安徽省资源环境承载力与国土开发利用强度耦合协调研究

吴九兴，徐 晨，师奎忠

（安徽师范大学地理与旅游学院，安徽·芜湖 241002）

资源环境承载力是衡量一定时间内区域环境质量状况和环境容量能否承受人类活动干扰的一个重要指标[1-2]。人口、资源与环境三者彼此之间，相对独立又相互联系，形成了一个矛盾统一体。而资源环境承载力作为将社会、环境与经济系统关联在一起的纽带，是协调这三者的关键所在[3-4]。而国土空间规划担负着在保障发展的同时还要保护资源的双重任务，其最终目的是要保障经济社会对资源环境的需求，维持社会的可持续发展[5]。党的十八届五中全会提出统筹各类空间规划、推进“多规合一”。2016年12月中办、国办联合印发《省级空间规划试点方案》，指出开展资源环境承载能力评价与国土空间开发适宜性评价（“双评价”），为划定“三区、三线”奠定基础。2017年1月，国务院印发的《全国国土规划纲要（2016-2030年）》指出，切实优化国土空间开发格局需要在维持资源环境承载能力的基础上推动国土集聚开发和分类保护相适应。2018年4月，习近平总书记在深入推动长江经济带发展座谈会上的讲话更是明确指出，按照“多规合一”要求，根据“双评价”，划定生态保护红线、永久基本农田、城镇开发边界三条控制线，科学谋划国土空间开发保护格局，建立健全国土空间管控机制。

目前，关于资源环境承载力的研究成果很多，主要围绕资源环境承载力的概念缘起与理论演变、资源环境承载力的研究和评价方法、承载力概念在农业、生态环境等领域的作用等方面[6-11]开展；有关国土开发强度与资源环境承载力的研究方面，主要围绕资源、环境承载力约束下城市空间布局的优化[12-15]以及典型城市的开发强度与生态、环境、资源承载力之间的时空耦合关系[16-20]，旨在为新时代国土空间规划提供有效思路。相对而言，有关省域范围内的研究文献比较少。鉴于此，本文选择安徽省16个城市为研究对象，通过构建资源环境承载力评价体系，计算得到2011～2018年间安徽省16个地级市的资源环境承载力得分，并与同期的国土开发强度进行耦合协调分析，探讨资源环境承载力和国土开发利用强度之间的相互作用机制，可以为推动新时代国土空间规划编制工作，解决城市发展中的资源和环境问题，以及促进区域可持续发展等提供科学决策参考。

1 研究区概况与数据来源

1.1 研究区概况

安徽省地跨长江、淮河南北，属于长江三角洲腹地。土地总面积13.94万km2，包括16个地级市。截至2018年末，安徽省常住人口为6323.6万人，国民生产总值30006.82亿元，水资源总量835.78亿m3，能源消费总量13228.91万吨标准煤。2017年工业废水排放总量43009.61万吨，工业二氧化硫排放量189589.95吨。城镇人民恩格尔系数31.00%，城镇化率54.69%。近几年来，安徽省城镇化的进程加快成为全省经济快速发展的重要动力所在，人民生活水平也由此得到不断提高。然而，经济发展对于资源的依赖和环境的破坏也逐年增加。

1.2 数据来源

本文以16个地级市为研究对象，资源环境承载力评价所用到的指标数据均来源于2011～2018年的《安徽省统计年鉴》和各地级市统计年鉴，国土开发强度计算中涉及的两项数据中。土地利用面积由安徽省2011～2018年土地变更调查数据整理得到，而建设用地总量由相应年份的土地变更调查数据经整理后得到。

2 资源环境承载力评价

2.1 评价指标体系

建立承载力评价指标体系是测度区域资源环境承载力的关键。当前大多数文献中均会从资源、环境、经济三个方面构建指标体系。本文在坚持指标系统性、简明科学性、可比、可操作、可量化原则的基础上，通过专家咨询法以及文献萃取法，制定以资源环境承载力作为目标层，以资源承载力、环境承载力、社会经济支撑力作为准则层的指标体系，见表1。

表1 资源环境承载力评价指标体系Table 1 Evaluation index system of resources and environment carrying capacity

一般而言，资源承载力是从数量和质量上来判断一个地区所拥有的资源条件对支撑该区域内人口基本生存和发展的能力情况，是可持续发展的重要体现，故选取人均水资源量、人口密度2项指标；环境承载力主要反映区域经济社会发展过程中对环境的污染与治理情况，选取建成区绿化覆盖率1项指标；社会经济支撑力主要反映区域经济实力、产业结构和人民生活水平，构成区域资源环境承载力的经济资源基础，选取人均GDP、人均可支配收入2项指标。

2.2 评价模型选取

本文利用熵权法对安徽省各个省市的资源环境承载力进行评价。熵权法是一种客观赋权方法，在信息论中，信息是系统有序程度的一个度量，如果一个指标的信息熵越小，表明该指标提供的信息量越大，在综合评价中起的作用理应越大，权重就应该更高。在具体使用过程中，为了得出较为客观的指标权重，熵权法根据各指标的变异程度，利用由信息熵计算得到的熵权对各指标的权重进行修正。此评价方法主要取决于客观数据资料，几乎不受主观因素影响，其优点在于可以在很大程度上避免人为因素的干扰，因此更具有科学性和准确性。步骤如下：

（1）构造指标矩阵X，将所有市的数据有序排列。由安徽省16地级市和5项指标构成评价系统的初始数据矩阵X，并标准化处理得到第i个地区第j个指标的数值yij，用以计算第i个地区第j个指标的特征比重pij。

其中：i=1,2,3,…,m;j=1,2,3,…,n;m=16,n=5。

（2）将上述结果代入下列求出第j个指标的熵值ej：

其中：k=1/ln(m)；ej≥0

（3）计算权重：

其中：gj=1-ej，表示第j项指标的差异性系数。

（4）计算综合得分：

2.3 评价结果分析

根据建立的资源环境承载力评价指标体系和评价指标值的计算方法，测算得出安徽省不同地级市的资源环境承载力综合评价分数，见表2。

表2 2011～2018年安徽省各市资源环境承载力评价得分表Table 2 Evaluation score of resource and environmental carrying capacity of cities in Anhui Province from 2011 to 2018

由表2可知，黄山市资源环境承载力水平始终保持全省第一，其次是马鞍山、合肥、宣城、池州和芜湖，其余的市与上述城市差距较大。目前，安徽省大部分城市还处于依靠本身的自然资源和生态环境而保持良好资源环境承载力的发展阶段，社会经济支撑力没有发挥太大的作用。大部分经济发展处于省内上位圈的城市由于在资源和环境方面的表现欠缺导致资源环境承载力得分较低，仅有各方面发展处于领先地位的省会合肥、资源型工业城市马鞍山和滨江环境资源与经济表现均比较良好的省内中心城市芜湖在保持社会经济支撑力较稳定的同时在资源环境方面也表现良好。

进一步分析可以发现：2016年、2018年安徽省行政区划有一次较大范围的调整，其中将原属于安庆市的枞阳县划归铜陵市管辖；将原铜陵市铜官山区、狮子山区撤销并设立铜陵市铜官区；撤销铜陵县，设立铜陵市义安区；撤销安庆市潜山县，设立潜山市。这一系列对于铜陵市和安庆市行政区划的调整对铜陵市资源环境承载力的各项评价指标产生了一定影响，导致2016年、2018年铜陵市和安庆市资源环境承载力综合得分有较为明显的下降。此外，将六安市寿县划归淮南市管辖，也使得淮南市人均水资源下降明显，间接地影响了其资源环境承载力得分。

3 国土开发强度分析

3.1 国土开发强度的计算方法

国土空间开发强度的大小主要取决于建设用地总量和区域面积。根据《全国主体功能区规划》中对“开发强度”的定义，建设空间由城镇建设、独立工矿、农村居民点、交通、水利设施以及其他建设用地等空间组成[21]。因此，区域国土开发强度是由区域建设用地面积除以该区域土地总面积所得到的比例。

3.2 国土开发强度的计算结果

根据安徽省2011～2018年土地变更调查数据和各市统计局公布的统计年鉴数据，计算得到安徽省各地级市历年国土开发强度，见表3。

表3 2011～2018年安徽省各市国土开发强度统计表（单位：%）Table 3 Statistical table of land development intensity of cities in Anhui Province from 2011 to 2018

由表3可知，安徽省16个地级市中，淮北市、阜阳市国土开发强度最高，超过了20%，省会合肥市和皖南中心城市芜湖的开发强度处于第二区间。位于南部的黄山市、池州市和宣城市的国土开发强度最低，均不超过10%，其中黄山市不超过5%。其余大部分中北部城市的国土开发强度均维持在10%至20%之间，分布较为均匀。此外，铜陵市和安庆市近两年国土开发强度有明显下降，原因主要与2016年和2018年的行政区划调整有关。

4 资源环境承载力与国土开发强度的耦合协调分析

4.1 耦合协调度评价模型

耦合是指两个及以上的系统（或运动形式）通过某种途径而相互作用，相互影响的现象。耦合度就是这种作业和影响程度的横标标尺[22]，具体公式如下：

根据公式（4）可推出资源环境承载力和国土空间开发强度的耦合度评价模型为：

式（5）中，C是耦合度，取值在[0,1]之间，数值越大，耦合度越高，代表国土开发强度与资源环境承载力的相互作用结构向有序方向发展。X代表国土开发强度，Y代表资源环境承载力指数。根据C值的大小，将国土开发强度和资源环境承载力的耦合程度划为低水平耦合、拮抗、磨合和高水平耦合四个等级，具体如表4所示。由计算可知，2011-2018年安徽省绝大多数城市国土开发强度与资源环境承载力还处于低水平耦合阶段。为了更细致地分析二者之间的协调情况，在耦合度基础上构建耦合协调模型来反映它们的耦合协调关系：

表4 国土开发强度与资源环境承载力耦合度等级表Table 4 Table of coupling degree between land development intensity and resources and environment carrying capacity

式（6）（7）中，D代表国土开发强度与资源环境承载力二者之间的协调度，计算得到的D值越高，表示二者耦合协调越好，反之则表示耦合协调越差。T为二者之间的综合协调指数，α、β为待定系数，且α+β=1。本文的计算中，α=β=0.5，即认为国土开发强度与资源环境承载力二者的重要程度相等。

根据协调度大小，参考相关文献[23-24]的做法，将国土开发强度和资源环境承载力耦合协调度划分为9个等级，具体如表5所示。

4.2 耦合协调度实证分析

将前文计算得出的国土开发强度和资源环境承载力综合指数带入到上述耦合协调性测度公式中，得到2011～2018年安徽省国土开发强度与资源环境承载力的耦合度及协调度，并利用ArcGIS10.2软件制成分布图1和图2。

图2 2011～2018年安徽省国土空间开发强度与 资源环境承载力的耦合协调度分布图Fig.2 Distribution map of coupling coordination degree between land and space development intensity and resource and environment carrying capacity in Anhui Province from 2011 to 2018

从耦合协调度的空间分布来看，整体上呈现了以东南为中心向东、向北扩散式递减的情况，且南部城市整体协调度高于北部城市。具体来说，合肥、芜湖、马鞍山、铜陵、黄山、池州和宣城这7个城市的资源环境承载力与国土开发强度耦合协调程度相对其余城市来说较高，在2011～2018年间均处于初级以上协调阶段，尤其黄山市一直保持中级协调阶段，也是唯一一座耦合程度处于拮抗水平的城市。这充分表明这几座城市的资源环境承载力与国土开发强度能够在空间上达到良性共振，实现协调发展。

进一步分可以发现，形成这种协调发展的条件不是单一的。以合肥、芜湖、马鞍山和铜陵4市为例，这4座城市在省内经济水平发展程度较高，依托地域、经济优势和资金政策支持，通过人为的组织、协调与管理使其在国土开发强度较高的同时拥有较好的资源环境承载力。其内在协调机制是通过较高强度的国土开发实现经济增长、提升社会效益，进而提升环境治理能力，以此影响构成资源环境承载力的各项指标得分从而实现整体的协调发展。而黄山、池州和宣传这三座城市，经济发展水平在省内并无明显优势，它们的共同特征在于自身良好的自然条件使得它们在环境承载力方面的表现具有突出优势。因此，即使这些城市还处于有待开发的较低的发展阶段，也能在该阶段实现国土开发强度和资源环境承载力的协调发展。

5 主要结论与政策建议

5.1 主要结论

（1）2011～2018年安徽省各市资源环境承载力得分整体呈上升趋势，但在省内行政区划进行调整的情况下个别地级市的得分会产生较明显的波动。自然资源和环境因素对安徽省城市资源环境承载力的影响较为主导，其影响力越过了社会经济这一要素，只有合肥、芜湖这样的省内中心城市和马鞍山这样的典型资源经济型城市的社会经济支撑力对资源环境承载力得分具有较强的正面影响。

（2）安徽省各市总体上国土开发强度不大，但分布不均衡，整体上皖北开发强度大于皖南，局部呈现出了聚集的特征。这样的特征主要与地形条件的差异和城市经济发展水平相关。如地处皖南山区和大别山地带的几座自然资源和旅游资源丰富的城市，由于受到自然条件的限制，导致国土开发强度明显低于位于皖北平原地带的城市。在省内具有人口、交通或经济优势的城市，国土开发强度则明显较高。

（3）安徽省各市资源环境承载力和国土开发强度之间的耦合协调程度大多处于初级或中级协调阶段，空间上一直呈现着东南部城市协调度高于西北部城市的特征。从协调度分布图的时间变化规律来看，二者的耦合协调度整体呈现上升趋势，虽然变化幅度不明显，但可以看出正处于稳步上升的阶段。

5.2 政策建议

（1）积极有效协调国土开发强度与资源环境承载力。资源环境承载力和国土开发强度之间的关系不是简单的正相关或负相关。经济发展水平处于上位圈的城市中，有两类城市能够实现国土开发和资源环境承载力的协调发展。一类是马鞍山、铜陵这样的资源经济型城市，其经济发展的基础就是依托得天独厚的资源条件，这样的城市在原本资源承载力较高的基础上进行开发从而获得良好的经济支撑，使得其协调度得分较高。另一类是以合肥、芜湖为例的代表性中心城市，其经济、交通、科教等各方面综合实力处于全省前列，在大力进行国土开发、寻求发展的同时，通过一系列的政策和技术手段提高环境治理能力，使其在国土开发强度较高的同时提高环境承载力和社会经济支撑力方面的得分，实现二者的协调发展。

（2）把握生态环境治理重点，促进国土空间协调发展。对于前一类城市，在后续发展过程中要将生态环境治理作为重点工作，并且需找到支撑经济发展的其他动力，避免将不可再生的自然资源作为唯一的经济动力而不利于资源环境承载力的可持续发展。那些经济发展水平在省内处于下位的城市，国土开发强度较低，但其自身具有良好资源禀赋，原本就处于国土开发强度和资源环境承载力较为协调的阶段。在城市建设和城镇化的发展中，这类城市应当扬长避短，积极利用自身的土地、人口、旅游、交通等资源环境优势，加强与周边都市圈的多方联系，实现区域资源结构优化和经济质量提升，进而自身也得到协调发展。