边境地区国土开发强度与资源环境承载力耦合协调分析——以广西东兴市为例

● 秦秋燕，陆汝成，段 炼

（南宁师范大学，广西 南宁 530001）

全面科学的资源环境承载力评价是国土空间规划编制的重要基础和前提[1]，对促进边境地区社会、经济、生态可持续发展具有重要意义。研究小组以广西边境城市东兴市为例，结合东兴市的实际情况构建了资源环境承载力评价体系，采用耦合协调度模型、灰色关联度模型探讨了东兴市2008—2018 年间国土开发强度与资源环境承载力耦合协调关系演变与影响机制。

1 研究区概况与数据来源

1.1 研究区概况

东兴市位于广西防城港市南部、我国大陆海岸线最西南端，与越南北方最大经济特区芒街市仅一河之隔，是我国通往越南乃至东盟国家最便捷的通道。该市地势北高南低，属于南亚热带海洋性季风气候，全年气候温和湿润。2018 年东兴市行政区域面积为590 km2，年末常住人口为16.25万人，经济环境持续向好，2018 年东兴市生产总值同比增长6.6%，固定资产投资增长16.8%，外贸进出口总额39.41 亿美元。随着城镇化与工业化的发展，东兴市城市建成区面积由2008年的7.7 km2增加到2018 年的12.31 km2，年均增长率4.80%，呈逐年扩张趋势。

1.2 数据来源

研究小组所用的经济社会数据主要来源于《广西统计年鉴》《广西建设年鉴》《防城港年鉴》，并通过当年政府报告及国民经济和社会发展公报补充数据；建设面积数据由研究小组按照东兴市行政区范围对中国科学院环境科学数据中心（http://www.resdc.cn）提供的遥感解译影像进行提取得来；鉴于数据获取的范围限制，研究小组以5 年为间隔，选取了东兴市2008 年、2013 年、2018 年这3年的相关研究数据。

2 研究方法

2.1 评价指标体系确立

研究小组在吴大放等学者对珠三角九市城市开发强度与资源环境承载力的协调分析的成果基础上[2]，从经济社会、资源、环境等3 方面构建了东兴市资源环境承载力指标体系（见表1），资源环境承载力指数为经济社会承载力指数、资源承载力指数、环境承载力指数三者之和，采用熵值赋权法确定各项指标的权重，详细步骤如下：

表1 2008 年、2013 年、2018 年东兴市资源环境承载力综合评价指标体系表

对指标做极差标准化处理：

分别计算经济社会承载力指数、资源承载力指数、环境承载力指数：

式（1）—式（7）中，Xi为标准化后的值，xi为实际值，xmax为最大实际值，xmin为最小实际值，xij为样本i的第j个指标值（i=1，2，……n；j=1，2，……p），n和p分别为样本个数和指标个数，wj为第j个指标的权重。

2.2 国土空间开发强度的测算

研究小组参照《全国主体功能区规划》中对“开发强度”的定义，以建设用地面积占国土总面积的比值来表示国土开发强度指数[3]，计算公式如下：

式（8）中，DI表示国土开发强度，BL表示建设用地面积，TL表示国土总面积。

2.3 耦合协调度模型

为更好地反映2008—2018 年东兴市国土开发强度与资源环境之间的协同发展效应，研究小组引入耦合协调度模型，参照段佩利等学者的划分标准[4]，划分耦合度与协调度的等级（见表2），计算公式如下：

表2 耦合度（C）与协调度(D）等级划分表

式（9）和式（10）中，D代表协调度，C代表耦合度，T代表协调指数，DST代表开发强度指数，REBC代表资源环境承载力指数，α、β是待定系数，考虑到两个子系统的影响相同，α、β均取0.5。

3 结果分析

3.1 国土开发强度变化分析

研究小组经遥感解译得到东兴市2008年、2013 年、2018 年的建设用地面积分别为54.641 9 km2、47.449 1 km2、41.538 9 km2，之后测算得出东兴市2008 年、2013 年、2018 年的国土开发强度指数分别为0.071、0.081、0.093，总体呈小幅波动上升趋势。在兴边富民行动的推动下，东兴市的边境贸易、全域旅游得到进一步发展，尤其是沿边交通基础设施建设得到了飞跃式发展，使得建设用地需求快速增加。国际公认的国土开发宜居线和警戒线分别是20%和30%[4]，2018 年东兴市国土开发强度为9.3%，距国土开发宜居线20%的标准还有10.7%的缺口，距离警戒线30%的标准有20.7%的缺口，这反映出东兴市土地利用集约程度不够，仍有较大的开发建设上升空间。未来东兴市的国土开发强度在一定时期内将保持稳步增长甚至“跨越式”增长的态势。

3.2 资源环境承载力的时空特征

东兴市 2008 年、2013 年、2018 年的资源环境承载力呈平稳上升的趋势（见图1），反映了资源、环境与经济社会子系统之间的权衡协调关系。资源环境承载力指数由2008 年的0.102 上升到2018年的0.235，增长了1.3 个百分点，说明东兴市资源环境承载力总体水平逐年趋近完善。就波动幅度来看，环境承载力＞资源承载力＞经济社会承载力，相比于其他子系统同时期的变化幅度，环境承载力指数由2008 年的0.009 快速上升到2013年的0.052，增长了4.8 个百分点，表明环境承载力系统受外界刺激影响较大，也反映了东兴市近年就经济社会生态发展做出的政策调整偏好，间接凸显东兴市“绿色”经济发展模式的转型。

图1 东兴市2008 年、2013 年、2018 年资源环境承载力指数及各子系统承载力指数变化图

3.3 国土开发强度与资源环境承载力的耦合协调关系

研究小组依据耦合协调度模型测算得到东兴市2008 年、2013 年、2018 年的资源环境承载力、国土开发强度的耦合度与协调度（见图2）。整体来看，耦合度（C）由拮抗阶段向磨合阶段过渡，协调度（D）则由中度失调渐向轻度失调过渡。这表明2008—2018 年东兴市资源环境承载力和国土开发强度之间的耦合协调水平逐渐提升并朝着良好有序的方向发展；2008—2018 年间的协调度并未发生明显变化且处于较低水平，说明东兴市国土开发强度与资源环境承载力之间的耦合协调效应发挥不充分。东兴市边境贸易、全域旅游的快速发展及产业结构的调整为东兴市的经济发展提供了有力的支撑，但在一定程度上加剧了建设用地的消耗，催生更多的用地需求，对外部环境产生显性及隐性的压力，进一步加剧资源供需、人地之间的矛盾。未来东兴市要实现资源环境承载力和国土开发强度之间的协同发展，应重点从土地集约利用、产业转型升级、加大环保治理投入等方面考虑。

图2 东兴市2008 年、2013 年、2018 年国土开发强度与资源环境承载力耦合协调程度图

4 东兴市国土开发强度与资源环境承载力耦合协调的影响因素分析

研究小组为探究东兴市国土开发强度与资源环境承载力耦合协调关系发展的驱动因素，以两个系统之间的协调度（D）为因变量，以资源环境承载力指标体系中包含的14 项指标作为自变量进行灰色关联度分析（见图3）。灰色关联度可反映某个系统受到内外部因素影响的强弱，一般用来衡量系统与各因素发展变化的趋势。研究小组参照宋洋等学者对黄河流域土地市场化时空格局演变驱动因素分析的成果[5]，按照强弱程度将灰色关联度划分为3 级：强关联（0.75，1.00]、中关联（0.35，0.75]和弱关联（0，0.35]。

国土开发强度与资源环境承载力的耦合协调关系演变受到多种内外部因素所带来的“拉力”与“阻力”的影响，反映一个地方的经济社会生态发展的时空权衡效应。研究小组发现，生活垃圾无害化处理率、人均日生活用水量、人均公园绿地面积、地均外贸进出口总额、建成区绿化覆盖率、人均GDP、人均GDP 社会用电量等7 个驱动因素（见图3）与东兴市国土开发强度与资源环境承载力两个系统之间的协调度呈强关联关系。以上驱动因素可分为经济发展驱动、产业发展驱动、建成环境驱动3 大类。研究小组将人均GDP、地均外贸进出口总额归为经济发展驱动因素，人均日生活用水量、人均GDP 社会用电量归为产业发展驱动因素，生活垃圾无害化处理率、建成区绿化覆盖率、人均公园绿地面积归为建成环境驱动因素。

图3 2008 年、2013 年、2018 年东兴市各驱动因素的灰色关联度图

4.1 经济发展驱动因素

东兴市2008 年、2013 年、2018 年这3 年人均GDP、地均外贸进出口总额的灰色关联度分别为0.765、0.828，说明在“一带一路”建设、西部陆海大通道打造与“钦北防一体化”的背景下，经济发展对东兴市国土开发强度与资源环境承载之间协同发展具有重要影响作用，边境贸易的快速发展带动了东兴市整体经济增长、社会稳定、就业增加，有利于东兴市生产总值总量增加，但发展的同时也伴随着开发建设与资源消耗需求的双扩张，表现为相关的商服、工业、物流仓储、交通等配套设施的完善、建设用地存量面积的快速消耗与增量来源的大幅增加（由其他地类转变、低效用地盘活、城乡建设用地增减挂钩、全域土地综合整治等），直接影响土地利用的方式、规模与转型。

4.2 产业发展驱动因素

东兴市2008 年、2013 年、2018 年人均日生活用水量、人均GDP 社会用电量的灰色关联度分别为0.868、0.762，水电供应是保障社会稳定发展、提升人民生活质量的关键环节，人均日生活用水量及人均GDP 社会用电量的变化可以反映一个城市变迁发展速度。在城镇化、工业化“双化”驱动背景下，东兴市“六大跨境产业”及特色农业发展的集聚效应、溢出效应加速水电资源的消耗，产业发展带来了人口迁入，加剧了水电资源供求的不平衡，东兴市下一步应考虑加速推动产业转型升级、发挥技术的替代效应，以支撑东兴市可持续发展的需要。

4.3 建成环境驱动因素

东兴市2008 年、2013 年、2018 年这3 年的生活垃圾无害化处理率、建成区绿化覆盖率、人均公园绿地面积的灰色关联度均在0.75 以上，表现为强关联，表明建成环境也是促进国土开发强度与资源环境承载力两个系统耦合协调发展的重要影响因素。建成环境的质量关乎人民生活水平的高低。城市基础设施、文化休闲设施等是一个城市建成环境的实体反映，反映了一个城市的工业发展与绿色低碳发展、城市建设与居民休憩需求的权衡关系，东兴市在今后的发展中需要谨慎处理好这些发展要素之间的关联，在资源环境承载力阈值内统筹考虑产业发展、城市规划建设与人民生活三者的关系。

5 结语

研究小组通过结合广西边境地区东兴市2008—2018 年国土空间规划“双评价”中的承载力评价指标体系内容，运用耦合协调度模型与灰色关联度模型探究了东兴市2008—2018 年国土开发强度与资源环境承载力耦合协调关系的演变特点及影响因素。

（1）2008—2018 年东兴市整体国土开发强度呈小幅波动上升趋势，距离达到国土开发宜居线20%的标准还有10.7%的缺口，距离警戒线30%的标准有20.7%的缺口，未来仍有较大的开发建设上升空间。

（2）2008—2018 年东兴市资源环境承载力呈现较大幅度的上升趋势。其中，环境承载力变化幅度最大，其次为资源环境承载力，经济社会承载力变化不明显。

（3）2008—2018 年东兴市国土开发强度和资源环境承载力两个系统之间的耦合度（C）由拮抗阶段向磨合阶段过渡，协调度（D）表现为由中度失调渐向轻度失调过渡，资源环境承载力对东兴市国土开发强度的约束并未出现缓解趋势，未来东兴市高质量发展仍将面临不小的压力。

（4）国土开发强度与资源环境承载力的协同发展是多种“拉力”与“阻力”作用下的结果，经济发展驱动、产业发展驱动、建成环境驱动是影响2008—2018 年间东兴市国土开发强度与资源环境承载力两个系统耦合协调发展的重要因素。

6 对东兴市发展的建议

（1）瞄准东兴市资源供需平衡点，提高土地集约利用效率。研究小组测算出当前东兴市仍有较大的开发建设上升空间，未来应提升国土立体开发力度，在资源环境承载力不超载的前提下，适当增强东兴市国土开发强度，进一步优化资源要素配置格局；加强大数据技术在东兴市国土开发强度与资源环境承载力“监测—评估—预警”中的应用，形成建设用地供需智能决策体系，实现自然资源数量、规模、质量“三位一体”的实时智能监测与预警可视化，助力东兴市的高质量发展。

（2）紧抓东兴市经济发展增长点，推进产业结构优化升级。研究小组发现地均外贸进出口总额和东兴市国土开发强度与资源承载力之间的协调度呈强关联关系，东兴市应充分利用地理区位、资源禀赋、文化特色、政策扶持等优势，赋能边境贸易提质升级；提升中国东兴—越南芒街跨境经济合作区平台效应，创新工业用地弹性出让机制，推动东兴市多元产业集聚发展新局面的形成。

（3）发挥规划编制的联动效应，增强东兴市生产、生活、生态“三生”空间的韧性。研究小组发现建成环境对于东兴市国土开发强度与资源环境承载力两个系统耦合协调发展具有重要意义。以国土空间规划编制为契机，协调好经济发展与人民生活、工业发展、生态保护等关系，提升东兴市建成环境整体竞争能力；畅通东兴市多元主体参与规划编制的渠道，提升规划的人本情怀；完善城市体检常态化机制，通过反馈，不断完善东兴市高质量发展格局。