基于政策驱动的土地利用转型对土地多功能利用的影响——黑河中游案例研究

蒙吉军1,† 朱丽君1 王祺1 郭力仁1 张维佳2

1.北京大学城市与环境学院, 地表过程分析与模拟教育部重点实验室, 北京 100871; 2.甘肃省张掖市生态环境局甘州分局,张掖 734000; †通信作者, E-mail: jijunm@pku.edu.cn

摘要 以黑河中游为研究区, 基于土地利用转型分析和土地多功能利用评价, 探讨 2000—2014 年期间土地政策对多功能性的影响。结果表明: 1)黑河中游土地利用转型明显, 生活用地增加一倍, 生产用地增加 1/3, 生态用地基本上平衡; 2)土地利用功能增加近一倍, 多角度利用更加充分, 社会功能和经济功能是主要的土地利用功能, 且提升较大; 环境功能和文化功能相对较弱, 提升较小; 3)土地政策在很大程度上影响了土地多功能利用。土地开发整理对就业支持、土地生产和资源维持等功能有显著的影响, 耕地非农化管控能够有效地提高社会保障功能和经济供给功能, 退耕还林还草工程对土地利用多功能的影响不显著。

关键词 土地利用转型; 土地多功能利用; 土地政策; 黑河中游

当前, 国际上对于土地科学的研究热点已从早期的土地结构变化转向土地功能变化[1–4]。土地结构反映区域内土地类型的组合及分布, 土地功能则揭示土地为人类提供产品和服务以满足人类需求的能力[4], 除传统的粮食供给功能外, 还兼具生活、生态、环境、社会和文化等功能。在一定的社会经济发展阶段, 区域内土地利用形态转变的土地利用转型过程[5–6]必然引起土地功能的变化[3–4], 也是引起全球环境变化的关键因素之一[7]。一般来说, 土地利用转型受人为活动的影响较大, 尤其是土地政策驱动[6]。土地多功能性评价旨在通过测度区域土地利用功能多样性的状态和表现, 为生态环境与社会经济的平衡提供决策参考, 已成为土地变化科学研究的重要方向[3]。因此, 揭示土地政策对土地多功能性的影响, 有助于土地利用的合理开发, 是实现土地持续利用的有效途径。

Grainger[8]在研究以林业为主的国家土地利用时, 最早提出土地利用转型这一概念, 他假设林业发展会经历一个发展阶段: 从持续毁林到林业和农业之间达到新的平衡, 这一转折点被 Mather[9]称为林地转型。之后, 国际上多关注林地的转型研究[10–12]。2002 年, 土地利用转型引入中国后[5], 中国学者结合中国社会经济特点, 对土地利用转型的理论、规律、假说、结构及其与土地资源管理的关系做了大量研究[5,13–14], 还有学者研究耕地转型[15]、土地利用转型的驱动力[16]、重心迁移及对生态环境质量[17]和生态系统服务价值的影响[18]等。土地利用转型指随着经济社会发展, 一定地域的土地利用形态在长期变化过程中发生的趋势性转折, 包括土地利用空间形态的显性转折和功能形态的隐性转折[19]。多功能性的概念最早源自 20 世纪 80 年代末的多功能农业研究[20], 之后发展到生态系统管理、景观管理及土地系统变化等领域, 并被广泛使用[21–22]。2001 年, OECD 提出比较完整的农业土地多功能概念及其分析框架[23]。2004 年, 欧盟 SENSOR 项目正式提出土地多功能利用的概念[24], 指出土地功能变化将直接影响区域的可持续发展[25], 并开发了用于评估欧洲土地利用多功能可持续发展的模型工具 SIAT (Sustainability Impact Assessment Tools)[26], 从而形成土地利用多功能分析的范式。之后, 学者们进一步探讨社会经济需求对土地多功能利用的影响[27], 关注区域土地利用多功能研究, 并探讨决策对可持续发展的影响[28–29]。近年来, 国内学者对土地多功能利用研究的理论框架[30–32]、度量模型和评价方法[33–34]、指标体系[35]以及功能变化监测[36]等展开广泛研究, 但较少涉及土地利用变化对功能的影响, 尤其从土地利用转型的视角研究土地政策对多功能利用的影响更少见。鉴于上述背景, 本文选取人地关系矛盾较为尖锐的黑河中游为研究区, 在土地多功能利用动态评价的基础上, 定量地分析土地政策带来的土地利用转型对土地多功能利用的影响, 用以评判土地政策的有效性和合理性, 为黑河中游土地资源持续利用与管理提供依据。

1 研究区概况与数据来源

黑河是我国西北内陆第二大河流, 流经青海、甘肃、内蒙古三省(自治区)。黑河中游位于莺落峡与正义峡之间, 包括甘肃省张掖市的甘州区、临泽县、高台县、民乐县、山丹县以及肃南裕固族自治县的明花区, 总面积约为 1.96 万 km2。由于深居欧亚大陆腹地, 气候干旱, 年降水量只有 104~328mm, 年蒸发量高达 1639~2341mm。区内地势南高北低, 东高西低。黑河的滋养造就黑河中游绿洲走廊平原得天独厚的水土资源, 灌溉渠系发达, 赢得“金张掖”的美誉, 目前也是我国制种玉米的主要产地。近年来, 黑河中游以实现现代农业转型为目标, GDP 增长率连续多年保持在 10%以上, 三产结构也由 2000 年的 41.9:27.8:30.3 调整为 2014 年的 25.2: 33.7:41.1, 正在由传统的耕作农业向综合型产业转变。人口年均自然增长率为 5.37‰, 2014 年常住人口达 121.33 万人。随着人口数量的增加和城市化进程的加快, 黑河中游持续实施土地开发整理、耕地非农化管控和退耕还林还草等政策, 土地利用转型较大, 土地功能发生很大的变化。

本文所用的土地利用数据来自研究区 2000 年Landsat TM 影像和 2014 年 Landsat OLI 影像, 利用ENVI 4.7, 通过人机交互式目视解译获得, 根据研究需要划分为耕地、林地、草地、水域、建设用地和未利用地 6 类, 通过混淆矩阵验证, 总体解译精度大于 90%, 分辨率为 30m×30m。基础地理信息数据来自中国科学院寒区旱区科学数据中心的“数字黑河”项目, DMSP/OLS 夜间灯光数据来自National Geophysical Data Center (http://ngdc.noaa. gov/eog/dmsp), 植被覆盖度以及初级生产力数据来源于 Goddard Space Flight Center 的 MODIS 影像数据。社会经济统计数据来源于《张掖统计年鉴》(2000 年和 2014 年)及《甘肃年鉴》(2000 年)。自然保护区规划、土地政策等信息来源于张掖市国土局、规划局和水利局。

2 研究方法

2.1 土地利用转型分析

土地利用转型包括土地利用变化的显性形态及土地功能变化的隐性形态, 直接结果是土地主导功能的转型[17], 表现为生产、生态和生活三大主导功能间的转化[37]。土地主导功能的转变反映区域经济社会转型发展的不同阶段[38], 是研究土地利用转型的重要切入点。根据土地利用的结构特点, 结合土地利用类型和土地功能, 按照土地利用类型满足人类需求的不同方面, 黑河中游土地利用类型分为 4 类: 生产用地(耕地)、生活用地(建设用地)、生态用地(林地、草地和水域)和未利用地。通过计算转移矩阵、转入率、转出率和变化率, 分析土地利用转型特点。

2.2 土地利用多功能性评价

2.2.1评价单元的划分

现有的土地多功能性评价多基于省域、县域等行政单元, 难以体现土地多功能利用的空间分布特征, 也难以对土地资源管理提供针对性的建议, 因此选取适宜的评价单元至关重要。评价单元过大, 综合制图的过程会导致土地的诸多属性(自然属性、利用属性等)消失; 评价单元过小, 虽能保留大量真实信息, 但在多功能利用中却没有实际意义。因此, 在反复试验的基础上, 本文选取 3km×3km的网格作为土地多功能利用的评价单元。

2.2.2多功能评价指标

目前, 很多学者从生产、生态和社会 3 个维度展开土地利用功能研究[25,39], 也有学者将其细化为经济、社会、文化、生态和生产 5 大功能[40]。甄霖等[31–32]的社会功能、经济功能和环境功能分类方法在国内研究中较为常见。结合生态系统服务和景观功能的空间配置优势, 本文从社会功能、经济功能、环境功能和文化功能 4 个方面测度黑河中游土地利用多功能性。如表 1 所示, 社会功能包括就业支持、居住家园和社会保障 3 个子功能; 经济功能指保持食物生产和经济持续增长的能力, 包括土地生产、经济供给和资源维持 3 个子功能; 环境功能指土地系统为人类提供高质量的生态环境条件, 包括减轻污染排放和维持生态平衡两个子功能; 文化功能包括景观保育和教育文化两个子功能。根据国家标准、文献和区域均值确定各指标评价标准的上限和下限。

2.2.3集对分析法

本文采用集对分析法[43]进行土地多功能利用评价, 评价指标权重集 W={w1, w2, …, wn}用熵权法确定。

2.3 土地政策对多功能性的影响

土地功能以土地利用形态为基本载体, 无论是显性形态还是隐性形态, 都会在一定程度上影响土地的多功能利用。一般而言, 土地利用变化是用地需求的表现, 特别是在社会经济高速发展的时期, 土地政策对土地利用变化有明显的引导作用, 进而对土地功能产生直接的影响。近年来, 在黑河中游生活用地、生产用地和生态用地的转型发展过程中, 土地开发整理、耕地非农化管控和退耕还林还草工程等政策实施直接导致土地利用形态的变化, 影响土地的多功能利用。因此, 本研究选择这 3 个土地政策, 揭示其实施对土地多功能利用的影响。

基于 ArcGIS 平台, 将土地多功能利用评价结果空间插值到研究区范围内。我们选择相关土地政策实施区域, 生成 10000 个采样点, 提取两期的土地利用功能, 并做差值。为排除区域社会经济发展的影响, 在研究区范围内随机地选取 10000 个采样点作为对照组, 并采用同样的空间统计方法, 计算随机采样点在两期内的差值。用盒状图盒状图是 1977 年美国统计学家John Tukey 发明的显示一维数据属性值集中分布的表达形式, 由 5 个数值点组成: 最顶端和最低端的短横线表示该组数据的最大值和最小值, 盒子底部、盒中的横线以及盒子顶部分别代表下四分位数、中位数和上四分位数。盒子内部集中了该组数据的 50%。表征两期内土地各功能的变化趋势, 进而揭示土地政策对土地功能的影响。

3 结果分析

3.1 土地利用转型和土地政策特征

3.1.1土地利用转型特征

从图 1 可以看出, 黑河中游未利用地的比例(70%左右)占据绝对优势, 广泛地分布于绿洲外围及走廊北山地区。生产用地和生态用地数量大致相同, 分别占总面积的 15%左右。其中, 生产用地主要位于灌溉绿洲, 沿黑河干流及各大灌渠分布; 生态用地相对集中地分布于祁连山前山麓地带及黑河沿岸; 生活用地面积(仅占 1%~2%)较少, 主要位于各区县政府驻地中心及镇政府所在地。

表1 黑河中游土地利用多功能评价指标体系

Table 1 Evaluation index system of multifunctional land use in middle reaches of Heihe River Basin

一级功能二级功能指标 指标说明权重指标方向标准下限标准上限 社会功能就业支持(LUF1)农村从业人员(%)*0.0260+575 人均耕地面积(hm2/人)*0.0655+0.010.17 居住家园(LUF2)城镇化率(%)*0.0347+1090 村镇人均住房面积(m2/人)*0.0889+2040 社会保障(LUF3)农民人均纯收入(元/人)*0.0327+100010000 农村居民家庭恩格尔系数*0.0146-0.650.15 交通用地密度(km/km2) *0.0735+0.150.45 经济功能土地生产功能(LUF4)人均粮食产量(kg/人)*0.0644+250500 人均猪牛羊肉产量(kg/人)*0.0297+2080 土地生产力*用NPP表征0.0340+0.10.5 经济供给功能 (LUF5)人均二三产业产值(元/人)*0.0259+50020000 人均GDP(元/人)*0.0262+200038000 资源维持与供给 (LUF6)产水量**据InVEST模型的“产水模块”0.0563+3080 植被覆盖率(%)*0.0160+2490 环境功能减轻污染物排放 (LUF7)单位耕地化肥使用量(t/hm2)*0.0015-0.4250.025 固碳量(mg)**据InVEST模型“碳储存和吸收模块”0.0362+312 维持生态平衡 (LUF8)生态用地比例(%)*将生态用地定义为林地、草地和水域0.0582+6085 成灾率(%)***由成灾面积与网格面积相比计算0.0009-205 土壤侵蚀模数(t/km2)****据InVEST模型“沉降搬运速率模块”0.0011-80001000 文化功能景观保育 (LUF9)景观多样性指数**据傅伯杰[41]0.0303+1030 自然保护区面积比(%)*0.1034+222 水域面积比例(%)*0.1226+530 教育与文化(LUF10)受教育程度(%)**中等义务教育人数与初等义务教育人数之比0.0284+1645 文化部门与机构(人/个)**文化机构人员数与文化机构个数之比0.0290+1.85.2

说明: 1) *根据甄霖等[32]、张梦婕等[42]和王枫等[39]的研究确定, **根据区域平均值确定, ***根据全国平均值确定, ****根据国家土壤侵蚀分类标准(SL190—2007)确定; 2)据张路路等[4]、王枫等[39]和张乐敏[1]的研究以主导性原则确定各指标归属的二级功能。

从表 2 可以看出, 2000—2014 年期间, 生产用地、生活用地和生态用地均有所增加, 未利用地则有所减少。从变化程度看, 生活用地变化最为活跃, 年变化率达 6.77%, 转出率为 65.01%, 主要转出为未利用地和生产用地。生活用地转为未利用地主要发生在绿洲与荒漠的交界处, 由于生态环境欠佳且不稳定, 加上远离城镇生活区, 使得不适宜生活的用地被转为未利用地; 生活用地转换为生产用地主要发生在绿洲内部广布的农村居民点周边, 与研究区实施新农村建设有关, 很多村镇都建设了集中的居民小区, 原来零散分布的老宅居民点相继退出, 陆续转换为生产用地。生活用地转入率达 82.03%, 总面积增加近一倍, 主要来自未利用地和生产用地的转入, 在城镇周围尤其明显。2000—2014 年期间,张掖市城镇化建设显著, 尤其是随着滨河新区的建设, 新增建设用地达 23.78 km2, 大量占用周边的生产用地和未利用地。生产用地的变化程度仅次于生活用地, 年变化率为 2.41%, 转出率为 20.71%, 转入率为 40.70%, 增加 33.7%, 主要来自未利用地和生态用地的转入。生态用地年变化率较小, 且较为平衡, 转入和转出均集中于与未利用地和生产用地的相互转化, 尤其是未利用地。

3.1.2主导功能转型的土地政策分析

2000—2014 年期间, 黑河中游生产用地变化较为活跃, 变化率为 2.41%, 增加 33.7%。作为国家粮食生产基地, 黑河中游在耕地保护中实施严格的土地政策。一是严格实施基本农田保护政策, 至 2015年末, 基本农田数量已经达到计划标准的 110.7%; 二是积极推进土地开发与整理, 通过开发后备土地资源和复垦废弃地, 有效增加生产用地面积, 提高土地质量, 改善农业生产条件。与此同时, 黑河中游还积极推进土地流转, 提高生产用地的利用效率。2014 年, 农村土地流转面积达 681.6km2, 占承包面积的 40.9%。此外, 2002 年起, 作为全国第一批节水型试点城市, 张掖市大力推进农业种植结构调整, 实施“三禁三压三扩”政策“三禁三压三扩”政策即禁止新开荒地, 禁止移民, 禁种新种高耗水作物; 全面压缩耕地面积, 压缩粮食面积, 压缩高耗水作物; 扩大林草面积, 扩大经济作物面积, 扩大低耗水作物面积。, 对土地利用转型也产生了重要影响。

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图1 黑河中游土地利用转型(2000—2014)

Fig. 1 Land use transformation in middle reaches of Heihe River Basin in 2000–2014

表2 黑河中游2000—2014年土地利用转型结构

Table 2 Land use transformation structures of middle reaches of Heihe River Basin in 2000–2014

2000年2014年面积/km2年变化率/%转出率/%转入率/% 生态用地生产用地生活用地未利用地2000年2014年 生态用地1490.23219.9715.41860.632586.232797.040.5842.3846.72 生产用地172.921790.05113.39181.262257.623018.552.4120.7140.70 生活用地15.2948.6365.0756.95185.93362.116.7765.0182.03 未利用地1118.60959.90168.2412321.2214567.9613420.05-0.5615.428.19

生活用地面积增加迅速, 增长率达 94.8%, 反映社会经济的快速发展推动城市化进程加快。针对建设用地的扩张控制, 黑河中游主要采取两个措施: 一是严格控制建设用地占用耕地指标; 二是推行建设用地的节约集约利用, 通过旧城改造提高存量土地利用, 整理挖潜闲置土地, 提高土地利用率。

生态用地数量相对稳定, 增长率为 8.2%。近年来, 在黑河流域综合治理工程的实施中, 黑河中游严格实施生态退耕还林还草政策, 除对祁连山自然保护区、祁连山国家级自然保护区、龙首山自然保护区和焉支山自然风景区等进行严格管理外, 还建立黑河湿地国家级自然保护区, 对区域内重要的生态系统进行空间管控。

3.2 土地多功能利用特征

3.2.1土地多功能利用结构特征

2000—2014 年期间, 土地利用多功能提高一倍, 但各功能之间明显不平衡, 社会功能和经济功能明显高于文化功能和环境功能。14 年间, 4 个功能均有所增长, 其中社会功能、经济功能和文化功能增长明显, 增幅分别为 57.4%, 66.3%和 101.9%, 而环境功能增长较为缓慢, 增幅仅 7.4%。由于环境功能和文化功能的基数较小, 其土地利用变化对功能的影响有限。从总体上看, 各功能利用之间的差异并未减小, 依旧存在不平衡(图 2(a))。

从图 2(b)可以看出, 二级功能以就业支持、教育与文化和土地生产功能为主, 资源维持与供给、减轻污染物排放、维持生态平衡和景观保育功能效用较低, 最高值与最低值之间的差距高达 27倍, 各功能利用间存在很大的不平衡, 突出表现在农业活动上。14 年期间, 除减轻污染物排放这一功能下降(降幅为 17.4%)外, 其他功能都有显著提升, 提升最大的是社会保障功能, 增幅达到 184%, 其次是经济供给功能, 增幅为 150%, 景观保育功能、居住家园功能和土地生产功能的增幅分别为 82.1%, 43.3%和 40.8%。这一现象与 2000 年后黑河中游土地利用以经济发展为导向有直接的关系。

3.2.2土地多功能利用空间特征

1)社会功能。黑河中游土地的社会功能空间分布以甘州区为主(特别是建城区及周边高值区), 延伸至山丹县、民乐县和高台县的道路周边以及山丹军马场北部区域, 反映黑河中游农业活动和区域的通达程度。与 2000 年相比, 2014 年的社会功能扩展明显, 但空间分散性较强, 高值区集中在甘州区建成区部分和道路周围(图 3(a))。

2)经济功能。黑河中游经济功能的空间分布也集中于人类活动区域和南部山区。平原人类聚集区集中了大量的耕地, 能够直接提供粮食作物, 保证区域的粮食安全。另外, 人口聚集区能够形成大量的物资交换、提供服务等经济活动, 是区域经济交换的重要集中区。区域南部的山丹军马场有大量耕地分布, 在一定程度上能够为区域提供经济价值; 加上该区域位于山区或山前冲积扇, 水热条件相对较好, 有大量林草地分布, 产水量也相对较高, 能够提供较为丰富的自然资源。与 2000 年相比, 2014 年经济功能的空间分布变化不大, 北部区域相对零散, 南部山区则变得更加集中, 经济功能也有所增强(图 3(b))。

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图2 黑河中游土地利用多功能评价结果

Fig. 2 Evaluation results for multifunctional land use in middle reaches of Heihe River Basin

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图3 黑河中游土地多功能利用空间分布

Fig. 3 Distribution of multifunctional land use in middle reaches of Heihe River Basin

3)环境功能。黑河中游土地环境功能较强的区域位于南部的祁连山北坡和龙首山南部, 因为该地区分布着生态用地, 具有一定的固碳功能, 且该地区因起伏的地势而少受污染和灾害的影响, 但也因此存在土壤侵蚀等问题。另外, 北部的黑河干流以及肃南县明花区一带也有热点区分布, 但较为零散。2014 年与 2000 年热点分布大致相同, 但环境功能整体上有向北扩散的趋势(图 3(c))。

4)文化功能。黑河中游文化功能的空间差异十分显著, 集中分布在两个地区: 一是以黑河干流为主的河流平原区, 该区域有优美的黑河景观, 也是黑河中游重要的自然保护区; 二是南部山区, 因较为茂盛的林草而形成的特殊山地景观, 属祁连山自然保护区, 景观文化功能比较突出。此外, 张掖市建成区也显示出一定的文化功能, 但强度和范围都较为有限(图 3(d))。

3.3 土地政策对多功能的影响分析

3.3.1土地开发整理对多功能的影响

黑河中游土地开发整理的主要对象是农村宜农未利用地和废弃地等, 是增加耕地面积的重要途径。因此, 本研究选择生产用地对未利用地的占用进行研究, 以期揭示土地开发整理对多功能的影响。从图 4 看出, 在未利用地转为生产用地的区域, 就业支持功能、生产功能、资源维持与供给功能有显著的提升。耕地的扩张不仅可以增加产出, 还能够为农民提供就业条件, 同时改善区域用水条件和植被覆盖度。其他功能(如居住功能、社会保障功能和教育文化功能等)没有显著的变化, 说明土地开发和整理对土地利用多功能的影响较为有限。

黑河中游土地开发整理的方向有两个: 一是对绿洲内部的废弃地和弃用宅基地的复垦; 二是对绿洲外围可开发利用的荒地进行整理。虽然土地开发整理对就业支持、土地生产力和资源维持等功能具有明显的促进作用, 但受限于黑河流域水资源的制约, 土地开发整理的规模和范围均受到一定程度的限制, 难以作为持续的土地开发战略。

3.3.2耕地非农化对多功能的影响

黑河中游生活用地的扩张, 主要是通过对外围生产用地的占用。因此, 本研究选取生活用地占用生产用地的区域, 探讨耕地非农化对土地多功能性的影响。从图 5 可看出, 在耕地非农化区域, 社会保障功能和经济供给功能均显著提高, 就业支持功能、居住家园功能、土地生产功能和教育与文化功能也有一定程度的提高, 但资源维持和减轻污染等功能没有显著变化, 个别功能则呈现轻微的下降趋势。

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灰盒子为随机取点的土地利用多功能值, 白盒子为实施土地开发整理政策的土地利用多功能值

图4 黑河中游土地开发整理对土地利用多功能的影响

Fig. 4 Impact on multifunctional land use for land development and consolidation in middle reaches of Heihe River Basin

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灰盒子为随机取点的土地利用多功能值, 白盒子为建设占用耕地区的土地利用多功能值

图5 黑河中游建设占用耕地对土地利用多功能的影响

Fig. 5 Impact on multifunctional land use for construction on cropland in middle reaches of Heihe River Basin

耕地非农化对土地的诸多功能均有显著的提升效果, 但也因耕地损失而导致土地生产力的下降。因此, 贯彻城镇土地集约节约利用政策, 提高土地利用效率, 是协调“建设”与“吃饭”矛盾的基本策略。在耕地非农化过程中, 严格保护基本农田, 只能占用生产条件较差的耕地。另外, 要处理好农户的就业和安置、劳动力转移以及农村子女教育等问题。

3.3.3退耕还林还草工程对多功能的影响

退耕还林还草是黑河中游近年来重点实施的生态建设工程。本研究选择生态用地对生产用地的占用来揭示耕地转换为林草地后对土地多功能性的影响。从图 6 可以看出, 生态用地占用生产用地对土地利用多功能影响不大, 只有维持生态平衡功能有微弱的提升。主要原因是生态用地与农用地在生态和景观方面的功能较为相似, 但在提供生物栖息地、增加生物多样性和净化功能等方面, 生态用地远强于耕地。

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灰盒子为随机取点的土地利用多功能值, 白盒子为实施退耕还林还草区的土地利用多功能值

图6 黑河中游退耕还林还草对土地利用多功能的影响

Fig. 6 Impact on multifunctional land use for conversion of cropland to forest and grassland in middle reaches of Heihe River Basin

退耕还林还草工程对土地多功能利用影响较小, 对改善区域生态环境的作用也较为有限。可以考虑以土地置换为思路, 将坡度大于 25°的坡耕地发展为林草地, 控制水土流失的程度。在适宜耕作的平原区或绿洲边缘, 对林草地和荒地进行适当的开发, 提高土地利用率, 达到优化土地利用空间格局的目的。

4 结论与讨论

2000—2014 年期间, 黑河中游土地利用转型明显。生产用地、生活用地和生态用地均有所增加, 未利用地则有所减少。1)生活用地变化最活跃, 面积增加近一倍; 与黑河中游的社会经济快速发展有直接关系, 建设占用耕地是主要的驱动因素。2)生产用地增加 33.7%, 基本农田保护与土地开发整治政策的实施发挥了重要作用, 土地流转和种植结构调整政策对生产用地的健康转型也起到重要作用。3)生态用地变化率最小, 且转入与转出较为平衡, 与黑河流域长期实施的若干生态建设工程有直接关系, 尤其是退耕还林还草工程和黑河流域生态综合治理工程的实施以及生态保护红线的划定。

黑河中游土地利用功能增加近一倍, 多角度利用更加充分。社会功能和经济功能是其主要的土地利用功能, 且提升较大; 环境功能和文化功能相对较弱, 提升较小。从二级功能来看, 就业支持、教育与文化以及土地生产是主导功能。随着社会经济的发展, 社会保障、经济供给和居住家园功能也有较大幅度的提高, 但资源维持、减轻污染、维持生态和景观保育功能的增长较为有限。各土地利用功能之间发展不平衡, 表征社会经济发展的功能明显好于表征生态环境的功能。

土地政策在很大程度上影响土地多功能利用。1)土地开发整理对就业支持、土地生产和资源维持等功能有显著的影响, 开发过程中需要注意土地开发和整理的局限性, 遵循资源和自然要素的空间分布, 提高土地利用率。2)建设占用耕地能够有效地提高社会保障功能和经济供给功能, 也能在一定程度上增强就业、居住家园和教育文化等功能, 在城市土地利用集约化为主的基础上, 应注意人地关系问题。3)退耕还林还草对土地利用多功能的影响不显著, 对改善区域生态环境的影响较小, 可以考虑以土地置换为思路, 达到土地利用空间再分配和提高土地利用效率的目的。土地政策的有效性不仅局限于社会经济统计数据, 更表现在追踪自然生态状况, 应根据土地功能的变化, 推断土地政策的合理性和科学性, 从而调整或更变土地政策, 实现土地利用的科学转型。

基于土地利用功能变化反思土地政策, 对土地利用决策的制定和调整具有显著意义。但是, 在实际上, 土地政策制定与实施之间的不确定性加大了土地利用管理的难度。土地利用功能的变化可能是一个或多个土地政策共同影响的结果, 例如国土空间用途管制与生态保护红线划定的协调。一个土地利用决策可能影响土地利用的结构和功能, 也可能影响诸如产权、流转和效率等土地形态的隐形特征, 因此不能一概而论。无论是土地对利用功能变化的研究, 还是土地政策研究, 都应该兼顾土地形态的显性特征和隐形特征, 从多角度展开分析, 以便消除政策和实践的不确定性。

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Influence of Policy-Driven Land Use Transformation on Multifunctional Land Use in the Middle Reaches of the Heihe River Basin

MENG Jijun1,†, ZHU Lijun1, WANG Qi1, GUO Liren1, ZHANG Weijia2

1. Laboratory for Earth Surface Processes (MOE), College of Urban and Environmental Sciences, Peking University, Beijing 100871;2. Ganzhou Branch of Zhangye Ecological Environment Bureau of Gansu Province, Zhangye 734000; †Corresponding author, E-mail: jijunm@pku.edu.cn

Abstract Selecting the middle reaches of the Heihe River as the study area, with a dataset including land cover, geospatial, physical geography and social statistical data, the paper discusses the influence of land use policies on land multifunction from 2000 to 2014, based on land use transformation analysis and assessment on multi-functionality of land use. The results indicate that the land use transformation of the study area is distinct. Land of living doubled in the period and land of manufacture increased by 33%. Ecological land remained unchanged basically. The functions of land doubled. Social and economic functions are the main features of land use and improve a lot.Environmental and cultural functions are weaker than social and economic functions. Land policy has largely affected the land’s multifunctional use. Land development have influenced on employment, manufacture and resource maintenance. Occupied farmland for construction can improve the social security and economic supply function, while the influence of returning farmland to forest and grass on land use multi-function is not significant.

Key words land use transformation; multifunctional land use; land use policy; middle reaches of Heihe River Basin

doi: 10.13209/j.0479-8023.2020.095

国家自然科学基金(41871074)资助

收稿日期: 2019–11–07;

修回日期: 2020–03–15