三峡库区农户生计变化与土地利用功能空间冲突类型识别

陈茂林，官冬杰，孙灵丽

（重庆交通大学 智慧城市学院，重庆 400074）

0 引言

我国是农业大国，农业的生产发展和农户生计是当前维护农村可持续发展的重大前提。土地是保障粮食安全的手段，也是城市化和人口增长的基础，更是经济发展的基本载体［1］，随着城市化发展和农村经济转型，土地空间格局破坏，土地遭受着强烈的冲击。一方面，城市扩张需要更多建设用地来发展经济。另一方面，国家为了保护生态，保障农用地与生态用地限制建设用地的扩张，这体现了土地利用主体及其相关利益者与土地数量、利用方式，以及各种土地利用方式与环境之间的矛盾［2，3］。

土地利用功能是利益相关者对土地利用变化及人类生计可持续性评估的一种实用方式［4］。早在20世纪70 年代，国内外对土地利用功能就有了广泛的认识［5］。国内外学者们对土地利用功能主要从以下几个方面进行研究：一是土地利用功能识别与分类［6－8］。土地既可以与人类建立直接关系，也能产生可持续影响，学者们对土地利用功能分类始终围绕社会、经济与环境进行研究，大致可以从土地利用功能的直观性和抽象性特点来进行分类。其中最著有影响力的是欧盟基于第六框架计划设立了SEN－ SOR项目，将土地利用功能分为生态功能、社会功能和经济功能［9］，我国学者在此基础上，将土地利用功能分为生态功能、生产功能和生活功能（“三生功能”）［。6，7二］是土 地利 用 功 能 演 变 与评 价［10－12］。土 地自身属性、经济发展、人类行为，以及气温、降水和土壤质地等自然条件是产生土地功能变化的重要原因［13，14］，国 家 政 策 也 决 定 着 土 地 多 功 能 变 化 的 方向［15］。国内外学者大多采用定量方法，从生态、社会、经济3 个方面确定指标体系求权重来对土地进行功能性评价，通过土地功能转移或演变来研究对区域经济影响与发展［16］，并用数学模型或空间分析予以表征［13，17］。农户是农村最小的生计单位［18］，而生计则是建立在资产、能力和活动基础上的谋生方式［19］。对于农户而言，耕地的数量和质量影响着家庭和社会经济的健康发展。土地结构破坏会造成耕地减少、水土流失，生产力下降，势必会增加农户生计的脆弱性，增加农户贫困发生率，最终会使农户陷入贫困与土地功能丧失的恶行循环中。为解决农户与土地利用之间的矛盾，学者们进行了大量研究，通过建立两者的关系模型寻求土地利用功能与农户生计之间的平衡关系。农户生计与土地利用功能间具有相互作用关系［20］，农户的多样性生计对土地利用功能具有良好的保护作用［21］，农户也可通过土地功能的转移获取足够的资本来改变生计策略［22］，通过多样化生计获得足够的经济效益。虽然有关土地利用功能与农户生计的关系已有大量研究，但依然存在一些不足之处：①研究方法上，两者关系模型类型与研究方法较单一，缺乏对冲突关系模型的构建。②在研究内容上，国内外对农户生计与土地的耦合关系研究广泛［21，23－25］，且主要从土地利用变化角度进行研究［2，26－28］，而农户行为与土地功能冲突关系时空演变的相关研究尚不成熟。

三峡库区是长江流域重要的生态屏障，也是国家战略性淡水资源库，在生产国家必需的生态产品方面具有重要且不可替代的地位。本文以三峡库区为研究区域，分别评估农户生计资本与土地利用功能，借助GIS平台进行空间分析，并构建两者之间的冲突模型，以期为三峡库区农户经济发展以及区域经济发展与生态保护提供合理途径。

1 研究区域概况与数据来源

1.1 研究区域概况

三峡库区是长江中上游重要集水区域，也是国家重要生态保护区，维系中长江流域水上交通运输。三峡库区位于我国西南地区，与四川盆地相互连接，南北两面分别为川鄂高原和大巴山，由重庆市22 个区县与湖北省4 个区县组成。库区地貌特征以山地和丘陵为主，东高西低，区内地形高低悬殊，区域内的流水作用和地质结构形成了结构复杂的地形地貌。三峡库区的土地类型较为单一，受地形因素及区域经济发展影响，东部地区以林地、零星的坡耕地和草地为主，西部地区则以大片的耕地、建设用地和林地为主。2020 年三峡库区的城镇化率为64.68%，农户家庭中40%左右为纯农户，从事农业生产人数多达该区域人口总数的一半，对土地依赖性较强。2020 年三峡库区农户人均可支配收入达到16 631元，农业产值占地区生产总值14%。

图1 三峡库区范围与土地利用类型Figure 1 Regional scope and land use type of the Three Gorges Reservoir Area

1.2 数据来源

本研究使用两种数据类型，分别为GIS 数据和统计数据。GIS数据包括三峡库区行政边界和土地利用遥感数据，其中研究区行政边界矢量数据来源于国家地球系统科学数据共享平台（http：??www.geodata.cn?），土地利用遥感监测数据（2000 年、2010 年和2020 年）来源于中国科学院资源环境科学数据中心（http：??www.resdc.cn?），空间分辨率为1km×1km，统一地理坐标与投影坐标后经过裁剪、配准和重分类等一系列预处理。本文主要参考中国科学院土地资源分类系统，结合研究区土地利用的实际情况，将三峡库区的土地类型分为耕地、林地、草地、水域、建设用地和未利用地6 种土地利用类型。区县农户生计资本评价指标与土地利用功能评价指标数据所需的统计数据来源于2000 年、2010 年和2020 年《重庆市统计年鉴》《恩施州统计年鉴》《宜昌市统计年鉴》，以及对应年份的各区县统计年鉴、政府统计公报和政务公开数据。

2 研究方法

2.1 农户生计资本测算模型

按照英国国际发展署构建的农户生计框架，将生计资本分为人力资本、自然资本、物质资本、金融资本和社会资本，通过诸多研究中可了解人力资本反映了农户的劳动质量与数量，自然资本是农户可直接利用的土地、水及依靠自然生产的食物，物质资本体现农户自生资产状况，金融资本表示农户可利用的现金和信贷，社会资本则是实现生计策略而构建的家庭社会网络以及来源于政府的社会支持与保障［29，30］。基于对五类生计资本的阐述，再结合数据的客观性、可获取性与研究区内农户及社会经济的具体发展情况选取15 项评价指标（表1），采用熵权法确定各项指标权重，根据以下公式计算农户生计资本量：

表1 研究区农户生计资本统计指标特征Table 1 Statistical index characteristics of household livelihood capital in the study area

式中：Z 为三峡库区农户生计总资产；W 为权重值；X 为标准值；i 为不同的生计资本类型；j 为不同生计资本类型的测算指标。

2.2 土地利用功能测算模型

以土地给人类提供的各项产品和服务为出发点，将土地利用功能类型划分为社会功能、经济功能和生态功能。土地社会功能是由土地本身所具有的承载功能、养育功能等基本功能转化，为农户提供就业、医疗、生活等物质精神保障和社会福利手段［31］，本研究中土地社会功能由社会保障和基础承载能力决定。人类对土地进行开发利用的最终动力是获得收益；土地的经济功能反映人类基本生存需求和财产性收入［32］，在本研究中从生物生产和经济发展两个方面评价土地经济功能；生态功能是土地利用系统保护和改善生态环境的能力［33］。由于三峡库区地处长江流域中上游，受土地覆被类型影响较大，其生态功能主要表现在水土保持和水源涵养方面。本文在综合分析三峡库区实际情况的基础上，构建出由5 个准则层12 个指标组成的土地利用功能指标体系（表2），采取层次分析法对三峡库区土地利用功能进行量化，计算公式为：

表2 研究区土地利用功能指标统计特征Table 2 Statistical characteristics of land use function indicators in the study area

式中：Ef、Pf、Lf分别为土地生态功能、社会功能和经济功能评价指数；c、a、b 分别为各项指标权重值；e、p、l 分别为标准化值；q、n、m 分别为各功能内要素的个数；k、i、j 分别为3 种土地利用功能类型各项测算指标。

2.3 空间冲突测度模型构建

本文的冲突指数可以用耦合协调度的逆向指标来表示在高水平上的相互制约和在低水平上的相互促进关系，即耦合协调度越低，空间稳定程度越弱，农户生计资本与土地利用功能冲突越强。借助物理学中容量耦合系数模型来构建农户生计资本与土地利用功能的耦合度，农户生计与土地利用功能空间冲突模型可表示为：

式中：CI 为农户生计资本与土地利用功能的空间冲突水平；C 为土地利用功能与农户生计资本的耦合度，且0≤C≤1；D 为耦合协调度；Lf为土地利用功能综合指数；Fy表示农户生计资本综合指数；k为调节系数，且k ≥2，常取k ＝2；α、β分别为土地利用功能和农户生计的待定系数，将待定系数确定为α＝β＝0.5。

3 结果及分析

3.1 农户生计资本时空格局变化特征

根据三峡库区农户生计资本测算指标体系和模型，得出三峡库区农户生计资本变化结果，如图2 所示。

从图2 可见，2000 年、2010 年和2020 年三峡库区农户生计资本总量分别为4.476、5.796 和8.204。2010—2020 年自然资本量减少，2000—2020 年的人力资本和自然资本减少，其余生计资本则呈不同程度递增，金融资本增加幅度最大。2000 年三峡库区农户各类生计资本总量的大小顺序为物质资本（1.524）＞自然资本（1.336）＞人力资本（0.619）＞金融资本（0.596）＞社会资本（0.401）；2010 年三峡库区农户生计资本总量大小顺序为物质资本（2.111）＞金融资本（1.144）＞社会资本（1.071）＞人力资本（0.739）＞自然资本（0.731）；2020 年三峡库区农户生计资本总量大小顺序为金融资本（2.493）＞物质资本（2.284）＞社会资本（1.629）＞自然资本（1.250）＞人力资本（0.548）。

从图3 可见，在空间区域上，受生态环境的资源禀赋、生产生活方式等诸多因素影响，农户生计资本呈现“库腹高，首尾低”的分布格局，即库区中部生计资本总量高于库区首尾区县的生计总量，2000—2020 年分别占整个研究区生计总资本的48.1%、48.2%和55.9%。2000 年开州区的农户生计资本量最多，为0.312，主要体现在金融资本（0.138）和物质资本（0.092）的累积，资本量最少的是江北区，只有0.115；2010 年渝中区城镇化率达到100%，有关农户生计部分未作计算。2010 资本总量最多的区县是万州区，江北区生计资本量最少；2020 年万州区的农户生计资本量最多，江北区生计资本量最少。除重庆中心城区外，其他区县生计资本总量呈不同程度增加，尤其在2000—2010 年间，各区县农户生计资本总量大幅度上升，其中金融资本和社会资本量增加幅度较大。

图3 各区县农户生计资本量Figure 3 Livelihood capital of farmers in each district and county

3.2 土地利用功能时空格局变化特征

根据计算得到三峡库区各区县的土地功能值如图4 所示，2000—2010 年三峡库区土地功能逐渐上升，其中2000 年北碚区的土地功能值最低，为0.25，最高是云阳县，达到0.76；2010 年土地功能最高和最低分别是云阳县和兴山县，其功能值分别为0.89和0.34。2010—2020 年，除渝中区、涪陵区和开州区的土地功能值下降外，其他区县均在增加，2020年土地利用功能最高和最低依然是云阳县和兴山县，其功能值为0.98 和0.40。2020 年大部分区县的土地利用功能值都呈上升趋势，但增幅小于2000—2010 年。在空间上，三峡库区腹心部分的土地利用价值要高于库尾和库首，库尾部分以“经济—社会”主导型的土地利用结构为主，土地生态功能作用相对较弱。

图4 各区县土地利用功能时空差异Figure 4 Spatial and temporal differences of land use functions of districts and counties

2000 年、2010 年和2020 年土地生态功能值分别为8.06、8.32 和7.92。2000—2010 年三峡库区土地生态功能呈上升趋势，各类生态保育用地小幅度增加，其中2010—2020 年呈下降趋势。空间上呈现库腹高于库尾和库首的格局，其中云阳县和奉节县在研究期内的土地生态功能强度高于其他区县。低值区位于以重庆中心城区为主的库尾区域，该区域城市化发展迅速，具有高城镇化率，高建设用地开发强度，生态环境易受人类活动干扰，但该区域总体在生态功能上没有明显变化。

2000 年、2010 年和2020 年的社会功能值分别为3.05、4.89 和7.33。在空间分布上，三峡库区库尾区域土地社会功能明显高于其他区域，该区域具有高城镇化率、高人口密度及高建设用地面积等显著区域性特征，由于经济发展为社会发展提供物质支撑，土地的经济功能和社会功能在空间上具有重叠性。2007 年国务院要求加强重庆中心城市职能，促进三峡库区全面协调可持续发展，重庆市中心城区的扩散效应带动了周边区县生产发展，社会功能显著上升，因此2010—2020 年间的土地社会功能值较2000—2010 年间增加幅度更大。

2000 年、2010 年和2020 年土地经济功能值分别为6.25、7.84 和9.78，空间上呈现“西高东低”区域性差异。重庆中心城区对土地利用程度较高，诸多高新产业分布在此区域内，产业集聚明显，经济密度及生活质量显著高于其他地区，因此土地经济功能较高。库区腹部大农村发展地带，土地利用类型以耕地为主，作物产量较高，土地经济产出较库首大。

3.3 空间冲突类型识别

在Excel的支持下，按照公式（5）—（7）计算出每种生计资本与土地利用功能的冲突指数，结果如图5 所示。

图5 农户生计资本与土地利于功能冲突值变化Figure 5 Changes in the conflict between farmers′ livelihood capital and land function conflict index

计算出的冲突指数采用等间距法将空间冲突类型划分为轻度冲突（0，0.2］、中度冲突（0.2，0.4］和重度冲突（0.4，0.6］3 个等级，结果如表3 所示。

表3 生计资本与土地利用功能冲突类型Table 3 Types of conflict between livelihood capital and land use function

2000 年农户生计资本与土地生态功能冲突最严重，其中金融资本与生态功能冲突值为0.595，除物质资本外，其余资本都与土地生态功能呈重度冲突；其次农户社会资本与土地经济功能冲突程度较大，冲突值为0.524，为重度冲突；农户资本与土地社会功能冲突程度为中度及以下水平。2010 年生计资本与土地生态功能冲突缓和，自然资本和人力资本与土地功能的冲突开始凸显，其中自然资本与土地生态功能冲突值最高，达0.455；自然资本与土地经济功能冲突由中度冲突增强至重度冲突；农户生计资本与土地社会功能冲突较2000 年变化轻微。2020年，农户人力资本与土地各项功能之间的冲突程度加剧，其他资本与土地功能冲突有所缓和，且农户资本与土地功能冲突值差距进一步缩小。

总体来看，2000—2020 年三峡库区生计资本与土地利用功能的冲突程度不断下降，生计资本与土地利用功能子系统间的相互作用逐渐增强。2020年，部分生计资本子系统与土地利用功能的冲突指数仍然大于0.5，表明三峡库区农户生计资本与土地利用功能之间的作用强度仅仅是让整个复合系统处于良性发展阶段，并没有完全进入有序发展阶段，农户的自然资本和人力资本与土地的经济功能与社会功能冲突值表现出递增关系。

3.4 空间冲突时空演化规律

从图6 可见，2000 年和2010 年农户生计与土地利用功能冲突在空间上呈“首尾低，库腹高”的分布格局，2020 年呈“西高东低”的分布格局。2000 年冲突指数最高的区域是渝中区，为0.53，其次是万州区、奉节县、云阳县和江北区，冲突值都大于0.4，属于重度冲突；由于2010 年和2020 年渝中区城镇化率已达100%，故不再分析农户生计与土地利用功能空间冲突特征。2010 年冲突指数最高的区域依旧是渝中区，为0.55，大部分区县呈重度冲突，且空间冲突值相对下降，但渝中区、渝北区、巴南区、长寿区、武隆区、巫溪县、石柱县和兴山县呈上升趋势；2020年重庆市中心城区整体的农户生计与土地利用功能冲突程度上升，其中渝中区和南岸区为重度 冲突水平，其余区县都呈下降趋势。

图6 农户生计与土地利用功能冲突时空差异Figure 6 Temporal and spatial differences between household livelihood and land use function conflict

4 讨论

4.1 空间冲突影响因子分析

借助地理探测器分析2000 年、2010 年和2020年农户生计与土地利用功能冲突影响因子，具体计算结果如图7 所示：

图7 农户生计资本与土地利于功能冲突值变化Figure 7 Detection results of impact factors of livelihood capital and land use conflict

从图7 可见，农户生计与土地利用功能影响因子对二者冲突关系影响程度随时间变化逐渐加剧，但农户生计影响因子作用更强，表明人类活动干扰更容易影响人地关系冲突程度。①农户生计影响因子。农户生计因子对空间冲突影响作用总体呈上升趋势，其中农村人均住房面积、化肥施用量、农业生产总值、农村常住居民可支配收入增长率和林业生产总值的影响变化率较大，对农户生计与土地利用功能的冲突关系具有显著影响；农村男性人口比重和人均耕地面积的影响程度呈上升趋势。2000 年农户社会资本中的路网密度对冲突关系影响最大，q 值为0.84，2010 年和2020 年农户人均住房面积影响最大，q 值分别为0.90 和0.92。三峡库区地形条件复杂，生境脆弱，小农户占比大，农村以男性劳动力为主，随着劳动力的投入与迁移，建设用地增多，增加环境脆弱性，在农户人口密集区域，不合理的生产行为势必减少土地生态功能，导致农户自然资本减少。②土地功能影响因子。土地利用功能空间冲突影响因子整体呈先上升后下降的趋势，2000 年就业率对农户和土地利用功能冲突关系影响作用最大，q 值为0.54；2010 年，草地面积和水域湿地面积对冲突关系影响最为显著，q 值达到了0.9；2020 年草地面积、二三产业比重和人口密度对空间冲突影响较为显著，q 值大于0.8。在研究期内土地垦殖率、二三产业密度和人口密度对空间冲突关系作用强度呈不断上升的趋势。由于三峡库区东西部地区发展差异化明显，农户生产生活方式具有显著异质性，对土地利用方式与作用程度也不尽相同，以重庆主城为首的库尾区域人口密度大，第二三产业较为发达，地势较低，土地垦殖率高，但生境脆弱；在东部地区地势较高，生态环境良好，但劳动人口较少，其生态地位限制了区域经济发展。

4.2 空间冲突解决路径

通过对三峡库区农户生计与土地利用功能空间冲突研究，发现自然环境和社会经济发展差异及宏观政策调控共同导致了农户与土地利用功能空间冲突的差异演变，由此建立了农户生计与土地利用功能联系分析框架（图8），寻求解决两者冲突路径。①人力资本与土地利用冲突严重，一方面随着经济产业智能化的提升，社会经济发展迫切需要高质量劳动力，农村地区人口数量虽多，但由于劳动质量无法满足城市所需导致劳动力剩余，因此农户人口可以转变生计活动，由此政府可以提供农业专业化培训，加强对农村改革，实现农业的适度规模经营，有效提高农业生产，从而实现农户资本累积，提升农户劳动水平与生计多样化选择。另一方面通过统计年鉴调查发现大部分区县人口自然增长率呈下降趋势，造成劳动人口结构性短缺，劳动力人口的总体性短缺也将导致产业资源的重新配置，也会加剧农户与土地经济功能的冲突，建议政府推动农村养老事业发展，既能保证农村家庭老龄人口的社会生活保障，又能给农户家庭主要劳动力减轻负担。②生计资本与土地利用功能冲突为中度冲突时，生计资本的有效组合与优化对于降低冲突程度具有重要意义。远离城镇地带农户从事农业生产的同时可选择就近务工或兼业其他生计活动，在农业上除了种植满足基本生活所需的粮食以外，建议种植以经济效益为目的的经济作物是该区域农户改善生计状况、充分发挥土地功能的有效策略。位于城镇边缘地带农户则选择以偏工为主的生计方式，三峡库区受地势影响，在农业生产上可投入小型农业机械生产获得更大的经济效益值。位于城镇区域土地流转市场发达，为农户土地经营创造条件，农户则可采取非农经营方式。③针对生计资本与土地利用功能轻度情况，应将生态建设摆在首位，对生态脆弱区进行长期生态扶持，严格落实耕地及生态用地保护政策、推动建设用地高效利用以实现土地利用功能协调及价值最大化，促进农业空间集中分布，农用地经济功能增强，促进农户的资本累计；根据林地、草地等生态用地的布局变化制定生态保护红线，保障生态功能不降低，实现协调区域长期经济发展。

图8 “农户生计—土地利用功能”冲突调控途径概念框架Figure 8 Conceptual framework of conflict control approach of“houshold livelihood－ land use function”

5 结论

本文通过对三峡库区农户生计和土地利用多功能性演化过程及其时空差异特征的基础上进行两者冲突类型识别，并将冲突类型划分为轻度冲突、中度冲突和重度冲突3 个等级，拓展了农户与土地之间的关系研究方法。主要结论如下：①三峡库区农户生计资本总量在2000 年、2010 年和2020 年逐年呈上升趋势，但人力资本逐年递减。在空间上库腹地区的农户生计资本分布值最高。2000 年农户的物质资本最多，人力资本量最少；2010 年物质资本最多，自然资本最少；2020 年农户的金融资本最多，人力资本最少。②三峡库区2000—2020 年土地经济功能与社会功能呈上升趋势，土地生态功能值在2000—2010 年呈下降的趋势，2010—2020 年呈上升趋势。在空间上土地利用功能值呈现库腹大于库首和库尾的分布格局，其中库腹生态功能值较高，库尾的社会功能值和经济功能之较高。③三峡库区农户生计资本与土地利用功能冲突总体呈下降趋势，2000年和2010 年三峡库区土地生态功能与农户生计资本冲突最大，社会功能与生计资本冲突最小；其中2000 年土地生态功能与农户金融资本冲突最大，与物质资本冲突最小，2010 年土地生态功能与自然资本冲突程度最大，与物质资本冲突最小。2020 年的土地经济功能和生计资本冲突最明显，主要表现在与人力资本的冲突程度较大，而社会功能和生计资本冲突不显著。