基于土地功能的陜西省土地資源承載力評價

摘要：基于土地功能的視角，結合陜西土地資源利用實際，構建土地生產、生活、生態3個二級指標，24個三級指標，采用均方差分析法和系統聚類法對陜西省11個城市進行實證分析。結果表明，三大承載力間總體呈現出生態承載力大于生活承載力大于生產承載力，單個承載力內部各個區域的差異特征基本契合各地發展實際；土地資源綜合承載力差異明顯，與地區經濟社會發展情況基本一致。

關鍵詞：承載力；土地資源；均方差分析法；聚類分析法；評價；陜西省

中圖分類號：F301；F224 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）03-0612-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.03.016

Abstract： From the perspective of land function and combined with the utilization practice of land resources in Shaanxi province， 3 secondary indexes including land， life， ecology， and 24 third class indexes were established， an empirical analysis of 11 cities in Shaanxi province was conducted by using mean square deviation method and system clustering method. The results showed that overall ecological bearing capacity>life bearing capacity >production bearing capacity among 3 bearing capacities， within each bearing capacity， difference characteristic in different regions basically accorded with practical development of various regions； the comprehensive bearing capacity difference of land resources was obvious， in general accord with regional economic and social development.

Key words： bearing capacity； land resources； mean square deviation method； system clustering method； evaluation； Shaanxi province

土地資源承載力是指在一定時期，一定空間區域，一定的社會、經濟、生態、環境條件下，土地資源所能承載的人類各種活動規模和強度的限度[1]。學者對土地資源承載力進行了研究和探索，郭艷紅[2]從人口、建設規模、經濟和生態承載力4個方面構建了土地資源承載力評價指標體系，并以北京為例進行了實證分析；朱小娟等[3]以甘肅省為例，從時間和空間2個尺度定量評價了1985-2010年甘肅省土地資源承載力的時空格局；孫鈺等[4]認為，山東省地級市土地綜合承載力系統協調發展度之間的空間差異比較顯著，土地系統協調發展水平仍存在著較大的可挖掘潛力；陳永林等[5]以湖南省各縣域為例，分析了湖南省糧食總產量及土地資源承載力的發展特點，探討了土地資源承載力與區域經濟發展的關系；岳大鵬等[6]研究表明，西安市2000-2007年土地綜合承載力指數動態變化呈現“中-低-中-高”的特點，在波動中呈總體上升趨勢，其中土地綜合承載力的降低主要受自然承載力和環境承載力降低的影響。

土地承載力的研究主要通過構建指標體系，從空間、時間或者空間與時間角度對土地資源承載力水平進行分析和評價，結合土地利用功能的研究也僅限于研究者從土地生產、土地空間、土地生態、土地保障承載力4個方面對土地資源承載力的評價[7]，指標選取過少，較為單薄，不足以反映土地資源承載力水平。在借鑒相關研究成果的基礎上，本研究基于土地利用功能的視角，從生產、生活和生態角度較為全面系統地構建土地資源承載力指標體系，對陜西省各個市土地資源承載力進行分析和評價，以期為相關研究提供參考。

1 指標體系構建與研究方法

1.1 指標體系構建

借鑒土地承載力相關研究[8-11]，遵循科學性、數據的可操作性、區域的特殊性等原則，依據國家相關政策文件，結合陜西省當地實際，在承載力評價分析時引入土地功能分類，構建陜西省土地資源承載力評價指標體系（表1）。

對于各個指標的歸類，依據主導性和主體性的原則，結合土地功能劃分的研究成果進行劃分。比如，地均全社會固定資產投資這個指標兼具生產、生活和生態功能，但其主要是用于生產服務的，為此在劃分時將其歸并到生產承載力三級指標下。又如，綠地面積和造林面積這兩項指標兼具生活和生態功能，由于發揮的生態功能居于主導地位，將其歸類為生態承載力三級指標下。在指標選取時，對于容積率、建筑密度等指標，考慮到現有資料的缺失及陜西各個市的土地利用實際，在選取時未選擇。

1.2 研究方法

1.2.1 評價指標的標準化處理 土地資源承載力評價是對多個指標的綜合評價，各指標存在量綱不一致的情況，為了避免量綱不同對評價結果帶來的不利影響，需對各指標進行標準化處理[12]。指標按屬性可分為效益型指標和成本型指標兩種。對于效益型指標而言，其數值越大越好；對于成本型指標而言，其數值越小越好。計算公式如下。

1）效益型指標：

2）成本型指標：

Xij=■（2）

式中，Xij為評價指標標準化值；i=1，2，…，n；j=1，2，…，m；Yj（max）和Yj（min）分別代表評價指標的最大值和最小值。

1.2.2 指標權重的確定 在多指標綜合評價中，指標權重的確定很關鍵。關于如何確定權重的研究方法很多，大體上可分為主觀賦權法和客觀賦權法兩類。主觀賦權法是由專家憑借經驗進行主觀確定，如Delphi法、層次分析法（AHP）等。該方法研究較早，現已相對成熟，但客觀性較差，不可避免受人為等主觀因素的影響，且工作量較大。客觀賦權法，依據數據本身的離散程度賦權，客觀性較強，因其概念清楚、涵義明確、計算簡便，具有較好的實用價值，主要包括主成分分析法、均方差法、離差最大化法、熵值賦權法等。采用均方差法對指標權重進行確定[13]。

1）隨機變量的均值Ej計算：

式中，C為土地資源承載力評價值；Xij為評價指標標準化值；Wj為評價指標的權重。

1.2.4 承載力評價指標值聚類 聚類分析是多元統計分析中研究樣本或指標的一種主要的分類方法，用于衡量不同數據源間的相似性，以及把數據源分類到不同的簇中[14]。聚類分析方法中最常用的一種是系統聚類法，其基本思想是，先將待聚類的n個樣品（或者變量）各自看成一類，共有n類；然后按照選定的方法計算每兩類之間的聚類統計量，即某種距離（或者相似系數），將關系最為密切的兩類合為一類，其余不變，即得到n-1類；再按照前面的計算方法計算新類與其他類之間的距離（或相似系數），再將關系最為密切的兩類并為一類，其余不變，即得到n-2類；如此下去，每次重復都減少一類，直到最后所有的樣品（或者變量）都歸為一類為止。

2 承載力計算與分析

2.1 數據來源

研究數據來源于《陜西省統計年鑒》（2014年）、《陜西省區域統計年鑒》（2014年）、《中國城市年鑒》（2014年），楊凌示范區作為一個單獨的區域歸屬陜西省管轄，由于指標數據的缺失，對除楊凌示范區外的其他市的指標數據進行收集并進行承載力計算和分析。

2.2 土地資源承載力評價

通過土地資源承載力評價指標體系及計算，得到陜西省土地資源生產承載力、生活承載力和生態承載力及綜合承載力（表2）。為了更好地分析陜西省各城市綜合承載力的特征，將10個城市生產、生活、生態承載力進行系統聚類，見圖1和圖2。

結合陜西省土地資源承載力指數表和聚類分析法發現，三大承載力間總體呈現出生態承載力大于生活承載力大于生產承載力，單個承載力內部各個區域的差異特征基本契合各地發展實際。銅川市、寶雞市、渭南市、延安市、漢中市、榆林市、安康市和商洛市8個市承載力水平呈現為生態承載力大于生活承載力大于生產承載力，西安市和咸陽市為生活承載力大于生態承載力大于生產承載力，占比僅為20%。

1）生產承載力。生產承載力聚類中，西安市為第一類，銅川市、延安市、寶雞市、咸陽市、渭南市和榆林市為第二類，漢中市、安康市和商洛市為第三類。

結合承載力指數數據及承載力聚類圖可以看出，在三大承載力聚類中，西安由于其獨有的自然、經濟、文化優勢，生產、生活和生態承載力水平均高于其他城市。銅川市、延安市、寶雞市、咸陽市、渭南市和榆林市由于資源能源聚集、區位優勢、科技實力等原因，生產承載力較高，位于生產承載力第二梯隊；漢中市、安康市和商洛市由于自然、歷史及社會的原因，生產力發展比較落后，經濟社會水平低，生產承載力處于較低水平。

2）生活承載力分析。生活承載力聚類中，西安市為第一類，咸陽市為第二類，銅川市、商洛市、寶雞市、安康市、渭南市、漢中市、延安市和榆林市為第三類。

西安憑借其國際化大都市的優勢及省內外影響力，公共服務、教育資源、基礎設施、交通條件均不同程度地優于其他城市，生活承載力水平最高。隨著西咸經濟一體化進程的持續推進，西咸新區發展步伐的逐步加快，西安、咸陽兩市在在經濟上相互依存、產業上相互融合、教育資源相互共享、信息互通有無，走出了一條具有中國特色和符合陜西實際的新型城鎮化道路，咸陽生活承載力水平較高，位于生活承載力第二梯隊。其他城市教育、醫療、交通、基礎設施、公共服務等方面均低于西安和咸陽兩市，生活承載力較低。

3）生態承載力分析。生態承載力聚類中（圖1，圖2），西安市為第一類，寶雞、安康和漢中市為第二類，咸陽市、延安市、榆林市、銅川市、商洛市和渭南市為第三類。

西安通過實施鐵腕治霾工程和八水潤西安工程，推進國家生態園林城市和森林城市創建工作，加大秦嶺生態保護力度，建設城市生態節點廣場和環山綠道，加快涇河、石川河等中小河流治理，推進澇渭、黑渭、涇渭等濕地建設，增加城市綠地、生態水面、濕地面積，使得西安的自然生態大環境得到明顯改善，生態治理效果顯著，生態承載力水平居于全省第一。2012年《丹江口庫區及上游地區經濟社會發展規劃》將安康和漢中市的發展上升為國家戰略，為兩市的生態環境保護帶來了難得的機遇；寶雞通過深入開展治污降霾、扎實推進綠化美化、持續整治農村環境、大力實施渭河流域治理等，有力推動了生態宜居美麗寶雞建設；同時，安康屬于大巴山山脈，漢中和寶雞同處于秦嶺山脈，得天獨厚的自然條件，在一定程度上提升了3個城市生態環境保護水平，土地資源生態承載力水平較高，位于第二類。咸陽市、延安市、榆林市、銅川市、商洛市和渭南市相對于生態承載力中第一類和第二類城市而言，綠化、造林面積、水土流失治理面積較小，固體廢棄物、集中處理等綜合處理率偏低，土地資源生態承載力較低。

4）土地資源綜合承載力差異明顯，與地區經濟社會發展情況基本一致。綜合承載力聚類中，西安市為第一類，寶雞市、榆林市、安康市、咸陽市為第二類，渭南市、漢中市、延安市、銅川市、商洛市為第三類。承載力最高的西安為0.540 0，最低的商洛市為0.164 9，承載力地區差異明顯。西安為陜西省省會城市及經濟、政治、文化、社會中心，綜合影響力和對外競爭力一直排名靠前，綜合承載力位于各市前列。寶雞和咸陽兩市地處關中經濟區，交通便利，可以較好地利用西安教育、科技、文化等優勢。榆林作為呼包銀榆經濟區、呼包鄂榆城市群、振興陜甘寧革命老區、國家能源戰略行動計劃等一系列國家級規劃的重要區域，經濟社會發展迅速，綜合實力明顯增強。安康市雖然經濟生產承載力和生活承載力位于全省后列，但是其人口相對較少，政府在改善和治理環境時堅持重點問責，出臺了一系列保護環境的政策措施，有力地推動了安康的生態保護建設，因而其生態承載力在全省處于較高位次，綜合承載也處于較高位次。延安和銅川均為資源性城市和旅游城市，在資源開發利用過程中不可避免地對生態環境造成影響，而且近幾年煤炭等資源總體價格偏低，在一定程度上影響了經濟發展。漢中市和商洛市同為陜南城市，由于自然條件及社會經濟發展的緩慢，導致其綜合承載力偏低。

3 結論與建議

結合相關規劃、政策文件和相關文獻，從土地功能的視角，構建了包括生產、生活、生態在內的土地資源評價指標體系，并以陜西省10個市為研究區域，對2013年陜西省土地資源承載力進行了分析和評價，發現評價結果與各市經濟社會發展實際契合，較好地反映了陜西省各市的土地資源承載力現狀水平。

研究從空間的角度對陜西2013年各市的資源承載力進行了分析，由于統計口徑的不一致，指標數據收集的困難，缺少時間序列的橫向分析和比較，未進行土地資源承載力時空對比分析；同時，也僅對2013年陜西省各市的土地資源承載力現狀水平進行了分析，未對陜西省土地資源可承載力進行預測及與現狀值的對比分析，這些也將是后續研究和努力的方向。

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