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摘要：为解决贵州省土地资源稀缺与社会经济发展对土地的大量需求之间的矛盾，将信息熵理论与洛伦兹曲线-基尼系数相结合并引入到土地利用结构分析中，对贵州省1996—2014年的土地利用结构演变特征及空间差异进行分析。分析结果如下：土地利用动态变化主要表现为建设用地（城镇村及工矿用地、交通运输用地、水域及水利设施用地）、林地、园地面积总体增加，耕地、草地和其他土地面积总体减少；土地利用结构信息熵和均衡度总体呈上升趋势，优势度不断下降，土地利用结构朝着均衡状态发展；全省土地利用结构信息熵在空间上呈现由西向东降低的态势；全省土地利用类型总体上分布比较合理。交通运输用地、水域及水利设施用地、林地、其他土地、耕地、城镇村及工矿用地在各州市分布绝对均匀，草地和园地2种土地类型分布在各地区的面积比例相差较大。
关键词：土地利用结构；时序变化；空间差异；信息熵；洛伦兹曲线；基尼系数；贵州省
中图分类号： F301.2文献标志码： A文章编号：1002-1302（2017）08-0228-07
土地利用结构指一定区域内各类用地的数量结构和空间格局，其变化受自然环境、社会经济水平和政策等因素影响，反映了一定区域上土地利用类型的生产结构特点及配置情况[1-4]。从时空角度揭示土地利用结构动态变化过程，对保持土地利用系统良性循环，合理配置区域土地利用和优化产业布局具有重要指导作用[5]。土地利用结构研究一直是学术界的研究热点，近年来对土地利用结构研究主要集中在动态时序分析、优化、预测、评价、区域差异、土地利用变化影响因素和驱动力分析以及土地利用结构与产业结构、生态服务价值、社会经济等相关分析等方面[6-15]。从研究内容来看，土地利用结构经历了从宏观定性研究到微观定量研究的转变。从研究地区来看，多集中在经济发达地区、国家热点地区和生态较脆弱的黄土高原区[16-17]。从研究方法来看，涉及了计量地理模型、物理模型、“3S”技术以及经济学、环境科学等交叉学科的理论和方法。其中，边静等引用信息熵、空间洛伦兹曲线-基尼系数等方法对重庆、新疆和四川地区的土地利用空间结构进行了分析[18-20]，较好地揭示了各土地利用类型的演变规律和空间分布差异。信息熵理论、洛伦兹曲线-基尼系数等方法在土地利用结构分析中应用较为广泛和成熟，但是信息熵只能对土地利用结构的有序程度进行定性描述，而洛伦兹曲线-基尼系数能反映某一土地利用类型的分布差异并定量描述，因此，将信息熵与洛伦兹曲线-基尼系数结合，能更科学高效地对土地利用结构演变进行定量分析。
西部强，则祖国强。贵州省是全国重要的能源基地和西部陆路交通枢纽，是典型的西部经济欠发达喀斯特地区，随着西部大开发战略的深入推进，贵州省在全国社会经济发展大格局中的地位日益突出。在已有的研究中，对贵州省土地利用结构定量研究并不多，因此，将信息熵理论和洛伦兹曲线-基尼系数相结合引入到土地利用结构分析中，定量分析贵州省土地利用结构演变特征和空间差异，对贵州省土地资源的合理配置、产业布局优化、石漠化综合治理以及实现土地资源可持续利用是十分必要的。
1研究区概况
贵州省位于我国西南部云贵高原的东斜坡上，全省境内地势西高東低，根据贵州省2014年土地利用现状变更调查，全省土地总面积1 760.99万hm2，农用地、建设用地、未利用地总面积依次为1 477.38万、65.71万、217.90万hm2，分别占土地总面积的83.89%、3.73%、12.37%。全省自然资源丰富，岩溶地貌发育典型，喀斯特面积占全省土地总面积比例高达61.90%，全省有80.23%的县市属于喀斯特石山县[21]，可耕作的土地资源稀缺，土壤贫瘠，土地承载力低，农业投入产出低。2014年年底，全省总人口4 325.49万，农业人口比重为83.61%；全省生产总值9 366.39亿元，占全国生产总值138%；其中，一、二、三产业比重分别为13.82%、41.63%、44.55%；全省经济发展水平空间分布呈现“中间高、两边低”的规律，经济发展水平由高到低大致可分为3个等级，第一级为贵阳市、遵义市和六盘水市，第二级为黔南州、黔西南州和安顺市，第三级为铜仁市、黔东南州和毕节市[21]。
2数据来源
基础数据来源于贵州省1996—2014年土地利用变更调查资料、《贵州省国土资源公报》《贵州省统计年鉴》等，土地分类标准采用1984年颁布的《土地利用现状调查技术规程》中规定的土地利用分类系统，根据利用方式将土地分为耕地、园地、林地、草地、城镇村及工矿用地、交通运输用地、水域及水利设施用地、其他土地（包括设施农用地和未利用地）8种一级地类进行分类。
3研究方法
3.1土地类型变化幅度（R）
土地类型变化幅度指某一研究时段内不同土地类型在数量上的变化幅度[22]。计算公式为：
式中：R为贵州省某一段时间内某一土地类型的变化幅度，Sa是该地类研究期初的面积，Sb是该地类研究期末的土地面积。
3.2土地利用结构信息熵、均衡度和优势度
土地利用系统涵盖了自然、人类、社会、经济和技术5个子系统，是一个具有耗散结构的复杂巨系统[19，23]。1948年Shannon借鉴热力学中的热熵概念，提出了信息熵用以描述信源的不确定度。同信息源的特征一样，土地利用系统也是一个复杂又不可精确定义的系统，因此，信息熵理论被多数学者引入土地利用结构变化分析中，从整体上研究区域土地利用系统的均衡程度[24]。
3.2.1信息熵（H）土地利用结构信息熵值大小反映土地利用系统的均衡程度，当区域内土地类型越多，各地类面积相差越小时，土地利用结构信息熵值越大[25-26]。设贵州省土地总面积为S，土地利用类型有n种，每种类型的面积为Si（i=1，2，…，n），则某一地类出现的概率Pi=Si1S （0﹤Pi﹤1），根据Shannon熵定义构建土地利用信息熵H（H﹥1）的计算如公式（2）。