多功能视角下县域资源环境承载力评价——以湖南省华容县为例

冯兆华，梁逸璇，吴大放，林添华，张小月

（1.湖南省第二测绘院，长沙 410004；2.广州大学地理科学与遥感学院，广州 510006）

在21世纪初，随着城镇化和工业化进程不断加快，城市人口迅速膨胀，区域资源与生态安全变得日益重要，这就需要调整国土空间开发力度，实现资源与环境可持续发展。在国土空间规划编制背景下，开展县域资源环境承载力评价十分必要，具有重要的理论与实践意义。

在国内，北京大学首次定义环境承载力，唐剑武等率先开展环境承载力理论研究。随后，我国对环境承载力的研究逐步扩展到森林、海洋、矿产资源等领域，并逐步从单一要素向综合要素承载力评价转变。随着研究不断深入，学者开始研究资源环境承载力。在构建评价指标体系与定量研究方面，国内外所采用的方法大致相同，但在指标量化和赋权方面，我国目前多采用熵值法、逼近理想解排序法（Topsis）等客观方法，相对而言更为科学。何苏玲等利用变异系数法和综合指标法建立评价指标体系，研究昆明市资源环境承载力状态并分析其时空演变特征；孙永胜等综合运用各类模型，分析吉林省限制开发区的资源环境承载力特征，探索其影响因子。

国外学者聚焦世界或国家范围的资源和环境，针对小范围区域的资源环境承载力研究相对较少。国内外研究多集中在概念、内涵、评价指标和方法等方面，较少针对县域尺度，视角单一。本文以环洞庭湖地区华容县为研究区，从水资源、土地资源、生态环境、社会经济资源4个方面构建县域资源环境承载力评价指标体系，为构建环洞庭湖地区评价指标体系，进一步开展资源环境承载力评价研究提供参考。

1 研究区概况

华容县隶属于湖南省岳阳市，地处东经112°18′31″～113°01′32″，北纬29°10′18″～29°48′27″，为湖南省北部边陲，东接岳阳市君山区与岳阳县，北临湖北省，如图1所示。华容县位于长江-淮河台地南轴线上，既有强烈的压缩折叠，又有提升运动。华容县位于洞庭湖西边，面积为1590.95 km，中部丘陵起伏，东西低，平均海拔大于35 m，最高点（雷打岩）为382 m，土壤肥沃，气候温暖湿润，适合植物生长。截至2019年底，华容县户籍人口为71.73万人，总户数为24.98万户，其中城镇人口18.42万人，农业人口53.31万人。2019年，华容县居民人均可支配收入为25 941元，比2018年增长9.15%；城镇居民人均可支配收入为31 988元，增长8.6%；农村居民人均可支配收入为21 187元，增长8.9%。2021年，华容县地区生产总值（GDP）为394.6亿元。

图1 华容县地理位置

2 数据来源与方法

2.1 数据来源

本文数据来源于2017—2019年《华容统计年鉴》、华容县人民政府网。2016年、2017年、2018年华容县卫星遥感影像，2019年土地利用现状栅格数据，均获取自我国地理空间数据云网站。该平台是由中国科学院计算机网络信息中心建设并运行维护的多功能专业平台。

2.2 研究方法

2.2.1 评价指标体系构建说明

资源环境承载力是指区域资源环境系统在一定时期和条件下承受人们各种社会经济活动的能力。资源环境承载力是一个包括资源、环境、经济要素的综合承载力概念。本文根据资源环境承载力内涵和华容县实际情况，建立华容县资源环境承载力二级指标子系统。

2.2.2 资源环境承载力评价方法

（1）指标数据标准化处理及结果。由于资源环境承载力指标体系存在多个指标，每个评价指标的性质不同，其维度和大小范围也不同，直接使用原始支撑值进行分析，则不能发挥支撑值的作用。为保证结果的安全性，要进行标准化处理，将原始的x信息标准化为聚合大小。正向指标与负向指标的标准化处理公式分别为

式中：X为第个样本的第项指标的标准化值；x为原始数值；max(x)是第项指标的最大值；min(x)是第项指标的最小值。

通过处理华容县各乡镇原始指标，本研究得到14个标准化值。

（2）熵权法。本文利用熵数据，根据每个支撑值的可变性来计算其权重，为华容县资源环境承载力多指标综合评价提供依据。

（3）指标的权重确定及计算方法。第项评价指标下，第年所占的权重计算公式为

式中：p为原始指标数据无量纲化处理后的值；x为原始指标数据无量纲化处理后的值；为选取指标的年数，=10。

第项指标的熵值（e）计算公式为

其中，∈[0，1]。对于给定的，x的差异性越小，则e越大。

计算第项指标的差异系数d。对于第项指标，指标值x的差异越大，对方案评价的作用越大，熵值就越小。

第项指标的权重（w）计算公式为

式中：为指标的数量。

3 结果与分析

3.1 计算结果

按照式（6）计算出各指标权重，如表1所示。将各指标权重与标准化值相乘并叠加，由此可得，2016—2018年华容县水资源承载力评价得分分别为0.357、0.271、0.379，土地资源承载力评价得分分别为0.429、0.451、0.452，生态环境承载力评价得分分别为0.286、0.326、0.357，社会经济资源承载力评价得分分别为0.286、0.410、0.571。同理，得到华容县各乡镇2016—2018年资源环境承载力评价得分及排序，如表2至表4所示。

表1 资源环境承载力评价指标权重

表2 2016年华容县各乡镇资源环境承载力评分及排序

表3 2017年华容县各乡镇资源环境承载力评分及排序

表4 2018年华容县各乡镇资源环境承载力评分及排序

3.2 水资源承载力分析和评价

水资源是指可利用的水源，一般指淡水资源，由于人类日常生活和生产作业都离不开水，分析水资源承载力是关键一步。2016—2018年，华容县各乡镇的水资源变动较大，全域的水资源总量有所增加，其中有7个乡镇的水资源承载力评价得分逐年上升，如图2所示。在空间格局上，华容县各乡镇的水资源承载力差距较大，分布情况主要是南部、北部的地区水资源承载力评价得分较高，腹地水资源承载力评价得分较低，其中东山镇、三封寺镇、新河乡、北景港镇、禹山镇和梅田湖镇的水资源承载力得分总体较高，附近皆有湖泊或河流分布。另外，东山镇、三封寺镇、禹山镇和梅田湖镇内设有水库，水资源较丰富，所以这四个乡镇的水资源承载力得分总体较高。

图2 2016—2018年华容县各乡镇水资源承载力评分

3.3 土地资源承载力分析和评价

土地作为承载人类和各种生物生存和发展的物质基础，在战略上具有非常重要的地位。土地资源是有限而重要的，对土地资源承载力进行分析可以了解土地资源的变化动态，为下一步的生产作业提供行动指南。分析土地资源承载力具有非常重要的现实意义。2016—2018年，华容县土地资源承载力评价得分总体变化较大，分数较不稳定，如图3所示。总体来说，全县各乡镇的土地资源承载力评价得分都呈现上升趋势，说明华容县土地资源发展态势良好，治理得当。在空间格局上，华容县各乡镇的土地资源承载力总体差距不大，主要是南部地区土地资源承载力评价得分较高，土地资源较为丰富。

图3 2016—2018年华容县各乡镇土地资源承载力评分

3.4 生态环境承载力分析和评价

生态环境对人类来说十分重要，保护环境不仅关乎人们的生存环境，也影响着经济发展，分析生态环境承载力可以看出该地区的生态环境状况及保护情况，有助于未来发展。2016—2018年，华容县各乡镇生态环境承载力评价得分总体变化幅度不大，分数较稳定，数值在0.2～0.4徘徊，浮动范围较小，如图4所示。但是，各乡镇的生态环境承载力评价得分的年域范围变化情况不定，基本上都存在起伏，操军镇和插旗镇呈上升趋势，仅东山镇、团洲乡呈下降趋势。在空间格局上，华容县南部与北部生态环境承载力评价得分较高，生态环境承载力状况良好；中间腹地生态环境承载力评价得分较低，生态环境承载力状况较差。

图4 2016—2018年华容县各乡镇生态环境承载力评分

3.5 社会经济资源承载力分析和评价

社会稳定发展能创造许多有利条件，经济是基础，发展经济，可以提高人民的生活水平，社会经济是地区发展的重要依据，分析社会经济资源承载力可以看出地区的发展趋势，预测未来发展情况。2016—2018年，华容县14个乡镇社会经济资源承载力评价得分变化幅度较大，如图5所示。3年以来，除插旗镇和团洲乡外，华容县12个乡镇得分情况整体呈上升趋势。这充分说明华容县社会经济进步和发展的总体走势十分可观。在空间格局上，华容县南部与北部社会经济资源承载力较好，而西部地区较差，东山镇已建东山路，风电已建，热核将建，它是湘北重要的能源基地，拥有联系四面八方的省道。万庾镇连接湖南、湖北省道，注滋口镇综合实力雄厚，它们是华容县两个全国重点镇之一。

图5 2016—2018年华容县各乡镇社会经济资源承载力评分

4 结论

本文以华容县的自然环境资源和社会经济状况为基础，从水资源承载力、土地资源承载力、生态环境承载力、社会经济资源承载力4个方面构建由14个指标构成的华容县资源环境承载力评价体系，采用熵值法赋权，评价了湖南省岳阳市华容县各乡镇的资源环境承载力水平，并分析其空间格局特征。研究表明，2016—2018年，华容县14个乡镇总体资源环境承载力水平呈现上升态势，水资源承载力、土地资源承载力、生态环境承载力和社会经济资源承载力都有不同程度的上升，变化幅度分别为0.357～0.379、0.429～0.452、0.286～0.452、0.286～0.571。其中，水资源承载力从0.357变动到0.271再上升到0.379，变化幅度较大，且各乡镇之间有一定差距，体现了近年华容县消耗水资源过量，要加强保护。另外三个方面承载力皆呈现持续上升态势，并且各乡镇间差距较小，说明华容县土地资源总体保护得当，生态环境和社会经济状态良好，保护环境的措施采取得当，近年来发展态势较好。从空间格局上看，水资源、土地资源、社会经济资源承载力水平的空间分布格局皆表现为南北强、腹地弱，生态环境承载力水平则呈现出圈层结构。总体而言，华容县南北沿边乡镇的资源环境综合承载力水平较高。操军镇在2016—2018年各方面资源承载力皆有所提升，发展潜力好。其他乡镇四个方面的承载力都有所升降，其中，东山镇2016年在四个方面的资源环境承载力评分较高，然而2018年各方面评价在全县处于较低水平，说明东山镇在发展进程中出现偏颇，需要调整。

本文从多功能的角度对华容县资源环境承载力进行评价，分析国内外较少研究的县域尺度问题，在实践上丰富了环洞庭湖地区资源环境承载力的研究成果，为进一步开展县域资源环境承载力评价研究提供理论参考，但仍存在一些不足。由于乡镇基础数据难以获得，本文只收集到2016—2018年华容县各乡镇数据，难以反映长时间尺度时空演变规律，存在一定的局限性，希望今后通过收集更多基础数据，弥补由于数据不足而无法科学定量分析的部分，更新和完善研究成果。由于资源环境承载力具有复杂性，影响因素多，加上研究方法不同，未来还需要在华容县资源环境承载力驱动机理揭示方面继续努力，优化方法技术，深入探析资源环境承载力变化机理。