安徽省土地利用与生态环境协调发展评价研究

2017-09-15□张勇潘端

山东农业大学学报（社会科学版） 2017年2期

□张勇潘端

□张勇1潘端2

本文采用土地利用与生态环境综合效益模型、协调度模型以及协调发展度模型等三个评价模型对安徽省2005-2014年土地利用与生态环境两者之间的协调度、协调发展度测算并进行了定量化分析。结果表明：(1)2005-2014年安徽省土地利用效益指数与综合效益指数在整体上呈现上升趋势，生态环境效益指数整体呈现波动变化。(2)2005-2009年安徽省土地利用效益指数低于生态环境效益指数，而从2010年开始安徽省土地利用效益指数大于生态环境效益指数，生态环境发展呈现了滞后状态。(3)2005-2014年安徽省土地利用与生态环境两者之间的协调度都在0.8以上，虽然其协调度呈现波动变化，但是协调等级都为良好协调。(4)安徽省土地利用与生态环境协调发展度整体上是呈现上升态势，从2005年的0.4879升至2014年的0.5938，但是局部时段有波动。鉴于研究结果，提出了相关建议。

土地利用；生态环境；协调发展；安徽省

一、引言

近年来伴随着工业化和城市化进程的日益快速推进和社会经济的迅猛发展，必将引导建设用地需求刚性上涨，土地利用与生态环境保护之间的矛盾也将日益突显，由此带来的一系列环境问题阻碍了土地的持续利用，如：土地利用布局不合理、土地荒漠化、土地生态毁坏等问题严重威胁土地资源的可持续发展。高涨的土地需求必将会对安徽省土地利用结构和生态环境状况产生重要影响。那么，如何在安徽省发展经济的同时，又要加强保护生态环境的建设力度，促使土地利用与生态环境协调发展，这将成为在当前经济社会发展中一个重要的研究课题。所以，需要对安徽省的土地利用与生态环境的协调发展情况开展探究，通过定性与定量相结合等方法来探明二者的关系，为安徽省土地利用给予了科学依据，并将有利于土地利用与生态环境的可持续发展。

文献检索表明国内外关于土地利用与生态环境协调发展研究成果较多，国外相关探究的主要内容在于地区土地利用变化所引致的生态环境响应[1,2]，并已关联到探讨两者的定量关系[3]。国内学者近年来重点围绕土

地利用覆被的演变过程开展相关研究[4,5]，基于我国第三轮土地利用总体规划编制和实施，部分学者结合前期专题研究工作开展了土地利用与生态环境协调发展关系的定量研究[6,7]，但现有研究成果中针对两者协调发展的并不多见。

本研究采用协调度模型测算方法，依据2005-2014年安徽省土地利用子系统和生态环境子系统的相关指标数据对安徽省土地利用与生态环境协调发展度进行测算，并对安徽省土地利用与生态环境综合效益的动态演变进行分析，进而在新型城镇化背景下提出有关促进土地利用和生态环境协调发展的若干对策，从而为促进安徽省土地资源可持续利用、建设“美丽安徽”提供参考。

二、数据来源和研究方法

(一)数据来源

本文研究所需数据主要包括安徽省土地利用和生态环境相关指标数据，其评价指标的原始数据主要来源于《安徽统计年鉴》(2006-2015)和2005-2014年安徽省国民经济与社会发展统计公报。

(二)研究方法

1.评价指标体系的构建

本文参考马艳的研究成果[8]，将土地利用与生态环境两系统的指标体系划分为目标层B1、准则层B2、指标层B3三个层次。其中，B1包括土地利用子系统与生态环境子系统；B2分别包括土地利用子系统中的土地利用程度、土地利用的经济效益、社会效益及人口发展指标和生态环境子系统中的生态环境压力、状态和响应；B3是在准则层基础上进一步选取若干具体指标。

本文参考李发珍和王枫等研究成果[9,10]，在对拟选取的评价指标经过认真筛选后，构建出土地利用子系统指标体系和生态环境子系统指标体系，具体见表1和表2。

表1 土地利用子系统指标体系

表2 生态环境子系统指标体系

2.评价指标的无量纲化及权重确定

为了消除土地利用与生态环境两系统中各个指标因度量级不同而造成的差异，借鉴胡伟等学者的研究方法[11]，本文采用阈值法，通过制定相关的评价标准对评价指标原始数据进行标准化，其中正向指标用“+”来表示，逆向指标用“-”表示，公式为：

正向指标：

Ai=Di/Dmax

(式1)

逆向指标：

Ai=Dmin/Di

(式2)

式1和式2中：Ai为第i个因素无量纲化后的指标值；Di为第i个因素无量纲化前的指标值；Dmin是无量纲化前某一因素指标的最小值，Dmax是无量纲化前某一因素指标的最大值。

3.评价指标权重确定

考虑到各个指标对系统产生的影响会有差异，为此，需要对建立的评价指标赋予一定的权重。同时，为了避免人为因素对评价指标的主观性打分所带来的影响，使得评价指标更加科学合理，本研究参考已有研究成果中的相关研究方法[12,13]，采用客观赋权法中的变异系数法对指标层权重大小予以确定。具体权重计测算过程如下：

① 计算指标层无量纲化后各个指标值的平均值

(式3)

②计算各个评价指标无量纲化值的标准差

(式4)

式4中Sj为第j项评价指标无量纲化值的标准差。

③计算各个评价指标无量纲化值的标准差变异系数

(式5)

式5中Pj为评价指标j的变异系数。

④计算各个评价指标的权重大小

(式6)

式6中Wj为评价指标j的权重。

4.评价模型及等级划分

(1)土地利用与生态环境综合效益模型

假定X1，X2，...，Xm表示安徽省土地利用子系统F(x)的m个指标；Y1，Y2，…，Yn表示安徽省生态环境子系统G(y)的n个指标[14,15]，其公式为：

(式7)

(式8)

式7和式8中：Xi和Yj分别表示两个系统综合评价指标的无量纲化值；ai和bj为各评价指标的权重值。

(2)协调度模型

由于系统之间的协调情况不同，因而须要采用协调度来度量，它可以测量系统之间是否相互作用与影响。本文研究的土地利用与生态环境之间也存在着相似的影响与作用机制，参考陈珏和雷国平的研究[16],引用协调度模型计算这两个系统之间的协调水平与程度，计算公式如下：

(式9)

式9中：C为协调度，C∈[0，1]，C值是表明这两个系统之间关联度的强弱，C值越大，则表明两者关联度越强；反之，两者关联度越弱，越不协调。k为调节系数(k≥2)，本文参照胡小宇和齐美玲等相关研究成果[17,18],取k值为2。

(3)协调发展度模型

一般而言，仅从协调度的角度来反映土地利用与生态环境两系统之间的整体综合效益的大小是较为困难的，因此，为了更好地评价两个系统之间的协调发展程度，本文借鉴张慧翀和赵箐等的研究方法[19,20]，引用协调发展度模型来测算两个系统之间的协调发展度的大小，公式如下：

(式10)

T=αF(x)+βG(y)

(式11)

式中：D是协调发展度，T是这两个系统之间的综合效益指数，T∈(0，1)，α和β是土地利用总体效益中的权重值，为待定系数且α、β∈(0，1)。由于考虑到土地利用子系统与生态环境子系统在评价体系中的作用同等重要，借鉴曹蕾、宋成舜等相关研究成果[21,22],本文取α=β=0.5。

(4)协调度的分类标准

本研究借鉴已有研究方法，将协调度C划分为六个级别[23,24],如表3所示。

表3 协调度等级划分标准

另外，为了进一步深入分析土地利用与生态环境两者之间的协调发展水平，参考胡伟、周卫东等相关研究成果[23,25],本文构建土地利用与生态环境协调发展的分类体系与评价标准，见表4。

表4 土地利用与生态环境协调发展分类体系与评价标准

二、结果与分析

(一)指标体系构建及权重确定

1.构建评价指标体系

本研究结合研究区域的实际情况，从表1中土地利用子系统选取人均耕地面积等16个指标，从表2中生态环境子系统选取工业固体废弃物产出量等13个指标，进而建立安徽省土地利用子系统指标体系与生态环境子系统指标体系，见表5和表6所示。

表5 安徽省土地利用子系统指标体系

表6 安徽省生态环境子系统指标体系

2.评价指标权重计算

将土地利用和生态环境原始评价数据采用阀值法进行对数据标准化处理，使其具有可比性。同时，为了减少主观因素对权重的影响，使用客观赋权法中的变异系数法对各评价指标的权重进行测算，结果见表5和6。

(二)安徽省土地利用与生态环境协调发展动态分析

1.安徽省土地利用与生态环境协调发展测算结果

依据前文所构建的三个评价模型，将土地利用与生态环境各项评价指标权重代入式7、式8和式11，分别计算出2005-2014年安徽省土地利用效益指数F(x)、生态环境效益指数G(y)及土地利用与生态环境系统综合指数T。同时，依据式9、式10，分别测算出2005-2014年安徽省土地利用与生态环境系统的协调度C和协调发展度D，相关计算结果见表7和图1。

表7 安徽省土地利用与生态环境系统的测算结果

图1安徽省土地利用、生态环境效益及综合效益指数动态变化图

2.安徽省土地利用与生态环境协调发展结果分析

从表7和图1可以看出，在2005-2014年间，安徽省土地利用效益指数和综合效益指数在整体上看是表现出上升态势，而生态环境效益指数在这10年间是波动变化的。其中，安徽省土地利用效益指数逐年递增，由2005年的0.2076上升到2014年的0.5175，平均增长速度较快。这主要是因为安徽省在“十一五”和“十二五”期间，积极抓住参与泛长三角区域发展分工、建设皖江城市带承接产业转移示范区等时机，不断招商引资，促使安徽省加大土地开发与利用，有力地推动了全省工业化和城镇化水平，促进了全省社会经济的加速发展。从安徽省土地利用子系统指标体系中的人均居住面积、地均财政收入及社会消费平零售总额等指标的变化中可以看出安徽省社会经济加速发展的进程中，对土地开发利用程度不断增强，从而使得全省土地利用效益指数不断提升。

从生态环境的角度来看，安徽省生态效益指数整体呈现波动起伏的态势，增长幅度相对平缓，其中，在2005年和2014年分别是0.3042和0.2997。同时，在这10年间该指数出现了两次增长阶段，分别是从2007年的0.2949增至2009年的0.3162和从2011年的0.2782增至2013年的0.3340。探寻其原因，主要是近年来安徽省伴随着工业化、城镇化进程的加快推进，导致全省生态环境压力日益凸显。从安徽省生态环境子系统指标体系中的工业废气排放量和单位耕地面积化肥使用量等指标的变化中可以看出日趋严重的环境污染在一定程度上削减了全省生态环境效益指数的增长。同时，安徽省在“十一五”、“十二五”期间明确提出要保护生态环境、建设生态安徽，促进社会、经济与生态协调可持续发展。因此，在大力建设美丽安徽、促进全省生态文明建设的背景下，安徽省近年来不断强化生态环境保护措施，加大环保支出的比重，增加建成区绿化覆盖面积和公园、绿地面积以及有效提高工业固体废弃物综合利用率等，使得安徽省生态效益指数在这10年间出现两次增长阶段，但是与土地利用效益指数对比，在2009年以后，生态环境效益指数呈现滞后态势。另外，从图1中可以看出，土地利用与生态环境的综合效益指数变化趋势与土地利用效益指数变化态势大致相同，整体呈上升趋势，但增幅相对平缓。

3.安徽省土地利用与生态环境协调度、协调发展度动态分析

根据表7，依据前文所划分的协调度分类标准，,对2005-2014年安徽省土地利用与生态环境协调度和协调发展度进行分类，见表8、表9和图2。

表8 安徽省土地利用与生态环境协调度等级表

从表8和图2可以得出，安徽省土地利用与生态环境协调度都在0.8以上，其协调等级均为良好协调，说明土地利用与生态环境系统协调状况良好，关联度较强。同时也可以看出，安徽省土地利用与生态环境的协调度在这10年间出现了比较明显的波动变化，其中：2005-2009年，协调度一直处于稳步增长阶段，并在2009年达到了最大值0.9999；在2009-2014年这段时期协调度整体呈现下降趋势，并在2014年降至最小值0.8630，但在期间又出现小幅增长，从2012年的0.9322上升到2013年的0.9539。

表9 安徽省土地利用与生态环境协调发展度等级表

从表9和图2可以得出，安徽省土地利用与生态环境协调发展度整体上是表现上升态势，从2005年的0.4879增至2014年的0.5938，但是局部阶段出现了波动变化。具体变化如下：2005-2010年协调发展度一直处于增长的状态，由2005年的0.4879增至2010年的0.5671，协调发展等级从中度失调衰退类转变为勉强协调发展类；从2010到2011年则出现小幅下降，由0.5671降至0.5618，协调发展等级依旧为勉强协调发展类；2011-2013年，协调发展度开始出现增长，由0.5618上升到0.6132，协调发展等级由勉强协调发展类转变为初级协调发展类；2013-2014年协调发展度开始回落，等级回到了勉强协调发展类。从协调类型的角度来看，2005-2009年，土地利用效益小于生态环境效益，属于土地利用滞后型；2010-2014年，生态环境效益小于土地利用效益，属于生态环境滞后型。

图2安徽省土地利用与生态环境协调度、协调发展度的动态趋势

三、结论与建议

(一)结论

通过借鉴已有关于土地利用和生态环境系统发展研究成果，并结合安徽省的实际情况，通过构建土地利用与生态环境评价指标体系级协调发展评价模型，对安徽省土地利用与生态环境协调发展进行定量测算，并对安徽省土地利用与生态环境协调发展动态变化进行分析，研究结论如下：

(1)安徽省土地利用效益指数与综合效益指数从2005年到2014年总体上表现为增长态势，并在2014年两者均达到最大值，分别为0.5175和0.4086，但是土地利用效益指数增幅相对较快，综合效益指数增幅相对较慢。同时，在这10年期间生态环境效益指数整体呈现波动变化，且增长幅度较小、发展速度缓慢。

(2)安徽省土地利用效益指数与生态环境效益指数相比较，从2005年到2009年一直处在较低发展阶段，土地利用较为滞后，但安徽省土地利用效益指数自2010年起就比生态环境效益指数高，生态环境压力凸出、发展滞后。

(3)从2005年到2014年，尽管安徽省土地利用和生态环境两者之间的协调度呈现波动变化，但均在0.8以上，表现为良好的协调等级，说明这两个系统之间的协调状况良好。

(4)安徽省土地利用与生态环境协调发展度整体上是呈现增长态势，从2005年的0.4879增至2014年的0.5938，但是局部时段有波动。安徽省土地利用和生态环境协调发展度等级在这10年间主要是以勉强协调发展类为主，总体上呈现稳步上升态势。

(二)建议

鉴于以上结论，并结合安徽省的实际情况，提出以下建议供参考：

(1)促进经济转型发展，提高环保意识，实现人与自然和谐发展

一方面，坚持绿色、循环、低碳及可持续的发展理念，促进经济转型发展，提升土地节约集约利用水平；另一方面，加大环保知识的普及力度，开展相关的环保宣传教育活动，提高城乡居民及全社会的环保意识，自觉履行环保义务。

(2)增强科技的创新能力，提升资源利用效率，实现经济的循环发展

一方面，要加大对科技创新投入，提高科技的创新度，解决在经济快速进展中所遇到的种种技术困难，为经济的循环发展给予有力的技术保障；另一方面，不断优化产业结构，加快发展第三产业和高新技术产业，对产能低、污染大、能耗大的工厂企业进行整改、升级与淘汰，加大对环保产业的投入力度，努力培育一批清洁生产型企业，由此来探寻符合安徽省省情的循环经济发展模式，从而促进安徽省经济社会与生态环境健康协调发展。

(3)开展环境综合治理，创建生态环境补偿机制

一方面，要加大环境综合治理的力度，对城乡环境实施综合治理，扩大城市区域内的公共绿地面积，保证植被覆盖率稳定提升，严格控制在农业种植生产中的化肥和农药使用量，监控和减少农村污染源的产生；另一方面，探索构建区域生态环境补偿机制，以此来解决因为环境资源消费不公而带来的区域发展失衡的问题，这将有利于筹集生态环境保护资金，提升全民环保意识，促进人与自然的和谐发展。

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