土地利用功能研究进展

2022-12-13 20:59么欣欣
现代农业科技 2022年12期
关键词:土地利用分类土地

么欣欣

(辽宁明鑫土地房地产评估有限公司,辽宁盘锦 124000)

土地是人类生存发展中不可替代的自然资源,目前人类面临的许多环境与发展问题都与土地利用变化密切相关,有关研究已经成为全球变化和生态系统研究的热点和国际性前沿课题[1-3]。随着人类对土地利用方式的变化,土地利用功能也在逐渐发生变化。为了适应人类社会经济发展对土地利用研究的需求,对土地利用变化的研究逐渐由对土地利用数量、结构变化的研究转向对土地利用功能变化的研究。对区域土地利用功能进行评价,探求土地利用功能变化规律,对优化土地资源配置、提高土地综合效益、改善生态环境有重要作用,同时对促进土地资源的合理利用和经济可持续发展,以及实现土地资源可持续利用有重要意义[4-5]。

鉴于目前对土地利用功能内涵的界定尚未统一,且没有建立统一的土地利用功能评价体系,本文对土地利用功能内涵及其评价体系的相关研究进行综述,对土地利用功能内涵的界定观点进行总结归纳,以期为构建科学合理的土地利用功能内涵及其评价体系提供参考。

1 土地利用功能内涵研究

早在1864年Marsh[6]就指出,人类的某些行为就像地震、海啸等自然灾害一样对生态系统造成严重破坏。Leopold[7]对土地健康的概念进行了较为全面的定义。1971年Odum等[8]对生态系统本身及其能量流、生物地球化学循环进行了阐述。Lal等[9]提出的土壤功能分类体系认为,土壤是农业和林业生产的物质基础、生物基因库和繁衍场所、原材料的来源,具有过滤、缓冲和转化能力,可容纳基础设施建设,具有自然文化遗产保存功能。1992年在美国召开的土壤质量会议确认了土壤功能的主要内容,认为土壤功能主要包括维持生物生产力,降低环境污染、提高环境质量,影响动植物及人类健康三个方面[10]。土地作为自然生态系统的重要组成,本身具有生态系统的部分功能,因为土地包含土壤,所以土地也具有土壤的功能。土地功能思想是在生态系统功能和土壤功能的基础上产生的,对土地利用功能内涵的探讨是近些年随着人类对土地利用的需要逐渐出现的。

土地利用功能是在人类对土地资源的开发利用过程中体现出来的。随着科学技术的发展,地球上的所有土地均具有开发利用的资源价值,因而土地利用功能也称土地功能、土地系统功能。土地利用功能是指土地为人类提供一系列产品和服务的能力[11-12]。1999年,联合国粮农组织(FAO)和联合国环境规划署(UNEP)总结土地具有的功能有存储个人、群体和社会财富;生产人类食物、纤维、燃料和其他生物物质;提供植物、动物、微生物栖息的场所;影响全球能量平衡和水循环;提供资源和沉淀温室气体;规定地表水的存储和流动;人类使用的矿物和原料的储存场所;化学污染物的缓冲器、过滤器或调节器;提供聚集和娱乐的空间;保存历史或史前记录;提供或制约动物、植物和人类的迁徙[13]。我国学者对土地利用内涵的界定观点主要有以下几种。王超[14]在对土地结构与功能的概念、关系进行探讨的基础上得出,土地功能是土地在内外联系及其与人类活动相互作用过程中表现出来的某些性状和能力,主要包括社会经济利用功能、进行物能交换保持内部平衡和相对稳定的自动调节能力两方面。甄 霖等[15]在研究土地利用多功能性的理论基础与方法体系时指出,我国区域土地利用功能包括就业支持、健康保障、居住家园、生物性土地生产、人工化土地生产、交通、资源维持与供给、污染接收器、景观与文化支持九大功能。李德一等[16]认为,土地利用功能是指土地系统直接或间接提供生产、生活资料和生活空间等人类福利的能力。王文刚等[17]在《土地利用的区域问题与区域间功能置换》中建立了土地功能系统,认为土地作为“生态用地”具有水源涵养、气候调节、气体调节、废物和污染控制、生物多样性、土壤形成与保护等生态功能,作为“农地”具有间接生产、能源矿产生产、原材料生产、食物生产等生产功能,作为“建设用地”具有承载空间供给、物质和精神生活保障等生产功能。

联合国粮农组织(FAO)和联合国环境规划署(UNEP)对土地利用功能的总结虽然全面,但并未对各功能进行系统归类。在实际研究中,由于研究技术手段的限制和研究目的不同,相关研究对土地利用功能内涵的界定各有侧重。但基本上均包含产出粮食、原材料、能源矿产及商品、服务等产品的生产功能,在社会经济发展过程中为人类提供生活居住保障、就业保障、国家粮食安全保障等社会功能,调节气候、涵养水源、净化与美化环境、维持生物多样性、维持与更新土壤肥力等生态功能。由于任意一块土地都不可能只具有生产功能、社会功能或生态功能中的一种,一般是以一种利用功能为主,兼具其他利用功能,故土地利用的生产功能、社会功能和生态功能之间并不是相互独立的,三者联系紧密,是不可分割的统一整体。

2 土地利用功能分类研究

早在20世纪70年代,部分欧洲学者在景观生态相关研究中将土地功能划分为生产功能、人类生态功能、伦理美学功能和净化功能[18]等方面。Daily[19]指出,土地不仅具有经济价值和功能,同时具有重要的生态作用和功能。De Groot等[20]将土地为人类提供的物质和服务功能分为调节功能、栖息功能、生产功能和信息功能四大类。Fleskens等[21]将土地的系统功能分为经济、社会、生产、生态和文化功能五大类。国外学者对土地功能类型的划分虽然具体划分类型有所不同,但基本是从经济、社会、生态环境三个角度进行划分的。

我国学者对土地功能分类的观点有如下几种。王万茂等[22]认为,土地具有养育功能、承载功能、仓储功能和景观功能。刘黎明[23]提出,土地具有生产功能、环境功能、承载功能和空间功能四大功能。邓大才[24]指出,随着市场经济的发展,农村土地在传统的生存功能、就业功能和社会保障功能的基础上衍生出价值功能、财产功能、融资功能和资本功能等。其观点针对农民的承包土地提出,为农村土地流转提供了理论支持,促进了农村土地利用的多样化,维护了农民的利益。梁学庆[25]将土地功能归纳为可供万物生存的承载功能、生长万物的生育功能、自组织和净化功能、人类重要的生产资料和劳动对象等,虽不如FAO和UNEP总结的全面,但是包含了土地功能中最重要的方面。张洁瑕等[26]将土地利用功能划分为土地利用的经济功能、社会功能和生态环境功能。陈睿山等[12]在进行土地系统功能及其可持续性评价时,借鉴了国外的土地功能划分依据,即将土地功能从经济、社会、环境三个角度具体划分为居住和土地的独立生产功能、以土地为基础的生产功能、交通功能、就业支撑功能、人类健康和娱乐功能、文化功能、提供非生物资源的功能、支持和供给生物资源的功能、维持生态系统过程的功能等九大土地功能。张涵等[27]在研究城郊土地利用功能演变过程中,将土地利用功能分为农业生产、经济发展、社会保障、观光休闲、生态保育等五大功能。基于上述国内外学者对土地功能分类的相关研究,绝大多数学者从生产、社会、生态三方面对土地功能进行归纳总结,对土地功能分类研究的系统性越来越强。

此外,部分学者根据土地利用功能进行土地利用功能类型分类体系研究。例如,周宝同[28]根据土地的内在作用功能将土地资源功能分为生态功能、社会功能、经济功能、生产功能、负向功能五类,并进一步建立了包含22个一级地类的土地功能分类系统结构图。但该分类体系中缺乏居住用地等,且对危害环境用地等负向功能用地的界定不明确。岳 建等[29]提出取消土地利用分类系统中的未利用地,将我国土地利用划分为农用地、建设用地和生态用地三大类型的设想。陈 婧等[30]认为,进行土地利用功能分类是土地资源可持续利用的必然要求,从土地系统的生产功能、生态功能和生活功能相互协调发展的角度,将土地按其功能划分为生产用地、生态用地、生活用地3个一级类型65个二级类型,并选取了北京市朝阳区洼里乡部分地区对该土地利用功能分类体系的实际可操作性进行了验证。该土地利用功能分类对我国土地资源的充分合理利用及土地利用规划中土地资源的布局优化有一定的促进作用。吕巧灵等[31]综合众多学者的观点,在充分考虑土壤与土地利用特殊关系的基础上,将土壤功能划分为生产、生态、承载3个一级功能,并进一步细分出二级功能。在此基础上对土地利用变化进行研究得出,城市化进程中大量土壤的生产功能和生态功能转化为承载功能,土壤的生态功能逐渐消失。

还有部分学者针对我国特定区域特点进行区域的土地利用功能分类研究。例如:周炳中等[32]在对长江三角洲地区土地利用现状进行调查的基础上,将该地区土地利用现状划分为农业用地、非农经济生产与服务用地、生态用地和未利用地四大零级类型下的四级分类体系,为长江三角洲地区的土地利用与管理实践提供了理论依据;易湘生等[33]在对陕北榆阳沙区土地利用变化与模式研究时,综合考虑沙区的土地利用状况,建立了沙区土地功能三级分类系统,从沙区生态功能的角度将土地利用类型划分为生产用地、生活用地、生态用地3个一级类型,从衔接角度在中国科学院1∶100万土地利用分类和地方大比例尺土地利用现状图分类体系基础上进行调整,建立第二级分类,并从沙区土地利用类型特点出发进一步细分为25个三级类型。

根据土地利用功能对土地利用系统进行分类,打破了以往以土地利用和农业区划服务为目的,以土地的生产力为主要地类划分依据的分类体系的局限,更加注重土地的生态功能,将土地利用分类与经济建设、社会发展[34]和生态环境优化相结合,符合土地资源可持续发展的需要;部分学者对我国特定区域范围内的土地功能进行分类,对特定区域内土地资源的合理规划利用具有更强的理论指导意义。未来土地功能分类的研究重点在于建立更加科学合理的多级土地功能分类体系,并对其进行实证研究,进而指导土地资源的可持续利用。

3 土地利用功能评价研究

土地评价是根据特定目的对土地性能进行鉴定的过程[35]。目前,我国针对土地生产潜力评价、土地适宜性评价、土地利用可持续性评价、土地生态评价和土地经济评价方面的研究较多[36-40];对土地利用功能评价的研究较少,且多集中在对农业用地尤其是耕地的多功能保护研究方面,主要原因在于对土地利用功能的内涵界定尚未统一,且未建立系统的理论体系和研究框架。选取合适的指标因子,建立科学合理的土地利用功能评价指标体系是土地利用功能评价的关键。有关学者在进行土地利用功能评价研究时,由于研究尺度、研究区域和研究的侧重点不同,选取的评价指标因子各异。

目前,我国学者在土地功能评价相关研究中建立评价指标体系时,选取指标因子的角度主要有以下几种:一种是从土地的社会、经济、生态功能三方面选取指标因子;一种是从生产、社会(生活)、生态三方面选取土地利用系统功能的评价指标;还有学者从土地利用、生态环境和社会经济三方面构建土地利用功能指标体系。

张洁瑕等[26]指出,土地利用功能是土地利用的目的,并从经济、社会、生态环境三方面选取评价指标对吉林省土地利用功能进行评价。该土地利用功能指标体系是为进行土地利用功能区的划分而建立的,主要为了突出土地利用功能的区域分异规律,应用于省级的土地利用功能分区,部分指标因子值通过专家评分法获得,评价结果具有较强的主观性。甄霖等[1]进行土地空间多功能利用研究时,在查阅文献资料、综合专家知识的基础上,选取度量社会、经济和环境3个维度共28个指标,构建全国尺度的土地多功能指标体系,由于研究的指标体系是在全国范围内建立的,以省为评价单元,选取的部分指标因子在省级范围内具有可获得性。

刘 沛等[13]在对土地功能研究进行综述的基础上,运用系统理论和方法,以不同土地利用系统的主体功能为依据,从生产、社会、生态三方面选取土地利用功能的8个影响因素共33个评价因子初步设计了土地利用系统功能评价指标体系。由于是对城镇化进程中耕地功能进行分析评价,评价体系中选取的指标因子主要与耕地功能相关。陈德强等[34]从生产、社会、生态三方面选取9个评价因子,采用熵值法对贵港市土地利用功能进行评价。井美娟[41]在研究区域生态移民补偿标准时,从土地生产功能、生态功能和社会保障功能三方面选取15个评价指标构建了研究区土地利用功能评价指标三级体系。由于研究区土地利用类型以农业用地、林业用地、牧业用地为主,且该评价指标体系的研究目的是通过土地功能评价为确定生态移民补偿标准提供参考,因而对评价因子的选择侧重农用地的产出投入和土地对生态环境的反馈调节作用方面。周子英[42]在对湖南省醴陵市土地利用功能进行评价时,从生产、生态、社会三方面选取15个指标建立评价指标体系。选取土地生产功能评价指标时,地均GDP与地均工业产值、地均建筑业产值、农林牧渔业总产值指标间相互重叠,违背了指标选取的独立性原则;同时,选取的景观均匀度指数和景观优势度指数都可以描述景观由少数几个主要景观类型控制的程度,二者具有较强的相关性,但是将景观指数融入评价指标体系中具有一定的创新性。张路路等[43]从生产、生活、生态三方面选取了10个评价指标对唐山市土地利用功能进行评价,提出区域土地利用多功能评价的全排列多边形综合图示法。

李德一等[16]针对黑龙江省哈大齐(哈尔滨—大庆—齐齐哈尔)地区的自然环境和社会经济状况,从土地利用、生态环境和社会经济三方面构建了土地利用功能指标体系,研究以1 km2格网为评价单元,人口密度和地均GDP等统计数据的指标值计算较复杂。邓楚雄等[44]在可持续发展理论的指导下,选取了28个指标构建“社会—经济—环境”三大维度的评价指标体系,对长沙市土地利用多功能性进行评价研究,为提升土地利用的多功能化程度、实现土地利用的最佳功能效益提供了参考。

目前,国内外学者对土地利用功能评价研究较少,还没有标准的土地利用功能评价体系,对土地利用功能的评价一般参考可持续利用评价、适宜性评价及生产力评价等进行。在仅有的研究中,大多是从土地的生产功能、社会功能和生态功能三个方面来选取评价因子建立土地利用功能评价体系。构建客观合理的指标体系是进行土地利用功能评价的关键。在具体运用时,不同的土地利用子系统应当根据不同地域的实际情况,对有关指标进行取舍,建立起适合本区域土地利用子系统研究的指标体系。

4 结语

目前,土地利用功能评价相关研究较少,原因在于学者们对土地利用功能内涵的观点尚未达成共识,也未形成科学统一的土地利用功能评价体系。本文在综述相关研究的基础上,对土地利用功能内涵界定观点进行总结归纳,将土地利用功能分为生产、社会、生态三个方面。随着人类需求的多样化,对土地功能的不断挖掘,土地利用功能的内涵也将不断完善。

如何从土地利用系统功能的角度确定土地利用功能内涵,根据区域的土地实际利用情况建立土地利用功能评价体系,并对建立的土地利用功能评价体系进行验证,是未来土地利用功能相关研究的重点。随着遥感和地理信息系统技术的不断进步,将RS和GIS技术应用于土地利用功能评价指标值的获取,提高了土地利用功能评价指标值的可获得性,为土地利用功能评价的理论研究转向实证研究提供了可能,促进了土地利用功能评价由定性向定量方向发展。

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