貴州省土地利用變化與生態文明建設關系方法研究

［關鍵詞］土地利用結構；生態文明；相關分析；貴州省

土地是人類賴以生存的重要自然資源，社會經濟文明的發展與土地資源的利用是密切相關的，近年來，隨著土地利用強度的不斷加大，當超過了土地承載力的上限時，各種社會、生態和環境相關的問題便隨之而來，反過來對人類生存和發展造成阻礙，因此，應牢牢把握生態文明的理念，構建社會主義和諧社會。自生態文明建設在黨的十七大報告上首次提出以來，生態文明的研究一直是學術界的研究熱點，近年來對生態文明建設的研究主要集中在科學內涵研究[1]、指標體系構建[2]、評價[3]、模式研究[4]等方面。從研究內容來看，經歷了從宏觀定性研究到微觀定量研究的轉變。總體來看，鮮有關于土地利用與生態文明建設關系的定量研究，因此，本文試圖對土地利用變化與生態文明的相關性進行研究，旨在通過構建貴州省生態文明建設指標體系，分析貴州省土地利用變化情況，找出土地利用與生態文明建設之間存在的關聯，提出土地利用與生態文明建設之間關系的研究方法，為更好地建設貴州省生態文明建設提供一定的借鑒和參考。

1. 研究區概況

貴州省位于我國西南部云貴高原的東斜坡上，全省境內地勢西高東低，根據貴州省2014年土地利用現狀變更調查，全省土地總面積1760.99×104 hm²，農用地面積1477.38×10⁴ hm²、建設用地面積65.71×104 hm²、未利用地總面積217.90×10⁴ hm²，分別占土地總面積的83.89%、3.73%、12.37%。全省自然資源豐富，巖溶地貌發育典型，喀斯特面積占全省土地總面積比例高達61.90%，可耕作的土地資源稀缺、土壤貧瘠、土地承載力低，農業投入產出低。2014年底，全省總人口4325.49萬人，農業人口比重為83.61%；全省生產總值10502.56億元，比上年增長10.70%。其中，第一產業增加值1640.62億元，比上年增長6.5%；第二產業增加值4146.94億元，比上年增長11.40%；第三產業增加值4715.00億元，比上年增長11.10%[5]。

2. 數據來源

土地資源基礎數據來源于貴州省2009～2014年土地利用變更調查資料、《貴州省國土資源公報》等，土地分類標準采用1984年頒布的《土地利用現狀調查技術規程》中規定的土地利用分類系統，將土地利用方式分為耕地、園地、林地、草地、城鎮村及工礦用地、交通運輸用地、水域及水利設施用地、其他土地8種一級地類進行分類。生態文明評價指標數據來源于《貴州省統計年鑒》《中國統計年鑒》《貴州省環境狀況公報》等。

3. 研究方法

3.1 土地類型變化幅度（R）

土地類型變化幅度指某一研究時段內不同土地類型在數量上的變化幅度[6]。計算公式為：

3.2 土地利用結構信息熵、均衡度和優勢度

土地利用系統涵蓋了自然、人類、社會、經濟和技術5 個子系統[7]，是一個具有耗散結構的復雜巨系統[8]。1948年C.E.Shannon借鑒熱力學中的熱熵概念，提出了信息熵用以描述信源的不確定度。同信息源的特征一樣，土地利用系統也是一個復雜又不可精確定義的系統，因此，信息熵理論被多數學者引入土地利用結構變化分析中，從整體上研究區域土地利用系統的均衡程度[9]。

3.3 生態文明評價指標體系構建

在已有研究以及貴陽市出臺的“生態文明城市指標體系”的基礎上，根據科學性、全面性、可操作性、動態性、可比性、相對獨立性和可引導性原則[16]，運用主成分分析法，從生態環境質量、社會經濟發展狀態和總體協調程度三個方面選取了22個指標構建貴州省生態文明評價指標體系（表1）。

4. 結果與分析

4.1 土地利用變化分析

4.1.1 土地利用變化幅度分析

根據公式（1）可以計算出各類土地面積變化量和變化幅度（表2），貴州省2009～2014來土地利用動態變化具有以下特點：（1）耕地面積變化體現為2個階段。第一階段（2009～2010年）：耕地面積有所增加，年平均增量為0.37×10⁴ hm²，年平均增幅度為0.08%，增加的原因是基本農田保護制度、“增減掛鉤”、耕地占補平衡制度、土地整治等耕地保護措施的完善和有效開展；第二階段（2010～2014年）：耕地面積呈持續減少趨勢，年平均減量為0.56×10⁴ hm²，年平均減幅度為0.12%，主要原因是城鎮化的快速推進以及貴州省“工業強省”戰略的實施，加劇了土地開發建設。（2）林地變化體現為持續減少的趨勢，年平均減量為0.68×10⁴ hm²，年平均減幅度為0.74%，減少的主要原因是城鎮化和工業化的建設占用。（3）建設用地呈持續增加的狀態，從2010年開始，鎮村及工礦用地和交通運輸用地面積大量增加，年均增幅分別為2.90%和4.54%。6年間，交通運輸用地增幅高達23.97%。

4.1.2 土地利用結構信息熵時序分析

根據公式（2）～（4）的計算結果見表3，貴州省2009～2014年土地利用結構信息熵和均衡度在不斷增加，優勢度不斷下降，信息熵提高了0.0181，均衡度提高了0.0087，優勢度降低了0.0087，信息熵最高值為1.3691 Nat（2014年），年均增長率為0.27%，總體呈小幅度波動緩慢上升過程。說明貴州省土地利用結構正緩慢朝著均衡狀態發展，不同地類的面積之間的差別越來越小，土地利用結構穩定性和勻質性逐步增強。土地利用結構均衡度變化趨勢與信息熵一致，優勢度則相反。以上結果說明，貴州省2009～2014年隨著社會經濟的發展，土地利用結構趨于平衡，土地資源開發利用結構向著合理化和均衡化發展。其成因是：城鎮化和工業化的快速發展，造成建設用地大幅增加，農用地（不包括園地）快速減少；農業內部結構調整，園地和養殖水面等經濟收益較高的地類面積增長較快，耕地、林地和草地3類土地面積明顯減少；其他土地被大量開墾和利用；另外，土地石漠化和水土流失等自然災害造成一定的農用地減少。

根據公式（5）～（11）計算出貴州省2009～2014 年生態文明評價各指標權重及評分（表4）和生態文明指數（表5），為了更加直觀地了解貴州省2009～2014年生態文明建設的動態變化情況，將表5中生態文明指數，生態環境質量、社會經濟發展狀態和總體協調度的最終得分情況通過折線圖表現出來（如圖1）。

根據結果可以看出，貴州省2009～2014 年生態文明指數呈現三個階段。第一階段（2009～2012）為平穩增長階段，從2009 年的0.342 增長到2012 年的0.620；第二階段（2012～2013）從2012 年的0.620 下降到2013 年的0.584；第三階段（2013～2014）為增長階段，從2013年的0.584增長到2014年的0.725，增長率為24.15%。說明貴州省在2009～2014年間生態文明建設方面有了一定成效，但是在總體呈現良好發展的態勢下，2013年生態文明指數變化趨勢有別于其他年份的變化。下面對三個子系統進行具體分析，確定貴州省生態文明建設的影響因素。

4.2.1 生態環境質量方面

貴州省2009～2014 年生態環境質量指數介于0.086～0.251，最大值出現在2012年，總體情況良好。從2009到2012年生態環境質量指數平穩增長（年平均增長率為13.31%），到2013 急劇減少（減少率為64.64%），然后2014年又開始增長。主要是原因是空氣質量、建成區綠化覆蓋率和自然保護區有效保護在2013年降低，2014年又增加。

4.2.2 社會經濟發展狀態方面

貴州省2009～2014年社會經濟發展狀態指數呈現持續增長的態勢，年均增長率為58.90%，從2010年開始為轉折年（增長率為107.5%），社會經濟發展狀態指數呈現較快增長且在接下來幾年里保持較高狀態。以上表明貴州省社會經濟處于快速發展的狀態，在2010年開始飛速發展，主要體現在貴州省人均GDP、服務業產值占GDP比重、城鎮化率、城鎮常住居民人均可支配收入、農村常住居民人均可支配收入、人均教育經費投入、城鎮基本醫療保險覆蓋率各項指標都呈現線性增長的態勢。

4.2.3 總體協調度方面

貴州省2009～2014年生態文明建設總體協調度指數呈現“N”字型變化，即增加（2009～2011）—減少（2011～2012）—增加（2012～2014），總體上呈現上漲的態勢，最大值出現在2014年，說明貴州省在實現社會經濟快速發展的同時，對經濟發展、環境保護和能源利用三者之間的關系進行了有效協調。在2011年到2012年總體協調度呈現減少狀態的主要原因是人均用水量最多，環保資金投入占地區生產總值比重最低等原因造成的。

4.3 貴州省土地利用變化與生態文明建設的關系分析

為了分析貴州省土地利用變化與生態文明建設的相關關系，利用SPSS 19軟件對貴州省2009～2014年的耕地、園地、林地、草地、城鎮村及工礦用地、交通運輸用地、水域及水利設施用地、其他土地8種土地類型面積變化與貴州省2009～2014年的生態文明指數，生態環境質量、社會經濟發展狀態、總體協調度進行相關性分析，相關性分析系數見表6。根據表6可以發現：生態文明指數，社會經濟發展狀態、總體協調度各項指標變化與耕地、園地、林地、草地、城鎮村及工礦用地、交通運輸用地、水域及水利設施用地7種土地類型面積變化存在一定的相關性；生態文明指數，社會經濟發展狀態、總體協調度各項指標變化與其他土地面積變化的相關性不顯著；生態環境質量指數變化與各土地利用變化的相關性都不顯著。具體分析如下：

（1）生態文明指數變化與建設用地面積變化呈正相關，相關系數都為0.910以上，表明建設用地面積的增加對生態文明指數的增加產生較大影響。生態文明指數變化與耕地、林地、草地面積變化呈負相關，與林地變化的相關系數最大（-0.947），與園地面積變化相關性不顯著，表明耕地、林地、草地面積的減少對生態文明指數的增加產生影響，且林地面積的減少對生態文明指數的增加影響較大，與園地面積變化不相關。（2）社會經濟發展狀態指數變化與園地和建設用地面積變化呈正相關，表明園地和建設用地面積的增加對社會經濟發展狀態指數的增加產生影響。社會經濟發展狀態指數變化與耕地、林地和草地面積變化呈負相關，表明耕地、林地和草地面積的減少對社會經濟發展狀態指數的增加產生影響。（3）總體協調度方面指數變化只與交通運輸用地和水域及水利設施用地呈正相關，且相關系數不大，表明交通運輸用地和水域水利設施用地面積的增加對總體協調度指數的增加產生影響，但影響不大。以上說明貴州省生態文明建設與建設用地、耕地、林地、草地存在較大關系，因此，提高貴州省生態文明指數，應特別注意貴州省建設用地和耕地、林地、草地面積的增減變化，合理規劃和布局，更好的建設貴州省生態文明。

5. 結果與討論

（1）貴州省土地類型以林地和耕地為主，分別占全省土地總面積的50% 和25% 以上，園地面積最小。2009～2014年間，土地利用動態變化特征主要表現為建設用地（城鎮村及工礦用地、交通運輸用地、水域及水利設施用地）、園地面積總體增加，耕地、草地、林地和其他土地面積總體減少。其中，林地面積減幅最大并呈持續減少的狀態，耕地在2011～2014年呈持續大幅減少狀態，草地在2012～2014年呈持續大幅減少狀態。

（2）貴州省2009～2014 年土地利用結構信息熵和均衡度總體上為小幅度波動緩慢增加，優勢度不斷下降，城鎮村及工礦用地面積變化對信息熵影響最大。貴州省土地利用結構正緩慢朝著均衡狀態發展。但是貴州省土地利用結構信息熵值總體偏低，土地利用結構有待進一步優化。

（3）研究采用主成分法確定各指標權重，對貴州省2009～2014年生態文明建設進行實證評價。該方法摒棄了專家打分的賦權方法，使得各指標賦權具有一定的客觀性。從評價結果來看，2009～2014年，生態文明指數從0.342 上升至0.725，表明貴州省在2009～2014年間生態文明建設方面有了一定成效，總體呈現良好發展的態勢。

（4）土地利用變化與生態文明建設的相關分析表明：貴州省生態文明指數的提高與建設用地面積的增加和耕地、林地、草地等面積的減少存在較大關系，因此，適當增加城鎮村及工礦用地、交通運輸用地、水域及水利設施用地等建設用地的數量，科學調整和優化土地利用結構，有利于貴州省生態文明建設的發展。