国内外土地利用研究现状

一、早期的土地利用研究国外土地利用研究可追踪到杜能。19世纪前期对德国南部地区的研究，他提出了土地利用的模式。从早期的强调功能、追求理想城市形态的城市规划理念，到近代在欧美城市中出现的新古典主义式的城市改建计划，虽已经具有可持续发展的雏形，但是为了解决城市问题和满足城市功能的城市规划，出现新的具有代表性的霍华德的“田园城市”理论、勒·柯布西埃的“集中城市”理论、伊利尔·沙里宁的“有机疏散思想”等理论。国外早期土地利用研究主要针对土地利用调查而展开。索尔等1922年在美国密执安州较早地开展了土地利用综合调查，同期，英国众多学者也开展了土地利用区域调查，波纳开展了英国农业资源的估算，英国于1930年成立了土地利用调查所，在斯坦普主持下，带领众多学生从1931年～1935年间开展了全国土地利用调查，完成了全国范围的调查总报告、各郡分报告及土地利用专题图等一系列成果。为进一步推广美、英两国的研究成果，1934年8月在波兰华沙举行的第14届国际地理大会上，鲍曼报告了美国土地利用研究工作，卫那特介绍了大不列颠的土地利用调查工作。随后，1938年7月在阿姆斯特丹召开的第15届国际地理大会对人口密度和土地利用的关系、农业生产力等进行了专门的讨论，强调土地利用及土地利用图的重要性，同时也指出了若干国家的土地没有很好地加以利用。随后，亨丁顿、堪达尔等学者对农业生产力进行了详细的研究，标志着人们已开始考虑土地综合利用效益的问题。从20世纪40年代起，土地利用研究进入了一个新阶段，土地利用调查与研究在全球广泛开展。我国学者李春芬在加拿大留学时的博士论文以“西安大略格兰德河中游谷地的土地利用”为题进行土地利用研究。1946年澳大利亚在全国领土的1／3以上地区完成了大、中比例尺的土地调查。随后，英国、加拿大、荷兰和一些东欧国家，亚洲的日本、印度，拉丁美洲的墨西哥、巴西等国，先后开展了土地资源调查等研究。在这些土地资源调查中，土地利用调查和研究是其基础工作。第二次世界大战后，由于土地资源问题的日益突出，国际上逐步开展了土地利用规划工作，为政府规划决策提供基础资料。从20世纪70年代起，随着更广泛的资源调查和遥感等技术手段在资源调查中的应用，以及土地利用规划需求的发展，从土地清查到土地评价的研究逐渐开展起来。1976年FAO正式公布了《土地评价纲要》，这是世界上土地评价研究广泛开展并趋向成熟的重要标志，但此土地评价的对象还是农业用地，近几年来，土地评价研究有了更广泛深入的发展，不在限于农业用地，在城镇、工业区、旅游区、开发区等均已涉及。随着可持续发展研究的深入，国际上有关土地利用方面的研究也都与可持续发展联系起来，众多可持续发展评价的方法也逐渐应用于土地持续利用评价，在这些研究中，土地利用研究同样发挥了重要的作用。二、近期土地利用变化的研究20世纪90年代以来，土地利用研究具有了新含义，不仅研究土地利用的数量、状态与利用方式，而且将其作为全球变化研究领域的一个重要组成部分。归纳起来，这时期研究工作的一个重要特点是重视土地利用变化对生态环境状况及全球变化的影响。研究区域主要集中于美洲热带雨林、非洲生态脆弱区、东南亚农业扩展与城市化快速发展区等人地关系矛盾尖锐、生态环境脆弱或经济与人口快速发展地区。研究内容以揭示土地利用变化对全球气候变化、生物多样性、水土流失等影响为重点。这一阶段土地利用研究的重要特点是受到全球变化研究的驱动，而且土地利用研究逐渐融入全球变化研究之中，土地利用变化对生物多样性也产生重大影响，主要表现在栖息地的破坏、栖息地的破碎化以及森林和森林砍伐区联接带的边缘效应等三个方面，土地利用与全球环境变化关系密切。在1992年联合国环境与发展大会上，可持续发展要领得到与会者的共识，从此可持续发展迅速成为地理、环境、经济、规划等学科研究的焦点和前沿课题。伴随着可持续发展理念越来越广泛地为人们所接受，城市规划的思想理念也产生了极大的变化，可持续的土地资源管理也被世界各国日益提升到国家的战略高度。尤其是20世纪90年代以来，这种变化明显地体现出来，出现了一些新的城市规划理念和城市土地利用思想。如美国面对土地给社会、经济、政治带来的问题，改进土地管理，尤其是改革规划法规，希望以规划的法律能应对土地开发问题，成为学术界和政府都关心的问题。三、土地利用国内研究进展一、20世纪9O年代以前的土地利用研究新中国成立以前，国内最早开展土地利用研究的专家以地理学家胡焕庸、任美锷和农学家张心一为代表。胡焕庸在土地利用调查研究的基础上发表了“中国之农业区域”的研究成果：张心一在土地利用调查工作的基础上发表了《中国农业统计地图》研究成果；任美锷对四川的农业生产力水平进行了系统研究，并于1948年将“中国西南部土地利用研究”成果以首篇的形式发表在美国的《经济地理杂志》上，这些研究成果奠定了中国土地利用研究在国际上的地位。在20世纪50年代后期和60年代初期，广泛开展了土地建设规划研究，20世纪80年代以后，土地利用研究又与广泛开展的国土整治工作结合起来，在土地开发利用的基础上进一步提出了治理与保护的理念，并提出以协调好人地关系矛盾为基本思想的土地利用研究理念。特别是由吴传钧领衔的全国土地利用现状调查和1：100万全国土地利用图的编制工作和农业部组织开展的土地利用调查，提出了影响很大的土地利用分类体系，全面掌握了我国土地资源的现状特征，推动了我国土地利用研究理论和方法的发展。二、20世纪90年代以来的土地利用变化研究在土地利用变化模型构建方面，我国一项开拓性的工作是建立土地利用度、土地利用动态度指数的定量化模型及区域土地利用程度变化模型，这些模型为土地利用变化的定量研究奠定了基础。在区域土地利用系统模型方面，中国农业科学院资源区划所与荷兰瓦赫宁根农业大学合作，在深入探讨土地利用变化驱动因子的综合性、土地利用变化的规模相关性的基础上，建立了中国土地利用变化及其影响模型，并对中国土地利用时空动态变化与粮食生产的差异进行了有益的探索。在土地可持续利用研究方面，通过建立衡量土地质量变化的指标体系，及时发现土地质量出现问题的地区，并提出土地利用优化调控的研究方法及不同空间尺度下山地土地利用优化配置的模式及优化利用方案。除以上所提到的几个方面，近年来我国土地利用研究的另一重要成就是开展了土地利用变化实证研究。由于中国所处的特殊自然、社会、经济、环境条件，中国的土地利用变化的实证研究将是国际上该领域的重要组成部分。在大尺度的样带研究方面，中国是国际样带研究的主要发起与组织国之一。中国东北温带森林草原陆地样带1993年被列为IGBP陆地样带之一。同时还开展了社会经济快速发展的热点地区及生态环境脆弱区的土地利用变化研究，如长江三角洲地区、环渤海地区、珠江三角洲地区、黄土高原区及西南喀斯特岩溶区等地区的案例研究，以及对城市化最敏感、变化最大和最迅速的城市边缘区的土地利用为研究对象，探讨城市边缘区土地利用的空间扩展规律及其诱因。就土地资源优化配置和土地资源持续利用研究而言，国内众多学者在探讨其基础理论、评价方法和指标构建、利用模式及区域实践研究方面作出了重要贡献。与其相比，我国土地集约利用研究则起步较晚，主要是从20世纪90年代开始，随着工业化、城市化的快速发展，耕地资源短缺和土地粗放低效利用并存现象十分突出。因此，提高土地使用效率、集约利用城市土地引起学术界和政府的广泛关注。20世纪90年代以来，随着土地持续利用概念的出现和国际上研究的蓬勃展开，我国学者对土地持续利用也开展了大量研究。土地持续利用研究论文也大量出现，尤其是中国土地学会1997年年会上，许多学者以耕地保护与可持续发展为主题，发表了一系列土地持续利用研究的最新成果。综观我国土地持续利用研究的专著和论文，主要研究内容集中在以下几个方面：土地持续利用的理论研究；土地持续利用评价的指标体系与方法；农业土地持续利用；城市及其边缘区土地持续利用；土地持续利用驱动力；基于景观生态学的土地持续利用研究；持续土地利用规划：遥感和地理信息系统等在土地持续利用研究中的应用；土地持续利用综合研究模型。四、土地利用研究晨望综观国内外土地利用各方面的研究进展，为加强土地利用科学的研究，笔者认为大体可从以下研究视角、研究内容、研究尺度和研究方法等四个方面入手。一、研究视角未来的土地变化研究要加强精度的要求，促进土地变化科学的发展，同时其研究成果能真正引导土地利用规划。另外，区域产业结构与区域土地利用结构的耦合关系有待于深入探索。产业发展离不开土地资源的支撑，产业的空间结构在一定意义上可以说就是土地利用的类型结构。反过来说，土地的利用状态实质上是各种要素集聚与配置的空间表现，反映了区域经济发展的空间结构、集聚特征和内在机理。对照经济、社会、环境资源等综合效益标准，全面分析评估现有各工业部门的土地综合利用效率以及土地集约利用的潜力，进而根据区域未来经济社会发展的趋势和目标，提出调整和优化产业结构，合理空间布局，为促进土地集约利用与可持续发展提供科学依据和技术支撑。二、研究内容综观研究的历史，大致可分为两个阶段。在20世纪90年代以前，土地利用研究主要偏重于土地生产利用与规划，满足于人类土地利用功能目的。20世纪90年代以后，土地利用变化研究在全球变化研究的热潮中呈现综合化研究的趋势，偏向于土地利用的生态环境效益的影响与评价，而且逐渐重视土地利用变化对全球变化、地区生态环境及资源安全与生态安全的影响等方面。要发展更好的土地利用变化经济模型，这需要比较成熟的空间经济理论作为支撑，这样便能更好地解释移民、雇用增长、政府行为的时空类型。另外，在跟踪国际、国内前沿的调查、评价技术和信息技术的基础上，以先进的“3S”技术应用为主，辅助常规内、外业调查手段，准确、及时地获取我国土地资源集约利用的基础数据，建立数据的动态更新机制和共享机制，并对上述调查内容的调查技术进行规范，为土地资源节约、集约利用重要标准的制订提供指南也显得十分重要。三、研究尺度鉴于我国目前土地利用研究的现状，笔者认为应加强开展多层次、分区域，包括大城市以外的中小城市、小城镇的农业土地集约利用的研究。四、研究方法利用相关模型分析土地利用的环境影响评价、政府决策和政策形成。同时，在土地利用变化研究中，应该注重多种方法的结合，选择精度最优的方法来提高研究成果的可信度与参考性，同时，构建适合我国不同地区自然、社会、经济和技术发展水平的土地集约利用潜力评价指标体系及方法，有动态的空间表达和仿真模拟，也有时间序列的预测分析，通过构建人工神经网络模型等模拟土地集约利用影响因素的关系，为土地资源集约利用潜力评价提供技术支撑，加强各种数理模型与GIS的融合。