（土壤学专业论文）重庆市不同经济区土地利用变化的人类驱动力研究.pdf

西南衣拒走章硕士论爻 中文摘要 土地是人类生存和发艉的环境空啕，是不可替代的、不可荐生躲重瑟自然资源茅鞋生产炎辩，凄量 会的发展离不开对土地资源的利用和改造，人类与土地的关系是熬个人类社会发展中最基本的生产 关系。近一个世纪以来，随着人翻迅猛增长、科技突飞猛进、社会经济迅速发展， 类对土地利掰 的范嗣不断扩张、利髑程凌和强度不断加捌。而土地和翊方式的每一次转变都会产生一系剜相应的 燮嚣、环境葶拜箍会经济霆鬟，毽鼗疆究姥利蠲变诧及莫入类驱韵力之溺静桎鼙关系是 鬻遣韬的， 这也是国内外学者目前所关注的热点和焦点阐题。 对于幅员面积8 2 4 万k m 2 鬟庆市来说，由于不同区域的土地资源状况、人口数量、经济发展 水平等方面存在较大差异，所以土地利用变化的速皮、变化程度和变化方向也呈现出显著差异。闭 此开箍重庆市不同缀济区士箍利瑁交化及其a 粪驱渤力豹特点研究，对合理调控区域a 地矛盾关 系，键避建莲经济持续发袋是 察有意义弱。，户卢一。 本研究在广泛吸取国内外相关土地刹用变化及冀人类驱动力研究成果的基础上，结合重庆不同 区域经济发展水平情况选取了经济较发达的北碚区、欠发达的万卅i 区、落后的酉阳数为研究样点， 以1 9 8 5 年2 0 0 0 年时段的土地利用数据及相关资料为研究基础，实地调查为依据；姐土地资源可 持续利耀理论、系统动力学理论为指导，采用定性与定量棚结合静多种研究方法进行研究。本骈究 主要避行了不围经济区土墩裂用变纯数爨、变化程度( 速度、速率) 、滚发姨及景理变也差努醭竞： 从定性和定量两个方面对目l 起不同经济区样点：t 地利用变化差异的人类驱动力进行对比性研究：通 过选取适当的人类驰动力因子，利用主成分分析法、多元线回归模型、逐步回归分析法对人类驱动 力所；f 起的不同经济区盼耕地、建设用她的土地利阉变化进行深入研究；利嗣灰色动态预涮模型 g m ( i ，i ) 对来采l o 年内祥纛区耩缝、建设霸蕺交纯逡行预溺往霹究。 ， ? 在对重庆不同经济区土地剥罔变化及其人类驱动力深入研究的基础上，鼠零研究可醛褥出如下 研究结论： ( 1 ) 北碚区和万州区的土地利用变化的方向是趋于优化，城镇规模扩大，水裥设施和交通用地增 多，未利用缝减少，森林覆盖率有搿提高。而酉阳县各地粪变他不显著。 往) 人类驱动力翻素在缝期瘫慰建翻鼹交恁款影赡要大予气嫉彝地形等鑫然因豢。影响士逮剥 耀变化的主要人类驱动力因素主要有人口增长、工业忧和城镇化、第三产业的发展、经济管理机带、 社会干亍为等。 ( 3 ) 主成分分析法、多元线性回归模型、逐步回归法等定最分析方法可以较好地用来分析在一蛊 时段肉地翻箱交纯的方向释交纯速瘦，麓狠好缝蒋人类疆动力因素与缝裁鞠交纯囊撬圭蠹联系裁 1 雷震市不同经济区土地剥甩变化的人类驱动力研究 来。用灰色动态预测模型对群点韵耕地和建设用地进行了预测分析，结栗袭明样点耕地将会继续 减少，建设用地将会继续增加，但样点都会娥续原有土地利用变化趋势，且酉阳县耕地减少的速率 器l 万姆区建 曼蠲遣增热戆速宰将毙羲1 5 年抉； ( 4 ) 对样点的景观格局变化仅采取一些指标进行了简单的分析，还需要进一步利用遥感平段，通 过一系列指标进行综合分析。本研究运用数学模型揭示了土地利用变化与驱动力的相互关系，通过 g m ( 1 ，1 ) 摸型羧溅方法对未来蔑每戆逮秘建交诧教密了巍箨l 。还存特送一步瀑毽。 ( 5 ) 对研究样点土地利用存在的问题进行了总结分析，掇出了切实可行、科学台理、安仝高效、 可持续利用的土地利用对策描施。以引导土地管理部门和土地利用者今后猩土地利用方面如何做到 建撰绘在满避孝圭会经济发黼嚣要戆霜露，舞穗键镬舂浆耱遣姿滚朝煮到、有枣、鑫援健藤戆方 向发展变化。 ( 6 ) 由于研究样点基本代袭丁重庆市其它相似经济区的土地利用状况所以对样点土地刹用变化 及天类驱动力楚疆宠寿法、疆突戒果鞋及鞠藏对蓑接整遣逡矮子箕宅经漭发震攘毂区墨瓣逢剥 用。 综上所述，本研究通过重庆市不同经济医士地利用变化的人类驱动力研究，旨在探索适合重庆 辔不同经济医生蘧秘蠲豹较毯横式( 途经) ，含瑾配置蟪资添，_ ；| 鼍控区域久缝矛番关系，确像建 方经济建设持续发展，以期对重庆市土地资源利用管理和制定地方经济发展战略决策提供科学依 据，也可为我豳西部大开发战略在重庆地区的实施在土地利用方面提供有靛的参考a 上夕、“。 ， 广 一 关键词：j 商经济区：土地利用舞l 花1 人类鞭动力；重庆市： 2 西南农业太学硕士论文 s t u d y o nl a n du s e c h a n g e a n di t sh u m a n d r i v i n g f o r c e s i nd i f f e r e n te c o n o m i ca r e a so f c h o n g q i n g c a n d i d a 纪：y a n g c h g ox i a n s u p e r v i s o r ：a s s o c i a t ep r o f l i u x i uh u a ( c o l l e g eo f r e s o u r c ee n v i r o m e n t , s o u t h w e s t a g r i c u l t u r eu n i v e r s i t y , c h o n g q i n g4 0 0 7 1 6 ，c h i n a ) a b s t r a c t ：l a n di ss p a c ea n de n v i r o n m e n tw h e r et h em a n k i n ds u r v i v e sa n dd e v e l o p s ，i st h e i r r e p l a c e a b l e ，n o n - r e n e w a b l ei m p o r t a n tn a t u r a l r e s o u r c e sa n dm e a n so fp r o d u c t i o n t h e d e v e l o p m e n to fs o c i e t yc a n n o td ow i t h o u tt h eu s ea n dt r a n s f o r m a t i o no f l a n dr e s o u r c e ，a n d t h er e l a t i o nb e t w e e nm a n k i n da n dl a n di st h em o s tb a s i cr e l a t i o n so f p r o d u c t i o ni nt h ew h o l e h i s t o r yo fh u m a ns o c i a ld e v e l o p m e n t s i n c el a s tc e n t u r y , a sp o p u l a t i o ni n c r e a s e sr a p i d l y , s c i e n c ea n dt e c h n o l o g ya d v a n c eb yl e a p sa n db o u n d s ，s o c i a le c o n o m y d e v e l o p sr a p i d l y , t h e r a n g et h a tt h em a n k i n d u s e sl a n de x p a n d sa n dt h eu s ed e g r e ea n di n t e n s i t yb e c o m ed e e p e r c o n s t a n t l y e v e r yt r a n s i t i o no f l a n du s ew a yp r o d u c e sc o r r e s p o n d i n gr e s o u r c ep r o b l e m s ， e n v i r o n m e n tp r o b l e m sa n ds o c i a le c o n o m i cp r o b l e m s s oi ti s v e r yu r g e n tt os t u d yt h e i n t e r a c t i o nb e t w e e nl a n du s ea n dc h a n g e ( l u c ) a n dh u m a nd r i v i n gf o r c e s ，w h i c hi sa l s o t h ef o c u sb o t ha th o m ea n da b r o a dt h a ts c h o l a r sp a yc l o s ea t t e n t i o nt oa tp r e s e n t t oc h o n g q i n gw i t ha na r e ao f8 2 ，4 0 0k m 2 ，t h es p e e d ，d e g r e ea n dd i r e c t i o no fl u c d e m o n s t r a t er e m a r k a b l ed i s t i n c t i o nb e c a u s et h es t a t e so fl a n dr e s o u r c e ，s i z eo fp o p u l a t i o n ， e c o n o m i cd e v e l o p m e n tl e v e l se t ca r eq u i t ed i f f e r e n ti nv a r i o u sz o n e s t h e r e f o r e i ti sv e r y m e a n i n g f u lt os t u d yt h ec h a r a c t e r so f l u ca n dh u m a n d r i v i n gf o r c e si nd i f f e r e n te c o n o m i c z o n e so f c h o n g q i n gi no r d e rt or e s o l v et h ec o n t r a d i c t i o nb e t w e e nr e g i o n a ll a n da n dp e o p l e r a t i o n a l l ya n dp r o m o t er e g i o n a ls u s t a i n a b l e e c o n o m i c d e v e l o p m e n t o nt h eb a s i so fd r a w i n gt h ed o m e s t i ca n di n t e r n a t i o n a la c h i e v e m e n ti nm s e a r c ho fl u c a n dh u m a n d r i v i n gf o r c e se x t e n s i v e l ya n dr e f e r r i n g t od i f f e r e n te c o n o m i cd e v e l o p m e n tl e v e l s i n c h o n g q i n g ，t h i ss t u d yc h o o s e sb e i b e i ，w a n z h o u ，y o u y a n ga s t h es a m p l ea r e a s ，w h i c h r e s p e c t i v e l yr e p r e s e n tf o rr e l a t i v e l yd e v e l o p e dd i s t r i c t ，l e s sd e v e l o p e dd i s t r i c t ，u n d e v e l o p e d d i s t r i c t t h i sp a p e rt a k e st h ed a t aa n dr e l e v a n tm a t e r i a l so ft h ep e r i o df r o m1 9 8 5t o2 0 0 0a s f o u n d a t i o n , t a k e st h eo n - s i t ei n s p e c t i o na sg r o u n d ，t a k e ss u s t a i n a b l el a n dr e s o u r c eu s et h e o r y a n ds y s t e m a t i cd y n a m i c st h e o r ya sg u i d e ，t a k e sm a n yk i n d so fq u a l i t a t i v ea n dq u a n t i t a t i v e a p p r o a c h e s a sm e t h o d s t h i sp a p e r m a i n l yc a r r i e so n r e s e a r c hi n t oq u a n t i t y , d e g r e ea n dd e p t h o fl u c ，a n d l a n d s c a p ec h a n g ed e g r e e i nd i f f e r e n te c o n o m i cz o n e so fc h o n g q i n g ， c o m p a r a t i v es t u d y o fh u m a nd r i v i n gf o r c e sc a u s i n gd i f f e r e n tl u cf r o mq u a l i t a t i v ea n d q u a n t i t a t i v er e s p e c t si nd i f f e r e n te c o n o m i cz o n e so fc h o n g q i n g ，f u r t h e ri n v e s t i g a t i o nw i t h c u l t i v a t e dl a n dc h a n g ea n dc o n s t r u c t i o nl a n dc h a n g ea n dd r i v i n gf o r c et h r o u g ha n a l y z i n g p r o p e rh u m a nd r i v i n gf o r c e su s i n gp r i n c i p a lc o m p o n e n t s a n a l y s i s ，m u l t i - l i n e a rr e g r e s s i o n 3 重庆市不同经济区土地利用变化的人类驱动力研究 m o d e l ，s t e p w i s er e g r e s s i o nm o d e l ，q u a n t i t a t i v e p r e d i c t i o n o fc u l t i v a t e dl a n da n d c o n s t r u c t i o nl a n di nt h ef o l l o w i n g10y e a r si nt h es a m p l ea r e a sw i t ht h e h e l po fg r e yt r e n d p r e d i c t i o nm o d e ls u c ha sg m ( 1 ，1 ) o nt h ef o u n d a t i o no ff u r t h e r i n v e s t i g a t i o no f l u ca n dh u m a n d r i v i n gf o r c e si nd i f f e r e n t e c o n o m i cz o n e so f c h o n g q i n g ，w ec a n d r a wt h ef o l l o w i n gc o n c l u s i o n s ： ( 1 ) l u ct e n dt o w a r d sb e i n go p t i m i z e di nb e i b e ia n dw a n z h o u t h eu r b a ns c a l e e x p a n d i n g ，t h el a n du s e df o rw a t e rc o n s e r v a n c yp r o j e c t sa n dt r a f f i ci n c r e a s i n g ，u n u s e dl a n d r e d u c i n g ，t h ec o v e r a g er a t eo ff o r e s ti m p r o v i n gt os o m ee x t e n t o nt h ec o n t r a r y , t h el a n d c h a n g e i sn o tr e m a r k a b l ei ny o u y a n g ( 2 ) t h ei n f l u e n c eo f h u m a nd r i v i n gf o r c e so nl u c i sg r e a t e rt h a nn a t u r a lf a c t o r ss u c ha s w e a t h e ra n dt o p o g r a p h ye t ci nas h o r tt i m e t h em a i nh u m a n d r i v i n gf o r c e sa r ep o p u l a t i o n g r o w t h ，i n d u s t r i a l i z a t i o n a n d u r b a n i z a t i o n ，d e v e l o p m e n t o ft h e t e r t i a r yi n d u s t r y , t h e m e c h a n i s mo fe c o n o m i c m a n a g e m e n t ，s o c i a lb e h a v i o r , a t e ( 3 ) q u a n t i t a t i v ea n a l y t i c a l m e t h o d ss u c ha s p r i n c i p a lc o m p o n e n t s a n a l y s i s ， m u l t i l i n e a r r e g r e s s i o nm o d e l ，a n ds t e p w i s er e g r e s s i o nm o d e le t cc a nb eu s e df o r a n a l y z i n gt h ed i r e c t i o na n ds p e e do f l u cw i t h i nc e r t a i np e r i o d a n dc a nc o n n e c tl u cw i m h u m a n d r i v i n gf o r c e sv e r yw e l l t h ep r e d i c t i o nw i t hg m ( 1 ，1 ) i n d i c a t e st h a ts o m ec u l t i v a t e d l a n d sw i l lc o n t i n u er e d u c i n g ，t h a tc o n s t r u c t i o nl a n dw i l lc o n t i n u ei n c r e a s i n ga n dt h a tt h e y b o t hw i l lr e t a i nt h eo r i g i n a lt e n d e n c y w h a t sm o r e ，t h es p e e do fc u l t i v a t e dl a n dr e d u c t i o ni n y o u y a n ga n d c o n s t r u c t i o nl a n di n c r e a s ei nw a n z h o uw i l lb ef a s tt h a nt h es p e e do f t h ep a s t15 y e a r s ( 4 ) t h i sp a p e ro n l yt a k e ss o m ei n d e x e st oc a r r yo ns i m p l ea n a l y s i so ft h el a n d s c a p e p a r e r nc h a n g e ，a n di t i s n e c e s s a r yt ou t i l i z et h em e a n so fr e m o t es e n s i n ga n da n a l y z e s y n t h e t i c a l l yt h r o u g has e r i e so fi n d e x e s t h i ss t u d yh a su s e ds o m em a t h e m a t i c sm o d e lt o d i s c l o s et h ei n t e r a c t i o nb e t w e e nl u ca n dd r i v i n gf o r c e ，m a d ep r e d i c t i o no fl u ci nt h e f o l l o w i n gs e v e r a ly e a r st h r o u g hg m ( 1 ，1 ) ，a n d i ts h o u l d g o f 1 】l t h e r ( 5 ) t h i sp a p e rh a ss u m m a r i z e dt h eq u e s t i o n si nl a n du s ei nt h es a m p l ea r e a s ，p u t f o r w a r dc o u n t e r - m e a s u r e sf o rt h ef e a s i b l e ，r a t i o n a l ，s a f e ，e f f i c i e n t , s u s t a i n a b l el a n du s ew a y l a n dm a n a g e m e n td e p a r t m e n ta n dl a n du s e rs h o u l db eg u i d e dt oi m p e lt h el i m i t e dl a n d r e s o u r c ec h a n g et o w a r d st h ef a v o r a b l e ，o r d e r l y , h e a l t h yd i r e c t i o nw h i l em e e t i n gt h ed e m a n d s o fs o c i a le c o n o m i cd e v e l o p m e n ti nl a n ds u p p l yi nt h ef u t u r e ( 6 ) s i n c e t h el a n du s es i t u a t i o n si nt h es a m p l ea r e a sh a v er e p r e s e n tf o rt h ec o n d i t i o n so f t h es a m ee c o n o m i cz o n e si nc h o n g q i n g ，t h em e t h o d s ，a c h i e v e m e n t s ，a n dc o u n t e r - m e a s u r e s c a na l s ob eu s e d b y t h es a l r l ez o n e si nl a n du s e i ns u m ，t h r o u g hr e s e a r c hi n t ol u ca n dh u m a nd r i v i n gf o r c e si nd i f f e r e n te c o n o m i c z o n e so fc h o n g q i n g ，t h i ss t u d ya i m sa tp r o b i n gt h eb e t t e rm o d e lo fl a n du s e ，r a t i o n a l 4 西南农业大学硕士论文 a l l o c a t i o no fl a n dr e s o u r c e ，s o l u t i o no ft h ec o n t r a d i c t i o nb e t w e e nr e g i o n a ll a n da n dp e o p l e ， a n dp r o m o t i o no fr e g i o n a ls u s t a i n a b l ee c o n o m i cd e v e l o p m e n t t h eg o a lo ft h i ss t u d yi st o o f f e rs c i e n t i f i cf o u n d a t i o nf o rl a n dm a n a g e m e n ta n dd e c i s i o n - m a k i n go fl o c a le c o n o m i c d e v e l o p m e n ta n dh e l p f u lr e f e r e n c ei nl a n du s ef o rt h ei m p l e m e n t a t i o no fd e v e l o p m e n to f c h i n aw e s ti nc h o n g q i n g k e y w o r d s ：d i f f e r e n te c o n o m i ca r e a s ；l a n du s ea n dc h a n g e 皿u c ) ；h u m a nd r y i n g f o r c e s ；c h o n g q i n g 5 兰生主至旦丝查垦圭些型望兰竺竺垒墨翌茎生里墨 1 文献综述 1 1 土地利用_ t 地覆盖变化研究背景 自十九世纪以来，人类对土地资源及其开发利用的研究日益活跃。首先是二战以后， 各国及有关国际组织对土地资源展开了深入而广泛的调查，推动了有关土地生产潜力、 土地资源评价及土地利用规划等领域的研究，使这些领域在理论和方法上都取得了极大 的进步。科技的进步和经济的发展使得过去服务于资源开发利用的土地科学研究的主 题逐渐趋向于更加实用的方向，尤其是2 0 世纪8 0 年代末以后，随着人们对资源开发所带 来的环境变化问题的日益瞩目，国际土地科学研究对土地系统本身的演变、土地利用活 动造成的资源环境影响以及区域乃至全球环境变化给予了更多的关注“2 1 。新世纪伊始， 土地科学呈现出以土地利用与土地覆被变化研究为中心，结合土地质量指标体系、土地 资源系统评价以及持续土地利用研究的系统和综合发展趋势，这些方向也都因此成为在 国际上具有非常丰富的创新生命点的前沿研究领域叫74 1 。 随着全球变化研究的深入和发展，各国科学家越来越感到人类活动对环境变化的影 响，尤其人类的生存与发展对土地的开发利用以及引起的土地覆盖变化被认为是全球 环境变化的重要组成部分。国际地圈一生物圈计划1 3 g b p ) 和全球环境变化中的人文领 域计划( 玎) p ) 于1 9 9 5 年联合提出“土地利用和土地覆盖变化”( l a n d u s ea n dl a n dc o v e r c h a n g e ，l u c c ) 1 研究计划，使土地利用变化研究成为目前全球变化研究的前沿和热点课 题 4 - 1 0 13 。联合国环境规划署1 9 9 4 年启动了“土地覆盖评价和模拟”( l c a m ) ：顷目，采 用美国宇航局高分辨率雷达影像调查东南亚地区土地覆盖的现状与变化，为区域可持续 发展服务i i “。国际应用系统研究所已于1 9 9 5 年启动“欧洲和北亚土地利用覆盖变化 模拟”项目，通过分析区域土地利用覆盖变化的空间特征、时间动态和环境效应，预测 未来5 0 年的变化趋势。日本国立科学院全球环境研究中心也提出了“为全球环境保护 的土地利用研究”项目，将采用地方性案例分析、遥感与地理信息系统监测和空间模型 分析方法，研究土地利用覆盖变化的空间、时间变化以及驱动因子【1 2 】。对中国土地 利用土地覆盖的现状特点及时空分布规律进行分析，是深入研究中国土地利用土地覆 盖的变化机制及驱动因子的必要条件和前提。对中国土地利用土地覆盖的变化的研究 是基于中国科学院“八五”重大应用项目“国家资源环境遥感宏观调查与动态研究” 和“中国资源环境数据库”的基础上进行的。通过利用土地利用程度指数和植被指数 6 西南农业大学硕士论文 这两个便于操作的指标体系，来对中国土地利用土地覆盖的现状进行研究。我国相继在 天津、北京、广州、上海、太原、沈阳、大连等城市开展了土地利用及其变化的遥感 研究射，“八五”期间，中国科学院进行了“国家资源环境遥感宏观调查与动态分析” 研究”，国家自然科学基金委员会也开展了“我国东部城市密集地区人口、经济集聚 与扩散机理与调控”研究 2 0 1 。 目前区域土地利用变化的研究已成为“全球环境变化的人文因素计划( i h d p ) ”的 重要组成部分，土地利用，土地覆盖( l u c c ) 作为i h d p 的核心科学计划经过9 0 年代以来 的努力，目前已见到一些研究成果陆续发表。其中对土地利用土地覆盖的测量一直作为 土地利用土地覆盖研究的重要基础，受到i h d p 组织者的高度重视。土地利用变化的 驱动力主要取决于经济、技术、社会以及政治的变化，因而受到研究者的高度重视。区 域土地利用积累陛的变化对全球变化的影响极为深刻，即通过影响地表净第一性生产力 的变化，并通过生物地球化学循环过程，影响大气中的化学成分变化，进而导致全球或区 域性的气候变化。因此，通过利用遥感对地观测技术，揭示其空间变化规律，分析引起变化 的驱动力，建立区域土地利用变化驱动力模型，已成为当前国际上开展土地利用、土地覆 盖研究的最新动向 1 6 】【1 7 】【7 4 】【7 8 】。 1 2 土地利用，覆盖变化研究主要流派 由于各国国情不同、研究的目的，手段以及区域等方面存在着较大的差异，在土 地利用土地覆盖变化( l u c c ) 方面的研究逐渐形成了不同的学术流派，基本上可以分为 北美流派、日本流派以及欧洲流派。 ( 1 ) 北美流派 北美流派也可称定性流派或宏观流派，其研究工作即是从宏观的角度出发，定性地 研究全球规模大尺度上的土地利用与土地覆盖变化状况及其全球环境变化的相互关 系，主要代表人物为美国克拉克大学的b l t u r n e r 教授与密歇根州立大学d s k o l e 教授 等人1 5 9 1 。 ( 2 1 日本流派 日本流派研究的手段、方式以及出发点与北美流派有着显著的差别，它主要是利 用数量模型与经济学模型，定量研究区域性的土地利用与土地覆盖变化，并最终能用 其进行预测。此流派的代表人物有日本国立环境研究所的k u n i n o r io t s u b o 、京都大学 的m a s a r uk a g a t s u m e 教授以及东京农业大学的t e i t a r ok i t a m u r a 教授等人f l i j 。 7 重庆市不同经济区土地利用变化的人类驱动力研究 ( 3 ) 欧洲流派 欧洲流派与北美、日本对土地利用与土地覆盖的研究方法不同，在欧洲，以i i a s a 计划l u c c 计划为代表的土地利用与土地覆盖变化研究，是从福利分析( w e l f a r e a n a l y s i s ) 出发，在对土地资源与食品政策进行分析研究的基础上，构建相关研究模型 并对未来的情景( s c e n a r i o ) 以及由此造成的自然环境与资源的改变进行模拟。主要代 表人物是l u c c 研究项目的负责人g f i s c h e r 。该流派将土地利用覆盖变化作为一个整 体性的系统，通过对过去与现时的土地利用与覆盖的仿真，揭示出隐于其后的社会经 济驱动力，在此基础上通过模拟土地利用与土地覆盖未来的情景( s c e n a r i o ) ，对今后 直至2 0 5 0 年土地利用与土地覆盖变化的趋势进行预测，并对由此结果给资源环境所带 来的影响进行评价 1 _ 1 0 1 。 1 3 土地利用，土地覆盖变化研究的主要方法和手段 目前有关土地利用土地覆盖变化研究因各国和各地区的情况不同而采取的研究方 法和手段也不太一样，大致可以分为三类5 6 】 7 6 】：是从全球变化的人类行为角度进行 土地利用土地覆盖动态变化研究。以美国克拉克大学t u r n e r 教授为代表的研究群体就 着力于从全球变化的人类行为角度，提出以土地利用土地覆盖的动态变化作为探讨地 球表层动力学机制的途径，相继出版了3 本非常有影响的著作，即“由人类活动所改造的 地球：过去3 0 0 多年以来生物圈的全球与区域变化”，“土地利用与土地覆盖变化全 球性透视”，“受到威胁的环境中风险比较研究”。从这些代表性的著作可以看出，虽然 在全球变化中人类行为非常复杂，但从对地球表层的动态影响来看，土地利用土地覆盖 的动态变化机制最能表达这一过程。为此，提出从环境危机带( e n v i r o n m e n tc r i t i c a lz o n e ) 入手，探讨土地利用与土地覆盖动态变化的驱动力过程。在环境危机带土地利用_ - l 地覆 盖动态变化人类方面的驱动力因素主要有：人口、技术能力、贫富水平、政治经济与结 构、信任与态度等组成。与此同时，还应该进一步考虑与此相关的若干关键问题，如表征 变化对人类影响的“脆弱性”，“风险度”等。在考虑了自然驱动力的基础上，应特别强 调在区域水平上全球变化的人类行为是主要的。是从全球变化的生态角度进行土地 利用土地覆盖动态变化研究。哈佛大学f o r m a n 在系统总结景观与区域生态学的一般原 理中指出，景观的动态变化可以作为解释地球表面动态变化的一种途径。可以从景观与 区域的生物多样性指数变化的角度表征地表土地利用土地覆盖变化的区域模式及速 度。h a r r i s 也从岛屿生物地理的角度指出，森林的破碎化与人类活动对植被的驱动力有 r 西南农业大学硕士论文 密切关系，避丽疆赉玖生物多样仡与环境之阔的确互作用，理解濑球表屡土地剿用与士 建疆盖鼹动态交能。b a k e r 等人器 簌蕊技过渡带静建发分辑了滚覆蕊瓣交纯与全嫁变 化的获系，缩论指出，过渡带不一定能够完全反映全球变化，其中包括着作为多种植被类 型之间许多复杂的关系，但作为袭征地寝覆盏的变化，过渡带是敏熊的，亦是典型的。这里 翥簧捺凄豹是，壶予繁覆生态攀家羞羹研究犍被，黪戳蘧分雾亍建袭动态瓣变纯，鬻鬻警派 于土地覆蕊鲍变化，对土地剥爝动态变亿的班究羹援不够，因此，鲇戆球裘层魂态变偬懿 研究较多地考虑了自然因素，忽视了人淡活动在景观生态系统动态变化的作用。是通 过遥薅技术对土遗糕嗣瞳遗鬟羞动态交往遴行益溺。遥慧技术巍缝琢辩学静袭震中蒋 起裂 霉鬟要的终用。褒今天，鼹全球交纯懿疆突中，特别楚在建立建球系统嚣攀懿避器 中，将会起委任何划的途径都不可代替的作用。在过去的十几年中，陆地资源卫星、气象 卫璧、海洋卫星以及航空遥感技术在对土地利用土地覆盏的制图中，特剐是对大气过程 鉴测中傲爨了突出熬贡献。今天睫羞轰秘遥熊技术对地球鼹测资料魏羧累，充分利髑这 些资料开展对地球袭层驰动态研究已成为可能。融此，应用各静疑有一定对间序列的遥 感资料，将对不同时空闻尺度的琏球表层特征的动态盆溺能力脊大的褥高，迸丽建立以 穗簿j 蠲，主邃覆羲动卷发纯为特征豹避球表瀑动力学帮将藏为魏察3 鞘1 1 强l 。 1 4 土地利用，土地覆盖变化硪究的主要模型 受蠹立地利用变化，地覆靛变化研究模挺( l u c c ) 是深入了解地利用变彼复 杂悭晌重要手段，按其 ：笨用和嗣的的不同，l u c c 模型主要被精予对土媳利用变化避行 绉述，解释、颈测窝涮是蕊弛决策。黼霹邋遥魏稠霄交豫搂羹可戬定量分析箍述g | 起土地利用土地覆盏变化的驱动力。通过国内外j 垃魑年对士地利用变化，土地覆盖变化 研究，建立了以下一些l u c c 化模型玲9 1 1 4 剑。 1 4 1 蟪剩霜，土琏覆盖变亿播述模型 按照捺述静内容帮方式静不弱，哥将土戆程瑶臻述模鍪劳秀鞋下凡炎：( 1 ) 愚资源数 量变龀模型 2 2 1 ，目前用米描述士地资源数量模型变主要有土地利用动态度( 其中包括 单一土地茅馑用动态度和综合土饿利用动态魔) ：( 2 ) 怒由土地所处的她貌、气候、降雨墩、 土壤凌遗落参鼗祭荇决定豹囱麓纪运嚣p 5 1 基予螽簌资源善耱警擎繁参鼗，据密静主蟪瓷源 矮量变诧摸塑呻1 1 8 9 ；( 3 ) 戆反映地剽瘸的广度秘潦度的她剥耀程度变化模型瞄l ； 是反映土地利用变化存谯显著的地区麓异的土地利用区域变化模型：( 5 ) 是通过土地资 重庆市不同经济区土地利用变化的人类驱动力研究 源分布重心的变化来反映土地利用空间变化模型。 1 4 2 土地利用，土地覆盖变化模拟和解释模型 建立土地利用模拟和解释模型是阐明土地利用变化与其社会经济和自然驱动力之 间因果关系的重要手段。按照模型的性质可分为定性解释模型和定量解释模型两类，早 期研究以定性的概念模型为主，目前国内国际多采用各种先进的定量方法对土地利用进 行模拟和解释。 在定量模型中，由于对土地利用变化机理的解释深度不同，可以将模型划分为诊断 模型和系统动力学模型。按照模型是否具有空间特性，可分为数值模型和空间模型，目前 国际的研究多倾向于发展空间明晰的土地利用变化模型，这种模型便于帮助土地利用决 策者进行规划和管理在实际的案例研究中可以根据区域特点，综合若干种模型对土地 利用变化进行模拟和解释，逐层深入地分析土地利用变化的内在规律和驱动机制；按照 解释和模拟的内容和方式的不同，可将主要的土地利用变化模拟和解释模型分为以下几 类：( 1 ) 是最早由e h r l i c h t l 7 增提出的环境变化驱动机制的概念模型l ；( 2 ) 是用可以有效 地模拟在各种驱动力作用下土地利用变化的统计模型【2 ” 4 7 1 。其一是回归模型，目前采 用多元回归模型对土地利用变化进行拟合，因为统计分析方法是研究土地利用与各种 社会经济、自然驱动力之间关系的一种重要方法，它可以有效地模拟在各种驱动力作用 下土地利用的变化，具有使复杂问题简单化的特点，易于抓住复杂系统中矛盾的主要 方面和系统内部重要的驱动机制。其二是适用于有多个自变量和多个标准变量典型相 关分析，因为各标准变量之间具有较强的相关生的问题在土地利用变化研究中，由于 不同的土地利用类型之间相互影响、相互制约，所以典型相关分析方法也经常被国内外 学者用来分析土地利用与多种自然、社会经济驱动力之间的关系。( 3 ) 是根据系统论的 原理建立的系统动力学仿真模型【，由于土地利用变化系统中有自然、社会、经济等 多种驱动力的作用，因此建立系统动力学模型相对困难，该方法在土地利用变化研究中 尚处于尝试性阶段i s 2 。( 4 ) 是可以在空间上直观地再现土地利用的变化过程细胞自动机 模型。 1 4 3 土地利用土地覆盖变化预测模型 通过对土地利用变化的各种驱动因子的预测，利用土地利用变化解释和模拟模型 可以预测近期的土地利用变化，通常采用的预测方法主要分为定性预测和定量预测两 西南农业太学瑚士论文 耱。定往颈溺主要有d e l p h i 法；定量预铡方法主要有回癌预溺法、对褥序羁预测法、 马尔科夫预测方法、投入产出预测模型、敬色预测模型等i 。6 1 1 4 8 【捌。 1 4 4 引入社会驱动力的土地利用土地覆盖变化模型 戆羲人类活魂对她测爱露覆盖变继静主导作矮嚣益突出，lu cc 模型应该爨多 翘考惑社会天文因素。巍燕土地剥搦帮覆盖变化与各辞动因之鹣关系戆研究，遭去多怒 采用相关分析法。由于捆燕分析反映的只是二者基本的变化趋势，并未说明其中的因果 关系，因此这种方法具有很大的局限性。为了深入了解土地利用和覆盖变化的内部机 制，人们采用了其它一熬理论方法，量蘸 e 较滔跃鲍是所谓的“被套驱动力思想”，即谨 luc c 模鍪孛萼l 入章圭会驱动嚣予。萁孛i m a g e 2 0 ( i n t e g r a t e dm 醴e l t o a s s e s s t h eg r e e n h o u s ee f l e e t ) 模型鼹一个比较清楚地描述土地利用和土地粳盏变化的全球综合系 统p9 1 。 1 s 我国土地利用覆盖变