地球表层系统的一个子系统。是以土地利用为核心,即人类为满足自身的需求,按照一定的目的,在一定区域范围内的土地上长期从事相关活动,形成相对独立的、随着时间不断演变的自然生态和人类社会经济的复合系统。土地利用系统具有明确的边界(包括水平范围和垂直厚度)和具体的组成结构和相应的功能。系统的边界范围可以是相对简单的单一或若干土地利用单元,也可以是比较复杂的生产、生活和生态综合区域。可以小到地块土地利用系统,大到全球土地利用系统。无论简单的小系统还是综合的大系统,都具有相对稳定的组成结构,甚至有子系统,这些组成部分或者子系统,各自在系统中发挥相应的功能和作用。系统通过各个组成部分(或子系统)之间的相互联系、相互影响和相互制约,有机地组织在一起,进行系统内部及与系统外界的物质循环和能量交换。
土地利用系统
地球表层一定空间范围内,土地及其自然和社会经济条件构成的相互联系与作用的、能量流动和物质循环的、发挥一定功能的复合体。
- 英文名称
- land use system
- 所属学科
- 农业资源与环境
土地利用系统的功能是由构成土地利用系统各要素的整体决定的,各要素的组成结构不同,功能也不相同。由于构成土地利用系统的子系统或各要素之间相互作用、相互影响而产生“外部效应”,土地利用系统的总体功能可能大于或小于各子系统的功能之和,这取决于系统结构是否合理。一个结构合理、良性循环的土地利用系统会表现出总体功能大于部分功能之和的特征;而系统结构不合理、系统各部分间不是相互促进而是相互干扰,则系统的整体功能则有可能小于各部分功能之和。
土地利用系统是一个具有多层次等级的复合系统。从土地利用系统的地域范围看,国家土地利用系统是由各大地域土地利用系统(子系统)构成的,每一个大地域都包含了若干个次级地域(次级子系统)。从土地利用系统组成来看,地块土地利用系统由岩石、地形、土壤、植被、气候、建筑物等组成;区域土地利用系统由耕地系统、林地系统、草地系统、湿地系统、城市系统、乡村居民点系统、内陆水面系统、交通道路系统等组成。其中耕地系统包含水田、旱地、菜地等组成;城市系统包含居住、工业、商业、绿地等组成。
土地利用系统是一个开放系统,并表现出随时间变化而变化的动态性及演化特征。一方面,子系统之间存在着能流、物流、价值流和信息流的交换;另一方面,该系统和整个社会经济系统及其他资源利用系统之间存在着同样的交换行为。随着市场经济的发展,土地利用系统开放特征更加明显,并通过开放从外界获得发展动力,增加系统的应变能力,促进系统非平衡状态的形成,产生内部能量差与外部的势差,强化内部发展动力和外部竞争力。
土地利用系统还具有可见性和可控性,其结构、行为、功能、运行过程及其调控可以采用各种模型来模拟。包括定性的系统结构模型(或概念模型)和反映系统内部机理的定量模型。通过建模与模拟,可以反映流经各子系统(或组成部分)的物质、能量、技术或信息流的行为和运动特征及规律,还可以反映土地利用系统在人为控制下的运动过程,以及子系统之间和土地利用系统与环境之间相互作用与功能。这些模型有静态的,也要有动态的;有短期的,也要有中长期的。
土地利用系统是不断运动着的,不断接受外界(即系统的环境)资源(包括物质、能量和信息等)的输入,经过内部结构的分化、变异和相互作用,不断向外界输出产品和服务,以满足人类利用土地目的。由于影响土地利用系统结构的因素和外界环境,诸如人口、生产力水平、社会经济制度和政策等,以及气候、水文等都随时间在不断变化,所以土地利用系统结构也在不断变动中。如经济发展引起人口有效需求的增长,使社会消费结构发生变化,进而引起产业结构的变化,而产业结构及各产业部门生产技术和资源组合的变化又引起土地利用系统结构的变化以及其总体功能的变化。
土地利用系统是以土地利用为核心,属于人工系统,其结构、行为和功能是按人利用土地的目的来设计的,是由系统的性质和土地利用者所具备的技术所决定的,所以系统是可控的。通过调节受控部分的输入可以引导土地利用系统的状态,在变化着的外部条件下,向预期目标运行,达到新的预期状态。调节或控制的目的就是要以有限的土地投入获得最佳的系统功能。控制措施可以设置在土地利用系统运行中的各个环节上,并可以采用多种形式。土地利用规划与管理就是对土地利用系统进行调节和控制,就是研究和确定在土地利用系统运行的各个环节上,于什么时间在什么地方采取什么样的措施和方式,如何控制等。
采用系统论、控制论的理论和方法,进行土地利用系统分析,探讨土地利用系统组成结构和功能的特征及其运行规律,增强人们对土地利用系统的认知,可以展示出土地利用知识的新图像,有助于解决许多当前还认识不清或争论不休的问题,揭示土地利用管理工作中存在弊端的症结,开启解决土地利用问题的关键之门,指导合理地组织土地利用和管理工作,实现科学利用与管理土地。