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基于压力-状态-响应模型的土地整治空间格局及障碍诊断

2017-03-04曲衍波朱伟亚郧文聚

农业工程学报 2017年3期
关键词:潜力整治土地

曲衍波,朱伟亚,郧文聚,张 勇,高 宇



基于压力-状态-响应模型的土地整治空间格局及障碍诊断

曲衍波1,朱伟亚2※,郧文聚3,张 勇2,高 宇1

(1. 山东财经大学公共管理学院,济南 250014;2. 山东省土地调查规划院,济南 250014; 3.国土资源部土地整理中心,北京100035)

科学开展土地整治空间格局及其影响因素分析,是明确区域土地整治方向、分解整治规划指标和实施差别化整治策略的重要依据。该文以“压力-状态-响应”的概念框架作为理论依据,构建土地整治的PSR(pressure-state-response)评价指标体系,综合熵权TOPSIS模型、组合矩阵模型和障碍度模型等系统算法,划分土地整治空间格局,探讨不同区域土地整治的障碍因素及调控策略,基本形成了土地整治空间区划的理论与方法体系。实证分析表明:1)山东省139个县(市、区)中土地整治压力分值高于全省均值的比例为69.04%,状态和响应分值低于全省均值的比例分别为50.68%和70.51%,表明山东省整体土地整治的压力较高、状态水平中等和响应程度偏低。2)山东省“3+6”的土地整治空间格局中,3大主区包含县(市、区)的数量比例相对均衡,分别是37.41%、28.78%和33.81%,空间分布也比较集中;而对应6种整治类型的县(市、区)数量比例差异较大,在7.91%~20.86%之间,且空间异质性显著;说明土地整治空间区划过程中需要将“自上而下”的区域综合评价与“自下而上”的区域差异识别统筹兼顾。3)山东省土地整治障碍因子作用频次具有区域相似性和差异性的双重特征,土地整治潜力和经济支撑能力的薄弱是约束土地整治响应的主要阻力,建议引入市场机制,探讨因地制宜的多元治理模式。本研究是对“自下而上”土地整治空间格局划分方法的有效补充,藉此完善土地整治区划的理论与方法,并为“十三五”土地整治规划提供有益参考。

土地整治;土地利用;模型;空间格局;PSR模型;障碍度;山东省

0 引 言

土地整治是对闲置、低效利用、未利用土地的综合治理,是对生产建设破坏和自然灾害损毁土地的恢复利用,是土地整理、开发和复垦的统称[1],成为保障国家粮食安全、转变土地利用方式和促进城乡统筹发展的重要支撑,被纳入国家层面的战略部署[2-3]。土地整治空间格局或称土地整治分区,是对相似土地整治条件的区域进行空间归类,它有助于明确区域土地整治方向和实施差别化土地整治策略,也是土地整治任务分解和项目安排的重要依据,已经成为土地整治规划的必要内容。所以,科学开展土地整治空间格局及其影响因素分析,对加强土地整治的系统管理和促进新一轮土地整治规划的科学决策具有重要理论和实践意义。

当前,土地整治研究主要集中在土地整治的概念内涵[4-6]、土地整治的潜力测算[7-10]、土地整治项目的规划设计与绩效评价[11-14]、以及土地整治模式与实践[15-16]等方面,这些内容与土地整治空间格局有一定的关联,其中概念内涵与潜力测算是土地整治空间格局划分的理论支撑与重要依据,项目设计与整治模式则是土地整治空间格局导向作用的具有体现。单独开展土地整治空间格局与区域分异的研究偶有报道,但强调的重点和采用的方法各有不同,其中,鞠正山等[17-19]分析了中国土地整治的地域条件差异,提出了国家尺度的土地整治区划和整治方向,主要为国家宏观发展战略提供参考,关于土地整治空间区划的理论解释与方法介绍偏弱。金晓斌等[20-22]对中国土地整治资金分配与使用效益、新增耕地面积等内容,从投入强度与产出效益的角度对不同时期土地整治实施情况进行了省际差异分析;杨庆媛等[23]对省域内土地整治项目空间分异与社会经济发展的耦合关系进行了分析,并提出若干土地整治的政策建议;这些研究主要关注土地整治的实施效果分析和规划后评价,侧重于空间分析方法的应用,对新时期土地整治规划的指导意义相对薄弱。

“十二五”以来中国已建成覆盖国家、省、市、县的土地整治4级规划体系,国家层面主要是战略引导,省、市级规划承上启下、进行任务和指标的两级分解,县级规划则是实施性规划和土地整治项目安排的基本依据,是土地整治规划体系的主体和关键。但是,并不是每级规划都需要进行土地整治空间格局划分,省级规划应当进行土地整治分区并需要制定二级分区,县级规划一般不需要进行土地整治区划,可见,土地整治空间格局是一个“自上而下”区域划分和“自下而上”区域合并的综合表达。然而,“十二五”期间各省份主要是通过省域地形地貌、水文、气候、农业区划和宏观区位等要素的空间叠加[24],形成“自上而下”具有区域综合性的土地整治空间格局,极少有省(市、区)制定“自下而上”具有区域差异性识别的二级区划,在强调综合性的同时忽略了地域差异性,这必然会造成各项指标分解的偏差和实施效果的区域差异,难以保证土地整治任务的顺利完成。综上,本研究首先利用PSR(pressure- state-response)理论框架作为土地整治空间格局划分的理论基础,构建土地整治空间格局划分的评价指标体系,探讨“自下而上”的土地整治空间格局划分方法,藉此完善土地整治空间区划的理论与方法体系,为土地整治规划提供有益参考。

1 研究思路与方法

1.1 土地整治的PSR概念模型

“压力-状态-响应”模型(简称“PSR”模型)是由联合国OECD和UNEP组织发起的一项反映可持续发展机理的理论框架[25-26],它以因果关系为基础,通过分析系统内在的因果关系,明确系统因素相互影响的因果链,进而介入针对性的调控措施,实现系统的可持续性。其中,“压力”是指人类活动消耗了资源,影响了可持续发展,是“状态”的发生原因,也是“响应”的结果;“状态”是指一定时期内自然界的物理或生态状况,是资源环境和经济的综合反映,也是政策“响应”的原因;“响应”是指决策者和管理者为促进资源环境和社会经济可持续发展所采取的政策建议和措施。其中,缓解压力是系统的核心价值,状态是系统响应的依据,而响应则是实现系统可持续发展的主要途径,整个系统在压力、状态、响应彼此之间的耦合协调中实现有序运转。

土地整治作为实现土地资源可持续利用的重要途径,是一个人地关系复杂的系统,属于可持续发展的框架内容。当前的土地整治研究多将土地整治潜力作为空间格局划分的依据,少有考虑到土地利用中人地关系对综合效益的影响,而PSR模型恰好弥补了这一不足。由土地整治的PSR概念模型(图1)可知,人类在土地资源利用过程中,由于城镇化和工业化发展对建设用地的大规模需求,造成大量优质耕地资源被占用,当人类非理性行为超出土地承载力时,所产生的诸如粮食安全、建设用地供给不足、生态环境破坏等问题就成为开展土地整治的“压力”根源。而在压力出现之前,土地利用系统多处于临界或超载状态,出现了诸如闲置、低效等粗放行为,造成了土地资源的严重浪费,对应时期的社会经济发展水平和土地整治潜力共同刻画了土地整治的状态。在压力作用下,针对不同的状态特征,原有土地利用系统必然做出一定的响应,土地整治通过编制规划、工程项目实施和技术创新等一系列措施,释放土地整治潜力,促进耕地数量与质量的双增和建设用地的存量挖潜,从而改善土地利用系统结构与功能、缓解系统压力。而后,响应措施又会带来新的土地整治压力,并引起土地整治的状态发生变化,响应措施也就需要更新与完善,这样“作用-反馈-再作用”的循环过程,构成了土地整治的“压力-状态-响应”模型,促使土地资源趋向可持续利用。

图1 土地整治的“压力-状态-响应”概念模型

1.2 土地整治的PSR评价指标体系

从土地整治的PSR概念模型出发,按照科学性、目标性、综合性和可操作性等指标体系构建原则,从目标层、准则层和指标层的结构层次,选取18项指标对土地整治的压力、状态和响应进行综合评价,各项评价指标的具体说明和计算方法如表1所示。

1)压力指标:以耕地保护和建设用地需求情况作为准则层,其中耕地保护选取耕地保护率和耕地侵占率作为评价指标,反映地区土地整治补充耕地的迫切程度,耕地保护率越大,建设可占用耕地的面积就越小;而耕地侵占率越高,耕地保护的压力就越大,开展土地整治的迫切性越强。建设用地需求选取建设用地增长率和城镇建设用地保证率作为评价指标,反映城镇化和经济社会发展对建设用地的需求程度,建设用地增长率越大,对建设用地的需求越高;而保证率越小,需求的供给程度越低,存量建设用地挖潜的积极性就越高。

2)状态指标:以土地整治潜力和土地整治能力作为准则层,其中土地整治潜力选取农用地整治潜力、农村居民点整治潜力、后备资源开发潜力和工矿废弃地复垦潜力作为评价指标,综合潜力越大,开展土地整治的可行性越强。土地整治能力主要从经济社会实力进行衡量,选取地区人均财政收入和地均固定资产投资作为经济实力评价指标,用于反映地方政府主导和推动土地整治的经济能力;社会接受度指标选择人均耕地面积和人口城镇化率作为评价指标,从人口与资源分配的角度表达地方政府和居民对土地整治的意愿,人均耕地面积越多,对耕地的依赖程度越大,进行土地整治的积极性越低;而人口城镇化水平越高,反映农民要求改善居住环境和进城生活的愿望越强烈,对土地整治的支持度越高。

表1 土地整治的PSR评价指标体系

注:①指各地区土地利用总体规划(2006-2020年)目标值;②指各地区土地整治规划(2011-2015年)目标值。

Note:①refers to target value of the general plan for land use (2006-2020); ②refers to target value of land consolidation plan (2011-2015).

3)响应指标:以土地整治潜力的规划释放程度和现实挖掘程度作为准则层,其中规划潜力释放程度选择土地整治规划中农用地、农村居民点、后备资源和工矿废弃地整治补充耕地的潜力释放度为评价指标,反映面向未来的土地整治预期和决策导向,规划潜力释放度越高,说明对土地整治的重要性认识越深刻、决心越强烈,更有利于缓解土地整治的压力。现实潜力挖掘程度选取规划期土地整治补充耕地率和农村居民点规模控制率作为评价指标,反映现有土地整治活动的效应情况,补充耕地率越高、农村居民点规模控制度越低,说明开展土地整治的技术越成熟、经验越丰富、效应越明显,越有利于指导规划潜力的深度释放。

1.3 土地整治的PSR评价方法

对于评价体系的准则层而言,压力越大,开展土地整治的迫切性越高,通常会增加响应要素的投入,促进土地利用状态的集约化;状态越优,开展土地整治的适宜性越高,一方面说明土地集约利用度低、整治潜力大,另一方面说明地区经济社会能力强、土地整治的可行性高,这既增大了缓解压力的可能性,又提高了土地整治的响应程度;响应越强,开展土地整治的积极性越高,表明土地整治潜力释放的现实行为或政策导向越优,既与较高的集约化状态相对应,也将缓解压力的可能变为现实。可见,土地整治是一个由压力、状态和响应3个方面组成,且相互关联、影响和约束的多元系统,该系统也表达了开展区域土地整治的迫切性、适宜性和积极性。因此,考虑3个子系统相互之间既存在着不完全可替代性关系,又相互联系和彼此促进,首先利用熵权TOPSIS模型对土地整治的压力、状态和响应情况分别进行测度;然后从系统耦合协调的角度,利用PSR组合矩阵法构建土地整治空间格局。

1.3.1 评价指标权重计算

熵权法确定评价指标权重可以避免主观误差[29],其具体操作步骤如下:

1)数据标准化处理,为了消除指标的量纲影响,按照评价指标性质,分布采用正向和负向极值法进行指标初始标准化处理,之后对初始标准化分值进行综合标准化计算,如式(1)所示。

式中P为第个系统第项指标的综合标准化值,为第个系统第项指标的初始标准化分值,为评价单元数量。

2)计算评价指标的熵值,如式(2)所示:

式中e表示第个系统第项指标的熵值。

3)计算评价指标熵权,如式(3)所示:

式中W表示第个系统第项指标的权重,即熵权。

1.3.2 土地整治的PSR评价模型

借助上述消除专家主观定权的方法,构建熵权TOPSIS模型,对传统TOPSIS评价方法中的评价对象和正负理想解计算改进,对土地整治的3个子系统分别进行测度[30]。具体步骤如下:

1)原始数据的矩阵标准化处理,基于、、各子系统原始数据的初始标准化结果,构建各子系统指标个数与评价单元的数据矩阵,如式(4)所示:

式中为原始数据初始标准化矩阵,第个系统的指标数量,对应压力、状态、响应系统分别取4,8,6。

2)建立规范化加权决策矩阵,以熵权法确定的指标权重W构成权重矩阵,与标准化矩阵一起构成加权的规划化决策矩阵,如式(5)所示:

3)确定正、负理想解+、-,如式(6)和式(7)所示:

4)计算不同子系统指标评价向量到正理想解和负理想解的距离+、-,如式(8)和式(9)所示:

5)计算各评价单元不同子系统与最优方案之间的贴近程度T,如式(10)所示;然后根据T值大小,利用自然断点法划分土地整治的压力、状态和响应等级。

1.3.3 土地整治空间格局构建的PSR组合模型

为了消除土地整治各子系统高等级水平单一主导和各子系统低水平相对均衡的现象,本文综合考虑土地整治各子系统的等级强度与协调程度2个方面,按照“自下而上”的研究思路,构建土地整治空间格局。首先,假设土地整治的压力、状态和响应等级分别为、、,其取值即为1、2、3,利用多元组合矩阵模型,将土地整治3个子系统的关系转化为一个由3位数组成的编码,第1位数代表压力等级,第2位数代表状态等级,第3位数代表响应等级,算法如式(11)。然后,考虑缓解土地利用压力为土地整治的核心目标,因此以值为参照,分别比较、与的大小差异,综合、、的等级强度关系,将基本评价单元逐步归并,进行土地整治主区的划分;再者,考虑土地整治各子系统不同等级组合之间的协调性,按照“高等级协调优先、中等级协调次之和低等级协调最次”的原则,依次识别各评价单元所属整治类型。如表2所示。

表2 基于PSR系统组合的土地整治空间格局构建

1.3.4 土地整治的PSR障碍因子诊断模型

诊断与分析不同区域土地整治的影响障碍因子,是针对区域特征制定差别化土地整治调控策略的重要依据。因此,引入“因子贡献度”、“指标偏离度”和“指标障碍度”参数[29-30],构建土地整治PSR系统的障碍诊断模型,如式(12):

式中O为第个系统第项指标的障碍度分值,即单项因素对土地整治PSR的影响值,是障碍诊断的目标与结果,其分值大小排序可以确定不同土地整治空间格局的障碍因素主次关系及其影响程度,考虑土地整治PSR子系统的评价指标数量不同,所以各子系统显著性障碍度因子的识别分值分别设定为0.30、0.15和0.40。D为第个系统第项指标的偏离度,即单项指标评估值与最优目标值之差,可以用1与各项指标初始标准化值之差进行表达;C为第个系统第项指标的贡献度,即单项因素对总体目标的影响程度,可直接采用各项指标权重表示。

1.4 数据来源

本研究依据的数据资料主要来源于《山东省土地整治规划(2011-2015年)》、《山东省土地利用总体规划(2006-2020年)》、2011-2015年山东省土地整治项目(包括土地开发、整理、复垦与城乡建设用地增减挂钩)动态监测数据库、2006-2015年山东省土地利用变更调查数据库(含县级行政区划、耕地后备资源分类数据以及土地利用变化流量表),以及《山东统计年鉴(2013-2015年)》中各县(市、区)人口、经济等材料,还有部分指标数据是根据土地利用数据和统计资料数据计算合成。

2 实证分析——以山东省为例

“十二五”期间,山东省土地整治规划按照“自上而下”区域划分的方法,综合地貌条件和经济区位等因素,将全省划分为鲁东丘陵平原区、鲁中南山地丘陵区、鲁西北与鲁西南平原区和鲁北滨海平原区四个土地整治区域,并按照区域特征将任务指标进行了分解,虽然在空间上形成了比较集中的分布格局,但对地市范围内县域之间的差异考虑欠缺,出现了各地区土地整治补充耕地完成情况差异较大的问题,并造成全省土地整治任务完成量不足规划目标60%的现象。所以,“十三五”时期还需要从“自下而上”的过程对土地整治空间格局进一步分解,并调整土地整治任务和指标分解的相对均质性。

2.1 评价指标体系的基本统计

针对山东省参评的18项指标分值情况,综合公式(1)~公式(5)计算得到各项指标权重,如表3所示。山东省139个县(市、区)参评指标标准化分值的标准差系数取值在10.38%~29.57%之间,说明评价单元各项指标分值具有显著的差异,构建的指标体系比较合理。同时,受各指标分布差异的影响,土地整治的PSR评价指标权重值也表现出明显的差异,其中压力子系统4项指标的权重大小为1>3>2>4,状态子系统8项指标的权重大小为6>4>5>8>3>7>2>1,响应子系统6项指标的权重大小为1>4>6>5>2>3。

表3 山东省土地整治的PSR评价指标分值与权重

2.2 土地整治的“压力-状态-响应”情况

2.1.1 土地整治的压力分析

综合耕地保护与建设用地需求的山东省土地整治压力分值在0.06~0.85之间,标准差系数为16.47%,空间差异比较显著,以0.35和0.60为界限将全省土地整治压力情况划分为3个等级。由图2a可知,一级区包括23个县(市、区),在胶东半岛和鲁北滨海地区相对集中分布;二级区包括66个县(市、区),在鲁中和鲁南地区分布广泛;三级区包括50个县(市、区),在鲁西、鲁北和鲁南部分地区相对集中分布。这种分布形态与山东省各地区的社会经济发展水平具有一定的关联性,其中一级区主要是经济发展水平在全省比较靠前的县(市、区),是重点开发的核心区,其建设用地需求在规划中优先得到满足,相应的耕地保有量也低于现状耕地面积;二级区和三级区是山东省的农产品主产区和生态功能区,耕地功能以农业生产为主,兼有一定的生态保障功能,耕地保有量比较接近于现状耕地面积,而三级区很多一部分是各地市的中心城区,作为各地区经济发展的核心地带,未来对建设用地的需求十分旺盛,耕地保护与建设用地供需的矛盾普遍较大,土地整治的迫切度较高。整体上来看,高于全省压力均值的县(市、区)数量占69.04%,土地整治压力较高。

图2 山东省土地整治的压力、状态、响应等级分布

2.1.2 土地整治的状态分析

从土地整治潜力与能力综合来看,山东省土地整治的状态分值在0.12~0.74之间,标准差系数为28.16%,空间异质性十分明显,以0.30和0.50为界限将全省土地整治状态情况划分为3个等级。由图2b可知,一级区包45个县(市、区),主要是土地整理潜力较低且整治能力弱的鲁中与半岛山地区、鲁西与鲁南欠发达地区,开展土地整治的适宜性略差;二级区包括62个县(市、区),具有一定的土地整治潜力,但整治能力略低,空间分布呈鲁中、鲁南与半岛地区相连的“V”形带状;三级区包括32县(市、区),主要分布在土地整治能力强和整治潜力比较高的地区,空间分布比较零散,穿插在二级区内部或边缘地带。综合来看,低于全省状态均值的县(市、区)数量占50.68%,开展土地整治的适宜性处于中等条件,且同一地区内的县域之间存在较大差异。

2.1.3 土地整治的响应分析

综合土地整治规划与现实成效来看,山东省土地整治的响应分值在0.18~0.83之间,标准差系数为21.87%,空间差异显著,以0.40和0.60为界限将全省土地整治响应情况划分为3个等级,空间上与土地整治潜力的实际挖潜程度分布十分相似,存在一定的异质性。由图2c可知,一级区包74个县(市、区),主要是土地整理潜力释放的规划响应与现实挖潜力度均比较弱,在鲁西、鲁南和胶东半岛地区集中分布,开展土地整治的积极性略差;二级区包括43个县(市、区)、三级区包括22县(市、区),这两个地区土地整治规划与现实响应的综合水平相对较高,在鲁东南和鲁北地区分布比较集中,这主要受其压力影响,同时又具备一定的土地整治潜力和能力,所以开展土地整治的积极性比较高。总体可见,低于全省响应均值的县(市、区)数量占70.51%,土地整治的积极性还比较低,且规划与现实响应水平存在较大差异。

2.3 土地整治空间格局与障碍诊断

2.3.1 土地整治空间格局划分

1)优先整治区,包括52个县(市、区),占全省总数的37.41%,土地整治的状态和响应等级高于压力等级,现有的土地整治潜力与能力、规划与现实响应等情况可以缓解土地利用的压力,在“十三五”规划的前两年该区域应优先安排土地整治项目。从整治类型来看(图3所示),Ⅰ类包括29个县(市、区),占全省总数的20.86%,集中分布在潍坊西南部和鲁东南地区的临沂东部和日照等地、在鲁中地区有零星分布,该类县土地整治的PSR综合强度比较高、且协调性比较强,都处在耕地被建设用占用的高、中压状态,农地整治和农村居民点整治的潜力较大,在规划和现实响应程度较高的情况下,充分释放潜力可以消解耕地占补的压力。Ⅱ类包括23个县(市、区),占全省总数的16.55%,主要分布在胶东半岛和鲁北滨海区,该区域土地整治的PSR综合强度相对较低,且协调性不均衡,整体表现为土地整治压力普遍较低、但社会经济条件十分优越,对于既有潜力的释放具有重要保障,而充裕的潜力又可以为社会经济发展提出持续支撑。

图3 山东省土地整治空间格局

2)重点整治区,包括40个县(市、区),占全省总数的28.78%,土地整治的状态和响应等级与压力等级形成或高或低的错落组合,一方面,土地整治潜力等级高于压力等级,但响应等级却降低,对应土地整治的Ⅲ类县(市、区);另一方面,土地整治响应等级高于压力等级,但潜力等级又偏低,对应土地整治的Ⅳ类县(市、区),即土地整治PSR存在单一系统的失衡,该区域可以作为“十三五”规划中期的土地整治工作重点。其中,Ⅲ类包括29个县(市、区),占全省总数的20.86%,主要分布在鲁中地区的泰安东北部、淄博北部,鲁西南地区的菏泽西部、济宁东南部和枣庄西北部,以及胶东半岛地区等地,该类县土地整治的PSR综合强度和协调性处于中等水平,存在耕地占用和建设用地保证不足的双重压力,但部分地区同时存在土地整治经济支撑能力弱的问题,进而造成土地整治规划响应度高而现实响应度降低。Ⅳ类只有11个县(市、区),占全省总数的7.91%,主要分布在潍坊、日照、滨州等市,该类县土地整治的PSR综合强度和协调性也是处于中等水平,虽然具有比较积极的土地整治响应,但土地整治潜力的不足难以有效缓解土地利用面临的压力。

3)适度整治区,包括47个县(市、区),占全省总数的33.81%,土地整治的状态和响应等级均低于压力等级,土地整治的、系统均处于失衡状态,较低的土地整治适宜性和较弱的土地整治积极性组合在一起将不利于消解土地利用面临的巨大压力,是“十三五”后期土地整治工作的重点。在整治类型上,Ⅴ类包括19个县(市、区),占全省总数的13.67%,主要分布在鲁西北的德州北部与滨州和鲁西南的枣庄、临沂等地,该类型县的土地整治状态和响应等级略低于压力等级,其中鲁西北地区分布着全省最多的后备资源,鲁西南地区则是全省主要的工矿用地复垦区域,主要原因还是社会经济的支撑能力较弱,直接影响了土地整治现实积极性。Ⅵ类包括28个县(市、区),占全省总数的20.14%,主要分布在鲁西地区的聊城、菏泽和德州南部等地区,该类型县的土地整治状态和响应等级远远低于压力等级,该县(市、区)所处区域为广阔的鲁西平原,农地整治和农村居民点整治的潜力最大,但同时也是山东省经济发展最为落后的地区,工业化与城镇化发展需要大量的建设用地指标。

2.3.2 不同整治格局的障碍诊断

由表4可知,山东省土地整治的PSR子系统障碍因素既具有一定的区域相似性又带有明显的空间异质性。相似性表现在参评指标对不同区域土地整治影响的障碍频次十分接近,如2、3、4和4在3个区域中均有0.80以上的县(市、区)受此影响,其一,这说明全省大部分地区都具有耕地占用的压力;其二,全省现有的土地开发和复垦潜力普遍较低、甚至很多地区没有复垦潜力;其三,全省农村居民点整治的规划响应比较弱,没有引起足够重视。又如4、7、2只在个别县(市、区)存在障碍,说明这3项因子对土地整治的空间格局构建影响微弱。

异质性则表现在剩余指标在不同区域发生障碍的作用频次有所差异,其中1、1、2、3等因子在3个区域发生障碍的频次高低为:优先整治区>重点整治区>适度整治区;而3、5、6、8、1、5、6等因子的障碍表现与之相反。前者说明从优先整治区到重点整治区再到适度整治区的耕地保有量压力逐渐减少,农地整治潜力和农村居民点整治潜力的阻碍程度逐渐降低,未利用开发和工矿地复垦的规划响应障碍也越来越弱;后者则说明从优先整治区到重点整治区再到适度整治区的建设用地增长的需求压力不断增大,开展土地整治的经济社会支撑能力明显减弱,进而造成土地整治潜力释放的积极性降低。

表4 山东省土地整治的PSR系统因子障碍频次

2.3.3 不同整治格局的差别化策略

基于土地整治压力、状态和响应因子的障碍诊断分析,立足山东省实际,“十三五”时期不同土地整治区域与类型的差别化策略主要包括:

1)优先整治区。Ⅰ类区域应发挥经济优势,围绕流域治理,对平原区实施“田、水、路、林”综合整理,对丘陵缓坡区进行“坡改梯”和“山、水、土、林、路”综合治理,充分释放农地整治潜力。同时,以城中村改造为平台,加大存量建设用地整治力度,并选取部分社会经济基础较好的村庄推行新型农村社区建设,加强散乱、废弃、闲置和低效利用的农村建设用地整治,促进人口集中、产业集聚和用地集约。Ⅱ类区域应着力推行城乡建设用地增减挂钩政策,通过城乡结合部存量建设用地的挖潜缓解新增建设用地的需求。对于胶东丘陵地带,农地整治上可以围绕小流域综合治理和生态退耕,改顺坡种植为水平梯田,开发田间隙地和荒地,合理规划田间道路和农田防护林,增加有效耕地面积;同时,适当开展城镇化引领和中心村集聚等多种形式的农村建设用地整治,进一步优化城乡建设用地布局。

2)重点整治区,Ⅲ类区域应在多种渠道解决筹资问题的基础上,鲁中和鲁西南平原地区应优化农田布局,以建成大面积连片的高标准旱涝保收基本农田为重点,优先安排新增耕地项目,提高规模化集聚效益;胶东丘陵地区应合理引导农业结构调整,实施特色农业示范工程,强化农田防护与生态环境保育工程建设。Ⅳ类县应在保证现有潜力充分释放的前提下,农地整治上以基本农田建设为重点,改善农田生产条件,提高耕地质量;建设用地整治上以存量建设用地挖潜为重点,通过多种形式提升低效城镇建设用地和工业用地的集约化程度,大力开展城乡建设用地增减挂钩项目,优化建设用地结构与布局,提高单位用地产能。

3)适度整治区,Ⅴ类区域应扩大土地整治资金的筹集方式,获得上级政府、社会集团乃至个人的资金支持,在保障生态安全的前提下,加大开发耕地后备资源力度,增加有效耕地面积,改善农田灌排和交通条件,发展“田成方、路成框、渠成网、林成行”的高效生态农业;另外,按照“谁复垦,谁受益”的原则,鼓励社会资金参与土地复垦,因地制宜,推广引黄充填、清湖淤积、生态治理等模式,恢复农业生产,发展鱼塘养殖。Ⅵ类县应在既有能力内完成中低产田改造和闲置浪费严重、农民意愿强烈的地区进行农村居民点整治的基础上,应与土地整治潜力不足的Ⅰ类优先整治区试点开展市域内、乃至省域内异地城乡建设用地增减项目,甚至可以将该模式扩展到农地整治补充耕地的异地代保上,既增加本地区土地整治资金,又可将结余指标用于社会经济发展,缓解土地整治面临的双重压力。

3 结 论

1)本文将PSR概念框架引入到土地整治研究中,作为支撑土地整治空间格局划分的理论基础,综合现状调查与规划控制等要素构建了土地整治的“压力-状态-响应”评价指标体系,利用熵权-TOPSIS模型、组合矩阵模型以及障碍诊断模型等系统算法,从“自下而上”的角度划分土地整治空间格局与类型,并针对不同区域土地整治的障碍因素提出了差别化整治策略。本研究是对“自上而下”区域划分研究方法的有效补充,研究结果既强调了多要素的综合性又体现了地域差异性,具有较强的实用性和可操作性,可为土地整治规划提供科学指导。

2)山东省的实证分析表明,①全省土地整治压力分值为0.06~0.85,高于均值的县(市、区)占69.04%,土地整治压力较高,压力等级在空间分布上相对集中,与社会经济发展水平具有一定的负向关联;状态分值为0.12~0.74,低于均值的县(市、区)占50.68%,土地整治条件处于中等水平,空间分布存在明显的异质性;响应分值为0.18~0.83,低于均值的县(市、区)占70.51%,土地整治的积极性偏低,空间分布表现出由一级区到三级区的中心缓冲形态。②山东省土地整治“3+6”空间格局中,3大主区包含县(市、区)的数量比例分别是37.41%、28.78%和33.81%,空间分布比较集中;对应6种整治类型的县(市、区)数量比例差异较大,在7.91%-20.86%之间,且空间异质性显著;说明土地整治空间区划过程中需要将“自上而下”的区域综合评价与“自下而上”的区域差异识别统筹兼顾。③山东省土地整治的PSR子系统障碍因素既具有一定的区域相似性又带有明显的空间异质性,不同土地整治区域和类型的影响因子有所差异,探索并采用集约化、高效化、多元化、差异化的土地整治内容和模式是提升山东省土地整治效益的重要 出路。

致谢:感谢中国人民大学张正峰教授和北京师范大学姜广辉副教授对论文结构调整和语言修改提出的宝贵建议!

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Land consolidation spatial pattern and diagnosis of its obstacle factors based on pressure-state-response model

Qu Yanbo1, Zhu Weiya2※, Yun Wenju3, Zhang Yong2, Gao Yu1

(1.250014;2.250014; 3,,100035,)

Spatial pattern analysis of land consolidation is to classify space for different conditions of land consolidation. It not only helps to clear regional land management direction and implementation strategy, but also is the important basis of task decomposition and project arrangement of land consolidation, which has become the necessary content of land consolidation planning. Therefore, scientifically carrying out the analysis of spatial pattern of land consolidation and its impact factor is important theoretical basis to clear the direction of regional land consolidation and make differential strategies in land consolation planning. Firstly, the paper made the concept framework of pressure-state-response (PSR) as theoretical basis, and built the PSR evaluation system of land consolidation with 18 indices. Secondly, the urgency, suitability and motivation of land consolidation were analyzed through applying the entropy weight TOPSIS (technique for order preference by similarity to an ideal solution) model, and the analysis of the spatial pattern and types of land consolidation was carried out with the PSR combination matrix model. At last, the main obstacle factors of land consolidation in different regions and its frequencies were analyzed by using the obstacle degree model, and some different optimization strategies were proposed. Based on the data of the land consolidation planning and projects from 2011 to 2015 at the district or county level in Shandong Province, the empirical analysis showed that: (1) 69.04% of the counties on the P (pressure) value were higher than provincial average, 50.68% of the counties on the S (state) value were lower than provincial average, and 70.51% of the counties on the R (response) value were lower than provincial average, which indicated that the provincial comprehensive pressure of land use was high, the integrated suitability conditions was in the medium level, and the enthusiasm of land consolidation was low. (2) The spatial pattern of land consolidation in Shandong Province was divided into prior, focused and moderate consolidation area with the corresponding 6 types of regulation based on PSR grading strength and their combination characteristics. The number ratios of counties in 3 main areas were 37.41%, 28.78% and 33.81% respectively, and their spatial distribution was relatively concentrated. But the number ratios of counties for 6 types were 20.86%, 16.55%, 20.86%, 7.91%, 13.67% and 20.14%, respectively, and the spatial heterogeneity of land consolidation pattern was significant. Therefore, regional comprehensive evaluation of "top-down" and difference identification of "bottom up" should be balanced in the process of land consolidation space division. (3) The obstacle factors of land consolidation PSR system and their working frequencies both had a certain regional similarity and an obvious spatial heterogeneity. There were 3 similar aspects in different areas, which were high pressure on cultivated land occupancy, low potential of land development and reclamation and weak planning response on rural residential consolidation. From prior area to focused area and moderate area, the obstacle factors’ working frequency of land consolidation PSR system was becoming higher, the difficulty was becoming bigger and the urgency was becoming stronger for carrying out land consolidation. (4) Land consolidation potential difference and funding gap widening between regions were the main causes to hinder the land consolidation response. We suggested that Shandong should introduce market mechanism and attract social capital investment to promote land consolation development, and discuss efficient governance modes and differential strategies to adapt the local conditions. This paper is an effective supplement for the “bottom up” method of land consolidation pattern division, which not only perfects the theory and method of land consolidation zoning, but also provides useful reference for task decomposition and project deployment in land consolidation planning.

land reclamation; land use; models; vspatial pattern; PSR model; obstacle degree; Shandong Province

10.11975/j.issn.1002-6819.2017.03.033

F301.2

A

1002-6819(2017)-03-0241-09

2016-09-26

2016-12-14

国家自然科学基金项目(41301616,41271535,41271111);山东省自然科学基金项目(ZR2013DQ003)。

曲衍波,男,山东龙口人,博士,副教授,硕士生导师,研究方向:土地利用评价与城乡发展,济南山东财经大学公共管理学院, 250014,Email:yanboqu2009@126.com。

朱伟亚,男,河北保定人,高级工程师,副院长,主要从事土地利用评价与规划工作,济南山东省土地调查规划院,250014,Email:zhangyongjeff@163.com。

曲衍波,朱伟亚,郧文聚,张 勇,高 宇.基于压力-状态-响应模型的土地整治空间格局及障碍诊断[J]. 农业工程学报,2017,33(3):241-249. doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2017.03.033 http://www.tcsae.org

Qu Yanbo, Zhu Weiya, Yun Wenju, Zhang Yong, Gao Yu. Land consolidation spatial pattern and diagnosis of its obstacle factors based on pressure-state-response model[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2017, 33(3): 241-249. (in Chinese with English abstract) doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2017.03.033 http://www.tcsae.org

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