土地集约利用与城乡统筹发展耦合关系研究——以蚌埠市为例

张守瑜，刘平辉

（东华理工大学 地球科学学院，江西 南昌 330013）

0 引言

经过多年平稳发展，我国城镇化已迈入中后期转型提升阶段[1]，土地利用集约化程度不断提高，城乡一体化水平稳步提升.但另一方面，建设用地的盲目扩张和大量优质耕地被占用，粗放低效的土地利用方式又制约着城乡统筹发展.土地资源为城乡社会经济发展提供物质基础和承载空间，统筹城乡土地集约利用是城乡统筹发展的内在要求.目前，国内学者将二者统一起来进行了诸多研究，如马晔等[2]分析了新民市城乡一体化系统和土地集约利用系统的协调关系；陈小云[3]则从土地利用的实际问题入手，阐释如何在城乡统筹中获得农村土地集约利用带来的可持续效益；范等[4]从土地集约利用视角出发，对项目区土地综合整治推动城乡统筹发展的绩效进行了评价；龚健勇等[5]运用Granger因果关系检验方法，发现安徽省城乡统筹发展与农村土地集约利用之间存在双向的因果关系.尽管现有文献从不同角度对二者之间的定量关系已有所探讨，但基于耦合模型所进行的研究较少，且相关的评价指标体系不够全面.因此，本研究运用熵值法和动态耦合模型，以蚌埠市为例，分析其2009～2016年土地集约利用与城乡统筹发展的耦合状况，为完善有关规划政策提供科学依据，以期协调二者发展、缩小城乡差距.

1 研究区概况与数据来源

1.1 研究区概况

蚌埠市位于安徽省北部、淮河中游南北两岸，地理坐标为东经 116°45'～118°04'、北纬 32°43'～33°30'；下辖四区三县，地形以平原为主，总面积为5 950.72 km2，气候上具有四季分明、雨量适中和光照充足的特点.至2017年末，蚌埠市常住总人口为337.67万人，常住人口城镇化率达55.31%；全年实现地区生产总值150.66亿元，按可比价格算比上年增长9.1%.蚌埠市是皖北水陆交通枢纽和省内重要的综合性工业基地，属于合芜蚌国家自主创新示范区，聚集着较多科研院所和高等院校，交通区位、产业和科技优势明显.

2009～2016年间，蚌埠市建设用地总面积增长59.51 km2，年均增长率达0.94%.总体上，建设用地的扩张速度大于人口增长速度，土地的城镇化带动了人口的城镇化，促进着城乡统筹发展，8年间蚌埠市城乡居民人均可支配收入差距倍数下降了20.22%.然而，这种模式若忽视对村镇土地的后续集约利用，不仅会造成生态环境承载力下降，还将给未来的城乡统筹发展带来隐患.

1.2 数据来源

本研究选取蚌埠市土地集约利用和城乡统筹发展状况作为研究对象，时间跨度为2009～2016年，所用数据来源于蚌埠市土地变更调查汇总表（2009～2016年）、蚌埠市国民经济和社会发展统计公报（2009～2016年）、《蚌埠统计年鉴（2010～2017）》、《安徽统计年鉴（2010～2017）》和安徽省人口抽样调查主要数据公报（2014～2016年）等相关参考资料.

2 研究方法

2.1 指标体系构建

为全面反映蚌埠市土地集约利用和城乡统筹发展状况，本研究遵循客观性、整体性和可行性等原则，在借鉴相关文献[6-8]的基础上，对两大子系统分别设计了包含4个准则层和20个指标层的综合评价体系.为了消除通胀或通缩的影响，利用不同的价格指数将相关经济指标统一平减至2009年不变价.在对湿地的划分上，参考了《土地利用现状分类》（GB/T 21010-2017）中附录B.由于各指标在量纲或测度量级上存在差异，为了使数值间具备可比性，要对所有指标进行无量纲化处理.对于熵值法来说，最优的无量纲化方法为极差标准化法[9]，公式如下：

式中xij表示指标实际值，xij'表示标准化后的值；i表示指标个数，j表示年份；Mi表示第i项指标的最大值，mi表示第i项指标的最小值.

本研究采用熵值法确定指标的权重.熵值法属于客观赋权法的一种，它根据各指标数值的变异程度来确定权重系数，能够避免人为因素的干扰.当某项指标在不同年份的值差异较大时，表明该指标的信息含量较大，其权重值相应较大；反之，则该指标的权重值较小.熵值法的具体计算步骤详见参考文献[10]，各指标权重的计算结果如表1所示.

2.2 土地集约利用与城乡统筹发展动态耦合模型

为了研究土地集约利用与城乡统筹发展相互制约、相互促进的内在关系，本研究借助一般系统论中系统演化的思想，根据有关文献[11，12]的研究成果，采用如下方法来测算二者之间的耦合度.

2.2.1 土地集约利用与城乡统筹发展综合评价模型

式中A表示土地集约利用综合指数，B表示城乡统筹发展综合指数；pi表示土地集约利用指标标准化值，qj表示城乡统筹发展指标标准化值；ai，bj分别为土地集约利用指标和城乡统筹发展指标的权重；n，m分别表示土地集约利用指标和城乡统筹发展指标的个数.

2.2.2 土地集约利用与城乡统筹发展演化态势和演化速度模型

将土地集约利用子系统和城乡统筹发展子系统看作一个复合系统，按照贝塔兰菲的一般系统理论[13]，若土地集约利用与城乡统筹发展为整个系统的主导因素，则该系统的演化态势可用下式表示：

式中f（A），f（B）分别表示土地集约利用子系统和城乡统筹发展子系统的变化状态.f（A）与f（B）相互影响，其中任一方的变化都会导致整个系统的变化.

表1 土地集约利用和城乡统筹发展评价指标体系及权重

基于两子系统的演化态势模型，分别对演化态势方程求导，得到演化速度方程：

式中VA，VB分别表示土地集约利用子系统和城乡统筹发展子系统的变化速度；t表示时间（t=1代表2009年，依次类推，t=8代表2016年）.

2.2.3 土地集约利用与城乡统筹发展耦合度

土地集约利用与城乡统筹发展的协调推进，可以体现在其二者发展速度之间的协调上.以VA，VB为变量建立直角坐标系，根据VA，VB夹角的变化，可以确定整个系统的演化状态，揭示土地集约利用子系统与城乡统筹发展子系统的耦合状况，见下式：

式中α表示土地集约利用与城乡统筹发展的耦合度.总体上，土地集约利用变化没有城乡统筹发展迅速，耦合度α的演变轨迹近似呈椭圆形（图1）.

图1 耦合度演变轨迹

理论上，在一个演化周期内，整个系统将经历Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ共4个发展阶段（图1）.但在实际中，由于人为的干预和调控，土地集约利用与城乡统筹发展的耦合关系主要停留在第Ⅰ阶段.借鉴相关文献[14，15]对耦合阶段的划分与解释，结合具体研究要求，将α的值划分为4个区间，每个区间所代表的含义见表2.

表2 系统演化阶段划分及特征描述

3 蚌埠市土地集约利用与城乡统筹发展耦合关系分析

3.1 土地集约利用和城乡统筹发展的演化态势

根据所构建的土地集约利用和城乡统筹发展评价指标体系，对各指标值利用（1）式进行无量纲化处理，再根据（2）式结合表1中权重，分别计算2009～2016年蚌埠市土地集约利用综合指数A和城乡统筹发展综合指数B，结果见图2.

图2 蚌埠市土地集约利用和城乡统筹发展综合指数

然后，以时间t为自变量，对土地集约利用和城乡统筹发展的演变轨迹进行非线性拟合，得到演化态势方程f（A）和f（B），R2分别为0.977 4和0.969 6，拟合效果良好：

总体来看，8年间蚌埠市土地集约利用程度和城乡统筹发展水平均呈上升趋势.土地集约利用综合指数在2010年短暂上升后，保持着稳中有降的态势，最后从2012年开始快速增长；城乡统筹发展综合指数则经历了一个持续上升（2009～2012年）—短暂下降（2013年）—持续上升（2014～2016年）的发展过程.

2009年开始，随着《促进中部地区崛起规划》的贯彻落实，蚌埠市社会经济事业快速发展，新增建设用地持续扩张，人均城镇工矿用地面积从2009年的108 m2上升到2012年的126 m2，土地存在低效利用和闲置浪费现象.与此同时，对优质良田和湿地的占用与开发，降低了土地利用的可持续性.因此，即使土地利用的投入产出效率有所提升，但整体的土地集约利用水平仅在小幅范围内有升有降.2013年，安徽省提出进一步强化土地节约集约利用工作.蚌埠市通过实行严格的用地计划管理，深入挖掘存量建设用地利用潜力，使建设用地的总量和增速得到控制；另一方面，农村土地整治和高标准农田建设加快推进，工商资本有序进入农村土地经营，提高了农业的机械化程度和适度的规模经营水平，土地利用的投入强度和产出效益在逐年递增.

2009～2016年，蚌埠市把城乡统筹发展作为社会经济发展的战略任务，协调推进工业化、城镇化和农业现代化，其主要做法包括3个方面：一是大力发展县域经济，实行重点设施、重大产业和重要项目向县域延伸，以工业带动农业和现代服务业发展；二是继续推动城镇化建设，构建中心城市—大县城—中心镇—美好乡村四级支撑的新型城镇化体系，常住人口城镇化率8年间提高了7.14个百分点；三是加快新农村建设，深入开展农村清洁工程、绿化工程、危房改造和村庄整治工程，城乡基础设施的差距逐渐缩小.而2013年城乡统筹发展综合指数的小幅下降，可能的原因是受宏观经济下行压力的影响，蚌埠市经济增速有所回落，二三产业从业人员比重和第一产业固定资产投资占比稍有下降；另一方面，水域面积减少，空气质量下降，生态环境状况的恶化也是困扰城乡统筹发展的突出问题.

3.2 土地集约利用与城乡统筹发展的耦合度

分别对f（A）和f（B）对t求一阶导数，得到土地集约利用和城乡统筹发展的演化速度方程（8）式和（9）式，其中t取值1～8，对应2009～2016年；最后根据（5）式计算出土地集约利用与城乡统筹发展的耦合度值.各年份VA，VB和α的值见表3，据此绘制出耦合度α的演化曲线（图3）.

总体来看，2009～2016年蚌埠市土地集约利用与城乡统筹发展的耦合度在19°～80°.根据表2，二者所构成的复合系统处于协调发展阶段，但土地集约利用对城乡统筹发展呈现出抑制作用的趋势.根据耦合度α的变化走势，划分为3个阶段来分析土地集约利用与城乡统筹发展的耦合状况.

表3 蚌埠市土地集约利用与城乡统筹发展的变化速度和耦合度

图3 蚌埠市土地集约利用与城乡统筹发展的耦合度演化曲线

2009～2011年，土地集约利用与城乡统筹发展的耦合度从74.83°缓慢升至79.48°，虽然城乡统筹发展水平的增速较大，但并未充分有效地带动土地集约利用，土地集约利用对城乡统筹发展的支撑作用小.蚌埠市城乡一体化建设前期，城镇规模的扩大伴随着建设用地呈外延式扩张，对存量建设用地的立体化和复合化利用相对滞后，“土地财政”驱动下产生的低效用地和闲置土地进一步阻碍了土地集约利用水平的提升.同时，城乡统筹发展催生了大量新增就业机会，相对于耕种收益比较低的农地，农民更愿意外出打工或投资其他行业，放弃在原有耕地上追加资本或改进技术以提高土地产出率.此阶段，土地集约利用进展缓慢，城乡一体化水平的提高更多是依赖发展县域经济、实施民生工程，使城乡在经济发展和公共服务上得到统筹.

2012～2014年，耦合度从73.40°持续下降到42.44°，土地集约利用与城乡统筹发展趋于同步推进，复合系统朝着最协调状态发展.这一时期，蚌埠市提出多项推动节约集约用地的实施意见，伴随着统筹城乡发展战略在空间上的逐步落实，为优化城乡土地利用结构和布局提供了有利条件.在农业现代化建设过程中，地方政府大力培育新型农业经营主体、引导农村土地承包经营权有序流转，带动着对农用地的基础要素和技术投入，提高了土地利用的集约度.同时，蚌埠市土地综合整治工作的扎实推进，既改善了农村生产生活环境，也为城镇建设储备了一批土地资源.在借鉴前一阶段试点经验的基础上，城乡建设用地增减挂钩等相关政策的实施，打破了城乡二元土地制度的限制，在促进节约集约用地的同时，推动着蚌埠市的新农村建设和城乡统筹发展.

2015～2016年，土地集约利用的提升速度高于城乡统筹发展的推进速度，二者的耦合度虽然仍处于协调发展区间内，但从28.47°降到了19.26°，有向0°逼近的下降趋势.究其原因在于，城市土地集约利用程度的提高主导着土地集约利用整体水平的提升，对农村土地的集约利用稍显弱势，城乡统筹发展的步伐有所减缓.由于土地报酬递减规律的存在，蚌埠市2014年农用地地均第一产业增加值的增速为5.43%，而在2016年下降到3.70%，表明土地的集约利用效益是有限度的，农业需要改进生产技术和延长产业链来提高边际报酬.在城镇建成区，蚌埠市盘活闲置低效用地、推动产业转型升级，尤其注重各级开发区土地资源的优化配置，但在土地利用整体越来越集约的背后，城乡土地集约利用之间的不平衡，加上生态空间不断被挤压，给蚌埠市城乡统筹发展带来压力和挑战.

4 结论

本研究通过分别建立土地集约利用和城乡统筹发展的综合评价体系，将熵值法与动态耦合模型相结合，评价2009-2016年蚌埠市土地集约利用与城乡统筹发展状况，测算两子系统的耦合度，以揭示其协调演化关系及驱动因素.结果表明：研究期内，蚌埠市土地集约利用程度和城乡统筹发展水平均呈上升趋势，二者所构成的复合系统处于协调发展阶段；从耦合度来看，由最初的城乡统筹发展推进过程中并未充分有效地带动土地集约利用，过渡到二者趋于同步发展、齐驱并进，到最后土地集约利用的内部不平衡延缓了城乡统筹发展的进程.虽然本研究以蚌埠市为例，得到的结论具有区域性，但本研究的指标体系和研究方法具有一定的普适性，也可用于类似的中部地区城市.同时，本研究亦存在不足之处，由于数据搜集的限制，未能在更长的时间跨度上探讨土地集约利用与城乡统筹发展的耦合关系，这一点将在今后的研究中加以补充完善.

最后，针对蚌埠市未来土地集约利用与城乡统筹发展有向低级共生阶段演化的倾向，结合当前背景给出如下建议：1）坚持节约集约的用地理念，建立科学长远的用地规划体系，多举措推进土地集约利用，制定合理的奖惩机制；推广应用科学的节地和土地整治技术，在财政上给予倾斜和支持.2）提升建设用地的立体开发和复合利用水平，控制生产用地，保障生活用地，增加生态用地；推进农村闲置及低效用地整治，优化建设用地结构和布局，支持农村基础设施建设和社会事业发展.3）在农地非农化配置过程中，构建更为合理的土地增值收益分配机制，实现城乡利益公平共享；继续推进农村土地使用权流转体制改革，落实乡村振兴战略持续推动农业转型升级，保护和修复国土生态空间.