土地利用／土地覆盖变化中的人口因素分析，本文主要内容关键词为：土地利用论文,人口论文,因素论文,土地论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
中图分类号：F301文献标识码：A文章编号：1007 —7588（2000）03—0039—04
1 引言
人类的活动在不断地改变着地球生态系统，人类活动对环境影响的一个主要表现就是其对土地利用／土地覆盖变化的影响。土地利用方式的每一次转变，都相应地产生了一系列的资源、环境和社会经济问题。特别是近几十年来，随着人口的亟剧增长和科学技术水平的提高，土地利用变化的速率明显加快，土地覆盖变化所产生的资源、环境问题也日益受到人们的重视，成为学术界关注的热点问题[1]。 在众多的人类活动因素中，人口因素对土地利用／土地覆盖变化的影响尤为重要，因此，探讨人口与土地利用／土地覆盖变化之间的相互关系，是土地利用／土地覆盖变化研究及全球变化研究的一个主要途径，也是合理调控区域人地关系，促进地区经济持续发展的重要基础。
2 人口对土地利用／土地覆盖变化的影响
人口作为一个独特的因素，对土地利用／土地覆盖变化的影响，是人类社会经济因素中最主要的因素，也是最具活力的土地利用／土地覆盖变化的驱动力之一。人类通过改变土地利用／土地覆盖的类型与结构，增强对土地这个自然综合体的干预程度，来满足人类对生存环境的需求。人口因素对土地利用／土地覆盖变化的影响，主要体现在人口对土地利用／土地覆盖空间分异及时间变化的影响上。具体表现在以下几个方面：（1）随着人口数量的变化，供人类生活、 生存所需的耕地资源数量在不断发生变化，因而，耕地的生态环境背景质量发生着相应的变化。不同区域，由于人口数量不同，耕地的生态环境背景质量亦有明显的差异。（2）随着人口数量的变化， 供人类生活和居住的城镇聚落用地以及与之配套的交通用地会发生相应变化，亦即土地利用程度发生了相应的变化。不同区域，由于人口数量不同，土地利用程度已亦有明显的差异。（3）随着人口数量的变化，土地利用结构发生相应的变化， 不同区域人口数量变化情况不同，土地利用动态变化情况亦有所差异。
人口因素的变化是一个连续的不断进行的过程，而土地利用／土地覆盖的变化则表现为阶段性的，跳跃式的过程。然而，人口变化对土地利用／土地覆盖变化的影响的累积效应能在土地利用／土地覆盖的时间序列中得到充分的显示。建立土地利用／土地覆盖变化与人口之间的定量表达式，将为土地利用／土地覆盖变化研究开辟新的方法和途径。
3 人口与土地利用／土地覆盖变化相互作用模型
3.1 土地利用程度的人口分异模型
人口对土地利用／土地覆盖空间分异的影响，其中一个主要方面表现在人口对土地利用程度的影响上。不同区域，由于人口数量不同，土地利用方式不同，土地利用程度亦有明显的差异。
3.1.1 土地利用程度的度量
土地利用程度主要反映土地利用的广度和深度，它不仅反映了土地利用中土地本身的自然属性，同时也反映了人类因素与自然环境因素的综合效应。在《西藏土地利用》[2 ]一书中，刘纪远先生等从生态学的角度出发，提出了土地利用程度的综合分析方法，即将土地利用程度按照土地自然综合体在社会因素影响下的自然平衡状态分为4级，并赋予分级指数（见表1），从而给出了土地利用程度的定量化表达式。
表1 土地利用类型及分级表
Table 1 Land-use type and land-use grades
未利用土地级 林、草、水用地级
土地利用类型未利用地或难利用地 林地、草地、水域
分级指数12
农业用地级 城镇聚落用地级
土地利用类型 耕地、园地、人工草地 城镇、居民点及工矿
交通用地
分级指数34
4
L[,d]＝100*∑ A[,i][*]C[,i]L[,d]∈[100,400]
i＝1
其中：L[,d]为土地利用程度综合指数；A [,i]为第i类土地利用程度分级指数；C[,i]为第i类土地利用程度分级面积百分比；
由表1可知，不同的土地利用类型，其土地利用程度不同。 在广大的农村、牧区，由于人口的增长，大量开垦荒地、草地，耕地面积不断增加，同时聚落用地也不断增加，土地利用程度相应提高。同样，城镇人口的增加，使得城镇建设用地进一步扩展，土地利用程度进一步提高。可见，土地利用程度的变化与人口的变化呈正相关关系。
3.1.2 土地利用程度人口分异模型的建立
人口参数主要包括某一区域内的总人口、单位面积上的人口密度、城镇人口密度、乡村人口密度等。由上面的分析可知，土地利用程度的变化主要是由于人口增加使得人口密度增加造成的，当人口密度达到某一阈值时，土地利用类型将表现为城镇和聚落用地，土地利用程度将达到最大值。可见，人口密度是影响土地利用程度的主要因素，通过计算土地利用程度与各人口参数之间的相关系数，发现乡村人口密度与土地利用程度之间的关系最为密切。因此我们选择乡村人口密度作为参数，建立土地利用程度的人口分异模型。
利用内蒙古各旗县土地利用程度（L[,d]）及乡村人口密度（d[,p]）进行曲线拟合，发现二者之间的关系符合二次曲线方程：
y＝b[,0]+b[,1]x+b[,2]x[2]
利用二次曲线对内蒙古各旗县土地利用程度及乡村人口密度进行曲线拟合，得到二者之间的关系式为：
L[,d]＝196.789+0.60726d[,p]－0.00078d[,p][2] L[,d]∈[100,400] R＝0.74109，F＝46.9075, SignifF＝0.0000
图1 给出了内蒙古自治区各旗县土地利用程度与乡村人口密度之间相互关系的散点图及拟和曲线图。内蒙古自治区各旗县土地利用程度是根据《中国资源与环境遥感宏观调查与动态研究》[3]数据求得的。
本模型反映了内蒙古自治区土地利用程度与人口密度之间的相互关系。由于内蒙古地区是以农牧业为主的地区，土地利用方式主要以农、林、牧业利用为主，土地利用类型的变化主要反映在农业用地、林业用地、牧业用地等类型的相互转变上，因此其受乡村人口变化的影响很大。乡村人口增加，耕地需求量及聚落用地必然增加，土地利用程度必然有所提高。可见，乡村人口密度的变化确实可以反映出土地利用程度的变化。本模型不仅适用于分析现阶段人口密度与土地利用程度之间的关系，同时也可以通过预测未来人口变化状况来进行土地利用程度的时空变化预测。
3.2 土地利用动态度人口分异模型
土地利用动态变化存在着显著的地区差异，不同地区土地土地利用动态变化的速率不同，变化趋势亦有差别，而人口因素是引起这种变化的一个主要原因。人口的增长速度越快，土地利用变化越快。因此，我们选择人口增长作为影响因素，建立土地利用动态度人口分异模型，探讨人口增长对土地利用动态变化的影响。
3.2.1 土地利用动态度的度量
（1）单一土地利用类型动态度。 单一土地利用类型动态度表达的是某研究区一定时间范围内某种土地利用类型的数量变化情况，其表达式为：
U[,b]－U[,a] 1
LC＝────────×──×100%
U[,a] T
LC为研究时段内某一土地利用类型动态度；U[,a]、U[,b]分别为研究期初及研究期末某一种土地利用类型的数量，T为研究时段长，当T的时段设定为年时，LC的值就是该研究某种土地利用类型年变化率。
（2）综合土地利用动态度。 某一研究样区的综合土地利用动态度[4]可表示为：
n
∑△LU[,i-j]
i=1 1
LC＝（───────── ） ×──×100%
n T
2∑ LU[,i]
i=1
式中：LU[,i]为监测起始时间第i类土地利用类型面积； △LU[,i-j]为监测时段内第i类土地利用类型转为非i类土地利用类型面积的绝对值；T为监测时段长度。当T的时段设定为年时，LC的值就是该研究区土地利用年变化率。本文选择单一土地利用类型动态度作为探讨土地利用动态变化的指标，探讨人口变化对耕地动态变化的影响。
3.2.2 土地利用动态度人口分异模型的建立
从上面的分析可知，人口的变化会影响土地利用动态度的变化。度量人口变化的参数主要为人口密度的变化，包括总人口密度变化量、乡村人口密度变化量、城镇人口密度变化量等。通过分析土地利用动态度与各人口参数之间的相关系数，发现总人口密度与土地利用动态度之间的关系最为密切。因此我们选择人口密度作为参数，建立土地利用动态度人口分异模型。本文利用内蒙古自治区80年代初～90年代初耕地数据及人口数据，计算10 [,a]间耕地动态度，选择10[,a]间人口密度变化量作为影响因素， 建立耕地动态度人口分异模型。通过对二者的关系进行曲线拟合，得到内蒙古耕地动态度（LC）与人口密度变化量（△d[,p]）之间的系为：
R＝0.96347，F＝537.1538，SignifF＝0.0000LC＝9.0651－0.22377△d[,p]+0.000557△d[,p][2]
图2 给出了内蒙古耕地动态度与人口密度变化量之间关系的拟合曲线图。本模型反映了内蒙古自治区人口变化与土地利用变化速度之间的相互关系，模型反映出内蒙古土地利用变化的速率受人口密度的影响很大，人口密度增加，土地利用变化速率增加，二者呈正相关关系。本模型不仅适用于现阶段人口状况下的耕地动态变化的分析，同时也可用于未来耕地动态变化的预测。
4 结论
（1）人口因素作为土地利用／土地覆盖变化的主要人文驱动力，直接影响土地利用／土地覆盖变化的时空分异。本文通过对人口因素与土地利用／土地覆盖变化相互关系的分析。建立了土地利用程度人口分异模型和土地利用动态度人口分异模型，不仅有利于定量表达现阶段人口与土地利用／土地覆盖变化的关系，同时也可利用这些模型，结合人口预测模型进行未来土地利用程度、土地利用动态变化预测。
（2）土地利用程度人口分异模型和土地利用动态度人口分异模型的建立，不仅有利于取得有关人类对土地利用／土地覆盖变化作用的信息，同时为全球变化及土地利用／土地覆盖变化研究提供了新的途径。但由于人口指标选取的单一性，所得模型不能全面反映人口对土地利用／土地覆盖变化的影响，在以后的工作中有待于进一步完善。
收稿日期：1999—04—30；收到修改稿日期：1999—05—16