基于環(huán)境評價的貴陽市土地開發(fā)利用優(yōu)化

沈孝強, 吳次芳, 俞振寧, 羅文斌, 呂添貴

(1.浙江大學(xué) 公共管理學(xué)院, 浙江 杭州 310029; 2.湖南師范大學(xué) 旅游學(xué)院,湖南 長沙 410081; 3.江西財經(jīng)大學(xué) 旅游與城市管理學(xué)院, 江西 南昌 330013)

?

基于環(huán)境評價的貴陽市土地開發(fā)利用優(yōu)化

沈孝強1, 吳次芳1, 俞振寧1, 羅文斌2, 呂添貴3

(1.浙江大學(xué) 公共管理學(xué)院, 浙江 杭州 310029; 2.湖南師范大學(xué) 旅游學(xué)院,湖南 長沙 410081; 3.江西財經(jīng)大學(xué) 旅游與城市管理學(xué)院, 江西 南昌 330013)

[目的] 結(jié)合貴州省貴陽市環(huán)境承載力和環(huán)境承載量綜合評價貴陽市環(huán)境狀況，為優(yōu)化土地開發(fā)利用提供依據(jù)。 [方法] 分別運用生態(tài)足跡理論和能值分析方法評價環(huán)境承載力和環(huán)境承載量，利用灰色預(yù)測模型模擬未來環(huán)境演化狀況。 [結(jié)果] 貴陽市環(huán)境承載力波動明顯，耕地和建設(shè)用地生物生產(chǎn)面積變化是主要驅(qū)動力；環(huán)境承載量快速上升，石油、電力等能源類和建材類、磷礦的能值消耗量大幅增加，廢氣成為污染物同化的主要壓力源。 [結(jié)論] 貴陽市當前未出現(xiàn)環(huán)境赤字，但根據(jù)預(yù)測結(jié)果，未來環(huán)境負荷將會超過環(huán)境承受能力閥值，危害區(qū)域生態(tài)環(huán)境安全。需要采取策略優(yōu)化貴陽市土地開發(fā)利用，以避免出現(xiàn)環(huán)境赤字，促進可持續(xù)發(fā)展。

環(huán)境承載力; 環(huán)境承載量; 土地利用; 貴陽市

文獻參數(shù)： 沈孝強, 吳次芳, 俞振寧, 等.基于環(huán)境評價的貴陽市土地開發(fā)利用優(yōu)化[J].水土保持通報，2016,36(4)：97-102.DOI:10.13961/j.cnki.stbctb.2016.04.017

人地關(guān)系地域系統(tǒng)理論認為，區(qū)域是人類活動和地理環(huán)境兩個子系統(tǒng)通過物質(zhì)流、能量流和信息流之間相互耦合形成的復(fù)雜開放巨系統(tǒng)[1]。在人地系統(tǒng)相互作用過程中，必須保證地理環(huán)境對人類活動的可容忍度，使人地長期共存[2]。土地利用是人地關(guān)系的核心[3]。如何根據(jù)人地關(guān)系作用機制調(diào)整土地利用方式，以滿足人類社會和環(huán)境安全需要，成為廣泛關(guān)注的議題。已有研究主要集中于土地利用的外部性問題[4]，如何從環(huán)境系統(tǒng)本身出發(fā)選擇合理土地利用方式的研究較少。而后者更有利于規(guī)避環(huán)境風(fēng)險，特別是對于生態(tài)脆弱區(qū)，一些人類活動的破壞性作用往往是不可逆的，有必要事先根據(jù)環(huán)境特點確定土地開發(fā)利用策略[5]。

貴州省貴陽市地處我國西南生態(tài)脆弱區(qū)，環(huán)境系統(tǒng)的抗干擾能力和恢復(fù)能力較差[6]。在快速工業(yè)化、城市化和耕地占補平衡的刺激下，該市正經(jīng)歷大規(guī)模土地開發(fā)利用活動，主要表現(xiàn)為建設(shè)用地快速擴張和耕地大量轉(zhuǎn)用與開發(fā)。根據(jù)該市土地變更調(diào)查數(shù)據(jù)：2013年該市城鎮(zhèn)工礦用地33 930 hm2，較2005年增長近60.0%；2005年以來因建設(shè)等占用耕地14 845 hm2，通過土地整治等新增耕地5 345 hm2，合計凈減9 500 hm2。土地利用/覆被急劇變化的環(huán)境影響令人擔憂。另一方面，貴州省是我國最貧困的省份之一。如何化解發(fā)展與保護之間的矛盾是當?shù)孛媾R的重要現(xiàn)實難題。本研究以貴陽市為例，從環(huán)境評價入手，探討土地利用優(yōu)化措施，為建立可持續(xù)的人地關(guān)系提供借鑒。

1　研究方法和數(shù)據(jù)來源

為全面衡量環(huán)境狀況，本研究區(qū)分了環(huán)境承載力和環(huán)境承載量，定義了環(huán)境赤字。環(huán)境承載力是指區(qū)域環(huán)境所能承受人類活動規(guī)模和強度的閥值[7]。環(huán)境承載量，即環(huán)境負荷，指環(huán)境系統(tǒng)實際承受的人類活動規(guī)模與強度。當環(huán)境承載量大于承載力時，便產(chǎn)生環(huán)境赤字，意味著環(huán)境負荷超出環(huán)境系統(tǒng)容忍度，威脅地區(qū)可持續(xù)發(fā)展。當前已有大量環(huán)境定量評價方法[7]，但單一方法往往只適用于評價環(huán)境承載力或承載量，不能全面反映區(qū)域人類活動與環(huán)境容量之間的關(guān)系。因此，有必要對不同方法進行結(jié)合運用[8]。在各評價方法中，能值理論通過能值轉(zhuǎn)化率能夠?qū)崿F(xiàn)人地子系統(tǒng)不同量綱能流、物流、信息流的統(tǒng)一度量，被廣泛應(yīng)用于量化各種空間尺度的環(huán)境負荷[9]。生態(tài)足跡理論通過生物生產(chǎn)面積表征區(qū)域環(huán)境承載力，是評價環(huán)境承載力的常用方法[10]。現(xiàn)有研究表明，通過相應(yīng)轉(zhuǎn)化方法能夠統(tǒng)一基于生態(tài)足跡的環(huán)境承載力和基于能值理論的環(huán)境承載量的度量單位，在此基礎(chǔ)上可以進行比較分析，綜合反映地區(qū)環(huán)境狀況，比如，Siche等[8]指出分別以生態(tài)足跡和能值理論計算的環(huán)境承載力和環(huán)境負荷進行對比分析，比在采用其他環(huán)境評價方法基礎(chǔ)上的對比研究更加科學(xué)可靠；張子龍等[1]基于生態(tài)足跡和能值理論對比分析了甘肅省的環(huán)境承載力與承載量；Agostinho與Pereira[11]，Dang等[12]采用類似方法分別綜合評價了玉米生產(chǎn)和環(huán)境修復(fù)項目的環(huán)境影響；還有一些研究[13]首先將能值理論融入生態(tài)足跡，在此基礎(chǔ)上評價環(huán)境承載力與承載量。

1.1基于生態(tài)足跡的環(huán)境承載力評價

根據(jù)生態(tài)足跡理論，生物生產(chǎn)面積的計算公式為：

SFT=∑Aj·Rj·Yj

(1)

式中：j——第j類土地，一般有耕地、林地、草地、水域、建設(shè)用地和礦石能源用地等6類;A——某類地的面積;R——均衡因子，使不同類型用地生物生產(chǎn)面積具有可比性;Y——產(chǎn)量因子，使不同區(qū)域同一用地類型的生物生產(chǎn)面積具有可比性。SFT——通過生物生產(chǎn)面積衡量的環(huán)境承載力，一般扣除12.0%作為生物多樣性保護面積。

1.2基于能值理論的環(huán)境承載量評價

環(huán)境承載量由資源供給和污染同化兩方面構(gòu)成。資源供給能力取決于區(qū)域環(huán)境系統(tǒng)所擁有的資源總量。根據(jù)熱力學(xué)定律，環(huán)境系統(tǒng)利用太陽能等可更新資源同化污染物，當這一過程所需的資源超過低熵資源更新速度時，同化能力達到上限。換言之，可以通過地區(qū)可更新資源稟賦衡量環(huán)境系統(tǒng)污染物同化能力[1]。從能值角度，“資源供給量”就是環(huán)境向人類社會輸出的能值量，“污染同化量”就是環(huán)境吸納人類污染物的能值量。為了與環(huán)境承載力具有可比性，將環(huán)境承載量轉(zhuǎn)化為環(huán)境支撐人類活動所需的土地面積。計算公式為：

S=S1+S2

(2)

S1=(EmN+EmIM+EmRC)/EmD

(3)

S2=EmW/EmDR

(4)

式中：S——代維持區(qū)域環(huán)境負荷所需土地面積;S1——區(qū)域環(huán)境提供資源所需土地面積;S2——同化污染物所需土地面積; EmN——不可更新資源能值消耗量; EmRC——可更新資源能值消耗量; EmIM——進口能值，等于進口總額乘以單位貨幣能值量; EmN+EmIM+EmRC——一個地區(qū)能值總消耗量; EmD——能值密度，等于環(huán)境系統(tǒng)能值總量除以區(qū)域土地面積; EmW——人類排放廢棄物的能值； EmDR——可更新資源能值密度，等于區(qū)域可更新能值總量除以土地面積。

1.3數(shù)據(jù)來源

各類用地數(shù)據(jù)來自貴陽市土地變更調(diào)查。按生態(tài)足跡的要求，林地包括變更調(diào)查土地分類中的園地和林地，草地指牧草地，水域包括水庫水面、河流水面、湖泊水面、養(yǎng)殖水面和坑塘水面，礦石能源用地采用獨立工礦用地數(shù)據(jù)，建設(shè)用地面積為建設(shè)用地總量扣除獨立工礦用地后的面積。各類不可更新資源消耗量、污染物排放量、進出口、降水量、日照數(shù)等能值的原始數(shù)據(jù)及糧食產(chǎn)量來自貴陽市統(tǒng)計年鑒。各類資源儲量能值2009年的原始數(shù)據(jù)來自《貴陽市礦產(chǎn)資源總體規(guī)劃2010—2015年》，其余年份原始數(shù)據(jù)則由統(tǒng)計年鑒中相應(yīng)年份該礦產(chǎn)資源的消耗量以2009年為基推算而來?？筛沦Y源能值是在貴陽市國土總面積的基礎(chǔ)上根據(jù)相關(guān)公式計算而來，計算方法詳見文獻[16]。其中，太陽輻射能、雨水勢能與化學(xué)能波動分別由年日照時數(shù)和降水量變化造成，其他可更新資源能值不發(fā)生年際變化。上述資料中，統(tǒng)計年鑒由貴陽市統(tǒng)計局提供，其他數(shù)據(jù)由貴陽市國土局提供。

各種資源、污染物、進出口的能值轉(zhuǎn)化率詳見參考文獻[14-16]。均衡因子和產(chǎn)量因子(除耕地外)取自貴州省平均值，耕地2009年的產(chǎn)量因子由當年全國耕地產(chǎn)量因子根據(jù)貴陽市糧食每1 hm2產(chǎn)量水平與全國平均水平比值作調(diào)整，其余年份根據(jù)糧食單位面積產(chǎn)量以2009年為基進行調(diào)整。

2　研究結(jié)果

2.1環(huán)境承載力

表1顯示，研究區(qū)各年份環(huán)境承載力均在1.19×106hm2以上，總體呈現(xiàn)“兩頭低，中間高”的特點，由2005年1.24×106hm2，升至2010年1.38×106hm2，增長12.1%；隨后又減至2013年1.19×106hm2，分別是2010年的86.0%，2005年的96.5%。全市生物生產(chǎn)面積的年均變化率為-0.4%，說明環(huán)境承載力基本趨于穩(wěn)定。但2010年以來下降比較明顯。耕地、林地和建設(shè)用地是最重要的生物生產(chǎn)面積來源，而其他3種用地的貢獻率不足1.0%。

2005年以來，貴陽市耕地總量凈減9 500 hm2，其產(chǎn)量因子從0.95減至0.69，造成耕地生物生產(chǎn)面積從7.35×105hm2降為5.12×106hm2，是環(huán)境承載力最主要的下行壓力源。建設(shè)占用是耕地總量下降的首要原因，占耕地減少量的近75.0%；而自然災(zāi)害、“占優(yōu)補劣”是耕地單位面積生產(chǎn)能力下降的重要原因。

貴陽市建設(shè)用地持續(xù)擴張，從4.57×104hm2增至7.00×104hm2，且較其他用地具有最高的均衡因子和產(chǎn)量因子，促使其貢獻的生物生產(chǎn)面積增長53.2%，是研究區(qū)最重要的環(huán)境承載力增長源。此外，貴陽市2013年林地面積為3.50×105hm2，形成生物生產(chǎn)面積3.50×105hm2，較2005年增長24.2%。林地成為貴陽市生物生產(chǎn)面積的第二大來源，比重從期初22.8%上升至期末29.4%；是僅次于建設(shè)用地的環(huán)境承載力增長源。

表1　貴陽市2005-2013年環(huán)境承載力及其構(gòu)成　hm2

2.2環(huán)境承載量

2.2.1貴陽市各類能值統(tǒng)計由表2可知，研究區(qū)可更新資源供給量比較穩(wěn)定，其小幅波動主要由降水量和日照時數(shù)的年際變化引起。不可更新資源能值消耗量快速上升，2013年達2.66×1023sej，是2005年的2.3倍，快速侵蝕著環(huán)境系統(tǒng)的資源稟賦。不可更新資源儲量由期初3.27×1024sej降為期末2.59×1024sej，減少20.8%。以占貴陽市不可更新資源能值儲量1/2以上的磷礦為例，可開采量已由2.41×1024sej減至1.40×1024sej。剩余量按2005—2013年的年均消耗量，僅可維持15 a；按2013開采量計，可支撐不足10 a。在能源類不可更新資源能值消耗結(jié)構(gòu)中，電力、煤炭和石油消費量最多。2005年以來，除了氣類能源消耗有所下降外，其余能源消耗均顯著上升，石油以21.1%的年均增速一躍超過煤炭成為最重要的能源之一。非能源類中，磷礦、水泥、鋁、鋼材和有色金屬是主要消耗品。磷礦的消耗量一直占貴陽市能值總消耗量的1/2以上。水泥消耗量從6.60×1021sej猛增至2.60×1022sej，鋼材消耗量的年均增幅也超過10.0%，體現(xiàn)了建設(shè)用地擴張對建材消費的拉動作用。貴陽市污染物能值排放呈波動下降的趨勢，且發(fā)生了顯著的結(jié)構(gòu)性變化：固體廢棄物能值排放量下降了91.1%，占污染物排放總能值的比例從50.6%降至5.8%；廢氣和廢水的能值排放量波動上升，2013年分別占污染物能值排放總量的49.7%和44.4%，成為最主要的污染物能值源。

表2　貴陽市2005-2013年各類能值統(tǒng)計　1020 sej

2.2.2貴陽市環(huán)境承載量分析環(huán)境承載量(S)，包括環(huán)境系統(tǒng)供給資源所需的土地面積(S1)和同化污染物所需土地面積(S2)，結(jié)果如圖1所示。由圖1可知，區(qū)域環(huán)境系統(tǒng)的環(huán)境負荷主要來自同化人類社會排放的污染物，其所占比重維持在75.0%以上，并成為S變化的主要驅(qū)動力，呈現(xiàn)“先增后減再增”的變化特點，并均在2007，2012年出現(xiàn)極大值。廢氣排放量大幅增加，廢固排放量反彈是2007年S2增至4.55×105hm2，S增至5.03×106hm2的原因；廢氣、廢水能值排放量的劇烈上升導(dǎo)致2012年S2，S快速上漲。與S2，S的波動情形不同，S1保持穩(wěn)定快速上升，2013年達到8.83×108hm2，是2005年的2.7倍，年均增幅13.2%。S1占S的比例已由期初7.2%上升至21.0%，說明人類社會的不可更新資源索取正成為當?shù)丨h(huán)境系統(tǒng)十分顯著的壓力源。

圖1　貴陽市2005-2013年環(huán)境承載量及其構(gòu)成

2.3環(huán)境承載量與承載力對比分析與預(yù)測

表3顯示，環(huán)境系統(tǒng)維系資源供給和污染同化所需的土地面積一直保持在環(huán)境系統(tǒng)所能承受閥值范圍內(nèi)，未出現(xiàn)環(huán)境赤字。但2009年以來，環(huán)境承載量與環(huán)境承載力的比值快速增大，5 a間從不足1/4上升到超過1/3。為進一步分析未來環(huán)境狀況，本研究對S1，S2，SFT(環(huán)境承載力)進行預(yù)測。S2，SFT的波動性使回歸估計效果不能令人滿意?；疑A(yù)測方法可以從少數(shù)、雜亂的數(shù)據(jù)中找出規(guī)律性。故采用GM(1，1)進行模擬研究。經(jīng)檢驗，各列數(shù)據(jù)符合級比檢驗的要求。對S2進行預(yù)測時，發(fā)現(xiàn)平均相對誤差超過10.0%。去掉前兩年數(shù)據(jù)后，平均相對誤差降為8.6%?；疑A(yù)測對樣本數(shù)要求較低，因此S2的預(yù)測以2007—2013年為觀測數(shù)據(jù)。相應(yīng)時間序列和平均相對誤差s為：

S1(k+1)=2.07×105×e(0.148 184k)-

1.75×105(s=7.3%)

S2(k+1)=2.60×107×e(0.012 369k)-

2.56×107(s=8.6%)

SFT(k+1)=-2.35×108×e(-0.005 409k)+

2.367×108(s=5.4%)

由表4可得，S1仍將快速上漲，并在2026年超過S2成為研究區(qū)最主要的環(huán)境負荷；S2穩(wěn)定上升，年均增幅為1.2%；SFT以0.5%的速度緩慢遞減。在S1的驅(qū)動下，研究區(qū)將在2030年出現(xiàn)環(huán)境赤字。因此，需采取措施扭轉(zhuǎn)當前的不良發(fā)展態(tài)勢。

表3　貴陽市2005-2013年環(huán)境承載量與環(huán)境承載力比值

表4　貴陽市2014-2030年環(huán)境狀況預(yù)測結(jié)果　hm2

注：S1，S2，SFT分別為環(huán)境系統(tǒng)供給資源所需的土地面積、同化污染物所需土地面積和環(huán)境承載力。

3　貴陽市土地開發(fā)利用優(yōu)化策略

3.1加強優(yōu)質(zhì)耕地保護，改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件

耕地具有較高的均衡因子和產(chǎn)量因子，是貴陽市生物生產(chǎn)面積最重要的來源。耕地生物生產(chǎn)面積不斷下降，是環(huán)境承載力下行的主要驅(qū)動力。由兩方面原因造成： (1) 貴陽市近75.0%的新增建設(shè)用地由耕地轉(zhuǎn)用而來，導(dǎo)致耕地總量特別是優(yōu)質(zhì)耕地不斷減少； (2) 農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，嚴重制約耕地生產(chǎn)能力的提高。應(yīng)加強保護優(yōu)質(zhì)耕地和改造中低產(chǎn)田，改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，有利于保障單位面積耕地產(chǎn)出能力，穩(wěn)定區(qū)域環(huán)境承載力。

3.2合理增加建設(shè)用地規(guī)模，促進城市理性增長

建設(shè)用地是研究區(qū)單位面積產(chǎn)生生物生產(chǎn)面積最高的用地類型，適當增加建設(shè)用地規(guī)模可以提高環(huán)境承載力。但建設(shè)用地擴張會侵占耕地等其他用地，從而減少這些用地的生物生產(chǎn)面積。此外，對2005—2013年貴陽市建設(shè)用地規(guī)模與鋁、鋼材、水泥等建材類能值消耗總量進行Pearson相關(guān)性檢驗發(fā)現(xiàn)，二者在0.01水平上存在顯著相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)達0.951。另外，2012年建筑業(yè)電力消費量近1.50×109kW，是2007年的5.6倍。說明大規(guī)模建設(shè)用地擴張會消耗大量建材、能源等不可更新資源，加大區(qū)域環(huán)境負荷。從用地效率看，以貴陽市中心城區(qū)為例，土地城鎮(zhèn)化顯著快于人口城鎮(zhèn)化，表明研究區(qū)存在一定程度的城市蔓延現(xiàn)象。因此，應(yīng)當合理擴大建設(shè)用地規(guī)模，同時加強低效用地再開發(fā)，提高產(chǎn)量因子，兼顧改善環(huán)境承載力和控制環(huán)境負荷。

3.3開展土地混合利用，發(fā)展公共交通

2005—2013年貴陽市城鎮(zhèn)工礦用地增長近60.0%，但據(jù)統(tǒng)計年鑒，2012年公共汽車保有量較2005年僅增加126輛，增長5.8%，體現(xiàn)當?shù)毓步煌òl(fā)展的嚴重滯后。汽車尾氣排放量大幅增加，使廢氣成為最重要的污染物能值來源。這表明過度依賴小汽車，會同時顯著增加環(huán)境系統(tǒng)的資源供給壓力和污染同化壓力。土地混合利用具有較少的戶均汽車占有量、更高的公交使用率和自行車、步行出行率等優(yōu)點。在城市用地擴張和再開發(fā)過程中，應(yīng)打破當前貴陽市建成區(qū)過度分區(qū)化的局面，適當將產(chǎn)業(yè)、居住、公共服務(wù)等用地進行混合布局，形成完整生活單元，減少通勤；同時，大力發(fā)展公共交通，減少交通能源消耗和環(huán)境污染。

3.4實施未利用地和劣等地的綜合開發(fā)

根據(jù)土地變更調(diào)查和農(nóng)用地分等定級數(shù)據(jù)，貴陽市有未利用地近100 000 hm2，農(nóng)用地大部分屬于9等地以上的劣等地。受制于多種不利因素，這些土地生產(chǎn)能力低，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)開發(fā)利用方式往往無法取得良好經(jīng)濟效益，同時帶來很高的環(huán)境風(fēng)險。根據(jù)貴陽市國土局統(tǒng)計，該市水土流失面積占土地總面的32.6%，其中中度以上流失面積占43.9%，多發(fā)于坡耕地和未利用地。對于這些劣等地，應(yīng)當改變傳統(tǒng)的單一利用方式，根據(jù)條件進行綜合開發(fā)利用。

4　結(jié) 論

利用能值和生態(tài)足跡理論，結(jié)合環(huán)境承載力、環(huán)境承載量和環(huán)境赤字可以綜合評價區(qū)域環(huán)境狀況，量化人類社會資源索取和污染排放造成的環(huán)境負擔和本地環(huán)境系統(tǒng)對人類活動的容量上限，為優(yōu)化土地開發(fā)利用提供參考，有效避免土地利用外部性對環(huán)境系統(tǒng)造成的不可逆性破壞作用。貴陽市的環(huán)境承載力趨于穩(wěn)定。耕地總量下降是環(huán)境承載力下降的主要壓力源，而建設(shè)用地和林地生物生產(chǎn)性面積增加有效緩解了耕地減少的下拉作用。但建設(shè)用地擴張侵占大量耕地，導(dǎo)致建筑用電、鋼材、水泥等能值消耗迅速增長，對環(huán)境承載力和負荷產(chǎn)生負面影響。另一方面，貴陽市環(huán)境負荷快速上升，石油、電力、建材類、磷礦消耗量和廢氣排放量大幅增加是主要驅(qū)動力，預(yù)計將在2030年前后出現(xiàn)環(huán)境赤字。

從土地開發(fā)利用的角度，可以通過保護優(yōu)質(zhì)耕地和改善農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施，合理增加建設(shè)用地規(guī)模，促進土地混合利用和公共交通建設(shè)，未利用地和劣等地的綜合開發(fā)等手段提高環(huán)境承載力、降低環(huán)境負荷，促進地區(qū)可持續(xù)發(fā)展。

[1]張子龍,陳興鵬,焦文婷,等.基于能值理論的環(huán)境承載力定量評價方法探討及其應(yīng)用[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境,2011,25(8):18-23.

[2]吳傳鈞.論地理學(xué)的研究核心:人地關(guān)系地域系統(tǒng)[J].經(jīng)濟地理,1991,11(3):1-6.

[3]陸大道,郭來喜.地理學(xué)的研究核心:人地關(guān)系地域系統(tǒng):論吳傳鈞院士的地理學(xué)思想與學(xué)術(shù)貢獻[J].地理學(xué)報,1998,53(2):3-11.

[4]Foley J A, DeFries R, Asner G P, et al. Global consequences of land use[J]. Science, 2005,309(5734):570-574.

[5]Mamat Z, Yimit H, Eziz A, et al. Oasis land-use change and its effects on the eco-environment in Yanqi Basin, Xinjiang, China[J]. Environmental Monitoring and Assessment, 2014,186(1):335-348.

[6]Li Shuang, Wu Honggan. Mapping karst rocky desertification using Landsat 8 images[J]. Remote Sensing Letters, 2015,6(9):657-666.

[7]王儉,孫鐵珩,李培軍,等.環(huán)境承載力研究進展[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,2005,16(4):768-772.

[8]Siche J R, Agostinho F, Ortega E, et al. Sustainability of nations by indices: Comparative study between environmental sustainability index, ecological footprint and the emergy performance indices[J]. Ecological Economics, 2008,66(4):628-637.

[9]Hossaini N, Hewage K. Emergy accounting for regional studies: Case study of Canada and its provinces[J]. Journal of Environmental Management, 2013,118(2):177-185.

[10]孟麗紅,葉志平,袁素芬,等.江西省2007—2011年水資源生態(tài)足跡和生態(tài)承載力動態(tài)特征[J].水土保持通報,2015,35(1):256-261.

[11]Agostinho F, Pereira L. Support area as an indicator of environmental load: Comparison between embodied energy, ecological footprint, and emergy accounting methods[J]. Ecological Indicators, 2013,24(1):494-503.

[12]Dang Xiaohu, Liu Guobin, Xue Sha, et al. An ecological footprint and emergy based assessment of an ecological restoration program in the loess hilly region of China[J]. Ecological Engineering, 2013,61(S):258-267.

[13]盛業(yè)旭,劉瓊,歐名豪,等.基于能值—生態(tài)足跡修正模型的區(qū)域可持續(xù)發(fā)展研究:以江蘇省南通市為例[J].水土保持通報,2014,34(3):211-217.

[14]吳澤寧,呂翠美,胡彩虹,等.水資源生態(tài)經(jīng)濟價值能值分析理論方法與應(yīng)用[M].北京:科學(xué)出版社,2013:30-41.

[15]劉耕源,楊志峰,陳彬.基于能值分析方法的城市代謝過程:案例研究[J].生態(tài)學(xué)報.2013,33(16):5078-5089.

[16]金丹,卞正富.基于能值和GEP的徐州市生態(tài)文明核算方法研究[J].中國土地科學(xué).2013,27(10):88-94.

Optimizing Land Use for Guiyang City Based on Environmental Assessment

SHEN Xiaoqiang1, WU Cifang1, YU Zhenning1, LUO Wenbin2, Lü Tiangui3

(1.SchoolofPublicAdministration,ZhejiangUniversity,Hangzhou,Zhejiang310029,China;2.CollegeofTourism,HunanNormalUniversity,Changsha,Hu’nan410081,China; 3.SchoolofTourismandUrbanManagement,JiangxiUniversityofFinanceandEconomics,Nanchang,Jiangxi330013,China)

[Objective] The environmental situation of Guiyang City of Guizhou Province was comprehensively assessed to provide guidance for optimizing land use. [Methods] Ecological footprint and energy theory were used respectively to quantify environmental carrying capacity(ECC) and environmental load, both of which were stimulated by Grey model for the changing tendency in near future. [Results] ECC fluctuated noticeably since 2005 which was predominantly driven by the variation of arable land and construction land. In contrast, environmental load increased stably and quickly, which was mainly caused by the significant expansion of consumptions of petroleum, electric power, building materials and phosphate, and by the ever growing emission of exhaust gas. [Conclusion] Environmental load has been below ECC so for, but environmental deficit would come according to the prediction. Measurements that tailored to the main influence factors of ECC and environmental load should be taken to avoid environmental deficit and to facilitating local sustainable development.

environmental carrying capacity; environmental load; land use; Guiyang City

2015-09-23

2015-11-01

國家社會科學(xué)基金重點項目“促進區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展的差別化土地調(diào)控政策研究”(13AZD012); 國家自然科學(xué)基金項目“農(nóng)村土地整理的治理績效測度、行為過程機理及政策仿真研究”(41301629)

沈孝強(1988—),男(漢族),浙江省桐鄉(xiāng)市人,博士研究生,研究方向為土地利用管理。E-mail:shenxq0904@126.com。

B

1000-288X(2016)04-0097-06

F327