江苏省土地利用程度与区域生态效率关系研究

刘 勇

（中国科学院城市环境研究所，福建厦门361021）

江苏省土地利用程度与区域生态效率关系研究

刘 勇

（中国科学院城市环境研究所，福建厦门361021）

研究目的：以江苏省为例，研究土地利用程度对区域生态效率的影响机制，提出合理利用土地、提高区域生态效率的政策建议。研究方法：将相关概念进行操作化定义后，基于江苏1990—2007年的数据，建立方程进行回归分析。研究结果：随着土地利用程度的不断加强，江苏省的生态效率随之提高，二者呈显著正相关，相关系数为0.683；土地生态系统的生态服务价值却随着土地利用程度的加强而下降，二者呈显著负相关，相关系数为0.911。研究结论：合理的土地利用程度，能够确保土地生态系统持续地提供各类生态产品和服务，进而促进区域生态效率的提高，反之，土地的粗放式利用使土地利用类型比例失衡，再加之缺乏维系土地生态系统可持续性的措施，会导致土地生态系统服务功能的减弱，并最终制约区域生态效率的提高。

土地利用；土地利用程度；生态效率；江苏

1 引言

中国城市化进程的不断推进导致区域土地利用／覆被的剧烈变化，而区域土地利用／覆被变化在受到区域环境、经济和社会等诸多因素影响的同时，又会反作用于区域生态系统，产生一系列效应[1]，包括环境效应[2]、水文效应[3]、土壤效应[4]等，同时还会作用于区域物质代谢[5]和生态系统的服务价值[6]，使城市化过程中生态环境问题日益突出，分析土地利用／覆被变化对区域生态环境的影响机理成为实现区域“经济”与“土地生态系统”协调发展的关键。尽管对土地利用程度变化的研究涉及“时空角度”的驱动力[7-9]以及与之相关的理论[10]，并基于循环经济和多属性群决策的视角对土地利用评价进行了分类研究[11]，然而，针对土地利用程度变化对区域生态效率影响的实证研究却不多。本文从土地利用程度变化的视角，剖析其对区域生态效率的影响，发掘其中的作用机理，明确关键因素，进而制定针对性的土地利用政策，促进区域生态效率的提高，实现土地生态系统可持续发展。

2 研究方法

2.1 理论基础

区域生态效率可视为一个比值，分子包括“经济增长”和“社会福利”，分母包括“资源消耗”和“环境污染”，可以衡量增加的价值与增加的环境影响之间[12]的关系，是生态改进和经济发展的结合[13]，旨在用更少的资源，创造更多的价值[14]，并在统一范围内把生产的经济效率与可持续发展的目标相结合[15]，期望达到“产出”最大化与“投入”最小化[16]，涵盖了多种指标[17-18]。

土地利用程度通过“分子效应”和“分母效应”作用于区域生态效率。土地利用程度加强，刺激经济增长，同时，土地生态系统所具有的审美价值、提供休憩、娱乐场地等生态服务功能，都从“分子正效应”方面促进区域生态效率的提高。社会经济系统通过不断研发新技术、设计新政策，保护土地生态系统的生态服务功能，使其可持续发展。反之，不合理的土地利用程度，以及对土地资源的滥用，在短期内会拉动经济发展，但最终会因资源“瓶颈”效应而衰退[19]，同时，土地生态系统的服务功能也会受到损坏，水土流失、土地污染和土地荒漠化，导致区域生态系统失衡与经济发展停滞的恶性循环[20]，形成对区域生态效率的“分子负效应”和“分母正效应”，总体上降低区域生态效率，贬损土地生态系统的生态服务价值。

2.2 土地利用程度综合指数与区域生态效率的计算

2.2.1 土地利用程度综合指数的计算

按照国家土地利用分类标准，将土地利用类型划分为耕地、园地、林地、草地、城镇村及工矿用地、交通用地、水域、未利用地8大类，将土地利用程度按照在社会因素下的自然平衡状态分为4级，并分级赋予指数（表1）。

2.2.2 区域生态效率的计算

德国循环经济账户将生态效率分解为4个方面：（1）经济增长指标：GDP、劳动力、资本、工业总产值、人均收入、家庭户平均收入以及在贫困线下的人口比例。除此以外，还有多种分类方法，但GDP都是必选指标，考虑数据的可获得性，本文选用GDP作为经济增长的指标。（2）社会福利指标：芬兰国家环保局采用安全、教育、人口变化等来衡量社会福利，还有采用人类发展指数（DHI）来衡量社会福利[15]，该指数在评价社会福利方面，尽管受到权重确定的主观性等批判，但由于其简洁和可操作性仍得到广泛使用，有鉴于此，本文采用DHI指数来衡量社会福利。（3）资源消耗指标包括材料和能源输入（ISO14031）①http://www.iso-14001.org.uk/iso-14031.htm.，能量消耗、物质消耗和水消耗（WBCSD）②http://www.wbcsd.org/.，UNCTAD③http://www.unctad.org/Templates/StartPage.asp?intItemID=2068.也列出了不可再生能源消耗、水资源消耗等指标。德国循环经济账户的指标有土地、能源、水和原材料。综合以上指标，本文采用土地资源、水和能源的消耗量作为衡量资源消耗的指标。（4）环境负荷指标。WBCSD认为环境负荷包括温室气体、破坏臭氧层的物质以及酸化气体的排放、废物产生量。UNCTAD则提出温室气体排放、破坏臭氧层物质的排放、固体和液体废弃物作为环境负荷的衡量指标。德国循环经济账户的环境指标主要有温室气体和酸性气体的排放。综上所述，本文采用废水、废气和固体废物作为衡量环境负荷的指标，最终确定的所有评价生态效率的指标见表2。④指标计算公式权重的确定依据是人类发展指数（DHI）计算过程中所采用的权重确定方法。

表1 土地利用程度分级数值表[21]Tab.1 Grading values of land use intensity

图1 江苏土地利用程度综合指数变化趋势图（1990—2007）Fig.1 Trend chart of land use intensity index in Jiangsu Province from 1990 to 2007

2.3 土地生态系统服务价值的计算

生态服务价值是由Westman[22]提出来的，谢高地[23]在Costanza[24]等提出的生态服务价值评价模型基础上，通过问卷调查得出“中国陆地生态系统服务价值当量因子表”（表3），吴次芳[25]参照此法得出浙江省不同生态系统单位面积的生态服务价值系数，并设计了计算公式：ν=∑Ak×VCk，其中：ν为土地生态系统服务价值；Ak为土地利用类型k的分布面积；VCk为该类型土地单位面积的生态系统服务价值系数。运用该公式得出江苏土地生态系统服务价值从1990—2007年的变化趋势图（图3）（数据来自《全国土地统计资料》和《江苏统计年鉴》）。

表2 生态效率的评价指标Tab.2 Evaluation indexes of eco-efficiency

图2 江苏生态效率变化趋势图（1990—2007）Fig.2 Trend chart of eco-efficiency in Jiangsu Province from 1990 to 2007

2.4 建立回归方程

从表4可以看出，以江苏1990—2007年的土地利用程度综合指数作为自变量，同期的生态效率和土地生态系统服务价值分别作为因变量，建立的两个回归方程均有较好的显著性和拟合效果。

3 结论分析与预测

1990—2007年，江苏省土地利用强度呈逐年递增趋势，生态效率缓慢增长，土地生态系统的生态服务价值递减。江苏省土地利用程度与生态效率之间正相关（系数为0.683），土地生态系统的生态服务价值与土地利用程度负相关（系数为负0.911）。土地生态系统提供非生产性的产品或服务，维系着经济发展，同时净化污染物，随着土地利用程度的提高，土地生态系统将带来更多的经济增长和社会福利，从而提高生态效率，因此，二者呈正相关。但是，随着对土地开发利用强度的增大和不合理利用行为的频繁，特别是江苏省呈现以外资为主的发展态势,各城市经济发展对外来资本的依赖性较强，各地方政府将地价作为调节杠杆，通过扩大土地出让面积、降低土地出让价格，吸引更多的外来投资[19]。再加之对土地资源养护投入不足，缺乏土地资源质量变化动态监测体系，对土地资源质量变化的生态风险评价与预警研究薄弱，无法有效抑制水土流失、土地污染、土地荒漠化等情况，使得土地生态系统的服务价值降低①http://www.js.xinhuanet.com/xin_wen_zhong_xin/2007-07/19/content_10616545.htm，因此，土地利用强度与土地生态系统的生态服务价值呈负相关。

随着江苏省新一轮土地利用总体规划的出台，这种情况有望得到改善。《江苏省土地利用总体规划（2006—2020年）大纲》强调“集约利用土地”“，由外延扩张向内涵挖潜、由粗放低效向集约高效转变”，土地利用程度和集约化水平预期将会进一步提高，从“分子正效应”方面提高江苏省的生态效率。同时，还明确提出“保障土地资源可持续利用”，结合生态省建设目标，规划到2020年全省各级生态保护区总面积达106.30万hm2，滩涂围垦中的生态空间约占20%，确保土地生态系统生态服务功能的持续性，避免了土地利用程度的加深所导致的土地生态功能丧失，同时，在新一轮调整中所强调的规制保障，都使得土地利用程度、区域生态效率、土地生态系统的生态服务价值三者之间得以和谐持续发展。

表4 回归方程的结果Tab.4 Results of regression equation

4 政策建议

为了确保土地生态系统能够持续提供生态服务和产品，促进区域生态效率的提高，防止土地生态系统服务价值的贬损，有必要合理规划土地利用类型的比例，稳定土地生态系统；并至少保持10—15%的他用或自然保护区，避免大片土地同一化，以保持土地生态系统的稳定性，实现土地的持续利用[25]。长期开展土地资源质量动态监测，建设土地利用动态监测网络体系，建立开发土地资源质量变化预测预警及信息系统。实行严格的土地用途管制，重点是限制农用地向建设用地转移，强化土地利用分区。按照循环经济原则,完善土地利用总体规划实施方案,构建环境友好型土地利用规划体系,实现区域生态效率的增加和土地生态系统服务功能价值增值的和谐统一。

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Study on the Relationship Between Land Use Intensity and Regional Eco-efficiency

LIU Yong
（Institute of Urban Environment,Chinese Academy of Sciences,Xiamen 361021,China）

Taking Jiangsu Province as an example,the purpose of this paper is to research the driving mechanism of land use intensity onto the regional eco-efficiency so as to bring forward policy related recommendations for feasible land use and improvement of regional eco-efficiency.Method of regression analysis was employed based on the data of Jiangsu Province from 1990 to 2007 after defining relevant concepts for operational purpose．The results indicated that with the constant strengthening of land use intensity,the eco-efficiency of Jiangsu Province has been improved accordingly.There is significantly positive correlation between the increase of land use intensity and the increase of regional eco-efficiency,and the correlation coefficient is 0.683.Contrarily,the value of ecological services for land ecosystem decreased as the land use intensity increased,i.e.,there was an obvious negative correlation between the former and the latter with a correlation coefficient of 0.911.It is concluded that reasonable land use intensity could ensure various eco-products and services continuously supplied by land ecosystem,and as a result to improve the regional eco-efficiency.Conversely,extensive and unbalanced land use as well as the absence of measures which can maintain the sustainability of land ecosystem will weaken the function of land ecosystem services and will eventually constrain the improvement of the regional eco-efficiency.

land use;land use intensity;eco-efficiency;Jiangsu

F301.2

A

1001-8158（2010）04-0019-06

2009-04-16

2009-09-25

刘勇(1979-)，男，重庆人，博士，助理研究员。主要研究方向为循环经济、人口·资源与环境经济。E-mail:yonghopeliu@yahoo.com.cn