土地可持續利用評價

摘要：在探討土地可持續利用一般理論的基礎上，以天津市為例，構建了基于“生態-經濟-社會”的我國特大型城市土地可持續利用評價指標體系，采用層次分析法和協調度分析模型，對天津市土地可持續利用現狀進行了評價，并得出結論：天津市土地可持續利用狀況良好，生態效益、經濟效益和社會效益分值介于74-83之間，協調度處于較好水平。最后提出了天津市土地可持續利用的相關建議。

關鍵詞：天津市，城市土地，可持續利用評價

中圖分類號：F301.2 文獻標識碼：B

文章編號：1001-9138-（2016）08-0021-31 收稿日期：2016-07-10

1 土地可持續利用的基本理論

1.1 土地可持續利用的基本概念

聯合國糧農組織FAO（1993）認為，土地可持續利用是將技術、政策和旨在同時關心社會經濟原理與環境的活動結合在一起，即同時考慮保持和提高生產力（生產性），降低生產風險（安全性），保護自然資源和潛力及防止土坡和水質的退化（保持性），經濟可行性和社會可接受性。從景觀生態學的角度來看，土地可持續利用就是協調人類當前與后代之間在經濟、社會與環境方面的需求，同時維持與加強土地資源質量。本文將土地可持續利用定義為：以最終實現人類可持續發展為目標的土地利用方式。

1.2 土地可持續利用研究的理論基礎

1.2.1 可持續發展理論

可持續發展是伴隨著一系列環境問題而出現的。從羅馬俱樂部的《增長的極限》、朱利安·西蒙的《沒有極限的增長》，到世界自然保護同盟的《世界自然保護大綱》、世界環境與發展委員會的《我們共同的未來》，再到聯合國環境與發展大會通過的《里約環境與發展宣言》《全球21世紀議程》，“可持續發展”作為一種全新的發展理論應運而生，并成為人類共同追求的目標和理想。

可持續發展是土地資源可持續利用的目標，土地資源可持續利用是可持續發展的重要基礎和核心內容。可持續發展理論的形成為土地資源利用提出了新的命題，為協調人地關系提出了新的思路。土地資源可持續利用戰略，要求土地資源配置在數量上具有均衡性、在質量上具有級差性、在時間上具有長期性、在空間上具有全局性，從而實現自然持續性、經濟持續性和社會持續性的統一。

1.2.2 生態經濟學理論

生態經濟學理論從整體上來研究生態系統與經濟系統相互結合而形成的復合系統的各因素之間相互聯系、相互制約、相互轉化的運動規律。生態經濟學的核心問題是實現資源、人口、經濟、社會、生態環境的協調發展，探討生態系統與社會經濟系統合理配置和協調發展的規律性，以提高整體經濟效益、社會效益和環境效益。土地資源本身是一個自然生態系統，其為社會、經濟活動的載體，不是一個孤立封閉的靜態系統，而是一個開放的動態系統。人類對土地資源的利用，則是通過向土地投入一定量的人類勞動，與土地進行物質、能量與信息的交換，從而使土地生態系統與經濟社會系統在時空上相互結合，形成一個具有一定結構和功能的復合系統。在這一系統內，生態環境、經濟、社會相互作用，相互制約，相互依存。生態環境系統向經濟系統與社會系統提供物質基礎，而經濟與社會系統又反作用于生態環境系統。只有當土地生態經濟系統中上述各子系統協調有序時，土地利用才能同時取得經濟效益、社會效益和環境效益，能實現土地資源的可持續利用。

1.2.3 協同論

協同論認為，一個系統內各子系統及各要素之間存在著非線性相互作用，產生協同現象和相干現象，使系統保持有序狀態是系統內各要素之間處于和諧并形成一種自我調適自組織的動態變化關系（羅可，2001）。因此，城市土地利用中的人口、資源環境及經濟的協調是一種針對系統內眾多要素的綜合協調及整體協調，同時也是動態的長遠的協調，要素之間的關系在不斷變化，但必須相互適應和促進，形成良性循環。這種協調還是一種最優化的協調，不僅使各個要素之間達到平衡，更為重要的是優化組合要素，使系統整體效益最大化。

2 天津市土地利用現狀分析

2.1 土地資源的特點

2.1.1 土地利用現狀結構

由表1可見，天津市土地利用類型齊全，基本包括土地利用的所有類型。在現有土地資源中，農用地所占比重最大，達58.7%，建設用地所占比重較小為30.2%，后備土地資源較為豐富，目前尚有11.1%的未開發利用土地面積。

2.1.2 水域面積遼闊，排灌調蓄能力強

河流、水庫、水塘面積占全市土地總面積的11.39%，這對于農業灌溉和排澇、調蓄起著重要的作用。但用于放養的水面少，僅占水域面積的20.39%。

2.1.3 海岸線長，水域灘涂廣闊，海洋資源豐富

天津市有133.4公里的海岸線，3000多平方公里的淺海水域和3萬公頃的灘涂，開發潛力大，而且海洋礦產資源、海水資源、海洋生物資源十分豐富。

2.1.4 以鹽堿地為主的未利用土地集中分布在全市東部地區

全市57.8%的鹽堿地分布在濱海地區，與天津市城市工業發展向東部地區轉移的城市總體規劃布局一致。

2.1.5 后備土地資源豐富

天津市共有土地面積11919.70平方公里，其中尚未有效利用的土地資源約占本地區土地面積的11.1%，后備土地資源非常豐富，為今后天津市經濟的高速發展提供了基礎。

2.2 土地利用現狀存在的問題

2.2.1 土地利用結構不盡合理

農用地比例偏高，生態用地比例較低，交通用地比重偏低，只占全市土地總面積2.76%；林地比重小。道路廣場用地是反映一個城市現代化水平的重要的用地指標，如香港是一個擁擠程度非常高的城市，但其道路廣場用地面積也達12.4%，東京為13.5%，巴黎和紐約分別達到25%和35%。目前天津市道路廣場用地比重僅為10%左右，低于國家規定的15%左右的標準。另外，綠化用地面積較少，僅占建成區大約6%，低于8%-15%的國家標準。

2.2.2 土地利用率較低

農業生產經營還比較粗放，中低產田占全部耕地的60%；工業倉儲用地指標偏高，尚有部分空閑場地；村鎮用地偏大；土地閑置現象明顯。土地生產潛力尚需發揮。

2.2.3 部分土地用養矛盾突出

北部山區部分土地水土流失，造成巖石裸露，土層變薄，地力減退；一些地區對土地重用輕養或長期單一種植，導致土壤中氮、磷、鉀的比例失調，土壤肥力綜合水平下降；有的工業企業任意排放廢氣、廢水、廢渣，造成土壤中有毒難降解物質的積累，使土質砂化、堿化、惡化，土地生態環境質量下降，影響了農業生產水平的提高。

2.2.4 地面沉降嚴重

天津市最早于上世紀20年代發現地面沉降現象以來，隨著地下水開采量的逐年增加，破壞了地下水平衡，地面沉降也隨之加劇。地下水過量開采還會造成海水入侵，造成耕地鹽堿化，影響農業發展。

3 天津市土地可持續利用評價

3.1 評價指標體系的建立

3.1.1 評價指標選取原則

土地資源可持續利用評價是對土地利用系統進行的一項綜合性評價，因而評價指標體系應遵循系統性原則、地域性原則、科學性與可操作性原則、主導性原則。

3.1.2 指標體系的組成

根據天津市城市土地利用的實際情況，參照國內外可持續發展評價指標從生態環境、經濟、社會三個方面選擇了20個因素為參評因子，建立了天津市城市土地可持續利用評價指標體系，如表2所示。

3.1.2.1 生態環境指標

主要選取了土地利用率、城區綠化覆蓋率、有效灌溉面積比例、人均耕地、人均公共綠地面積、工業廢水處理率和工業固體廢棄物綜合利用率7個指標作為評價天津市土地可持續利用的生態指標。

3.1.2.2 經濟指標

土地開發利用的根本目的是取得經濟效益，土地可持續利用是能夠取得良好經濟效益的土地利用方式。主要包括以下指標：人均GDP、第三產業比重、職工人均收入、港口貨物吞吐量、人均外貿出口額、土地生產率、單位耕地面積糧食產量。

3.1.2.3 社會指標

采用人口密度、人均道路面積、人均居住面積、非農業人口比重、道路交通噪聲、居民恩格爾系數6個指標作為評價天津市土地可持續利用的社會指標。

3.2 評價過程

由于以上20個單項指標對于城市土地可持續利用的貢獻程度不一，因此要確定各指標的權重。對于指標權重的確定，常用的方法是層次分析法（AHP）。

3.2.1 層次分析法的基本原理

層次分析法是在結構模型的基礎上，通過矩陣形式的演算，使定性分析和定量分析相結合的一種評價和決策的方法。此法是通過系統分析把復雜問題分解成有序的遞階層次結構，常將綜合評價指標分為目標層、準則層、指標層三層，并對各層的相關因素進行兩兩比較，判斷各因素的相對重要性給定量，進行一致性檢驗，以確定評價指標的權重。

3.2.2 層次分析法的基本步驟

第一步：按目標層、準則層、指標層的形式排列起來，建立層次結構。

第二步：構造各評價指標相對重要性判斷矩陣。

在確定指標相對于指標的相對重要性比值bij時，AHP采用的是1-9標度法。如表3所示。

在確定bij和bji值后，得到下面的判斷矩陣

第三步：層次單排序及其一致性檢驗。

首先，計算判斷矩陣每一行的幾何平均值：

其次，對向量進行正規化處理，即：

為所求的單層次排序向量；

再次，計算最大特征值，其計算式為：

最后，求出一致性指標CI和隨機一致性比例CR。當CR<0.10時，判斷矩陣具有令人滿意的一致性，否則就需調整矩陣，以消除過高的不一致性，直到滿意為止。計算式

式中，RI為對于不同階比較矩陣的隨機一致性指標，如表4所示。

3.2.3 評價指標權重的確定

不同地區，由于其自然條件或經濟發展水平不同，因此各指標對區域土地利用是否可持續的影響程度不同，所以比較結果是在對天津市自然、經濟、社會各因素及土地利用特點進行深入分析的基礎上，并借鑒有關對其他大城市土地評價指標權重的比較以及部分研究成果及征求專家意見得出的。

對目標層A構建判斷矩陣及一致性檢驗如表5所示。

WB1=0.163 WB2=0.540 WB3=0.297

一致性檢驗：=3.008 CI=0.004 RI=0.58 CR=0.007<0.1

對分類指標層B構建判斷矩陣及一致性檢驗如表6所示。

WC1=0.054 WC2=0.085 WC3=0.209 WC4=0.403 WC5=0.137 WC6=0.085 WC7=0.027

一致性檢驗：=7.213 CI=0.0355 RI=1.32 CR=0.027<0.1，如表7所示。

WC8=0.045 WC9=0.352 WC10=0.104 WC11=0.031 WC12=0.068 WC13=0.240 WC14=0.160

一致性檢驗：=7.197 CI=0.033 RI=1.32 CR=0.025<0.1，如表8所示。

W15=0.112 W16=0.300 W17=0.048 W18=0.169 W19=0.071 W20=0.300

一致性檢驗：=6.014 CI=0.0028 RI=1.24 CR=0.002<0.1

根據上述判斷矩陣計算結果及一致性檢驗，綜合整理并得出結論，如表9所示。

3.2.4 評價標準及指標的無量綱化處理

城市土地可持續利用評價指標涉及資源環境、經濟、社會等多方面因素，各因素度量單位不一致，不便于參加評價。因此，在評價比較前，必須進行無量綱化處理，將絕對的有量綱的指標轉化為無量綱的指標，如比例或百分數等，以便于多方面指標值的綜合評價。

為簡化計算，本研究假定指標與土地可持續利用水平間為線形關系，有以下三種形式：一是對可持續性起正作用的指標，如人均公共綠地面積。二是對可持續性起負作用的指標，如人口密度。三是適度性指標，即指標值不宜過大，也不宜過小，如人均道路面積。

當x為正向指標時

當x為負向指標時

對于適度性指標即指標值不宜過大，也不宜過小，采用下式進行計算。

式中：為某一指標作用分值，xj和tj分別為該指標的實測值和目標值通過計算得到各單項指標的量化值。可以看出，通過線性變換把各指標統一到無量綱的0和l之間，便于用統一的方法進行綜合評價。經計算得出表10。

3.2.5 土地可持續利用水平評價

城市土地可持續利用狀況是指標體系中所有指標作用的綜合表現，每一單項指標都從不同側面來反映土地資源可持續利用狀況，因此可持續利用水平可用多目標加權函數計算，進行綜合評價：

式中：Wi是第i個子目標的權重，rj是第j個單項因素的權重，aj是第j個單項指標的量化指標值，P為城市土地可持續利用綜合水平指數。通過對單項指標逐一進行計算，得到天津市城市土地可持續利用水平評價結果，如表11所示。

參照不同學者對土地資源可持續利用評價標準的劃分，將天津市城市土地持續利用評價劃分為四個階段，其具體意義如表12所示。

3.2.6 協調度計算

協調指數：衡量城市土地可持續利用的狀態。根據城市土地可持續利用的內涵可以看出，城市土地可持續利用的一個基本特征為經濟、社會和資源環境三者的協調。為了定量地研究城市土地可持續利用的可持續性，通過協調指數來評價城市資源環境、經濟、社會三者的協調發展，即城市的經濟增長和資源利用及環境保護相協調，同時最終促進社會進步，它的數學內涵為經濟增長、社會進步和資源環境保護三者為三維空間的坐標軸，即X軸表示經濟變化，Y軸表示資源環境變化，Z軸表示社會變化。如圖1所示。

協調度是度量系統之間協調狀況好壞的重要指標，城市土地利用系統是城市資源環境、經濟、社會三個子系統的協調，協調度是三個子系統之間協調狀況好壞的程度。

協調度指數公式為：

式中CI為協調度；x、y、z為資源環境合理性、經濟可行性、社會可接受性指數。該指數是指城市資源環境、經濟和社會變化速率應相互協調，即城市的經濟增長應和環境保護相協調，同時最終促進社會進步。它的數學內涵為經濟變化、社會變化和環境變化速率應相互均衡，任何一方面的偏頗將使城市土地利用綜合效益降低。

-1.732≤CI≤1.732

即它的最大值為1.732，它的最小值為-1.732。

當1≤CI≤1.732時，城市土地在利用的過程中，環境保護、經濟增長和社會進步都朝可持續的方向發展，協調情況很好。

當0≤CI≤1時，表明城市土地在利用過程中，環境保護，經濟增長和社會進步中某一要素由于各方面的原因發生惡化，但這些情況可以被其他要素的發展所彌補，資源環境、經濟、社會的協調狀況較好。

當-1.732≤C≤0時，表明城市土地在利用過程中，環境保護，經濟增長和社會進步中某些要素由于各方面的原因發生惡化，但這些情況不可以被其他要素的發展所彌補，資源環境、經濟、社會的協調差。

通過計算得出天津市城市土地可持續利用協調度指數值為1.730，說明天津市城市土地在利用的過程中，環境保護、經濟增長和社會進步都朝可持續的方向發展，協調情況很好。

3.3 評價結果分析

通過以上的計算可以看出天津市城市土地利用處于基本可持續利用階段。通過進行協調度的計算說明天津市城市土地利用的資源環境、經濟、社會三個子系統的協調狀況很好，原因是經濟增長的同時，注意加強環境保護和社會效益，資源環境合理性指數和經濟可行性指數同步增長。

4 天津市城市土地可持續利用的建議與對策

4.1 更新土地利用價值取向，實現發展模式轉變

土地作為一種受人類深刻影響的生態系統，人們對土地利用所持的價值觀念對土地資源可持續利用至為重要。由于人類開發利用自然和影響自然能力的迅速增強，用掠奪式的方式開發土地資源以滿足人們日益增長的物質文化需要，造成生態環境的嚴重破壞。可持續的生態經濟價值觀為土地資源的可持續利用提出了重要的價值導向。可持續的生態經濟價值觀就是要求人們開發利用土地資源的過程中，在不危及生態環境的前提下，尋求經濟發展與生態環境相協調的發展途徑。

4.2 改善城市環境質量，保護城市土地生態利用

加強環境污染治理，重點加強河流沿岸廢水達標排放和總量控制；加強生活污水集中處理；倡導綠色工業，控制和消除工礦企業“三廢”的排放量，有效制止污水、污染物大量排放到土壤和河流中；還要防止大氣環境污染，保護生態環境。在新的城市建設中加強土地生態環境建設，努力向“生態城市”方向發展。

4.3 合理調整城市用地結構，充分挖掘土地潛力

加快城市內部用地置換制度，在綜合考慮各方面利益的前提下，一方面盡快降低中心城區居住用地、工業用地的比例，另一方面按照地租地價規律合理組織城市內部用地空間布局。適當擴大城市基礎設施的用地比例，減少城市重工業的用地。把污染嚴重、經濟效益低下的工礦企業從城市搬遷出去，騰出土地發展第三產業，加快實現城市內部用地置換制度，使置換出的土地發揮更大的效益。

4.4 加強城市更新改造，提高城市用地立體化水平

城市用地主要是利用土地的承載功能，其單位面積建筑物立體化程度越高，即建筑物所占地上和地下空間越多，則建設相同建筑面積所占的土地越少。因此，增加城市樓房、道路等建（構）筑物的層數，擴大空間立體利用，是節約、集約和高效利用土地的重要途徑。

4.5 嚴格執行“計劃生育”的基本國策，減輕土地承載壓力

人口規模與土地資源可持續利用密切相關，人口壓力導致人地矛盾尖銳是造成土地資源利用不合理的根本原因之一。在人地系統中，人口總量呈上升趨勢，而可利用土地資源難以增加，人增地減、實物短缺的矛盾已成為土地可持續利用的首要問題。積極的辦法是挖掘土地生產潛力，擴大可利用土地面積，但前者由于受技術發展的制約是有限的，而后者又受土地總面積和可利用后備土地資源面積的限制，因而控制人口增長，減輕土地承載壓力是實現人地平衡的根本措施。

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作者簡介：

王冠，就職于天津土地交易中心。