基于资源环境承载力的山东省沂源县耕地保有量预测

2018-07-12唐丽静王冬艳

山东农业大学学报(自然科学版) 2018年1期

唐丽静,王冬艳,李红

吉林大学地球科学学院,吉林长春 130061

资源环境是区域发展的基础，同时也是影响区域发展的限制性条件[1]。区域发展必须秉持可持续发展理念，可持续发展的重要体现为区域发展战略的制定要以资源环境承载力为科学基础。资源环境承载力指在社会经济发展的某个时期内，相应科学技术水平条件下，区域资源环境对社会经济发展的支撑能力[1-3]。近年来，随着人们对资源短缺、环境恶化等问题关注程度的不断提高，资源环境承载力研究的重要性凸显。资源环境承载力亦成为区域远景规划社会经济发展目标制定的基础。

耕地保有量是每个五年规划期间区域重点关注也是最受争议的目标之一。耕地是我国最宝贵的资源，耕地保有量的科学预测对区域开展耕地保护工作，有效把握耕地保护与社会经济发展的关系有着积极的影响。人地关系协调发展是耕地资源可持续利用的核心问题，人口规模预测的科学性对耕地保有量的预测至关重要。估算一定时期内区域承载人口规模是资源环境承载力研究的重要内容。综合已有研究，有关学者通常基于单一资源环境组成要素诸如土地资源、水资源等估算区域人口规模[4-12]，然而资源环境是统一体，资源环境对人口规模的承载能力是多要素综合作用的结果，单一要素承载能力不能全面反映。现阶段，耕地保有量的预测方法主要有预留法、粮食需求法、数学模型法等[13-15]，鲜有研究依据资源环境承载力对耕地保有量进行预测。综上所述，本文以山东省沂源县为研究区，选取影响研究区资源环境承载力的关键要素，在测算2020年（目标年，下同）研究区基于资源环境承载力人口规模的基础上预测研究区耕地保有量，并对研究区耕地保护及利用提出建议。

1 研究区概况

沂源县地处山东省中部，下辖十个乡镇、两个街道办事处。2015年末，全县总人口为56.76万人。全年实现国民生产总值2486836万元，三产比重由2014年的12.23:45.89:41.88调整为12.35:43.94:43.71。2015年全县粮食播种面积17.7万亩，总产量6.1万t。近年来，全县累计认证“三品一标”农产品97个，认证面积占食用农产品总面积的65%。

2 基于资源环境组成要素的人口规模测算

本文结合已有资源环境承载力研究[1,16,17]及研究区资源环境特征选取影响研究区资源环境承载力的关键性要素。资源承载要素选取土地资源、水资源以及经济资源，环境承载要素选取大气环境要素。

2.1 基于土地资源的人口规模测算

从建设用地角度考虑，2015年末研究区人均建设用地规模为261.19 m2/人。根据《城市用地分类与规划建设用地标准》，目标年研究区人均建设用地规模取值应控制在115 m2/人。根据《沂源县土地利用总体规划（2006～2020年）》，至2020年研究区建设用地总规模应控制在135.29 km2以内，建设用地总量控制下目标年研究区人口规模为117.64万人。

从食品角度考虑，根据中国居民膳食指南，谷薯类食用标准为91.25～146 kg/人。依据2011～2015年沂源县统计年鉴中谷薯类总产量统计数据，采用灰色系统模型GM（1,1）预测（本文预测数据均采用该模型）研究区目标年谷薯类总产量将达到6398.26 kg，谷薯类产量控制下目标年研究区人口规模为43.82～70.12万人。根据中国居民膳食指南，蔬菜占有标准应为109.5～182.5 kg/人。依据2011～2015年统计年鉴中蔬菜总产量统计数据，预测目标年蔬菜产量将达到31.19万t，蔬菜产量控制下目标年研究区人口规模为170.90～284.84万人。

从生态适宜量角度考虑，根据《国家园林城市标准》，现阶段人均公园绿地面积达标值为9 m2/人。依据《沂源县城市总体规划（2006～2020年）》，至2020年研究区公园绿地面积将达到446.34 hm2，绿地面积总量控制下目标年研究区人口规模为57.26万人。

2.2 基于水资源的人口规模测算

根据《城市给水工程规划规范》，研究区单位人口综合用水量指标为0.35～0.7万m2/(万人.d)。研究区可利用水资源总量为1.61亿m2，“十三五”规划期间研究区水回用比例为20%，故研究区水资源供给总量为1.93亿m2。水资源供给总量支撑下目标年研究区人口规模为75.54～151.07万人。

2.3 基于经济资源的人口规模测算

从GDP角度考虑，目标年人均GDP目标为6.2万元（2010年不变价，下同）。依据2011～2015年沂源县统计年鉴中GDP统计数据，预测目标年研究区GDP将达到366.19亿元，可知GDP总量支撑下目标年研究区人口规模为59.06万人。

从就业角度考虑，区域经济承载力=就业需求量×（1+平均抚养系数）[18]，预测目标年研究区就业需求量为5.25万人。依据2011～2015年沂源县统计年鉴中非就业人数与就业人数统计数据，计算历年非就业人数与就业人数比值，取平均值作为研究区平均抚养系数。经计算，研究区目标年经济承载力为61.74万人。

2.4 基于环境要素的人口规模测算

根据沂源县环境质量检测报告，二氧化硫为研究区空气环境的主要污染物。从二氧化硫排放角度考虑，依据2011～2015年沂源县统计年鉴中二氧化硫排放总量数据及研究区主要污染物排放总量规划预测目标年研究区二氧化硫排放总量为4751.80 t，人均二氧化硫排放量为8.3×10-3t/人。二氧化硫排量总量控制下目标年研究区人口规模为57.25万人。

研究区目标年适度人口规模采用加权线性和法[16]，计算公式为C适=W1C1+W2C2+…+WnCn,其中Wn为第n个资源环境人口承载力的权重，Cn为基于第n个资源环境要素测算的人口规模，本文设定选取的资源环境要素对研究区综合承载力的贡献率相等。经计算，目标年研究区适度人口规模为80.40～107.37万人。

3 基于资源环境承载力的耕地保有量预测

目前，以粮食安全为标志的耕地保有量预测仍为主流，耕地保有量计算公式为S耕=（C适×P均×β）/（Q单×K），其中S耕为耕地保有量，C适为适度人口规模，P均为人均粮食需求标准，β为粮食自给率，Q单为粮食单位面积产量，K为粮食复种指数。有关研究对人均粮食需求标准意见并不统一，80年代有关学者提出目标年人均粮食需求标准为400 kg/人，国家粮食局意见为385 kg/人，国家食品和咨询委员会为437 kg/人。另外，不同地区的粮食需求消费也不相同，依据2011～2015年沂源县统计年鉴中居民粮食消费统计数据，研究区人均粮食消费量为280 kg/人。粮食自给率方面，90%以上是可以接受的粮食安全水平，95%以上是粮食安全的保障。依据2011～2015年统计年鉴中粮食总产量统计数据，预测研究区目标年粮食单产为5269.05 kg/hm2，研究区粮食复种指数以180%计算。基于研究区消费需求的耕地保有量为在90%的粮食自给率条件下耕地保有量应为21362.48～28528.48 hm2，在95%的粮食自给率条件下耕地保有量应为22549.29～30113.40 hm2。目标年研究区基于粮食安全的耕地保有量预测见表1。

表1 基于粮食安全的耕地保有量预测Table 1 Forecast for the cultivated land quantity based on food safety

2015年末研究区人口为56.76万人，依据研究区近几年人口年均增长率，采用综合增长率法，估算目标年人口将不会突破本文测算人口规模的下限，研究区资源环境综合承载力足以支撑人口正常增长速度。近年来，社会经济发展快速发展的同时耕地保护意识也日益提升，为保障社会经济长远发展，耕地保有量不应仅满足于完成上级下达指标，耕地保有量要为社会经济发展预留空间，综合考虑各项因素，本文以适度人口测算结果的最小值作为研究区目标年最大人口承载规模。随着居民生活水平的提高，居民食品消费结构逐渐发生变化，结合研究区人均粮食消费量，本文人均粮食需求标准采用385 kg/人，粮食自给率需保证在95%以上。综上所述，粮食安全保证下，目标年研究区耕地保有量应不低于31005.27 hm2。2015年末，研究区耕地面积为30566.55 hm2，至2020年研究区净增耕地面积预计为2066.7 hm2，即目标年研究区耕地总规模将达到32633.25 hm2，目标年基于粮食安全的耕地保有量实现程度预期为100%。

4 结论

区域资源环境承载力是多要素承载能力综合作用的结果。本文选取影响资源环境承载力的关键组成要素，从土地资源、水资源、经济资源、大气环境要素四个方面，从不同角度结合单要素人均资源承载力指标估算2020年山东省沂源县基于资源环境综合承载能力的适度人口规模。在此基础上，基于粮食安全视角，综合考虑研究区粮食实际消费状况及相关粮食安全标准，确定目标年研究区耕地保有量不应低于31005.27 hm2。

从多要素人口测算规模结果可知，研究区建设用地承载力相对耕地承载力较高，但研究区人均建设用地占用面积较大，建设用地集约利用程度不高，研究区应以盘活闲置建设用地为主，严格控制建设占用耕地数量，建设占用优质耕地应及时复垦。研究区气候资源特征有利于林果业的发展，由于林果业能为农民带来可观的经济效益，近几年，农业内部结构调整主要为耕地向园地、林地转变。然而，经济效益提升并不代表整体利益最大化，耕地保护工作始终是重中之重。在耕地利用方式不变的情况下，农业结构调整会引起研究区粮食产量的变化，农业结构调整要充分考虑研究区粮食综合生产力，以粮食安全为前提。同时，要积极开展土地综合整治及高标准基本农田建设项目，在保障耕地数量的同时提升耕地质量，引导耕地规模化利用，引进先进耕作技术，提高耕地综合承载能力。

[1]刘向南,林晨,张展,等.基于资源环境承载力的泰州市耕地保有量预测研究[J].地理与地理信息科学,2016,32(4):90-94

[2]蒋辉,罗国云.资源环境承载力研究的缘起与发展[J].资源开发与市场,2011,27(5):453-456

[3]蒋辉,罗国云.可持续发展视角下的资源环境承载力-内涵、特点与功能[J].资源开发与市场,2011,27(3):253-256

[4]贾宏俊,顾也萍.芜湖市土地资源人口承载力与可持续发展研究[J].长江流域资源与环境,2001,10(6):491-498

[5]程丽莉,吕成文,胥国麟.安徽省土地资源人口承载力的动态研究[J].资源开发与市场,2006,22(4):318-320

[6]哈斯巴根,宝音,李百岁.呼和浩特市土地资源人口承载力的系统研究[J].干旱区资源与环境,2008,22(3):26-32

[7]高新才,赵玲.黑河流域土地资源人口承载力动态预测分析[J].宁夏社会科学,2010(3):58-61

[8]金永春,李永峰,张盼盼.徐州市土地资源人口承载力研究[J].经济视角,2012(4):83-85

[9]姬超,王江江.西盟县土地资源人口承载力研究[J].城市地理,2016(16):122-123

[10]尤祥瑜,赵剑,唐辉.沈阳市水资源承载力研究[J].沈阳农业大学学报,2004,35(1):48-51

[11]杜鹃,骆华松,胡志丁.云南省水资源承载力测评[J].水资源研究,2010(2):1-3

[12]刘鹏飞,刘强.北京市水资源人口承载力的预测研究[J].安徽农业科学,2012,40(1):329-331