安徽省土地综合承载力空间分异研究
2017-11-08高采烈何如海
高采烈,何如海
(安徽农业大学经济管理学院,安徽合肥,230036)
安徽省土地综合承载力空间分异研究
高采烈,何如海
(安徽农业大学经济管理学院,安徽合肥,230036)
土地综合承载力空间分异研究可以为制定差别化国土空间发展战略提供依据。有必要从水土资源、经济发展、社会文化以及生态环境四个方面选择指标,建立评价指标体系对安徽省土地综合承载力的空间分异进行研究。结果表明,安徽省土地综合承载力空间分异较为明显,根据常用评价分级标准主要处于中等承载区、低承载区两级。通过对土地综合承载力评价指数的聚类分析,将安徽省16个地市分为四类,并在此基础上提出差别化国土空间发展战略。
土地综合承载力;空间分异;安徽省
土地承载力是指“在一定的时间尺度内,依据一定的经济、社会、技术发展水平,一个国家或地区利用所在范围内的土地资源,能够持续供养具有一定消费水平的人口数量上限”。[1]20世纪70年代以前,土地承载力主要研究耕地产量能够供养人口数量,探讨耕地、粮食、人口之间的关系。[2]267后期,随着工业化和城镇化的快速推进,人类开发利用土地自然资源的技术不断革新,人地矛盾日益加剧,土地承载压力逐增。在逐渐认识资源环境危机的同时,学者们将对于土地承载力的研究向更广泛的领域扩展,自然资源、生态环境以及经济、社会发展水平等被纳入影响土地承载力的范畴。土地综合承载力概念的提出和发展对于促进人类生存发展和资源生态保护并进,指导土地资源有效利用和合理配置具有重要的意义。
《全国国土规划纲要(2011-2030年)》提出,要通过对资源环境承载状况的摸底调查,充分认识国土开发的时空差异,因时制宜,因地制宜,优化国土空间开发格局。2016年4月,安徽省国土资源厅发布《安徽省国土资源“十三五”规划》,提出要以国土资源环境承载能力为基础,优化国土开发利用布局,强化国土空间规划引领。结合以上研究背景,本文开展安徽省土地综合承载力评价研究,分析其空间分异,以期为划分安徽省土地利用综合分区提供依据,从而制定实施有针对性的土地利用政策、措施和差异化国土空间开发战略,增强区域土地利用调控,推动资源利用、生态保护与经济社会发展相融合。
一、评价方法的构建
诸多学者在土地综合承载力研究方面做出了有益的探讨。陈珏等从水土、经济、社会、生态方面构建评价指标体系并运用熵权法、聚类分析法对黑龙江省土地综合承载力的空间差异进行研究;[2]267-270李蕾等同样从水土、经济等方面构建了评价模型,运用层次分析法确定权重,通过建立分级标准对深圳市土地综合承载力进行评价;[3]34-38李兰图等在构建土地综合承载力评价体系后,采用因子分析法、聚类分析法,对江苏省土地综合承载力时空差异进行综合评价。[4]本文在分析比较不同研究思路基础上,从水土资源承载、经济发展承载、社会文化承载、生态环境承载等方面建立评价指标体系,运用层次分析法确定权重并通过综合指数法进行土地综合承载力评价。
(一)评价指标的遴选
土地综合承载力涉及到区域内资源、经济、社会、生态等多重因素之间的相互影响与协调发展,[3]34-35为了体现其综合特性,诸多学者根据研究目的和研究方法的需要将土地综合承载力进行子系统划分。参考相关研究成果,[2]267-268,[5-8]综合安徽省水土资源特点、土地利用现状和经济社会发展水平差异,构建了包括四个方面、20个指标的土地综合承载力评价指标体系,见表1。
(二)评价指标性质及标准化的处理
指标是通过选取评价对象某种或多种特性,描述评价对象之间的差异或内部的不均衡。[6]14-29对于指标类型,依据评价的目标取向主要分为正向、逆向和适度指标。结合实际情况与相关研究经验,[2]267-268,[9]将人口密度、人口自然增长率、单位播种面积化肥施用量列为逆向指标,其他17项为正项指标。
在评价时采用极差标准化的方法,对原始数据进行标准化处理,方法如下:
对于正向指标计算公式:
对于逆向指标计算公式:
式中,yij是i方面第j个指标标准化值,xj为原始数值,xjmax、xjmin分别为第j个指标数据的最大值、最小值。
表1 安徽省土地综合承载力评价指标及权重
(三)评价指标权重的确定
权重是将指标在评价中所占的比重定量化,从而科学地反映不同要素对被评价对象的重要性。评价体系的指标权重通过层次分析法(AHP)产生。该方法是由美国运筹学家T.L.Satty在20世纪70年代中期提出的,其特点是在深入分析复杂决策问题的本质特征、影响因素后,对比各层次之间、各影响因子之间的相对重要性,得出定量化判定。
本文在评价指标的遴选结果基础上制成评测表,并将评测表发送至安徽省内农学、资源环境科学、土地资源管理等方面专家学者。在收集各位专家评测表内指标权重对比值后,构建出相应的判断矩阵,依次进行层次排序、判断矩阵一致性检验等,最终确定安徽省土地综合承载力评价指标权重,见表1。
(四)评价方法的选择
由于土地综合承载力系统是一个多层次、多要素的复杂系统,因此本文采用综合指数法进行土地综合承载力评价。该方法是对体系中各个指标的加权影响合计,公式表达如下:
式中,C表示土地综合承载力(capacity),Wj表示第j个指标的权重(weight),yij是上述标准化值。
二、评价结果与分析
通过查找、整理2016年《安徽省统计年鉴》中相关数据,依据评价模型计算得出安徽省16个地级市土地综合承载力评价结果,见表2。
(一)土地综合承载力空间分异特征
从图1中可以看出,安徽省土地综合承载力空间分异较为明显。综合评价结果排名由高到低依次为:合肥市>黄山市>马鞍山市>池州市>宣城市>芜湖市>铜陵市>滁州市>淮北市>六安市>亳州市>宿州市>蚌埠市>淮南市>安庆市>阜阳市。全省平均土地综合承载力指数为0.4474,其中最高的合肥市为0.5642,最低的阜阳市为0.3057,极差为0.2585。
子系统方面:水土资源承载安徽省平均值为0.1681,其中最高的黄山市为0.2188,最低的铜陵市为0.0879,极差为0.1309;经济发展承载安徽省平均值为0.1046,其中最高的合肥市为0.2259,最低的六安市为0.0285,极差为0.1974;社会文化承载全省平均值为0.0589,其中最高的合肥市为0.0869,最低的阜阳市为0.0097,极差为0.0772;生态环境承载全省平均值为0.1158,其中最高的黄山市为0.1783,最低的淮南市为0.0551,极差为0.1272。
表2 土地综合承载力评价结果
图1 土地综合承载力各子系统及总评价值曲线图
根据常用承载力评价分级标准,采用五等分级,见表3,[10]根据安徽省土地综合承载力的评价指数,安徽省各地市土地综合承载力主要处在以下两级:
1.中等承载区。中等承载区的评价值在0.4-0.6之间,代表土地综合承载力的较高层次即系统较均衡发展阶段,包括合肥市、黄山市、马鞍山市、池州市、宣城市、芜湖市、铜陵市、滁州市、淮北市、六安市和亳州市。
2.低承载区。低承载区的评价值在0.2~0.4之间,代表土地综合承载力的较低层次即系统不均衡发展阶段,包括:宿州市、蚌埠市、淮南市、安庆市和阜阳市。
表3 土地综合承载力评价分级标准一览表
(二)基于土地综合承载力评价的地市分类
聚类分析通过比较样本自身的属性,用数学方法定量分析样本之间亲疏关系,并依据亲疏程度对样本进行分类。本文选取安徽省16个地市的4个子系统承载力得分以及综合评价指数作为分类变量,利用SPSS软件进行聚类分析,最终得到基于土地综合承载力评价的安徽省地市分类,如图2所示。
图2 基于土地综合承载力评价的安徽省地市分类图
1.第I类地市
第I类地市包括:合肥市、马鞍山市、芜湖市以及铜陵市。这四市土地综合承载力评价指数分别为:0.5642、0.5185、0.4781、0.4673,平均值为0.5070。子系统四方面承载评价指数平均值分别为0.1267、0.2007、0.0792、0.1004。经济发展承载和社会文化承载评价指数平均值为全省四类地市中最高,但水土承载评价平均指数为全省最低。反映出当地自然资源条件有限,生态环境受到轻微的干扰和破坏,但由于经济社会发展基础较好,技术手段先进,部分缓解了人地之间的矛盾。以合肥市为典型:
合肥市是安徽省省会,集政治、经济、文化、金融等多中心为一体,同时也是全国重要的科研教育基地,人才、资金、技术集中,因此经济和社会承载水平较高,其中人均GDP、经济密度、地均固定资产投资额、城镇化水平等均为安徽省最高。但是由于合肥市人口密度较大,人均水土面积较少,城市扩张与农田保护的关系紧张,在大建设的同时,生态保护力度仍需提高,导致水土资源和生态环境承载能力低于安徽省平均水平。
2.第II类地市
第II类地市包括:宣城市、池州市、黄山市、淮北市和滁州市。这五市土地综合承载力评价指数分别为:0.5528、0.5166、0.5122、0.4668、0.4647,平均值为0.5026。子系统四方面承载评价指数平均值分别为0.2100、0.0820、0.0718、0.1388。其中,水土资源和生态环境承载评价指数全省最高,经济和社会承载水平较高。反映出当地水土资源较为丰富,土地生产力和集约度较高,生态环境较少受到破坏,且经济和社会发展水平相对较高。以黄山市为典型:
黄山市位于安徽省最南端,地理特征表现为“八山一水一分田”,自然资源尤其是森林资源和水资源十分丰富,均为安徽省最多。土地生态系统服务功能完善,且在产业上偏重旅游等第三产业,生态环境较少受到破坏。人口密度、自然增长率低,文化底蕴深厚,社会发展水平较好,社会文化承载评价指数仅低于合肥市。但是,工业发展水平薄弱,地区整体的经济发展水平有待发展。
3.第III类地市
第III类地市包括:六安市、亳州市和宿州市。这三市土地综合承载力评价指数分别为:0.4323、0.4043、0.3798,平均值为0.4055。子系统四方面承载评价指数平均值分别为0.1976、0.0469、0.0320、0.1290。其中,经济发展和社会文化承载平均指数最低,反映出当地水土资源和生态环境水平较好,但由于产业结构失衡,经济发展滞后,科教文卫等公共事业投资力度不够,居民文化素质较低。以六安市为典型:
六安市位于安徽省西部,大别山北麓,该地区资源富集,森林资源和水资源丰富。但受地形地势、历史因素等影响,六安市作为国家集中连片扶贫大别山片区的重要组成部分,产业结构仍然以第一产业为主,经济社会发展水平落后,人均GDP、经济密度、地均固定资产投资额、城镇化水平等都落后于安徽省平均水平。
4.第IV类地市
第IV类地市包括:蚌埠市、淮南市、安庆市和阜阳市。这四市土地综合承载力评价指数分别为:0.3782、0.3690、0.3481、0.3057,平均值为0.3503。子系统四方面承载评价指数平均值分别为0.1351、0.0798、0.0427、0.0926,均处于安徽省总体水平以下。反映出该地区土地生产力水平低,土地集约度低,上地利用方式和布局不合理,区域经济实力有待增强,产业结构存在一定问题而需调整。以阜阳市为典型:
阜阳市地处黄淮海平原,人口、农业等资源丰富,是全国重要的商品粮生产基地。但由于人口压力较大,人地关系矛盾突出,且经济总量较小,产业结构层次低,发展方式较为粗放,尤其是工业化水平不高,城镇化水平较低,贫困人口较多,社会文明程度和人口文化素质有待提高。
三、差异化国土空间发展战略
(一)第Ⅰ类地市
随着人口的增长和城市的扩张,经济社会发展与资源生态的矛盾日益激化,土地资源的承载压力势必逐渐增大。因此,第I类地市应充分利用现有经济技术优势,重点克服摊大饼式发展等“城市病”,逐步实现建设用地规模减量化,推动节约、集约用地,提高土地利用效率;打造生态宜居城市,大力治理污染,加强环境保护,促进人与自然共生共荣。
(二)第Ⅱ、Ⅲ类地市
导致这两类地市土地综合承载力较低的原因主要是经济发展承载和社会文化承载的限制。因此,未来土地利用应发挥区域资源优势,在生态系统保护基础上有效提高土地利用效益,通过调整产业结构、加大科技投入,推动经济、社会快速发展。
(三)第Ⅳ类地市
该类地市未来土地利用应重视土地整治,推行“土地整治+”模式,在增加耕地面积、提高耕地质量的同时,建设生态空间,促进农业产业化,推动精准扶贫,统筹城乡发展;按照建设资源节约型、环境友好型社会的要求,优化空间结构,提高空间利用效率,同时坚持科学发展,建设生态文明;重点提高经济、社会水平,增加财政投入、加快基础设施建设,挖掘开发潜力,推动地区可持续发展。
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F301.24
A
安徽省国土厅科技项目(2015-k-15);国土资源部公益性行业科研专项经费项目(201111010)
高采烈(1992-),男,硕士研究生,研究方向为土地经济与利用规划。何如海(1969-),男,副研究员,研究方向为区域经济与土地资源可持续利研究等。