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城市化对中国土地利用结构影响研究
(一)研究思路
研究城市化对中国土地利用结构的影响,可为土地利用可持续发展和生态保护提供科学依据,然而,以往的研究并没有完全解释快速城市化过程中土地利用结构变化的机制。为了弥补这一空白,有关研究利用中国土地利用/覆盖数据集,测量了1980一2020年的土地利用强度和土地利用结构信息熵,以代表相应时期的城市化水平和土地利用结构。基于面板回归模型,从多亇角度分析城市化对土地利用结构信熵的影响。
(二)研究方法
以往研究中,一般做法是以城市常住(或户籍)人口占城市总人口百分比数或城市建没用地面积及其百分数来表征城市化水平;以各类用地所占城市总用地面积百分数之间比例关系来表征城市土地利用结构。
有关研究则采用”土地利用结构信熵(lELUS)”和“土地利用強度(LUl)”两项指标,並认为“土地利用结构信息熵”能夠反映土地利用类型的数量及其分布的均匀性和有序程度,即能夠综合反映一定时期和区域内土地利用类型的动态变化和转化程度。lELUS赿大,说明土地利用类型赿复杂,土地利用结构赿混乱。
研究认为,“土地利用强度”能夠反映土地利用的广度和深度。它不仅可以揭示不同区域土地利用的物理约束,还可以反映土地利用开发利用强度,比以往仅考虑单项“建设用地”更合理地表征城市化水平的方法。因为城市化过程涉及整亇土地利用系统的变化,而不是单一的土地利用类型的变化。
研究中应用“空间自相关分析方法”,以探索LUl和lELUS之间的空间聚类和分散布模式,和应用“计量经济学模型”用以分析LUl对中囯lELUS的影响。
(1)土地利用结构信息熵的时空分析。
1980一2020年中国lELUS呈现先上升后下降趋势。具体来讲,大兴安岭的lELUS值显著高于其他地区。华北平原和四川盆地的lELUS值明显较低。
(2)土地利用强度时空分布格局总体上中囯LUl呈上升趋势,1980年为1.933,2020年为2.004。从空间尺度而言,东南季风区的LU1显著高于西北干旱区和青藏高原区。
(3)土地利用结构信息熵与土地利用强度的关系
1980一2020年8个时间点散点图显示,lELUS与LUl之间呈倒U型关系,平方线性拟合函数表明R2值大于0.4,说明拟合函数很好地解释两者之间存在显著的空间相关性。
倒U型曲线拐点为2.5。这意味着当LUl<2.5时,LUl的增加会导致lELUS的增加,而当LUl>2.5时,LUl的增加会导致lELUS的下降。利用两者之间关系可以有效地指导未耒土地利用规划。
面板回归模型结果表明,LUl对lELUS有着正向影响,但在不同行政区域层次上差异较大。中国东部、华中和东北地区的回归系数分别为0.248,0.144和0.090。
(四)学术点评
对于以上的研究成果,本人提出以下几点质疑,仅供研究参考:
(1)应用LUl表征城市化水平值得商摧。其依据为,1)城市化水平的影响因素不仅是城市建设用地或城市土地,还受制于其他众多因素影响。2)LUl的内容有悖于城市化水平即城市常住(或户籍)人口占城市人口的百分数的本质内涵。3)研究结果无法直接回答,当城币化水平变化率1%时,城市土地利用结构变化多少的问题,直接影响研究成果的应用。
(2)可以避免信息熵的复杂计算。土地利用结构即各类用地面积占城市土地总面积百分数,本可以依据数据库有关数据直接计算取得,避免复杂的信息熵计算。这样可以保证研究成果直接反映用地占比变化和土地利用结构变化率,直接回答城市市水平1%的变化,会引致土地利用结构变化率和单项用地占比变化的问题,便于研究成果的应用。
(3)因缺少量化指标而无法应用研究成果。研究成果显示LUl与lELUS之间空间相关性,呈倒U型曲线,相关系数为多少,信息熵是多少等,但无法实际应用,因为研究成果无法回答以下问题:如未耒规划中要将城市化水平提高1%,试问土地利用结构和有关用地将会发生哪些变化?直接影响研究成果对于未来土地利用规划提供科学依据。
(4)如何表征土地利用结构尤其是优化结构?乃是至今该项研究领域的难点,学术研究的难题。可供有识之士进行深入探索。
综上所述,以往研究视角、思路与方法具有科学性和合理性。应当鼓励科学研究中大胆创新,但不可轻意地否定过去。因为创新之要点在于较以往研究更好地解决问题,而非表面上翻新。
(2024年3月28日)
作者:王万茂
单位:南京农业大学土地管理学院
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