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云南山区土地利用与经济发展耦合关系研究

2020-08-20

昭通学院学报 2020年2期
关键词:园地比重土地利用

(云南师范大学 旅游与地理科学学院,云南 昆明 650500)

土地是人类赖以生存和发展的基础,是不可替代的物质资源,土地资源也是制约我国经济发展的重要因素之一[1],其作为不可再生资源是有限稀缺的。党的十九大报告提出“加快生态文明体制改革,建设美丽中国”的美好向往,当前,我国正处在“脱贫攻坚”决胜与“乡村振兴”发展关键时期,合理配置土地资源对实现土地的可持续利用,促进社会经济又好又快发展有重要意义[2-3]。

国内外学者对如何合理利用土地资源,促进土地资源与经济社会协调发展展开深入讨论[4-5],大多以城乡二元结构为切入点,分城镇和农村两大单元来进行研究。在城市土地利用方面,宋国军[6]、伊茹[7]、Zorrilla-Miras P[8]、韩会然[9]等分别对成都市、内蒙古、Do ana marshes、北京市等区域进行了城市土地利用与区域经济关系的定量分析。在耕地土地利用方面王业侨[10]、张佰林[11]、韩德军[12]等人分别对贵州省、重庆市、海南省等地域空间,从省域、县域等区域尺度的耕地土地利用与区域经济的时空演变关系进行定量分析。现有的研究,对土地指标的选择和运用还有上升空间[10];在研究方法上,对土地利用与区域经济动态关系的定量研究方法较为单一,缺少对影响因素的进一步挖掘,结果反映尚不够全面。

作为世界上的山地大国,山区的发展一直是我国面临的一个重大问题。西南地区是我国垂直梯度分异与地表割裂程度最为明显的地区之一,受地理环境、历史沿革和社会人文多样等条件影响,经济相对东部平原地区欠发达。云南省位于中国西南边陲,区域内高差悬殊,地貌类型复杂多样,山区面积占其土地面积(38.4万平方公里)的94%,是西南山区的典型代表。在参考上述研究的基础上,以云南省为研究单位构建耦合关系模型,筛选反映土地利用和区域经济动态特征的评价指标体系,选取2008-2017年土地利用与国民经济发展相关数据,采用回归分析,定量的对研究区土地利用与经济发展之间的耦合关系进行分析评价;再通过典型相关分析,进一步挖掘不同类型土地与产业结构对土地利用与经济发展的影响程度,给出内在合理的土地利用构成,对结果进行分析讨论。

一、数据来源与研究方法

(一)研究区地理环境

云南省位于中国西南边陲,与川、藏、黔等省市相邻,与缅甸、越南、老挝3个国家交界,辖区面积39万km2,其中山区和半山区占95%。地形复杂,地势西高东低,西北方向多海拔3 000m 及以上的山脉,东南方向以低山和坝子为主。其独特的地貌类型对当地土地利用起到了限制作用,造成一定程度的不合理性。气候复杂多样,全区兼具寒、温、热(包括亚热带)三带气候,农业立体特征较为明显。云南省有129个县级行政单元,截至2018年底,有常住人口4 829.5万人,GDP达到17 881.12亿元。

(二)数据来源

土地利用方面,数据主要来自2008年云南省土地利用状况详细调查范围数据和2017年末云南省土地面积统计数据。社会经济数据方面,由于政府发布数据具准确、持续、全面等特点,因此数据主要来自《云南省统计年鉴(2008-2017)》和《云南省政府工作报告(2009-2018)》,2008-2017 各年份关于土地利用数据和地方经济发展数据。此外,在研究过程中还借助了卫星遥感数据与云南省土壤普查数据。

(三)研究方法

回归分析法:使用逐步回归分析和非线性回归分析[13]方法,对云南省2008至2017年相应的土地利用(结构)指标与经济发展(结构)指标进行耦合关系分析,通过F 检验与P 检验选取相关性最强的方程作为拟合方程,来表现两个变量之间的耦合关联程度。

典型相关分析法:使用SPSS 20.软件,采用MANOVA 口令进行分析运算,对云南省2008至2017年的土地利用结构指标与产业(农业)结构指标进行典型相关分析。

(四)指标体系

在总结前人的研究内容方法的基础上,利用现有数据的支撑并切合云南省土地利用与经济发展实际情况,筛选构建与本区相适应的指标体系。

1.回归分析指标

选取土地利用(结构)指标土地复垦率(%)X、已利用土地比重(%)X、建设用地面积(hm2)X、建设用地比重(%)X、耕地面积(hm2)X、园地面积(hm2)X、牧草地面积(hm2)X、林地面积(hm2)X、水田面积(hm2)X设为自变量;选取经济发展指标GDP(万元)Y、人均GDP(万元)Y、农业总产值(万元)Y、农业产值(万元)Y、人均农业产值(万元)Y、工业总产值(万元)Y、社会商品零售总额(万元)Y、水果总产量(万元)Y为因变量。运用逐步回归分析和非线性回归分析对两组变量进行简单的耦合关系介绍。

2.典型相关分析指标

选取第一产业比重(%)Y1、第二产业比重(%)Y2、第三产业比重(%)Y3作为产业结构指标;耕地比重(%)X1、林地比重(%)X2、牧草地比重(%)X3、园地比重(%)X4、建设用地比重(%)X5作为土地利用指标,进行典型相关分析。

二、土地利用结构及特征分析

2008-2017年间土地利用总体特征为农用地、建设用地增加,未利用土地减少。其中园地、建设用地增长幅度较大,林地呈持续增长趋势,但增长幅度不大,牧草地、其他农用地面积则总体呈现减少趋势(表1)。

表1 2008-2017年云南省土地利用变化Tab.1 Land Use Change in Yunnan Province in 2008-2017

三、土地利用与经济发展水平的耦合关系分析

选取自变量指标农用地面积、耕地面积、园地面积、林地面积、牧草地面积、建设用地面积(包括居民点及独立工矿用地、交通运输用地、水利设施用地)、土地复垦率、已利用土地比重,建设用地比重等;因变量指标GDP、人均GDP、农业总产值、人均农业产值、工业总产值、水果总产值、社会商品零售总额等。通过逐步回归分析和非线性回归分析,并对其计算结果进行0.01的显著性检验,来探讨土地利用变化与区域经济发展之间的耦合规律(表2)。

表2 云南省经济发展水平与土地利用变化的耦合关系Tab.2 The coupling funtions between land use change and economic development in Yunnan Province

表2可以看出,土地利用与经济发展变化之间的关系十分复杂,其耦合关系函数有指数函数、对数函数、二项式,一元函数等。下面将分类对其耦合关系结果进行阐述:

1.“U”型关系

(1)人均GDP、人均农业产值与土地复垦率之间均存在倒“U”,即两者均符合二项式模型,复相关系数分别为0.581 5和0.630 6,拟合程度较高。经验证,当云南省土地复垦率达到185%左右时,本区人均GDP与人均农业产值可达最大值。同时表明本区人均农业产值变化的60%与土地复垦率有关;(2)GDP、社会商品零售总额与已利用土地比重之间同样存在倒“U”关系。R2分别为0.958 4和0.981 8,拟合程度高,同时在二项式图像中可以清楚看出,当已利用土地比重达到90%以上时,GDP和社会商品零售总额能达到最大;

2.对数关系

(1)农业总产值与已利用土地比重之间为对数关系,复相关系数达到0.926 5,拟合程度高,本区农业总产值有92%原因是受到已利用土地比重的影响,即云南省在农业土地利用的开发上已经基本达到饱和,但同时还存在一定上升空间;(2)社会商品零售总额与建设用地比重之间复相关系数为0.855 4,且社会商品零售总额随着建设用地比重对的增加而增长,后者对前者的影响达到85%以上,表明云南省的商品贸易在很大程度上受到建设业发展的影响;

3.正相关关系

(1)工业总产值、GDP与建设用地面积分别存在指数函数与线性函数关系,两者与建设用地面积均存在正相关关系。相关性分别为0.895 7和0.927 1,R2达到0.802 3和0.859 5,拟合程度高,可以反应它们之间的耦合关系;(2)园地面积与水果总产量呈正相关关系,相关性为0.794 5,R2为0.631 3,拟合程度较高,说明水果总产量变化的63%受园地面积影响。

4.结果分析

逐步回归分析结果表明:建设用地对GDP、社会商品零售总额的影响都较大,两者之间关联性较强,R2分别为0.859 5和0.859 1,拟合程度高。建设用地面积对GDP、社会商品零售总额变化的解释达到85%,其它变量由于相关性较差,在逐步回归中被排除。说明牧草地面积、耕地面积、园地面积等对GDP、社会商品零售总额的影响程度较低。农业产值方面,耕地面积对其的影响较大,两者之间具有正相关关系,其复相关系数为0.947 9,反映出在农业产值中粮食种植业的贡献较大,果园、林地、牧草地面积等其它指标在逐步运算过程中被排除,对农业产值影响较小。

四、典型相关分析

采用典型相关分析,选取结构指标(第一、二、三产业比重)和农业结构指标(农、林、牧业比重等)为分析变量,探究云南省土地利用变化和经济发展变化之间的定量关系。使用SPSS 中的MANOVA 命令进行相关分析。

(一)三次产业结构与土地利用结构

选取第一产业比重(%)Y1、第二产业比重(%)Y2、第三产业比重(%)Y3作为产业结构(V)的二级指标;耕地比重(%)X1、林地比重(%)X2、牧草地比重(%)X3、园地比重(%)X4、建设用地比重(%)X5作为土地利用指标(U)的二级指标,进行典型相关分析(表3)。

表3 特征根与典型相关系数与显著性Tab.3 The eigenvalues and canonical correlation and significance test

表4可以看出,三产结构与土地利用结构变化之间存在两组典型变量。组1变量(U1、V1)的典型相关性为0.986 0,特征根所占百分比达到75.2%,其显著性为0.023(P>0.01),为较低水平。组2变量(U1、V1)的典型相关性为0.9590,特征根所占百分比达到24.8%,其显著性为0.003(P>0.01),为显著水平。根据其显著水平高低,我们可以将组1变量作为衡量三产结构与土地利用结构之间关系的参考条件,将组2变量作为表达两者之间实际关系的依据。表达式如下:

通过函数表达式可看出,耕地比重(%)X1和园地比重(%)X4对U1的影响程度较大;第二产业比重(%)Y2对V1的影响程度最大。由此可知,在土地利用结构中的耕地比重和建设用地比重对第二产业的影响最大,且耕地比重与第二产业比重呈正相关,园地产业与第二产业用地呈负相关。土地利用结构变化与三次产业结构变化之间相关性达到0.972 0。

(二) 农业产业结构与土地利用结构

筛选使用种植业比重(%)Y1、林业比重(%)Y2、畜牧业比重(%)Y3作为农业结构V 指标的二级指标;耕地比重(%) X1、林地比重(%)X2、牧草地比重(%)X3、园地比重(%)X4作为农业土地利用指标U的二级指标,进行典型相关分析(表4)。

表4 特征根与典型相关系数与显著性Tab.4 The eigenvalues and canonical correlation and significance test

上述结果反映,农业产业结构与土地利用结构变化之间存在三组典型变量。第一、第二两对典型变量的相关系数分别为0.977 7和0.909 1 包含的信息量达到98.35%,且均通过了显著性检验。因此,两组变量均可代表农业土地利用结构和农业结构之间的关系。即:

通过函数表达式可看出,第一对典型变量中牧草地比重(%)X3对U1的影响程度较大;林业比重(%)Y2对V1的影响程度最大。第二对典型变量中畜牧业比重(%)Y3最能代表V2,林地比重(%)X2、园地比重(%)X4在一定程度上均可代表U2。由此推出,农业结构变化很大程度上受到土地利用结构的变化的影响。具体表现为,土地利用结构指标中牧草地、林地、园地比重的变化在一定程度上影响林业、畜牧业在农业结构中的变化。

五、结果分析与对策建议

(一)结果分析

(1)农业用地和建设用地增加,未利用土地减少。随着云南省不断提高对外开放水平,促使当地人口持续增长,亟待调整的产业结构与生态保护建设等工程建设的交替影响,导致2008-2017年本区的土地利用特征总体表现出农业用地和建设用地增加,未利用土地减少的趋势。林地、果园地、建设用地呈稳定增长趋势,耕地、牧草地和未利用地呈下降趋势。

(2)土地利用与经济发展各项指标间的相互关系明显,表现形式不同。人均GDP、人均农业产值与土地复垦率符合倒“U”二项式模型,耦合关系中云南省最优土地复垦率为185%;GDP、社会商品零售总额与已利用土地比重之间亦存在倒“U” 二项式模型,R2分别为0.958 4和0.981 8,拟合程度高,二项式图像中可以看出,已利用土地比重达到90%时,GDP和社会商品零售总额能达到最大;农业总产值与已利用土地比重复相关系数达到0.926 5,拟合程度高,但尚未达到最优值,云南省对农业土地利用的开发利用还存在上升空间;建设用地比重对社会商品零售总额的影响达85%以上,表明建设业的发展对云南省的商品贸易有重要意义;工业总产值、GDP与建设用地面积均为正相关关系,相关性分别为0.895 7和0.927 1;园地面积与水果总产量之间的相互关系表明,水果总产量变化有50%以上的因素受园地面积影响;GDP、社会商品零售总额与建设用地之间拟合程度高,可以解释GDP、社会商品零售总额变化有85%以上的因素受到建设用地面积的影响;农业产值与耕地面积耦合关系明显,反映出粮食种植业对农业产值的贡献较大。

(3)三次产业结构与土地利用结构,农业产业结构与土地利用结构之间均存在较为典型的相互关系。三次产业结构与土地利用结构之间演变相关性达到0.976 0。其中,耕地比重和建设用地比重变化对第二产业的影响最大;第二产业比重随耕地比重的增大而增大,第二产业比重随园地比重增大而减少。在农业产业结构与土地利用结构变化关系中,两者存在显著影响,其中耕地、林地、牧草地、园地比重变化一定程度上均会影响种植业、林业、畜牧业在农业结构中的变化。

(二)对策建议

(1)梯度开发农业土地资源。云南省大部地区处于横断山脉生态脆弱区,垂直地带性作为本区的主要特征之一,既是制约当地发展的主要原因之一,同时也是发展契机。优化土地利用结构是使其经济水平在全域范围内达到持续稳定发展的路径之一。一方面,应充分利用其山地立体气候资源,进行山区农业立体开发。确定主要特产植物的适宜栽培区域和适宜种植高度,根据小气候条件积极发展林业与林下经济。另一方面,应依托独特的山地立体气候资源,在巩固壮大传统支柱产业的基础上,加快发展高原特色现代农业产业、旅游文化产业、生物医药和大健康产业、食品与消费品制造业、现代物流产业、信息产业等重点产业,着力打造重点生态功能区、文化旅游创新区、高原特色产业基地等,为云南省社会经济可持续发展谋求新思路。

(2)高效配置全区土地资源。以自然环境条件为基础,依托国家新型城镇化与乡村振兴契机,根据《中华人民共和国土地管理法》,重视对各类用地施行内涵挖掘,实现土地资源的高效配置。一方面,提高耕地利用效率,利用农村居民点复垦、新农村建设等途径盘活云南省农村集体存量建设用地,依托《中共云南省委云南省人民政府关于加强耕地保护和改进占补平衡的实施意见》,严格执行《禁止用地项目目录》和《限制用地项目目录》,结合农村综合整治,加快农村地区的经济发展[14]。另一方面,合理控制安排建设用地,建立城镇空间、农业空间、生态空间等国土空间利用和用途转换管制制度,对生态空间、农业空间转为城镇空间等行为进行严格控制,确保交通用地与城镇建设用地能与当地快速发展的经济相适应,以此提高土地集约利用效益[15-16]。

(3)持续推进生态功能区建设。2008-2017年间的本区土地利用(结构)也发生了相应的变化,林地面积虽有增长,但并不明显。一方面,应以建设国家重点生态功能区试点示范为目标,加强推进天然林保护、石漠化综合治理、退耕还林等重点生态工程,建设国家重要生态安全屏障。另一方面,应强化对国家主体功能区的监管工作,加强对偷砍盗伐、私拉乱运、倒买倒卖等现象进行严厉打击,合理调整好环境与发展间的关系,树立践行“绿水青山就是金山银山”的发展理念。

区域土地利用与经济发展的相互协调演化关系十分复杂。单一的研究方法导致研究结果的片面性。线性回归与典型相关分析对揭示土地利用变化和区域经济发展规律方面发挥了重要作用。不可置否,线性回归与典型相关分析对土地利用变化的预测方面能力有限。在现有的研究基础上深化应用方法研究,建立区域模型,揭示土地利用变化的演变规律、动力机制与环境影响因子,实现对区域土地利用变化以及环境效益的有效预测,对土地利用与经济发展变化关系进行更深入研究。

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