京津冀土地承载力空间分异特征及协同提升机制研究

李 强，刘 剑 锋,李 小 波，刘 杰，刘 张 欣，张 惠

(1.首都经济贸易大学城市经济与公共管理学院土地资源管理系，北京 100070；2.河北省科学院地理科学研究所，河北 石家庄 050021；3.山东省宏观经济研究院，山东 济南 250014)

京津冀土地承载力空间分异特征及协同提升机制研究

李 强1，刘 剑 锋2,李 小 波2，刘 杰3，刘 张 欣1，张 惠1

(1.首都经济贸易大学城市经济与公共管理学院土地资源管理系，北京 100070；2.河北省科学院地理科学研究所，河北 石家庄 050021；3.山东省宏观经济研究院，山东 济南 250014)

土地承载力是区域协同发展与土地利用空间结构优化的基础要素。应用主成分分析法筛选指标要素，构建由人均建设用地、规划人均城乡建设用地规模、人均耕地、人口密度、单位土地产出和土地利用率6项指标构成的京津冀土地承载力评价体系；运用模糊评价法与GIS空间分析进行京津冀土地承载力评价与空间分异研究。研究表明：1)京津冀土地承载状态分为良好状态、一般状态、警戒状态和危机状态4个级别,空间分布上呈点状分散与带状聚集的分布特征；2)在京津冀经济发展快速与建设需求旺盛的环渤海地区、京津走廊、冀中南区域等均具有较好的土地承载状态；3)通过推进京津冀区域土地利用规划统筹与协调配置，实施建设用地规模管理与空间管制机制，强化节约集约利用土地，可保障京津冀协同发展的土地资源需求。

土地承载力；评价；空间分异；提升机制；京津冀

0 引言

土地资源是人类生存和发展的重要生产要素，也是社会经济发展的重要基础资源，土地承载能力直接影响到区域社会经济的发展[1-3]，而区域发展程度、潜力与其土地资源禀赋相互耦合[4]，与此同时，区域社会经济的发展也由于资源环境承载力的跨区占用而突破本区域承载力的限制[3,5]。在城市化进程加速与社会经济快速发展的时代，以大都市为核心的城市群已成为重要经济区域的首要地理单元[6]，其作为一种现代空间模式，已成为区域空间组织的重要形式，但在社会经济快速发展过程中，土地资源承载力已成为目前限制区域持续发展的关键要素[7]。

在我国，城市群或经济区已成为城市与区域空间组织的重要形式，是推动我国经济和城市化快速发展的重要区域[8]，习近平总书记对推进京津冀协同发展提出要打破自家“一亩三分地”的思维定式，提高城市群一体化水平，提高其综合承载能力，扩大环境容量生态空间。京津冀协同发展为统筹利用北京及其周边地区的土地资源，全方位实现区域一体化发展，提供了解决问题的思路[9,10]，同时，北京作为全国政治、文化中心和国际国内交往中心的地位越来越突出，城市快速扩张、人口集聚膨胀给城市基础设施建设、区域水资源、土地资源利用带来巨大压力，在此背景下，明确京津冀土地资源承载能力的空间格局对支撑京津冀协同发展的实现具有重要意义[11]。因而，在城市化快速推进中，土地资源承载力成为衡量人地关系协调发展的重要判据。

对区域土地资源承载力评价而言，传统的土地资源承载力评价涉及土地资源的数量、土地资源生产潜力及人均消费水平，一般是指一定地区的土地所能持续供养的人口数量，即土地资源人口承载量，其实质是研究人口消费与食物生产、人类需求与资源供给间的平衡关系[12,13]。而目前，土地资源更加强调工业和城市建设用地供给功能，土地的生产方式和价值结构发生了显著改变，基于人粮关系的土地承载力研究已不能满足区域持续发展与空间格局优化的需要[14]。因此，基于京津冀协同发展的现实需求与承载力研究拓展的需要，开展京津冀土地资源承载力综合评价与空间格局分异规律的研究具有多重意义，研究以期建立区域协同发展模式下的土地资源承载力评价体系，明确京津冀土地资源承载状况空间分异规律，为提升京津冀区域协调发展水平，优化土地空间格局提供有益参照。

1 研究区域与方法

1.1 研究区域及数据来源

京津冀区域位于36°03′～42°40′N，113°27′～119°50′E，总面积217 176.42 km2。在地形地貌、水文地质、土壤植被等方面是一整体区域，在生态环境上相互依存、互相影响，经济、社会方面联系紧密。京津冀土地利用以耕地为主(约占1/3)、林地(1/4)为辅，建设用地(1/11)占有较大比重，基本形成了北部山区林草地为主、未利用地为辅与南部平原耕地为主、建设用地为辅的两个土地利用区。研究数据来源于京津冀三地的土地利用现状数据(2012)、土地利用总体规划(2006-2020)与统计年鉴(2012)。

1.2 京津冀土地综合承载力评价指标体系

土地承载力研究有单要素与综合指标体系评价两种模式。单要素评价方面，基于区域粮食生产力所能供养的人口规模来度量，构建土地资源承载力模型，揭示区域现实人口数量与土地资源承载力之间的关系[12]。综合指标体系评价方面，有研究通过集对分析，结合瓶颈因子的出现频次，构建了资源环境承载力评价指标体系[15]，较多的承载力研究[16,17]应用综合指标体系。土地承载力综合评价要体现土地资源对区域社会经济发展支撑与人口承载保障，基于已有研究成果，结合京津冀协同发展需求、社会经济发展趋势与土地资源特征，研究选定人均建设用地、城镇化率等14项指标作为京津冀土地承载力综合评价体系的初选指标(表1)。

表1 京津冀土地承载力综合评价体系初选指标

Table 1 The primary index of land carrying capacity synthesized assessment system in Beijing-Tianjin-Hebei

指标指标说明城镇化率(%)城镇人口/总人口,反映人口向城市聚集的过程和聚集程度人口密度(hm2/km2)区域常住人口/土地面积,反映某一区域范围内的人口疏密程度人均耕地(m2/人)耕地面积/总人口,反映了耕地与人口发展之间的协调程度,从粮食保障视角体现土地资源对人类生存的承载状况土地利用率(%)已利用土地面积/土地总面积,反映土地开发利用程度,值越高代表土地对人口和经济社会的承载能力越大单位土地产出(万元/km2)GDP/土地面积,体现土地资源的现实产出能力,属于正向指标,值越高表明土地对区域的经济承载能力越强单位建设用地产值(万元/hm2)第二产业产值/城镇及工矿用地,反映建设用地的现实产出能力,是建设用地的经济承载状况的体现,属正向指标禁建区比例(%)禁止建设区面积/区域总面积,体现区域建设用地利用的潜力单位土地从业人员(人/km2)从业人员数量/土地面积,体现土地与从业人员的协调程度,数量大表明就业人口过于密集,进一步承载的潜力低人均粮食占有量(kg/人)粮食产量/总人口,从粮食生产能力角度反映了区域粮食供给对人口发展的承载能力,属正向指标人均建设用地(m2/人)建设用地面积/总人口,反映建设用地对人口和经济发展的保障水平,是衡量建设用地开发规模与人口发展水平协调度的重要指标,其值越大,可进行集约利用和挖潜的潜力越大城市人均住宅建筑面积(m2/人)城市住宅建筑面积/城市人口,从住的角度反映人口的生存状态,反映城市土地利用结构与人口集聚规模是否协调一致人均GDP(元/人)GDP/总人口,从地区经济与人口发展协调的角度体现区域的经济状况,属正向指标,值越高表明区域经济环境越好规划人均城乡建设用地规模(m2/人)规划城乡建设用地规模/规划常住人口,反映用于生产和生活的建设用地规模,对区域建设发展程度和潜力具有控制作用建设用地新增率(%)规划新增建设用地规模/建设用地总规模,反映建设用地开发利用潜力水平,体现在对区域建设用地的扩张限制

在对京津冀区域各县市区土地资源数据分析的基础上，通过对初步遴选的指标归类对比分析，并运用SPSS统计分析软件，对初选的土地承载力评价指标数据进行因子分析，借助因子分析结果，进行土地资源承载力评价指标的再次筛选，运用主成分分析，形成三大主成分，累计贡献率达87%，提取6个指标构建评价指标体系：人均建设用地、规划人均城乡建设用地规模、人均耕地、人口密度代表土地资源与人口的匹配情况，单位土地产出代表单位土地经济社会承载情况，土地利用率代表土地开发利用程度。

1.3 评价模型构建

目前对土地承载力的评价主要分为绝对衡量和相对衡量两种模式。绝对衡量是通过对区域内资源的量和环境容量计算资源环境对人口和经济社会的实际承载规模；相对衡量是对区域的可承载程度进行综合衡量，评价其承载能力的高低分级及质量好坏。本研究采用相对衡量的方式，评价京津冀各区域间的承载优势与劣势，分析各区域间的承载能力差异，运用模糊综合评价方法进行承载力评价。

本文将资源环境承载力综合评价标准分为1～4级，分别表示良好状态、一般状态、预警状态与危机状态4个级别，建立资源环境承载力的评语集，V= {v1,v2,v3,v4}={良好状态，一般状态，预警状态，危机状态}，构建评价模型:

(1)

1.4 土地资源综合承载力评价指标分级标准

参照城市用地分类与规划建设用地标准(GB50137-2011)、京津冀三地的土地利用总体规划等，结合全国土地利用水平、区域的土地开发利用强度以及京津冀三地的经济社会发展状况，参考相关文献，制定京津冀区域土地资源承载力各评价指标的分级标准(表2)。

表2 土地资源承载力评价指标分级标准

Table 2 The index grading standard to evaluate the land carrying capacity

评价指标评价标准分级v1v2v3v4人均建设用地(m2/人)>400300～400200～300<200规划人均城乡建设用地规模(m2/人)>250150～250100～150<100人均耕地(m2/人)>930670～930330～670<330人口密度(人/km2)<190190～500500～1000>1000单位土地产出(万元/km2)>60001500～6000500～1500<500土地利用率(%)>9585～9570～85<70

2 结果与分析

2.1 京津冀土地综合承载力评价指标分析

(1)人均建设用地。人均建设用地是各县(市、区)的城乡建设用地总面积与行政区域内常住人口的比值。由于京津冀区域自然条件、社会经济发展存在较大差异，各县(市、区)的人均建设用地水平在37.8～1 107.6 m2/人，按照表2划定的分级标准，京津冀区域人均建设用地划分为4级，其空间分布见图1。在张家口、承德等坝上地区，由于区域人口较少，人均建设用地普遍较多；唐山、沧州等沿海县市，近年来经济发展较快，城镇及开发区扩张迅速，建设用地规模大，呈现高人均建设用地的状态(1级)，建设用地集约节约利用潜力巨大。人均建设用地2级区域有57个县(市、区)，分布在河北省各城市主城区的周围，为区域内经济发展较好的县(市、区)。在北京市的远郊区县(大兴、通州、房山、门头沟、延庆、密云、怀柔、平谷、顺义)，天津市的滨海新区、东丽区、津南区、北辰区、武清区、西青区和宝坻区等城市快速发展区域，人均建设用地规模为3级，此外，河北省的大部分平原县(市、区)，由于人口较为密集，人均建设用地规模较小。人均建设用地4级区域主要为城市中心区，主要包括北京市的核心区(东城、西城区)、城市功能拓展区(朝阳、海淀、丰台、石景山)和昌平区,天津市的城六区以及河北省除秦皇岛、廊坊、衡水等市市辖区外的8个市的市辖区，该级别区域建设用地规模大，但人口密集，人均建设用地水平低。

(2)规划人均城乡建设用地规模。通过分析北京、天津及河北省11个市的土地利用总体规划，计算各县(市、区)的规划城乡建设用地规模(2020)与规划期末人口预测值的比值，确定各县(市、区)的规划人均城乡建设用地规模。按照表2划定的分级标准评价其隶属等级，将京津冀区域规划人均城乡建设用地规模分为4级，其空间分布见图2。规划人均城乡建设用地规模3级和4级区域主要分布在各市的市辖区、石家庄、保定市的太行山山前平原人口密集区域；而在沿秦皇岛—唐山—天津—沧州—衡水形成的弧线周边县(市、区)规划人均城乡建设用地规模较大，多为1级区域；此外，在保定、石家庄、邢台、邯郸等市的太行山区，张家口、承德的坝上地区，规划人均城乡建设用地规模也较大。

图1 人均建设用地空间分异

Fig.1 Spatial distribution of the construction land per capita

(3)人均耕地。人均耕地是基于粮食保障视角体现土地资源对人类生存的承载状况，以各县(市、区)的耕地面积与区域内常住人口的比值计算，按照表2划定的分级标准，评价各单元的人均耕地隶属等级，划分为4级，其空间分布见图3。各市的市辖区无耕地分布或少量耕地存在，人均耕地状态均为4级；北京市除延庆外，人均耕地均不足330 m2/人。

图2 规划人均城乡建设用地规模空间分异

Fig.2 Spatial distribution of planning urban and rural construction land per capita

京津冀的人均耕地总体分布情况呈现为：沿北京—保定—石家庄—邢台—邯郸一线平原区县，虽是粮食高产区，但人口密集，人均耕地多为330～930 m2/人；张家口、承德的坝上及燕山—太行山区域，区域面积较大，人口较少，人均耕地大于930 m2/人；唐山—天津—沧州等沿海一线，除天津的城六区、滨海新区等市辖区外，人均耕地也为1级。

图3 人均耕地空间分异

Fig.3 Spatial distribution of the cultivated field per capita

(4)人口密度。按照表2划定的分级标准，将京津冀区域人口密度分为4级，其空间分布见图4。人口密度与区域自然环境条件、社会经济发展程度直接相关，人口密集区集中在京津唐区域、北京—保定—石家庄—邯郸沿线等交通、区位和自然条件优越区域。

图4 人口密度空间分异

Fig.4 Spatial distribution of population density

(5)单位土地产出。通过县市区的GDP与行政辖区面积的比值计算单位土地产出。按照表2划定的分级标准，评价单元(县、市、区)的单位土地产出隶属等级，将京津冀单位土地产出划分为4级，其空间分布见图5。各市的市辖区单位土地产出较高，为1级区，其中，北京的东城、西城、天津的城六区单位土地产出最高；京津唐区域、河北中南部区域的单位土地产出较高，经济承载能力较高。

图5 单位土地产出空间分异

Fig.5 Spatial distribution of land output(GDP)

(6)土地利用率。随着社会经济的发展，能利用或易于利用的土地大多已被开发利用，未利用土地一般难于开发或由于生态安全的限制不能进行开发利用，因此，土地利用率越高代表土地对人口和经济社会的承载潜力越大。按照表2划定的土地利用率分级标准，将京津冀区域土地利用率划分为4级，其空间分布见图6。可以看出，高土地利用率的区域分布在燕山—太行山山前平原区，沿北京—廊坊—保定—石家庄—邢台—邯郸一线，土地利用率1级区域较多；燕山—太行山山区的县(市、区)，土地利用率最低；秦皇岛—唐山—天津—沧州一线环渤海的沿海县市区，土地利用率较低，多为3级区域。

图6 土地利用率空间分异

Fig.6 Spatial distribution of land utilization rate

2.2 京津冀土地综合承载力评价结果

依据土地承载力综合评价体系及评价模型，综合人均建设用地、规划人均城乡建设用地规模、人均耕地、人口密度、单位土地产出与土地利用率等评价指标进行模糊评价，形成京津冀区域土地承载状态的空间分级，按照评价结果的隶属关系，分为良好状态、一般状态、警戒状态和危机状态4个级别，各土地承载状态级别的空间分布见图7。

图7 京津冀土地承载力评价分级及空间分异

Fig.7 Spatial distribution and grading of land carrying capacity in Beijing-Tianjin-Hebei

土地承载状态为危机状态的区域主要包括河北省石家庄、唐山、秦皇岛、承德、张家口、保定、邢台、邯郸、沧州等9个市市辖区，以及石家庄井陉矿区、邯郸峰峰矿区与承德营子区(矿区),天津市的城六区,北京市东城、西城、朝阳、海淀、丰台、石景山及昌平区。土地承载状态为警戒状态的区域主要包括北京市的通州、大兴、房山、门头沟区,天津市的滨海新区、东丽区、北辰区、津南区,河北省人口密集的太行山山前平原县(市、区)以及张家口、承德的人均资源相对匮乏的县区。土地承载状态为一般状态的区域主要包括北京市的延庆、密云、怀柔、顺义、平谷等区,天津市的西青区、蓟县,河北省燕山—太行山山前平原的大部分县(市、区)。土地承载状态为良好状态的区域主要包括河北省承德、张家口的坝上区域以及沿唐山、廊坊、沧州一线环渤海的沿海县(市、区)及京津走廊上的县(市、区),天津市的武清区、宁河县、静海县与宝坻区。

2.3 京津冀土地承载状态空间分布特征

京津冀土地承载力综合评价结果显示，在京津冀区域土地承载状态空间分布上呈现点状分散与带状聚集的分布特征(图7)。土地承载力为危机状态的县(市、区)主要为北京、天津的中心城区与河北省各市的市辖区，呈点状分散在京津冀区域；土地承载力为警戒状态的县(市、区)多依附于城市中心区，分布在土地承载力为危机状态的县(市、区)周边;土地承载力为一般状态的县(市、区)主要沿承德—北京—保定—石家庄—邢台—邯郸一线呈半环行的带状分布；土地承载力为良好状态的县(市、区)呈现两条分布带，一是唐山—天津—沧州—衡水的环渤海分布带,另一条是张家口、承德坝上地区的生态分布带。

2.4 协同提升机制与建议

(1)建立建设用地规模管理与空间管制机制，强化节约集约利用土地。从严控制建设用地总规模，提高建设用地单位投资强度，按照节约集约和总量控制的原则，合理确定新增建设用地规模、结构、时序。提高土地保有成本，盘活存量建设用地，加大闲置土地清理处置力度，提高土地产出率与利用水平。建立分区域、分行业、分类型的节约集约用地标准体系，强化节约集约利用土地。

(2)实施土地利用利益调节机制。探索建立京津冀区域统筹的产业用地供给机制，实现产业建设用地弹性供给，发挥地价杠杆调控作用，规范经营性基础设施用地地价管理；严格执行闲置土地处置政策，对闲置土地特别是闲置房地产用地征缴增值地价，促进闲置土地盘活利用。

(3)加强耕地保护，探索区域耕地占补平衡与土地发展权补偿。健全耕地保护的经济激励和制约机制，加大非农建设占用耕地特别是基本农田的成本，鼓励各类建设利用存量土地和未利用地。研究区域耕地占补平衡的可行性、可控性实施机制，试点试行区域耕地占补平衡，并建立土地发展权量化补偿机制。

(4)推进京津冀土地利用总体规划统筹，优化建设用地供应机制。研究京津冀区域规划实施的协调管理机制，统筹编制京津冀土地利用规划，搭建京津冀土地利用总体规划数据中心和协调运行平台，保障区域统筹与协调发展；针对跨区域的重大项目，优化建设用地供应机制。

3 结论与讨论

(1)在初选14项土地综合承载力评价指标的基础上，经主成分分析，构建了由6项指标构成的土地综合承载力评价体系；分别从土地资源与人口的匹配情况(人均建设用地、规划人均城乡建设用地规模、人均耕地、人口密度)、土地经济社会承载情况(单位土地产出)、土地开发利用程度(土地利用率)三方面评价土地资源的承载能力，经过京津冀土地综合承载力评价应用，验证了评价指标体系与评价方法的科学可行性。

(2)研究形成了京津冀的土地承载力状态分级，明确了土地承载状态的空间分布特征。京津冀土地承载力为危机状态的县(市、区)主要包括北京、天津的中心城区与河北省各市的市辖区；警戒承载状态的县(市、区)多依附于城市中心区，分布在土地承载力为危机状态的县(市、区)周边；除中心城市外，沿承德—北京—保定—石家庄—邢台—邯郸一线呈半环行的带状分布区域多为一般承载状态；而唐山—天津—沧州—衡水的环渤海分布带与张家口—承德坝上地区的生态分布带为良好承载状态的集中区域。

(3)除主要城市的中心城区外，京津冀区域土地资源承载力相对较为充足，并且在经济发展快速与建设需求旺盛的环渤海地区、京津走廊、冀中南区域等均具有较好的土地承载状态。在现状建设用地水平下，通过集约节约利用与土地综合整治，加强京津冀区域土地利用规划统筹与协调配置，优化土地利用空间格局，可保障区域统筹发展的空间需要。

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Study on Spatial Differentiation Characteristic and Collaboration Enhancement Mechanism of Land Carrying Capacity in Beijing-Tianjin-Hebei

LI Qiang1,LIU Jian-feng2,LI Xiao-bo2,LIU Jie3,LIU Zhang-xin1,ZHANG Hui1

(1.Department of Land Management,School of Urban Economics and Public Administration,Capital University of Economics and Business,Beijing 100070;2.Institute of Geographical Sciences,Hebei Academy of Sciences,Shijiazhuang 050021;3.Shangdong Academy of Macroeconomic Research,Jinan 250014,China)

Land carrying capacity is the basic element of regional cooperative development and land use spatial structure optimization.The evaluation system of land resource carrying capacity is developed with the principal component analysis,which includes construction land per capita,the planning extend of city and rural construction land per capita,arable land per capita,population density,output per unit of land and land utilization.Land carrying capacity assessment and its spatial differentiation pattern ware researched with fuzzy evaluation and GIS spatial analysis.The results indicate:1)the status of land carrying capacity was divided into four classes,namely in good condition,the general state,alert state and crisis state in Beijing-Tianjin-Hebei;2)the characteristics of spatial differentiation were present the distribution of scattered dot and aggregation belt;3)the better status of land carrying capacity were located in the coastal areas,Beijing-Tianjin corridor,south central Hebei Province,which are economic rapid development of building strong demand in Beijing-Tianjin-Hebei;4)some policy measure were developed to ensure the land resource demand with coordinate development in Beijing-Tianjin-Hebei,such as the construction land extent management and spatial control mechanisms,to strengthen economical and intensive land use,to plan as a whole of land-use planning in Beijing-Tianjin-Hebei.

land carrying capacity;assessing;spatial differentiation;enhancement mechanism;Beijing-Tianjin-Hebei

2015-07-07

北京市属高等学校高层次人才引进与培养计划项目；国家社会科学基金项目(12CGL118)

李强(1977-)，男，博士，副教授，主要从事土地科学与资源环境评价等方面的研究。E-mail：eq1977@163.com

10.3969/j.issn.1672-0504.2016.01.020

F301

A

1672-0504(2016)01-0105-07