（土壤學(xué)專業(yè)論文）四川丘陵區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究.pdf

摘要 本文以四川丘陵區(qū)各典型丘陵區(qū)縣為例，在土地利用結(jié)構(gòu)最優(yōu)思想的指導(dǎo)下，通 過數(shù)據(jù)的收集、整理與分析，首先采用回歸分析的方法，分析了該區(qū)的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效 益與土地利用結(jié)構(gòu)的相關(guān)性，然后以回歸分析所得的回歸系數(shù)為效益系數(shù)，在不同經(jīng) 濟(jì)發(fā)達(dá)程度的區(qū)域，各選取三個區(qū)縣，以經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效益最優(yōu)為目標(biāo)，以社會條件為 約束條件，建立多目標(biāo)規(guī)劃模型，得出該區(qū)縣的土地利用優(yōu)化結(jié)構(gòu)。最后，分析了不 同經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度下各區(qū)域的土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化規(guī)律。結(jié)果表明： ( 1 ) 與經(jīng)濟(jì)效益相關(guān)性最為密切的是建筑用地，且從經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)區(qū)到欠發(fā)達(dá)區(qū)， 其相關(guān)性逐漸減弱。但建筑用地與生態(tài)效益指標(biāo)一土壤侵蝕量的回歸檢驗卻不顯著。 f 2 ) 農(nóng)用地與經(jīng)濟(jì)效益相關(guān)性較為顯著，且從經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)區(qū)到欠發(fā)達(dá)區(qū)，其相關(guān) 性逐漸增強(qiáng)，在經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)區(qū)其顯著性還大于建筑用地，但其與生態(tài)效益指標(biāo)土壤侵 蝕量的回歸檢驗卻呈正相關(guān)。 ( 3 ) 林地與經(jīng)濟(jì)效益的相關(guān)性不太顯著，在經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)區(qū)甚至出現(xiàn)了負(fù)相關(guān)，在 轉(zhuǎn)向經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)區(qū)，其正相關(guān)性逐漸顯著。在與生態(tài)效益的回歸分析中顯示，林地與 生態(tài)效益指標(biāo)土壤侵蝕量呈極顯著的負(fù)相關(guān)性。 ( 4 ) 數(shù)學(xué)模型求得的土地利用優(yōu)化結(jié)構(gòu)大致為：經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)區(qū)，耕地約為 4 6 5 5 ；建筑用地約為1 5 2 0 ；林地約為7 1 4 。經(jīng)濟(jì)中等發(fā)達(dá)區(qū)，耕地約 為4 5 5 0 ；建筑用地約為1 0 ；林地約為2 2 2 8 。 經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)區(qū)，耕地約為 3 l 一3 8 ；建筑用地約為9 一1 3 ；林地2 8 4 1 不等。 ( 5 ) 在優(yōu)化結(jié)構(gòu)下，在經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)區(qū)，經(jīng)濟(jì)效益可增長約2 7 ，土壤侵蝕量可減 少約4 5 ，在經(jīng)濟(jì)中等發(fā)達(dá)區(qū)，經(jīng)濟(jì)效益可增長約3 0 ，土壤侵蝕量可減少約4 5 ， 在經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)區(qū)，經(jīng)濟(jì)效益可增長約5 0 ，土壤侵蝕量可減少約2 。 關(guān)鍵詞：經(jīng)濟(jì)效益生態(tài)效益土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化 1 研究背景 土地是一種不可再生資源，但同時又是人類生存和發(fā)展不可替代的基本資源。隨 著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，由于片面追求經(jīng)濟(jì)效益而忽視生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，以至于人類利用 土地資源創(chuàng)造了巨額的物質(zhì)財富，同時也付出了慘重的代價，當(dāng)今世界面臨的人口、 糧食、資源、環(huán)境等重大問題，都與土地利用結(jié)構(gòu)不當(dāng)有關(guān)。就中國目前的土地資源 情況來說，人口多，耕地少，耕地后備資源和人均土地資源嚴(yán)重不足，人地矛盾十分 尖銳突出，但土地資源的合理利用和保護(hù)目前沒有引起足夠的重視，土地濫用現(xiàn)象也 較為普遍。我國正承受著土地資源與人口數(shù)量反向發(fā)展的勢態(tài)難以逆轉(zhuǎn)的現(xiàn)實，面臨 著土地生態(tài)系統(tǒng)被污染的雙重挑戰(zhàn) 1 - - 3 】，土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化迫在眉睫。 丘陵區(qū)一般具有地面起伏大，水土流失較嚴(yán)重的特點。在我國9 6 0 萬k m 2 的土地 面積中，丘陵面積占9 9 0 。四川i 省總土地面積4 8 8 8 8 4 萬k m 2 ，居全國第六位，總 人口8 5 0 0 萬，人均土地0 5 9 9 h m 2 人，低于全國平均水平0 8 4 7h m 2 人；共有耕地6 3 3 萬h m 2 ，人均o 0 7 3 h m 2 人，也低于全國平均水平o 0 7 9 h m 2 ，人。四川省位于長江上游， 其中水土流失面積約2 0 萬k m 2 ，占長江上游水土流失面積的5 6 6 ，是長江上游以 至全國水土流失最嚴(yán)重的地區(qū)之一。四川又是丘陵面積較大的省份之一，全區(qū)丘陵面 積占全省土地總面積的1 8 6 4 i l ，4 一”。該區(qū)由于開發(fā)歷史悠久，墾殖過甚，自然景觀 破壞嚴(yán)重，農(nóng)業(yè)墾殖指數(shù)高達(dá)5 0 6 5 ，現(xiàn)在基本上已被農(nóng)田景觀所取代，天然 植被很少，森林植被稀疏，且覆蓋率低，1 9 9 0 年該區(qū)的森林覆蓋率為1 2 8 。其土 地利用結(jié)構(gòu)農(nóng)林交錯鑲嵌，農(nóng)、林爭地矛盾嚴(yán)重，且人口稠密，密度高達(dá)5 0 0 7 0 0 人k m 2 ，人地矛盾十分尖銳；林業(yè)生產(chǎn)十分薄弱，加之人為不合理開發(fā)利用自然資 源，這就造成了該區(qū)土地生態(tài)環(huán)境脆弱，系統(tǒng)功能降低，并出現(xiàn)水土流失嚴(yán)重，洪澇 旱災(zāi)頻率高等特點，成為四川省極強(qiáng)度土壤侵蝕區(qū)域。目前，該區(qū)農(nóng)業(yè)用地仍以傳統(tǒng) 的種植業(yè)利用方式為主，種植業(yè)中又以糧食為主，使該區(qū)中低產(chǎn)田土、低產(chǎn)林園地面 積大，土地利用效益低 8 - - 1 0 , 土地利用結(jié)構(gòu)的不合理，造成了該區(qū)生態(tài)、經(jīng)濟(jì)效益 都沒有獲得最佳效果。而土地利用結(jié)構(gòu)的優(yōu)化配置，能以一定的土地利用系統(tǒng)效益如 社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效益為最大目標(biāo)，在滿足一定的條件下將一定數(shù)量的土地分配到各 用地部門，使土地在時間上得到合理安排，在空間上得到最佳落實一2 1 。 目前，四川城鎮(zhèn)化剛剛起步，正面臨著土地利用結(jié)構(gòu)的調(diào)整，因此土地利用結(jié)構(gòu) 的優(yōu)化更具有重要意義。 進(jìn)入2 1 世紀(jì)以來，如何在國民經(jīng)濟(jì)各產(chǎn)業(yè)、各部門間分配有限的土地資源；如 何協(xié)調(diào)不同區(qū)域、不同時空下的土地供給與需求量；如何尋求既符合區(qū)域特點，又能 在土地利用效率最大化的約束下達(dá)到最佳或最滿意的土地利用決策方案，促進(jìn)遣資 源的集約、高效、持續(xù)利用，成為持續(xù)發(fā)展、現(xiàn)代土地科學(xué)特別是土地利用科學(xué)迫切 需要研究的課題。優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)是在保證土地利用效率最大化的約束下，解決土 2 地供需平衡和合理分配國民經(jīng)濟(jì)各部門之間的土地資源的有效途徑”一1 引，特別是在 水土流失嚴(yán)重、生態(tài)環(huán)境問題突出、土地利用結(jié)構(gòu)不盡合理的四川丘陵區(qū)，同時面臨 著脫貧、生態(tài)環(huán)境和小康社會建設(shè)的多重任務(wù)，怎樣達(dá)到生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會效益的平 衡發(fā)展，是當(dāng)前的重要研究內(nèi)容，因此。四川丘陵區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化更具有重要的 意義。 2 國內(nèi)外研究概況 2 1 研究內(nèi)容進(jìn)展 2 0 世紀(jì)上半葉，土地利用規(guī)劃只是傳統(tǒng)的建設(shè)性或藍(lán)圖規(guī)劃，土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu) 化研究沒有得到重視。其研究的方法大多采用定性的經(jīng)驗規(guī)劃方法，它是根據(jù)專業(yè)人 員和領(lǐng)導(dǎo)的實踐經(jīng)驗與主觀愿望來確定發(fā)展方向和農(nóng)林牧副漁用地的配置比例。在英 美等發(fā)達(dá)國家，是將一定范圍內(nèi)的土地劃分成不同使用分區(qū)，并以使用分區(qū)圖來界定 分區(qū)的范圍及區(qū)位”。 此時，我國土地利用規(guī)劃的內(nèi)容與英美等國家不同，其任務(wù)主要包括土地區(qū)劃以 及進(jìn)一步的田塊劃分、林帶配置、居民點安排、道路布局等。 到了2 0 世紀(jì)下半葉，尤其是進(jìn)入7 0 年代以來。隨著人口、資源、環(huán)境和發(fā)展 ( p r e d ) n 1 題的日益出現(xiàn)，土地利用規(guī)劃逐漸發(fā)展到以控制土地利用變化和可持續(xù)發(fā) 展為目的的公共決策，土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究在土地利用規(guī)劃中得到重視。其主要研 究領(lǐng)域包括：( 1 ) 城市化、農(nóng)業(yè)的發(fā)展與土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化配置的機(jī)理研究；( 2 ) 濕 地、廢棄地及居住地等特殊地段的土地配置研究；( 3 ) 農(nóng)作物、林業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖、交 通運輸?shù)扔玫氐膬?yōu)化配置研究；( 4 ) 土地使用政策及其對土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化配置的作 用研究等。由此可見，國外土地利用優(yōu)化配置具有范圍廣泛、注重深度探討、技術(shù)手 段先進(jìn)等特點。但是，從總體上來看，對區(qū)域土地利用的整體性、層次性以及土地利 用優(yōu)化配置動因機(jī)制研究，尚顯不足【1 6 1 。 我國自8 0 年代，尤其是進(jìn)入9 0 年代以來，土地利用規(guī)劃的內(nèi)容已經(jīng)具體包括了 以可持續(xù)發(fā)展為導(dǎo)向的土地資源分配與再分配，各類用地結(jié)構(gòu)的合理調(diào)整和優(yōu)化布局 等內(nèi)容，土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化成為了土地利用規(guī)劃的核心內(nèi)容f j 。土地利用及其優(yōu)化 配置研究方面呈現(xiàn)出如下的發(fā)展態(tài)勢：( 1 ) 基礎(chǔ)理論研究進(jìn)一步加強(qiáng)，土地類型與土 地評價、土地利用規(guī)劃、土地利用系統(tǒng)工程，以及城鎮(zhèn)土地定級與估價研究等方面的 專著不斷問世；( 2 ) 研究領(lǐng)域更加廣泛深入，已由原來比較狹窄的農(nóng)業(yè)土地利用研究 轉(zhuǎn)入更為廣泛、實踐性更強(qiáng)的農(nóng)林復(fù)合與牧業(yè)用地、城鎮(zhèn)用她、農(nóng)村住宅用地、旅游 用地等土地利用研究領(lǐng)域 n n i t u , 1 9 8 3 】【1 7 】；( 3 ) 土地利用優(yōu)化配置研究受到重視，并日顯 活躍，土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化的目的趨向子以求得經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會三效益最大化為目標(biāo)， 以滿足人們未來土地資源安全的需要。 2 2 研究方法進(jìn)展 優(yōu)化設(shè)計從馬克斯威爾理論( m a x w e l l1 9 8 0 ) 和米歇爾( m i c h e l l1 9 0 5 ) 桁架出現(xiàn)起已 有百年，從史密特( s c h m i t ) 用數(shù)學(xué)規(guī)劃來解決結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計起算，亦有4 0 余年的歷史 1 1 8 - - 2 1 1 。 2 0 世紀(jì)七十年代以前，主要采用定性的方法，包括土宜法和綜合平衡法等，很 少用系統(tǒng)分析的方法。 2 0 世紀(jì)七十年代以后，土地利用規(guī)劃中就已開始廣泛引入遙感、計算機(jī)和數(shù)學(xué) 方法【l ”。如x i n g 等應(yīng)用g i s 和多目標(biāo)規(guī)劃來預(yù)測土地利用中引起的爭地矛盾的原因， 由此得出解決的策略【2 2 】 s j v e n t a r e , 挎9 2 】；s h a r i f i 等探討了把土地利用動態(tài)規(guī)劃系統(tǒng)用于 作為農(nóng)場土地配置的決策支持系統(tǒng)，這個模型是由具有決策模型的g i s 和綜合規(guī)劃 模型組成，綜合規(guī)劃模型又包括作物生長模式、線性規(guī)劃模型和使規(guī)劃設(shè)計轉(zhuǎn)為可操 作規(guī)劃的空間配置決策模式【m “8 。a l , 1 9 9 4 】；c h u v i e c o 應(yīng)用線性規(guī)劃作為g i s 分析 工具，對空間屬性進(jìn)行優(yōu)化和變量組合，并在西班牙進(jìn)行土地規(guī)劃試驗 1 2 4 1 1e c h o 。，1 9 9 3 1 。 在我國，近年來，土地利用規(guī)劃方法已開始由定性向定性與定量相結(jié)合，由靜態(tài) 規(guī)劃向動態(tài)規(guī)劃，并逐步向規(guī)劃的模型化和信息化方向發(fā)展，各種線性和非線性規(guī)劃 及多目標(biāo)規(guī)劃的方法開始應(yīng)用于土地利用規(guī)劃中。規(guī)劃手段中大量采用模型優(yōu)化方法 是現(xiàn)代土地利用規(guī)劃科學(xué)的趨勢之一，其原因是規(guī)劃工作者力求借助數(shù)學(xué)模型一這一 嚴(yán)密的邏輯方法，能最有效地保證土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化思維的邏輯過程，從而增強(qiáng)規(guī)劃 方案的科學(xué)性。具體的規(guī)劃問題，由于內(nèi)容不同，系統(tǒng)各要素之間的聯(lián)系方式不同， 目標(biāo)函數(shù)與約束條件也有不同的性質(zhì)和形式，因此，可以用不同的規(guī)劃方法來解決， 如線性規(guī)劃、灰色線性規(guī)劃、模糊線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、動態(tài)規(guī)劃、參數(shù)規(guī)劃和目 標(biāo)規(guī)劃等。 近年來應(yīng)用較多的方法有： ( 1 ) 定性與定量相結(jié)合目前，定性與定量相結(jié)合的方法還多應(yīng)用于土地利用結(jié) 構(gòu)優(yōu)化配置中。該法通過分析土地資源的基本特征、土地利用現(xiàn)狀特點及存在的主要 問題，從而提出土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化的調(diào)整方案【2 5 - 也8 1 。目前在四川丘陵區(qū)域內(nèi)，土地 利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化也多數(shù)停留在定性分析的基礎(chǔ)上，如賀貞文等1 8 i 和張兆福1 9 i 對川中丘陵 區(qū)土地資源的利用研究，認(rèn)真分析了土地利用現(xiàn)狀存在的一些問題，從定性的角度提 出了土地資源可持續(xù)利用的一些措施，但缺乏應(yīng)用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行定量分析，相對來說， 缺少定的說服力。以分析土地利用結(jié)構(gòu)與經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效益的關(guān)系入手，建立數(shù)學(xué)模 型，從而得出土地利用優(yōu)化結(jié)構(gòu)的方法還未見報道；針對不同經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度的丘陵區(qū) 土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究的具體措施和方案目前還報道很少。 ( 2 ) 多級參數(shù)平衡法唐耀光等在土地評價的基礎(chǔ)上，應(yīng)用系統(tǒng)分析方法，將建 立農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地結(jié)構(gòu)模式的各級參數(shù)分為六級，通過逐級計算，多次平衡調(diào)整，直到 4 建立合理的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地配置模式1 2 0 l ；段建南等應(yīng)用多級參數(shù)平衡法在遼寧省左縣 后墳村進(jìn)行了農(nóng)業(yè)用地規(guī)劃，認(rèn)為是一種行之有效的土地利用規(guī)劃方法| 3 m ，但近年 來，該方法的應(yīng)用較少。 ( 3 ) 線性規(guī)劃法近年來，線性規(guī)劃的數(shù)學(xué)方法一直都是常用的方法。線性規(guī)劃 是一種優(yōu)化資源配置的有效方法，是一種確定的靜態(tài)模型，該法克服了以往僅為土地 利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化，人為地布置措施的局面。1 9 8 3 年，陳國良等運用線性規(guī)劃方法研究 了寧夏固原縣黃土丘陵區(qū)農(nóng)林牧合理生態(tài)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)模式i 川，近兩年應(yīng)用該法的也較 多3 ：一硝j ；1 9 9 4 年，有研究在以往土地利用線性規(guī)劃方法基礎(chǔ)上，提出了采用混合 整數(shù)線性規(guī)劃方法的思想，保證了規(guī)劃結(jié)果自成體系，互相配合，聯(lián)合運用1 3 6 1 。 ( 4 ) 灰色線性規(guī)劃法一般線性規(guī)劃要求目標(biāo)函數(shù)中效益系數(shù)、約束條件中的技 術(shù)系數(shù)及其他限制量都固定下來。由于土地利用系統(tǒng)的多變性及系統(tǒng)因素之間的復(fù)雜 性，一般線性規(guī)劃所求出的解往往與實際不符，甚至無解。從1 9 9 2 年，李蘭海等應(yīng) 用灰色系統(tǒng)的微分?jǐn)M合法建立資源配置的動態(tài)模型，并用最優(yōu)控制理論進(jìn)行優(yōu)化，研 究南京市郊北城圩農(nóng)場的土地利用規(guī)劃，得到資源配置的優(yōu)化控制模型【3 開始，線 性規(guī)劃中引入了灰色系統(tǒng)理論。灰色線性規(guī)劃是在技術(shù)系數(shù)為可變的灰數(shù)、約束值為 發(fā)展的情況下進(jìn)行的，是一種動態(tài)的線性規(guī)劃，它彌補了一般線性規(guī)劃的不足。這種 方法不僅可以知道既定條件下的最優(yōu)結(jié)構(gòu)，還可以知道最優(yōu)結(jié)構(gòu)的發(fā)展變化情況。如 耿紅等在田陽縣土地利用總體規(guī)劃的研究中1 3 3 】；但承龍等對江蘇省啟東市土地利用 結(jié)構(gòu)的研究 3 9 】；張豪等對土地利用規(guī)劃數(shù)學(xué)模型的綜合協(xié)調(diào)研究 3 3 1 ；康慕誼等對陜 西關(guān)中地區(qū)土地資源的優(yōu)化配置【4 0 j 都應(yīng)用灰色線性規(guī)劃對土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化進(jìn)行了 研究，并彌補了一般線性規(guī)劃的不足。 ( 5 ) 多目標(biāo)規(guī)劃法線性規(guī)劃只能解決在一組約束條件下，求某一個目標(biāo)的最大 值或最小值。但在現(xiàn)實社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中，通常決策者面對的是連串的目標(biāo)，換句話 說，衡量一個方案的好壞，標(biāo)準(zhǔn)不止一個，也就是說，問題本身難以用一個標(biāo)準(zhǔn)來衡 量，而需要一個以上的標(biāo)準(zhǔn)來衡量。在這些標(biāo)準(zhǔn)或目標(biāo)中，彼此之間又往往不是那么 協(xié)調(diào)，甚至是相互矛盾的、對立的。這些標(biāo)準(zhǔn)的度量單位也常常是各不相同的。土地 利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化正是這樣一個現(xiàn)實問題，其目標(biāo)不僅是要經(jīng)濟(jì)效益最大，而是要注重經(jīng) 濟(jì)、生態(tài)、社會的綜合效益，且評價三效益的指標(biāo)度量單位是不一致的。對于此，線 性規(guī)劃往往無能為力。多目標(biāo)規(guī)劃正是在線性規(guī)劃的基礎(chǔ)上為適應(yīng)這種復(fù)雜的多目標(biāo) 最優(yōu)決策需要而發(fā)展起來的。多目標(biāo)規(guī)劃具有以下特點：( 1 ) 多目標(biāo)規(guī)劃不象系統(tǒng)動 力學(xué)模型那樣繁瑣復(fù)雜，具有簡單明了的特征，同時它又帶有系統(tǒng)動力學(xué)模型的正負(fù) 反饋特征，模型中某決策變量的參數(shù)變更會引起其它決策變量數(shù)值的變化；( 2 ) 它克 服了線性規(guī)劃要求的目標(biāo)函數(shù)一維性以及可行解區(qū)域局限性的弊病：( 3 ) 建立多目標(biāo) 規(guī)劃時，選取的目標(biāo)個數(shù)不同，賦予各目標(biāo)不同的優(yōu)先級，計算出來的結(jié)果就不一樣， 從這個意義上講，多目標(biāo)規(guī)劃具有可調(diào)性和可控性。( 4 ) 在多目標(biāo)規(guī)劃中，如果某些 目標(biāo)由于種種約束而未能完全實現(xiàn)，它也能指出目標(biāo)值不能實現(xiàn)的程度及原因，供決 策者參考，通過對各目標(biāo)重要程度、希望實現(xiàn)值及其它數(shù)據(jù)的變化分析可得到一系列 決策方案供決策者在復(fù)雜的活動中決策。近年來，多目標(biāo)規(guī)劃方法已廣泛應(yīng)用于土地 利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化中1 4 i - 4 ”。 ( 3 ) 其它方法近年來，很多學(xué)者提出了許多新方法新思想來求得的土地利用結(jié) 構(gòu)的優(yōu)化。宇振榮等應(yīng)用系統(tǒng)思想和生物學(xué)原理，提出了以土地一食物一人口這一耦 合運行發(fā)展過程研究為中心，以建立合理的土地利用系統(tǒng)為目標(biāo)的農(nóng)區(qū)土地配置模型 框架【3 0 】；1 9 9 8 年，張光宇等應(yīng)用可拓?fù)鋵W(xué)的理論與方法，為土地資源的優(yōu)化配置和 合理利用提供了一種新的科學(xué)方法，而且應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)的理論和方法，對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模 型進(jìn)行了改進(jìn)，提出了系統(tǒng)模糊結(jié)構(gòu)模型，為實現(xiàn)土地資源優(yōu)化配置提供了依據(jù) 1 5 3 - - 5 6 i 。2 0 0 2 年，劉艷芳等首次將生態(tài)綠當(dāng)量的概念引入土地利用結(jié)構(gòu)的生態(tài)優(yōu)化， 并提出不同地區(qū)生態(tài)標(biāo)準(zhǔn)不同的思想1 5 ”。 土地利用規(guī)劃的優(yōu)化模型把復(fù)雜的現(xiàn)實世界給以抽象和必要的簡化，業(yè)已開始在 規(guī)劃編制中發(fā)揮作用。把它作為種分析工具，能夠揭示區(qū)域土地利用系統(tǒng)的復(fù)雜關(guān) 系。基于土地利用系統(tǒng)本身經(jīng)濟(jì)、社會、科技相互影響的不穩(wěn)定性，人的判斷最后必 須發(fā)揮決策作用，因此，人們所研究的模型的結(jié)果只能作為輔助決策供決策者擇優(yōu)。 3 研究內(nèi)容、目標(biāo)和方案 3 1 研究區(qū)域概況 四川地處中國西南，長江上游，介于東經(jīng)9 7 。2 1 一1 0 8 。3 l 和北緯2 6 。0 3 一3 4 。1 9 之間，北與青海、甘肅、陜西接壤，東鄰重慶，南接云南，貴州，西連 西藏。四川丘陵區(qū)位于四川盆地中部，海拔一般在3 0 0 5 0 0 m 之間，地勢由北向南 傾斜。遂寧、南充以北以高丘占優(yōu)勢；遂寧、南充以南以中低丘為主，二者多交互出 現(xiàn)，規(guī)律性不太明顯，唯沱江流域一帶低丘比較集中【7 5 1 。整個區(qū)域涉及到4 6 個區(qū)縣， 其中典型區(qū)縣3 3 個，其總面積達(dá)7 1 9 6 4 2 9 k m 2 ，總?cè)丝? 2 2 1 2 萬人，人口密度達(dá)5 8 5 1 8 人k m 2 ，是四川省人口密度的3 倍多，全國人口密度的仁5 倍，是一個典型的人多 地少的區(qū)域，人地矛盾十分突出 6 , 7 , 7 3 - - 7 4 。其土地利用具有以下特點：墾殖指數(shù)一 般在4 0 5 0 之間，而全省僅為1 3 3 8 ，未利用土地的比重一般在1 0 2 0 之間；土地利用充分，耕地數(shù)量大，但土地利用結(jié)構(gòu)較差。農(nóng)村居民點零星分散， 占地面積大，利用效益低；非農(nóng)建設(shè)用地內(nèi)部結(jié)構(gòu)較差 8 - - 1 0 】。 3 2 研究內(nèi)容 ( 1 ) 土地利用結(jié)構(gòu)與經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)系 ( 2 ) 土地利用結(jié)構(gòu)與生態(tài)效益的關(guān)系 ( 3 ) 生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益最優(yōu)的土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化 6 3 3 研究目標(biāo) ( 1 ) 建立生態(tài)、經(jīng)濟(jì)效益平衡的土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型； ( 2 ) 尋求四川丘陵區(qū)不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度下的區(qū)域土地利用優(yōu)化結(jié)構(gòu)的規(guī)律。 3 4 研究方案 研究方案如圖1 。 4 材料與方法 4 1 資料收集 圖1 研究方案圖 7 4 1 1 土地利用結(jié)構(gòu)與分析區(qū)域的確定 本研究參照四川省地貌圖及四川省2 0 0 1 年統(tǒng)計年鑒，查得典型丘陵區(qū)縣3 3 個， 從四川省土地資源數(shù)據(jù)手冊( 1 9 9 6 ) 查得各區(qū)縣的土地利用結(jié)構(gòu)，按全國土地利用 分類( 征求意見稿) ( 2 0 0 1 年2 月2 8 日) 1 5 8 j , 將其分為農(nóng)用地、建筑用地以及未利用土 地。在這里，由于分析生態(tài)效益的需要，特別將林地從農(nóng)用地中單獨分出，作為一種 土地利用類型，就有農(nóng)用地、林地、建筑用地及未利用土地四種類型。 本研究以四川統(tǒng)計年鑒2 0 0 1 中四川丘陵區(qū)各區(qū)縣的國內(nèi)生產(chǎn)總值，同時參 照各區(qū)縣土地面積、人均國內(nèi)生產(chǎn)總值、第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)以及與中心 城市的距離等，在經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)區(qū)，選取了南充順慶區(qū)、內(nèi)江市中區(qū)以及遂寧市中區(qū)作 為代表；在經(jīng)濟(jì)中等發(fā)達(dá)區(qū)，選取了簡陽市、資中縣以及蓬溪縣為代表；在經(jīng)濟(jì)欠發(fā) 達(dá)區(qū)，選取了南部、蓬安以及鹽亭為代表。 4 1 2 經(jīng)濟(jì)效益與土地利用結(jié)構(gòu) 4 1 2 1 國內(nèi)生產(chǎn)總值與土地利用結(jié)構(gòu) 經(jīng)濟(jì)效益包括的指標(biāo)很多，就目前的認(rèn)識水平來說，反映一國或地區(qū)在一年內(nèi)創(chuàng) 造的最終產(chǎn)品和服務(wù)價值的指標(biāo)國民生產(chǎn)總值( o n p ) 、國內(nèi)生產(chǎn)總值( g d p ) 和凈產(chǎn) 值，仍不失為可接受的綜合性指標(biāo) 5 9 , i * i , 2 0 0 2 。為了研究和收集資料的方便，本研究 以國內(nèi)生產(chǎn)總值為經(jīng)濟(jì)效益的主要指標(biāo)，同時參照單位面積的土地收入、工業(yè)產(chǎn)值、 農(nóng)業(yè)產(chǎn)值。本研究以經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度來劃分各研究區(qū)域，而要得到各區(qū)縣的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程 度，就需要得到各區(qū)縣的單位面積土地產(chǎn)值，因此，用國內(nèi)生產(chǎn)總值除以已利用土地 面積，得到已利用土地單位面積的國內(nèi)生產(chǎn)總值并由高到低排序如附表1 。 4 1 2 2 農(nóng)業(yè)產(chǎn)值、第二三產(chǎn)業(yè)值與土地利用結(jié)構(gòu) 四川丘陵區(qū)作為農(nóng)業(yè)區(qū)，它的經(jīng)濟(jì)顯然與農(nóng)業(yè)產(chǎn)值有著不可分割的關(guān)系。本研究 參照四川省統(tǒng)計年鑒1 9 9 6 ) 和四川省土地資源數(shù)據(jù)手冊( 1 9 9 6 ) ) ，收集了該區(qū)縣 的農(nóng)業(yè)產(chǎn)值與農(nóng)業(yè)土地利用結(jié)構(gòu)( 二級類) 陋8 】如附表2 ；第二三產(chǎn)業(yè)值與建筑用地結(jié)構(gòu) f 二級類) p 州如附表3 。 4 1 3 生態(tài)效益與土地利用結(jié)構(gòu) 生態(tài)效益所包括的指標(biāo)較多，而且相互之間存在著復(fù)雜的關(guān)系。從目前的技術(shù)及 測定手段來看，對每一項指標(biāo)都進(jìn)行詳細(xì)評價還不可能，有時也沒有必要。因此，為 了比較正確、全面、系統(tǒng)地反映一個區(qū)域的生態(tài)效益的特點，以及考慮收集資料的可 能性，本研究選擇了對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)效益影響比較顯著的土壤侵蝕量作為指標(biāo)f 6 0 一。首 先在四川省土地資源數(shù)據(jù)手冊( 1 9 9 6 ) 上查得林地面積，算得林地覆蓋率，再根據(jù) 公式1 算得土壤侵蝕量【6 4 7 2 】。 y = 1 0 3 7 8 2 7 1 6 5 x + 1 7 8 x 2( 式1 ) 式中，y 是指土壤侵蝕量，x 是指林地覆蓋率。 最后得土壤侵蝕量與土地利用結(jié)構(gòu)如附表4 。 4 1 4 各區(qū)縣社會條件 最后，在四川i 省國土廳查得各區(qū)縣2 0 0 0 年土地利用總體規(guī)劃，查得內(nèi)江市中區(qū)、 遂寧市中區(qū)、南充順慶區(qū)、簡陽、資中、蓬溪、南部、蓬安以及鹽亭的社會條件，即 2 0 1 0 年的各類型土地需求量如附表5 。 4 2 研究方法 本研究以資料收集為基礎(chǔ)，以實地調(diào)查為補充，以計算機(jī)統(tǒng)計為基本手段，系統(tǒng) 地研究了土地利用結(jié)構(gòu)與效益之間的相關(guān)關(guān)系及其成因，并提出優(yōu)化的土地利用結(jié) 構(gòu)。 4 2 1 不同經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度下的土地利用結(jié)構(gòu)與經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效益分析 如前所述，四川丘陵區(qū)由于片面追求經(jīng)濟(jì)效益，未考慮生態(tài)效益，造成了土地利 用結(jié)構(gòu)的不合理，水土流失嚴(yán)重，生態(tài)環(huán)境脆弱，使土地利用的可持續(xù)發(fā)展受到影響。 因此本研究在四j i l 丘陵區(qū)，以距離中心城市的遠(yuǎn)近為一定范圍，分為經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)丘陵 區(qū)，經(jīng)濟(jì)中等發(fā)達(dá)丘陵區(qū)和經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)丘陵區(qū)三個區(qū)域。在每個區(qū)域中，根據(jù)各區(qū)縣 的土地利用結(jié)構(gòu)與當(dāng)年的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)資料，建立回歸方程如( 式2 ) ： y l2 a l l x l + 0 1 2 x 2 + + a l n x y 22a 2 t x l + a 2 2 x 2 + + d 2 n x h y = a m l x i + 口_ 2 x 2 + a m n x ( 式2 ) 其中，y 是指各區(qū)縣的國內(nèi)生產(chǎn)總值或土壤侵蝕量；x 是各類用地面積：a 是系數(shù)；m 是該區(qū)段區(qū)縣的個數(shù)；打是土地利用類型的序數(shù)。 應(yīng)用計算軟件s p s s ，求得回歸系數(shù)，分析土地利用結(jié)構(gòu)與經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效益的相 關(guān)性，看經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效益與哪些土地利用類型的相關(guān)性較顯著。剔除不顯著的利用類 型，再建立回歸方程，再分析。 4 2 2 各丘陵區(qū)縣土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化 在各不同經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度區(qū)域中分別選出三個區(qū)縣為例，根據(jù)回歸分析所得結(jié)果以 及參照該區(qū)縣的社會條件，以經(jīng)濟(jì)與生態(tài)效益最優(yōu)為目標(biāo)，以社會條件為約束條件， 建立多目標(biāo)規(guī)劃方程如( 式3 ) ： 目標(biāo)函數(shù)為： 9 1 = g ( x 1 ，x 2 ，) 一m a x ( m i n ) 9 約束條件為 9 2 = 占g l ，工2 ，x 。) m a x ( m i n ) ( x l ，x 2 ，x 。) ( = ，) 6 l f 2 ( x l 5 x ，x n ) r 動6 2式3 工( x l ，x 2 ，x ) ( = ，) 以 x ，應(yīng)取非負(fù)值，稱為非負(fù)性條件：工0 ，i = 1 , 2 ，門 式中g(shù) ，g ，分別是經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益，z 是各類用地面積，b 是約束系數(shù)。 算出結(jié)果，即得到不同經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度區(qū)域各代表區(qū)縣的土地利用優(yōu)化結(jié)構(gòu)。 最后再分析不同經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度的各區(qū)域土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化規(guī)律。 5 經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效益與土地利用結(jié)構(gòu)的關(guān)系 5 1 經(jīng)濟(jì)效益與土地利用結(jié)構(gòu)的關(guān)系 5 1 1 國內(nèi)生產(chǎn)總值與土地利用結(jié)構(gòu)的關(guān)系 經(jīng)分析，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度不一樣的地區(qū)，其土地利用結(jié)構(gòu)與國內(nèi)生產(chǎn)總值的相關(guān)性 不一樣，所以，按經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度，同時考慮各區(qū)域與中心城市距離的遠(yuǎn)近，將各區(qū)縣 分為三個段。按附表1 中的順序，將前1 7 位的區(qū)縣分為第一段，作為經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)區(qū)； 排列8 - 2 0 位的區(qū)縣為第二段，作為經(jīng)濟(jì)中等發(fā)達(dá)區(qū)；排列2 1 3 3 位的區(qū)縣為三個段， 作為經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)區(qū)。 5 1 1 1 經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)區(qū)國內(nèi)生產(chǎn)總值與土地利用結(jié)構(gòu)的關(guān)系 根據(jù)式2 ，應(yīng)用計算機(jī)軟件s p s s 求解，對第一區(qū)段進(jìn)行回歸檢驗，分析相關(guān)系 數(shù)結(jié)果如表1 。 表】經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)地區(qū)國內(nèi)生產(chǎn)總值與土地利用結(jié)構(gòu)回歸檢驗i 非標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)系數(shù) t s i g b標(biāo)準(zhǔn)誤差b e t a 農(nóng)用地 1 6 12 1 30 5 7 0 7 5o 5 2 林地 1 0 62 4 5o 1 2- 0 4 30 7 0 建筑用地 3 0 9 22 0 0 81 4 01 5 40 2 6 未利用地2 5 5 5 8 4o 2 30 4 3o 8 0 其中決定系數(shù)r 的值為o 9 8 3 表1 分析結(jié)果表明，與國內(nèi)生產(chǎn)總值回歸檢驗最不顯著的是未利用土地，首先剔 除，再分析結(jié)果如表2 。 從標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)看，在四川丘陵經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)區(qū)，國內(nèi)生產(chǎn)總值與建筑用地相關(guān)性最為 顯著，其回歸系數(shù)高達(dá)1 5 7 ，是農(nóng)用地的約3 倍之多，最后是林地，且與林地呈負(fù)相 關(guān)。從非標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)看，單位建筑用地的產(chǎn)值最高，其次農(nóng)用地，最后是林地。 表2 經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)區(qū)國內(nèi)生產(chǎn)總值與土地利用結(jié)構(gòu)回歸檢驗2 非標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)系數(shù) t s i g b標(biāo)準(zhǔn)誤差b e t a 農(nóng)用地 1 3 01 7 20 4 6o 7 50 5 0 林地- 0 6 41 7 60 1 9一o 9 30 4 l 建筑用地3 4 5 91 5 5 81 5 7 2 2 10 1 l 其中決定系數(shù)r 的值為0 9 8 2 以上是在農(nóng)用地、林地、建筑用地相互作用下的國內(nèi)生產(chǎn)總值與各類用地的回歸 檢驗，再分別作農(nóng)用地、林地、建筑用地與國內(nèi)生產(chǎn)總值的回歸散點圖如圖2 一圖4 ， 可以得到各土地利用類型在無其它因素影響下與國內(nèi)生產(chǎn)總值的關(guān)系。 q i 一 固內(nèi)生產(chǎn)總值 田2 農(nóng)用地與霉內(nèi)生產(chǎn)總值相關(guān)螺睦圈 從圖中可以看出，在無其它因素影 響下，各土地利用類型都與國內(nèi)生產(chǎn)總 值有正的相關(guān)性，從分布的散點來看， 建筑用地觀察值分布最為緊密，其次是 農(nóng)用地，最后是林地，且林地有一個觀 察值遠(yuǎn)離線性相關(guān)線，影響著整個相關(guān) 線性圖的斜率，這也說明其可靠性不 高。 另外，在回歸分析中，林地是與國 內(nèi)生產(chǎn)總值呈負(fù)相關(guān)的，這并不是矛盾 0 i 一嘲，柚, a t o m i m 國內(nèi)生產(chǎn)總值 l 田建筑用地與墨內(nèi)生產(chǎn)總值相關(guān)雌性田 0 i l i ，田i ，l 曲 圈內(nèi)生產(chǎn)息值 田林地與圈內(nèi)生產(chǎn)總值相關(guān)蛾蛀鲴 的，相反，這恰好說明，由于土地總面積有限，當(dāng)各土地利用類型共同作用于國內(nèi)生 產(chǎn)總值時，只有減少林地用量，盡量增加建筑用地量才能更多地提高國內(nèi)生產(chǎn)總值。 因此，在該區(qū)域，要提高經(jīng)濟(jì)效益，需要較大增加建筑用地量和較少增加農(nóng)用地量， 而減少林地用量。 5 1 1 2 經(jīng)濟(jì)中等發(fā)達(dá)區(qū)國內(nèi)生產(chǎn)總值與土地利用結(jié)構(gòu)的關(guān)系 根據(jù)前面分析結(jié)果的經(jīng)驗，我們可以首先假定國內(nèi)生產(chǎn)總值與未利用土地的相關(guān) 系數(shù)為0 。再用相同的方法，分析經(jīng)濟(jì)中等發(fā)達(dá)地區(qū)國內(nèi)生產(chǎn)總值與土地利用結(jié)構(gòu)的 關(guān)系，結(jié)果如表3 。 表3經(jīng)濟(jì)中等發(fā)達(dá)區(qū)國內(nèi)生產(chǎn)總值與土地利用結(jié)構(gòu)回歸檢驗 非標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)系數(shù) t s i g b標(biāo)準(zhǔn)誤差b e t a 農(nóng)用地1 3 4o 8 7o 4 11 5 4o 1 5 林地0 9 80 5 4 0 2 11 7 9 0 1 0 建筑用地 5 9 03 - 3 30 4 41 7 70 1 1 其中決定系數(shù)r 的值為0 9 4 9 a 咖i 嘲_ i h 田內(nèi)生產(chǎn)息位 田5 表用地和田內(nèi)生產(chǎn)總值幢性幅關(guān)田 由回歸分析可以得出，國內(nèi)生產(chǎn)總值與各 土地利用類型都呈正相關(guān)，其回歸系數(shù)由大到 小依次為建筑用地、農(nóng)用地和林地。從非標(biāo)準(zhǔn) 回歸系數(shù)看，建筑用地的單位面積產(chǎn)值最高， 但較經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)區(qū)已下降，而農(nóng)用地和林地有 上升，且林地由負(fù)相關(guān)變?yōu)檎嚓P(guān)。那么，在 各土地利用類型互不影響下是否有同樣規(guī)律 呢? 現(xiàn)再分析各土地利用類型與國內(nèi)生產(chǎn)總 值的關(guān)系得出圖5 一圖7 。 哪，曲_，啪 內(nèi)生產(chǎn)魯?shù)?勘馘用垃j 孽疊內(nèi)生產(chǎn)皇幢幗若蛙朋 黼 習(xí)熱 4 i 豳q i 啊臣 內(nèi)生產(chǎn)總位 田t # 域與內(nèi)生產(chǎn)總值帽關(guān)魄性圈 觀察圖5 7 中的斜率，其大小仍然依次為 建筑用地、農(nóng)用地和林地。但與在經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)區(qū)中的分析結(jié)果相比，建筑用地斜率有 所降低，農(nóng)業(yè)用地和林地都有所上升。這與各土地利用類型共同作用于國內(nèi)生產(chǎn)總值 一 一 地 一 時的分析結(jié)果是一致的。另外從各散點的分布來看，其密集度依次為農(nóng)用地、建筑用 地和林地，建筑用地已不如在經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)區(qū)中分布密集，其相關(guān)性已不如前面明顯。 由此可以看出，在經(jīng)濟(jì)中等發(fā)達(dá)區(qū)，第二三產(chǎn)業(yè)值在國內(nèi)生產(chǎn)總值中占有的比例 已有所下降，農(nóng)業(yè)產(chǎn)值占有地位正在上升。在該區(qū)域，要提高經(jīng)濟(jì)效益，仍然是需增 加建筑用地量，其次是農(nóng)用地量，少一些林地用量。 5 1 1 3 經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)區(qū)國內(nèi)生產(chǎn)總值與土地利用結(jié)構(gòu)的關(guān)系 在經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)區(qū)，國內(nèi)生產(chǎn)總值與土地利用結(jié)構(gòu)的回歸檢驗如表4 表4 經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)區(qū)國內(nèi)生產(chǎn)總值與土地利用結(jié)構(gòu)回歸檢驗 非標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)系數(shù) t s i g b 標(biāo)準(zhǔn)誤差 b e t a 農(nóng)用地 1 2 l0 3 00 7 93 9 30 0 0 3 林地o 6 30 1 6o 3 63 8 60 0 0 4 建筑用地 1 4 41 5 5o 0 5o 2 s0 7 7 9 其中決定系數(shù)r 的值為0 9 6 回歸分析顯示，在經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)區(qū)，與國內(nèi)生產(chǎn)總值的相關(guān)性最為顯著的已不再是 田內(nèi)生產(chǎn)總值 田日農(nóng)用地與田內(nèi)生產(chǎn)總值相= 茭幢性田 建筑用地，而是農(nóng)用地，其次是林地， 最后才是建筑用地。但從非標(biāo)準(zhǔn)系數(shù) 看，還是建筑用地帶來的單位產(chǎn)值最 高。為了進(jìn)一步探討國內(nèi)生產(chǎn)總值與 各土地利用類型的關(guān)系，再分別作散 點圖如圖8 一圖1 0 。 觀察散點圖，其密集度是建筑用 地、農(nóng)用地到林地，林地各點分布最 散，這說明農(nóng)用地和建筑用地與國內(nèi) 生產(chǎn)總值的回歸擬合得較好。 重內(nèi)生產(chǎn)總值 田9 建筑用地與田內(nèi)生產(chǎn)總位相關(guān)魄畦田 ow m 日m 圜內(nèi)生產(chǎn)總值 圈1 0 林地與冒內(nèi)生產(chǎn)總值相關(guān)蛾性田 1 總結(jié)各不同經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度區(qū)域下的國內(nèi)生產(chǎn)總值與土地利用結(jié)構(gòu)的回歸分析 結(jié)果，可得出如下結(jié)論： 在不同經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度區(qū)，國內(nèi)生產(chǎn)總值與農(nóng)用地都有較大的相關(guān)性。從經(jīng)濟(jì)較發(fā) 達(dá)區(qū)到經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)區(qū)，國內(nèi)生產(chǎn)總值與農(nóng)用地的相關(guān)性依次遞增，其回歸檢驗顯著水 平從5 0 遞增到9 0 。從散點圖分析看，斜率逐漸升高，散點分布逐漸密集，這說明 了農(nóng)業(yè)產(chǎn)值對國內(nèi)生產(chǎn)總值的影響也是逐步增大。這說明，越是在經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)區(qū)，農(nóng) 業(yè)收入占有的比例越小，第二三產(chǎn)業(yè)占有的比例越大，其產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)越是傾向于第二三 產(chǎn)業(yè)。 2 國內(nèi)生產(chǎn)總值與林地的回歸檢驗，同農(nóng)用地的檢驗有著相似的規(guī)律，其回歸檢 驗顯著水平從6 0 遞增至9 9 。在經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)區(qū)，在各土地利用類型共同作用于國內(nèi) 生產(chǎn)總值下，林地與國內(nèi)生產(chǎn)總值呈負(fù)相關(guān)，但從散點圖看，林地與國內(nèi)生產(chǎn)總值的 相關(guān)性為正，因此，前分析并不是說林她的產(chǎn)值為負(fù)，這只說明，在土地總面積有 限的情況下，由于林地的產(chǎn)值最小，當(dāng)林地面積越少時，相對建筑用地和農(nóng)用地就越 多，國內(nèi)生產(chǎn)總值就越高，從而得出了負(fù)相關(guān)的結(jié)果。在經(jīng)濟(jì)中等發(fā)達(dá)和欠發(fā)達(dá)區(qū)， 對林地與國內(nèi)生產(chǎn)總值的相關(guān)性表明；該區(qū)域的經(jīng)濟(jì)收入在一定程度上還靠林業(yè)。但 從散點圖看，其各點分布較散，這說明林地與國內(nèi)生產(chǎn)總值的回歸檢驗顯著性不高。 3 國內(nèi)生產(chǎn)總值與建筑用地的回歸檢驗，無論是多因素共同作用，還是單因素分 析，其顯著性都是從經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)區(qū)到欠發(fā)達(dá)區(qū)依次遞減，并且其散點分布也較集中。 這說明建筑用地的單位面積產(chǎn)值較高，且與國內(nèi)生產(chǎn)總值相關(guān)性密切。 4 國內(nèi)生產(chǎn)總值與土地利用結(jié)構(gòu)的回歸分析表明，盡管農(nóng)業(yè)用地在各土地利用結(jié) 構(gòu)中占有相當(dāng)大的比重，但其產(chǎn)值與第二三產(chǎn)業(yè)相比，越是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)，占有的 比重越小。要提高經(jīng)濟(jì)效益，需要增加建筑用地量和農(nóng)用地量，盡量減少林她用量。 5 1 2 農(nóng)業(yè)產(chǎn)值與農(nóng)業(yè)土地利用結(jié)構(gòu)的相關(guān)性 四川丘陵區(qū)作為農(nóng)業(yè)大區(qū)，其農(nóng)業(yè)產(chǎn)值占有較大比例，因此，經(jīng)濟(jì)效益與土地利 用結(jié)構(gòu)的相關(guān)性分析應(yīng)該包括農(nóng)業(yè)產(chǎn)值與農(nóng)業(yè)土地利用結(jié)構(gòu)的分析。 5 1 2 1 農(nóng)業(yè)較發(fā)達(dá)區(qū)農(nóng)業(yè)產(chǎn)值與農(nóng)業(yè)土地利用結(jié)構(gòu)的相關(guān)性 同樣，將各區(qū)縣按不同經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度分成三個區(qū)域，分析1 - 】1 得如表5 的結(jié)果。 表5 農(nóng)業(yè)較發(fā)達(dá)區(qū)農(nóng)業(yè)產(chǎn)值與農(nóng)業(yè)土地利用結(jié)構(gòu)回歸檢驗l 非標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)系數(shù) t s i g b標(biāo)準(zhǔn)誤差b e t a 耕地1 0 40 1 3o 8 07 6 8o 0 0 園地1 3 61 5 20 0 90 8 90 4 0 林地0 9 7o 5 00 2 51 9 20 1 0 其它農(nóng)用地 2 1 85 2 l0 0 50 4 10 6 9 其中決定系數(shù)r 的值為0 9 8 6 最不顯著的是其它農(nóng)用地，剔除其它農(nóng)用地，分析結(jié)果得表6 。 表6 經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)區(qū)農(nóng)業(yè)產(chǎn)值與農(nóng)業(yè)土地利用結(jié)構(gòu)回歸檢驗2 非標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)系數(shù) t s i g b標(biāo)準(zhǔn)誤差b e t a 耕地1 0 7 1 o 1 1 70 8 2 49 1 8 30 0 0 0 園地 1 2 4 21 4 1 l0 0 8 50 8 8 00 4 0 8 林地 1 0 6 30 4 2 50 2 8 02 4 9 80 0 4 1 其中決定系數(shù)r 的值為0 9 8 6 由檢驗結(jié)果和得出的方程式可以得出，在經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)區(qū)與農(nóng)業(yè)產(chǎn)值相關(guān)性較為密 切的依次為耕地、林地和園地，但其單位面積產(chǎn)值大小是園地、耕地和林地。 5 1 2 2 經(jīng)濟(jì)中等發(fā)達(dá)區(qū)農(nóng)業(yè)產(chǎn)值與土地利用結(jié)構(gòu)的關(guān)系 同樣分析1 2 2 2 得結(jié)果如表7 ： 表7 經(jīng)濟(jì)中等發(fā)達(dá)區(qū)農(nóng)業(yè)產(chǎn)值與農(nóng)業(yè)土地利用結(jié)構(gòu)回歸檢驗 非標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)系數(shù) t s i g b標(biāo)準(zhǔn)誤差b e t a 耕地 0 9 2 l0 0 5 7 o 8 0 11 6 2 3 50 0 0 0 園地 3 2 2 52 2 9 4 0 0 8 31 4 0 60 2 0 9 林地 0 6 1 40 0 9 90 3 4 86 2 0 3 o 0 0 l 其它農(nóng)用地 3 3 4 41 6 7 0 0 1 4 62 0 0 20 0 9 2 其中決定系數(shù)r 的值為0 9 9 4 由檢驗結(jié)果可以得出，在經(jīng)濟(jì)中等發(fā)達(dá)區(qū)，與農(nóng)業(yè)產(chǎn)值相關(guān)性最為密切的是耕 地和林地，其次是其它農(nóng)用地和園地。但單位面積農(nóng)業(yè)產(chǎn)值大小卻是其它農(nóng)用地、 園地、耕地和林地。 5 1 2 3 經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)區(qū)農(nóng)業(yè)產(chǎn)值與農(nóng)業(yè)土地利用結(jié)構(gòu)的關(guān)系 同樣，分析2 3 3 3 得結(jié)果如表8 。 表8 經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)區(qū)農(nóng)業(yè)產(chǎn)值與農(nóng)業(yè)土地利用結(jié)構(gòu)回歸檢驗1 非標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)系數(shù) t s i g b標(biāo)準(zhǔn)誤差 b e t a - 耕地 0 8 5 6 o 1 5 30 7 3 95 5 7 8 o 0 0 1 園地 1 】4 61 5 6 10 1 6 0 0 7 3 40 4 9 1 林地 o 1 1 40 1 1 4 0 1 6 30 9 9 50 3 5 8 其它農(nóng)用地 o 1 1 2 1 5 3 40 0 1 30 0 7 3 0 9 4 4 其中決定系數(shù)r 的值為0 9 6 8 剔除其它農(nóng)用地，再分析得表9 表9 經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)區(qū)農(nóng)業(yè)產(chǎn)值與農(nóng)業(yè)土地利用結(jié)構(gòu)回歸檢驗2 非標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)系數(shù) t s i g b 標(biāo)準(zhǔn)誤差b e t a 耕地0 8 5 70 1 4 20 7 4 06 0 4 9 o o o l 園地1 2 2 l1 0 9 10 1 7 01 1 1 9 o 3 0 0 林地 0 1 1 30 1 0 6 0 2 6 21 0 7 10 2 2 0 其中決定系數(shù)r 的值為o 9 6 8 由檢驗結(jié)果可以得出，在經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)區(qū)，與農(nóng)業(yè)產(chǎn)值相關(guān)性最為密切的仍然是 耕地，其次是林地，最后是園地，其它農(nóng)用地回歸檢驗不顯著。但其單位面積產(chǎn)值 大小依次是園地、耕地和林地。 從不同經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度區(qū)域農(nóng)業(yè)產(chǎn)值與土地利用結(jié)構(gòu)的回歸分析結(jié)果來看，呈現(xiàn) 出以下三個特點： ( 1 ) 農(nóng)業(yè)產(chǎn)值與耕地在各區(qū)段都在9 9 水平上呈顯著正相關(guān)，這說明，種植業(yè) 收入在四川丘陵區(qū)仍然是農(nóng)業(yè)收入最主要的來源。 ( 2 ) 農(nóng)業(yè)產(chǎn)值與園地在各區(qū)段回歸檢驗顯著性，按經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度依次遞減，這說 明在農(nóng)業(yè)較發(fā)達(dá)地區(qū)，園地產(chǎn)值占有的比例較大，農(nóng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)正在向多樣化發(fā)展。 ( 3 ) 農(nóng)業(yè)產(chǎn)值與林地回歸檢驗的顯著性，與園地有著相似的規(guī)律。 5 1 3 第二三產(chǎn)業(yè)值與建筑土地利用結(jié)構(gòu)的相關(guān)性 經(jīng)過檢驗，各不同經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度下的第二三產(chǎn)業(yè)值與建筑用地結(jié)構(gòu)回歸檢驗的 結(jié)果差異性不大，因此總的分析結(jié)果如表1 0 。 表1 0 第二三產(chǎn)業(yè)值與建筑用地回歸檢驗 非標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)系數(shù) t s i g b標(biāo)準(zhǔn)誤差b e t a 城鎮(zhèn)用地 3 6 0 8 11 7 3 6 90 _ 3 1 42 0 7 7 0 0 4 7 農(nóng)村居民點用地 4 0 3 21 7 1 20 3 7 22 3 5 50 0 2 6 工業(yè)用地9 5 8 0 24 3 1 3 00 3 4 42 2 2 10 0 3 5 特殊用地 1 3 7 4 9 57 5 4 1 90 2 8 81 8 2 30 0 7 9 其中決定系數(shù)r 的值為o 6 0 3 最后分析結(jié)果看來，第二三產(chǎn)業(yè)值與城鎮(zhèn)用地、農(nóng)村居民點用地、工業(yè)用地以 及特殊用地都在9 0 以上水平呈顯著相關(guān)，與水利用地和交通用地沒有規(guī)律可循。 5 2 生態(tài)效益與土地利用結(jié)構(gòu)的關(guān)系 在分析生態(tài)效益與土地利用結(jié)構(gòu)關(guān)系時，在各不同經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度下的檢驗結(jié)果 1 6 差異不大，因此總的分析結(jié)果如表1 3 1 4 。 表1 3 生態(tài)效益與土地利用結(jié)構(gòu)回歸檢驗1 非標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)系數(shù) t s i g b標(biāo)準(zhǔn)誤差b e t a 農(nóng)用地 0 0 0 0 2 2 80 0 0 00 2 4 11 6 4 40 1 l l 林地 0 0 0 1 2 80 0 0 00 9 8 7- 1 4 4 0 20 0 0 0 建筑用地 0 0 0 0 3 9 l 0 0 0 l0 0 8 6- 0 4 9 l0 6 2 8 未利用地 0 0 0 0 5 5 60 0 0 0o 2 1 s1 6 0 80 1 1 9 其中決定系數(shù)r 的值為0 9 4 0 建筑用地與土壤侵蝕量的回歸檢驗顯著水平不足4 0 ，可以認(rèn)為其沒有相關(guān)性， 應(yīng)首先剔除，再分析得表1 4 ： 表1 4 生態(tài)效益與土地利用結(jié)構(gòu)回歸檢驗2 非標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)系數(shù) t s i g b標(biāo)準(zhǔn)誤差b e t a 農(nóng)用地 0 0 0 0 1 8 30 0 0 0 0 1 9 31 7 7 60 0 8 6 林地 o 0 0 1 2 80 0 0 0 0 9 8 91 4 6 6 40 0 0 0 未利用土地 0 0 0 0 4 6 30 0 0 0 0 1 7 91 6 2 10 1 1 6 其中決定系數(shù)r 的值為0 9 3 9 分析結(jié)果顯示，林地與土壤侵蝕量呈極顯著負(fù)相關(guān)，這與預(yù)期的結(jié)果是一致的。 農(nóng)用地和未利用土地與土壤侵蝕量在9 0 水平上成正相關(guān)，而與建筑用地回歸檢驗結(jié) 果不顯著。為了進(jìn)一步探討土壤侵蝕量與各土地利用類型的關(guān)系，再分別作各土地利 用類型與土壤侵蝕量的散點圖如圖11 一1 4 。 _h 土壤攫蝕量 田1 1 林地與壤慢嚏量與相關(guān)啦睦田 _ _ - _ ，_ i - m 壤& t t 量 圈1 2 在用地與土壤曩蝕量 睜；雌蟹 曩一值 性帽關(guān)蛾 分析散點圖，這與各因素共同作用于土壤侵蝕量時分析的結(jié)果是一致的。在林地 與土壤侵蝕量的散點圖上，可以看出，其各點分布較為集中，回歸擬合較好，而在建 1 7 1 螄i 睦蚋地觀如 i 一 ，鋤一 蛀f 生相關(guān)蜷 i - 叫；，：；： i ， 1 啪吖 ， 。l ! ：。 l a ov , o - m ，m 壤饅蝕量 田i $ 建筑用地與土壤噩蝕量相關(guān)世性舶 f 未擁土地 蚺l、 叫 | 叫 一二r 一 珊i - 習(xí)： ：! _ _ m - l “口 土壤幔蝕量 田l i 束棚土地恥壤慢蝕量相關(guān)幢性田 穗廓崖 峨性相關(guān)峨 筑用地的分布圖上，各點分布散亂，可以認(rèn)為，建筑用地與土壤侵蝕量沒有較大相關(guān) 性。農(nóng)用地和未利用土地各點分布較集中，斜率也較高。這與當(dāng)前農(nóng)用地的不適宜使 用有關(guān)，如坡耕地種植等，造成土壤侵蝕嚴(yán)重。而對于未利用土地，一些荒灘荒地也 是造成土壤侵蝕量較大的原因之一。 5 3 經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效益與土地利用結(jié)構(gòu)關(guān)系成因分析 1 建筑用地從分析的結(jié)果來看，建筑用地與經(jīng)濟(jì)效益呈顯著的正相關(guān)性，且從 經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)區(qū)到欠發(fā)達(dá)區(qū)顯著性逐漸下降，但與生態(tài)效益的回歸檢驗不顯著。眾所周 知，建筑用地單位面積產(chǎn)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于農(nóng)用地單位面積產(chǎn)值。根據(jù)統(tǒng)計資料，在四川 丘陵區(qū)，已利用土地單位面積產(chǎn)值最高的是內(nèi)江市中區(qū)，其產(chǎn)值高達(dá)7 3 萬元h m 2 ， 其中第二三產(chǎn)業(yè)值占7 0 ，建筑用地面積占總土地面積的2 4 5 9 ，單位建筑用地的 第二三產(chǎn)業(yè)值約為1 8 2 5 萬元h m 2 ，而在已利用土地單位面積產(chǎn)值最低的綿陽梓潼縣， 其產(chǎn)值只有o 7 8 萬元h m 2 ，相差近1 0 倍，其中第二三產(chǎn)業(yè)值占4 2 ，建筑用地面積 占總土地面積的8 3 ，單位建筑用地面積的第二三產(chǎn)業(yè)值約為4 0 3 萬元h m 2 。這就 說明越是在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度不高的四川丘陵區(qū)縣，不但其建筑用地面積占有比重不高， 且其利用產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)區(qū)。因此，建筑用地與經(jīng)濟(jì)效益的相 關(guān)性檢驗在經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)區(qū)存在不如經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)區(qū)顯著的特點。這也說明，應(yīng)增加建筑 用地量，加快城市化進(jìn)程，發(fā)展第二三產(chǎn)業(yè)，以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。 四川丘陵區(qū)絕大多數(shù)是農(nóng)業(yè)大縣，其城鎮(zhèn)用地結(jié)構(gòu)布局比較散亂，農(nóng)村居民點占 地較多，在建筑用地結(jié)構(gòu)與第z - - 產(chǎn)業(yè)值的回歸分析中，看不出規(guī)律性。如水利用地 和交通用地與第二三產(chǎn)業(yè)值沒有顯著相關(guān)性，這只能說明其沒有較大的規(guī)律