基于均方差法的郑州市土地综合承载力评价*

2020-01-10鲁春阳

中国农业资源与区划 2019年11期

鲁春阳，文枫

(河南城建学院，平顶山 467036)

0 引言

国民经济和社会发展“十三五”规划提出：要解决资源环境承载能力下降、国土空间开发失衡问题，建立健全符合我国国情的国土资源管理体制机制。随着经济社会的快速发展，土地资源的刚性需求持续攀升，人口、资源与环境之间的矛盾愈加突出，土地综合承载力成为影响区域发展的重要因素。因此，开展土地综合承载力评价成为学界和政府关注的热点问题之一。

从20世纪90年代以来，我国学者关于土地承载力的研究内容和研究领域也逐渐从单一向多样化转变。学者关于土地资源承载力内涵不断丰富拓展，张安录[1]、申元村[2]等认为土地人口承载力是以土地的利用不会引起和造成土地退化为限制条件，土地能够供养的数量。。关于生态承载力的研究主要是从生态环境入手，通过对区域生态用地与人均生态足迹的关系进行研究，研究方法主要是生态足迹法和碳氧平衡法，学者梁留科[3]、张宇[4]等进行了实证研究。封志明[5]、陈百明[6]等学者从区域资源与人口的关系研究区域资源承载问题。进入21世纪后，学者们发现单一的从某个角度来研究土地承载能力不能全面准确地研判区域资源的实际承载力，学者们就开始探索区域综合承载力的评价问题。学者王书华[7]认为土地综合承载力是在一定阶段，一定空间区域内土地资源所能承载的各种社会经济活动的规模和强度的阈值。在研究方法上，学者黄劲松[8]等运用线性规划模型研究了温州市土地承载力，并预测了2000年和2010年的粮食产量和供养人口数量；张明辉[9]等运用一元回归法和灰色模型法对湖南省的土地承载力进行分析和研究；高佳[10]等采用person相关系数研究了辽宁省土地经济秘书的时空分异特征；宋金璐[11]采用BC2模型对河南省农业土地利用效率进行了评价。综上，学者们关于土地承载力的研究呈现为多角度、多目标、多层次发展的趋势。从最初粮食与人口关系这种单一指标体系走向综合各种影响因素的多指标体系；从静态分析完善到动态预测，研究方法也逐渐科学化、技术化，并能够针对区域的实际情况来构建合适的模型。但现有关于土地资源承载力研究还局限于土地资源的生物产量，对其他资源的承载力关注不够，因此有必要加强其他资源承载力和综合性的承载力的研究。郑州市是全国重要的铁路、航空、高速公路、电力、邮政电信主枢纽城市，在发展过程中，土地瓶颈问题日益突出，基于此，文章以郑州市为研究对象，探究如何有效提高土地综合承载力，不仅能为其建设国家中心城市提供土地支撑，也为同类区域发展提供参考和借鉴。

1 研究区域概况

郑州市是河南省的政治、经济、文化、金融和科教中心，地处中国地理中心，是全国重要的铁路、航空、高速公路、电力和邮政电信主枢纽城市。2016年，郑州市辖区总面积7 446km2，总人口972万人，其中城镇人口691万，城镇化率71.0%。同期，郑州城市建设用地面积410.34km2，城区总人口344.93万人。人均城市建设用地面积118.96m2/人，城市人均居住用地面积30.46 m2/人，人均公园绿地面积为8.43 m2/人。2016年底，郑州地均GDP为1.09亿元/km2，地均固定资产投资额为0.94亿元/km2，地均实际利用外资额为54.16万美元/km2。生态垃圾无害化处理率为100%。

2 研究方法与数据来源

2.1 研究方法

均方差法也叫标准差法，是一种比较客观的求取权重的方法，是主要用于反映随机变量的离散程度，是该随机变量的均方差，所以这种方法是以各评价指标为随机变量。计算步骤为：

①求随机变量G的均值E(Gj)：

(1)

式(1)中，Gij各指标的实际值。

②求指标Gj的均方差F(Gj)：

(2)

③求指标Gj的权重W(Gj)：

(3)

求得各指标权重后，进一步求取综合评价值，计算综合评价值的公式为：

Di(W)=∑ZijWj

(4)

式(4)中，Di(W)为综合评价值。

2.2 数据来源

文中所需的社会经济数据、土地数据及土地利用变更调查数据来源于《河南省统计年鉴》(2011-2017)和《河南改革开放30年：1978-2008》。

2.3 指标体系构建

根据前人研究成果[12-15]，该文认为土地综合承载力既取决于城市自然资源环境，如水土资源、环境容量等因素；又取决于人类对自然资源环境的利用方式、外来资源引进程度、城市基础设施建设水平以及物质需求目标等因素。由于现在社会经济的发展与科学技术的提升，城市土地综合承载力不仅仅局限于本地资源的供给，还取决于经济与其他资源的供给能力。综上，该文构建了包含水土资源承载力、经济承载力和生态承载力3个维度的土地综合承载力评价指标体系(表1)。

水土资源承载力包括城市居民日人均生活用水量、日供水量、人均建设用地面积、人均居住面积等4个指标。经济承载力选取了地均GDP、地均财政收入、地均固定资产投资额、地均农业生产总值、地均社会消费品零售总额、地均实际利用外资额等6项指标。生态承载力选取了地均污水排放量、地均SO2排放量、地均工业烟尘排放量、污水处理率、建成区绿化覆盖面积、生活垃圾无害化处理率、人均公园绿地面积等7项指标。

3 结果与分析

3.1 指标标准化结果

该文采用极差法对数据进行无量纲化处理，通常评价指标有效益型指标和成本性指标两类，两类指标的无量纲化方法如下。

①效益型指标标准化：

《反腐败法》是一门综合型法律，因此应根据程序法和实体法的内容分别作出实际操作的规定大致如下:一是对举报的主体及其权利义务，举报形式、方法和内容，接受举报的机构及处理程序的规定;二是对举报人的保护和奖惩等的规定;三是对调查条件、调查人员及其资格、调查权力的规定;四是对侦查权限及措施的规定;五是对证据制度的规定;六是对阻碍侦查的法律责任的规定;七是对起诉权的规定;八是对审判权的规定等。［2］

(5)

②成本型指标标准化：

(6)

式(6)指标内涵同上。

指标标准化值见表2。

表2 2010—2016年郑州市土地综合承载力评价指标标准化值

3.2 指标权重计算结果

根据均方差法，准则层和指标层的权重见表3。

表3 郑州市土地综合承载力评价指标权重值

3.3 土地综合承载力计算结果

根据学者们关于土地综合承载力的分级标准，结合郑州市土地利用和社会经济发展实际，该文将土地综合承载力划分为5级，见表4。

表4 土地综合承载力登记划分

结果显示，2010—2016年，郑州市水土资源承载力由0.138下降为0.121，水土资源承载力呈现升—降—升的变化态势。同期，郑州市城市人均生活用水量、人均城市建设用地面积和人均城市居住用地面积均呈现同样的变化趋势。经济承载力呈持续增长的态势，这源于郑州市土地经济效益的大幅提升，地均GDP由2010年的5 424.61万元/km2增加到2016年的1.089 7亿元/km2，6年增涨了100.7%；同期，地均财政收入由519.47万元/km2增加0到1 358.02万元/km2，增加了161.42%，土地经济效益显著提升。生态承载力在波动中呈现持续增强的态势。近年来，郑州市加大对生态环境的治理的投入，生态文明程度不断提升。城市人均公园绿地面积不断增加。

从表5可知，郑州市土地综合承载力仍处于较低水平，但呈持续增长态势。2011—2012年，城市土地综合承载能力降低，这期间生态承载能力明显下降，郑州航空港经济试验区的设立，郑州市处于向外扩张建设期，对于环境造成的压力增大，水土资源供应紧张，致使水土资源承载能力和生态环境承载能力下降，致使城市土地综合承载能力的下降。

表5 2010—2016年郑州市土地综合承载力结果

4 结果与建议

4.1 结论

(1)从土地综合承载力看，郑州市土地综合承载力仍处于较低水平，但呈持续增长态势。其中，2011—2012年，城市土地综合承载能力降低，这期间生态承载能力明显下降，郑州航空港经济试验区的设立，郑州市处于向外扩张建设期，对于环境造成的压力增大，水土资源供应紧张，致使水土资源承载能力和生态环境承载能力下降，致使城市土地综合承载能力略有下降。

(2)从各子系统承载力看，2010—2016年，郑州市生态承载力提升最快，由2010年的0.107增加到2016年的0.385；对郑州市土地综合承载力的贡献最大；同期，经济承载力稳步提升；水土资源承载力在波动性变化中略有下降。

(3)地均GDP、地均财政收入、人均城市建设用地面积、人均公园绿地面积等指标对郑州市土地综合承载力的影响较大，需要政府更多关注。随着新型城镇化的快速推进，在资源环境压力日益凸显的情况下，提高城市土地集约利用水平，发展绿色循环经济和加大对环境的保护对郑州市土地综合承载力提升具有重要影响。