指數及優勢度指數，綜合反映泰安市土地利用情況。

2.1 土地利用分類

土地利用分類是在充分研究各種土地的特點及地類之間的差異性和相同性而確定的土地類型。本文將土地利用數據統一按照1984年土地分類標準換算，并選取一級層次中的8種地類為主要描述對象。

2.2 泰安市土地利用結構變化

2.1.1 土地利用幅度變化

土地利用幅度變化主要反映研究區各種土地類型在某一時間段內總體變化，表現某一地類的宏觀變化趨勢。研究結果顯示，在2009年泰安市土地利用構成中，農用地是最主要的土地利用類型，所占比重為72.03%。建設用地面積占泰安市土地總面積23.78%。而2016年，農用地面積減少至146675公頃，而建設用地增加到土地總面積的25.64%。表1反映了泰安市2009—2016年各種地類的變化。由表可知，城鎮村及工礦用地和交通運輸用地的面積比重增加，其中城鎮村及工礦用地的增加幅度最大，達到11.63%。這一增加趨勢反映出在該時間段內，泰安市的城鎮建設速度加快，這與泰安市城鎮化率提高相吻合。而剩余6種的地類面積都有所減少。其中草地削減幅度最大，達到4.06%。這說明泰安市的土地類型轉化加快，其中耕地、林地的減少應引起政府相關部門的重視。

2.1.2 土地利用速度變化

在式2中，LUi表示研究段初第i中地類面積；ΔLU（i-j）為樣區的第i種地類的初、末變化量絕對值；T代表研究時間段。

圖1反映了2009—2016年泰安市各種地類的單一土地利用動態度。由圖1可知，在泰安市土地面積中，城鎮及工礦用地的增加速度最劇烈，為1.45%。交通運輸用地次之，增加速度為0.94%。其他六種土地類型面積雖有所減少，但降幅不明顯。其中草地的減少速度最快，為-0.51%。此外，經計算得出，2009—2016年泰安市的綜合土地利用動態度是0.24，這表明研究時段內泰安市總體變化不顯著，處于輕微波動態勢。

2.3 泰安市土地利用變化景觀格局變化

本文對于泰安市景觀格局變化的研究主要引入多樣性指數、均勻度指數及優勢度指數，可從景觀生態學角度較好地反映研究區在研究時段土地利用變化的生態學意義。

2.3.1 多樣性分析

景觀的多樣性是指景觀在結構、功能及隨時間變化上的多樣性。本文通過引入多樣性指數，來反映研究區在研究時段內景觀要素的多少及各個景觀要素所占的比例。景觀的多樣性指數越高，表示研究區內景觀要素越多，每個景觀要素在研究區內都占有一定的比例。多樣性指數（）的計算公式為：

如（3）所示，表示研究區內第i年（i=2009，…2016）第j種地類占第i年總面積比例。

泰安市2009—2016年多樣性指數計算結果如圖5所示。結果顯示，在8年的研究時段內，全市多樣性指數由2009年1.7325上升至2016年1.7382，呈增加態勢。但增加幅度不明顯，僅為0.0057，這表明泰安市土地利用的多樣性增強且趨于穩定。

2.3.2 集中性分析

（1）優勢度指數。

優勢度指數反映了在研究時段內，研究區內1種或多種景觀要素在整個研究區的支配程度。優勢度越高，說明某1種或個別景觀要素在研究區內所在比例越大，在研究區內的支配程度越高。其計算公式為：endprint

在（4）中，表示第i年泰安市土地利用的優勢度指數；m表示研究區土地類型的個數，本文m=8；是假設泰安市各地類面積占總面積比重一樣的多樣性指數；參數與式（3）相同。

（2）均勻度指數。

均勻度指數反映了研究區內所有景觀要素在某年內的均勻程度。均勻度指數越高，說明研究區內所有景觀要素的分布組合越均勻。均勻度指數的計算公式為：

在（5）中，表示第i年泰安市土地利用的優勢度指數；分子上為修正后的Simpson指數；參數同（3），參數同（4）。

泰安市2009—2016年土地利用優勢度、均勻度指數如表2所示，結果顯示，從整體上來看，反映泰安市某一或個別景觀要素支配程度的優勢度指數呈下降趨勢，而反映泰安市景觀要素分布組合均勻程度的均勻度指數呈上升趨勢。一般來說，在數值關系上，優勢度指數與多樣性指數、均勻度指數呈現反比關系，即景觀的優勢度越高，說明研究區內景觀要素的種類越少，區內所包含的景觀要素分布越均勻。通過與上文提及的多樣性指數結合來看，2009—2016年，泰安市的多樣性指數、均勻度指數均逐年上升，優勢度指數下降，這三種指數數值的變化關系符合預期規律。這三種指數的變化是與泰安市2009—2016年土地利用變化的情況緊密聯系的。在土地類型不變的條件下，隨著之前面積相對較小的交通運輸用地面積的逐年增加，以及原先面積相對具有優勢的耕地、園地、林地、草地等面積的逐年減少，這種地類之間的不斷轉換致使泰安市各種土地類型面積比例的差異變小，從而使泰安市多樣性指數和均勻度指數逐年上升，優勢度指數反而下降。但這三種指數變化幅度都不大，這說明2009—2016年間，泰安市土地利用呈現出多樣態勢，且不同景觀要素間分布組合更加均勻，土地利用變化趨于穩定，但開放性和動態性不強。

3 政策建議

3.1 科學編制土地利用規劃，科學協調用地比例

作為科學把握土地利用的總體規劃，是土地利用變化發生的前提。土地利用規劃對于調節土地供需平衡，尤其是耕地和建設用地之間的關系尤為重要。通過本文的研究結果發現，目前泰安市農用地面積逐漸減少，城鎮村及工礦用地、交通運輸用地等建設用地大面積增加，同時因建設用地不斷增加造成后備土地資源相對不足。因此，泰安市政府在今后制定土地利用規劃時，應以實際情況為出發點，與經濟發展規劃匹配，同時明確農用地面積紅線，保障居民的糧食安全，控制建設用地無序增加，留有充足數量的未利用土地，協調好社會、經濟、環境間的關系，使其效益達到最大化。同時，具有權威性和法制性的政策法規也需給土地利用總體規劃予以支持和保障，保證土地利用規劃能在規劃期內順利、有序的開展。

3.2 提高土地集約利用水平，切實保護耕地、林地

泰安市由于地處泰山景點，旅游業發展迅猛。旅游業帶動了第三產業發展，逐漸提高了第三產業占泰安市生產總值的比重。目前第三產業是泰安市最主要的產業結構類型。同時，受到泰安市的地形影響，在耕地面積逐漸減少的情況下，隨著今后人口的不斷增長，對糧食需求逐漸增大，這樣的發展趨勢對泰安市的耕地保護提出了新的挑戰。在此條件下，更需要政府嚴格把握耕地紅線，提高耕地的總體質量，才能在耕地面積減少的情況下保證人民的吃飯問題。此外，在利用泰山獨特的地理優勢大力發展以旅游業為龍頭的第三產業的同時，也需保護好泰山的林地資源，增加造林面積，提高森林覆蓋率，使生態環境趨于良性循環。隨著泰安市建設用地面積不斷增大，土地使用者及管理者需控制“開源”，重視“節流”，在節約用地的基礎上控制建設用地無序蔓延。進一步提高集約利用水平，使土地利用向可持續方向發展。

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