施甸縣土地利用綜合分區研究

顏靖芳，張 翊，付保紅

(云南大學 資源環境與地球科學學院，云南 昆明 650500)

0 引言

土地是人類賴以生存和發展的物質基礎，是社會生產的勞動資料，是農業生產的基本生產資料，是不能出讓的存在條件和再生產條件。在城市化進程快速發展的今天，隨著人類對土地資源進行大量的開發利用，人地矛盾十分突出，集約節約土地困難重重。土地利用分區是在考慮土地利用現狀以及考慮土地資源的特點的基礎上，同時結合社會經濟和生態環境方面的一些指標因素，將規劃地區劃分成不同的區域[1]。在此基礎上，合理布局生產、生活、生態空間[2]，科學調整土地利用結構，充分有效的利用土地，提高土地的利用效益，促進區域經濟發展。國內多位學者對土地利用分區進行了研究，由于研究目的不同，所進行分區方式也有所差別，如土地用地分區[3-6]、土地綜合分區[7-9]、土地功能分區[10-12]等。同時選擇的研究地區不同，研究尺度上也有所差異，如張潔瑕等從省級尺度[13]對吉林省進行土地利用分區，張雅杰等從市級尺度[4]以廣東省連州市作為研究對象進行土地利用分區，而王曉妍、吳小曼等學者則從縣域尺度[15，16]進行土地利用分區。由于研究目的、研究區域、研究尺度的不同，所采取的方法也各有不同，土地利用分區的分區方法較多，包括綜合分析法(經驗法)、主成分分析法、聚類分析法、主導因素法[7]、疊置法[18]、指標法[19]等。

本文以云南省施甸縣作為研究對象，通過構建土地利用綜合分區評價指標體系，采用主成分分析法對其進行綜合評價，并運用系統聚類分析法對評價結果進行分區。根據土地利用綜合分區特點提出相應建議，旨在為施甸縣土地資源優化配置和社會經濟可持續發展等提供科學依據。

1 區域概況

施甸縣位于滇西邊陲，怒江東岸，地處東經98°54′～99°21′、北緯24°16′～25°00′ 。西以怒江為界與龍陵縣相望，東至枯柯河與昌寧縣接壤；南有勐波羅河與施甸縣為鄰；北與隆陽區毗鄰，形成三水環抱之勢。縣城所在地甸陽鎮海拔1 490 m，距保山市政府駐地隆陽區61 km，距省會昆明558 km；東西最大橫距45 km，南北最大縱長79 km，全縣土地總面積1 953.35 km2。施甸縣地處橫斷山脈帚形山系中部，中山峽谷區，屬怒江山尾之深山切割山地峽谷區，為喜馬拉雅山運動形成的褶皺帶，復式背斜結構。地形窄長，地勢大致北高南低，山脈主體為南北走向，具有典型的云南高原山間盆地地貌特征，呈現為“三河(怒江、勐波羅河、施甸河)、兩山(東西兩列大山)、一壩(施甸壩)”山地與盆地相間的特征。縣境東部的大水河山頭，海拔2 895.4 m，是全縣最高點，勐波羅河與怒江的交匯處(三江口)海拔583.8 m，是全縣最低點。縣境山地海拔一般在2 000 m左右，施甸壩子海拔在1 473.5～1 496.5 m，縣城海拔1 489.9 m，縣境內既有高山谷地，也有盆地，相對高差2 311.6 m。地貌條件較為復雜，具有山地為主，山壩相間、河谷深切的地貌特征。施甸縣處于低緯山地，主體屬中亞熱帶低緯山地季風氣候。年平均氣溫29.0 ℃。年均降雨量1 003.1 mm，雨量多集中在5～10月。每年5～10月受來自印度半島溫熱西南氣流影響，加之山地效應形成雨季。從11月至次年4月，受來自亞洲西部沙漠上空西風氣流影響，空氣干燥，降雨量很少，形成旱季。施甸縣2016年末，全縣總戶數110 128戶，總人口345 776人，其中少數民族29 675人，占總人口比重8.58%，人口密度172人·km-2。人口出生率10.99‰，死亡率6.99‰，自然增長率4‰。2016年施甸縣全年實現生產總值563 031萬元，全年城鎮常住居民人均可支配收入23 579元，農村常住居民可支配收入8 629元，農民人均純收入6 417元。

根據施甸縣全國第二次土地調查2016年標準時點統一變更數據成果，施甸縣行政轄區范圍內土地總面積為195 335.21 hm2。其中農用地157 627.35 hm2，占全縣土地總面積的80.70%；建設用地7 952.66 hm2，占全縣土地總面積的4.07%；其他土地29 755.2hm2，占施甸縣土地總面積的15.23%。

2 研究方法與數據來源

2.1 研究方法

本文首先采用主成分分析法對云南施甸縣的社會經濟、土地資源和生態環境綜合情況進行評價。該方法旨在利用降維的思想，把較多相關指標轉化為少數幾個綜合指標(即為主成分)，其中，每個主成分都能夠反映原始變量的大部分信息，并且主成分所含信息之間不重復。主成分分析的基本步驟[20]如下：

(1)建立n個區域p個指標的原始數據矩陣；

(2)計算指標標準化后的相關系數矩陣；

(3)求特征值以及特征向量；

(4)計算貢獻率以及累積貢獻率，確定主成分個數；

(5)確定主成分表達式；

(6)根據表達式對主成分進行加權求和，計算綜合得分值.

本文在采用主成分分析法對土地進行綜合評價以后，再采用系統聚類分析法對評價結果進行分區。

2.2 評價指標體系的構建

本文評價指標選取遵循綜合性、科學性、真實性、獨立性[21]、代表性[22]、系統性以及可操作性等要求[23]。土地是一個包括社會經濟屬性、自然屬性以及人類勞動成果的綜合體[24]。本文以鄉鎮作為分區單元，選取社會經濟、土地資源和生態環境3個方面的指標。社會經濟發展水平指標主要能夠綜合反映土地利用的情況以及區域社會經濟特征，具體指標包括城鎮化率、城鄉建設用地比重、農民人均純收入、人口密度4個指標。土地資源指標包括土地墾殖率、耕地單位面積產量、土地利用率、農用地利用率、交通水利設施用地比重、人均耕地面積、人均土地面積7個指標。生態環境指標包括林地覆蓋率、生態環境安全區比重2個指標。具體評價指標體系見表1。

2.3 數據來源

云南省施甸縣的農用地面積、耕地面積、林地面積、建設用地面積等各類土地利用數據來源于施甸縣全國第二次土地調查2016年標準時點統一變更數據成果。社會經濟類數據來源于《施甸縣2016年統計年鑒》。

表1 土地利用分區指標體系

3 施甸縣土地利用分區結果與分析

3.1 主成分分析結果

借助SPSS20.0軟件對13個指標數據進行標準化處理，利用標準化結果得出相關系數矩陣，并提取主成分(表2)。其中5個主成分因子的累計貢獻率93.41%，超過85%。并且特征值均大于1[25]。并根據主成分因子的載荷表(表3)得出主成分的相關信息。

表2 解釋的總方差

提取方法：主成分分析.

表3 成分矩陣

提取方法：主成分. a.已提取了 5 個成分.

可以看出，人口密度，城鄉建設用地比重，人均土地面積，人均耕地面積在主成分1有較大貢獻，這些指標反映了區域土地的利用情況和社會情況。農用地比重，土地利用率在主成分2有較大貢獻，這些指標主要反映了區域土地的土地利用結構以及土地資源利用程度。農民人均純收入，城鎮化率在主成分3有較大貢獻，這些指標主要反映了社會經濟方面的情況。土地墾殖率在主成分4中有較大貢獻，此指標反映區域土地開發利用程度和區域土地種植業發達程度。城鎮化率，生態環境安全區比重在主成分5有較大貢獻，這些指標反映區域土地的社會經濟情況以及區域生態環境的基礎信息。

根據標準化結果及主成分因子載荷計算得出各分區單元的土地利用綜合得分(表4)。

由此可知，甸陽鎮、仁和鎮、老麥鄉、姚關鎮、水長鄉、由旺鎮、太平鎮7個地區的綜合得分均為正值。這幾個地區的人口密度都比較大，社會經濟發展較好。尤其是甸陽鎮土地利用水平較高，土地利用效益較好，農民人均收入高，所以綜合得分居第一。擺榔鄉人均耕地面積較大，僅次于舊城鄉。土地墾殖率居于幾個地區的中間位置，但與前幾個地區還是有一定差距。另外加上擺榔鄉人口少、區域總面積也少，所以得分為負。酒房鄉、萬興鄉、舊城鄉這3個鄉的綜合得分比較接近。萬興鄉的人口密度較酒房鄉和舊城鄉而言，人口密度較大，但人均耕地面積和人均土地面積少。酒房鄉的人均耕地面積、人均土地面積與萬興鄉相比，皆高于它，因此酒房鄉的得分要高于萬興鄉。舊城鄉的人口密度小、人均耕地面積也較少、城鄉建設用地比重低于其他鄉鎮。木老元鄉人口密度小，低于何元鄉，但土地利用程度高于何元鄉。舊城鄉、木老元鄉與其他鄉鎮相比，其土地利用程度都比較低。

表4 施甸縣土地利用分區綜合得分

3.2 聚類分析結果

根據主成分分析得出最終得分結果，利用SPSS軟件對其進行系統聚類分析，采用歐式距離法得出的樹狀圖(圖1)。

圖1 聚類分析樹狀圖

由圖1可知，依據聚類結果，結合施甸縣的地理綜合狀況，將縣域13個鄉鎮土地分為5個土地利用綜合區；第一類包括甸陽鎮；第二類包括老麥鄉、仁和鎮、水長鄉、由旺鎮、太平鎮；第三類包括萬興鄉、舊城鄉、酒房鄉、何元鄉；姚關鎮單獨歸為第四類。擺榔鄉、木老元鄉歸為第五類(圖2)。

圖2 施甸縣土地利用綜合分區

3.3 各類型土地利用綜合分區的土地利用特點

(1)中部山區半山區土地利用綜合區。此區域包括甸陽鎮，該鎮位于施甸縣中部，施甸壩南端，是施甸縣政治、經濟、文化和商業貿易中心，是一個集城區、近城區、半山區、山區為一體的農業鎮。全鎮經濟以個體經濟、種植業、養殖業為主。本區域總面積132 km2，2016年，人口密度達到344人/km2，農民人均收入達到8 415元，居于全縣最高水平。甸陽鎮耕地面積為35.40 km2，人均耕地面積為0.000 78 km2/人。2016年，糧食總產量達到16 030 t，占全縣糧食總產量的10.09%，耕地面積單位產量為452.88 t/km2。該區域土地利用率達到82.91%，農用地比重為75.52%，土地墾殖率為26.81%，處于全縣較高水平；林地比重為37.19%，區域內有一定面積的經濟果林，為區域內農民帶來了不錯的經濟收入。城鄉建設用地比重7.39%，居于全縣水平之首。城鎮化率為57.96%，遠高于其他區域。總體來說，該區域經濟水平較高，區位條件好，交通便利。土地利用程度高，但土地利用結構有待調整，土地利用效益有待提升。

(2)西北部山壩結合土地利用綜合區。該區域包括老麥鄉、水長鄉兩個鄉和仁和鎮、由旺鎮、太平鎮3個鎮。2016年該區域的人口密度為236.47人/km2，僅次于中部山區半山區土地利用綜合區，人口密度較大。該區域的土地利用率和農用地比重在幾個區域中處于中等水平，但是土地墾殖率則是最大的，很大一部分原因很可能是施甸縣面積最大的施甸壩子分布范圍最廣的3個鄉鎮中的由旺鎮和仁和鎮都位于此區域，施甸縣壩區的總面積中75.48%都為農用地，而農用地中的63.07%則為耕地。因此，該區域的糧食產量為5個區中最大的，糧食產量較為豐富。該區域的建設用地以及城鎮化率都處于一般水平，都不高。另外此區域很大部分地區的主要經濟作物有烤煙、甘蔗等，以種殖業為主。部分地區有工業園區以及一些特色產業(如旅游業等)。該區域經濟水平一般，擁有大面積的壩區，交通便利，發展潛力較大。

(3)西南部山壩結合土地利用綜合區。該區域包括萬興鄉、舊城鄉、酒房鄉、何元鄉4個鄉。該區域有舊城壩子，面積較大，次于施甸縣最大的壩子(施甸壩子)。該區域的人口密度低，僅大于東南部高寒山區。它的人均土地面積較大，但土地利用開發程度不高。在該區域中，個別鄉鎮的城鎮化率較高，如舊城鄉(舊城壩子所在地)，舊城鄉自然資源豐富，水利資源充足，境內特產優質白糖，農產品種類繁多。同時，舊城鄉因為舊城壩子的緣故，土地利用率、農用地比重及土地墾殖率略高于其他鄉鎮。西南部山壩結合土地利用綜合區整體上，土地利用率較低，農用地比重較大及土地墾殖率較高。該區域城鎮化率僅高于東南部高寒山區，城鄉建設用地比重小。該區域的農民經濟收入水平有待提高。

(4)南部山壩結合土地利用綜合區。該區域僅包括姚關鎮。該區域平均海拔1 780 m，地處東經99°14′，北緯24°36′，為北亞熱帶山地季風氣候。屬于卡斯特地貌區，有高原水鄉之美譽。姚關鎮的經濟果林產業為姚關鎮人民帶來了很不錯的經濟收入，僅在2006年，光是核桃收入就達到了350萬元。姚關鎮的土地利用率為89.79%，而農用地比重為86.71%，姚關鎮的農業化水平處于在幾個區域中處于較高的位置，但是它的土地墾殖率與其他幾個區域相比，并不算高。該區域的林地比重為49.94%，僅次于東南部高寒山區，而林地中有一部分是經濟果林，所以該區域人民的經濟收入主要來源之一為種植業。該區域的城鎮化水平為13.17%，與中部山區半山區土地利用綜合區相比，該區域的城鎮化率低，有待提高。該區域有著獨特的地理條件，自然風光優美，有著“生態鄉鎮”之稱。因此，該區域主要承擔生態任務，保持水土，保護森林，利用資源發展生態旅游，在滿足生態環境需求的同時帶動地區經濟發展。該區域應適當調整產業結構，著重打造生態旅游之鄉。同時，多引進一些經濟價值較高的種植物，合理進行產業布局，規模化發展。

(5)東南部高寒山區。此區域包括擺榔彝族布朗族鄉和木老元布朗族彝族鄉2個鄉鎮，世居布朗族、彝族和漢族，是全縣僅有的兩個少數民族鄉，也是施甸縣攻堅扶貧鄉。擺榔彝族布朗族鄉位于施甸縣東南角，而木老元布朗族彝族鄉位于施甸縣東部。區域內最低海拔350 m，最高海拔2 895.5 m，海拔懸殊較大，形成明顯的立體型氣候。同時，受到地形的影響，氣候復雜多樣，地域性和局限性小氣候突出。此區域由于自然條件惡劣，盡管多年的扶貧攻堅取得了顯著成效，但至今仍然是一個貧困、落后、封閉的區域。該區域由于受到自然條件的限制，能利用的土地有限，經濟基礎差，結構較為單一。為了從根本上改善該區域人們的貧困現狀以及生產生活條件，首先應該摸清該區域人民的家底，政府給予一定的補貼發展地區農業、種植業，做到措施到戶，地盡其利，人盡其用。同時，對于喪失勞動能力的扶貧對象，其土地采用租賃的方式，流轉給他人使用，提高土地利用效益；最后對于生存條件已受到威脅的地區，可采用易地搬遷。

4 結論與討論

本研究運用主成分分析法、系統聚類法，結合施甸縣土地資源、社會經濟、生態環境等基礎數據，以及施甸縣的地理特征，將該縣域劃分為5個土地利用綜合區，得到了區域性差異規律并進行分析。土地資源綜合分區是土地利用研究的重要方法。不僅可以揭示和分析區域土地利用中存在的問題，還是區域經濟發展規劃和土地管理的重要基礎和依據。針對施甸縣土地利用綜合分區特點，應在不同區域內統籌安排生產、生活、生態空間。并根據區域實際，融合“多規合一”理念，調整土地利用結構，優化其空間布局，完善基礎配套設施。由于施甸縣涉及的區域較多，差異較大，具體發展戰略還是需要根據區域特色進行制定[26]。充分利用好區域資源優勢和資源稟賦，以空間規劃為指導，高效利用土地，打造休閑農業、現代特色農業產業，有序合理推進鄉村旅游發展，實現區域產業融合[27]。在土地利用管理中，應充分征求村民意愿，提高公眾參與度，發揮村民積極性，嚴格按照相關政策和規章制度實施用地，合理布局各類用地空間。本文提出的統籌區域研究分析方法對施甸縣以后的土地利用管理指出了方向，對引導今后該地區土地利用管理方面的工作具有積極意義。