摘要：吉林西部是國家重要的商品糧生產(chǎn)基地，保證耕地數(shù)量及質(zhì)量是保障糧食生產(chǎn)安全的重要基礎(chǔ)。而在新型城鎮(zhèn)化背景下，吉林西部對建設(shè)用地的需求大幅增加。為同時保證糧食生產(chǎn)安全和城鎮(zhèn)化建設(shè)，合理利用土地資源，有必要研究其土地利用轉(zhuǎn)型機制。

　　筆者借助ArcGIS平臺，SPSS軟件、Fragstats軟件，采用邏輯回歸、線性回歸等數(shù)理統(tǒng)計方法研究1995—2015年間吉林西部土地利用轉(zhuǎn)型機制，研究表明：1995—2000年、2005—2015年以退耕還草(20.1%和7.4%)、還林(4.25%和9.25%)為主，景觀破碎化加劇，交通條件為主要影響因素;2000—2005年以開墾草地(20.32%)、林地(7.29%)為耕地以及開發(fā)未利用地為主，景觀破碎化程度減弱，土地利用變化與農(nóng)民人均純收入和交通條件密切相關(guān)，1995—2015年間的耕地轉(zhuǎn)建設(shè)用地均與城鎮(zhèn)化水平和交通條件顯著相關(guān)。

　　關(guān)鍵詞：土地利用轉(zhuǎn)型;轉(zhuǎn)型機制;驅(qū)動機制;吉林西部

　　0引言

　　中國正處于經(jīng)濟高速發(fā)展、人口壓力劇增的時期，土地利用在深度與廣度上均發(fā)生著顯著轉(zhuǎn)型[1]。土地利用轉(zhuǎn)型指在經(jīng)濟社會變化和革新的驅(qū)動下，一段時期內(nèi)與經(jīng)濟和社會發(fā)展階段轉(zhuǎn)型相對應(yīng)的區(qū)域土地利用形態(tài)的轉(zhuǎn)變過程[2..4]。吉林西部是國家的重要商品糧生產(chǎn)基地，包含白城和松原兩個地級市，保證耕地數(shù)量及質(zhì)量是保障糧食生產(chǎn)安全的重要基礎(chǔ)[5]，而在新型城鎮(zhèn)化背景下，吉林西部對于建設(shè)用地的需求不斷增加。

　　因此，梳理出影響土地利用轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵因素，對于有效平衡耕地與建設(shè)用地數(shù)量，合理利用土地資源尤其必要。借助ArcGIS平臺、SPSS軟件、Fragstats景觀格局軟件及數(shù)理統(tǒng)計方法，筆者對吉林西部1995—2015年間土地利用數(shù)量變化和土地利用格局變化進行分析，揭示影響土地利用轉(zhuǎn)型的主導(dǎo)因子，從而為政府科學(xué)確定土地資源優(yōu)化配置方案，平衡公共利益與集團利益提供理論依據(jù)。

　　1研究區(qū)與數(shù)據(jù)來源

　　1.1研究區(qū)概況

　　吉林西部地區(qū)總面積46862km2，轄白城和松原兩個地級市，內(nèi)轄洮北區(qū)、洮南市、大安市、通榆縣、鎮(zhèn)賚縣、寧江區(qū)、長嶺縣、前郭縣、乾安縣和扶余縣等市縣，為吉林省糧食生產(chǎn)基地的重要組成部分。該地區(qū)地勢整體上為西北高，東南低，境內(nèi)湖泊泡沼眾多，屬半濕潤、半干旱的溫帶大陸性氣候區(qū)。由東向西的地帶性土壤為黑鈣土、淡黑鈣土和栗鈣土。2016年吉林西部人口為471.83×104人，GDP為2351.83×108元。

　　1.2數(shù)據(jù)來源

　　1995年、2000年、2005年和2015年吉林西部遙感數(shù)據(jù)、吉林西部高程DEM數(shù)據(jù)、吉林省地理信息系統(tǒng)(1∶100萬)數(shù)據(jù)、河流數(shù)據(jù)、土壤數(shù)據(jù)源自中國科學(xué)院環(huán)境中心;平均降水量數(shù)據(jù)、平均氣溫數(shù)據(jù)源自吉林省氣象局;吉林西部社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)源自吉林省統(tǒng)計年鑒及實地調(diào)查整理獲取。

　　2土地利用轉(zhuǎn)型分析

　　2.1數(shù)量變化

　　利用1995年、2000年、2005年、2015年吉林省西部遙感影像解譯的土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)，借助ArcGIS軟件的Summary模塊，按照時間順序，分別統(tǒng)計各個年份不同種類土地的總面積。經(jīng)處理后借助EXCEL軟件，執(zhí)行求和等命令，得出吉林省西部各地類總面積變化情況。為更直觀表示地類總面積的變化情況，以吉林西部土地總面積為分母，各地類變化的面積為分子，求取各地類面積變化率。

　　從吉林西部1995—2015年土地利用變化的整體特點看，在20年間，吉林西部耕地、林地、建設(shè)用地面積增加，面積變化率分別為：4.31%、1.49%、0.73%。草地和水域面積減少，面積變化率分別為：8.14%、4.03%。

　　1995—2000年、2005—2015年吉林西部各地類面積變化的趨勢較為一致(耕地、草地、水域面積減少，林地、建設(shè)用地面積增加)，與2000—2005年的變化趨勢相反(耕地、水域和建設(shè)用地面積增加，林地、草地和未利用地面積減少)。為明確不同地類相互轉(zhuǎn)化的規(guī)律性，借助Arc.gis軟件的Intersect模塊，按照時間順序，將4期土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)中相鄰的兩期(1995年與2000年;2000年與2005年;2005年與2015年)進行疊加，經(jīng)處理后借助EXCEL軟件，執(zhí)行數(shù)據(jù)菜單中的“數(shù)據(jù)透視表和數(shù)據(jù)透視圖”命令，得到吉林西部土地利用轉(zhuǎn)移矩陣，為更直觀表示地類轉(zhuǎn)換的數(shù)量關(guān)系。

　　1995—2000年，耕地、草地和水域減少，林地、建設(shè)用地和未利用地增加。耕地減少的原因主要是轉(zhuǎn)化為草地(20.1%)和林地(4.25%)，雖然有部分草地(13.05%)被開墾成耕地，但主要以退耕還草、還林為主。

　　建設(shè)用地增加的面積主要來自耕地(1.90%)、草地(0.17%)和未利用地(0.22%)，可以看出耕地保護與建設(shè)用地擴張之間矛盾存在，未利用土地的開發(fā)整理同樣實現(xiàn)了對建設(shè)用地面積擴張的補充。2000—2005年，耕地、水域和建設(shè)用地增加，林地、草地和未利用地減少。耕地增加面積主要來自草地(20.32%)、未利用地(14.14%)和林地(7.29%)，可以看出以開墾草地、林地為耕地，整理未利用地為耕地為主。建設(shè)用地增加主要來源為耕地(2.13%)和未利用地(0.85%)，說明建設(shè)用地擴張與耕地保護之間矛盾更加突出，同時繼續(xù)開發(fā)整理未利用地來擴張建設(shè)用地。

　　未利用地減少的主要原因是被開墾成耕地(14.14%)，還有一部分轉(zhuǎn)化為草地(10.84%)，說明對未利用地的開發(fā)整理實現(xiàn)了對耕地的補充。2005—2015年，耕地、草地和水域面積減少，林地、建設(shè)用地和未利用地面積增加。

　　耕地流失主要表現(xiàn)為向林地(9.25%)和草地(7.40%)轉(zhuǎn)化，說明以退耕還林、還草為主。建設(shè)用地增加面積主要來自耕地(3.01%)和未利用地(0.87%)，可以看出耕地保護與建設(shè)用地矛盾嚴重。

　　2.2格局變化

　　景觀格局是指景觀空間格局，即大小、形狀各異的景觀要素在空間上的排列和組合，包括景觀單元的類型、數(shù)目及空間分布與配置[7..8]。利用1995年、2000年、2005年和2015年吉林西部遙感影像解譯的土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)，通過景觀格局尺度分析軟件Fragstats[9]，分別在景觀尺度與類型尺度展開分析。

　　選取斑塊密度(PD)、邊緣密度(ED)、平均斑塊面積(AREAMN)、最大斑塊指數(shù)(LPI)、景觀形狀指數(shù)(LSI)、平均斑塊分維數(shù)(FRACMN)、景觀多樣性指數(shù)(SHDI)及蔓延度指數(shù)(CONTAG)8個變化顯著的指標分析景觀尺度土地利用格局的時空變化;選取斑塊密度(PD)、邊緣密度(ED)、平均斑塊面積(AREAMN)、最大斑塊指數(shù)(LPI)、景觀形狀指數(shù)(LSI)及斑塊聚合度指數(shù)(AI)6個指標來分析類型尺度土地利用格局的時空變化。

　　2.2.1景觀格局

　　將得到的1995年、2000年、2005年和2015年的景觀格局指數(shù)值按時間順序求出景觀格局尺度指數(shù)差，獲取景觀指數(shù)的變化值，將其作為反映景觀格局變化的指標。從景觀格局尺度的數(shù)據(jù)分析來看，1995—2000年、2005—2015年呈現(xiàn)出破碎化程度加劇，斑塊的形狀規(guī)則程度、整體性和連通性下降的態(tài)勢，最大斑塊優(yōu)勢度下降，斑塊平均面積減少，1995—2000年稍為微弱，2005—2015年尤為劇烈。

　　2000—2005年斑塊整體破碎化程度減弱，展現(xiàn)出形狀規(guī)則，連通統(tǒng)一，整體加強的態(tài)勢。可以看出，1995—2000年、2005—2015年土地利用方式趨于局部化與多元化，土地利用格局分散破碎;2000—2005年更注重土地集約化、規(guī)模化利用，土地利用格局相對完整。

　　2.2.2類型格局

　　分別得到1995年、2000年、2005年和2015年各地類(耕地、林地、草地、水域、建設(shè)用地和未利用地)的格局指數(shù)。

　　3轉(zhuǎn)型驅(qū)動機制分析

　　3.1驅(qū)動因子選取

　　土地利用轉(zhuǎn)型是在一個特定區(qū)域內(nèi)自然、社會、經(jīng)濟、法律、制度和工程技術(shù)等因素相互作用、共同約束的結(jié)果[10..11]。土地利用轉(zhuǎn)型既受自然條件的作用和制約，又受經(jīng)濟、技術(shù)、社會和政策等條件的影響。筆者選取自然因素、社會經(jīng)濟因素和政策因素多個指標作為土地利用轉(zhuǎn)型驅(qū)動因子，對吉林西部1995—2015年土地利用轉(zhuǎn)型驅(qū)動機制展開分析。

　　3.1.1自然因素

　　本研究選取地形條件(高程)、水文條件(距水域距離)、氣候條件(多年平均降水量、平均氣溫)和土壤條件(砂土含量)4類自然驅(qū)動因子。

　　3.1.2社會經(jīng)濟因素

　　本研究選用總?cè)丝凇⑷司鵊DP、農(nóng)民人均純收入、城鎮(zhèn)化率、地方財政一般預(yù)算支出和第一產(chǎn)業(yè)增加值作為表征人口、經(jīng)濟和社會發(fā)展的指標;選用距城鎮(zhèn)距離表征區(qū)位條件以及距主要公路、鐵路距離表征交通條件。

　　3.1.3政策因素

　　本研究以有無土地政策以及土地政策執(zhí)行和檢查嚴格程度來表征政策因素影響[12]。

　　3.2驅(qū)動因子定量化

　　交通條件用距主要公路、鐵路的距離表征，水文條件用距水域的距離表征，區(qū)位條件用距城鎮(zhèn)距離表征。通過ArcGIS的EuclideanDistance工具將相關(guān)圖層文件進行處理，得到對應(yīng)每個像元至每個源最短距離的柵格數(shù)據(jù)。地形條件用高程表征，氣候條件由多年平均降水量和平均氣溫表征，土壤條件由砂土含量表征。

　　借助ArcGIS的FeaturetoRas.ter工具得到相關(guān)圖層的柵格數(shù)據(jù)。通過ArcGIS的Intersect工具得出土地利用轉(zhuǎn)型矢量數(shù)據(jù)，并根據(jù)地類轉(zhuǎn)變類型轉(zhuǎn)為柵格數(shù)據(jù);借助ArcGIS的Ras.tertoPoint工具將以上柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為帶有地類轉(zhuǎn)變類型屬性的點圖層;然后，通過ArcGIS的ExtractMultiValuestoPoint工具將相關(guān)柵格數(shù)據(jù)的值提取到點圖層。

　　最后，將得到的點圖層屬性表導(dǎo)出。人口、社會經(jīng)濟等外生驅(qū)動因子的定量化。首先將統(tǒng)計年鑒中吉林西部1995—2015年總?cè)丝凇⑷司鵊DP、農(nóng)民人均純收入、城鎮(zhèn)化率、地方財政支出和第一產(chǎn)業(yè)增加值等數(shù)據(jù)錄入Excel;其次，通過ArcGIS的Join功能將其導(dǎo)入。最終實現(xiàn)土地利用轉(zhuǎn)型自然和社會經(jīng)濟驅(qū)動因子的定量化。

　　中國1999年開始實施新的《土地管理法》，2000年開始利用衛(wèi)星遙感監(jiān)測成果開展土地執(zhí)法檢查，并隨之采取了一系列土地違法治理措施;2004年10月發(fā)布《國務(wù)院關(guān)于深化改革嚴格土地管理的決定》，強化土地管理法規(guī)的執(zhí)行力度;2006年7月建立國家土地督察制度，土地違法查處嚴格程度進一步提高。

　　因此，依照土地違法治理政策嚴格程度的層次遞進關(guān)系，將1995—2000年取值為1，2000年—2005年取值為2，2005年—2015年取值為3。

　　4討論

　　筆者通過探討獲取1995—2015年吉林西部土地利用轉(zhuǎn)型特點及驅(qū)動機制，對吉林西部未來土地利用提出了相關(guān)對策建議。吉林西部雖然以犧牲耕地為代價的建設(shè)用地擴張帶來了相應(yīng)的經(jīng)濟效益和城鎮(zhèn)化水平提高[13]，但在未來的土地利用中，應(yīng)保證耕地總量不突破安全閾值[14..15];同時必須控制建設(shè)用地的增長速率，注意內(nèi)延式的集約節(jié)約用地，控制外延式的建設(shè)用地量的擴張，通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和升級，拉動吉林西部經(jīng)濟的健康發(fā)展。

　　研究過程中，政策因素量化效果未達到預(yù)期，這與研究區(qū)域土地政策執(zhí)行情況等相關(guān)，后續(xù)研究中將重點考慮政策執(zhí)行力度與土地利用轉(zhuǎn)型影響的強度與力度，不斷優(yōu)化政策量化指標與方法。同時本研究主要關(guān)注于土地利用顯性形態(tài)的變化，在今后的土地利用轉(zhuǎn)型研究中應(yīng)更多關(guān)注土地利用隱性形態(tài)的變化，并將其與土地資源管理決策的制定密切聯(lián)系起來[10]，以期加快推動土地資源管理方式從單純的數(shù)量管理向數(shù)量、質(zhì)量和生態(tài)并重的綜合管理轉(zhuǎn)變，以更好的優(yōu)化配置和高效利用城鄉(xiāng)土地資源。

　　5結(jié)論

　　(1)1995—2000年、2005年—2015年吉林西部土地利用轉(zhuǎn)型主要特點為：以退耕還草、退耕還林為主，耕地與建設(shè)用地之間存在矛盾。2000—2005年吉林西部土地利用轉(zhuǎn)變主要特點為以開墾林地、草地和未利用地為耕地為主，耕地與建設(shè)用地矛盾突出。

　　(2)驅(qū)動1995—2015年吉林西部土地利用轉(zhuǎn)型的共同驅(qū)動因子為交通條件和城鎮(zhèn)化水平。1995—2000年、2005—2015年，耕地轉(zhuǎn)草地、耕地轉(zhuǎn)林地多發(fā)生在交通條件較差的區(qū)域，主要驅(qū)動因子為交通條件;2000—2005年，農(nóng)民通過開墾草地、林地和未利用地來提高收入，土地利用轉(zhuǎn)型多發(fā)生在交通便利的區(qū)域，主要驅(qū)動因子為農(nóng)民人均純收入和交通條件。

　　(3)在吉林西部的土地利用中，耕地與建設(shè)用的矛盾比較突出，耕地被建設(shè)用地大量占用，同時耕地與草地、林地之間的反復(fù)轉(zhuǎn)化活動使得耕地連通性和完整性下降。

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