生態脆弱的民族地區土地可持續利用評價

王越 黃義忠 關玉龍

摘要：將云南省瀘水市72個行政村作為評價單元，從資源環境狀況、可持續利用策略、基礎設施狀況3個方面選取15個指標構建評價指標體系，用熵權法、層次分析法結合確定指標權重，采用加權指數法計算評價結果，使用ArcGIS、SPSS軟件完成數據與圖件的分析處理，并對瀘水市土地可持續利用狀況進行評價。結果顯示，瀘水市的土地可持續利用狀況整體較好。再將72個評價單元以海拔和可持續利用狀況進行分區，對不同分區制定差異性的土地可持續利用策略。最后對瀘水市整體的土地可持續利用提出對策。

關鍵詞：土地資源;生態環境脆弱;可持續利用;評價;瀘水市

中圖分類號： F301.2文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2021）08-0226-08

收稿日期：20200-07-15

基金項目：國家基金地區項目（編號：KKGD201721098）。

作者簡介：王 越（1995—），女，內蒙古巴彥淖爾人，碩士研究生，主要從事土地利用與規劃研究。E-mail：843058413@qq.com。

通信作者：黃義忠，博士，副教授。主要從事土地資源管理與環境地質研究。E-mail：hyizhong@163.com。

土地是人類賴以生存的自然基礎和物質條件，社會經濟、生態、資源環境的發展也依賴于土地資源的可持續利用。土地可持續利用的思想首次在1990年國際可持續土地利用系統研討會上被正式提出后，相關學者從不同視角對不同地區進行土地可持續利用評價研究[1-6]，研究焦點主要集中在評價指標體系和評價模型方法2個方面[7]。構建的指標體系包括“經濟-社會-生態”指標體系、基于P-S-R模型的指標體系和“生產性、安全性、保護性、經濟可行性、社會可接受性”指標體系等;其中，“經濟-社會-生態”指標體系是目前使用最為廣泛的指標體系。土地資源可持續利用評價常采用的模型方法包括層次分析法、相關分析法、熵權法、主成分分析法、生態足跡法等[8]，研究空間尺度或評價對象涉及全國、省、縣（市）級[9-11]，研究的視角或出發點多從資源、人口、生態環境、生態經濟等方面綜合進行。眾多學者對土地資源可持續利用評價開展不少案例研究，并取得豐碩成果，但成果多受研究區域資源環境限制，評價指標體系難以得到普遍適用。本研究針對云南邊疆貧困的、生態脆弱的少數民族地區，擬定客觀、合理的評價指標體系，選取云南省瀘水市作為研究區，充分利用現有土地、生態、地質災害等資源環境資料，針對性構建評價指標體系，以村為評價單元開展土地資源可持續利用評價，以期將評價結果與行政單元區劃結合，對區域規劃、產業發展等提供理論基礎支撐。

1 土地可持續利用評價的技術方法

1.1 評價技術路線

本研究大致思路是從數據收集整理、圖件的分析處理到選取評價指標、構建指標體系、選擇評價方法計算權重，再通過評價單元劃分計算結果，最后將研究區進行分區給出措施與建議，技術路線如圖1所示。

1.2 評價指標體系的構建

評價指標體系構建堅持系統性、全面性、客觀性、可操作性等原則，指標選取充分考慮瀘水市土地、生態、地質災害等資源環境現狀資料的可獲取性、適用性以及瀘水市自然條件及生態環境脆弱性特征。本研究選用經濟-社會-資源指標體系，從資源環境狀況、各類用地占土地總面積比重、基礎設施狀況3個方面選取15個指標對瀘水市土地資源可持續利用狀況進行評價，構建評價指標體系如表1所示。

1.3 數據分析處理及標準化

1.3.1 數據分析處理

因各指標性質和度量單位等的不同，在運用多個指標進行評價時，不能直接進行計算，要先對不同性質的指標進行分析處理。其中，坡度指標是根據瀘水市的數字高程模型（DEM）數據獲取各評價單元的坡度狀況，根據不同坡度等級占評價單元面積的百分比，并采用坡度級別等間隔賦值法[12]進行賦值計算，坡度越陡，賦值越高（表2）;地質災害指標是根據瀘水市地質災害分區圖對不同程度的地質災害情況進行賦值計算，地質災害發生越頻繁，賦值就越高（表3）。

1.3.2 數據標準化 其余各指標標準化過程如下：

（1）正向指標：

Rij=Xij-min（Xi）max（Xi）-min（Xi）。

（2）負向指標：

Rij=max（Xi）-Xijmax（Xi）-min（Xi）。

式中：Xij指第i個指標第j項標準化后的值，Rij是Xij進行使用極值法進行標準化后的值，max（Xi）是第i個指標的最大值，min（Xi）是第i個指標的最小值。

1.4 評價指標權重的確定

本研究擬通過客觀的熵權法和主觀的層次分析法分別計算指標權重，進行對比分析，取2種方法的指標權重的平均值來確定評價指標的綜合權重。

1.4.1 基于熵權法確定各指標權重

熵權法是一種在考慮各種因素提供不同信息量的基礎上計算綜合指標的客觀數學方法，指標的離散程度越大，指標就越重要，指標的權重也就越大。

熵權法計算過程如下：

（1）計算綜合化標準化后的值（Yij）。

Yij=Xij∑mi=1Xij。

式中：Xij為第i個評價單元第j項指標值的標準化后的值。m為評價單元的數量，此處本研究中m=72。

（2）計算第j項指標的信息熵（Ej）。

Ej=-k∑mi=1YijlnYij。

式中：k=1/lnm。

（3）計算指標權重（Wi）。

Wi=1-Ej∑ni=1（1-Ej）。

式中：n為指標個數，n=15。

1.4.2 基于層次分析法確定各指標權重

層次分析法又稱AHP法，是通過建立層次結構模型、構造成對比矩陣、計算組合權向量并做一致性檢驗來得到指標權重。通過對不同對象的打分評價，比較分析不同評價對象的差異，然后進行決策，是一種較為主觀的評價方法。

首先，在指標之間的每2個指標都進行1次比較，進行優劣評判，建立判斷矩陣，運用“1到9標度”來表示指標之間的相對重要性[13]，構造矩陣A。

A=a11a12…a1n

a21a22…a2n

an1an2…ann。

其次，確定各指標權重值Wi：

Wi=（∏nj=1aij）1/n∑ni=1（∏nj=1aij）1/n。

完成權重值的計算后，還要進行一致性檢驗，判斷矩陣的最大特征根λmax須通過一致性檢驗。檢驗過程為

AWA=λmaxWA。

式中：A為判斷矩陣，λmax為最大特征根，W為最大特征根對應的特征向量[14]。

對單因子權重值進行一致性檢驗，可得：

CI=λmax-nn-1。

隨后檢驗結果的一致性：

CR=CIRI。

式中：n為比較指標數，RI為隨機一致性指標。

當CR<0.1時通過檢驗，反之則需要修正。此處計算可得CR<0.1，即通過檢驗。

1.4.3 指標綜合權重確定

熵權法和層次分析法分別計算指標權重值見表4，最后取2種方法的指標權重值的平均值，最終得到各指標權重的綜合值。

1.5 評價單元劃分

本研究評價單元的劃分是以行政村為單位，1個行政村即1個評價單元。其優點是便于社會經濟統計資料的分析。

2 瀘水市土地可持續利用評價

2.1 研究區概況

瀘水市位于我國西南邊陲，是云南省怒江傈僳族自治州州府所在地，屬于國家級貧困縣（市），西側與緬甸聯邦共和國相鄰。瀘水市地處橫斷山脈南端，呈南北向沿怒江河谷分布，是典型的高山峽谷區，北高南低、東西兩側高中間低，境內相對高差3 423 m，形成“V”字型地貌，峽谷兩岸地形坡度較陡。瀘水境內屬亞熱帶季風氣候，立體氣候明顯，同一山體可出現寒、溫、熱3種氣候。年平均降水量約為1 880 mm，雨季集中，但降水分布不均勻。

瀘水市有六庫鎮、魯掌鎮、片馬鎮、老窩鎮、上江鎮、大興地鎮6個鎮，稱桿鄉、古登鄉、洛本卓鄉3個鄉72個行政村。滬水市境內有傈僳族、漢族、白族、彝族、景頗族等21個民族，是典型的少數民族地區。全市土地總面積約310 000 hm2。

瀘水市屬典型的高山峽谷地貌，地處“三江并流帶”核心區，旅游資源豐富，河谷區土地及光熱條件好，但人地矛盾極為突出;峽谷兩岸地形坡度陡、立體氣候顯著，陡坡墾殖現象突出，加之降水量豐富，在多雨天氣極易引發山體滑坡、泥石流等地質災害;此外當地少數民族對土地利用觀念的落后、科技水平不高，加劇了瀘水市生態環境脆弱性。瀘水市地理位置如圖2所示，怒江傈僳族自治州位于云南省的西北部，呈南北縱向分布，瀘水市位于怒江傈僳族自治州偏南方向。

2.2 數據來源

本研究所采用的數據包括瀘水市土地利用現狀變更數據、土地利用總體規劃成果數據（2010—2020年）、地質災害調查與區劃成果、資源環境承載力專題研究成果、2018年社會經濟統計數據。

2.3 數據處理及資源環境

采用ArcGIS軟件對相關數據進行提取、融合、賦值等，形成評價所需的基礎數據。瀘水市各類用地及資源環境等情況如圖3所示，草地主要呈南北方向分布，并向東西兩側延伸，東南部分布較為集中;基本農田呈南北方向分布，東南部分布較為集中;道路呈南北方向分布向東西兩側延伸，農村道路在北部延伸較為集中，公路主要在中部的東西兩側延伸;建設用地主要分布在中部偏南，呈零星分布，且分布面積很少;林地主要在瀘水市東西兩側集中分布;自然保留地集中在北部中間及西北邊緣，東南方向也有零星分布;從坡度分布圖可知全市多數土地坡度較陡;耕地主要分布在南北方向且東南方向較為集中。

2.4 評價結果

2.4.1 評價結果計算 本研究采用加權指數法對瀘水市的土地資源可持續利用情況進行評價。設每一單元有n個單因子加權評價指數，則加權指數和可表示為

Rk=∑ni=1eifi。

式中，Rk表示第k個評價單元最終所得的評價分數;ei表示該評價單元在第i個評價因子標準化后的值;fi表示第i個評價因子的權重。計算結果如表5所示。

將72個村的評價得分以0.01為間距繪制頻數分布直方圖，試找出斷點作為劃分研究區低、較低、中等、較高、高水平土地可持續利用的依據。

根據各評價單元得分，用SPSS軟件通過聚類分析方法對評價單元進行分類，如表6所示。

據表5的評價得分表得出行政村評價得分頻數分布圖（圖4），并找出斷點即[0.15，0.20]、（0.20，0.30]、（0.30，0.42]、（0.42，0.50]。結合表6的SPSS軟件的分級結果得出，瀘水市0個評價單元處于低水平土地可持續利用，8個評價單元處于較低水平土地可持續利用，面積為2.4萬hm2，占瀘水市土地總面積的7.8%;44個評價單元處于中等水平土地可持續利用，面積為9.7萬 hm2，占瀘水市土地總面積的31.5%;18個評價單元處于較高水平土地可持續利用，面積為5.38萬hm2，占瀘水市土地總面積的17.4%;2個評價單元處于高水平土地可持續利用，面積為3 592 hm2，占瀘水市土地總面積的1.2%。綜上可知，瀘水市土地資源可持續利用狀況較為樂觀。圖5可更直觀地顯示瀘水市土地可持續利用狀況。

3 瀘水市土地可持續利用分區與對策

3.1 瀘水市土地可持續利用分區

根據瀘水市土地資源可持續利用的分級結果結合DEM數據，可將瀘水市土地利用大致劃分為3個區域，分別是低海拔河谷地區、中海拔谷坡地區、高海拔高寒山區，如圖6所示。在瀘水市土地利用分級結果的基礎上，將較高水平和高水平統一為高水平可持續利用區域，將較低水平和低水平統一為低水平土地可持續利用區域，以高、中、低水平可持續利用狀況進行分區，如圖7所示。通過海拔分區和土地可持續利用狀況分區結合，能夠更直觀地顯示每個行政村的土地可持續利用狀況。

低海拔河谷地區位于怒江沿線的低海拔河谷地區，土地總面積為5.07萬hm2，約占瀘水市土地總面積的16.42%，該區人口最多，卻占瀘水市總人口的60%。該區是人口分布、耕地保護、城鎮發展、基礎設施建設高度聚集的地區，人地矛盾尖銳，土地可持續利用狀況整體較好。

中海拔谷坡地區位于瀘水市西部、怒江兩側的谷坡地區，土地總面積為10.16萬hm2，約占瀘水市土地總面積的33%。該區的人口數在3個地區中排第二，也是耕地保護重要區域。區內陡坡墾殖現象突出，村莊零星分布導致低等級公路或農村道路擴面延伸，地質災害頻繁，而人地關系導致區域資源環境脆弱。但土地可持續利用狀況較為樂觀。

高海拔高寒山區位于怒江兩側的高黎貢山和碧羅雪山區域，土地總面積為15.65萬hm2，約占瀘水市總面積的50.6%，該區域以國有林和自然保護區為主，主要土地利用類型為林地和草地，林地面積為11萬hm2，草地面積為8 500 hm2。坡度為25°以上的區域占該分區面積約62%，是區內資源環境最脆弱的區域，土地可持續利用程度較低。此外，因國有林和自然保護區是國家保護區域，以草地和林地為主，其余指標不能計算與量化，所以無法進行評價。雖然植被豐富，生態環境良好，但不能為人類生產生活所用，所以不列入本研究土地可持續利用評價體系中。

3.2 瀘水市土地可持續利用對策

3.2.1 瀘水市各分區土地可持續利用對策

低海拔河谷地區光熱條件好，但人地矛盾尖銳。建議加強土地綜合整治，完善農業基礎設施，大力發展特色熱區農業;完善基礎設施的同時要少占耕地，嚴格遵循“在開發中保護、在保護中開發”的原則;有序引導城鎮化、工業化發展。通過移民搬遷等措施，促進區域城鎮化發展，優化城鄉土地利用結構與布局。

中海拔谷坡地區光熱水等條件好，但地形條件較差、陡坡墾殖現象突出。一是要針對水土流失和地質災害頻發區域做好退耕還林工作，發展林業經濟;二是對條件較好的區域開展全域土地綜合整治，通過坡改梯、旱改水（田），治理水土流失，增強土地保水、保土、保肥能力，改善農村交通與生產生活條件，開展農針對性村生態保護與修復;三是從區域整體角度出發，結合地質災害防治、建設用地增減掛鉤等開展異地扶貧搬遷，從根本上改善人地關系導致的資源環境脆弱問題。

從土地利用角度來看，高海拔高寒山區資源環境脆弱，不適宜人類居住，但生態環境優良，生物資源豐富。該區域主體已劃入國家自然保護區范圍，應嚴格按自然保護區的管理要求進行保護，同時在保護前提下，建立科學研究基地，發展限制性的生態旅游。

3.2.2 瀘水市土地可持續利用基本對策

加強基礎研究與空間規劃編制。瀘水市自然資源環境特殊、區域分布特征明顯，通過設立相關專題，進一步開展研究，綜合分析區域內邊疆貧困的少數民族生態環境脆弱的國土空間狀況，梳理不同自然資源系統的相互影響機制，將相關研究應用到新的國土空間規劃體系編制中，從生態文明建設角度統籌全區域自然資源開發與保護，達到社會經濟、生態環境相適應的可持續發展目標。

大力發展旅游產業。怒江被譽為“東方大峽谷”，瀘水市地處“三江并流帶”核心區，建議充分發揮州府所在地功能，配套旅游設施，將瀘水市建設成為“三江并流帶”旅游集散地，挖掘旅游資源，通過旅游業帶動區域經濟的持續發展。

提高人口素質與生產科技水平。通過教育、宣傳、培訓等，提高當地人口素質，通過發展科技提高生產水平，為生態文明建設和相關產業發展打好基礎。

4 結論

通過資源環境狀況、可持續發展策略、基礎設施建設3個方面構建指標體系，用熵權法和層次分析法結合確定指標權重，通過聚類分析和評價單元得分頻數分布圖，綜合分析得出評價分級結果。評價結果與瀘水市實際吻合較好，表明評價指標體系選取較客觀、合理，以村為單元構建的評價方法可行。

通過計算分析得出瀘水市土地可持續利用的整體情況，再將瀘水市土地利用進行分區，針對不同分區的情況具體分析，能夠更準確地對瀘水市的土地可持續利用提出對策與措施。此外，國有林和保護區區域以草地和林地為主，其余指標無法計算和量化，所以無法列入區域土地資源可持續利用評價體系中，但是這部分的土地是否對臨近區域的土地資源利用方式產生影響，有待進一步探討。

本研究也存在一些不足，如資料收集過程中存在局限性，使得評價指標中的經濟、生態環境狀況等指標選取不夠全面。這也是今后相關評價中須注意的問題。

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