中国土地利用转型研究动态与发展趋势

■ 罗 惠/胡守庚/吴 思

（1.中国地质大学(武汉)公共管理学院，湖北 武汉 430074；2.国土资源部法律评价工程重点实验室，湖北 武汉 430074）

0 引言

土地在人类社会经济活动中扮演着载体的角色，通过土地利用映照出社会的种种变化，在一定程度上能反映社会经济发展中存在的诸多问题，我国现如今正处于经济由高速增长逐步转向高质量发展的转型攻坚期，也赋予了土地利用更高标准的要求。然而，当前部分地区在追求经济社会效益卓效提升的同时，忽略了土地资源作为一种自然资源的不可再生性、区域差异性，导致快速非农化、耕地退化、土壤污染等资源环境问题频繁发生，限制了社会经济的转型升级。21世纪初，土地利用转型作为研究土地利用/覆被（LUCC）的新途径引入国内[1]。土地利用转型研究注重在可能的自然条件下、可行的经济条件下以及可容的体制条件下诠释人类土地利用活动，能有效挖掘社会经济发展同土地利用二者间存在的潜在联系，旨在充分发挥土地资源优势、破解社会经济发展与土地利用之间的天然“困局”。

2011年，国家自然科学基金人文地理学“农村土地利用与配置”研究方向将“土地利用转型”作为其关键词之一；土地利用研究领域权威学术期刊《Land Use Policy》在2014年第40卷出版的“中国土地利用政策”中，特定设立了“土地利用转型”专栏[2]。2002—2015年这十几年间，16个聚焦于“土地利用转型”的项目受到国家自然科学基金的资助，尤其是2015年开启的国土资源部公益性行业科研专项项目“长江中游经济带土地利用转型管控技术与政策创新”，标志着国内已然掀起“土地利用转型”研究热潮，近五年来关注度更是持续上升，2018年关注度达到新高，年发文量40余篇。通过CNKI以“土地利用转型”为主题词文献检索统计（2000—2018年）结果为3222条，学科来源主要是农业经济、宏观经济管理与可持续发展以及环境科学与资源利用，研究内容主要包括土地利用转型的理论与假说，土地利用转型时空变化特征[3-5]、驱动机制[6-8]、效应评价[9-10]，以及土地利用转型与土地资源管理[11-12]、土地整理[13-14]、城乡发展之间[15-17]的关系等。

目前我国学术界关于土地利用转型的研究成果颇丰，研究要素也日渐全面，产生了许多富有规律性和启迪性的结论，新的成果也不断涌现，例如特定区域的土地利用隐性形态变化特征研究[18-21]、土地利用转型与乡村振兴之间的关系[22-23]研究等。鉴于此，本文将系统梳理相关文献，重点回顾2002—2018年间土地利用转型领域相关研究，并对涌现出的新成果进行归纳总结，分析当前研究中存在的不足以及未来可能深入的研究方向，以期为后续土地利用转型研究奠定基石，促进新时代下土地高效、合理利用，优化国土空间格局，实现区域经济社会可持续发展。

1 土地利用转型与土地利用变化

1.1 土地利用转型概念与内涵

20世纪90年代初，国际地圈生物圈计划（IGBP）与国际全球环境变化人文因素计划（IHDP）作为全球环境变化研究的合作伙伴，联合制定发布了《土地利用/土地覆盖变化科学研究计划》[24]，这成为促进土地利用变化科学研究在全球领域发展的重要推力。土地利用转型作为土地利用变化科学研究的重要内容，是指相应经济社会发展时段土地利用形态在时序上的趋势性变化。这里的“土地利用形态”是指，某一时间段内一个国家主导的用地类型和自然植被构成的整体格局。该概念是由英国利兹大学地理学家Grainger提出的，他在研究森林主导国家的土地利用时，受到森林转型假说的启发，因而诞生了“国家土地利用形态”[25]的概念。目前，森林转型是国际上土地利用转型研究的热点[26-27]，其理论发展相对成熟，北美、欧洲等地区的发达国家以及泰国、菲律宾、中国等发展中国家关于森林转型及其驱动机制的实例研究，促进了森林转型假说逐步发展为土地利用转型理论[28-30]。此外，国际上土地利用转型研究还涉及社会转型、经济发展等对土地利用的影响等方面[31-32]。

我国学者龙花楼等受英国地理学家Grainger提出的“国家土地利用形态”启发，将其引入长江沿线样带土地利用变化研究中[33]，这是我国初次提出区域土地利用形态的概念。该研究提出，所谓区域土地利用形态是指某一地区社会经济发展特定阶段的主要土地利用类型；同时指出区域土地利用形态存在空间性和非空间性：通过不同土地利用类型的组成地图表现其空间性，非空间性体现为区域土地利用类型的比例。例如，可将农村宅基地占城乡建设用地面积的比例变化视作宅基地利用转型的一种表现形式，此时的土地利用形态被理解为单一用地类型占高一级用地类型或是几种用地类型组合中的比例构成[34]。随着研究的进一步深入，土地利用形态的内涵也被不断拓展丰富，涵盖了显性和隐性两种形态，前者是指包括数量和空间结构双重属性的土地利用类型结构；后者是指依附于前者的潜在土地利用形态，需要通过某种特殊方式获得，获得的内容主要涉及质量、产权、经营方式、投入产出以及功能等。自此之后，土地利用转型被定义为特定时段内区域土地利用形态(含显性和隐性两种表现形式)随经济社会变化而变化的过程，并和同期社会经济发展时段相对应[16]，其形态格局是动态变化的，土地利用形态在一定时间点上可以是前一时期转型的结果和后一时期转型的开始[35]。

1.2 土地利用转型与土地利用变化内涵差异

土地利用转型研究是土地利用/覆被变化(LUCC)综合性研究的新方式。土地利用转型与LUCC既有联系又有区别（图1），二者都可以通过人类活动引起的土地属性变化来反映。可以从两者关注的重点不同来区分：土地利用变化更加关注数量变化过程，土地利用转型则更加注重质量变化过程，后者是前者发展到一定阶段的产物[35]。实际上，土地利用变化和土地利用转型在时空尺度、驱动因素、结果等方面均存在一定差异[36-37]。具体而言，土地利用变化应有更广阔的涵义，小到地块尺度，大到全球变化，土地利用变化每时每刻都在发生，体现在土地利用用途变更与集约度变化[38]，受单个因素影响显著，其变化方向和结果具有较大的变异性；而土地利用转型作为更为综合的概念，实质上是考虑了社会经济、管理制度、生态环境等因素的土地利用形态长期性、趋势性变化，其转变方向往往可通过政策、市场等宏观手段调控，具有较强的确定性。就区域层面而言，单一土地利用变化不可称之为土地利用转型，只有将其置于区域土地利用结构和功能层面，并考虑其形态变化，才能将其作为土地利用转型。从本质上讲，这是通过土地利用形态及时转化的方式，缓解不同部门利益用地空间发展的冲突[11]。不同区域间的土地利用转型经验往往可复制、可借鉴，能够通过预判土地利用转型结果改变调控手段，使其向预期方向发展。此外，土地利用转型还重点关注土地利用形态的交互作用与演化过程及机理，可以说，土地利用转型是土地利用理念、方式、结构形态等方面的根本性调整。综上，土地利用转型研究是在综合考虑社会、经济、环境变化的时间尺度和历史背景的前提下，探讨土地利用变化科学的较为综合和系统的方法，通常针对土地系统中发生的大尺度变化[39]。

图1 土地利用转型与土地利用变化内涵示意

2 土地利用转型主要研究领域

2.1 土地利用转型理论

土地利用转型理论即指根据对土地利用转型的已有认知，采用演绎推理等方法进行符合逻辑的推论性总结。现有理论研究主要是关于城乡建设用地转型以及耕地利用转型，较为典型的有区域土地利用转型模式理论[18,33]、耕地利用转型模式理论[36,40]、中国农村宅基地转型理论[34,39,41-43]。

2.1.1 区域土地利用转型模式理论

区域土地利用转型模式理论由龙花楼首先提出[33,43]。该理论认为区域土地利用转型实际上是不同土地利用类型土地利用显/隐性形态的综合体现，在社会经济发展过程中，不同用地类型的转换会影响区域土地利用形态格局平稳，这时就需要土地利用转型来使得表征各部门发展用地之间的形态格局重归平衡。值得一提的是，该理论随后被深入到土地利用隐性形态转型研究中[18]，认为其转型存在周期性与阶段性，每个周期内呈“S慢”的变化过差异性，实际发生的土地利用转型形式与模式存在出入。

2.1.2 耕地利用转型模式理论

耕地利用转型模式理论主要包括两方面，一是耕地利用转型路径诊断模式理论[36]，二是区域耕地利用转型优化模式理论[49]，二者均旨在优化耕地调控，使得耕地利用转型朝着可预期方向发展。耕地利用转型路径诊断模式理论认为，在以多元功能满足城乡居民发展需求为导向的前提下，耕地利用转型有两条路径：空间形态和功能形态转型。前者主要指耕地的空间分布及其收缩与扩张，主要度量指标包括耕地的数量和格局变化，路径诊断通常以监测耕地经营规模及其景观格局指数的长期变化来进行；后者一般从外部性以及政策演化的角度，从政策的演化阶段关注耕地功能的变化过程，以此归纳梳理耕地功能的内涵及其形态演化历程。区域耕地利用转型优化模式理论则在转型路径认知的基础上，分别从平原区、丘陵区和山地区三个层面提出不同区域类型的耕地利用转型理论模型，认为平原区耕地利用转型应向粮食作物为主的集约经营模式发展；丘陵区的耕地利用转型朝着以经济作物为主的复合经营模式发展；山区耕地利用转型应朝着特色农业精细化经营模式方向转型。

2.1.3 中国农村宅基地利用转型理论

中国农村宅基地利用转型理论认为，随着城市化进程加快，人口非农化发展，农村宅基地在城乡建设用地中的占比会逐步降低，到城市化后期，这一占比会趋于固定。这一理论在长江沿线样带宅基地转型研究中得以验证：首先将长江沿线样带按经济发展程度划分为5种宅基地区域类型，发现从研究区上游至下游宅基地占新增建设用地比例的平均值逐渐下降，在此基础上生成的乘幂趋势线反映出各区所处的农村宅基地转型阶段，结果表明宅基地转型阶段与社会经济发展水平吻合[34,39,43]。

2.2 土地利用转型特征研究

土地利用转型特征研究，即采取多时序的统计数据或遥感数据，运用一定的技术手段分析土地利用显/隐性形态变化规律。土地利用转型特征研究多沿用土地利用变化的特征分析方法，如运用土地利用转移矩阵和地学信息图谱[44-46]来分析和表征数量、空间结构等显性形态变化规律。具体而言，在时序上，现有研究多将其转型来源、幅度以及速度作为特征刻画的重要内容；在空间上，学者们通过引入洛伦兹曲线、基尼系数、变异系数等经济学统计指标构建转型均衡度模型来描述其空间分布变化规律[3,37]。另外，就土地利用转型的研究尺度而言，空间上主要集中于全国、城市群、省域等宏观层面以及市、县等中观层面[47-49]。此外，也有学者基于格网尺度探索了土地利用转型热点，研究发现土地利用转型热点在空间上呈聚集性和正相关关系，主要汇聚在中心城区和路网发达的地区[34]。时间上，因受制于相关数据的获取，目前通常以统计年鉴中的社会经济数据与遥感影像数据为主要数据源，而鉴于遥感数据获取成本过高，学者们往往选取几个时间点的数据进行时段分析[3,50-51]，在控制数据获取成本的前提下刻画土地利用长期性变化规律。

学术界对于土地利用隐性形态的时空变化特征探索不多[18-20]，就研究方法而言，大致分为非空间性和空间性两种：有学者基于非空间描述，采取综合指数法和横向比较法，探索了中国省际土地利用隐性形态时空格局[18]；也有学者基于空间分析，利用探索性空间分析方法和空间计量模型对中国289个地级市城市的土地利用隐性形态空间分异特征进行了研究[19]。无论采用上述哪种方式，均难以避免片面性，非空间性的研究方法缺少空间性的直观印象描述，但在数据获取上可能相对容易。基于此，曲艺等提出了一种结合空间和非空间属性信息的空间聚类方法SKGA，它不仅可以保持各研究单元的非空间属性差异，而且可以考虑不同单元之间的空间邻近性和空间相关性[20]。

不同于土地利用显性形态变化可通过土地的数量和结构等显而易见的普适属性来表征，基于不同用地类型间的土地利用隐性形态存在较大相异性，一般从指标的差别化选取上刻画不同地类的土地利用隐性形态时空变化规律，通常包括社会、经济、环境、生态等方面，从“投入—产出”视角构建土地利用隐性形态综合评价指标体系。有学者以此构建了“土地利用强度—功能”双维度指标体系，发现我国山区农村的土地利用隐性形态转型表现为随着显性形态转型而发生的耕地边际化和土地生态功能恢复[52]。还有学者认为需要从时间、空间、数量三个维度构建耕地利用隐性形态转型的多学科综合研究框架，在获取尽可能多的信息维度的前提下才能准确刻画耕地利用转型特征[53]。此外，还有研究通过土地利用强度将土地利用转型同粮食产量耦合，发现耕地和村庄建设用地的利用强度与粮食产量耦合的时空演化特征明显[54-55]。

2.3 土地利用转型效应研究

土地利用转型效应是社会经济生态转型的具体表现，通常会引发社会、经济、生态等系列变化，并反馈到评价土地利用效益、优化土地利用政策等方面。然而，由于缺乏对土地利用转型机制的充分认识，以及模型方法的滞后和数据的限制，学术界还未能全方位、深层次地进行土地利用转型效应研究。目前的研究通常针对土地利用转型热点区域内自然、人文系统的变化和响应，重点关注生态环境效应[7,56-60]，主要包括两方面：一是关注土地利用转型对土壤、水文、大气等单个因素的影响[61]，如杨皓然等将CO2变化量作为衡量生态效率的指标，发现土地利用转型主要通过土地的投入产出来影响生态环境[62]；二是通过生态系统服务价值[53]测算区域整体的生态环境综合效应。一方面是关于不同区域不同土地利用形态的生态服务价值的核算以及时空分布规律，另一方面是关于土地利用转型过程中土地利用格局与生态服务价值之间关系的研究。前者一般通过生态价值指数与土地利用变化的生态价值转移率两个指标，研究不同类型土地利用变化生态价值转变的方向和程度，生态价值相对较高的用地类型与生态价值相对较低的用地类型相互转化引起区域生态环境变化，而耕地转化为建设用地是区域生态环境退化的主要原因[7,64]。后者的研究表明土地利用格局指数和生态服务价值转移密切相关[65]，伴随土地利用转型而来的格局转变可能是使得生态环境退化、生物多样性减少等生态系统服务功能产生转变的重要原因[66]。此外，土地利用转型的社会—经济—生态耦合效应持续成为关注热点，有学者运用耦合度与协调度模型，一方面横向比较三者耦合度高低，通过建立土地利用效益指标体系和耦合协调模型，发现社会—生态效应耦合度高于经济—社会效应耦合度，经济—生态效应耦合度相对较低[67]。另一方面研究社会经济—生态环境效应耦合度随时序的演化过程，并以武汉市为实证，发现城市土地利用社会经济—生态环境效应耦合度变化经历了从不协调至因利益分化而产生的激烈博弈到相对最佳的协调过程，又从不协调开始新的变化周期[68]。

2.4 土地利用转型驱动机制研究

土地利用转型驱动机制通过直接揭示其转型的原因与作用方式，为预测土地利用转型发展趋势并制定相应对策提供依据。目前，对于土地利用转型驱动机制研究主要围绕耕地和建设用地的转型驱动机制进行。建设用地转型的驱动因素归为自然环境因素和经济社会因素，其中经济社会因素主要依靠政策和市场因子的联动效应发挥作用[69-70]；而耕地利用转型的驱动因素包括社会、经济和生态。有学者认为，耕地的空间形态转型机制可以通过社会—经济反馈来体现，其功能形态转型机制可以通过社会—生态负反馈来体现[29]。张英男等对黄淮海平原耕地功能变化的研究则表明：耕地功能的变化由区域内部条件联合外部因素共同驱动，其中人口、产业的转变方向和趋势决定了耕地功能转型的方向和强度[71]。可见，土地利用转型的驱动因素可归为社会经济、政策和自然三个方面[72]。

2.4.1 社会驱动

社会驱动以社会经济因素和政策因素影响着土地利用转型。一般来说，研究社会经济因素的表征指标包括经济增长率、人口变化率等，与此同时，城市规划、土地利用方式的集约度、技术发展、贫富状况、社会和土地利用主体的行为及其价值观差异等也或间接或直接地影响着土地利用转型[11,73]。因此，探讨土地利用转型的社会经济驱动因素时，一般选取若干相关因子，采取定量分析的方法诸如典型相关分析[74]、主成分分析[75]、逻辑回归分析[76-77]等，相关结果表明居民生活水平的提高、经济发展、道路设施完善是建设用地转型的主要驱动力[73]，而随着“退二进三”政策的实施，人口急剧增长，GDP所表征的经济发展水平逐渐成为城市土地利用转型的主要驱动因子[6,78]。政策则通过产权制度、价格制度、土地管理政策等直接作用于土地利用转型。学者往往采取定性分析的方法，从农业政策、耕地保护政策、建设用地管控政策、开发政策等方面梳理政策发展脉络，并将其与土地利用转型特征相对应。有研究表明耕地保护政策是直接推动土地利用转型的核心所在[79]。对矿区土地利用转型的政策驱动研究则表明开发政策是主导驱动因素[80]。鉴于我国特殊城乡二元结构对土地利用转型存在较大影响，有学者就城乡土地市场一体化对土地利用转型的影响进行了总结，认为城乡土地市场分割仍在一定程度上作用于土地利用变化，由于产权模糊导致的农村集体建设用地市场非规范性加速了农地的非农化[81]。然而，由于政策制度的表述性，难以将其驱动机制进行定量化分析，其研究结果不可避免地带有一定的主观性。

2.4.2 自然驱动

自然驱动因素一般通过影响土地利用覆被来影响土地利用转型的大方向，是土地利用转型发生的基础支撑，存在长期累积效应[82]，主要包括气候、地形地貌，土壤，水资源及海、陆、河流的交互作用。不同地区的主要自然驱动因子不同，如黄河三角洲的土地利用变化的主要自然驱动力为水文[83]，而气候是影响黄土高原土地利用转型的主要自然驱动力[84]。另外，地形和坡度是土地利用转型发生的限制因子，尤其对于建设用地和耕地而言。有研究发现，建设用地分布格局受高程和坡度制约较大[85]，在地势平缓、坡度较小的平原区，建设用地变化较为剧烈[86]。同样，耕地在坡度小于1°的地方增加最多，而当坡度大于10°时，耕地数量的增长比例变得很小；林地、湿地、草地、水域与城乡工矿用地也是在坡度较小的地方发生剧烈变化[87]。

3 研究评述与展望

3.1 研究评述

土地利用转型研究自21世纪初被引入国内后，表现出较为明显的阶段性特征，主要分为两个阶段。第一阶段（2002—2012年）主要集中于讨论中国国情下土地管理与土地利用转型的关系，并通过一些实证分析验证理论。值得一提的是，面临社会经济发展转型以及自然资源管理体制改革，第二阶段（2013—2018年）多聚焦于生态文明视角下城市功能和乡村振兴与土地利用转型的关系研究。同时，部分学者也开始关注土地利用转型模式与政策制定。

纵观以往研究，土地利用变化的研究尚处于探索阶段。虽在概念理论、转型特征、效应分析、驱动机制研究等方面取得了较为可观的成果(图2)，但由于国内开展研究不久，仍存在一些问题与不足：

(1)土地利用转型内涵与理论研究不足，尚未形成科学、统一的理论指导。当前不同学者对土地利用转型提出了不同的释义，但对其内涵和理论研究缺乏深入、统一的探讨，尤其是关于土地利用变化和土地利用转型内涵之间的异同，如何区别于土地利用变化形成系统的土地利用转型理论框架，学术界尚存在争议。

(2) “现象描述—机制解释—科学调控”是地理学研究的经典脉络，而现有土地利用转型研究还处于“描述—解释”阶段，对于如何借助现象和机制实现科学调控仍是现有研究中的薄弱环节。

(3)土地利用形态表征体系尚待完善。准确描述土地利用形态具有十分重要的意义，因其是土地利用转型的核心表现形式。而目前学术界关于土地利用形态的表征指标大多来源于学者们对土地利用转型内涵的理解，尚未形成独立完善的土地利用形态表征体系。

(4)土地利用转型综合效应缺乏定量化、精细化研究。现虽有关于土地利用转型效应的大量研究，但对效应的分析大多基于定性描述，尚不能准确说明系列效应就是由土地利用转型引起，缺乏对土地利用转型独有效应的探索。

3.2 研究展望

土地利用转型作为社会经济转型的重点，对应于社会经济发展阶段转型特征，对土地管理和社会经济发展都具有深远影响。同时，土地利用转型对于促进城乡一体化、乡村振兴等战略的实施起到了关键性作用，这些战略的实施也为土地利用转型提供了契机。因此，土地利用转型研究尤为重要，未来可以从以下几个方面加强研究：

图2 土地利用转型研究成果体系

(1)强化土地利用转型研究对政策制定与完善的理论支撑作用。立足土地承载人类活动这一视角，土地利用转型研究是将土地利用置于社会经济发展大框架下的基础性、探索性研究，可为自然资源利用等系列政策的制定与完善提供理论依据。具体而言，一方面可遵循“特征刻画—规律归纳—效应甄别”的研究思路，系统解构土地利用转型与社会经济发展之间的关系，以揭示土地利用转型对政策系统的解释性框架；另一方面，遵循“目标设置—效应模拟—路径探寻”的思路，深入剖析不同发展背景与目标下(如山水林田湖草统一治理、粮食安全等)国土利用格局、土地利用政策等的情况，以服务于自然资源管理。

(2)完善基础理论研究，拓展研究框架。目前土地利用转型理论多沿用LUCC理论，多关注土地利用用途转移和集约度变化等土地自身特性的转变，忽略了社会经济等外部性因素的影响。然而，土地利用转型通常发生于自然系统、经济系统、体制系统三者相互关联、相互作用的框架之内，具有宏观的社会经济背景、历史背景和地理背景，更多强调土地利用变化与社会经济发展阶段的对应关系，因而后续需要将社会经济、历史背景和地理环境变化等因素纳入到土地利用转型基础理论研究框架内。此外，土地利用转型还与社会学、经济学、地理学等学科密切相关，学科交叉融合、涉及面广，因此还需要加强多学科的理论融合，丰富土地利用转型基础理论。

(3)充分挖掘新时期土地利用转型内涵，完善土地利用形态表征体系。新时期，土地利用转型内涵将随着社会经济发展不断丰富，现阶段下土地利用转型的核心内涵在于把握土地利用形态的趋势性变化，其变化特征的刻画指标因土地利用方式差异、土地利用显隐性形态差异有所不同，鉴于此，学术界尚未建立统一的土地利用形态表征体系。而从长远的角度看，土地利用转型的研究需要向系统化和体系化转变，完善土地利用形态表征体系是其中的重要一环，尤其是如何科学、合理地甄选指标来测度土地利用隐性形态。例如，耕地兼具生产功能和生态功能，其生产功能一直是学术界关注的重点，而随着生态文明建设的不断推进，生态功能不断被重视，也有学者开始重视耕地生态功能的研究。这对我们的启发在于，如何结合现有社会经济制度背景与土地特性挖掘土地利用转型内涵，完善土地利用形态表征体系，从土地利用转型视角助力社会经济发展。

(4)强化土地利用转型效应综合评价的定量化研究。社会经济发展是一个很复杂的过程，其发展程度不同，土地利用转型效应亦有不同，如何准确识别由土地利用转型引起的社会经济生态效应并对其定量化研究，实现同等经济发展程度不同区域间土地利用转型效应的横向对比亦有难度。未来可从社会经济生态效应的度量指标以及土地利用特点入手，尝试剥离土地利用转型所产生的独有效应，以此来实现区域间定量化对比，获取可资借鉴的经验。