摘要：［目的］提高土地利用效率，進(jìn)行土地利用結(jié)構(gòu)變化及其驅(qū)動(dòng)力分析研究，有利于實(shí)現(xiàn)呂梁市土地資源的合理分配利用。［方法］本研究選取山西省呂梁市為研究對(duì)象，基于Landsat 8 遙感影像，利用信息熵（H）、均衡度（J）、優(yōu)勢(shì)度（I）、動(dòng)態(tài)度（K）等土地利用指標(biāo)以及土地利用類型轉(zhuǎn)換矩陣，分析該地區(qū)自2000 年至2018 年的土地利用結(jié)構(gòu)變化。［結(jié)果］（1）2000-2010、2010-2018 以及2000-2018 年間，呂梁市土地利用類型以耕地、林地和草地等農(nóng)業(yè)用地為主，其它類型土地面積較小，但耕地和林地面積逐漸減小，建設(shè)用地和未利用地面積不斷增加，其中以建設(shè)用地面積增幅最大；（2）呂梁市土地利用H 和J 均呈“快速增長(zhǎng)-穩(wěn)步增長(zhǎng)”的發(fā)展態(tài)勢(shì)，而I 則“持續(xù)降低”，表明2000-2018 年間呂梁市土地利用結(jié)構(gòu)變化較大，土地利用結(jié)構(gòu)趨于均衡；（3）呂梁市近20 a 間有487. 06 km2 耕地和413. 98 km2 林地等農(nóng)業(yè)用地轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌玫仡愋?，其中以向建設(shè)用地轉(zhuǎn)變?yōu)橹?，另?. 23 km2農(nóng)業(yè)用地轉(zhuǎn)變?yōu)槲蠢玫兀唬?）人口增長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、政府規(guī)劃以及城鎮(zhèn)化驅(qū)動(dòng)均對(duì)呂梁市土地利用結(jié)構(gòu)調(diào)整產(chǎn)生了巨大影響。［結(jié)論］應(yīng)加大土地開墾以及退耕還林還草力度，同時(shí)提高農(nóng)、林業(yè)投入力度（人力、物力、財(cái)力等），以增加耕地和林地面積。

關(guān)鍵詞：土地利用； 信息熵； 均衡度； 優(yōu)勢(shì)度； 驅(qū)動(dòng)力

中圖分類號(hào)：S281；S29 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-8151（2024）06-0025-11

土地是集氣候、地貌、巖石、土壤、植被、水文、基礎(chǔ)地質(zhì)以及人類活動(dòng)于一體的自然經(jīng)濟(jì)綜合體，具有面積有限性與用途多樣性雙重特點(diǎn)。不合理的開發(fā)利用會(huì)造成水土流失、土地沙化與荒漠化等嚴(yán)重的生態(tài)問題；同時(shí)，土地用途又具有多樣性特點(diǎn)，主要有耕地、林地、草地、工礦用地以及城市建設(shè)用地等［1］。合理的土地利用結(jié)構(gòu)既能夠提高土地利用效率，還能有效保護(hù)土地資源，促使其朝著高效、有序、可持續(xù)方向發(fā)展。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，人們對(duì)工礦、城建等建設(shè)用地的需求量激增，導(dǎo)致大量農(nóng)業(yè)用地被調(diào)整為建設(shè)用地，土地利用結(jié)構(gòu)發(fā)生巨大變化［2-3］，在大量追求社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，卻忽視了環(huán)境生態(tài)效益的良性發(fā)展。

土地資源是一種很稀缺的自然資源，其利用結(jié)構(gòu)的調(diào)整表現(xiàn)出顯著的地域性差異，對(duì)一個(gè)地區(qū)土地利用特征及土地利用結(jié)構(gòu)調(diào)整的分析是制定當(dāng)?shù)赝恋乩谜叩闹匾罁?jù)［4-5］。土地利用結(jié)構(gòu)表征了特定區(qū)域內(nèi)各種土地利用類型的組成和分布情況，反映了一個(gè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、人口密度、環(huán)境保護(hù)狀況以及社會(huì)發(fā)展?fàn)顩r等特征［6］。目前，我國(guó)對(duì)土地利用結(jié)構(gòu)的調(diào)整總體呈現(xiàn)耕地面積減少、工礦用地與建筑用地面積增加的趨勢(shì)，而這一用地模式會(huì)對(duì)土地資源造成巨大的浪費(fèi)與破壞，并激化人與土地間的供需矛盾，引發(fā)一系列的生態(tài)環(huán)境問題。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，土地利用結(jié)構(gòu)的調(diào)整加快，多種土地類型面積減少，尤其是耕地、林地、草地等農(nóng)業(yè)用地，這不僅加劇了農(nóng)業(yè)發(fā)展與經(jīng)濟(jì)建設(shè)的用地矛盾，還因經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成了嚴(yán)重的土地浪費(fèi)和環(huán)境污染。此外，區(qū)域土地結(jié)構(gòu)調(diào)整也與人口、環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展密切相關(guān)。因此，揭示土地利用結(jié)構(gòu)變化規(guī)律是探究土地優(yōu)化配置、緩解用地矛盾的關(guān)鍵，對(duì)于區(qū)域土地的合理利用具有重大的實(shí)踐意義［2］。

近年來，我國(guó)學(xué)者對(duì)土地利用結(jié)構(gòu)變化及其驅(qū)動(dòng)因素進(jìn)行了深入調(diào)查和研究。比如，基于遙感與GIS 的海南省海口市土地利用結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變化研究結(jié)果表明，海口市土地結(jié)構(gòu)變化的主導(dǎo)因素是城鎮(zhèn)面積擴(kuò)大，而城市化加快以及農(nóng)村用地需求量增加也加快了海口市土地利用結(jié)構(gòu)的調(diào)整［7］。另外，有研究報(bào)道了浙江省臨安市土地利用變化特征、動(dòng)態(tài)度以及不同土地利用類型的轉(zhuǎn)移規(guī)律，并從自然、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和制度等方面對(duì)其土地利用結(jié)構(gòu)調(diào)整的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行深入分析，結(jié)果表明，臨安市土地利用結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為耕地面積銳減，建設(shè)用地面積大幅增加，而林地和水域面積變化較小［8］。在合肥市土地利用結(jié)構(gòu)變化中，農(nóng)用地向建設(shè)用地轉(zhuǎn)化是其土地利用類型轉(zhuǎn)變的主要形式，而人口、經(jīng)濟(jì)、政策、交通等是影響其土地面積變化以及土地利用格局演變的主要驅(qū)動(dòng)力［9］。有研究發(fā)現(xiàn)，山東省濰坊市國(guó)民生產(chǎn)總值、產(chǎn)業(yè)與人口結(jié)構(gòu)均與其土地利用結(jié)構(gòu)信息熵顯著相關(guān)（Plt;0. 05），經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化以及人口結(jié)構(gòu)的優(yōu)化都會(huì)對(duì)土地利用結(jié)構(gòu)產(chǎn)生顯著影響［2］。與此相似，自然、人口、經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以及政策等多因素共同驅(qū)動(dòng)了湖北省武漢市土地利用結(jié)構(gòu)的調(diào)整，而城鎮(zhèn)化水平、國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值、社會(huì)固定資產(chǎn)投資總額以及農(nóng)村居民的年人均純收入又是其中最主要的驅(qū)動(dòng)因子［10］。可見，在土地利用結(jié)構(gòu)變化中，耕地面積普遍降低，其驅(qū)動(dòng)因素主要集中在自然、人口、經(jīng)濟(jì)、政策、交通等方面。

當(dāng)前，隨著我國(guó)環(huán)保力度的加大以及天然氣、風(fēng)能、電能等新能源的大力發(fā)展，煤炭、石油的生產(chǎn)量和需求量減少，而山西作為重要的產(chǎn)煤大省，能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整必然會(huì)對(duì)其煤炭開采等工礦用地面積產(chǎn)生重大影響［11］。同時(shí)，山西又是我國(guó)重要的產(chǎn)糧大省，工礦用地面積的調(diào)整也必然會(huì)對(duì)其農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地結(jié)構(gòu)產(chǎn)生重要影響，使其整體表現(xiàn)為農(nóng)業(yè)用地面積減少，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楦诮?jīng)濟(jì)發(fā)展的各種城鎮(zhèn)建設(shè)用地［12-13］。呂梁市作為山西中西部地區(qū)的重要代表，其土地利用格局必然會(huì)隨著人口數(shù)量的增加以及城鎮(zhèn)化速度的加快發(fā)生顯著變化，土地利用類型發(fā)生轉(zhuǎn)變。本研究以山西省呂梁市土地利用結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，借助Landsat遙感技術(shù)獲取該地區(qū)自2000 年至2018 年的土地利用遙感數(shù)據(jù)，定量評(píng)估其近20 a 間的土地利用類型面積變化，借助土地利用信息熵、均衡度、優(yōu)勢(shì)度及動(dòng)態(tài)度等相關(guān)指標(biāo)，分析該地區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)調(diào)整的動(dòng)態(tài)特征及其驅(qū)動(dòng)力變化，旨在為呂梁市土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化與土地資源合理分配提供理論依據(jù)。

1 研究區(qū)與試驗(yàn)方法

1. 1 研究區(qū)概況

呂梁市位于山西省中西部，北緯36°43 ′～38°43 ′，東經(jīng)110°22 ′～112°19 ′，東鄰太原市與晉中市，西隔黃河與陜西省相望，南、北分別與臨汾市和忻州市接壤，總面積21 000 km2，其中土壤面積19 000 km2，主要有棕土型、褐土型、栗褐土型、山地草甸土型、潮土型、黃綿土型等多種土壤類型。地勢(shì)中間高兩邊低，海拔1000～2000 m，年降水量為472 mm，降水季節(jié)分配不均勻，年平均氣溫在9 ℃左右，境內(nèi)溝壑縱橫、山峰起伏。全市屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，雨熱同期，陽光充足［14］。

截止2022 年，呂梁市近5 a 間的社會(huì)生產(chǎn)總值呈上升趨勢(shì)，一、二、三次產(chǎn)業(yè)比例為4. 5∶69. 6∶25. 9。其中，第一產(chǎn)業(yè)為肉牛、紅棗、大豆、馬鈴薯等特色糧食產(chǎn)業(yè)，增加產(chǎn)值107. 82 億元，同比增長(zhǎng)6. 1%；第二產(chǎn)業(yè)為高效清潔能源產(chǎn)業(yè)，提倡綠色低碳模式，并支持汾酒發(fā)展，增加產(chǎn)值1 684. 26 億元，同比增長(zhǎng)3. 7%；第三產(chǎn)業(yè)主要為酒文旅行業(yè)，全面推進(jìn)“ 酒+”融合發(fā)展戰(zhàn)略，推動(dòng)酒和文化旅游的產(chǎn)業(yè)形式融合，增加產(chǎn)值626. 82 億元，同比增長(zhǎng)3. 9%［15］。

1. 2 研究方法

本文以山西省呂梁市土地利用結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，分析其2000-2018 年間各土地利用類型的面積變化。同時(shí)，計(jì)算其土地利用信息熵、均衡度、優(yōu)勢(shì)度與動(dòng)態(tài)度等指標(biāo)，繪制土地利用類型轉(zhuǎn)換矩陣，定量分析呂梁市近20 a 間土地利用結(jié)構(gòu)變化動(dòng)態(tài)特征以及土地利用類型轉(zhuǎn)移規(guī)律，并從人口、經(jīng)濟(jì)、政府規(guī)劃與城鎮(zhèn)化驅(qū)動(dòng)等多個(gè)角度定性分析該地區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)變化的主要驅(qū)動(dòng)力。相關(guān)指標(biāo)計(jì)算方法介紹如下：

1. 2. 1 信息熵

信息熵可衡量一個(gè)系統(tǒng)的復(fù)雜和均衡程度，信息熵值越大，土地利用類型越多，各類型間的差值越小，土地利用越均衡，其所屬系統(tǒng)的有序度越低［3，16］。對(duì)一個(gè)區(qū)域，假定其總面積為A，土地利用類型分為N種，每種土地利用類型的面積為A（i i=1，2，. . . ，N），則

Σi = 1N Ai = A （1）

各土地類型面積百分比為：

Pi=Ai/A （2）

式中，Pi 為第i 種土地利用類型占區(qū)域土地總面積的百分比。

則土地利用信息熵可計(jì)算如下［3，16］：

某一區(qū)域土地利用信息熵值愈大，該區(qū)域土地利用類型越多，各土地類型間面積差值越小，土地利用越均衡［3］。

1. 2. 2 均衡度和優(yōu)勢(shì)度

通過信息熵可引入土地利用均衡度（J）［3， 16］，計(jì)算公式如下：

式中，J 為土地利用均衡度，其變化區(qū)間為［0，1］，當(dāng)J=0 時(shí)，土地利用結(jié)構(gòu)處于最不平衡狀態(tài)；而當(dāng)J=1 時(shí)，土地利用結(jié)構(gòu)達(dá)到理想的平衡狀態(tài)［3］。

同理，引入土地利用優(yōu)勢(shì)度（I），其反映了區(qū)域內(nèi)1 種或幾種土地利用類型支配該區(qū)域土地利用結(jié)構(gòu)的程度［3， 16］，與均衡度意義相反，計(jì)算公式為：

I = 1 - J （5）

1. 2. 3 單一土地利用類型動(dòng)態(tài)度

某研究區(qū)內(nèi)一定時(shí)間范圍內(nèi)某種土地利用類型的數(shù)量變化用該土地利用類型動(dòng)態(tài)度（K）表示，其計(jì)算公式［14］如下：

式中，K 為單一土地利用類型動(dòng)態(tài)度，Ua和Ub分別為研究初期和末期某一土地利用類型的面積（hm2），T 為研究時(shí)段長(zhǎng)。

1. 2. 4 土地利用類型轉(zhuǎn)換矩陣

土地利用類型轉(zhuǎn)移矩陣是將各類土地利用變化的轉(zhuǎn)移面積按矩陣的形式排列，用以分析土地利用結(jié)構(gòu)變化以及方向變化［17］，它可以定量表征不同土地利用類型之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，公式如下：

式中，S 為面積（hm2），i、j分別為研究初期和末期的土地利用類型，n 為土地利用的類型數(shù)。

1. 3 數(shù)據(jù)來源

本研究從一級(jí)類土地利用結(jié)構(gòu)角度出發(fā)，將研究區(qū)土地利用類型分為耕地、林地、草地、水域、建設(shè)用地和未利用地6 類。本研究土地利用TM、ETM 等Landsat 8 衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)于中國(guó)地理空間數(shù)據(jù)云網(wǎng)站（http：//www. gscloud. cn/）下載，主要包括2000 年、2010 年、2018 年3 期空間分辨率為30 m 的遙感影像圖；當(dāng)?shù)厝丝谠鲩L(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展等數(shù)據(jù)來自2000-2018 年《山西統(tǒng)計(jì)年鑒》、呂梁市2018年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)和2000 年山西省第五次人口普查主要數(shù)據(jù)公報(bào)［18-20］等。上述數(shù)據(jù)分析工具為ArcGIS 9. 2 軟件。利用土地類型轉(zhuǎn)換矩陣計(jì)算2000-2010、2010-2018 以及2000-2018年間呂梁市土地利用類型轉(zhuǎn)換面積，并借助Origin繪制其面積轉(zhuǎn)變?；鶊D。

2 結(jié)果與分析

2. 1 土地利用結(jié)構(gòu)變化

2000-2018 年呂梁市土地利用結(jié)構(gòu)變化顯著，耕地面積顯著減小，草地、水域及建設(shè)用地面積顯著增加，林地和未利用地面積變化不顯著（圖1）。

可見，呂梁市近20 a 間的土地利用結(jié)構(gòu)仍以農(nóng)業(yè)用地即耕地、林地、草地為主，3 種類型土地面積均占到當(dāng)年土地總面積的30% 左右，其中又以耕地類型為主，其面積分別為7 416. 74 km2（2000年）、7 039. 45 km2（2010 年）和6 929. 79 km2（2018年），而水域、建設(shè)用地和未利用地面積均較小，其中又以建設(shè)用地面積最大，分別占當(dāng)年土地總面積的1. 21%（2000 年）、3. 35%（2010 年）和4. 46%（2018 年），不同土地利用類型面積及比例統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1。

2. 2 土地利用動(dòng)態(tài)變化

呂梁市2000-2018 年土地利用面積動(dòng)態(tài)變化如表2 所示?？梢?，2000-2010 年呂梁市耕地、林地和水域面積均減小，降幅分別為5. 1%、4. 1% 和33. 2%，水域面積減少最多，而草地和建設(shè)用地面積均增大，增幅分別為4. 3%、176. 7%，又以建設(shè)面積增加最顯著，未利用地面積變化可忽略不計(jì)?？梢?，呂梁市2000-2010 年有大量耕地、林地和水域轉(zhuǎn)變?yōu)椴莸睾徒ㄔO(shè)用地，其中又以向建設(shè)用地轉(zhuǎn)變?yōu)橹鳌?010 至2018 年耕地和林地面積持續(xù)減少，同時(shí)草地面積也有少量降低，降幅分別為1. 6%、1. 7% 和0. 2%，而水域、建設(shè)用地和未利用地面積均顯著增大，增幅分別為8. 0%、33. 2% 和105. 5%?？梢?，呂梁市2010-2018 年有大量耕地和林地轉(zhuǎn)變?yōu)榻ㄔO(shè)用地的同時(shí)，又有一定面積的農(nóng)業(yè)用地被荒廢為未利用地或開發(fā)成為湖泊、池塘等水域用地?？傮w上，呂梁市2000-2018 近20 a間有大量農(nóng)業(yè)用地轉(zhuǎn)變成了建設(shè)用地和未利用地，其土地利用結(jié)構(gòu)逐漸向建設(shè)用地轉(zhuǎn)變，這一發(fā)展態(tài)勢(shì)可由呂梁市近20 a 間單一土地利用動(dòng)態(tài)度（J）變化（表3）進(jìn)一步證實(shí)。

2. 3 單一土地利用動(dòng)態(tài)度

本文2. 2 節(jié)已概述了呂梁市2000-2018 年的土地利用結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變態(tài)勢(shì)，而其近20 a 間單一土地利用動(dòng)態(tài)度（K）的變化如表3 所示。可見，2000-2010 年呂梁市建設(shè)用地K 最大，為17. 67%，其次為水域用地（3. 32%），耕地、林地和草地的土地K均維持在0. 40% 左右，未利用地K 最小（0. 04%），表明呂梁市2000-2010 年建設(shè)用地變化最大，水域用地變化次之，耕地、林地、草地等農(nóng)業(yè)用地面積變化相當(dāng)，未利用地變化最小，其中建設(shè)用地和草地以及未利用地均表現(xiàn)為面積增加，而耕地、林地和水域則均表現(xiàn)為面積減少。2010-2018 年呂梁市未利用地K 最大，為13. 19%，建設(shè)用地次之（4. 15%），水域用地K 為0. 99%，耕地和林地K 維持在0. 20% 左右，草地K 最?。?. 03%），可見2010-2018 年呂梁市未利用地、建設(shè)用地以及水域面積均增大，而農(nóng)業(yè)用地面積則均減小?？傮w上，除未利用地，2010-2018 年呂梁市建設(shè)用地面積變化最顯著，近20 a 間均增大，耕地和林地變幅相當(dāng)，均逐漸減小，表明呂梁市近20 a 間城鎮(zhèn)化進(jìn)程中對(duì)耕地和林地的占用量最大。

2. 4 土地利用信息熵、均衡度、優(yōu)勢(shì)度演變

呂梁市2000、2010、2018 年土地利用信息熵（H）、均衡度（J）與優(yōu)勢(shì)度（I）變化如表4 所示。由表可知，2000-2018 年呂梁市土地利用H 和J 均呈“ 快速增長(zhǎng)-穩(wěn)步增長(zhǎng)”的發(fā)展態(tài)勢(shì)。呂梁市土地利用結(jié)構(gòu)變化趨勢(shì)大體經(jīng)歷了2 個(gè)發(fā)展階段：第1個(gè)階段是2000-2010 年土地利用結(jié)構(gòu)H 和J 快速增長(zhǎng)期，其H 由2000 年的0. 51 Nat 增長(zhǎng)到2010 年的0. 53 Nat，J 由2000 年的0. 65 增長(zhǎng)到2010 年的0. 68，增幅較大；第2 階段是2010-2018 年土地利用結(jié)構(gòu)H 和J 穩(wěn)步增長(zhǎng)期，其H 由0. 53 Nat 增長(zhǎng)到0. 54 Nat，J 由0. 68 增長(zhǎng)到0. 70，增幅較小，這一階段呂梁市各類用地比例趨于平衡。2018 年土地利用H 和J 均達(dá)到最高點(diǎn)，而I 則相反。2000-2018年呂梁市土地利用I 呈“持續(xù)降低”的發(fā)展態(tài)勢(shì)，且在2018 年達(dá)到最低點(diǎn)（0. 30），表明2018 年呂梁市土地利用類型較前17 a 最多，且各用地類型間面積差值最小，土地利用結(jié)構(gòu)處于均衡狀態(tài)。

2. 5 土地利用類型轉(zhuǎn)變

各用地類型間的相互轉(zhuǎn)化保持一定動(dòng)態(tài)性，為了更精確地確定不同用地類型間的土地轉(zhuǎn)移方向，本文繪制了呂梁市2000-2010、2010-2018 以及2000-2018 年土地利用轉(zhuǎn)變桑基圖（圖2）。

2. 5. 1 2000-2010 年土地利用轉(zhuǎn)變分析

作為三大農(nóng)業(yè)用地類型，2000-2010 年呂梁市耕地、林地和草地發(fā)生了不同轉(zhuǎn)變。耕地面積整體減小了377. 99 km2，其中有198. 65 km2轉(zhuǎn)變?yōu)榱值兀?60. 83 km2 轉(zhuǎn)變?yōu)椴莸?，另?61. 80 和11. 08 km2 分別轉(zhuǎn)變?yōu)榻ㄔO(shè)用地和水域用地，以向草地和建設(shè)用地轉(zhuǎn)變?yōu)橹鳎▓D2a）；林地面積有165. 85 km2 轉(zhuǎn)變?yōu)楦兀?19. 86 km2 轉(zhuǎn)變?yōu)椴莸兀?3. 07 km2 轉(zhuǎn)變?yōu)榻ㄔO(shè)用地，轉(zhuǎn)變?yōu)樗蚝臀蠢玫氐拿娣e分別為2. 41 和0. 02 km2，林地轉(zhuǎn)出面積合計(jì)611. 21 km2，遠(yuǎn)高于其轉(zhuǎn)入面積（314. 24 km2）（圖2a）；10 a 間呂梁市草地面積轉(zhuǎn)入992. 67 km2，轉(zhuǎn)出732. 62 km2，整體增加。因此，2000-2010 年呂梁市耕地和林地面積大幅減少，主要轉(zhuǎn)變?yōu)椴莸睾徒ㄔO(shè)用地，而草地面積增大，農(nóng)業(yè)用地面積整體減小。

作為非農(nóng)業(yè)用地，2000-2010 年呂梁市建設(shè)用地面積大幅增加，水域面積略微減小，未利用地面積保持動(dòng)態(tài)平衡。其中，有361. 80 km2 耕地、23. 07 km2 林地、77. 25 km2 草地以及14. 34 km2 水域面積轉(zhuǎn)變?yōu)榻ㄔO(shè)用地（圖2a），建設(shè)用地轉(zhuǎn)出面積合計(jì)為27. 22 km2，凈增大449. 24 km2。

可見，2000-2010 年呂梁市農(nóng)業(yè)用地雖有大面積轉(zhuǎn)變?yōu)榻ㄔO(shè)用地，建設(shè)用地面積逐漸增大，但其土地利用結(jié)構(gòu)仍以耕地、林地和草地等農(nóng)業(yè)用地為主。

2. 5. 2 2010-2018 年土地利用轉(zhuǎn)變分析

整體上，2010-2018 年呂梁市農(nóng)業(yè)用地面積均減小。其中，耕地面積轉(zhuǎn)出828. 41 km2，分別轉(zhuǎn)變?yōu)榱值兀?23. 01 km2）、草地（537. 85 km2）、建設(shè)用地（161. 38 km2）和水域（6. 17 km2），以向草地和建設(shè)用地轉(zhuǎn)變?yōu)橹鳎▓D2b）。另有148. 71 km2 林地、519. 00 km2 草地、48. 06 km2 建設(shè)用地和2. 83 km2水域轉(zhuǎn)變?yōu)楦?，合?jì)轉(zhuǎn)入718. 59 km2，轉(zhuǎn)出面積大于轉(zhuǎn)入面積，耕地面積整體減小。此外，這10 a呂梁市其它類型土地共計(jì)有205. 33 km2 轉(zhuǎn)入為林地，有322. 28 km2 林地轉(zhuǎn)出為耕地（148. 71 km2）、草地（75. 08 km2）、建設(shè)用地（97. 18 km2）、水域（1. 12 km2）和未利用地（0. 20 km2）（圖2b），林地面積減小；作為第三種農(nóng)業(yè)用地，呂梁市草地面積在2010-2018 年轉(zhuǎn)出與轉(zhuǎn)入面積相近，二者相差15. 05 km2。

不同于農(nóng)業(yè)用地，2000-2010 年呂梁市水域、建設(shè)用地和未利用地等非農(nóng)業(yè)用地面積均增大，3種土地類型轉(zhuǎn)入面積大于其轉(zhuǎn)出面積。其中，有161. 38 km2 耕地、97. 18 km2 林地、48. 59 km2 草地和0. 42 km2 水域轉(zhuǎn)變?yōu)榻ㄔO(shè)用地，以耕地向建設(shè)用地的轉(zhuǎn)變面積最大（圖2b），另有6. 17 km2 耕地、1. 12 km2林地、3. 81 km2草地和0. 71 km2建設(shè)用地轉(zhuǎn)出為水域（圖2b），未利用地面積雖然增大，但其轉(zhuǎn)出與轉(zhuǎn)入面積相近。

因此，2010-2018 年呂梁市耕地和林地面積大幅減少，轉(zhuǎn)變?yōu)榻ㄔO(shè)用地，但期間土地利用結(jié)構(gòu)仍以農(nóng)業(yè)用地為主。

2. 5. 3 2000-2018 年土地利用轉(zhuǎn)變分析

2000-2018 年呂梁市耕地有136. 60 km2 轉(zhuǎn)變?yōu)榱值?，?03. 21 km2 轉(zhuǎn)變?yōu)椴莸兀ㄕ急茸畲螅?3. 27 km2 轉(zhuǎn)變?yōu)樗?，?80. 07 km2 轉(zhuǎn)變?yōu)榻ㄔO(shè)用地，合計(jì)有1 133. 15 km2耕地轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌愋屯恋兀▓D2c）。另有143. 72 km2 林地、453. 41 km2 草地、27. 96 km2水域以及21. 00 km2建設(shè)用地轉(zhuǎn)變?yōu)楦?，共?jì)646. 09 km2。此外，2000-2018 年呂梁市林地面積有608. 36 km2 轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌恋仡愋?，其中?43. 72 km2 轉(zhuǎn)變?yōu)楦?，?15. 88 km2 轉(zhuǎn)變?yōu)椴莸兀ㄕ急茸畲螅?，?. 63 km2 轉(zhuǎn)變?yōu)樗颍?5. 93 km2 轉(zhuǎn)變?yōu)榻ㄔO(shè)用地，另有0. 20 km2 林地轉(zhuǎn)變?yōu)榱宋蠢玫兀▓D2c）。同時(shí)，又有194. 38 km2其它類型土地轉(zhuǎn)變?yōu)榱值?。作為另一種農(nóng)業(yè)用地類型，草地面積的輸入量與輸出量也表現(xiàn)出巨大差異。至2018 年，共有686. 36 km2 草地轉(zhuǎn)變?yōu)榱似渌玫仡愋?，其中以向耕地轉(zhuǎn)變?yōu)橹鳎娣e達(dá)453. 41 km2，另有53. 97、7. 69 和171. 30 km2 轉(zhuǎn)變?yōu)榱肆值?、水域和建設(shè)用地。同時(shí)，有931. 71 km2的其它類型土地轉(zhuǎn)變?yōu)椴莸?，以耕地和林地的轉(zhuǎn)變量最大，分別為503. 21 和415. 88 km2（圖2c）。

2000-2018 年呂梁市建設(shè)用地總輸入量為711. 26 km2，各類型土地向建設(shè)用地的輸出量分別為480. 01 km2（耕地，占比最大）、45. 93 km2（林地）、171. 30 km2（草地）、13. 96 km2（水域）；另有21. 00、0. 84、4. 90 和0. 36 km2 建設(shè)用地依次轉(zhuǎn)變?yōu)楦?、林地、草地、水域，輸出量合?jì)27. 10 km2（圖2c）。作為另外2 種非農(nóng)業(yè)用地，呂梁市水域面積2000-2018 年整體減少，減量為51. 76 km2，減少的水域面積主要轉(zhuǎn)為耕地和建設(shè)用地，轉(zhuǎn)變量分別為27. 96 和13. 96 km2（圖2c），而未利用地面積變化較小，其對(duì)土地利用結(jié)構(gòu)調(diào)整的影響基本可以忽略。

綜上，2000-2018 年呂梁市耕地和林地面積大幅減少，總計(jì)有487. 06 km2 耕地和413. 98 km2 林地轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌恋仡愋停渲懈刂饕D(zhuǎn)變?yōu)榻ㄔO(shè)用地，而林地主要轉(zhuǎn)變?yōu)椴莸?，?dǎo)致呂梁市草地面積近20 a 間顯著增大，增量為245. 35 km2。近20 a 間呂梁市建設(shè)用地面積增加684. 16 km2，其中以耕地向建設(shè)用地轉(zhuǎn)變量最大，草地次之。水域和未利用地面積變化不大，保持動(dòng)態(tài)平衡。

2. 6 呂梁市土地利用結(jié)構(gòu)變化驅(qū)動(dòng)力分析

影響土地利用結(jié)構(gòu)變化的因素主要包括自然（氣候、水文、地形、土壤等）和社會(huì)經(jīng)濟(jì)（人口、經(jīng)濟(jì)、政府規(guī)劃和城鎮(zhèn)化驅(qū)動(dòng)）2 個(gè)方面［3， 21-23］，而自然因素變化對(duì)呂梁市土地利用結(jié)構(gòu)調(diào)整的影響在短時(shí)間內(nèi)難以體現(xiàn)，本文主要分析人口、經(jīng)濟(jì)、政府規(guī)劃和城鎮(zhèn)化驅(qū)動(dòng)等社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素對(duì)呂梁市2000-2018 年土地利用結(jié)構(gòu)變化的驅(qū)動(dòng)力。

2. 6. 1 人口增長(zhǎng)

人口變化是影響土地利用結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要因素［3，19，24-26］。21 世紀(jì)隨著醫(yī)療、衛(wèi)生等生活條件的改善，人類出生率顯著高于死亡率，導(dǎo)致人口激增。2018 年呂梁市人口總計(jì)388. 56 萬人（數(shù)據(jù)來自呂梁市2018 年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)［19］），較2000 年（總?cè)丝?38. 16 萬人，數(shù)據(jù)來自2000 年山西省第五次人口普查主要數(shù)據(jù)公報(bào)［20］）凈增長(zhǎng)50. 4 萬人，日益增長(zhǎng)的人口會(huì)產(chǎn)生巨大的用地需求［3］，呂梁市土地利用結(jié)構(gòu)必然會(huì)隨著人口增長(zhǎng)而發(fā)生顯著變化。理論上，人口數(shù)量增加對(duì)糧食需求量的壓力會(huì)推動(dòng)耕地面積的增加，但本文數(shù)據(jù)顯示呂梁市2000-2018 年耕地和林地面積均大幅減少（表1），可見人口增長(zhǎng)并未推動(dòng)呂梁市其它土地類型向耕地的轉(zhuǎn)變，即人口增長(zhǎng)并未引起耕地面積的增加，其對(duì)呂梁市土地利用結(jié)構(gòu)的調(diào)整主要體現(xiàn)為對(duì)建設(shè)用地面積增加的推動(dòng)作用。為滿足新增人口的住房需求，大量耕地和林地等農(nóng)業(yè)用地被劃為宅基地，導(dǎo)致耕地和林地面積大幅減少以及建設(shè)用地面積的顯著增加（表1；圖2）。此外，人們?cè)谕恋乩眠^程中不合理的耕作、施肥以及農(nóng)藥噴施也會(huì)造成生態(tài)破壞與水土流失、土地沙化及土地污染等問題，而使大量耕地退化為未利用地［17］，人口增長(zhǎng)引發(fā)的一系列糧食、住房、生態(tài)環(huán)境問題均會(huì)造成土地利用結(jié)構(gòu)的顯著改變。

2. 6. 2 經(jīng)濟(jì)發(fā)展

作為人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的載體，不同土地利用類型間的轉(zhuǎn)變必然會(huì)受到本地經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的影響，故經(jīng)濟(jì)發(fā)展也是影響土地利用結(jié)構(gòu)變化的主要因素［3，21-22］。經(jīng)濟(jì)發(fā)展提高人們經(jīng)濟(jì)收入的同時(shí)也加快了基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，住宅、學(xué)校、醫(yī)院、商場(chǎng)以及商店等生活配套設(shè)施的建設(shè)侵占了大量農(nóng)業(yè)用地，同時(shí)，隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的需求種類也發(fā)生改變，水果、蔬菜的大量種植造成以產(chǎn)糧為主的耕地面積的減少，從而間接導(dǎo)致土地利用結(jié)構(gòu)的改變。自呂梁市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整以來，一二三產(chǎn)業(yè)均得到了迅速發(fā)展，2018 年呂梁市地區(qū)生產(chǎn)總值（GDP）達(dá)到1 420. 3 億元，同比增長(zhǎng)5. 2%，其中，第一產(chǎn)業(yè)增加值59. 49 億元，增長(zhǎng)1. 6%，占生產(chǎn)總值的4. 2%；第二產(chǎn)業(yè)增加值871. 96 億元，增長(zhǎng)1. 7%，占生產(chǎn)總值的61. 4%；第三產(chǎn)業(yè)增加值488. 87 億元，增長(zhǎng)11. 0%，占生產(chǎn)總值的34. 4%［27］?？梢姡诙a(chǎn)業(yè)對(duì)呂梁市地區(qū)生產(chǎn)總值增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率最大，而呂梁市第二產(chǎn)業(yè)主要為高效新能源產(chǎn)業(yè)，其建設(shè)和發(fā)展對(duì)土地尤其是林地的需求量較大，會(huì)造成林地面積的大量減少，土地利用結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。另外，本文數(shù)據(jù)顯示，2000-2018 年呂梁市耕地和林地面積逐漸減少，而建設(shè)用地面積則顯著增加（表1），這與呂梁市2018 年的高經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)正向呼應(yīng)，同時(shí)土地利用類型轉(zhuǎn)變?；鶊D也顯示有大量耕地轉(zhuǎn)變?yōu)榻ㄔO(shè)用地（圖2a、2c）?？梢?，2000-2018 年呂梁市經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)其土地利用結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變產(chǎn)生了重大影響。

2. 6. 3 政府規(guī)劃

國(guó)家會(huì)依據(jù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展形勢(shì)制定相關(guān)的發(fā)展政策，并采取相應(yīng)措施以保證政策的實(shí)施，其中與土地相關(guān)的政策會(huì)對(duì)土地利用結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定影響。若土地利用類型之間轉(zhuǎn)換過度，政府會(huì)根據(jù)這些信號(hào)制定出相應(yīng)的政策，呂梁市發(fā)布的積極進(jìn)行土地合理規(guī)劃與整治的政策，既保障了建設(shè)用地需要，也顯著改善了土地質(zhì)量。2000-2018 年呂梁市土地利用結(jié)構(gòu)不斷趨向均衡穩(wěn)定發(fā)展（表4），可見政府規(guī)劃對(duì)土地利用結(jié)構(gòu)的調(diào)整起到了顯著的促進(jìn)作用。

2. 6. 4 城鎮(zhèn)化驅(qū)動(dòng)

2005 年10 月，黨的十六屆五中全會(huì)通過《十一五規(guī)劃綱要建議》，提出了“ 社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)”，農(nóng)村建設(shè)邁入快車道，同時(shí)，在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的背景下，我國(guó)進(jìn)入城鎮(zhèn)化發(fā)展階段，城市規(guī)模逐漸擴(kuò)大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，從2000 年到2010 年我國(guó)的城鎮(zhèn)化水平顯著提高，從36. 22% 提升至49. 95%［28］，而隨著城鎮(zhèn)化的迅速發(fā)展，農(nóng)村地區(qū)也進(jìn)行了大量樓房、商場(chǎng)、超市及道路建設(shè)，占用了大量耕地，同時(shí)農(nóng)村人口不斷涌入城市，造成城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，生活、醫(yī)療、娛樂用地量不斷增加，建設(shè)用地面積不斷增加，而農(nóng)業(yè)用地面積不斷減少，土地利用結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。另一方面，城鎮(zhèn)化對(duì)土地利用結(jié)構(gòu)調(diào)整的驅(qū)動(dòng)主要表現(xiàn)為3 大特征：一是農(nóng)村人口的轉(zhuǎn)移；二是非農(nóng)產(chǎn)業(yè)向城鎮(zhèn)聚集；三是農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力向非農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移［29］。由于越來越多的農(nóng)業(yè)用地被建設(shè)用地侵占，同時(shí)呂梁市大量農(nóng)民放棄種地到城鎮(zhèn)打工，使農(nóng)用地的土地利用效率降低甚至被荒廢，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)椴莸睾臀蠢玫?，這也是2010-2018 年未利用地面積顯著增加（表2、表3）的原因之一。2000-2018 年間呂梁市城鎮(zhèn)化速度不斷加快，2021、2022 和2023 年呂梁市城鎮(zhèn)化率分別達(dá)到55%、54. 9% 和56. 1%（數(shù)據(jù)來自呂梁日?qǐng)?bào)［30］和呂梁市2022 與2023 年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展概覽［31-32］），城鎮(zhèn)化率不斷升高，城市建設(shè)用地面積不斷增加，而耕地、林地不斷減少（表1），城鎮(zhèn)化驅(qū)動(dòng)也會(huì)對(duì)呂梁市土地利用結(jié)構(gòu)變化產(chǎn)生巨大影響。

3 討論

土地利用結(jié)構(gòu)反映了某地區(qū)一定時(shí)間內(nèi)土地資源的配置狀況［3，6］，其對(duì)當(dāng)?shù)赝恋刭Y源開發(fā)利用具有重要的理論指導(dǎo)作用。本研究從信息熵（H）、均衡度（J）、優(yōu)勢(shì)度（I）、動(dòng)態(tài)度（K）4 個(gè)方面系統(tǒng)闡述了呂梁市2000-2018 年土地利用結(jié)構(gòu)變化。然而，本文對(duì)呂梁市2000-2018 年土地利用結(jié)構(gòu)調(diào)整的驅(qū)動(dòng)力分析較主觀，缺乏對(duì)驅(qū)動(dòng)因素的回歸、相關(guān)性及主成分等定量分析，我們將在今后的土地利用結(jié)構(gòu)研究中，深化研究方法，將定性分析與定量分析相結(jié)合，用強(qiáng)有力的統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)支撐研究結(jié)果，為今后呂梁市乃至全山西省土地利用結(jié)構(gòu)的調(diào)整提供堅(jiān)實(shí)可靠的理論參考。

隨著人口增長(zhǎng)和城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，呂梁市社會(huì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)由農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)逐漸向工業(yè)或其它非農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)形式轉(zhuǎn)變。同時(shí)，本研究發(fā)現(xiàn)呂梁市2000-2018 年土地利用結(jié)構(gòu)H 和J 呈“ 快速增長(zhǎng)”（2000-2010 年）至“穩(wěn)步增長(zhǎng)”（2010-2018 年）的階段性變化（表4），而I 則呈“持續(xù)降低”的發(fā)展態(tài)勢(shì)（表4），這表明呂梁市2000 至2018 年土地利用結(jié)構(gòu)雖仍以農(nóng)業(yè)用地為主，但隨著耕地和林地逐漸向建設(shè)用地和未利用地轉(zhuǎn)變，呂梁市今后農(nóng)業(yè)用地面積將會(huì)降低。2013 年12 月23 日至24 日，中央農(nóng)村工作會(huì)議在北京召開，會(huì)議提出確保糧食安全，堅(jiān)守18 億畝耕地紅線。本研究中，2000-2010年以及2010-2018 年呂梁市耕地、林地、草地等農(nóng)業(yè)用地面積雖均減小，但2010-2018 年的減小幅度顯著低于2000-2010 年?？梢?，隨著國(guó)家“堅(jiān)守18億畝耕地紅線”相關(guān)政策的實(shí)施，呂梁市2010-2018 年間加大了對(duì)農(nóng)用地尤其耕地和林地的保護(hù)力度，促進(jìn)了農(nóng)用地結(jié)構(gòu)的顯著改善。我們建議當(dāng)?shù)卣畱?yīng)采取有效措施遏制農(nóng)用地面積的減少趨勢(shì)，加大農(nóng)、林業(yè)投入力度（人力、物力、財(cái)力等），以增加耕地和林地面積；同時(shí)，全民應(yīng)加大土地開墾以及退耕還林還草力度，增強(qiáng)“山水林田湖草”生命共同體意識(shí)，提高思想認(rèn)知，秉持習(xí)近平總書記“ 綠水青山就是金山銀山”的綠色發(fā)展理念，用實(shí)際行動(dòng)推動(dòng)土地利用結(jié)構(gòu)“ 生態(tài)效益、社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益”的有序良性發(fā)展。

4 結(jié)論

本研究主要結(jié)論有：呂梁市2000-2018 年土地利用結(jié)構(gòu)仍以耕地、林地、草地等農(nóng)業(yè)用地為主，其它類型土地面積較小，但耕地和林地面積逐漸減小，建設(shè)用地及未利用地面積不斷增加，其中又以建設(shè)用地面積增幅最大；近20 a 間，呂梁市土地利用結(jié)構(gòu)變化較大，各用地類型間面積差值變小，土地利用結(jié)構(gòu)趨于均衡；另外，近20 a 間，呂梁市有大量耕地和林地等農(nóng)業(yè)用地轉(zhuǎn)變其它用地類型，其中以向建設(shè)用地轉(zhuǎn)變?yōu)橹?，另有一部分農(nóng)業(yè)用地轉(zhuǎn)變?yōu)槲蠢玫?；人口增長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、政府規(guī)劃以及城鎮(zhèn)化驅(qū)動(dòng)均對(duì)呂梁市土地利用結(jié)構(gòu)調(diào)整產(chǎn)生巨大的影響。

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（編輯：郭玥微）

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