商洛市土地利用类型变化及其影响因素分析

张雁，马盈

（1.商洛学院 城乡规划与建筑工程学院，陕西商洛 726000；2.西北大学 城市与环境学院，陕西西安 710127）

土地利用变化是人类活动的综合表现，也是造成全球生态环境变化的主要因素，已经成为社会各界关注的热点[1-3]。商洛市作为南水北调中线水源区[4]，人地矛盾突出，经济发展长期滞后。因此，近年来各级政府在保证南水北调中线供水安全基础上，通过大力发展经济、加强城乡建设，积极调整产业结构，提高人民生活水平，从而导致土地利用类型变化加速。因此，探讨近年来商洛市土地利用变化规律及其影响因素，对区域后期调整土地利用结构具有重要的现实指导意义。土地利用变化幅度、土地利用动态度和土地利用程度综合指数一直是国内外学者研究区域土地利用变化特征的重要指标[5-7]，同时研究其影响因素能揭示研究区土地利用变化机制[8]。如杨倩等[9]通过土地利用变化速率、类型转移、 利用程度分析了汉江上游区域和各县区土地利用时空变化，得到近年来汉江上游区域调整的土地利用结构利于生态环境； 张文琦等[10]研究了三江平原湿地农田化进程中的土地利用变化过程及影响因素；卢嘉慧等[8]采用主成分分析法发现影响靖西市土地利用变化最主要驱动力是经济发展，其次为人口增长；拓进宝[11]基于2003—2011 年商洛市城镇化的加速推进和社会经济的发展基础上，通过土地利用动态度和主成分分析了商洛市土地利用变化特征及其驱动力。综上所述，选取特定区域在特殊时期下的土地利用变化研究意义重大。因此，本文分析了商洛市既要大力发展社会经济，又要保护水源地这一特定时期下的2006—2016 年土地利用结构、动态和程度变化特征及其影响因素，以期为研究区后期合理利用和优化配置土地资源提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

商洛市地处秦岭山区、陕西省的东南部（东经 108°34′20″～111°1′25″、北纬 33°2′30″～34°24′40″），地形地貌结构复杂，素有“八山一水一分田”之称。属暖温带半湿润季风气候区，年平均气温12.9 ℃，年平均降水量731.4 mm。商洛市辖一区六县，总面积约1.96 万平方千米。2016 年末，商洛人口252.95 万人，全市生产总值699.3 亿元，比上年增长10%。其中，第一产业增加值96.65 亿元，增长3.7%，占生产总值的比重为13.8%；第二产业增加值371.79 亿元，增长12.9%，占53.2%；第三产业增加值230.86 亿元，增长8.4%，占33%。据常住人口计算，全市人均生产总值29 574 元，比上年增长了12%。非公有制经济实现增加值 379.27 亿元，占全市占全市 GDP 的54.24%。

1.2 研究方法

1.2.1 土地利用变化幅度

商洛市土地利用变化幅度[12]计算公式为：

式中：RL 为研究时段内某土地类型利用的变化幅度；Ua、Ub分别为研究初期、研究末期某土地类型利用的面积。

1.2.2 土地利用动态度

商洛市单一土地利用动态度[12]计算公式为:

式中：K 为研究时段内某一土地利用类型动态度，Ua、Ub分别为研究初期、研究末期某一土地利用类型的数量，T 为研究时段长。

1.2.3 土地利用程度综合指数

商洛市土地利用程度综合指数[12]计算公式为：

式中：L 为研究区土地利用程度综合指数，Bi为研究区第i 级土地利用程度分级指数，Ci为研究区内第i 级土地利用程度土地所占的面积百分比，n 为土地利用程度分级指数，表1 中列出了土地利用分级赋值依据[13]。

表1 土地利用类型分级指数

商洛市土地利用程度变化[12]计算公式为：

式中：△L 为土地利用程度变化量；R 为土地利用程度变化率。若△L>0 或R>0，则该区土地利用处于发展时期，若△L<0 或R<0，则该区土地利用处于衰退期[12]。

1.2.4 主成分分析

主成分分析法是利用降维的思想，把多指标转化为少数几个综合指标，其中每个主成分都能够反映原始变量的大部分信息，且所含信息互不重复[8，11，12]。因此，本文根据主成分分析法的原理，按照主导性、覆盖性和代表性原则，结合商洛市土地利用实际情况从经济指标、社会指标以及土地利用3 个方面选取了商洛市2006—2016 年的国民生产总值（元）X1、第一产产值（万元）X2、第二产产值（万元）X3、固定资产总投资（万元）X4、总人口（人）X5、农民人均纯收入（元）X6、人均国民生产值（元）X7、城镇化水平（%）X8、社会零售总额（万元）X9、建设占用耕地（hm2）X10、土地开发补耕地（hm2）X11等11 个影响土地利用变化指标。

1.3 数据来源与处理

1.3.1 数据来源

本文研究国民经济和社会发展数据主要来源于《商洛市国民经济和社会发展统计公报》（2006—2016 年）；土地利用数据来源于《陕西省土地利用现状数据集》（2006—2016 年），并参照了商洛市2006—2016 年土地利用变更数据（商洛市国土局） 和商洛市土地利用总体规划（2006—2020），因数据来源有一定差异，研究中数据进行了一定修订。依照我国土地利用规划分类体系和数据实际情况，本研究将商洛市土地利用类型分为耕地、园地、林地、草地、城镇及工矿用地、交通运输用地、水域及水利设施用地、未利用土地8 类主要土地利用类型。

1.3.2 数据处理

采用Excel 2013 和 SPSS22.0 处理数据。

2 结果与分析

2.1 商洛市土地利用类型数量和动态变化

从表2 可以看出，2006 年和2016 年林地比重均最大，耕地次之，因此，林地和耕地是研究区的主要土地利用类型变化，也说明商洛市经济以第一产业及其副业为主。在2006—2016 年的未利用地比重由2006 年的3.35%下降为2016 年的1.28%，草地比重由4.58%下降为2.93%，而城镇及工矿用地、水域及水利设施用地、园地和交通用地均在上升； 未利用地比重由2006 年大于城镇及工矿用地和水域及水利设施用地的比重，而2016 年城镇及工矿用地（1.98%）>水域及水利设施用地（1.29%）>未利用地（1.28%），说明近十年来商洛市城镇建设在加速，建设用地占用了未利用地和草地资源。

从商洛市2006—2016 年的土地利用类型变化幅度来看，耕地、园地、林地、城镇及工矿用地、交通运输用地和水域及水利设施用地面积均呈上升趋势，变化幅度从大到小依次为： 园地（27.69%）>城镇及工矿用地（21.60%）>水域及水利设施用地（18.69%）>交通运输用地（16.86%）>林地（3.60%）>耕地（0.79%），这与商洛市定位生态园林城市、 大力发展经济、 改善民生基础工程、 南水北调中线水源地以及自然生态环境等有关。而未利用地和草地面积呈大幅度下降趋势，变化幅度高达-61.82%和-35.90%，结合实际调研发现，这与园地、城镇及工矿用地、水域及水利设施用地、交通运输用地占用了草地和未利用地有关。

从表2 还可以看出，商洛市2006—2016 年的八种土地类型动态度差异明显，但除未利用地为-6.18%外，其余均低于4.0%。其中，耕地（0.08%）、园地（2.77%）、林地（0.36%）、草地（-3.59%）、城镇及工矿用地（2.16%）、交通运输用地（1.69%）、水域及水利设施用地（1.87%），依据刘纪远等研究成果[14]，商洛市土地利用类型变化较为缓慢，即土地利用结构已趋于稳定。

2.2 商洛市土地利用程度变化

将表2 中的2006 年和2016 年八种土地利用类型比重和表1 中的土地利用类型分级指数分别带入式(3)，得出2006—2016 年商洛市土地利用程度综合指数（表3）。从表3 可以看出，商洛市近10 年的综合指数呈逐年上升趋势，由2006年的211.82 增加到2016 年的215.04，但综合指数为211～215，依据庄大方等研究成果[15]，说明商洛市土地利用程度整体较低。

表2 2006—2016 年商洛市土地利用类型面积变化

为了进一步分析商洛市土地利用的综合程度和变化发展趋势，将表3 数据代入式(4)和式(5)，得出2006—2016 年和每一年间商洛市土地利用程度变化量和变化率（表4）。从表4 可以看出，2006—2016 年的土地利用程度变化量（3.2166）和变化率（0.0152）是正值，且值最大；在每一年间的土地利用程度变化量和变化率中，除了2009—2010年的土地利用程度变化量（-0.0003）为负值，其余年间均为正值但指标值均很小，土地利用程度变化率接近0 或为0。依据韩绪研究成果[12]，说明商洛市近10 年土地利用变化总体上处于发展期，但发展缓慢，甚至出现了调整期或衰退期。

表3 商洛市2006—2016 年土地利用程度指数

表4 2006—2016 年商洛市土地利用程度变化量和变化率

综上所述，2006—2016 年商洛市土地利用程度总体较低，虽然处于发展期，但发展缓慢，进一步说明近10 年来商洛市经济、城市有所发展，但整体上发展缓慢，这与实际情况相符，也与商洛市土地利用结构整体调整政策有关。

2.3 土地利用类型变化的影响因素

表 5、 表 6 为商洛市 2006—2016 年的土地利用类型变化影响因素主成分分析结果。

从表5 可知，第一、二主成分的特征值分别为8.507，1.340，累计贡献率为89.514%，达到分析的要求，对第一、二主成分进行分析。主成分载荷是指主成分与变量之间的相关系数，从表6 可知，第一主成分与国民生产总值、一二产值、固定资产投资、农村家庭纯收入、人均国民生产总值、城镇化水平、 社会零售总额有很大的相关性，可以总结为经济发展因素； 第二主成分与总人口、土地开发补耕地有较大的相关性，可以理解为是人口增长的代表。由此可知，影响商洛市土地利用类型变化的主要因素是商洛市的经济结构变化和城镇化发展。

表5 2006—2016 年商洛市土地利用类型前五个主要成分特征值及贡献率

表6 2006—2016 年商洛市土地利用类型1、2 主成分载荷矩阵

3 讨论与结论

1）商洛市土地利用类型以林地为主，这与研究区长期实施退耕还林、封山育林等生态建设工程有关； 商洛市2006—2016 年的园林和建设用地变化幅度上升显著，这与区域大力发展经济建设有关；水域及水利设施用地面积在增加，而水域实际面积在减小，说明是水利设施用地面积在增加，这与本研究中土地利用类型划分有关；而未利用地和草地呈大幅度下降趋势，可能会影响到研究区土地资源可持续利用，未来应该关注未利用地和草地骤减带来的负面影响。

2）2006—2016 年商洛市土地利用类型动态度和利用程度综合指数均反映出研究区土地利用结构已趋于稳定，但缺乏空间分布及其结构是否合理的研究，因此，土地利用类型空间变化及其发展趋势和最优结构值得探讨。

3）2006—2016 年商洛市土地利用结构和变化主要受社会经济活动影响，也是区域政策的具体体现，但土地利用变化与区域政策响应关系缺乏深入研究，未来应加强它们之间相互关系的研究。