基于系統(tǒng)視角土地資源綜合承載力動態(tài)測算框架研究

余莉雯

摘要：土地資源作為人類賴以生存和延續(xù)不可或缺的資源要素，隨著人們對土地資源的開發(fā)活動日益加劇使得其供給和需求矛盾難以得到有效緩解，人地矛盾尖銳，大大限制了土地資源承載功能，因此需要根據(jù)土地資源承載水平來調(diào)整土地利用方式和區(qū)域發(fā)展方向。文章在系統(tǒng)視角下，對土地資源綜合承載力進行分析，構(gòu)建土地資源綜合承載力動態(tài)測算框架，以期能夠豐富承載力相關(guān)理論和技術(shù)研究，為測算和提升土地資源綜合承載力水平提供一定的方法和方向參考。

關(guān)鍵詞：系統(tǒng)視角;土地資源綜合承載力;PSR-SD模型;動態(tài)測算

一、引言

土地資源是人類生存和從事社會生產(chǎn)活動的載體，人地關(guān)系的和諧和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展必須建立在人類對土地資源有序合理的開發(fā)利用上，而土地資源承載力恰是能夠作為衡量人地關(guān)系是否和諧以及區(qū)域是否能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要表征之一。隨著經(jīng)濟社會快速發(fā)展，人地矛盾日益突出，關(guān)于土地資源承載力研究近年來日益被重視。

由于土地資源具有自然和社會雙重屬性，人類社會的需求不單單是滿足口腹之欲的糧食需求，土地資源的承載功能也不僅限于區(qū)域人口這一要素，若想更貼切地反映土地資源承載水平，聯(lián)合多因素的綜合性研究更為合理，因此近年來逐漸拓展至多角度的土地資源綜合承載力方向，并論證其在土地利用規(guī)劃中的應(yīng)用。政府部門如今對土地資源承載力的相關(guān)問題也給予不少關(guān)注，先后出臺一系列相關(guān)的政策和意見，如《國土資源環(huán)境承載力評價和監(jiān)測預(yù)警工作方案》和《關(guān)于建立資源環(huán)境承載能力監(jiān)測預(yù)警長效機制的若干意見》等均提及土地資源承載力研究。而目前針對土地資源綜合承載力的測算研究，內(nèi)容主要包括承載力評價、預(yù)測以及區(qū)域時空分異特征等，學(xué)者們研究過程中涉及的研究方法主要有指標體系法、空間分析法和模型模擬法。基于指標體系法對土地資源綜合承載力評價研究主要從土地資源構(gòu)成、特點、功能等角度建立評價指標體系，對承載力狀況以及變化趨勢進行評價分析，但缺乏一個完備的研究框架，而且在指標的構(gòu)成上傾向于突出土地、人口、經(jīng)濟等“硬性”因素，較少兼顧政府管理、政策改進等方面的“軟性”因素。基于空間分析法的土地資源綜合承載力評價研究主要是運用3S等技術(shù)手段針對土地資源綜合承載力的空間分異，注重分析區(qū)域內(nèi)部各行政區(qū)的承載力狀況進行對比，但忽視了單個地區(qū)的變化發(fā)展;而基于模型模擬法對土地資源綜合承載力預(yù)測研究主要運用線性回歸模型、灰色系統(tǒng)模型、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對承載力的計算進行模擬，觀測未來的變化趨勢，但以上模型無法對土地資源綜合承載力做出系統(tǒng)的呈現(xiàn)與分析，并且可以看出由于研究涉及的要素較多且雜，對于涉及土地資源綜合承載力作用機理的剖析不足，體系有待進一步補充和完善。因此本文試圖基于系統(tǒng)理論將PSR模型和SD模型進行結(jié)合，探索構(gòu)建區(qū)域土地資源綜合承載力動態(tài)測算框架，以期為推進土地資源綜合承載力水平動態(tài)測算研究提供參考。

二、系統(tǒng)視角下的土地資源綜合承載力

土地資源綜合承載力作為一個多因子復(fù)雜系統(tǒng)，由土地資源要素和人類社會行為的共同相互作用所形成，主要涵蓋了土地資源、糧食、人口、經(jīng)濟、社會生活等多方面。因此在系統(tǒng)視角下，本文將土地資源綜合承載力大系統(tǒng)分為三個子系統(tǒng)，分別為土地資源環(huán)境子系統(tǒng)、經(jīng)濟生產(chǎn)子系統(tǒng)和社會發(fā)展子系統(tǒng)。在整個系統(tǒng)內(nèi)部，土地資源環(huán)境子系統(tǒng)表現(xiàn)為土地資源的開發(fā)利用狀況一方面能夠促進區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展，一方面也會產(chǎn)生資源短缺、環(huán)境污染等問題對土地資源綜合承載力水平負面效應(yīng);經(jīng)濟生產(chǎn)子系統(tǒng)則通過經(jīng)濟發(fā)展速度、發(fā)展質(zhì)量以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)狀況影響土地資源開發(fā)狀況和城市發(fā)展的進度，從而影響土地資源綜合承載力水平;社會發(fā)展子系統(tǒng)通過城鎮(zhèn)發(fā)展、人口規(guī)模以及生活質(zhì)量也能影響區(qū)域土地資源的利用和經(jīng)濟發(fā)展水平。三個子系統(tǒng)之間互相影響和牽制使得浦口區(qū)土地資源綜合承載力水平不斷發(fā)生變化，而根據(jù)土地資源綜合承載力水平的變化，人類社會將會相應(yīng)做出響應(yīng)，對系統(tǒng)中相關(guān)要素采取一定的管制措施來促進系統(tǒng)不斷優(yōu)化完善。

三、土地資源綜合承載力動態(tài)測算框架構(gòu)建

在基于系統(tǒng)視角對土地資源綜合承載力進行機制分析之后，通過結(jié)合PSR模型和SD模型構(gòu)建土地資源綜合承載力動態(tài)測算框架。其中PSR模型，即壓力（pressure）—狀態(tài)（state）—響應(yīng)（response）框架模型，該模型在其框架中能夠融合自然、社會等多方面的因素對研究對象進行綜合評價。主要是可以用來解釋事件發(fā)展的狀況、該事件為什么發(fā)生及事后相關(guān)主體對問題的反饋和應(yīng)對，其中壓力是指人類生產(chǎn)生活中出現(xiàn)不可持續(xù)發(fā)展的因素，針對研究對象產(chǎn)生的一定負面效應(yīng);狀態(tài)則反映研究對象在負面效應(yīng)影響下目前的狀態(tài);響應(yīng)則表示為緩解研究對象持續(xù)受到負面效應(yīng)的影響人類社會所釆取的有關(guān)措施與對策。土地資源綜合承載力既是人地關(guān)系的反映又涉及自然和社會經(jīng)濟多個方面，因此根據(jù)PSR模型從壓力、狀態(tài)、響應(yīng)三個方面來構(gòu)建評價指標體系，能夠為土地資源綜合承載力現(xiàn)狀評價和模擬預(yù)測奠定基礎(chǔ)。而SD模型即系統(tǒng)動力學(xué)模型，系統(tǒng)動力學(xué)建立在控制論、系統(tǒng)論和信息論的相關(guān)理論基礎(chǔ)上，借助計算機模擬技術(shù)和有關(guān)平臺，能夠在分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的基礎(chǔ)上對關(guān)于復(fù)雜動態(tài)反饋性的系統(tǒng)問題開展研究。因為系統(tǒng)內(nèi)要素涵蓋較多，通過要素間相互作用的關(guān)系繪制出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，可以呈現(xiàn)出動態(tài)性和直觀性特征。并且能夠在理清系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上設(shè)定不同情景方案，通過考察各情景方案下系統(tǒng)行為呈現(xiàn)出來的變化發(fā)展走向，能夠有效地為系統(tǒng)的優(yōu)化決策提供方向指引。再者，運用系統(tǒng)動力學(xué)方法構(gòu)建模型的過程正是一個對模型中各要素進行量化分析的過程，通過系統(tǒng)方程的表現(xiàn)形式能夠較為全面地、定量地模擬出土地資源綜合承載力系統(tǒng)概況，可以彌補單純進行定性的系統(tǒng)描述以及糾正只注重單要素而脫離系統(tǒng)研究的片面觀。

由于PSR模型所形成的人地互相作用框架和SD模型所反映的系統(tǒng)內(nèi)部反饋機制有異曲同工之妙，能夠做到相輔相成，既能促使PSR模型為模擬預(yù)測服務(wù)，又有益于增強SD模型構(gòu)建過程中子系統(tǒng)的劃分和指標選取的合理性。因此基于系統(tǒng)視角，針對土地資源綜合承載力系統(tǒng)的復(fù)雜性和綜合性特點，并根據(jù)土地資源可持續(xù)利用的要求以及經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的基本理念，構(gòu)建PSR-SD模型相耦合的土地資源綜合承載力動態(tài)測算框架（見圖1）。首先，基于PSR模型框架對土地資源綜合承載力作用機理進行剖析，建立評價指標體系，并以綜合指數(shù)的形式來表現(xiàn)土地資源綜合承載力的水平;其次，結(jié)合系統(tǒng)論的思維和方法，構(gòu)建以PSR模型框架中指標為基礎(chǔ)的土地資源綜合承載力SD模型，將評價體系中指標分別相對應(yīng)歸并到土地資源環(huán)境承載力、經(jīng)濟生產(chǎn)承載力、社會發(fā)展承載力三個子系統(tǒng)中，實現(xiàn)PSR模型與SD模型的耦合;并依據(jù)所構(gòu)建的動態(tài)測算模型，通過設(shè)定情景方案來模擬區(qū)域在未來發(fā)展過程中土地資源綜合承載力的動態(tài)演變趨勢，通過分析不同方案下土地資源綜合承載力的差異提出未來提升土地資源承載力的相關(guān)建議，為區(qū)域發(fā)展相關(guān)規(guī)劃提供參考。

四、結(jié)語

本文在系統(tǒng)視角下，對土地資源綜合承載力系統(tǒng)進行分析，通過結(jié)合PSR模型和SD模型構(gòu)建出土地資源綜合承載力動態(tài)測算框架，為豐富研究體系和完善研究方法奠定了一定基礎(chǔ)，今后在體系的完善和實際應(yīng)用方面可以進行深入地探討，為區(qū)域土地資源合理利用和更有效發(fā)揮土地資源的承載功能理論和方法基礎(chǔ)。

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（作者單位：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)公共管理學(xué)院）