（人文地理学专业论文）新农村建设示范地区土地利用变化及生态服务价值变化研究.pdf

摘要 新农村建设示范地区土地利用变化 及生态服务价值变化研究 人文地理学专业硕士研究生魏薇 指导教师邱道持教授 摘要 面对当前日益加剧的人口资源环境问题，全球变化研究尤其是土地利用土地覆 盖变化研究成为近年来国际上最为活跃的研究领域之一。随着学科的不断交叉和融合，生态 系统经济效益的定量估算得以实现，其研究成果也开始在土地利用中加以应用并且逐步成为 评价土地利用合理与否的重要因素之一。2 0 0 5 年党中央和国务院提出“建设社会主义新农村” 的重大历史任务，新农村建设试点地区的土地利用与相关研究已成为我国土地利用研究中的 一个新的典型区域案例。本文以土地利用程度变化和结构变化分析为中心，结合社会经济发 展状况向前揭示士地利用变化的驱动力，向后分析土地利用变化对生态系统服务价值变化的 影响。以重庆市九龙坡区白市驿镇和其下高峰寺村( 国家级新农村示范村) 为实例，通过定 性和定量分析，透析新农村试点地区土地利用变化的特点，提出建议。全文由七部分组成： 第一部分为绪论。对论文作整体介绍，阐明研究背景和意义，研究内容、思路和方法， 总结国内外相关研究成果。 第二部分为研究区域概况及数据处理。简介研究区域地理和社会经济发展情况，说明研 究中各数据的来源和处理过程。 第三部分和第四部分为新农村示范地区十地利用变化特点分析。第三部分对土地利用程 度变化展开研究，探讨土地利用程度综合分析的四级分级方法，说明其局限性和不合理性。 两南人学硕i ：学位论文 针对新农村试点地区的土地利用实情，提出土地利用程度综合评价微观模型，以重庆市白市 驿镇为实例进行定量分析，揭示新农村建设示范地区土地利用程度变化特点。 第四部分对土地利用结构变化展开研究。以示范村高峰寺村为例，对比示范村和所属行 政区的土地利用变化差异，揭示新农村建设示范地区独特的土地利用结构变化、土地利用流 动方向、土地利用变化速率和土地利用变化空间频次和主导类型的特点。 第五部分为新农村建设示范地区土地利用变化驱动力研究。运用主成分分析法揭示新农 村建设示范地区土地利用变化的主要经济社会驱动力有人口结构因素、产业结构冈素和农业 科技因素。采用偏最小二乘同归分析方法，分析新农村建设政策的驱动作用，得出农业结构 调整、土地经营方式转变、农村基础设施建设、农民新居建设等四个因素是主要驱动因子。 第六部分为新农村建设示范地区土地利用变化对生态系统服务价值的影响。通过确定生 态系统单位面积服务价值当量，估算土地利用变化引起的土地生态服务价值变化量，分析其 变化特点，表明土地利用变化有利于生态环境发展，生态服务价值整体增加。 第七部分结论、建议与讨论。总结论文的主要研究结论，并针对研究区域的土地利用提 出建议，展望今后的研究方向。 关键词：新农村建设土地利用变化驱动力生态服务价值变化 a b s t r a c t s t u d yo fl a n du s ec h a n g ea n de c o l o g i c a l se i c ev a l u ec h a n g ei nt h ee x p e 订m e n t a l r e g i o no f n e w r u r a l 1 1 a g ec o n s t m c t i o n m a s t e rg r a d u a t eo fh u m a ng e o g r a p h yw b iw e i t u t o r p r o q i ud a o c h i a b s t r a c t f a c i n gm ep 妁b l e mo fp o p u l a t i o n 玳s o u r c e - e n v 的n m e n t ，t h ew h o l ew o d dc h a l l g ee s p e c i a l l y l 锄du t i l i z a t i o i l l 觚dc o v e 塔c h a l l g ei s b e c o i i l i n go mo fm em o s te n l i v e l l i i l gs t u d y i i l gf i e l d si i l r e c ty c a r s w i 吐lt h ei n i c l 葛e c 血g 锄dr n j x i n gi ns u b j e c t s ，t h cq u 锄t i t a t i v ee s t i m a t eo fe c o s y s t e m e c o n o 呼ce 舵c ti s 眦m a g e d 孤dn l er e s e a r c h 丘1 i i t sa l s ob e 舀l l st 0b ea p p l i e d 锄db eo o ft l 圮 i n l p o r t a r l tf a c t o r sw h i c h 印p r a i s et l l el 锄du i sr e 嬲0 m b l e n e s s0 rn o t h l2 0 0 5t 1 1 ec e l l n a l c 0 n ：1 1 1 1 i t t e eo ft h ep a r c ) ，锄ds t a t ec o u l l c i lb r o u g h tf o 州a r d 1 el l i s t 耐ct a s k t b u i l d i i l gt 1 1 en e wm r a l a ao fs o c i a l i s m ”t h el 锄du s e 锄d 陀l e v a n c es t u d i e si i lt l l e e x p e r i m e n t a la r e ao fn e wm r a l c o n s 仉l c t i o nh a v ea l r e a d yb e c o m ean e wr e p r e s 即t a t i v ea r e ac 鹪ei 1 1n l el a i l du s es t l 】d yo fo u r c o u m 哆t h ep a p e rt a k e st h ea i l a l y s i so f1 a 1 1 du s ed e g r e ea 1 1 ds t r i l c t u r ec h 锄g e 觞n l e l a 访b o d y r e v e a l st l l e 嘶v i i l gf o r c e so fl a n du s ec h a n g e ，a n d 锄a l y s e st i l ei i n p a c t so fl a i l dl l s ec h a j l g eo v e rt l l e c k m g eo fe c o l o 舀c a ls e n r i c ev a l u eb a c k w a r d s e t t i i l gu p 廿1 eb a i s h i 如t o w na n dg a o f e n g s iv i l l a g et l l e e x p e r i m e n to fm t i o n a l 野l d e 船e x a j t l p l e s ，m ep 印e ra i l a l y s e sq u a l i t a t i v e l ya i l dq u a n t i t a t i v e l yt o f i n d l ec h a m c t e r i s t i c so ft h el 锄du s ec h a n g ei nt h ee x p e r i m e i l t a lr e g i o i l so fn e wm 】吼lv i l l a g e f i r s to fa l l ，l ep a p e rp r e f a c e st l l ew h o l e i te x p o u n d st l l eb a c k 铲o u n d ，s i 鲥f i c a j l c e ，c o n t e n t ， r r l e t l l o da n d 舰i no ft h o u g h to fm er e s e a r c h 锄ds u m m a r i z e st l l ef m i t so fr e l e v a n c er e s e a r c h u i 口q 南人学坝i ：字位论义 s e c o n d l yi ti n t r o d u c e s l eg e n e m ls i t u a t i o no fg e o g r a f 炯c a lf e a t i l r e 锄ds o c i e t ) ，e c o n o l l l i cg r o w 吐l i ns t u d va r e a s 锄ds h o w st h es o u r c eo fd a 饥r i l e ni st h ek e y i n c l u d i l l gt l l ea n a l y s i so fl a n du s e c h a i l g ec h a r a c t 谢s t i c s ，幽v i n gf o r c e s ，t 1 1 ei i l l p a c t so f t h ec h a i l g eo f 虹l ee c o l o 百c a ls e r v i c ev a l u e h l m er e s e a r c ho fl a n du s ed e g r e ec h a n g e ，d i s c u s s 堍m em e m o do ft h ec 伽m e n s i v ea i l a l y s i so f l e v e lf o u rc l a s s i f i c a t i o n ，a n db e i n ga i n l e da t t h er e a l i 哆sc 0 i l d i t i o n so fn e wr u m lv i l l a g e e x p e m l e n t a lr e g i o n si tp r o p o s e san e w i i l i c r o c o s i l l i cm o d e l 锄dq u a l l t i t a t i v e l ya m l y s e sm ec h a l l g e s o fl a l l du s ed e g r e eo v e rl0y e a r st a l 【et h eb a i s h 研t o 、7 i r na sm ce x a m p l e t 0r e v e a lt h ec h a m c t 砸s t i c s h lt l l er e s e a r c ho fl 锄d 吣ec o n s 饥l c t i o nc h 锄g e ，i tc o i n p a r e sm ed i 虢陀n c e s b e t 、) l r e e l lm e e x p e m e n t a lv i l l a g e 孤dt h ea v 锄g eo fi t sd i s 仃i c tt a k i n gg a o 胁g s iv i l l a g e a se x 锄p l ea n dm e n r e 、，e l sm e p e c u l i a rm l e so f t l l ec h a i l g eo fl 锄dl l s e 咖咖r e ，t h ed i r e c t i o no fl 锄du s et r a m 鼬n 豫t i o n a n dn l er a t eo fc h a n g ei r it i l ee x p e r i r l l c n t a lv i l l a g eo fn e wn l m lv i l l a g ec o n s 劬c t i o n i i lt l l er e s e a r c h o f 妊v i n gf o r c e so fl a n du s ec h a i l g e ，u s i n gp f i n c i p a lc o m p o n t sa l l a l y t i cm e m o d f i n d si t sr n 啦 f o r c e sa r ep o p u l a t i 伽s 仃u c t u r ef a c t o r ，i l l d u s 证a lc o i n p o s e sf a c t o ra n da 咖c u l t u r et e c i l i l o l o g ) ，f a c t o r a n dr e s e a r c h i i l gt l l e 曲v i i 唱f o r c e so f 吐l ep o l i c yo fn e wm m lv i l l a g ec o l l s 觚l c t i o nw i m 圮p a n i a l l e 舔t s q u 赫sr e g r c s s i o n ，c o n c l u d e sn l a tm cm a i nf a c t 0 1 1 s 玳a 鲥c u l n a 1s 仃u c t u m la 西u s 仃i l e n t ， 1 锄do p e r a t i o nw a yc o n v e f t i n g ，i n 觎s 仇l c t i 腓c o n g 帆c t i o n i i ln l m la r e a 锄dm eb u i l 幽唱o f p e a l s a n t ，sn e wr e s i d e n c e h l 也er e s e a f c ho fi m p a c t so fl 锄d u s ec h 孤g eo v c rm ec h 觚g eo f e c o l o 百c a ls e n ，i c ev a l u e ，a s c e 蹦i l sm es e r 、，i c ev a l u ei i l l i i l i ta r e a 趾de s t i m a t e s 恤c h 孤g e 孤d 猢l v s e st 1 1 ec h a r a c t e r i s t i c s ，n l e ni n d i c a t e st i l a tt 1 1 el 锄du s ec h 孤g ei s b e n e f i c i a l t oe c o l o 舀c a l e n v i r o n m 锄t 锄dt 1 1 ew h o l ev a l u ei si i l c r e 弱i i l g f i i l a l l yt h cp 印e rm a k e st i l ec o n c l u s i o no fm a i n p o i i l t s 鲫dp r e s e n t sp r o p 0 s a l s i l lr c g i o m ll 孤du s e a n di ta l s op o i n t so u tm es h o n a g eo f i t s e l f a n d b r i n g sf o r w 盯d t 1 1 em r t h e rm t i l r eo ft h es t l l d y k e yw o r d s ：n e wr u r a lv i a g ec o n s t r u c t i o n l a n du s ec h a n g ed r i v i n gf l o i c e s t h ec h a n g eo fe c o l o g i c a ls e r v i c ev a l u e i v 独创性声明 学位论文题目： 堑窒挝建遮丞菹地匡地型屈变丝 区生查腿釜盆值变丝珏究 本人提交的学位论文是在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。论文中引用他人已经发表或出版过的研究成果，文中己加 了标注。 学位论文作者：趣双签字日期：训脚印月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的规 定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允 许论文被查阅和借阅。本人授权西南大学研究生部可以将学位论文的 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、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文：口不保密， 口保密期限至年月止) 。 学位论文作者签名：勰程父 签字日期：m8 年、堆月阳日 导师签名： 卵近掳 l 签字日期：妒彦年妒月汐日 第1 章绪论 第l 章绪论 1 1 研究背景和意义 1 1 1 研究背景 1 1 1 1 l u c c 研究成为目前全球变化研究的前沿和热点课题 面对当前r 益加剧的人口资源环境问题，全球变化研究尤其是土地 利用土地覆盖变化研究成为近年来国际上最为活跃的研究领域之一。首先土地利 用土地覆盖变化是引起其他全球变化问题的主要原因，因而在全球环境变化和可 持续发展研究中占有重要地位；其次地球系统科学、全球环境变化以及可持续发 展涉及到自然和人文多方面的问题，而在全球环境变化中土地利用土地覆盖变化 可以说是自然与人文过程交叉最为密切的环节。因此在1 9 9 5 年，国际全球变化研 究计划中的国际地球生物圈计划( i g b p ) 和全球环境变化的人类因素计划( m d p ) 联合制定并开始执行“土地利用土地覆被变化科学研究计划”( l u c c ) ，并希望以 此为突破口，推动全球问题的综合研究【l 】。目前，土地科学已呈现出以土地利用 土地覆被变化( l u c c ) 研究为中心，结合土地质量指标体系、土地资源系统评 价以及可持续土地利用研究的综合发展趋势【2 】。 1 1 1 2 “建设社会主义新农村”重大历史任务的提出 2 0 0 5 年1 0 月1 1 日，党的十六届五中全会通过中共中央关于制定国民经济 和社会发展第十一个五年规划的建议，提出新时期的建设社会主义新农村的重大 历史任务【3 j 。随后于2 0 0 6 年2 月2 1 日，中共中央国务院关于推进社会主义新 农村建设的若干意见( 2 0 0 6 年中央一号文件) j 下式下发，明确指出新农村建设 的八项任务即统筹城乡经济社会发展、推进现代化农业建设、促进农民增收、加 强农村基础设施建设、加快发展农村社会事业、深化农村改革等，并同时提出3 2 条支农、惠农的具体措施【4 】。2 0 0 7 年1 月2 9 日播发的中共中央国务院关于积 极发展现代农业扎实推进社会主义新农村建设的若干意见( 2 0 0 7 年中央一号文 件) 确认社会主义新农村建设的首要任务是发展现代农业【5 】。2 0 0 4 年以来，中共 中央、国务院连续出台四个指导“三农”工作的中央一号文件，而2 0 0 5 年和2 0 0 6 年的文件更是专门针对社会主义新农村建设工作，这不仅给农业健康发展、农民 持续增收和农村长期稳定带来强劲的动力，而且将社会主义新农村建设推向一个“ 高潮。 1 1 1 3 生态系统服务价值的定量估算成为国际可持续发展研究的焦点 2 0 世纪9 0 年代以来，随着生态环境问题同益突出以及环境经济学、生态经济 学等学科的迅速发展，生态系统服务功能价值评估成为了研究热点。从生态系统 两雨人学顾f ：学位论义 过程到生态系统服务功能再到间接经济价值估算，研究内容不断充实了生态系统 服务功能的内涵，完善了价值评估方法和评价技术体系【6 1 。特别是1 9 9 7 年，c o s t a n z a 等在n a t u r e 上发表了“全球生态系统服务价值和自然资本”一文，使生态系统服 务价值的定量估算成为国际可持续发展研究的焦点，引发了国内外众多学者对生 态系统服务价值的理论、评价、核算方法和应用的研刭7 1 ，使原来难以衡量的生态 系统损益状况有了经济数量的客观依据，为生态环境资源的合理定价和有效补偿 提供科学依据，并为未来合理的土地利用和规划工作提供参考和借鉴。 1 1 2 研究意义 1 1 2 1 理论意义 ( 1 ) l u c c 研究系统的完善 1 9 9 6 年在荷兰举行的有关土地利用土地覆盖变化的国际会议提出了五个框 架问题和三个焦剧引，主要涉及的内容包括土地利用动态变化过程、土地利用变 化的驱动力及预测模型和环境影响评价等方面。近年来，科学家们己经深刻地意 识到全球变化在不同时间和空间尺度上的复杂性【9 】。鉴于此，主要区域性研究普 遍开展，国内学术界对沿海和内陆的局部经济发达的城市地区和生态环境脆弱的 山区等的研究案例相对较多1 0 】【l l 】【1 2 】【1 3 】【14 1 ，而对内陆大部分农村地区的研究案例 相对较少。本文选择新农村试点地区作为研究区域，对其土地利用变化的特点， 驱动力，引起的生态服务价值变化等进行纵向分析，揭示了土地利用整个动态过 程的特点和规律，补充了一个新的典型区域的研究案例。 ( 2 ) 有利于局部地区土地利用程度研究方法的改进 我国土地界对土地利用动态模型的研究比较成熟，但对其中的土地利用综合 模型的研究较少【15 1 ，特别是具有区域特色的微观地区土地利用程度模型的研究更 少。目前土地利用程度研究普遍使用的是中科院遥感所刘纪远等于1 9 9 2 年在西 藏自治区土地利用一书中提出的土地利用程度综合分析的四级分级方法【1 6 l 。鉴 于其概括性和综合性，四级分级指数不能反映同种利用类型不同利用强度下土地 利用程度的差别1 1 7 】，并且分级序列已不能客观反映现今的土地利用等级。本论文 对四级模型进行修正，针对新农村试点地区的土地利用实际情况，提出了微观土 地利用程度综合评价模型。： 1 1 2 2 实践意义 ( 1 ) 保护有限的土地资源，实现土地资源的合理利用及社会经济的可持续发展 有效保护土地资源的根本目的是实现土地资源的可持续利用，这就是说土地 资源合理利用的目标是追求人口、经济、社会、资源与环境的协调发展f l 引。因此 必须将土地与社会经济、资源环境等诸要素相结合进行考虑，尤其需要从社会经 2 第l 章绪论 济角度出发分析如何合理利用有限的土地资源，从生态学角度出发分析对环境的 影响。进行土地利用的社会经济驱动分析和生态影响估算，总结社会经济与土地 利用，生态环境和土地利用之间的规律，可以在保护耕地的同时，合理引导建设 用地规模和布局，实现经济、社会、生态可持续发展这个根本目标。 ( 2 ) 保护生态系统，维护生态系统的效益和功能 生态系统的功能与效益是地球生命支持系统的重要组成部分，也是社会与环 境可持续发展的基本要素。保护生态系统，维护生态系统功能，不仅可以促进社 会经济的稳定增长以及环境资源的可持续性发展，而且也是对人们世界观和价值 观的一种正确引导。只有在对生态系统服务功能及其价值正确认识的引导下，人 们的环境意识才会提高，政府部门才会将其纳入社会经济体系与市场化的必要条 件，才能做到在利用和改造自然的生产过程中以保护环境、保护生物多样性为第 一要素，优化资源配置、适度开发。 ( 3 ) 统筹城乡发展，构建和谐社会 统筹城乡发展，就是要改变“城乡二元分治”的传统观念和做法，把工业与农业、 城市与农村、城镇居民和农民作为一个整体，同等对待、通盘考虑、统一筹划、 协调推进，最终实现城乡全面、和谐发展，主要表现在户籍制度和土地制度的改 革上。如何给予农民与市民、农村与城市公平的发展机会，就土地而言主要是如 何保障农民的土地所有权权利束，合理流转土地，健全农村土地市场【l9 1 。新农村 地区土地利用研究的主要内容之一就是农村土地的流转和利用方式的转移，把握 其主要规律和特点，有利于土地制度改革的积极开展，逐步实现城乡统筹。 ( 4 ) 科学保障“建设社会主义新农村”政策的推广和发展 新农村政策是中国共产党全面贯彻落实科学发展观的重要举措，是当前解决 “三农”问题的载体【2 0 1 。“千百工程”开展以来，根据试点地区的实施效果，中央不 断地进行理论的创新和政策的调整。新农村试点地区的土地利用变化研究直接反 映了现代农业的发展和农村居住环境的改善情况，是判断该政策实施成效和决定 是否对政策进行调整及如何调整的科学依据。 ( 5 ) 为政府部门制定和编制土地利用规划服务 土地利用规划方案是土地用途的空间安排以及一套使它实现的行动建议【2 。 当前正在进行的第三轮土地利用总体规划，面临的是经济社会改革进一步深化， 土地供需矛盾同益突出的现实。建立和谐社会已成为社会的主旋律，这更加要求 新一轮土地利用规划必须以科学发展观为导向，从农村土地利用的实际出发，实 现土地资源的合理配置和人民福利的最大化。本论文可以基本摸清新农村示范地 区土地利用的现状，透析其土地利用的特点，这既是搞好土地利用规划的前提， 两雨人学硕l ：学位论文 也是规划中的主要内容。同时，通过对生态系统服务功能和价值的估算，可得出 土地利用对生态环境影响的定量化结果，直观评价土地利用的生态效益，这成为 土地利用合理与否的重要参考，为科学编制土地利用规划提供依据。 1 2 研究综述 作为历史悠久的农业大国，我国有关土地利用的研究由来已久，并取得了以 1 ：l o o 万中国土地利用图集，中国土地利用等为代表的丰硕成果，但这些 研究主要集中于土地分类、分区、规划、评价以及开发、管理等方面的工作，而 对于土地利用与土地覆被变化的综合研究，则是在近年来随着国际上有关l u c c 研究大量开展、各种研究计划纷纷涌现的背景下，逐渐开展起来的【2 2 1 。 1 2 1 土地利用和土地利用变化 2 0 世纪9 0 年代，随着全球变化研究的不断深化【2 3 】，土地利用覆被变化研究 开始引起人们的关注。i g b p 和m d p 于1 9 9 5 年共同发表的土地利用土地覆盖 变化科学研究计划，更是有力推动l u c c 研究向纵深发展。土地利用变化研究 的核心目标在于l u c c 与其它全球环境变化的关系，重点是自然和社会经济驱动 因子土地利用变化土地覆盖变化环境效应系统的机制，综合性与区 域性是其研究的两大突出特征。其中对土地利用比较标准的定义为：人类为获取 所需的产品和服务而进行的对土地自然属性所实施的利用目的、方式和意刚2 4 】。 我国学者对其内涵做了比较详细的诠释，认为，土地利用是土地的利用程度、利 用方式和利用效果的总称，是人类通过一定的活动，利用土地的性能来满足自身 需要的过程，是人类为经济社会目的而进行的一系列生物和技术的活动，是对土 地进行的长期或周期性经营过程，是人类社会与大自然相互影响和作用，共同发 展与不断进化的产物【2 5 1 。目前直接地和明确地针对土地利用变化的理论和机理模 型还不多【2 6 】，但有两点已明确，一是土地利用变化可分为用途转移( 或地类变更) 与集约度变化两类，二是土地利用变化发生的基础条件有两个，即土地的多宜性 和土地作为资源在数量上的有限性【2 。 1 2 2 土地利用程度 土地利用程度是土地利用变化研究的重要内容之一，主要研究土地利用质量 变化过程，反映土地利用的广度和深度。其研究方法主要分为两种：第一种主要 以类型模式表达为主，如早期德国科学家冯屠能对农区土地利用强度的评价，以 及在此基础上发展起来的一般土地利用模式、图解模式，以及土地利用的极化、 反极化模式和重力模式【2 8 1 。第二种主要通过数量指标体系即土地利用程度变化指 4 第1 章绪论 数模型来表达，其中又分为土地利用程度动态模型和区域分异模型两个方面。在 动态模型建立方面，主要有钱铭等提出的间接指标体系方法【2 9 】和刘纪远等提出的 综合指数分析方法【l6 1 。前者在县级土地利用总体规划中详细介绍，给出9 个 间接的土地利用程度指标，利用多个指数来反映土地利用的程度。该方法能较好 地反映土地利用中某一侧面的特点，但不利于反映土地利用的总体程度，而且不 同区域之间也无法进行横向比较，很难进行区域分异的分析。后者在西藏土地 利用中详细介绍，将土地利用程度按照土地自然综合体在社会因素影响下自然 平衡保持状态分为4 级，并分级赋予指数，从而给出土地利用程度的定量表达。 该方法考虑到指数的简单性、普遍性原则，在应用于土地利用程度的微观模型分 析时，有待改进。在区域分异模型方面，主要有三种方法，第一种是在综合指数 基础上回归分析和聚类分析方法，如庄大方的中国土地利用程度的区域分异模型 研究，提出土地利用程度综合指数计算方法和指标体系，在此基础上分析了中国 土地利用程度的区域分异规律，提出中国土地利用程度的“极地”模型，并建立中 国土地利用程度的经度、高程模型【l7 1 。第二种是基于因子分析的区域分异模型， 如王秀红、何书金等提出的中国西部土地利用程度分区【3 0 1 ，一种以中国生态地理 区域系统为宏观控制性框架，基于评价单元的含有结构性映射的综合得分，对我 国西部地区县市级行政区的土地利用程度的综合评价。第三种是在土地利用程度 综合指数计算方法和指标体系的基础上，应用地统计学方法模拟的区域分异规律 模型，如吴承祯等在刘纪远等提出的土地利用程度综合指数计算基础上，模拟我 国土地利用程度区域分异规律，其结果表明：我国土地利用程度与经度和海拔之 间存在一定的经向区域分异规律，地统计学g e ”内插技术模拟的回归优度达9 9 9 9 ，能真实反映我国土地利用程度的区域分异规律，从而为我国土地利用程度 时空分布的模拟与预测提供一种新的可靠方法【3 。 1 2 3 土地利用结构变化 土地利用结构变化是研究土地利用时间变化的重要内容，反映土地利用变化 的数量特征，主要体现为土地利用类型变化和土地利用数量变化。由于研究目的 及研究区域范围的不同，各种描述土地利用结构变化的模型之间存在着较大的区 。别，按照研究目的可分为两类【3 2 1 ，即对土地利用现状进行优化设计的静态模型和 对土地利用变化的影响因子进行模拟分析的预测模型。从研究方法看，主要有数 学模型方法、地理学研究方法和经济学研究方法三大类，其中包括动态度、多度、 重要度、垦殖系数等系数概念模型，系统动力学模型，信息论与分形几何学方法， 马尔柯夫链和神经网络法，遥感影像与地理信息系统相结合法，最优线性规划法， 5 p q 雨人! 坝l ：学位论义 景观生态学研究方法，洛伦茨曲线及基尼系数法等。如张裕凤、王凤玲等分析了 土默特左旗台阁牧乡1 9 9 2 2 0 0 2 年间的土地利用的结构变化，并运用有关数学模 型( 动态度、多度、重要度、垦殖指数等模型) 分别从不同角度对土地利用的空 间结构特征进行定量分析【3 3 】；摆万奇利用系统动力学模型模拟了深圳市 1 9 5 0 2 0 5 0 年的土地利用变化过程及城镇用地呈“s ”型增长的趋势【3 4 】；陈彦光，刘 继生等基于信息论思想提出反映城市土地利用结构特征的均衡度概念构造城市土 地利用的均衡度公式，进而借助网格法定义城市土地利用的空间熵，建议藉此测 算城市土地形态的信息维【3 习；史培军等利用马尔柯夫模型定量研究了深圳市 1 9 8 0 1 9 9 4 年各种土地利用类型的变化及其空间转化【3 6 】；邓悦，王铮，熊云波等 研究了浦东开发以来上海市中心城区空间结构的演变，并利用马尔可夫链和神经 网络两种方法预测了上海市中心城区2 0 0 2 年和2 0 0 5 年的土地利用结构和土地利 用结构的变化【3 7 】；王思远等在遥感技术与g i s 技术的支持下，利用土地利用动态 度模型、垦殖指数模型等对中国近5 年来土地利用的时间动态特征和空间动态特 征进行的定量分析【3 8 1 ；刘彦随以乐清市为例，提出了运用系列模型研究县域土地 利用优化配置的新方法【3 9 】；张军涛等从景观生态学的角度出发对唐山市的土地利 用结构变化及其引起的景观变化进行的分析【4 0 】；黄裕峰，徐昌明，黄裕婕等在区 位熵计算基础上，提出空间洛伦茨曲线，以江西省为例，通过所绘制的江西省各 主要土地利用类型空间洛伦茨曲线图和所计算的洛伦茨系数，得出江西省土地利 用类型的分布情况【4 l 】。 1 2 4 土地利用驱动力 土地利用方式发生改变，是在许多因子( 包括政策、土地权属、经济、社会、 文化、居民行为及自然环境等) 交互作用下的结果【4 2 】【4 3 1 【4 4 1 ，即土地利用变化驱动 力和动力机制。研究目的在于揭示土地利用变化的原因、内部机制和基本过程， 预测其未来变化发展的趋势与结果，主要途径之一是对某一区域的动力因子即驱 动力进行分析，揭示区域内影响土地利用变化的动力所在。驱动力一般可分为自 然驱动力和社会经济驱动力两大类，但目前科学家和公众都认识到生物圈许多领 域正发生的变化主要是人类活动的后梨4 5 】【4 6 1 ，就土地利用变化而言，在短时期内 也是以人文因素为主要驱动力。 国外研究起步较早，主要观点有：k a s p e r s o n 认为在环境典型带中土地利用 覆盖变化的人类方面驱动力有人口、技术水平、富裕程度、政治经济结构、信任 和态度【4 7 】：e h r l i c h 在研究土地利用变化在内的环境变化时表明人口、富裕程度和 技术是研究人类驱动力的主要方面【4 8 】；t u m e r 指出，人类驱动力应包括人口、收 6 第1 章绪论 入、技术、政治经济状况和文化等方面【4 9 j ；f i s c h e r 认为通过福利分析、研究福利 政策可以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 【5 0 1 。目前，我国学者在l u c c 驱动因子的研究上也取得了一定成果，但主要是针 对具体的案例地区。石瑞香从i g b p 全球变化陆地样带中中国东北样带( n e c t ) 内的农牧交错区选择典型样点作为研究单元，通过对可能影响耕地变化的自然气 候因素和人口、社会经济因素等分别进行相关分析，进而得出该区域近年来耕地 变化的主要驱动力中，人口是农牧交错区对耕地变化影响最大的驱动力，次之为 经济发展，再次为技术水平【5 l 】；李平利用自然和社会经济指标，分省份计算了驱 动力指数，研究结果表明在我国西部地区以生存型经济福利驱动和环境安全驱动 为主，而东部地区以比较经济福利驱动和食物安全驱动为主【5 2 】。龙花楼等通过分 析8 0 年代的长江沿线样带土地利用格局，并在样带内选取典型区进行对比分析， 认为长江沿线样带的土地利用格局受自然和社会经济因素的综合影响，在海拔高 度、气温、地形坡度、经济密度和乡村劳动力密度等因素的影响下，土地利用变 化驱动力在空间上表现出较大的差异【5 3 1 。顾朝林利用不同时段的土地利用遥感影 像图对北京市土地利用土地覆盖的机制进行了研究，认为资本、土地、劳动力和 技术四大生产要素在我国现代城市土地利用土地覆盖变化过程中发挥至关重要 的作用【5 4 1 。 1 2 5 土地生态系统服务价值估算 生态系统服务价值评估源于自然资源价值中对经济学概念的引入。在经济学 领域，福利常用“效益”来表达，因而对生态系统服务价值进行评估也是可行的。自 w e s t n l a n 等在2 0 世纪7 0 年代首次提出生态系统服务功能【5 5 j 以来，国际上对生态系统 服务功能研究十分重视。美国生态学会组织了d a i l y 负责的研究小组，首次比较全 面、系统、深入和综合地研究了生态系统服务的各个方面【5 6 】；c o s t a n z a 将生态系统 服务功能归为1 7 类，通过对全球范围内这1 7 项功能和1 6 个生物群落群的生态效益 评价计算，得到整个生物圈目前所提供的生态系统服务价值( 包括市场价值和非 市场价值) 【57 】；p i m e n t e l 等进一步对全世界生物多样性与美国生物多样性的经济价 值研究，估算出生物多样性在废物处理、土壤形成、氮固定、化学物质的生物去 除、授粉等1 8 项生态系统服务的年平均经济价值为2 9 2 8 万亿美元a 【5 引。我国对生 态系统服务功能价值的研究处于起步阶段，研究对象多为森林生态系统、草地生 态系统、湿地生态系统、农地生态系统和城市绿地系统等单个生态系统，近年来 对地域生态系统的研究也有所突破，并且开始将生态服务价值评价的结果应用于 土地利用规划【5 9 1 。如：余新晓等人客观评价了我国森林生态系统服务功能价值动 7 两雨人学坝l ：学位论义 态变化，对其价值进行了全面、系统、定量和动态的研究【6 0 】；谢高地等以c o s t a n z a 等人对生态系统服务价值分类为基础对青藏高原的生态资产价值进行评估【6 1 】；欧 阳志云在多篇文章中探讨了陆地生态系统服务与其生态系统服务功能核算的方法 【6 2 】；曹顺爱、吴次芳、余万军对杭州市萧山区的土地生态服务价值进行评价，并 将其结果应用于土地利用布局中，将研究区域划分为4 个土地利用区，提出不同的 主要用途等1 5 3 1 。总之，1 9 8 0 年以来，生态系统服务功能经历了由单一方面到多方 面再到现在的综合服务功能，经历了由发现到认识再到保育生态系统服务功能， 经历了由定性描述到定量估算，经历了由物质量评价到服务价值量的研究过程【6 3 1 。 分析和评价生态服务功能价值已成为国际生态学和生态经济学的热点和前沿领 域。 1 3 研究内容、思路和方法 1 3 1 研究内容及思路 结合“新农村建设”这一重大历史任务，本文选择一新农村示范地区( 重庆市 九龙坡区白市驿镇) 为案例进行土地利用变化分析，旨在弄清新农村示范地区这 个特殊区域的土地利用变化规律，驱动因子和动力机制以及对环境带来的影响， 从而积极引导当地以及其它新农村试点地区土地利用，为全国的新农村建设探索 道路。因此本文的研究内容主要有以下几个方面： ( 1 ) 土地利用程度变化分析：修正微观区域( 新农村示范地区) 的土地利用 程度综合模型，探讨其土地利用的变化强度。 ( 2 ) 土地利用结构变化分析：对比新农村试点地区同全区农村的土地利用指 标，归纳总结新农村示范地区土地利用结构变化特点。 ( 3 ) 土地利用变化驱动力分析：运用统计学方法进行社会经济驱动力和新农 村建设政策驱动力的定性和定量分析，探求其主要驱动因子及动力强度。 ( 4 ) 土地生态系统服务价值变化估算：以生态学、环境经济学和生态经济学 中生态系统服务价值理论为依据，以土地利用类型数据为基础，估算新农村示范 地区2 0 0 1 年和2 0 0 6 年两期的土地生态服务价值，评价新农村地区土地利用变化对 区域生态系统的影响。 ”( 5 ) 通过对新农村示范地区的土地利用变化特点、其驱动力和生态服务价值 的综合分析，对新农村建设示范地区的土地利用状况进行总结，并针对土地利用 中存在的问题提出建议。 本文立足于一个现实的新农村试点地区案例，通过对比所在区的农村土地利 用平均状况，总结新农村试点地区土地利用变化的普遍规律，进而向前探讨其驱 第1 章绪论 动机制，向后评价其对生态环境的影响。技术路线如图。 图1 1 新农村示范地区土地利用变化研究技术路线图 f i g l 1 t h et e c h n i c a l l i n eo fl a j l du s ec h 锄g er e s e a r c hi nn e wr u r a le x p e r i m e n tr e g i o n 1 3 2 研究方法 ( 1 ) 实地调查，搜集案例区的相关资料 走访案例所在农村地区了解当地土地利用的实际情况，深入国土部门调研并 收集土地和国民经济资料，如土地利用变化数据和相关图件，研究时段内社会经 济方面的统计数据及相关政策文件、历史资料等。 “ ( 2 ) 定性和定量相结合分析土地利用变化规律 使用a r c g i s 软件建立土地利用数据库，利用土地利用程度、土地利用动态 度、土地利用转移概率等指标表现案例地区土地利用变化规律。 ( 3 ) 对比分析方法揭示新农村建设试点地区土地利用变化特点 9 p q 雨人学坝l ：学位论义 纵向对比新农村政策实施前后区域土地利用程度状况，横向对比研究区域和 所在行政区农村地区的土地利用平均状况，揭示新农村建设试点地区的土地利用 变化特点。 ( 4 ) 多元统计方法探讨土地利用变化的主要驱动因子 运用主成分分析、偏最小二乘回归分析等多元统计方法对土地利用变化的社 会经济驱动力和新农村政策驱动力进行探讨。 l o 第2 章研究区域概况及数据处理 喜璺曼詈量曼鼍曼曼曼曼曼曼量曼曼曼曼曼曼皇曼舅量蔓曼曼曼曼曼寰! 皇曼曼曼皇曼曼亨曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼 第2 章研究区域概况及数据处理 2 1 重庆市九龙坡区白市驿镇及高峰寺村概况 重庆市九龙坡区白市驿镇地处中梁山以西，幅员面积5 2 5 5 k m 2 ，其中集镇面 积1 8 平方公里。区域内气候温和，地势平坦，土地肥沃，资源丰富，是重庆市 重要的蔬菜和花卉生产基地。现辖1 1 个行政村，1 9 0 个合作社，两个社区居委会， 人口5 7 万，其中农村人口3 1 1 9 万，城镇化率4 5 4 。作为比邻重庆市都市圈的 农业镇，该镇定位于以发展现代农业为主，兼带休闲旅游功能。 高峰寺村位于白市驿镇最南端，东接中梁山，属亚热带湿润季风气候，地表 和地下水丰富，适宜多种园林花卉植物和农作物的生长；幅员面积3 6 平方公里， 辖1 4 个社5 1 9 户1 9 5 2 人，现有劳动力1 5 3 3 人，占人口总数的7 9 。南北向的 铁路西铜便线将研究区域一分为二，铁路以西地势相对较平坦，产业布局以苗木 花卉生产经营为主，居民点多为院落布局；铁路以东地形为浅丘山区，产业布局 以传统农业结合经济林木为主，生产布局分散，居民点散点分布。高峰寺村位于 白市驿镇花卉苗木产业区内，是重庆市三个国家级新农村示范村之一，也是该市 惟一入选农业部3 5 个新农村建设示范村的行政村。 2 2 数据来源与处理 2 2 1 土地数据来源及处理过程