近30年福建省土地利用时空演变的海陆梯度分异规律

吴燕芳，陈耀亮，陆灯盛

（福建师范大学 a.地理研究所；b.湿润亚热带山地生态国家重点实验室培育基地，福州 350007）

土地利用变化是在人类活动和自然因素驱动下地表类型及其结构和功能发生或恢复性、或退化性、或彻底的改变（史培军 等，2000；罗格平 等，2005）。近现代以来，地球表面的变化主要是由人类社会经济活动所导致的，是人类活动与生态环境相互作用的重要体现（刘纪远 等，2018）。随着中国工业化和城镇化进程的加速推进，土地利用类型发生明显的时空变化，使得城镇、农业、生态空间矛盾愈演愈烈，在一定程度上限制了国土空间的可持续发展（范业婷 等，2019）。因此，探究土地利用时空演变特征，可为土地资源的可持续发展提供有效参考。

目前国内外学者在不同的数据源、研究尺度的基础上对土地利用变化进行了大量研究，已形成一套比较成熟的研究方法与理论体系（刘纪远 等，2003；Lu et al., 2013）。大多研究以遥感影像数据、长时间序列土地利用分类数据集等为数据源（张宇硕 等，2015；Pan et al., 2017; Jiang et al., 2018），以全球、国家、城市等为研究尺度（杜国明 等，2015；Feng et al., 2017; Liu et al., 2021），采用转移矩阵、动态度、空间分析等动态变化分析方法（张丽 等，2014；付建新 等，2020），主成分分析法、地理探测器等驱动分析方法（李进涛 等，2018），从时空变化特征、驱动因素、生境效应等方面揭示了土地利用变化的演变规律及影响作用。如基于中国土地利用数据集的分析，发现中国不同分区之间土地利用变化存在显著的差异性，国家政策是引起变化的一个重要因素（刘纪远 等，2018；Kuang,2020）；中国土地利用变化的生态环境效应存在显著的空间分异性（陈万旭 等，2019）。

缓冲区分析法可将研究区域以某一中心点或边界等距划分为一定数量的子区域，是目前地理学领域中常被广泛应用于土地利用变化研究的一种梯度分析法（王德智 等，2014；于涛 等，2019）。特别是沿海地区，相关研究从不透水地表（ISA）扩张、土地利用景观格局变化、海岸带土地利用变化等方面探究沿海区域土地利用变化的海陆梯度分异规律（Kuang et al., 2014; Lu et al., 2018；孟紫琪 等，2018；Yan et al., 2020；贾艳艳 等，2020）。部分ISA 扩张研究结合研究区地理特征，以河流岸线、海岸线为基准进行缓冲区分析，如陈明发等（2021）研究得出粤港澳大湾区的城市建设以珠江支流与海岸线为轴心，在纵向和横向上具有明显的扩张梯度特征；也有学者采用景观格局指数与缓冲带分析等方法对福建东山岛海陆梯度下的景观破碎化变化特征进行分析，发现距离海岸线500和1 000 m 处是东山岛沿海人为干扰的强烈地带（巫丽芸等，2020）。大多研究表明不同行政区划单元下的海岸带土地利用变化在空间上存在显著的海陆梯度分异规律（吴莉 等，2015；Ding et al., 2019），如中国海岸带不同土地利用类型之间的海陆梯度特征不同，其变化存在省域差异（侯西勇 等，2011）；江苏省海岸带土地利用多样性和土地利用程度沿陆海方向分别呈现“低—高—低”“高—中—低”的不同规律，且南北梯度规律差异显著（许艳 等，2012）；烟台市海岸带土地利用形态在空间上呈现类似圈层形状的海陆梯度分异特征（邹敏 等，2016）；青岛市海岸带港口区域的土地利用格局在空间上沿海陆方向按一定顺序位置分布，且不同时期土地开发强度梯度特征会发生变化（Yan et al.,2021）；长三角地区海岸带的土地利用动态度存在明显的建设用地向海、海洋用地向陆变化规律（王曼曼 等，2020）。综上所述，大多数对于土地利用变化海陆梯度分异规律的研究多限于海岸带、岛域、单一城市等中小尺度，仅能分析局部梯度变化规律，对于整个省域视角的土地利用变化海陆梯度分异规律的研究还比较少。

福建省地处中国东南沿海，自改革开放以来，全省社会经济建设从沿海到内陆地区取得不同程度的成就，城镇化程度不断提升，对福建省的土地利用空间结构产生很大的影响。近年来，国内学者对福建省土地利用变化展开了相关研究，但现有研究大多以行政区划为研究单元分析福建省沿海到内陆地区的土地利用变化时空演变规律、驱动机制及生境效应（曲胜秋 等，2020；李胜鹏 等，2020），较少以缓冲区梯度带为研究单元探索福建省沿海陆方向上土地利用变化趋势及其空间分异规律。以缓冲带为研究单元分析整个省域不同梯度带下土地利用变化空间分异规律，能准确直观地反映土地利用变化、分布特征，可为政府部门和国土规划部门制定科学合理的土地管理政策提供依据；作为实例研究，还能丰富福建省土地利用实证分析研究，为推进福建省土地利用类型结构调整及布局优化提供参考。

因此，本文以福建省为研究区，基于1990、2000、2010、2020年4期的土地利用数据集，以海岸线为基准线，采用缓冲区分析法与土地利用动态变化指标，分析沿海陆方向不同梯度带的土地利用类型的时空演变特征，并结合格网单元探究海陆梯度下福建省土地利用变化的空间分异规律。本文拟回答以下问题：1）沿海陆方向，近30年研究区各土地利用类型是否存在梯度变化规律？2）不同梯度带呈现的土地利用时空格局是如何变化的？3）海陆梯度下土地利用变化是否具有空间分异特征？

1 研究区概况与数据来源

1.1 研究区概况

福建省位于中国东南沿海，陆地总面积12.14万km2。地势西北高，东南低；境内山地、丘陵面积约占全省总面积的80%以上，西部和中部形成两大山带，其间为互不贯通的河谷、盆地，东部沿海为丘陵、台地和滨海平原。全省属亚热带海洋性季风气候，但气候区域差异较大，闽东南沿海地区属南亚热带气候，其他地区属中亚热带气候；全省70%区域≥10℃的积温为5 000～7 600℃，年均温17～21℃，平均降雨量1 400～2 000 mm，是中国雨量最丰富的省份之一。全省水系密布，主要河流有闽江、九龙江、晋江、交溪、汀江；森林覆盖率连续42 年为全国第一。2020 年末全省常住人口为4 161万人，其中，城镇常住人口2 861万人，常住人口城镇化率为68.8%；同年，福建省GDP达到4.39万亿元；到2020 年，全省基本形成铁路网和公路网，2020年末全省铁路营业里程和公路通车里程分别为3 774 和11 万km（福建省统计局，2021）。研究区范围包括福州市、厦门市、泉州市、漳州市、莆田市、宁德市、南平市、三明市和龙岩市9个设区市，共有29 个市辖区，12 个县级市，43 个县（不包含金门县）。

1.2 数据收集和整理

1.2.1 福建省土地利用数据的获取 1990、2000、2010、2020年4期的福建省土地利用矢量数据集来源于中国科学院资源环境科学与数据中心①https://www.resdc.cn。该数据集是刘纪远团队基于Landsat TM/ETM+数据，采用人机交互解译的方法研发的全国土地利用现状1∶10万矢量数据库，经大量野外调查验证，其产品总体精度达到90%以上（刘纪远 等，2003，2018；Kuang et al., 2016；匡文慧 等，2022）。根据研究区的实际情况，采用的土地利用分类体系参考中国科学院资源环境科学数据中心的中国土地利用遥感监测分类体系②https://www.resdc.cn/DOI/DOI.aspx?DOIID=54，将福建省土地利用类型划分为6个一级类，即耕地、林地、草地、水域、城乡建设用地和未利用地。

1.2.2 政策事件收集整理 主要通过中央人民政府门户网站③http://www.gov.cn或福建省人民政府门户网站④http://www.fujian.gov.cn收集16个主要区域发展战略及政策，并根据研究时段进行汇总整理。

2 研究方法

2.1 梯度分析法

基于福建省海岸线，采用缓冲区梯度带法（侯西勇 等，2011；陈明发 等，2021；Yan et al.,2021），分析该省海陆梯度下土地利用变化的时空演变规律及空间分异规律。首先，根据2020 年Landsat8 OLI 影像进行目视解译提取该省海岸线，其中，海岸线直接以水陆分界线为解译原则，不将平潭岛、东山岛等岛屿包含在内；其次，借鉴已有研究（陈明发 等，2021），并结合福建省实际情况，以该海岸线为基准按照20 km 间隔向陆地一侧进行缓冲分析，最终沿海陆方向生成15个梯度带，在此基础上划分三大梯度带，分别为沿海梯度带（距海岸线0～60 km）、过渡梯度带（距海岸线60～180 km）和内陆梯度带（距海岸线180～300 km），如图1所示；第三，结合4期土地利用数据集，叠加分析不同梯度的土地利用的数量变化规律；第四，利用转移矩阵，分析不同时期海陆梯度下土地利用类型的空间变化分布特征，以及通过动态度分析不同土地利用类型的梯度变化幅度及土地利用变化的剧烈程度；最后，以2 km × 2 km 的矢量格网作为研究单元、综合土地利用动态度为观测指标，利用空间自相关、热点分析等方法，分析1990—2020年该省海陆梯度下土地利用变化的冷点和热点在空间分布上的差异性。

图1 福建省梯度带划分Fig.1 The buffer zone division in Fujian Province

2.2 土地利用动态分析法

2.2.1 土地利用类型的面积变化分析 面积变化量是反映研究期内某一种土地利用类型的面积变化幅度（刘凤莲 等，2021）。表达式为：

式中：ΔC为单一土地利用类型的面积变化量，ΔC> 0 表示面积增加，ΔC< 0 表示面积减少；Ua和Ub分别表示研究期初和期末土地利用类型的面积。

2.2.2 转移矩阵分析 转移矩阵不仅可以体现研究区各土地利用类型互相转移的方向和面积变化情况，还可以从空间角度直观反映不同土地利用类型在不同时期的格局分布规律（孙智斌 等，2018）。基于4期的土地利用数据集，利用ArcGIS的空间分析和统计分析功能，分别对临近的2期数据进行空间叠加分析，得到1990—2020年不同时期的土地利用转移矩阵。

2.2.3 动态度分析 结合转移矩阵分析，采用土地利用动态度对1990—2020年福建省土地利用类型动态变化进行分析。土地利用动态度分为单一土地利用动态度和综合土地利用动态度，二者可用于反映在一定时期内研究区土地利用类型在数量上的动态变化特征（王宏亮 等，2017；付建新 等，2020）。

单一土地利用动态度（K）反映一定时期内研究区某一种土地利用类型的变化速率。表达式为：

式中：T表示研究时长（年）。

综合土地利用动态度反映在一定时期内研究区内整体土地利用类型变化的剧烈程度。表达式为：

式中：LC 为区域内的综合土地利用动态度；ΔLA(i，t0)为研究期初第i类土地利用类型的总面积（km2）；ΔLA(i，t1-t0)为研究期初至期末第i类土地利用类型转为其他类型面积的总和。

2.3 海陆梯度土地利用变化空间分异性分析

为探究1990—2020年福建省海陆梯度下土地利用变化的空间分异性，选取综合土地利用动态度指数作为观测指标，但由于福建省各县市区行政区划之间面积大小存在明显差异，为了消除面积差异带来的影响，结合研究区实际情况，以2 km×2 km格网作为研究单元对其进行分析。

2.3.1 空间自相关 空间自相关是对整个研究区某一观测值在空间上是否存在聚集性的显著性检验分析（郭椿阳 等，2019）。采用全局Moran'sI指数对综合土地利用动态度指数进行全局空间自相关分析，基于其值大小从全局角度判断沿海陆方向土地利用变化是否具有空间聚集性。其中，I>0，表示存在正的空间自相关，在空间上表现为聚集特征且值越接近1，聚集现象越明显；I<0，表示存在负的空间自相关，在空间上表现为分散分布；I=0，表示不存在空间相关性。

2.3.2 土地利用变化热点分析 为进一步探究局部相邻区域之间土地利用变化的空间分异性，采用局部自相关分析中的热点分析（Gi*指数）测度其空间差异特征，分析沿海陆方向的土地利用变化是否具有统计显著意义上的冷热点聚集现象（刘光旭 等，2021）。其中，冷热点聚集主要根据表示概率的P值、标准差的倍数的z得分和置信度进行显著性聚类，结合综合土地利用动态度指标，将研究区划分为5 个区域（陈万旭 等，2019）：冷点区、次冷点区、次热点区、热点区和非显著区。

3 结果分析

3.1 海陆梯度土地利用变化时空格局分析

3.1.1 海陆梯度土地利用数量变化分析 1990—2020年福建省土地利用变化沿海陆方向呈现明显的梯度变化特征（图2）。沿海梯度带的各土地利用类型变化较为剧烈，其中，20 km 梯度带内的变化最为剧烈，以耕地和城乡建设用地变化为主；过渡梯度带的各土地利用类型变化程度明显小于沿海梯度带，以林地、草地和城乡建设用地3种类型变化为主；内陆梯度带的各土地利用类型变化相对趋于稳定。

图2 福建省海陆梯度主要土地利用类型面积变化特征Fig.2 Area change characteristics of main land use types under the sea-land gradient in Fujian Province

近30年各土地利用类型的面积变化量随离海岸线距离的增加具有不同的变化趋势（图2-a）。其中，耕地和城乡建设用地的面积变化量从沿海到内陆呈持续减少的趋势，面积显著变化的区域主要集中在沿海梯度带，面积变化量远大于其他梯度带，特别是距海岸线20 km 范围，耕地和城乡建设用地的面积变化量均达到最大，分别为-1 317.12和1 799.8 km2；而过渡梯度带中城乡建设用地出现2处小峰值（120和180 km），其增加量明显高于周边，分别为177.85 和195.49 km2，这主要是由龙岩、三明和南平市辖区建成区扩张引起的。林地和草地的面积变化量呈现“减少—增加—减少”的梯度变化趋势，林地增加量显著增多的区域主要集中在过渡梯度带和内陆梯度带的140～240 km 范围内，而草地在距海岸线20 km 范围的减少量最大，为362.86 km2；水域整体变化幅度不大，仅在距海岸线20 km范围有较为明显的减少。

从不同时期看，各土地利用类型变化存在明显的时序特征。林地和草地面积变化量呈持续减少的特征，2000 年以后显著降低，尤其是1990—2000年二者的变化量均为最大，分别为1 831.21 和-1 851.76 km2，其中140～220 km 是林地和草地显著变化的核心区域（图2-b），该区域二者的变化量分别达到1 144.36 和-1 163.76 km2；耕地和城乡建设用地的面积变化量呈先增加后减少的特征，2000 年以后二者的变化量显著上升，且梯度分异规律更加明显，特别是2000—2010 年变化量最大，分别为-1 082.8和1 869.35 km2（图2-c），该时期二者的梯度变化规律与1990—2020年较为一致，其中城乡建设用地在120 和180 km两处梯度带的增加量均在120 km2左右；水域面积变化量总体呈微弱增加，其中，2000—2010年水域以增加为主，在过渡梯度带的120～140 km 范围内有明显的增加（图2-c），而2010—2020年水域在沿海20 km范围内具有显著的减少量，达176.93 km2（图2-d）。

3.1.2 海陆梯度转移矩阵分析 1990—2020 年前10个土地利用变化类型的转移面积占总转移面积的比例随与海岸线距离的增加而降低（图3-a），沿海梯度带（44.23%）>过渡梯度带（37.31%）>内陆梯度带（15.03%）；土地利用变化类型随与海岸线距离的增加，由以耕地转城乡建设用地为主逐渐向以草地转林地、林地转草地为主发生转移（图3-b）。

图3 1990—2020年不同梯度带前10个土地利用变化类型转移变化比例Fig.3 Top 10 land use change types under different gradient zones in the transfer change ratio from1990 to 2020

从不同时期看，前10个土地利用变化类型的转移变化比例具有显著的时序特征和梯度分异规律（见图3-a），表现为以60 km梯度带为分界带，沿海梯度带内的转移变化比例随着时间的推移而显著升高，而过渡梯度带和内陆梯度带则是下降，逐渐接近于0。其中，1990—2000年，前10个类型的转移变化比例整体偏低（12%以下），呈现“降低—升高—降低”的梯度变化趋势（见图3-a）；该时期的土地利用变化类型以林地增加、草地和耕地减少为主，各转移变化类型存在不同的梯度变化特征（图3-c）。具体而言，草地转林地比例呈现随与海岸线距离增加而升高，主要集中在140～220 km 梯度带内，这可能与20 世纪90 年代初的“三五七”造林绿化工程等生态环境建设有关；耕地转城乡建设用地仅在沿海梯度带内有部分占比，特别是距海岸线20 km的沿海地区。

2000—2010 年，前10 个类型的转移变化比例整体呈持续下降的梯度变化趋势（见图3-a）；该时期的土地利用变化类型以城乡建设用地急速增加，耕地、林地和草地减少为主（图3-d）。具体而言，城乡建设用地转入类型主要来源于耕地（30.91%）、林地（17.54%）和草地（7.21%），这主要是由于沿海开放经济区以及海峡西岸经济区等区域发展战略的实行，促使大范围的城市扩张；但不同转入类型存在明显的梯度分异性，耕地转城乡建设用地比例主要表现为波动降低，主要集中在沿海梯度带，林地转城乡建设用地比例呈现先升高后降低，主要集中在过渡梯度带；在120～140、260～300 km 梯度带内出现小幅度的水域增加，这是由于该时期有大型水库的建成使用，使得耕地、林地转为水域。

2010—2020 年，前10 个类型的转移变化比例整体仍表现为持续下降的趋势（图3-a）；该时期的土地利用变化类型以城乡建设用地增加、林地小幅度增加、耕地和草地减少为主（图3-e）。具体而言，耕地（43.63%）、林地（11.66%）、水域（9.43%）和草地（5.79%）向城乡建设用地转变，过渡及内陆梯度带中的耕地、林地、草地转城乡建设用地占比均显著升高，水域的转入主要集中在距海岸线20 km 的范围内，由于沿海地区城市扩张引起的围填海造地，使得一定量的水域面积减少；沿海梯度带内有明显较高比例的耕地、草地转林地，这是由于现代特色农业产业、农业产业园的建设，使得草地和耕地大面积转为果园、茶园和苗圃地等，致使林地面积增加。

从空间分布看，不同梯度内的土地利用变化类型存在显著的南北差异（图4）。距海岸线20 km范围内是耕地减少、城乡建设用地增加的最主要区域，特别是东南部地区的沿海城市，如泉州市辖区、晋江市、石狮市等（图4-d2）；2000 年以后，过渡梯度带部分地区的城乡建设用地显著增加，如龙岩市辖区（120 km 梯度带），以及三明市辖区、永安市、建阳区的建成区（180 km 梯度带）（图4-d），这是由于主要交通干线的建成使用促使其城市边缘发生扩张，而建阳区后期的增加（图4-d1）也与2014年国务院批复南平市行政区划调整，撤市设区的政策有关。过渡梯度带、内陆梯度带北部地区是林地增加、草地减少的主要区域，特别是2000年以前，如位于建瓯市、将乐县等地区（图4-b1、c1）；2010—2020 年，在沿海梯度带南部地区（漳州市的漳浦县、云霄县、平和县，图4-b2）存在显著的林地增加。

图4 1990—2020年福建省海陆梯度主要土地利用类型变化的空间分布（a.耕地；b.林地；c.草地；d.城乡建设用地）Fig.4 Spatial distribution of main land use types changes under land-sea gradient in Fujian Province from 1990 to 2020(a.cultivated land; b.forest land; c.grassland; d.urban and rural construction land)

3.2 海陆梯度下土地利用空间分异特征分析

3.2.1 海陆梯度下的动态度变化分析 1990—2020

年不同梯度带间的综合土地利用动态度呈现“降低—升高—降低”变化规律，但沿海梯度带>过渡梯度带>内陆梯度带（表1），其中，距海岸线20 km范围综合动态度最高，为0.75%；单一动态度上（图5-a），近30 年内城乡建设用地动态度具有显著的梯度变化特征，呈现先升高后降低的态势，其变化速率远高于其他类型，这主要是由于其他3种类型的基数远远大于城乡建设用地；耕地动态度呈现持续降低的趋势，其中距海岸线20 km 范围的耕地减少速率最大，为2.22%；草地动态度呈先降低后升高的趋势，在220 km 梯度带内变化速率（-1.95%）达到最大；林地动态度最为稳定，变化速率最低，这是由于全省林地面积基数最大。

表1 1990—2000年福建省海陆梯度综合土地利用动态度Table 1 Comprehensive dynamic degree of land use of sea-land gradient in Fujian Province from 1990 to 2000 %

图5 1990—2020年福建省海陆梯度单一土地利用类型动态度Fig.5 Dynamic degree of single land use type of sea-land gradient in Fujian Province from 1990 to 2020

从不同时期看，1990—2000年，各梯度带的综合动态度平均维持在0.24%，但过渡梯度带>内陆梯度带>沿海梯度带（见表1），这是由于该时期林地、草地、耕地在过渡和内陆梯度带中大幅度相互转化引起；单一动态度上，林地动态度（0.34%～0.48%）、草地动态度（1.60%左右）在140～240 km梯度带明显高于其他类型，城乡建设用地（0.69%～1.40%）则在沿海梯度带变化速率较高（图5-b）。2000—2010年，综合动态度较前期具有显著的梯度分异规律，呈现持续减少的特征，但内陆梯度带>沿海梯度带>过渡梯度带（见表1），这是由于内陆梯度带区域面积明显小于其他区域，但发生转移变化面积与其他区域相差不大；单一动态度上，城乡建设用地动态度呈现先升高后降低的特征，基本都达到6%以上的变化速率（图5-c），是变化速率最高的时期，而耕地动态度在沿海梯度带明显高于林地和草地，距海岸线20 km 范围内达到最高变化速率，为-1.16%。2010—2020年，整体综合动态度显著降低，仅沿海梯度带（0.18%）有较剧烈的土地利用变化，特别是距海岸线0～40 km 范围，其他梯度带的变化程度基本保持稳定（见表1）；单一动态度上，沿海梯度带的城乡建设用地变化速率明显小于过渡、内陆梯度带的变化速率；其他类型的动态度与2000—2010年的趋势相对一致（图5-d）。

3.2.2 空间自相关分析 福建省各个时期的全局Moran'sI值在0.46～0.52（表2），表明土地利用变化在空间上具有显著的聚集性；3 个时期的全局Mo‐ran'sI值先升高后降低，表明不同阶段土地利用变化的空间聚集效应呈先增强后减弱的特征。从各梯度带的全局Moran'sI值看，1990—2020 年，20、40、120、140、180 、240 km梯度带的Moran'sI值远大于其他梯度带，说明这些梯度带内的土地利用变化空间分布具有更为显著的聚集性；距海岸线0～40 km 范围3 个时期的Moran'sI值在0.45～0.50，说明这2个梯度带的土地利用变化始终保持着较强的空间聚集效应，而其他梯度带则随时间表现出不同程度的空间聚集性，如120 km梯度带呈现先增强后减弱的空间聚集效应，140和180 km梯度带的空间聚集效应则是持续减弱。

3.2.3 海陆梯度下冷热点分析 根据海陆梯度下冷热点的空间聚集结果（图6）可知，空间上，各个时期的福建省土地利用变化沿海陆方向均有显著的空间分异特征；时间上，以2000年为时间分界点，热点区域大致呈现“由内陆地区向沿海地区转移”、由“北多南少”向“南多北少”转变的空间聚集特征，2000年以后，热点区域逐渐向沿海梯度带聚集分布，过渡、内陆梯度带的热点区域则是少数且分散分布。总体上，1990—2020年，全省土地利用变化具有明显的冷点与热点分区（图6-a），其中，土地利用变化剧烈的热点区域主要集中在沿海梯度带，呈现“南多北少”的特征，过渡、内陆梯度带则相反，分散分布在主要县市区，如三明市辖区、建阳区等；冷点区域主要分布在过渡梯度带的中部地区，如永泰县、德化县等，而内陆梯度带主要分布在中、南部的边界地区，如武平县、长汀县等，其变化程度均较为平缓或稳定。

图6 1990—2020年福建省海陆梯度下土地利用变化冷热点空间分布Fig.6 Spatial distribution of cold and hot spots of land use change under the land-sea gradient in Fujian Province from 1990 to 2020

从不同时期看，1990—2000年，热点区域呈现“北多南少”的空间分异特征，其中热点区所占比例较大、次热点区分布在其四周，热点区域主要分布在福建省偏北部地区，特别是过渡梯度带区域，如柘荣县、闽清县、古田县、建瓯市、将乐县等，这是由于这些区域的类型转移多且面积变化较大（见图4），土地利用变化程度剧烈，从而综合土地利用动态度值较高；冷点区域在空间上呈现“四周多中部少”的特征，其中次冷点区所占比例大，主要聚集在沿海梯度带的中部、过渡梯度带的南部边界地区（图6-b）。

2000—2010年，全省土地利用变化只呈现热点区域的空间分布特征，这很可能是与该时期城乡建设用地和耕地大面积变化，而其他类型变化相对不明显有关（见图2、5）。该时期的热点区域呈现显著的“南多北少”的空间分异特征（图6-c）。相较1990—2000年，该期间的核心热点区域由西北部的过渡梯度带转移到东南部的沿海梯度带，呈现“一核心多分散”的分布特征。其中，“一个核心”的热点区域主要集中分布在距海岸线20 km 范围的厦漳泉地区，包括晋江市、石狮市、惠安县、厦门市辖区、漳州市辖区等；“多个分散”的热点区域则位于沿海梯度带北部的福州市辖区，过渡梯度带中、南部的德化县、永安市、沙县、新罗区等地区。

2010—2020 年，热点区域的空间分异特征与2000—2010 年相似，但海陆差异更为显著（图6-d）。热点区域更加聚集分布在沿海梯度带，呈大范围、均匀分布；而过渡梯度带呈现“北多南少”的分散分布特征，主要分布在过渡梯度带的主要县市区建成区，包括南平市辖区、建瓯市、三明市辖区等。该时期整体的热点区域分布明显发生“由南往北”转移，其中沿海梯度带表现为福州市辖区、莆田市辖区的热点区域明显扩大，而厦漳泉地区明显缩小；过渡梯度带表现为武夷山市、建阳区、建瓯市等出现小范围热点聚集区，而南部地区无显著的聚集区。

4 土地利用变化空间分异原因分析

沿海梯度带的土地利用变化随时间呈现“小幅度变化—急剧变化—减缓变化”的特征，具有显著的空间分异规律，这与福建省沿海地区城市发展在政策方面受到很大支持有关（图7）。自1985 年，国家支持闽南厦漳泉地区建设发展，并列入沿海经济开放区，闽南金三角地区率先发展（李永实，2001），使得耕地等类型被占用，城乡建设用地开始小幅度增加；随后2004年国家提出了“海峡西岸经济区”战略设想，并在2009年由区域发展战略上升为国家战略，这10年间城镇化加速推进，开启了以东南沿海的厦漳泉区域为核心、主要交通干线为纽带，辐射带动过渡梯度带南部交通沿线附近的建成区（如龙岩市的新罗区）加速发展的局面（白如山 等，2009）；2010—2020 年，“中国（福建）自由贸易试验区”“21世纪海上丝绸之路核心区”“福州新区设立”“福厦泉国家自主创新示范区”等一些系列国家政策支持，以及“三纵六横”铁路网、“六纵十横”高速公路网已基本形成使用，全省区域发展重心逐渐从厦漳泉地区转移向福州地区，形成以福州地区为核心，通过交通路网连通厦漳泉地区协同发展，带动福州市周围及过渡梯度带北部主要县市区的建成区（如建阳区等）建设发展（李胜鹏 等，2020）；而自十八大以来，中国经济不断推进供给侧结构性改革，着重生态建设发展，城镇化进程进入发展转型期，全省的城乡建设用地增速明显较前期有所减缓，特别是厦漳泉地区。

图7 20世纪80年代以来福建省主要区域发展战略及政策汇总Fig.7 Summary of major regional development strategies and policies in Fujian Province since the 1980s

过渡梯度带的土地利用变化随时间变化具有明显的区域差异性。早期过渡梯度带具有较为剧烈的土地利用变化，这是由于1981年“大念山海经”到1989年“三五七造林绿化工程”等生态环境建设政策的实施（见图7），极大地推动了草地和耕地等宜林地、荒山大面积转为林地，使得1990—2020年植被变化相当活跃，林地转入面积大幅增加；自2000年之后，过渡梯度带的土地利用变化格局由植被变化转变为城乡扩张变化，但其南北地区的城市扩张程度不同，这很可能与沿海梯度带城市发展的辐射影响有关。而内陆梯度带由于距离海岸线最远，且丘陵山地分布居多，以林地、草地变化为主，城市扩张最不显著，仅在2010—2020年有小幅度的城乡建设用地增加。

5 结论与启示

基于1990、2000、2010、2020 年土地利用数据集，采用缓冲区梯度带法、动态度指标、转移矩阵等方法分析了近30年福建省海陆梯度下的土地利用变化时空演变特征，通过空间自相关、热点分析等方法结合格网单元探究了1990—2020年福建省土地利用变化的海陆梯度分异规律。得到如下主要结论：

1）从面积变化上看，总体上近30 年内主要土地利用类型的面积变化随与海岸线距离的增加具有不同的变化趋势，其中，耕地和城乡建设用地面积变化量呈持续减少的梯度变化趋势，距海岸线20 km 范围二者的面积变化量最大，分别为-1 317.12和1 799.8 km2；而林地和草地面积变化量呈现“减少—增加—减少”的趋势，集中在140～240 km 梯度带；水域整体变化幅度不大，仅在距海岸线20 km 范围有较为明显的减少。不同时期的各土地利用类型面积变化存在明显的时序特征。

2）从转换类型上看，近30年前10个土地利用变化类型的转移面积占总转移变化面积的比例随着离海岸线距离的增加而降低，沿海梯度带（44.23%）>过渡梯度带（37.31%）>内陆梯度带（15.03%）；土地利用变化类型随与海岸线距离增加，由以耕地转城乡建设用地为主逐渐向以草地转林地、林地转草地为主发生转移。空间分布上，不同梯度内的土地利用类型变化存在显著的南北差异。空间上，沿海梯度带是耕地减少、城乡建设用地增加的主要区域；过渡梯度带、内陆梯度带北部地区是林地增加、草地减少的主要区域。

3）从动态度上看，1990—2020 年不同梯度带间的综合土地利用动态度呈现“降低—升高—降低”变化规律，但沿海梯度带>过渡梯度带>内陆梯度带；单一动态度上，城乡建设用地动态度沿海陆方向呈现先升高后降低的趋势，其变化速率远高于其他类型；耕地动态度呈现持续降低，其中距海岸线20 km 范围的耕地减少速率最大，为2.22%；草地动态度呈现先降低后升高，在220 km梯度带内变化速率（-1.95%）达到最大；林地动态度最为稳定，变化速率最低，这是由于全省林地面积基数最大。

4）1990—2020 年全省土地利用变化在空间上具有显著的海陆分异规律，且存在南北区域差异；时间上，以2000 年为时间分界点，热点区域呈现“由内陆地区向沿海地区转移”、由“北多南少”向“南多北少”转变的空间聚集特征。1990—2020 年福建省土地利用变化的海陆梯度分异特征与福建省各阶段的区域发展战略及生态环境建设等政策息息相关。

目前关于土地利用变化的海陆梯度分异规律的研究大多基于特定缓冲区域或行政区划单元进行缓冲分析，而针对沿海省域尺度的海陆梯度演变规律的研究较少。以缓冲梯度带作为研究单元，分析省域尺度下土地利用变化的梯度分异规律是本文的一个创新点，具有拓宽研究思路的作用。本文结果对新时代新型城镇化发展背景下福建省国土空间规划具有重要参考意义。

结合本研究，就新时代福建省国土空间开发保护方面提出建议：①因地制宜，保护国土资源。对于沿海梯度带区域，要切实保护沿海地区集中连片的优质耕地资源，严格遵守耕地保护红线，协调好耕地与城乡建设用地之间的转换关系；同时，要加强海域使用管理，兼顾沿海梯度带区域的海洋资源的大力保护与适度开发。对于过渡、内陆梯度带区域，除了落实耕地保护，还要对林地资源进行严格管控与保护，加强对优质林地资源的可持续经营管理，并积极推动造林、生林等项目工程发展。②合理规划开发，提高利用效率。结合不同梯度带区域的城镇发展规模和类型，差异化地明确城镇开发边界；同时，根据土地利用空间分异规律特征，在国土空间规划中按照土地类型比例综合考虑并设置混合用地，打破单一土地单一功能的局限性，促进福建省土地节约集约利用。

本文也存在一些不足，如仅分析了海陆梯度的分异规律，对于同一梯度带内的南北区域的发展与特征差异未进一步深入探讨；对于海陆梯度分异的原因仅从定性角度讨论，后续还需要结合定量角度进一步探讨具体原因。