土地利用與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)度實證研究

曾 昉，魏 媛

（1.貴州財經(jīng)大學(xué) 公管學(xué)院，貴州 貴安新區(qū)550025;2.貴州省高校人文社會科學(xué)研究基地西部現(xiàn)代化研究中心，貴州貴安新區(qū)550025）

土地利用與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)度實證研究

曾 昉1，魏 媛2

（1.貴州財經(jīng)大學(xué) 公管學(xué)院，貴州 貴安新區(qū)550025;2.貴州省高校人文社會科學(xué)研究基地西部現(xiàn)代化研究中心，貴州貴安新區(qū)550025）

土地利用與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系一直是學(xué)術(shù)界關(guān)注的焦點之一，如何利用現(xiàn)有定量分析方法解決土地資源利用與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展問題仍是城市生態(tài)文明建設(shè)的重要內(nèi)容。以西南地區(qū)X市為例，選取土地利用與生態(tài)環(huán)境的相關(guān)指標，定量分析2004-2013年X市的土地利用綜合指數(shù)、生態(tài)環(huán)境指數(shù)以及兩者的協(xié)調(diào)程度，劃分協(xié)調(diào)度等級，主要得出以下結(jié)論：第一，全市十年內(nèi)土地利用綜合指數(shù)一直處于上升的態(tài)勢，從2004年的0.053上升至2013年的0.309，土地投入、產(chǎn)出強度均在不斷加大。第二，全市生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)呈現(xiàn)階梯式上升的趨勢，由2004年的0.034增加至2013年的0.269，2013年相較于2012年有一定下降，總趨勢反映出全市的生態(tài)環(huán)境整體狀況在向著良好的方向發(fā)展。第三，2004-2013年X市的土地利用與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)度指數(shù)一直保持在0.8以上，除2008年屬于良好協(xié)調(diào)發(fā)展類，其余年份都大于0.9，為優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展類。因此，建議繼續(xù)保持土地資源集約利用，加大對土地生態(tài)環(huán)境的投入，完善生態(tài)文明司法建設(shè)，并通過對城市新興工業(yè)園區(qū)、商業(yè)中心區(qū)的土地利用進行監(jiān)察，從源頭減少對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不良影響。

土地利用；生態(tài)環(huán)境；城市建設(shè)；實證研究；綜合評價

DOl:10.11965/xbew20160606

土地利用與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系一直是學(xué)術(shù)界關(guān)注的焦點之一，從20世紀的人地關(guān)系理論、可持續(xù)發(fā)展理論延伸至當今的綠色發(fā)展理論，人們對土地利用與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系探討趨向理性，逐漸由人類改造利用自然環(huán)境的思維轉(zhuǎn)換至人地和諧共生的理念[1]，現(xiàn)今國內(nèi)學(xué)術(shù)界對土地利用和生態(tài)環(huán)境的關(guān)系研究主要包括了土地利用變化對生態(tài)環(huán)境的影響，土地利用與生態(tài)環(huán)境響應(yīng)以及土地利用與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展等[2-5]，其中，土地利用與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展研究作為區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容，反映了在某個時段內(nèi)兩者相互作用，彼此影響的關(guān)系。如何利用現(xiàn)有定量分析方法解決土地資源利用與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展問題還有待于進一步探索，本文以西南地區(qū)X市為例，選取土地利用與生態(tài)環(huán)境的相關(guān)指標，分析近十年來X市的土地利用綜合指數(shù)、生態(tài)環(huán)境指數(shù)以及兩者的協(xié)調(diào)程度，劃分協(xié)調(diào)度等級，以期緩解土地利用與生態(tài)環(huán)境之間的矛盾沖突，促進城市土地資源科學(xué)利用與生態(tài)文明建設(shè)。

一、診斷指標體系及診斷模型

（一）指標系統(tǒng)的建立

1.指標的選取與標準化

根據(jù)2004-2013年X市的實際情況，本文以科學(xué)性、可操作性、代表性、系統(tǒng)與層次相結(jié)合為指導(dǎo)原則，廣泛征求有關(guān)專家、學(xué)者以及政府工作人員的建議，在了解全市經(jīng)濟社會發(fā)展和生態(tài)環(huán)境狀況后，構(gòu)建出包括目標層、要素層和指標層在內(nèi)的共計19個具體指標，其中，土地利用綜合指數(shù)診斷子系統(tǒng)指標10個，生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)診斷子系統(tǒng)指標9個，兩個子系統(tǒng)在側(cè)面反映近十年來X市的土地利用和生態(tài)環(huán)境狀況，土地利用綜合指數(shù)的要素層主要由土地利用結(jié)構(gòu)、土地投入強度和土地產(chǎn)出強度構(gòu)成，生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)的要素層由生態(tài)涵養(yǎng)能力、生態(tài)環(huán)境壓力和生態(tài)治理水平構(gòu)成。本文指標數(shù)據(jù)選自于2005-2014年《中國城市統(tǒng)計年鑒》《中國城市年鑒》以及X市土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù)。由于與所選指標差異較大且所用單位不盡相同，為了保證指標數(shù)據(jù)的可比性，消除變量間的量綱關(guān)系，在測算分析前需要對數(shù)據(jù)進行標準化處理[6]，本研究選用極差標準化方法進行處理，公式如下：

對于正向指標：

對于負向指標：

Xi為原始指標數(shù)據(jù)；X′為標準化值；Xmax、Xmin分別為第i項指標的最大值和最小值。

2.權(quán)重的確定

本研究采用標準離差法客觀賦權(quán)，標準離差法的賦值以指標數(shù)據(jù)標準差進行判定，指標數(shù)據(jù)的標準差越大，表明該指標數(shù)據(jù)的變異系數(shù)大，那么它能提供的信息量越大，權(quán)重也應(yīng)越大。相反，指標數(shù)據(jù)的標準差越小，則表明該指標數(shù)據(jù)的變異系數(shù)小，那么它能提供的信息量越小，權(quán)重也應(yīng)越小[7]，標準離差法計算公式步驟如下：

（1）計算第j個指標的標準值的平均值；

表1 X市2004-2013年土地利用與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)度診斷指標標準化值

（2）計算第j個指標無量綱化值的標準差；

式中：Sj第j個指標無量綱化值的標準差；bij為第i個處理第j個指標無量綱化值；bˉj為第j個指標無量綱化值的平均值；n為處理數(shù)。

（3）根據(jù)標準差計算權(quán)重。

式中：Wj為第j個指標的權(quán)重值；m為指標數(shù)。

表2 X市2004-2013年土地利用綜合指數(shù)子系統(tǒng)

表3 X市2004-2013年生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)子系統(tǒng)

（二）診斷模型

1.土地利用綜合指數(shù)

計算公式如下：

式中：F（x）為土地利用綜合指數(shù)，Wi為第i個土地利用評價指標權(quán)重，Xi為第i個土地利用評價指標的標準化值，m為指標數(shù)。

2.生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)函數(shù)

計算公式如下：

式中：G（y）為生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)，Wj為第j個生態(tài)環(huán)境診斷指標權(quán)重，Xj為第j個生態(tài)環(huán)境診斷指標的標準化值，m為指標數(shù)。

3.土地利用與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)度函數(shù)

計算公式如下：

式中：F（x）為土地利用綜合指數(shù)，G（y）為生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù),C為土地利用與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)度，C值取值區(qū)間為0-1，C值越接近1，土地利用與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系越協(xié)調(diào)[8]。

二、研究區(qū)概況

研究區(qū)位于西南地區(qū)云貴高原，是典型的喀斯特山地城市，全市管轄6區(qū)3縣，代管1個縣級市。全市夏無酷暑，夏季平均溫度為23.2℃，最高溫度平均在25℃-28℃之間，在最熱的7月下旬，平均氣溫僅為23.7℃，屬于亞熱帶濕潤溫和型氣候，其地貌以山地、丘陵為主的丘原盆地地區(qū)，全市土地總面積8034平方千米，占全省土地總面積的4.56%，根據(jù)X市2014年土地變更調(diào)查顯示，X土地總面積804336.6公頃（1206.50萬畝），其中，耕地面積267047公頃；園地面積11566公頃；林地面積338684公頃；草地面積57575公頃；城鎮(zhèn)村及工礦用地57370公頃；交通運輸用地13298公頃；水域及水利設(shè)施用地18537公頃；其他土地面積40258公頃。

三、結(jié)果分析

（一）土地利用指數(shù)分析

圖1 X市2004-2013年土地利用綜合指數(shù)

在指標數(shù)據(jù)標準化和權(quán)重計算過程后，通過式6，得到X市2004-2013年土地利用綜合指數(shù)，如圖1所示，全市十年內(nèi)土地利用綜合指數(shù)一直處于上升的態(tài)勢，在這十年內(nèi)，2004年土地利用綜合指數(shù)相對最低，只有0.05，而在2013年，已經(jīng)上升至0.31，從時間階段上看，前五年的土地開發(fā)利用程度遠不及2008年后的五年，2008-2009年陡然增加的狀況反映了這一年內(nèi)全市對土地資源的開發(fā)利用程度突然加大，這主要是由于隨著西部大開發(fā)地不斷深入，城市經(jīng)濟的發(fā)展和人口的猛增，原有的城市土地利用結(jié)構(gòu)和規(guī)模已經(jīng)無法適應(yīng)具體城市的土地需求，因此需要做出調(diào)整，如增加建設(shè)用地，開發(fā)未利用地，加大單位面積土地投入等措施。

就具體土地利用綜合指數(shù)的要素層進行分析，在土地利用結(jié)構(gòu)變化中，耕地面積在這十年內(nèi)有所下降，減少面積約為土地總面積的1%，林地面積增加了7.28%，2013年相較于2004年增加了58000公頃，建設(shè)用地面積也有著較大增長，其次，土地投入強度指數(shù)的變化趨勢同樣是一路走高，反映在具體指標上，地均固定資產(chǎn)投資額從2004年的3.64萬元增加到2013年的37.68萬元，單位耕地農(nóng)業(yè)機械動力水平約增長3倍，每公頃耕地耗電量增加了34900千瓦時。投入強度的加大意味著土地產(chǎn)出強度的順勢增加，至2013年，農(nóng)業(yè)、工業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)的地均產(chǎn)值相較于研究初始年分別增長了約2倍、5倍和7倍。

（二）生態(tài)環(huán)境指數(shù)分析

圖2 X市2004-2013年生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)

通過式7的計算，最后得到X市2004-2013年生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)，從圖2可以看出，X市生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)呈現(xiàn)階梯式上升的趨勢，由2004年的0.034增加至2013年的0.269，2013年相較于2012年有一定下降，2006年至2007年以及2011年至2012年增加值較多，生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)的變化趨勢反映了全市總體生態(tài)環(huán)境仍然在向著良好的方向發(fā)展。

由于數(shù)據(jù)標準化計算方式采用0-1標準化法，因此，這里的生態(tài)環(huán)境指數(shù)與土地利用綜合指數(shù)相同，每年的綜合指數(shù)只是十年內(nèi)的相對值，是三大要素層的綜合計算結(jié)果，因此，要了解具體生態(tài)環(huán)境變化，仍然需要對具體要素層進行分析，生態(tài)涵養(yǎng)能力方面，全市綠化覆蓋面積從2004年的20224公頃上升至2013年的23578公頃，共計增加3354公頃，森林覆蓋率范圍擴大約10個百分點，園林綠地面積在十年間增加了2543公頃，這些指標的變化反映了全市生態(tài)涵養(yǎng)能力正隨著城市的發(fā)展不斷提升。其次，作為生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)的主要負向因素，X市的生態(tài)壓力狀況也在隨著城市經(jīng)濟人口的發(fā)展不斷加大，但值得一提的是，所選指標工業(yè)廢水排放量和二氧化硫排放量反而有一定減少。最后，生態(tài)治理水平反應(yīng)了政府對生態(tài)環(huán)境的重視程度，值得欣慰的是，X市政府在研究時段范圍內(nèi)對生態(tài)環(huán)境有著足夠的重視，落實在具體指標上，節(jié)能環(huán)保支出、退耕還林支出和工業(yè)固體廢棄物利用率都有著較大幅度的增長，尤其是全市的節(jié)能環(huán)保支出，2013年的投入金額是2004年的28倍。

（三）土地利用與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)度分析

表4 土地利用與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)度結(jié)果

結(jié)合全市土地利用綜合指數(shù)和生態(tài)環(huán)境指數(shù)和協(xié)調(diào)度模型的計算，得到2004-2013年的土地利用與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)度變化情況，從表4可以看出，十年內(nèi)全市的土地利用與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)度（C值）一直保持在0.8以上，除了2008年以外，其余年份都大于0.9，該結(jié)果根據(jù)我國學(xué)者郭永奇、陳玨和陳興雷等人的協(xié)調(diào)度等級劃分（表5），除2008年屬于良好協(xié)調(diào)發(fā)展類，在研究時段的全市土地利用和生態(tài)環(huán)境的關(guān)系都屬于優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展類[9-11]。2004年、2009年、2010年以及2013年為優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展類中的生態(tài)環(huán)境滯后土地利用型，2005年、2007年和2012年為優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展類中土地利用滯后生態(tài)環(huán)境型，2006年為優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展類中土地利用與生態(tài)環(huán)境同步型，2008年為良好協(xié)調(diào)發(fā)展類中土地利用滯后生態(tài)環(huán)境型。該結(jié)果反映出自2004年以來，X市整個城市的經(jīng)濟發(fā)展和人口規(guī)模雖然有了迅猛增長，但市政府及時做出了相應(yīng)的土地利用調(diào)整，并且在承受著巨大生態(tài)環(huán)境壓力的同時，努力減少城市經(jīng)濟發(fā)展和土地利用帶來的環(huán)境負面效益，使得土地利用和生態(tài)環(huán)境仍然保持在協(xié)調(diào)發(fā)展的狀態(tài)。

表5 協(xié)調(diào)度等級劃分

四、結(jié)論與建議

（一）主要結(jié)論

本文通過對2004-2013年X市的土地利用綜合指數(shù)、生態(tài)環(huán)境指數(shù)以及兩者的協(xié)調(diào)度指數(shù)進行測算分析，主要得出以下結(jié)論：

1.全市十年內(nèi)土地利用綜合指數(shù)一直處于上升的態(tài)勢，從2004年的0.053上升至2013年的0.309，主要選取指標反映出全市的土地利用結(jié)構(gòu)、投入、產(chǎn)出強度情況加大，這是由于近年來經(jīng)濟的發(fā)展迫使做出調(diào)整。

2.全市生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)呈現(xiàn)階梯式上升的趨勢，由2004年的0.034增加至2013年的0.269，2013年相較于2012年有一定下降，這反映出全市的生態(tài)環(huán)境整體狀況在向著良好的趨勢發(fā)展。

3.十年間X市的土地利用與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)度一直保持在0.8以上，除了2008年以外，其余年份都大于0.9，屬于優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展類，這表明全市土地利用和生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系協(xié)調(diào)，并沒有因為人為土地利用造成普遍的生態(tài)環(huán)境惡化現(xiàn)象，這與全市對生態(tài)環(huán)境的重視程度密不可分。

（二）相關(guān)建議

通過對西南地區(qū)X市的土地利用與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)度實證研究，筆者認為，土地利用和生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展作為我國城市生態(tài)文明建設(shè)的重要內(nèi)容，還需要在以下幾個方面繼續(xù)重視：

1.城市土地利用方面，隨著我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程的不斷推進，城鎮(zhèn)人口的不斷增加促使二、三產(chǎn)業(yè)的用地需求越來越大，城市土地利用結(jié)構(gòu)還會在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上發(fā)生重大調(diào)整，由于我國人均土地稀少，優(yōu)質(zhì)后備土地資源有限，如何科學(xué)合理的利用土地資源仍然是重點問題，因此，這需要逐步改變以經(jīng)濟增長為導(dǎo)向的土地利用規(guī)劃理念，細化城市土地用途，加強土地資源集約利用。

2.生態(tài)環(huán)境方面，盡管近年來中央對生態(tài)文明建設(shè)的重視使得生態(tài)環(huán)境惡化問題有所改善，不少城市的生態(tài)文明建設(shè)取得了初步的成果，但就目前全國城市生態(tài)狀況而言，生態(tài)環(huán)境的治理道路還有較為漫長的道路要走，因此仍需保持現(xiàn)有有效措施，繼續(xù)加大對生態(tài)環(huán)境的投入，使生態(tài)文明理念深入人心，這樣才能在巨大的城市環(huán)境壓力面前做到持續(xù)向前。

3.在處理土地利用與生態(tài)環(huán)境關(guān)系時，筆者建議完善生態(tài)文明司法建設(shè)，加強對城市新興工業(yè)園區(qū)、商業(yè)中心區(qū)土地利用的監(jiān)察，防止土地利用產(chǎn)生生態(tài)環(huán)境破壞，從源頭上減少對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不良影響，此外，可以劃定生態(tài)紅線對城市生態(tài)用地進行保護，通過建設(shè)濕地公園、森林公園等方式改善生態(tài)環(huán)境，促進生態(tài)文明建設(shè)。

[1]懷洋洋,葉林鑫.城鄉(xiāng)建設(shè)用地增減掛鉤中農(nóng)民利益保障研究[J].四川理工學(xué)院學(xué)報(社會科學(xué)版),2015 (2)∶47-55.

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責(zé)任編校：梁 雁

An Em pirical Research on Coordination between Land-use and Eco-environment

ZENG Fang1,WEIYuan2
(1.Schoolof Public Administration,Guizhou University of Financeand Economics,Gui-An New District550025; 2.Research Center forWestern Modernization of Research Base of Humanities and Social Science at Universities of Guizhou Province,Gui-An New District550025,China)

The relationship between land use and ecological environment has been one of the focuses of the academic circles.How to solve the problem of the coordinated developmentof land resource utilization and ecological environment with the existing quantitative analysis method is still an important part of urban ecological civilization construction.Taking X city in Southwest China as an example,this paper selects the relevant indicators of land use and ecological environment in X City,analyzes the land use comprehensive index,ecological environment index and the coordination degree in 2004-2013,and classifies the scheduling level.Finally,the following conclusions are drawn:(1)The city's land use composite index has been in a rising trend,the results from 0.053 in 2004 rose to 0.309 in 2013,the land input and output intensity are increasing. (2)The comprehensive index of the ecological environment showed the trend of ladder type,which increased from 0.034 in 2004 to 0.269 in 2013,and it had a certain decrease in 2012,this reflects a good trend of development of the overall situation of the city's ecological environment. (3)The city's land use and ecological environment coordination index has been maintained atmore than 0.8 in 2004-2013;except for the year of 2008 belonging to the category of good and coordinated development,in the remaining years,it is greater than 0.9,belonging to the category of quality and coordinated development.Therefore,it is suggested to keep the intensive use of land resources,increase the land ecological environment,and improve the ecological civilization and judicial construction.Throughmonitoring the land use of emerging industrial parks and the commercial centers,it is advisable to reduce the adverse effects on the ecological environment from the source.

land use;ecological environment;urban construction;empirical research;comprehensive evaluation

F293.2

：A

：1672-8580（2016）06-0057-09

貴州省科技計劃項目（黔科合基礎(chǔ)[2016]1521-1號）；國家商務(wù)部聯(lián)合研究項目（2016SWBZD12）

曾昉（E-mail：290558913@qq.com）

魏媛，博士，教授，碩士生導(dǎo)師（E-mail：weiyuan09876@163.com）