程 建,程久苗
(安徽師范大學國土資源與旅游學院,安徽 蕪湖 241002)
土地是人類社會經濟活動的空間載體,土地利用轉型與國家經濟社會發展轉型息息相關。工業化、城鎮化進程中經濟社會發展要素重組與交互作用使中國步入土地利用新階段,土地利用理念、模式以及管理措施等方面都亟待轉型[1]。在此背景下,土地利用轉型研究迅速引起學界及政府部門的廣泛關注,不斷與中國土地管理現實問題相結合,并躋身土地科學前沿研究領域。研究主要涉及土地利用轉型理論與假說[2-4]、轉型動力機制[5]、生態環境和社會效應[6-10]、土地利用轉型與城鄉發展關系[11-16]、耕地和農村宅基地等特殊地類的利用轉型[17-21]等。當前,中國土地資源管理方式從單純數量管理向數量、質量、生態并重的綜合管理轉變,從單純的資源管理向資源、資產、資本統一的綜合管理轉變,對土地利用轉型研究也提出了更高的要求[1]。
土地利用轉型可以從“數”與“質”兩個層面來考察?!皵怠钡膶用嬷饕w現在土地數量和空間結構等顯性形態的變化,而“質”的層面則體現為土地質量、產權、經營方式、投入、產出、功能等隱性形態的變化[1]。20世紀80年代以來,國家戰略重點轉移到經濟建設上來,工業化和城鎮化的迅猛發展驅動土地利用顯性形態和隱性形態發生重大變化。近年來,產業結構優化和城鄉轉型發展又進一步推動土地利用形態,特別是隱性形態的變化。可見,開展土地利用隱性形態研究已成為把握城鄉經濟發展的必然要求,也為深層次認識土地利用內涵變化提供了新途徑。另一方面,管控土地利用隱性形態的變化,充分考慮目標區域所處的土地利用轉型階段,還對創新土地資源管理手段、增強土地資源管理決策的科學性有重要意義。然而,當前土地利用轉型研究多聚焦在顯性形態方面,隱性形態方面的研究則較少。因此,本文試圖揭示中國大陸省際土地利用隱性形態的時空格局,探討土地利用轉型的動力機制與轉型模式,為深入認識土地利用轉型規律、優化區域土地利用與管理提供依據。
定義一個土地利用隱性形態指數,指數介于(0,1)之間,數值越大表示土地利用隱性形態越高級。土地利用隱性形態指數計算公式如下:

式(1)中,L為土地利用隱性形態指數,x′i為第i項指標的標準化值,wi為第i項指標的權重。
綜合運用主觀方法和客觀方法確定權重,主觀方法選用專家打分法,客觀方法選用變異系數法。變異系數法通過計算指標的變異系數來確定各個指標的權重,計算公式如下:

式(2)—式(3)中,wi為第i項指標的權重,vi為第i項指標的變異系數,σi為第i項指標的標準差,為第i項指標的平均值。
土地利用隱性形態綜合評價指標體系構建尚處于探索階段。本文基于土地利用隱性形態內涵與已有研究[22-23],從土地利用的經濟、社會、生態、環境4維效應視角,構建復合指標體系,希望在兩點上有所發展:一是進一步提高指標的綜合性、包容性,二是合理規避指標的共線性。
經濟效應方面,選用地均固定資產投資與單位GDP耗地表征。投入、產出是人地系統中最基本的雙向作用過程,地均固定資產投資直接反映土地利用投入水平,單位GDP耗地則反映土地利用產出水平與經濟效率;社會效應方面,選用地均社會服務支出來表征。社會服務支出涵蓋了保險、福利、救濟、慈善、防災減災等重要社會服務項目,綜合反映了社會民生發展狀況,用以間接表現土地利用的社會效應;生態效應方面,選用單位生態系統服務價值耗地表征。生態系統服務功能變化是土地利用效應的重要方面,其功能包括氣體調節、氣候調節、水源涵養、土壤形成與保護、廢物處理、生物多樣性與保護、食物生產、原材料和娛樂文化等,涵蓋了土地利用隱性形態功能(生產、生活、生態、文化)屬性。生態系統服務價值測算采用當量因子法,主要參考謝高地等[24]提出的中國生態系統單位面積生態服務價值當量表;環境效應方面,選用地均污染物排放量表征。污染物包括廢水、廢氣、固體廢棄物三種,直接反映了土地利用造成的環境影響,間接表現土地的受污染程度和質量狀況(表1)。
本文以中國大陸省級行政區為研究單元,涉及的數據主要包括統計數據和土地利用遙感數據。統計數據均來源于相應年份的統計年鑒:固定資產投資、GDP數據來源于《中國統計年鑒》,社會服務支出來源于《中國社會統計年鑒》,廢水、廢氣和固體廢棄物排放數據來源于《中國環境統計年鑒》。生態系統服務價值測算主要基于2000年、2005年、2010年、2015年中國1∶10萬比例尺土地利用現狀遙感監測數據,來源于中國科學院資源環境科學數據中心(http://www.resdc.cn/),數據柵格單元大小為1 km×1 km。
數據無量綱化是實現信息綜合集成的先決條件,其過程的合理與否直接關系最終結論是否合理。極值處理法是一種行之有效的數據無量綱化方法,正向指標和負向指標標準化公式分別如下:

式(4)—式(5)中,x′i為第i項指標的標準化值,xi為第i項指標的原始值,Mi= max{xi},mi= min{xi}。
當前,中國區域發展不平衡,發達地區和欠發達地區之間許多指標值相差懸殊,如2000年上海市單位GDP耗地為1.27 km2/108元,遠小于西藏的10216.24 km2/108元,且多數省份更接近于上海市。極大值(西藏)的存在使該點之外的其他數據過分集中,對除西藏之外絕大部分被評價對象區分度明顯降低,導致標準化過程穩定性較差。本著“舍棄局部,提升整體”的改進思想,按以下規則對原始數據分布進行優化[25]:

式(6)中,maxp、mint分別表示將指標xi原始值從小到大排序后得到的第p大及第l小的指標值(1≤p,l≤n),通過人工判讀挑選異常點來確定maxp、mint。
2000—2015年,中國土地利用隱性形態指數均值由0.5290提高到0.5907,增幅為11.66%,但增速明顯放緩,“十二五”時期增速僅為“十五”時期增速的7%,這與中國經濟發展由高速轉向中高速有很大關系。各年度土地利用隱性形態指數均呈現出良好的正態分布,處于高值區間(0.81—1.00)省份由2000年的3個增長到2015年的5個,均為直轄市和經濟發達省份;次高值區間(0.61—0.80)省份從2000年的5個大幅增至2005年的11個,2005年后有個別增減,但總數相對穩定;中值區間(0.41—0.60)省份逐步減少,占比由2000年54.84%下降至2015年25.81%,均升級為次高值形態;低值區間(0.00—0.40)省份集中在西部,省份數自2000年來沒有明顯變化,其中新疆土地利用隱性形態指數水平最低(表2)。
土地利用隱性形態指數呈現出自東南向西北方向減小的顯著梯度性,即東部沿海地區最高,中部地區和東北地區次之,西部內陸省份較低。改革開放后,沿海地區憑借良好的區位優勢率先崛起,經濟社會面貌劇烈變遷,土地利用隱性形態相對高級。2000年以來,內陸經濟發展步伐加快,高級土地利用隱性形態逐漸向中部延伸。同級土地利用隱性形態開始呈現出“條帶狀”和“抱團式”空間集聚特征,形成了京津—滬浙蘇高級形態區、華中—華南次高級形態區、東北—華北—西南中級形態區、西北低級形態區。高級土地利用隱性形態多分布在“胡煥庸線”以右,2015年“胡煥庸線”左右土地利用隱性形態指數均值對比達2.5∶1,土地利用隱性形態空間分異與區域經濟社會發展格局高度吻合。滬浙蘇高級形態對中部地區有“溢出效應”,中部地區土地利用隱性形態指數呈現提升趨勢,而京津地區則呈現“磁場效應”,與周邊省份形態指數差距拉大(圖1,封三)。

表2 中國省際土地利用隱性形態指數Tab.2 Inter-provincial recessive land use morphology index in China
土地利用隱性形態變化發生在自然系統、經濟系統和管理系統這三重相互關聯、共同作用的框架之內[26]。雖然10多年內地形地貌、水文、氣候等自然因子變化是微乎其微的,但是基于自然本底的區域資源環境承載力卻非一成不變。區域資源環境承載力是土地開發利用中確定利用目標、調整用地規模、優化用地布局的重要依據,對區域土地利用隱性形態有重要影響。中國省際資源環境承載力呈由東向西的梯度減小趨勢[27],為土地利用隱性形態基本格局形成奠定了基礎。隨著技術進步、產業和能源結構優化、食物結構變化、生態環保工程的實施,2000年來中東部資源環境承載力與實際承載狀況逐步得到改善,明顯驅動其土地利用隱性形態升級。西北地區資源環境承載力大多較低,近年來變化不明顯,甚至有所降低,土地利用隱性形態維持低水平且變化不大。
經濟社會系統作用于土地利用最直觀表現在城鎮化。以往10多年間,中國城鎮化發展迅猛,“十五”期間年平均增長1.4%,“十一五”以來增速仍然高居不下,年平均增長1.3個百分點[28]。快速城鎮化擴大了內需,拉動了投資,推動了技術創新,刺激了經濟增長與產業升級,深刻塑造著中國土地利用隱性形態格局,成為隱性形態轉型的核心動力。一方面城市擴張催生的征地活動使大量集體土地向國有轉換,土地資產價值不斷凸顯;另一方面隨著農業人口向城市流動,農業經營方式也發生了質變,土地流轉規模持續增長,農地資源的大量非農化導致邊際土地被過度開發,土地生態質量有下降趨勢,且農藥、化肥的大量使用使土地污染、退化加劇;再者,城鎮化吸引了大量資本要素投入,部分沿海省市和直轄市集聚經濟日趨繁榮,眾多內陸二線城市乃至小城鎮集約水平卻不高,土地集約經營地域性差異開始顯現。整體來看,城鎮化對中東部地區尤其是東部沿海地區產生的綜合效應明顯高于西部,成為中國土地利用隱性形態空間分異的重要影響因素。
管理系統是依靠行政、經濟、法律和技術等手段的綜合運用,在土地節約集約利用、土地用途管制等一系列政策框架下發揮作用。同時,城鄉二元土地管理模式也對土地利用隱性形態格局產生了顯著影響。2003年黨中央、國務院正式提出土地政策參與宏觀調控,制定差別化土地政策來控制和引導社會投資。2011年《全國主體功能區規劃》立足各地區實際,確定不同開發強度、開發方式、開發內容,又進一步促進了地域分工的形成。環渤海、長三角、珠三角率先進行優化開發,產業結構優化、土地高度集約有力促進了土地利用隱性形態進一步升級。中部地區進入重點開發階段,成為重要增長極,經濟規模擴張、增速加快,推動高級別土地利用隱性形態范圍進一步擴大。西部地區大多納入重點生態功能區,在經濟發展層面存在明顯短板,土地利用隱性形態增長動力不足、變化不大。
國外土地利用轉型研究通常在較長時間序列上進行縱向比較[29],而中國土地利用統計數據的時間序列比較短,如何突破這一研究瓶頸成為深入開展中國土地利用轉型研究須直面的問題??紤]區域土地利用轉型與區域經濟社會發展階段的對應關系,龍花樓等運用了橫向比較法實現了空間梯度向時間序列的轉化[30]?;跈M向比較的思想方法,筆者對31個省級行政區土地利用隱性形態指數進行了橫向排序(圖2,為避免曲線重疊影響判讀,故將2000年和2015年指數從左至右升序排列,將2005年和2010年指數從左至右降序排列)。通過探尋土地利用隱性形態長期變化過程中的趨勢性轉折點,比較分析轉折點前后土地利用隱性形態的變化趨勢,筆者發現各年度曲線走勢均呈現明顯階段性特征,表現出一定周期性運動規律,并由此建立土地利用轉型模式(圖3)。

圖2 土地利用隱性形態指數橫向排序Fig.2 Horizental sequence of recessive land use morphology index

圖3 土地利用轉型模式Fig.3 Land use transition mode
由圖3可知,土地利用隱性形態變化是一非線性過程[31],不僅有增長的閾值,而且表現出周期性、階段性演進過程。經濟社會發展過程的階段性必然導致土地利用轉型的階段性,由曲線周期性變化規律可將土地利用轉型分為相互關聯的兩個階段,稱之為“轉型Ⅰ期”與“轉型Ⅱ期”,并把“轉型Ⅰ期”的初始階段稱為低階穩定態(指數在0.3以下),“轉型Ⅰ期”向“轉型Ⅱ期”過度狀態稱為中階穩定態(指數在0.6左右),“轉型Ⅱ期”末期稱為高階穩定態(指數在0.9以上)。每個轉型周期都是一條獨立的“S型曲線”,增長速率呈現先增大后減小的趨勢。一個國家或區域土地利用隱性形態在轉型初期進步比較緩慢,一旦進入成長期就會呈現快速增長,隨后增速放緩走向曲線頂端,即進入增長緩慢、動力缺乏的中階穩定態。在這個時候,隨著經濟社會轉型提供新的動力,土地利用又開始新一輪轉型,通過新一輪的“S型”增長升級為高階土地利用隱性形態。每個土地利用轉型周期都是經濟社會發展轉型直接驅動的結果,經濟社會要素的變化帶來舊的土地利用隱性形態變化,新生土地利用隱性形態與原有體制系統矛盾運動,直接促使了制度政策的變革,當體制系統重新適應了新的隱性形態格局,也就達到了土地利用轉型的穩定階段。
需要明確的是,土地利用轉型模式是一種普遍意義上的概念模式,具有綜合性、宏觀性、長期性,這有別于探討某一具體地類或區域的土地利用轉型過程。土地利用轉型作為土地利用沖突調解的結果,土地利用沖突差異必然引致土地利用轉型的差異[1],況且轉型程度、速度、路徑可通過政策干預來調控[32],因此土地利用轉型模式并非一成不變。并非所有區域土地利用轉型都會按照所提的模式按部就班逐次轉型,部分區域可能在其中某一階段經歷更長的時間,有些區域可能由于資源環境承載力較差、經濟基礎薄弱或區位條件不佳而不能轉型至高級土地利用形態。
結合土地利用轉型模式和隱性形態時空格局特征,探討各地土地利用轉型的合適路徑。
北京、上海、天津三個直轄市土地利用隱性形態優勢度最高,并步入土地利用轉型的高階穩定態。三直轄市在中國經濟版圖中最為活躍,是經濟發展的前沿陣地,各種戰略性新興產業、高端服務業不斷涌現。土地利用轉型應主動適應新經濟形態的發展需要,不斷創新土地開發利用模式,進一步提高土地利用效率,注重對周邊省市的輻射作用。
廣東、浙江、江蘇、重慶組成土地利用隱性形態第二梯隊,處于土地利用轉型Ⅱ期。這些地區具備向土地利用高級形態轉化的經濟基礎與區位優勢,但省域內部經濟發展不均衡、城鄉一體化進程滯后、工業污染加重等問題又對土地利用轉型形成了制約。因此,其土地利用轉型要著眼于解決面臨的實際發展問題,尤其重視土地利用社會效益的發揮,管控土地利用產生的不良生態環境效應,提高聚集程度,推進土地制度改革,縮小城鄉差距。
華中、華南、東北處于土地利用轉型中階平衡態,作為兩個轉型周期之間的過渡期,一方面具有向土地利用轉型Ⅱ期過渡的趨勢,另一方面也受到土地利用原始格局制約,面臨轉型阻力較大的問題。其土地利用轉型應抓住承接產業轉移戰略機遇期,密切關注產業發展需要,促進產業轉型升級。糧食主產區須處理好城市發展與耕地保護的關系,著力提升土地要素組織功能與空間利用效率[33]。
西部地區均處于轉型Ⅰ期,土地利用隱性形態處于相對劣勢,與中東部差距較大,應依靠西部大開發、長江經濟帶、絲綢之路經濟帶等重大發展戰略的實施來改善西部地區區位形勢,進一步擴大對外開放格局。同時,由于西部地區生態地位的極端重要性,又需走一條有別于中東部依靠經濟驅動型的土地利用轉型之路,合理管控土地開發強度,以更加生態的土地利用方式促進生態系統功能的整體提升。
整體來看,當下中國正處于經濟發展歷程中產業結構轉型升級、城鄉轉型發展的重要節點,必將催化新一輪覆蓋廣大區域的土地利用轉型過程,轉型應抓住“穩增長,調結構”的窗口期,主動適應要素驅動向創新驅動的轉變,塑造與經濟社會發展相適應的土地利用格局。
中國土地利用隱性形態時空格局與經濟社會發展階段高度吻合:土地利用隱性形態指數在時間維度上逐漸增大;在空間維度上自東向西梯度減小形成5級層次。空間格局漸趨穩定,與主體功能區劃確定的國土開發格局相一致。相比京津高級形態區,滬浙蘇高級形態區對中部內陸輻射作用更顯著,隨著產業轉移步伐加快,高級土地利用隱性形態將進一步向內陸延伸。
基于自然本底的資源環境承載力空間格局是土地利用隱性形態空間格局形成的自然基礎,2000年來資源環境承載狀態的變化為土地利用隱性形態變化提供了基本動力;同時,快速城鎮化驅動勞動力要素、土地要素、資本要素向城市聚集,深刻影響城鄉土地利用方式,促使土地經營方式、質量、功能等多種屬性共同變化,是土地利用隱性形態變化最活躍的驅動因素;土地調控政策通過差別化土地利用目標引導地域分工形成,開發模式、程度的不同導致了土地利用隱性形態空間格局差異化。
結合土地利用隱性形態時空格局和驅動機制的研究,建立土地利用轉型模式。土地利用轉型具有周期性和階段性,每個轉型周期內都呈現“S型”增長,轉型速度呈現由慢到快再到慢的變化規律,進而達到穩定狀態。具體到當下中國各省市,其所處的土地利用轉型階段地域性差異較大,但整體處于土地利用轉型的中階穩定態,亟需推進一系列土地管理制度改革,與推進中國經濟社會發展轉型形成良好互動。
(1)土地利用轉型與土地利用變化都體現為人類活動引起的土地屬性的變化,但不容忽視的是,目前對“變化”和“轉型”并沒有嚴加區分。實際上,兩者在時空尺度、驅動因素、結果等方面都存在顯著差異:土地利用轉型往往是個未完成性概念,主要體現在形態上的質變性、時間上的漫長性和空間上的區域性,是土地利用理念、方式、結構形態等方面根本性調整,各種轉型機制相互關聯,多受群體/社會因素驅動,結果一般可預測;土地利用變化包括土地用途轉換和集約度變化,可發生于任何時空尺度上,關注已發生的地表過程,受個體因素驅動明顯,結果存在較大的不確定性。進一步明確“變化”和“轉型”的差異性,將有利于土地利用轉型研究領域的開辟。
(2)龍花樓從土地利用形態格局沖突視角提出區域土地利用轉型理論模式[1],點明了土地利用轉型的直接動因,將其與本文結論綜合起來理解,可適當拓展土地利用轉型理論模式:土地利用轉型作為區域土地利用格局沖突的一種結果,隨著區域土地形態格局沖突萌發,土地利用轉型速度逐漸加快,隨后這種沖突的加劇進一步催化土地利用轉型過程,當沖突逐步變弱,新的土地利用平衡狀態形成,完成一輪土地利用轉型過程。當社會經濟轉型帶來新的土地利用形態格局沖突,新一輪區域土地利用轉型過程便又開始。
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