区域土地利用系统演化分析与状态评价研究

区域土地利用系统演化分析与状态评价研究

论文摘要

土地作为一种自然资源在46亿年前地球的形成过程中就已经存在了,后来随着生命的产生土地利用的行为就逐渐出现,但是真正意义上的土地利用应该从人类出现以后说起.在距今约650万年前人类由猿进化而来之后,土地利用作为人类有目的、有意识的社会经济活动,一直贯穿在人类发展的整个历史过程中,土地利用与人类活动相互影响、相互制约,构成了复杂的土地利用系统.迄今为止,土地利用系统经历了漫长而复杂的发展过程,在生产力水平极其低下的原始社会时期,土地利用系统处于原始协调(共生)的状态;进入文明时代之后,土地利用系统发生了变化,人类由环境的消费者转变为环境的改造索取者,这一时期土地利用系统进入改造索取阶段的协调状态;进入工业文明时期之后,在工业化初期,人们对土地的利用由改造索取变为征服破坏,表现出对资源的掠夺式开发,此时土地利用系统处于资源环境子系统与社会经济子系统对立冲突的初始状态;到了工业化中期,随着科学技术的进一步发展,人们在土地利用的过程中开始有意识的去控制、调节、延缓正在蔓延的资源和环境问题,土地利用系统又转向了新的协调共生状态.到上世纪中叶,人类进入工业化后期阶段,随着工业化和城市化的迅速发展,土地非农化利用的趋势日益加剧,土地生态环境遭到严重破坏,土地利用系统处于过渡性的不协调状态;以信息革命为标志的后工业文明时代到来之后,土地持续利用逐渐成为土地科学研究的焦点同时也是土地利用的理想目标,此时的土地利用系统又在逐渐转向可持续的协调发展状态。土地利用系统的发展演化状况关乎人类的生存与发展问题,如果土地利用系统能够朝着良性、有序的方向发展,那么人类的生产、生活都将会处在一个稳步前进的积极状态之中,同时人类社会的前进又必然会推动土地利用系统的可持续发展;反之,如果土地利用系统的演化趋于恶化,那必然会导致人类生存环境和生活质量的恶化,人类社会的混乱反过来又会进一步加剧土地利用系统的恶性循环乃至灭亡。因此,有必要对土地利用系统的演化发展进行研究,通过这方面的研究,可以了解土地利用系统运行的规律,并以此来调控土地利用系统今后的发展态势,实现土地利用系统的良性运行,以期为人类社会的协调发展做出贡献.基于以上考虑,论文在系统科学理论、可持续发展理论、人-地关系理论以及土地生态经济理论的支撑下,采用规范研究与实证研究、定性分析与定量分析、静态分析与动态分析相结合的方法,对土地利用系统的演化情况及状态评价展开了研究,论文的研究内容主要包括以下几个方面:(1)土地利用系统的特性及运行原理.通过与一般系统的特性、结构和功能的对照比较,具体分析了土地利用系统的结构功能特性;以此为基础确定土地利用系统运行的主要目标,即土地利用系统的运行是为了实现土地资源的合理配置与增值、保持土地利用系统的良性运行并创建有序的人地关系格局。在运行目标的驱动下,从土地利用系统特性的角度分析土地利用系统的运行原理.(2)土地利用系统演化历史的回顾。首先,对不同历史阶段土地利用系统的发展演化情况作了大概的回顾;接下来,分别对土地利用自然子系统、土地利用社会子系统和土地利用经济子系统的发展过程进行具体的分析;(3)土地利用系统的演化分析。在对土地利用系统演化过程进行定性分析的基础上,借鉴熵理论、自组织和他组织理论的原理,采用定量分析的方法,构建土地利用系统无序度评价指标模型,首先对土地利用系统的演化方向进行研究;接下来,借鉴系统理论的分类方法,对土地利用系统演化的驱动因素作了新的分类,并运用主成分分析和灰色关联分析的数理统计方法,具体分析了土地利用系统演化的驱动力机制;(4)土地利用系统的状态评价.土地利用系统演化的不同阶段伴随着土地利用系统状态的交替,通过构建指标体系,首先对土地利用系统的承载力水平进行评估,在此基础上对土地利用系统的无序活动和承载力状况进行比较分析,由此评价土地利用系统的稳定性状态;(5)土地利用系统的调控管理.依据系统调控的原理,对土地利用系统的调控内涵、目标、机制和主要手段进行分析,重点阐述了土地利用规划对土地利用系统的调控管理作用;(6)最后,根据以上的理论研究框架,以扬州市为例,对扬州市土地利用系统的演化过程、状态评价以及调控管理进行了实证分析.通过论文的理论与实证研究,主要得出以下结论:(1)土地利用系统是一个复杂的耦合系统,实现系统的良性运行是土地利用系统运行的根本目标,在此目标的驱动下,系统的运行遵循整体涌现性、协同作用性以及耗散结构性的作用原理.(2)土地利用系统经过长期的发展演化,呈现出无序-有序或低级有序-高级有序发展的态势;而在土地利用系统演化的动因分析中,他组织驱动因素的影响作用处于主导地位。对扬州市土地利用系统演化的方向进行评价研究,结果表明:扬州市土地利用系统的熵值由1996年的1.306减少到2004年的0.899,这期间减少了0.407,表明扬州市在这期间土地利用系统总体上朝着可持续的方向发展,系统无序度指数下降了0.407.对扬州市土地利用系统演变起主要驱动作用的是他组织驱动因素,人口增长、经济增长、城市化进程的加快以及政策制度等因素都在很大程度上影响并推动了扬州市土地利用系统的演进.(3)土地利用系统演化的不同阶段,系统的稳定性状态存在差异,总体来说系统的状态是不断趋于稳定的。对扬州市土地利用系统的承载度进行评价,结果表明:1996-2004年间扬州市土地利用系统的承载能力在总体上表现出一种平稳逐渐上升的趋势,从1996年的0.7869增加到2004年的1.4057,年均增加了0.069个单位的承载能力,比1996年增长了78.65%,呈现出了一个良好的态势.在此基础上评价土地利用系统的稳定性状态,虽然这期间土地利用系统出现过不稳定的状态,但是总体上来看,土地利用系统的状态是不断趋于稳定的。(4)对土地利用系统进行规划调控管理,土地利用结构是调控的关键,耕地和建设用地是调控的主要对象。通过对扬州市土地利用现状结构、预测结构和规划结构的对比分析,可以明显看出扬州市在规划调控期间预测结构与规划结构矛盾最为突出的地类主要集中在农用地中的耕地、园地和建设用地中的居民点及工矿用地,根据扬州市社会经济发展的需要和土地利用规划编制的要求,确定规划期内扬州市土地利用系统调控的目标主要有两点:一是加强保护耕地,确保合理的耕地保有量水平,在保证100%粮食自给率的条件下,到2010年扬州市的耕地保有量应该保持在31.11万hm2左右,这样才能总体上满足农业生产和生活的需求;二是严格控制建设用地扩展,提高建设用地集约利用程度。论文最后针对研究的结论提出具体的政策建议:(1)重视生态用地保护,增强土地利用系统的自组织能力;(2)协调好人-地关系,发挥土地利用系统他组织驱动因素的积极作用;(3)以土地可持续利用为准则,促进土地利用系统自组织和他组织作用的协同一致;(4)编制刚性和弹性相结合的土地利用规划,增强土地利用系统的规划调控能力。

论文目录

  • 目录
  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 绪论
  • 1.1 问题的提出
  • 1.1.1 研究背景
  • 1.1.2 研究目的、意义
  • 1.2 研究方案设计
  • 1.2.1 概念界定
  • 1.2.2 研究内容
  • 1.2.3 研究方法与技术路线
  • 1.2.4 拟解决的关键问题
  • 1.3 可能的创新与不足
  • 第2章 文献综述
  • 2.1 国内外土地利用研究概况
  • 2.2 国内外土地利用系统研究
  • 2.2.1 土地利用系统特性
  • 2.2.2 土地利用系统可持续评价
  • 2.2.3 土地利用系统研究方法
  • 2.3 研究述评
  • 第3章 理论基础
  • 3.1 系统科学理论
  • 3.1.1 系统思想的历史发展
  • 3.1.2 主要系统科学理论
  • 3.1.3 该理论对土地利用系统演化分析与状态评价的指导意义
  • 3.2 可持续发展理论
  • 3.2.1 可持续发展理论的形成与发展
  • 3.2.2 可持续发展的内涵
  • 3.2.3 土地资源可持续利用的基本法则
  • 3.2.4 该理论对土地利用系统演化分析与状态评价的指导意义
  • 3.3 人-地关系理论
  • 3.3.1 我国人-地关系思想的形成与发展
  • 3.3.2 人-地关系的系统认识
  • 3.3.3 该理论对土地利用系统演化分析与状态评价的指导意义
  • 3.4 土地生态经济理论
  • 3.4.1 土地生态经济理论的研究对象
  • 3.4.2 土地生态经济理论的研究内容
  • 3.4.3 土地生态经济理论的研究方法
  • 3.4.4 该理论对土地利用系统演化分析与状态评价的指导意义
  • 第4章 土地利用系统的特性及运行原理
  • 4.1 土地利用系统的特性描述
  • 4.1.1 一般系统的基本特性
  • 4.1.2 土地利用系统的主要特性
  • 4.2 土地利用系统的结构功能
  • 4.2.1 一般系统的结构与功能
  • 4.2.2 土地利用系统的结构及其优化
  • 4.2.3 土地利用系统的功能及其分类
  • 4.3 土地利用系统的运行目标
  • 4.4 土地利用系统的运行原理
  • 4.4.1 整体涌现性原理
  • 4.4.2 协同作用性原理
  • 4.4.3 耗散结构性原理
  • 第5章 土地利用系统演化的历史回顾
  • 5.1 土地利用自然子系统的发展演化
  • 5.1.1 土地自然生态子系统的演化
  • 5.1.2 土地人工生态子系统的演化
  • 5.2 土地利用社会子系统的发展演化
  • 5.2.1 人-地关系的发展演化
  • 5.2.2 土地制度的发展演化
  • 5.2.3 土地政策的发展演化
  • 5.3 土地利用经济子系统的发展演化
  • 5.3.1 经济子系统发展阶段的确定
  • 5.3.2 经济发展中的土地利用系统演化
  • 第6章 土地利用系统的演化分析
  • 6.1 土地利用系统演化的动向
  • 6.1.1 土地利用系统演化方向的嫡理分析
  • 6.1.2 土地利用系统演化方向的评判
  • 6.2 土地利用系统演化的动因
  • 6.2.1 土地利用系统演化的驱动因素
  • 6.2.2 土地利用系统演化的驱动机理
  • 6.2.3 土地利用系统演化的驱动力分析
  • 第7章 土地利用系统的状态评价
  • 7.1 土地利用系统无序度评价
  • 7.1.1 无序度评价指标体系构建
  • 7.1.2 无序度评价指标嫡值法赋权
  • 7.1.3 无序度评价模型构建
  • 7.2 土地利用系统承载度评价
  • 7.2.1 承载度评价指标体系构建
  • 7.2.2 承载度评价模型构建
  • 7.3 土地利用系统状态评价函数
  • 7.3.1 状态评价函数构建
  • 7.3.2 状态评价结果分类
  • 第8章 土地利用系统的调控管理
  • 8.1 系统调控的原理
  • 8.2 土地利用系统调控的内涵
  • 8.3 土地利用系统调控的目标
  • 8.4 土地利用系统调控的机制
  • 8.4.1 自我反馈调控机制
  • 8.4.2 市场调控机制
  • 8.4.3 政府调控机制
  • 8.5 土地利用系统调控的手段
  • 8.6 土地利用系统的规划调控
  • 8.6.1 土地利用规划的内涵
  • 8.6.2 规划调控的必要性
  • 8.6.3 规划调控的核心—土地利用结构
  • 第9章 实证研究—以扬州市为例
  • 9.1 研究区域概况
  • 9.2 扬州市土地利用现状分析
  • 9.2.1 数量结构
  • 9.2.2 空间布局
  • 9.2.3 用地效益
  • 9.3 扬州市土地利用系统演化分析
  • 9.3.1 演化的动向
  • 9.3.2 演化的动因
  • 9.4 扬州市土地利用系统状态评价
  • 9.4.1 承载度测算
  • 9.4.2 评价结果分析
  • 9.5 扬州市土地利用系统规划调控
  • 9.5.1 土地利用结构分析
  • 9.5.2 调控目标的确定
  • 第10章 结论与政策建议
  • 10.1 研究结论
  • 10.2 政策建议
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读学位论文期间发表的学术论文与参加的科研项目
  • 相关论文文献

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