珠海市多功能视角下资源环境承载能力评价

冯兆华，吴钊骏，吴大放，林添华，高瑜睿

（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）

资源环境承载能力评价是规划工作的重要基础，其能全面系统地反映地区资源环境现状，而且有助于各种空间资源与环境的保护和开发利用，合理规划各类资源布局，它是资源环境承载能力及国土空间开发适应性评价（简称双评价）工作的重要组成部分，是国土空间规划的重要基础。资源环境承载能力评价一直是国内外研究的热门话题，随着区域经济与资源生态失衡、城市扩张及生态保护矛盾激化等问题突出，其愈发受到国家相关部门及众多学者的重视与关注。

承载力这一概念随着各种要素的变化不断发生着变化，MALTHUS 首次阐述承载力框架。20世纪初，PARK 等提出了承载力的定义，其被广泛接受。20世纪90年代，北京大学提出，资源环境承载力是指在某种特定条件下，某区域的环境可承受人类活动的最大限度。目前，国内外学者围绕资源环境承载能力评价的相关研究主要集中于评价视角、尺度、指标构建、方法及实践应用等领域。从评价视角看，随着现代工业发展和城市扩张，社会经济与资源环境共同进步的问题热化，资源环境承载力受到关注的程度加大，大量以土地承载力、人口承载力、水资源承载力等单视角切入的研究逐渐转变为以经济、资源、生态等多因素综合的多元视角研究。从评价尺度看，承载力评价研究更加注重区域差异及实际效应，学者更专注于小研究尺度。在研究方法和指标构建方面，学者倾向于以模型和数学方法为工具，并以单视角侧重或多视角综合为主导，完成多维度指标体系的构建与检验。在应用实践方面，研究从现状评价逐渐转向寻求评价的延伸性，以评价作为规划先行的基础，且广泛与GIS 技术相结合，提升自身的精准性。然而，当前的学术研究对于资源环境承载能力的概念、内涵及措施尚未达成一致，且对综合集成评价的研讨较少，难以保证资源环境承载力研究的系统性和完整性。

珠海市处于粤港澳大湾区的优越位置，经济发展迅速，城市化进程快，大量土地需求和珠海市有限的土地供给使其在未来的发展中势必面临资源环境与人口和经济的压力。本文在双评价工作开展的基础上，阐述珠海市资源环境承载能力现状，结合问题分析，以多元综合视角建立珠海市资源环境承载能力评价指标体系，进一步完成评价分析，为进一步展开资源环境承载能力评价研究提供理论依据。

1 研究区概况与数据来源

1.1 研究区概况

珠海市位于珠江三角洲中南区域，陆地面积为1 736.46 km，是广东省土地面积最小的地级市。珠海市共有3 个市辖区，分别为香洲区、斗门区、金湾区。珠海市土地资源与环境条件较为优越，大多是平原、丘陵，同时有台地和低山，土壤以水稻土、赤红壤为主。由于建设和发展的需求不断增加，很多耕地转变为各类建设用地，发展空间相应增大。同时，建设用地快速扩张致使耕地面积急剧减少。

1.2 数据来源

本文统计数据不仅来源于历年珠海市统计年鉴（2014—2019年）、历年珠海市水资源统计公报（2013—2018年），还来源于广东省自然资源厅官网和珠海市生态环境局官网；空间环境指数数据来源于珠海市生态环境局发布的周报；高程、坡度、地形等空间数据主要来源于地理空间数据云（http://www.gscloud.cn/），并借助ArcGIS 软件完成进一步提取。

2 研究方法

2.1 评价指标选定

依据评价目标和评价内容，珠海市资源环境承载能力评价指标体系将从生态环境、土地资源、水资源、社会经济资源四个方面具体筛选出适当的指标，如表1所示。资源环境承载能力评价指标体系较为复杂，各项基本指标属性与意义不同，因而计算方法不同，度量单位不同，不便于直接利用原始数据进行评价，量纲之间的差异将对评价结果造成直接差异。同时，指标系统中，正向指标对结果产生积极影响，负向指标对结果产生阻碍影响，适度指标大小适中。因此，基于数学变换，运用极差标准变换法，将珠海市各区资源环境承载能力评价指标原始值进行标准化，即处理为统一的没有计量单位的数值，以便进行后续的统一评价分析。

从指标说明来看，水库蓄水是研究区域为人民供水的主要来源，是供水的强有力的后备承载生态资源；森林草地覆盖率=森林草地总面积/土地面积×100%；生态环境指数包括水环境指数、环境空气指数以及公众投诉指数，其权重分别为50%、20%、30%；人均耕地面积=耕地总面积/非城镇人口数；人均园地面积针对研究区园地总面积与研究区人口总量的相互关系；城镇建设面积针对研究区城镇建设用地与人口集聚的相互关系；全年住宅竣工面积指在年末研究区住宅用地面积的大小；全年降水量指研究区全年降水大小，是水资源总量的决定性因素；供水总量指研究区内各种水源工程为人民供给的水量之和；万元GDP 用水量=各业用水总量/地区生产总值（GDP）；人均综合用水量表示研究区居民的各类用水总量与总人数的关系；人口密度表示研究区人口的集聚程度；人均地区生产总值=地区生产总值/常住人口总数；第三产业贡献率=第三产业总量/地区生产总值×100%；研究与试验发展（R&D）投资额表示研究区科学技术等新兴产业的发展水平。

2.2 指标确权及精度检验

按照层次分析法构建生态环境承载力、土地资源承载力、水资源承载力和社会经济资源承载力四大维度单独判断矩阵，综合各维度数据构建资源环境承载能力整体判断矩阵，并运用Excel 运算得出各指标权重，如表1所示。一致性比例（）均小于0.1，通过一致性检验，其权重数据可信赖度高。

表1 珠海市资源环境承载能力评价指标体系

2.3 建立评价等级

针对资源环境承载能力评价结果，建立评价等级。通过参考相关研究成果，本文将资源环境承载能力评价等级分为5 级，分别为高级、较高级、中级、较低级、低级，如表2所示。

表2 资源环境承载能力评价等级

3 评价结果分析

3.1 珠海市资源环境承载能力评价分析

3.1.1 生态环境承载力

2013—2018年，珠海市香洲区、斗门区、金湾区的生态环境承载力变化趋势各不相同，香洲区总体处于下降趋势，斗门区、金湾区都有小幅增长。变化较为一致的是，三个区生态环境承载力在2015年都达到峰值，经分析，该年是生态环境指数测评的首年，同时生态环境指数是综合性的政府权威指标，权重系数较大。2016—2017年，三个区的生态环境承载力均有明显降低，主要原因是该年水库蓄水量减少幅度大。2013年，生态环境承载力从高到低的次序依次是香洲区、斗门区、金湾区，2018年则变成了斗门区、金湾区、香洲区。2013—2018年，香洲区商业发展迅速，但忽略了生态环境保护建设，斗门区与金湾区在经济建设的同时保持生态环境可持续发展，使生态环境承载力稳步上升。

3.1.2 土地资源承载力

在土地资源承载力方面，斗门区在2013—2018年从0.146 0 上升到0.810 7，金湾区从0.040 5 上升到0.559 9，分别有不同幅度的提升，而香洲区从0.716 7下降至0.362 6。斗门区与金湾区城镇建设用地面积在这6年间稳步增加，其土地资源承载力增长。而香洲区土地资源承载力下降，主要原因是该区土地利用效率较低。全年住宅竣工面积是影响珠海市土地资源承载力的重要指标，呈波动趋势。2013年，土地资源承载力从高到低的次序依次是香洲区、斗门区、金湾区，而在2018年，次序变成了斗门区、金湾区、香洲区。由于珠海市人口净流入加剧，土地利用矛盾激化，2013—2018年，珠海市农业用地逐渐减少，城镇建设用地正在增加。但珠海市逐渐将土地利用结构的改善纳入政府重要工作之一，在进一步进行土地转型的过程中，珠海市要提升土地利用效率，合理安排土地利用布局，提高土地资源承载力。

3.1.3 水资源承载力

在水资源承载力方面，珠海市三个区在2013—2018年呈上升趋势，香洲区从0.318 3 增至0.523 9，斗门区从0.287 7 增至0.510 2，金湾区从0.416 2 增至0.736 0，其间均有不同程度的波动。由于各项指标的升降，2015年呈现的水资源承载力较低。在2013年和2018年，水资源承载力从高到低的次序相同，依次是金湾区、香洲区、斗门区。斗门区处于内陆区域，受到全年供水总量的影响大。总体来看，珠海市水资源的管控情况良好，虽然各年水资源承载力在波动中，但同时稳步增长，这是资源环境承载力的重要支持力量。

3.1.4 社会经济资源承载力

2013—2018年，珠海市三个区社会经济资源承载力均出现上升趋向，且幅度较大。香洲区、斗门区、金湾区在6年间社会经济发展迅速，其分别从0.022 7增至0.892 3、0 增至0.936 7、0.014 9 增至0.951 8。主要原因是产业结构完善，科技水平提高，人口聚集程度提升，地区生产总值增加。2013年，香洲区社会经济资源承载力最高，金湾区次之，但金湾区和斗门区近年发展迅猛，到2018年社会经济资源承载力已经超越香洲区。

3.1.5 资源环境承载能力

2013—2018年，珠海市各区资源环境承载能力总体水平稳步上升。香洲区从0.320 8 上升至0.558 2，从较低级水平上升至中级水平；斗门区从0.208 0 上升至0.697 8，从较低级水平上升至较高级水平；金湾区从0.145 7 上升至0.637 5，从低级水平向较高级水平发展。

资源环境承载能力综合了生态环境承载力、土地资源承载力、水资源承载力和社会经济资源承载力这四个准则层的评价得分。资源环境承载能力结果显示，2013—2018年，香洲区拥有水平较高的社会经济资源，土地资源逐步紧张，生态环境保护需要增强；斗门区土地资源与生态环境方面可持续发展能力较强，同时社会经济正在迅速进步；金湾区区域经济稳步发展，土地资源、水资源、生态环境保护需要进一步关注。

2013年，资源环境承载能力从高到低的排序为香洲区、斗门区、金湾区。2018年，斗门区资源环境承载能力最高，随后是金湾区和香洲区。在各单项承载力不断协调的过程中，政府重视生态环境保护，为人民群众生产生活提供良好生态条件，注重土地、水资源共同保护，合理开发利用各项资源，资源环境承载能力目前在最佳状态，但珠海市各区仍有巨大潜力，向高级承载水平发展。

3.2 多功能视角下资源环境承载能力评价分析

地形是自然地理环境及城市资源环境承载能力的重要影响因素。不同地形条件通过不同的土壤形成、水文变化、能量转换等过程，影响着城市中不同功能指向下的土地利用结构和承载能力，同时对开发利用资源环境等活动具有空间限制作用。农业生产活动中，地形因素影响着农业类型的选择，同时地形条件制约着农业生产规模与机械化程度。在城市建设中，由于区位规划的选择重要性程度高，建设过程难以逆转，因此地形条件要求较高。

3.2.1 农业功能视角下的承载等级评价

地形条件很大程度上影响着农业生产活动。不同土壤的形成情况和不同植被的发育状况都受到地形因素的影响，地形限制自然生产力的水平，影响农业生产效率。在坡度过陡的情况下，可选择的农业活动范围较小；而坡度较缓的情况下，农业活动类型多且具有易操作性。利用数字高程模型（DEM）数据，提取出坡度要素，生成坡度分级图，统计不同坡度土地面积和所占比例，具体情况如表3所示。

在农业功能视角下，坡度差异对耕地利用的影响最大，而耕地开发利用将直接影响当地粮食产量。当0°≤＜2°时，该区域为平耕地，承载等级高；2°≤＜6°时，该区域属于平坡耕地，承载等级较高；6°≤＜15°时，该区域属于缓坡耕地，承载等级中等；15°≤＜25°时，该区域属于缓陡坡耕地，承载等级较低；25°≤≤90°时，该区域属于陡坡耕地，承载等级低。

由表3可以看出，珠海市可用作平耕地的面积最广，在各个区所占比例最大，香洲区、斗门区、金湾区分别为196.41 km、435.41 km、297.83 km，分别占辖区面积的39.12%、67.98%、58.38%；2°≤＜6°的平坡耕地排名第二位，这类土地可能发生轻度水土流失，需要加强环境保护，其分别占香洲区、斗门区、金湾区辖区面积的21.54%、13.80%、17.24%；6°≤＜15°的缓坡地较有可能发生土壤侵蚀现象，可种植植被展开防治，其占香洲区辖区面积的比例几乎为斗门区和金湾区的两倍；15°≤＜25°的缓陡坡地在珠海市总面积中占比较少，此类土地可采取适当措施，科学防治水土流失；25°≤≤90°的坡地已被相关政策认为不适宜用作农业生产用地，三个区此类土地面积都是最小的。

表3 珠海市各区不同坡度的面积比例

2013—2018年，珠海市农业功能视角下资源环境承载能力普遍提升，承载等级高的区域范围越来越大。香洲区在6年间稳定进步，在2018年较斗门区与金湾区稍有落后。而斗门区和金湾区的承载等级上升幅度较大，承载等级高的土地面积远远超过等级低的土地面积，适宜农业生产活动的面积较香洲区更大。总体上看，珠海市农业功能视角下资源环境承载能力等级分布呈现为由“北强南弱”转为“西强东弱”。

3.2.2 建设功能视角下的承载等级评价

地形对区域中人口分布与社会经济发展有重要影响，进而对城镇建设产生制约。地形复杂的区域总是会因为可达性而受到限制，如山区、丘陵等，地形条件相对恶劣，人类活动受到约束。因此，城镇建设大都选择地势较为平坦、地形起伏度较小的区域，地势起伏程度越大的区域对城市建设的要求越高，对建筑物、交通道路的规划影响较大。运用DEM 数据，提取出地形起伏度要素，生成地形起伏度分级图，统计不同地形起伏度的土地面积和所占比例，具体情况如表4所示。

表4 珠海市各区不同地形起伏度的土地面积和比例

由表4可见，0 ≤＜30 m 的土地面积占比最大，其建设功能承载等级高，香洲区、斗门区、金湾区分别为322.99 km、521.84 km、406.42 km，分别占辖区面积的51.77%、75.68%、69.52%。从珠海市各区来看，30 m ≤＜60 m、60 m ≤＜100 m、100 m ≤＜200 m的土地较为均衡，香洲区此类土地面积比斗门区和金湾区略大，起伏程度更大，要按起伏度考虑建筑群和整体道路网设计。≥200 m 时，土地不适宜做建设用地，此类土地在香洲区、斗门区、金湾区分布少，仅分别占各区面积的1.46%、0.21%、0.38%。

2013年，金湾区建设功能视角下资源环境承载能力处于低级，斗门区大部分地区处于较低级，少数土地处于低级，经过之后6年的发展与调整，2018年两区大部分地区达到较高等级；香洲区城市发展建设略早于斗门区和金湾区，建设范围与程度较大，因此2018年大部分地区建设功能视角下资源环境承载能力等级处于中级，稍落后于斗门区和金湾区。总体上看，2013—2018年，珠海市建设功能视角下资源环境承载能力等级提高，各区建设规模潜力大。珠海市坡度较陡、地形起伏度较大的地区多分布于海岛区域和少量山丘区域，可以用作生态用地。

4 结论

本文构建资源环境承载能力评价指标体系，从生态环境承载力、土地资源承载力、水资源承载力、社会经济资源承载力四个维度，选择15 个基本指标进行评价，最后通过地形条件这一决定性因素，进行农业功能与建设功能视角下的资源环境承载能力评价。在层次分析的基础上，单因素承载力结果显示，2013—2018年，香洲区生态环境承载力与土地资源承载力有所下降，水资源承载力与社会经济资源承载力有所增长；斗门区各单项承载力均有大幅度增长；金湾区各项承载力虽有波动，但总体稳步提高。其中，社会经济资源承载力提升程度最大。珠海市需在保持目前状态的基础上，加大土地与水资源保护力度，调整利用方式与结构。2013—2018年，各区资源环境承载能力有所提升，香洲区资源环境承载能力从0.320 8上升至0.558 2，从较低承载水平上升至中级承载水平，斗门区资源环境承载能力从0.208 0 上升至0.697 8，从较低承载水平上升至较高承载水平，金湾区资源环境承载能力从0.145 7 上升至0.637 5，从低级承载水平上升至较高承载水平，其均在2018年达到目前最佳水平状态。在农业生产视角下，2013—2018年，珠海市资源环境承载能力普遍提升，承载等级高的区域范围越来越大。总体上看，珠海市农业功能视角下资源环境承载能力等级分布呈现为由“北强南弱”转为“西强东弱”。在城镇建设功能视角下，珠海市建设规模潜力大，坡度较陡、地形起伏度较大的地区多分布于海岛区域和少量山丘区域，珠海市整体建设功能视角下资源环境承载能力等级上升。

本文对珠海市资源环境承载能力进行了一定程度的研究，但仍有许多不足。一是评价指标体系的构建仍有欠缺。由于资料的难以获得性和数据的不便操作性等原因，本文所涵盖的资源环境承载能力评价指标体系只有生态环境承载力、土地资源承载力、水资源承载力、社会经济资源承载力四个方面，考虑不够全面。评价基本指标的选取不够多样，有一定欠缺，在后续研究中将继续完善，建立更完整详细的指标评价系统。二是在运用GIS 软件开展空间分析方面，由于空间数据难以获取，不易落实在空间上，选取的因子分析较少，希望在后续资料的完善过程中弥补这一不足。