（土地资源管理专业论文）常德市土地利用变化及驱动机制研究.pdf

摘要 土地利用土地覆被变化( l u c c ) 是全球环境变化的重要组成部分， 也是造成全球环境变化的重要原因，己成为地球系统科学的研究重点， 而土地利用与覆盖变化驱动机制又是该研究的核心内容。 常德市土地类型多样，土地适宜性较广。随着经济社会的快速发 展，市域土地利用将出现较为强烈的变化，因此本文选择常德市作为 l u c c 研究的典型样本。 本文在简要说明常德市自然、经济、社会基本情况的基础上，对 常德市2 0 0 5 年各主要土地类型的数量及布局情况进行比较深入的分 析，运用多样化指数、集中化指数和区位指数等多种方法对市域土地 利用现状进行刻画，同时对常德市1 9 9 7 - 2 0 0 5 年间土地利用程度、数 量和区域差异情况进行详细分析。在对常德市土地利用现状与变化情 况进行详尽研究分析的基础上，采用定量与定性相结合的方法分析经 济社会因子对市域土地利用变化的影响，采用多元回归模拟常德市土 地利用变化的驱动模型，并采用典型相关法识辨出常德市土地利用变 化的主要驱动因子，得出经济社会因素是常德市土地利用变化的主要 驱动因子的结论。根据常德市的现实情况，运用马尔可夫模型对市域 未来一段时期的土地利用结构作出科学优化。 通过对常德市土地利用变化的驱动因素进行定性定量的深入分 析，探讨常德市土地利用变化的驱动机制，在为区域土地利用变化研 究提供研究案例的同时，也为市域土地持续利用管理和决策提供科学 依据。 关键词：土地利用，土地覆被，驱动机制，常德市 a b s t r a c t t h el a n du s e l a n dc o v e rc h a n g e ( l u c c ) i st h ei m p o r t a n tc o m p o n e n t o fg l o b a le n v i r o n m e n tc h a n g ea n dw h i c hl e a d e st h eg l o b a le n v i r o n m e n t c h a n g e ，h a v eb e c a m et h er e s e a r c hk e yo fe a r t hs y s t e m ss c i e n c e ，t h e r f o r e t h el a n du s ea n dt h ec o v e rc h a n g ed r i v i n gm e c h a n i s mr e s e a r c hi st h e c e n t r a lc o n t e n t t h el a n du s et y p ei s d i v e r s i t y i n c h a n g d e ，a l o n gw i t he c o n o m i c s o c i e t y s f a s td e v e l o p m e n t ，t h el a n du s ew i l l p r e s e n tam o r ei n t e n s e c h a n g ei nc i t yt e r r i t o r y , s ot h i sp a p e rc h o o s e sc h a n g d ea st h et y p i c a l s a m p l et ot a k et h el u c c r e s e a r c h o nt h eb a s eo ft h e r e s e a c h i n gr e g i o ns u r v e y s u c ha s n a t u r e ， e c o n o m i ca n ds o c i e t yo ft h er e g i o n ，t h ep a p e rt h o r o u g hr e s e a r c h e se a c h m a i nl a n du t i l i z a t i o nt y p eq u a n t i t ya n dt h el a y o u ts i t u a t i o no fc h a n g d ei n 2 0 0 5 ，u s i n gm a n yk i n d so fm e t h o d sa st h ed i v e r s ei n d e x ，t h ec e n t r a l i z e d i n d e xa n dt h ep o s i t i o ni n d e xa n ds oo nt op o r t r a yt h ep r e s e n ts i t u a t i o n o fl a n du s ei nc i t yt e r r i t o r y u s e sm a n yk i n d so fm a t h e m a t i c a lm e t h o d st o a n a l y z e s t h el a n du t i l i z a t i o n d e g r e e ，q u a n t i t ya n dr e g i o nd i f f e r e n c e s i t u a t i o ni nc h a n g d ef r o m1 9 9 7 2 0 0 5 o nt h eb a s eo fd e t a i l e dr e s e a r c ho f c h a n g d e ，u s e st h em e t h o do fq u a n t i t a t i v ea n dq u a l i t a t i v ea n a l y s i so f c o m b i n i n gt oa n a l y s i sv a r i o u sf a c t o r sa se c o n o m i ca n ds o c i a lw h i c h i m p a c to nt h ec h a n g eo fl a n du s e ，t h e nm a k i n go u tt h el a n du s ed r i v i n g m o d e lo fc h a n g e ，a n dg e t st h ee c o - s o c i e t yf a c t o rb et h em a i nd r i v i n g f a c t o r u s e st h et y p i c a lc o r r e l a t i o nm e t h o da n a l y s i st oo b t a i nt h em a i n a c t u a t i o nf a c t o rw h i c hc a u s i n gt h el a n du s ec h a n g eo fc h a n g d e a tl a s t u s e st h em a r k o vm o d e lt om a k et h es c i e n c ef o r e c a s to fl a n du t i l i z a t i o n s t r u c t u r ei nt h ef u t u r eo fc h a n g d e t h r o u g ht h eq u a l i t a t i v ea n dq u a n t i t y a n a l y s i st os t u d yt h ed r i v i n g f o r c eo fl a n du s ec h a n g ei nc h a n g d ea n dd i s c u s st h ea c t u a t i o nm e c h a n i s m o fl a n du s ec h a n g e ，p r o v i d e st h er e s e a r c hc a s ef o rt h er e g i o nl a n du s e c h a n g er e s e a r c h ，p r o v i d e st h es c i e n t i f i cb a s i sf o rt h ec i t yt e r r i t o r yl a n d u s i n gm a n a g e m e n ta n dd e c i s i o n m a k i n g k e yw o r d s ：l a n du s e ，l a n dc o v e r , d r i v i n gm e c h a n i s m ，c h a n g d e i l l 湖南师范大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立 进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文 不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研 究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完 全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：1 矽岳f 夏彦钟占月眵日 湖南师范大学学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，研 究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属湖南师范大学。同 意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允 许论文被查阅和借阅。本人授权湖南师范大学可以将本学位论文的全 部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描 等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1 、保密口，在年解密后适用本授权书。 2 、不保密口。 ( 请在以上相应方框内打“ ) 作者签名：弼芗芝日期p 椰年 月q - 日 导师签名：印诵红 日期伽鹏刚么日 常德市十地利川变化及驱动机制研究 1 1 研究背景 1 绪论 2 0 世纪五六十年代以来，大量全球性环境问题不断涌现，如大气 中温室气体增加、臭氧层破坏、土地荒漠化、生物多样性丧失、森林 减少等。这类环境问题对人类的生存和可持续发展构成了巨大的威胁 i l 】，全球环境变化研究已成为最为引人瞩目和关注的环境与科学问题之 一【l - 3 1o 进入2 0 世纪9 0 年代，随着全球变化研究的深入，人们越来越认 识到，人类活动作为主导因素所导致的土地利用土地覆被变化在全球 环境变化过程中占据着十分重要的地位，无论在地方尺度还是在全球 尺度上，土地利用土地覆被变化都构成了全球环境变化的一个重要方 面。全球环境变化包括系统性( s y s t e m a t i c ) 变化和累积性( c u m u l a t i v e ) 变化两种类型。前者指真正全球意义上的生物地球化学系统变化，如 大气组成、土地覆被格局、碳循环和气候变化等：后者则是指大量小范 围区域性变化所产生的影响及积累效果影响到全球性的环境现象，如 植被破坏、生物多样性的损失及土壤侵蚀等。土地利用变化对全球变 化的影响主要是通过累积性方式发生作用的。虽然小范围区域性的土 地利用变化对地球系统主要的影响可以忽略不计，但是这样的变化在 时间和空间上不断出现，并通过累积效应产生全球尺度上的重要影响。 毁林、施肥、沙漠化和城市化等都有此类性质。反过来，全球环境变 化对土地利用与土地覆被变化也有深刻的影响，这种影响包括气候变 化和区域环境变化对土地利用与土地覆被变化的影响。前者通过气温 和降水波动及自然灾害和土地退化等方式直接或间接地影响土地利用 土地覆被变化的相应变化。后者则因其典型的区域性特征与土地利用 土地覆被变化更为密切，影响更为深刻【4 】。有研究表明：在将来的数十 年间，由土地利用与土地覆被变化所带来的全球影响，要等于甚至大 于潜在气候变化所带来的影响【5 】。因而，全球变化研究领域逐渐加强了 对土地利用土地覆被变化的研究【6 1 。 另一方面，土地利用土地覆被变化作为全球变化的关键，是自然 硕十学位论文 与人文科学领域的“桥梁工程”，它的研究可以进一步推动全球问题的 综合研究【。为此，国际科学联盟组织的“国际地圈与生物圈计划 ( i g b p ) 和国际社会科学联盟组织的“全球环境变化人文计划”( h d p ) 积极共同 推进土地利用土地覆被变化的研究工作。1 9 9 1 年，i g b p 和h d p 两大 组织组建特别委员会，调查自然科学家和社会科学家联手进行土地利 用土地覆被变化研究的可行性，并于1 9 9 3 年发表了题为联合土地利 用和全球土地覆被变化的报告 7 1 。1 9 9 5 年，i g b p 和h d p 委托研究 土地利用土地覆被变化的“核心项目计划委员会和“研究项目计划委 员会”( c p p c r p p cl u c c ) ，发表了土地利用土地覆被变化科学研究 计划。1 9 9 9 年，i g b p 和h d p 发表了土地利用土地覆被变化研究 实施策略 a l 报告，针对研究重点提出了一系列的任务，并号召各个领 域的科学家包括人文生态学家、土地经济学家、遥感地理信息系统专 家、土地利用土地覆被变化模型专家和致力于综合评价的专家加强合 作。这一系列任务的提出，无疑为各个领域的科学家在土地利用土地 覆被变化研究中提供了突破口，成为各个领域的科学家进行协作研究 的纽带。正是由于i g b p 和h d p 这两大国际组织的极力推进和土地利 用土地覆被变化在全球变化研究中的重要作用，土地利用土地覆被变 化已经成为全球变化研究的热点和前沿问题( 6 1 。 1 2 土地利用土地覆被变化的内涵 1 2 1 土地利用土地覆被变化的涵义 土地利用( l a n du s e ) 与土地覆被( l a n dc o v e r ) 是两个容易混淆的概 念，它们之间既有密切联系又有本质区别。在进行土地利用土地覆被 变化研究时，有必要弄清楚两者的内在涵义及相互之间的关系。 土地利用是指土地的使用状况，侧重于土地的社会属性，是指人 类在土地自然属性的基础上，对土地施加影响而产生的利用方式和利 用状况，对土地进行长期或周期性的经营管理和治理改造活动，是人 类为获取所需的产品或服务而进行的土地资源利用活动【9 】。或者说，土 地利用是一个把土地生态系统变为人工生态系统的过程，是自然、经 济、社会诸要素综合作用的复杂过程。土地利用的方式、程度、结构 及地域分布和效益，既受自然条件的影响：也受社会、经济、技术条 常德市十地利川变化及驱动机制研究 件的制约，而且社会生产方式往往对土地利用起着决定性的作用【1 0 l 。 至于土地覆被，i g b p 和i h d p 将土地覆被定义为“地球陆地表层和 近地面层的自然状态，是自然过程和人类活动共同作用的结果【1 1 】；我 国学者认为土地覆盖是指自然营造物和人工建筑物所覆盖的地表诸要 素的综合体，包括地表植被、土壤冰川等都是土地覆盖的概念，它反 映的是地球表层的自然状态；最近有一种定义认为“土地覆被是随着遥 感技术的应用而出现的新概念，是指覆被地面的自然物体和人工建筑 物，最主要的组成部分是植被，也包括土壤和陆地表面的水体”【1 2 】。以 上定义虽各不相同，但都包含二层含义，一是土地覆被指的是地表的 自然状况，同时包含一定程度的人类活动的结果；二是土地覆被中最 主要的组成部分是植被、土壤和地表水体。 1 2 1 土地利用土地覆被变化的相互关系 土地利用与土地覆被变化之间存在密切的关系。土地覆被变化可 分为量变和质变两种形式。量变是土地覆被内在属性的渐变过程，如 与土地利用强度和利用方式有关的土地质量退化、土地肥力下降导致 土地生物生产能力的下降等属于土地覆被变化的量变形式，而质变则 是源于土地利用目的引起土地覆被类型的转化，如毁林开荒等属于土 地覆被变化的质变形式。一般来说，影响土地覆被变化的主要因素包 括自然因素和社会经济因素两大类。由于人类活动的普遍存在，环境 变化和社会经济因素主要通过土地利用来改变土地覆被变化。土地覆 被的结构主要由气候、水文与地貌等因素决定，土地覆被的状况则主 要因人类活动的深刻影响，同时也受到环境因素( 如气候、水文等) 变化的制约，不同的土地覆被对驱动因子的响应具有较大的差异。 因此，土地利用与土地覆被既有密切联系，又有本质区别。土地 利用既是土地覆被变化的原因，又是对土地覆被变化的响应。首先， 土地利用导致了土地覆被状况的变化，其次土地覆被的变化影响土地 利用，土地覆被的现状是土地利用的结果【1 3 1 。 硕十学位论文 1 3 国内外土地利用土地覆被变化研究进展 1 3 1 国外研究概况 国外研究重在强调进行大规模、跨学科土地利用变化方面的综合 研究，主要集中在建立模型来进行动态变化机制研究以及驱动力抽取 辨别方面，目前己形成多种不同的观点。最初的土地利用模型是以 r i c h a r d o 和v n o t h u n e n 的地租理论为基础来研究城市土地，这种模型 侧重于经济分析而忽略了内在机制的研究；k a s p e r s o n 认为在环境典型 带中，土地利用覆盖变化中，人类方面的驱动力因素主要有人口、技 术水平、富裕程度、政治经济结构、信任与态度( j e a n n e k ，r e ，1 9 9 5 ) 。 e h r l l c h 在研究包括土地利用变化在内的环境变化时将其与多种驱动力 联系在一起进行分析，从而表明土地利用变化的人类驱动力主要包括 人口、富裕程度和技术，但这种研究简化了土地利用变化与社会经济 驱动之间的关系。r i e b s m a e 等建立了一个包括人类活动驱动力、自然 环境驱动力、土地利用决策和生态4 部分内容在内的土地利用模型， 从而认为人类活动方面的驱动力主要包括政策、经济( 如成本、价格和 供需、) 和技术等方面。t u r n e r 认为人类驱动力应该包括人口、收入、技 术、政治经济状况和文化等方面。h i d p 计划通过土地利用模型认为影 响土地利用的驱动因素可以分为直接因素和间接因素，其中直接因素 包括土地产品的需求、对土地的投入、城市化程度、土地利用的集约 化程度、土地权属、土地利用政策以及对土地资源保护的态度，而间 接因素包括人口变化、技术发展、经济增长、政治与经济政策、富裕 程度和价值取向，间接因素通过直接因素作用于土地利用。国际应用 系统分析研究所( i a s a ) 通过建立一个世界粮食与农业系统全球模型来 试图将农业与其他经济部分间的关系表现出来，该模型包括人口、人 口的迁移、社会经济因素、资本积累、供求关系、市场条件等多方面 因素，但该模型只将土地作为一种生产要素，而无法预测土地利用变 化的环境影响。随着研究的进一步，揭示土地利用覆盖变化的主要社 会经济驱动力及其反馈机制与作用方式是其研究的重点。此后，f i s c h e r 等人认为通过福利分析、研究福利政策可以成为模拟引起土地利用变 化的社会经济驱动力提供一条相当有效的途径。m o r i t a 等人在对日本 土地利用变化的研究中，对不同时点的不同案例进行了典型相关分析， 常德市十地利川变化及驱动机制研究 在检验土地利用结构稳定性的基础上，采用多项式分对数模型拟了土 地利用变化和各种驱动因子之间的关系。另外包含土地利用变化在内 的动态模型还包括a d a m s 等人建立的就全球变化对美国农业的长期影 响进行生物经济评价的空间平衡模型、森林和农业领域最优化模型 ( a f s m o ) 、i m a g e 2 0 ( i n t e g a r t e dm o d e l t oa s s e s st h eg r e e n h o u s e e f f e e t ) 模型，但关于土地利用变化驱动力方面的研究较少。通过综合 分析国外关于土地利用变化及驱动力的研究，可以发现首先关于土地 利用覆盖变化( l u c c ) 研究的根本出发点就是通过对土地人类驱动力 一土地利用覆盖一全球变化一环境反馈问相互机制的认识，建立能够 用来预测土地利用覆盖变化，从而进一步评价环境变化并提供决策支 持的u l c c 模型；其次在多种驱动力因素中，主要注重人类活动也就 是社会经济驱动因素的研究，关于自然环境驱动力的研究较少，这主 要是因为自然环境驱动力主要改变的是土地覆盖变化，通过土地覆盖 变化来影响土地利用的变化，而社会经济驱动因素则是土地利用变化 的最主要原因，通过土地利用变化而引起土地覆盖变化，从而进一步 引起土地利用的变化1 1 4 1 。 1 3 2 国内研究动态 我国国土面积广大，地貌类型多样，土地利用土地覆被变化研究 我国具有重要意义。我国的土地利用问题研究始于2 0 世纪5 0 年代末， 在5 0 年代至8 0 年代之间，相关研究主要侧重于土地类型调查与制图， 土地资源的区划、评价及开发利用方式、土地质量与生产能力等方面 的研究，对土地利用变化及其与各种驱动因子之间相互作用关系的研 究从2 0 世纪9 0 年代后期开始起步。我国有关土地利用与土地覆盖的 研究，目前已拓展至运用遥感技术、统计方法及相应的分析模型对一 系列典型区域进行计算与分析，进而对典型区域土地利用变化过程和 驱动机制的研究。 目前，我国的l u c c 研究主要集中于两类区域，一类是“热点地区 ， 即土地覆被变化剧烈的区域，主要为人文因素与自然环境的高度复合 的区域，如深圳市【1 5 1 6 】、北京市【1 7 】、长江三角洲【1 8 l 等地区，或是在未 来某一时期内土地利用覆被将要发生较大变化对环境影响大的地区。 硕十学位论文 另一类是“脆弱区”，即大范围的农牧交错地带、农林交错地带、农渔 交错地带等土地覆被变化敏感地区，人类活动对土地利用土地覆被的 影响之深，历时之长在全球范围内是不多见的，如地处干旱、半干旱 过渡带的榆林地区【1 9 乏0 】等。此外，我国也有人类活动影响较小的青藏 高原、内陆沙漠等地理单元。中国独特的研究样本使得部分研究在全 球l u c c 研究中具有举足轻重的作用【2 。 国内学者通过实例、应用不同的定量方法对l u c c 的驱动力进行 了深入的探讨。张明【2 2 】运用典型相关分析方法定量计算出各驱动因子 对榆林地区土地利用结构分布的贡献大小；史培军【2 3 】等通过回归分析 方法，对各种因子进行了综合分析，得出深圳市土地利用变化的外在 驱动力主要是人口增长、外资的投入和第三产业的发展；葛全胜，戴 君虎对2 0 世纪前、中期中国农林土地利用变化及驱动因素进行了分析， 认为2 0 世纪前、中期土地利用变化是自然和社会经济条件综合作用的 结果，但是人口增加、粮食生产、政府政策变更等社会经济因素的影 响更大；杨桂山对长江三角洲近5 0 年耕地数量变化的过程进行了分析， 发现长江三角洲地区耕地数量明显波动的原因是国家宏观政策，最后 从定性角度分析其形成机制主要是政策、经济发展和人口增长的驱动； 李景刚、何春阳等对中国北方1 3 省近2 0 年的耕地变化与驱动力的研 究表明，经济发展以及人们生活水平提高导致的非农建设用地量增加 以及农业用地内部的结构调整是中国北方1 3 省耕地变化的重要原因； 刘纪元等认为2 0 世纪9 0 年代我国的土地利用变化表现出明显的时空 差异，政策调控和经济驱动是导致土地利用变化及其时空差异的主要 原因。摆万奇等认为，对土地利用变化起作用的是由多种驱动力形成 的综合作用力，土地利用是一个完整的系统，需要应用系统的观点和 方法，综合考察其整体与部分及结构与功能的关系；张克锋，张军连 等借助统计分析方法分析北京山区的林地时空变化特征，定量诊断出 北京山区林地变化的主导原因和社会经济驱动力；邵晓梅等开展了山 东省耕地变化趋势及其驱动力的研究；张惠元等以贵州省为例研究喀 斯特地区土地利用变化的人类驱动力机制研究；李熙波，雷寿平等对 福建建欧，全斌，杨肖琪等对福建漳州，甄霖，谢高地等对径河流域， 王宗明，张柏等对吉林省的土地利用变化及其驱动力进行了相应的研 常德市卜地利川变化及驱动机制研究 究分析。 1 4 1 在建立l u c c 模型方面，大多是区域规模的土地利用行为模型， 大致分为系统诊断模型、土地利用动态变化模型和土利用变化综合评 价模型等。如王秀兰等提出了系统诊断模型【2 4 l 、陈佑启瞄l 等提出了基 于经验的统计模型和利用尺度统计方法建立的多元回归模型等。中国 农业科学院资源区划所与荷兰瓦赫宁根农业大学开展合作，在g i s 空 间分析功能辅助下建立的中国土地利变化及其影响模型1 2 们，反映了国 内土地利用变化综合评价模型研究方面的突出成就。我国学者也在土 地利用动态化模型( 从土地资源数量变化、土地需求量预测与土地利 用时空变化等) 的研究方面取得了一定的成就。 总之，过去国内的研究主要侧重于土地资源调查、分区、分类、 规划、评价及开发和管理研究，如我国己开展了国家【2 7 】、区域【2 8 】和县 级【2 9 】三种不同尺度的l u c c 动态监测与研究。国内系统研究l u c c 及 其对全球变化响应的时间还不长，对驱动力问题的研究仍处于初级阶 段，大多数研究只是关注某种或某几种驱动力对土地利用变化的影响， 忽略了各驱动力之间的相互作用以及土地利用变化对驱动力的反馈作 用，缺乏对l u c c 动态的研究和方法的掌握。因此，目前的国内研究 主要侧重在一些代表性地区，通过遥感、野外观测与调查统计数据的 模型计算与分析，探讨l u c c 过程、驱动力机制与环境效应。今后， 加强对l u c c 动态研究、改善相应的方法与手段、与l u c c 有关的可 持续发展问题的研究，将成为我国l u c c 研究的核心问题。 1 4 研究框架 1 4 1 研究目的 本文的研究目的是通过采用一系列的定量指标，分析常德市各区 域土地利用数量变化，并对其数量变化的驱动力进行定性定量的深入 分析，探讨其土地利用变化的驱动机制，为区域土地利用变化的研究 提供研究案例，同时采用马尔可夫模型对常德市未来一段时期土地利 用结构进行预测。结合常德市土地利用现状存在的问题，指明实现土 地合理利用和可持续发展的可行性建议，为区域土地持续利用管理和 决策提供科学依据。 硕十学位论文 1 4 2 研究方法 运用数理统计与定性分析相结合的方法分析常德市土地利用覆被 变化。采用土地利用动态模型分析土地利用变化速度分析土地利用数 量变化，采用土地利用程度变化模型和土地利用率、土地垦殖率、土 地利用动态度、土地利用多样性和集中性刻等指标划土地利用变化程 度，采用典型相关分析方法抽取分析土地利用变化驱动力，应用马尔 可夫模型对常德市土地利用结构进行预测。 1 4 3 技术路线 图1 - 1 技术路线图 f i g 1 - 1t h e t e c h n i c a lr o u t eo fr e s e a r c h 8 常德市十地利用变化及驱动机制研究 2 研究区概况 常德市位于湖南省西北部，地处长江中游南岸，介于东经 1 1 0 0 2 8 1 0 ”1 1 2 0 1 7 2 2 、北纬2 8 0 2 4 3 1 ”3 0 0 0 7 5 3 ”之间，东西跨度1 7 7 公 里，南北总长1 9 1 公里。东临洞庭，西达黔、渝，南接益阳长沙，北连 湖北荆州，辖武陵区、鼎城区、安乡县、汉寿县、澧县、i 临澧县、桃源 县、石门县和津市市共9 县( 市、区) ，土地总面积1 8 2 万平方公里。 2 1 自然条件 常德市地貌类型多样，以平原为主，山、丘、岗、湖兼有。山地 主要分布在市域西部，属武陵、雪峰两大山系，山体高大，群峰挺拔， 光照少、温度低、降水多、湿度大，是林业生产的适宜地段；平原和 水面主要集中在东部的洞庭湖区，地面海拔5 0 米以下，光热水条件好， 地势平坦，土质肥沃，是粮棉鱼生产基地；丘岗主要分布在市域中部， 处于山地和平原之间，坡度较小，适宜种植粮食和经济作物。 常德市属中亚热带向北亚热带过渡的湿润季风气候区，冬夏长、 春秋短，四季分明，夏季酷暑炎热，冬季寒冷干燥，春季气温多变， 秋季天高气爽。日照充足，热量丰富，市域日照时数年均1 5 0 0 一1 8 0 0 小时；年平均气温1 6 4 1 6 8 。c ，一月平均气温4 4 度，七月平均气温 2 8 8 度；无霜期2 6 4 - - 2 8 3 天。日照、热量分配不均，东部平原和河谷 盆地较多，西部山地较少。降雨较多，年降水量1 4 2 1 毫米左右，时间 上降水主要集中在4 6 月，一般占全年降水量的4 0 ，暴雨天数多， 易形成洪涝灾害；空间上西部山地降雨较多，年均降水1 9 0 0 毫米以上， 东部平原较少，年均降水在1 2 0 0 毫米以下。 市域水资源丰富，水系发育，河网密布。沅水、澧水由西向东， 长江泄口的淞滋、虎渡两河以及藕池河西支自北向南注入洞庭湖。流 域面积大于5 0 0 平方公里的一级支流有大伏河、夷望溪、白洋河、道 水和涔水，水系呈不对称树枝状分布。 市域生物资源丰富，种类多，数量大，有高等植物1 7 2 3 种。主要 用材树种有杉木、马尾松、柏树等，主要经济树种有柑桔、油桐、乌 桕、棕榈等；农作物品种3 2 6 个，粮食作物主要有水稻、麦类、豆类 硕十学位论文 等，经济作物主要有棉花、油菜、茶叶、烤烟、花生、黄红麻等。动 物资源也很丰富，有野生动物3 5 0 余种。 常德是全国有名的“非金属矿产之乡，主要矿藏有雄磺、金刚石、 石灰岩、海泡石、重晶石、大理石、煤等5 0 余种。其中雄磺储量亚洲 第一，石煤、芒硝储量为全国之首，磷矿、石膏矿、膨润土等蕴藏量 和产量均居湖南前列。 旅游资源地方特色浓郁，湖光山色和地方文化构成了常德市旅游 资源的基本特色。 2 2 经济社会发展状况 市域区位优越，交通便利，境内有枝柳铁路、长石铁路交汇，常 长、常张、常吉等高速公路贯穿全境，桃花源机场已开通常德至北京、 常德至广州等民航线路，是湘西北地区的交通枢纽、能源基地和经济 文化中心。2 0 0 5 年全市入口6 0 2 4 2 万人，城镇人口1 9 7 5 9 万人，城镇 化水平为3 2 8 0 ，实现地方生产总值6 3 4 2 亿元，人均g d p l 0 5 2 8 元， 三次产业结构比例为2 5 4 2 ：3 3 ，形成了以烟草、食品、医药和新型 建材工业为主导的工业结构。在经济不断增长的同时，社会日益进步， 人民生活水平逐步提高，2 0 0 5 年，全市城镇居民人均可支配收入9 8 0 0 元，农民人均纯收入3 2 5 0 元。 常德市土地利用变化及驱动机制研究 图2 - 1 常德市行政区划图 f i g 2 1t h ea d m i n i s t r a t i v ed i v i s i o no fc h a n g d e 硕士学位论文 3 土地利用现状 全市2 0 0 5 年土地总面积1 8 1 8 9 8 2 4 8 公顷，占湖南省土地总面积的 8 6 3 。各县( 市、区) 中，土地总面积最大的是桃源县和石门县，分 别为4 4 5 8 3 2 5 4 公顷和3 9 7 0 2 0 5 0 公顷，占全市土地总面积的比重分别 为2 4 5 1 和2 1 8 3 ；土地总面积最小的为津市市和武陵区，分别为 5 5 8 3 5 2 8 公顷和2 9 7 4 8 9 0 公顷，占全市土地总面积的比重依次为3 0 7 和1 6 4 。各用地类型中，以林地面积最大，其面积为6 7 2 3 6 4 6 0 公顷，占全市土地总面积的比重达3 6 9 6 ；其次是耕地，占全市土地 总面积的比重达2 5 9 6 ，远高于湖南省平均水平；最小的是牧草地， 仅有3 0 3 1 5 公顷，仅占全市土地总面积的o 0 2 0 , 4 ( 附表3 - 1 ，图3 1 ) 。 3 1 土地利用布局 3 1 1 耕地 市域耕地4 7 2 1 9 0 8 2 公顷，占全市土地总面积的2 5 9 6 。从各县 ( 市、区) 耕地总量论，以桃源县耕地面积最大，达到8 8 5 6 9 1 0 公顷， 其次是鼎城区，耕地面积为8 6 6 2 6 7 6 公顷，再次为澧县，耕地面积 6 8 2 5 6 0 6 公顷，三县( 区) 耕地面积合计占全市耕地面积的比重达到 5 1 5 6 ( 图3 2 ) 。从各县( 市、区) 垦殖指数( 耕地面积占土地总面 积的比重) 论，以安乡县垦殖指数最高，达到4 5 7 0 ，除桃源、石门 县外，其余县( 市、区) 垦殖指数均在3 0 以上。垦殖指数的现状既 是悠久农业历史的反映，也是地形地貌格局在土地利用方面的表征。 廖 霎 雾 嬲 韵鞠，羹霪 融 匿 羹 滋_ 豳一 蝴兹 武陵区鼎城区安乡县汉寿县澧县临澧县桃源县石门县津市市 图3 2 常德市各县( 市、区) 2 0 0 5 年耕地数量 f i 9 3 - 2 t h e q u a n t i t yo fc u l t i v a t e dl a n do fc h a n g d e i n2 0 0 5 0 o o 0 o o o o o o o 场o o o 0 o o o 0 0 0 0 o o 0 o 0 o o o 0 在o o o o 0 o 0 0 o 0 o 9 8 7 6 5 4 3 2 l 常德市土地利用变化及驱动机制研究 图3 1 常德市各县( 市、区) 2 0 0 5 年土地利用现状 f i g 3 - 1t h es t a t u so f l a n du s ei nc h a n g d e 硕士学位论文 3 1 2 园地 市域园地4 0 8 8 5 9 6 公顷，占全市土地总面积的2 2 5 。主要分布 在桃源县、石门县和汉寿县，三县园地合计占全市园地总量的6 0 以 上，武陵区、津市市和安乡县园地合计仅占全市园地总量的9 2 8 。 各县( 市、区) 中，武陵区园地占土地总面积的比重最高，达4 8 3 ， 其次为临澧县，为3 4 7 ，最低的安乡县仅为0 9 2 ( 图3 3 ) 。 图3 3 常德市各县( 市、区) 2 0 0 5 年园地数量 f i g 3 - 3 t h eq u a n t i t yo fo r c h a r do fc h a n g d ei n2 0 0 5 3 1 3 林地 市域林地6 7 2 3 6 4 6 0 公顷，占全市土地总面积的3 6 9 6 。林地区 域分布差异显著，地处西部、西南部山地丘陵区的桃源县和石门县林 地面积合计占全市林地总面积的7 1 5 7 ，而其它处于平原缓丘地区的 7 个县( 市、区) 林地合计仅占全市林地总面积的2 8 4 3 ，其中安乡 县林地面积最小，仅有林地1 0 2 9 8 0 公顷，不及桃源县的1 2 6 0 。各县 ( 市、区) 中，石门县的林地覆盖率( 林地面积与土地总面积之比) 高达5 9 8 1 ，桃源县为5 4 6 7 ，分别较全市林地覆盖率高出2 2 8 5 和1 7 7 1 个百分点；林地覆盖率最低的是武陵区和安乡县，分别为3 9 1 和o 9 5 ( 图3 4 ) 。 常德市十地利刚变化及驱动机制研究 图3 4 常德市各县( 市、区) 2 0 0 5 年林地数量 f i g 3 - 4 t h eq u a n t i t yo fw o o d l a n do fc h a n g d ei n2 0 0 5 3 1 4 牧草地 市域牧草地3 0 3 1 5 公顷，仅占全市土地总面积的o 0 2 ，区域分布 较为集中，其中鼎城区、津市较多，二者合计占全市牧草地总面积的9 8 5 5 ( 图3 5 ) 。牧草地中以天然草地面积最大，为2 4 4 8 3 公顷，占牧草地 总面积8 0 7 6 ；改良草地5 8 3 2 公顷，占牧草地总面积的1 9 2 4 。 图3 5 常德市各县( 市、区) 2 0 0 5 年牧草地数量 f i g 3 - 5 t h e q u a n t i t yo fg r a s s l a n do fc h a n g d ei n2 0 0 5 3 1 5 其它农用地 市域其它农用地2 0 6 7 4 2 9 7 公顷，占全市土地总面积的1 1 3 7 。各 县( 市、区) 中，桃源县、鼎城区、澧县面积较大，三县( 区) 合计占 全市其它农用地总面积的5 4 2 1 ；武陵区和津市市较少，合计仅占全市 其它农用地总面积的5 9 2 。各县( 市、区) 中，其他农用地占区域土 地总面积的比重差异较明显，最高的安乡县达到2 0 3 5 ，最低的石门 县仅为4 6 7 ( 图3 6 ) 。 硕十学位论文 图3 6 常德市各县( 市、区) 2 0 0 5 年其他农用地数量 f i g 3 - 6 t h e q u a n t i t yo fo t h e ra g r i c u l t u r a ll a n do fc h a n g d ei n2 0 0 5 3 1 6 居民点及工矿用地 市域居民点及工矿用地1 2 6 8 9 8 3 8 公顷，占全市土地总面积的6 9 8 。各县( 市、区) 中，以汉寿县、澧县、鼎城区和桃源县面积最大， 四县( 区) 合计占全市居民点及工矿用地总面积的6 4 4 3 ；津市和武陵 区居民点及工矿用地面积相对较小，合计占全市居民点及工矿用地总面 积的比例仅为1 0 7 5 ( 图3 。7 ) 。 图3 - 7 常德市各县( 市、区) 2 0 0 5 年居民点及工矿用地数量 f i g 3 - 7 t h e q u a n t i t yo fs e t t l e m e n t sa n dm i n i n gs i t e so fc h a n g d e i n2 0 0 5 3 1 7 交通用地 市域交通用地1 0 4 7 8 8 3 公顷，占全市土地总面积的0 5 8 。各县 ( 市、区) 中，以桃源县、鼎城区和汉寿县交通用地最多，分别占全市 总量的1 9 9 0 、1 8 5 6 和1 5 9 6 ；最少的是津市，仅占2 6 9 ( 图3 8 ) 。 常德市十地利川变化及驱动机制研究 图3 8 常德市各县( 市、区) 2 0 0 5 年交通用地数量 f i g 3 - 8 t h e q u a n t i t yo ft r a v e ll a n do fc h a n g d ei n2 0 0 5 3 1 8 水利设施用地 市域水利设施用地3 1 0 3 3 9 1 公顷，占全市土地总面积的1 7 1 。各 县( 市、区) 中，以桃源县、澧县和鼎城区水利设施用地面积较大，分 别占全市总量的2 1 1 9 、1 9 o o 和1 8 9 9 ；最小的是武陵区，仅占2 2 2 ( 图3 9 ) 。 图3 - 9 常德市各县( 市、区) 2 0 0 5 年水利设施用地数量 f i g 3 - 9 t h eq u a n t i t yo fw a t e r - c o n s e r v a n c yp r o j e c t sl a n do fc h a n g d ei n2 0 0 5 3 1 9 未利用土地 市域未利用土地2 5 8 0 8 3 9 6 公顷，占全市土地总面积的1 4 1 9 。各 县( 市、区) 中，以石门县最多，占全市未利用土地总面积的2 8 4 4 ， 其次为汉寿县和澧县，分别占全市未利用土地总面积的1 8 0 5 和1 3 8 8 ，最少的是武陵区，仅占全市未利用土地总面积的1 9 6 ( 图3 - 1 0 ) 。 硕十学位论文 公顷 8 0 0 0 0 7 0 0 0 0 6 0 0 0 0 5 0 0 0 0 4 0 0 0 0 3 0 0 0 0 2 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 冒二= 二| 囵圈 圜 一。 圈一_ 武陵鼎城i ) ( 安乡县汉寿县澧县临澧县桃源县石门县津市市 图3 - l o 常德市各县( 市、区) 2 0 0 5 年未利用土地数量 f i g 3 - 1 0 t h eq u a n t i t yo fu n u s e dl a n do fc h a n g d ei n2 0 0 5 3 2 土地利用类型数量组合关系 对区域内各种土地利用类型的数量组合关系的分析，主要包括土地 利用类型组合的多样化、集中化、区域组合结构和区位意义等。 3 2 1 土地利用多样化指数 、 土地利用多样化分析是对区域内各种土地利用类型的齐全程度或 多样化状况进行评价，本文采用吉布斯一马丁( g i b b s - - m i r t i n ) 多样化 指数来度量【3 0 1 g m = 1 一e l iz ( 1 j t ) z ( 3 1 ) 式中，g m 为多样化指数，f 。为第i 种土地利用类型的面积。如果某一 地区只有一种土地类型，则多样化指数为o ；如果土地均匀地分布在各 种类型中，则多样化指数为1 。因此，可用g m 分析某地区土地利用类 型的齐全程度。依据公式，可计算出常德市各县( 市、区) 2 0 0 5 年的 g m 指数。 表3 1常德市及各县( 市、区) 2 0 0 5 年土地利用多样化指数及排序 t a b 3 1t h es o r ta n dl a n du s ed i v e r s i f i c a t i o ni n d e xo fc h a n g d ei n 2 0 0 5 堕燮堂堡堕丛堕匡盘壁匿窒皇星堡查星垫星! 鱼望璺 型! 塑垦兰! 量望立立 g 。指数0 7 5 70 7 8 10 7 6 2 0 7 0 0 0 7 9 30 7 9 10 7 5 8 0 6 4 40 5 9 30 7 8 0 排序73 5 8126 91 04 由表1 1 可知，2 0 0 5 年汉寿县、澧县、武陵区的g m 指数分列第一、 二、三位，表明这些地区土地利用类型多样，各种类型的用地构成较 均衡。石门县、桃源县林地面积广大，占区域土地总面积的5 0