特大地震山地型重災(zāi)區(qū)土地資源承載力演化機理研究
——以四川省清平鎮(zhèn)為例

□劉 斌 湯 敏 游 韻 李 璞 李仕明

[1.電子科技大學(xué) 成都 611731；2.成都理工大學(xué) 成都 610059]

· 應(yīng)急管理 ·

特大地震山地型重災(zāi)區(qū)土地資源承載力演化機理研究
——以四川省清平鎮(zhèn)為例

□劉 斌1,2湯 敏1,2游 韻2李 璞1,2李仕明1

[1.電子科技大學(xué) 成都 611731；2.成都理工大學(xué) 成都 610059]

“5.12”汶川大地震嚴重破壞了四川汶川縣、北川縣、綿竹市等地的生態(tài)環(huán)境，同時，由于地震后效應(yīng)的持續(xù)影響，極大地影響到重災(zāi)區(qū)的社會經(jīng)濟和人民的生產(chǎn)生活。將土地資源承載力劃分為土地人口承載力、土地經(jīng)濟承載力、土地生態(tài)承載力三個方面，并分別從三個方面分析關(guān)鍵影響因素，進而構(gòu)建土地資源承載力評價指標體系。在此基礎(chǔ)上，以四川省清平鎮(zhèn)為例，通過收集“5.12”地震過后清平鎮(zhèn)相關(guān)數(shù)據(jù)，從時間維度上構(gòu)建基于均方差法的土地資源承載力演化模型，并對結(jié)果進行分析，從不同角度為災(zāi)后規(guī)劃和災(zāi)后重建提供建議。

“5.12”地震；山地型重災(zāi)區(qū)；土地資源承載力；演化機理

引言

自“5.12”地震發(fā)生以來，由地震引發(fā)的泥石流、滑坡、崩塌等自然災(zāi)害嚴重威脅到了山地型地震重災(zāi)區(qū)的社會經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定發(fā)展，已成為當(dāng)前關(guān)注的焦點[1]。由于土地資源承載力主要反映的是研究區(qū)域的土地資源與人口、社會經(jīng)濟以及生態(tài)環(huán)境狀況間的關(guān)系，因此，從人口、社會經(jīng)濟及生態(tài)三個方面對研究區(qū)域土地資源承載力進行研究，對改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境以及可持續(xù)發(fā)展等都具有重要的理論和現(xiàn)實意義[2]。

近年來，國內(nèi)外專家學(xué)者關(guān)于土地資源承載力的研究已有大量成果，如謝平等通過應(yīng)用土地資源人口承載力模型研究了湖南省2000～2008年耕地資源的人糧關(guān)系狀況[3]。趙敏麗等運用土地資源承載力（LCC）模型，從分市和分縣兩個空間尺度上對河西走廊綠洲1985～2009年的土地資源承載力的時空格局進行了分析[4]。劉金闊運用生態(tài)足跡法評價了烏海市海南區(qū)的土地資源承載力，為今后生態(tài)足跡法在土地資源承載力中的應(yīng)用提供了參考[5]。黃華等基于生態(tài)足跡法對三峽庫區(qū)土地承載力進行了研究[6]；李月娥等采用灰色GM（1，1）模型、線性回歸模型，對贛州市土地承載力進行了研究[7]；任家強等基于遙感影像，采用層次分析法和多因素加權(quán)求和法，對土地資源承載力進行了分析[8]。Salleh和Shamsuddin根據(jù)灰色線性模型和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析法建立的灰色關(guān)聯(lián)分析模型，不僅在作物產(chǎn)量預(yù)測方面還是預(yù)測其他事物，經(jīng)大量試驗證明此方法預(yù)測精度極高[9]。

此外，越來越多的定量化方法被廣泛應(yīng)用，如“系統(tǒng)動力學(xué)[10～11]”、“單因子分析法等[4]”、“時間序列法[12]”、“模糊綜合評價方法[13]”等多種方法被學(xué)者們廣泛應(yīng)用。總之，目前研究者們不論是從生態(tài)角度出發(fā)還是從土地資源與人口關(guān)系出發(fā)，其關(guān)于土地資源承載力的評價方法、模型及應(yīng)用都越來越多樣化，為土地資源承載力研究的針對性、動態(tài)性和準確性等提供了可靠支撐。本文從土地資源承載力內(nèi)涵出發(fā)，通過構(gòu)建土地資源承載力評價指標體系，采用均方差法進行土地資源承載力計算，以特大地震山地型重災(zāi)區(qū)四川省清平鎮(zhèn)進行實例分析，建立時序土地資源承載力演化模型，進而為重災(zāi)區(qū)重建規(guī)劃提供對策建議。

一、土地資源承載力內(nèi)涵

對于地震重災(zāi)區(qū)而言，由于地震“后效應(yīng)”的持續(xù)影響[14]，不僅極大程度地破壞了該區(qū)域自然地理環(huán)境，還由于災(zāi)害可能持續(xù)近20年的作用周期，對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟和社會發(fā)展造成潛在風(fēng)險。當(dāng)災(zāi)害造成的次生衍生災(zāi)害鏈與山地落后的經(jīng)濟、社會條件相耦合[15]，將導(dǎo)致“連續(xù)受災(zāi)”“重復(fù)受災(zāi)”類放大的災(zāi)情效應(yīng)出現(xiàn)[16～17]，導(dǎo)致許多山地型重災(zāi)區(qū)陷入毀了建、建了毀、毀了被迫遷的“承災(zāi)狀態(tài)”。研究該類型土地資源承載力，并將經(jīng)濟、社會和生態(tài)環(huán)境作為主要研究要素，可以為災(zāi)后規(guī)劃重建提供重要的理論依據(jù)和指導(dǎo)作用（圖1）。

圖1 土地資源承載力研究框架圖

二、土地資源承載力評價指標體系構(gòu)建

土地資源承載力作為一個動態(tài)、龐大的復(fù)雜系統(tǒng)，其評價指標是根據(jù)對特定研究區(qū)域的特點和分析，遵循代表性、可比性、全面性和系統(tǒng)性的原則以及“少指標、多信息”的指導(dǎo)思想[18]，從社會、經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境等方面考慮，進而構(gòu)建土地資源承載力指標體系。在進行指標的篩選和處理中，最終確定如下8個指標進行計算，各個指標的計算方法如表1所示。

三、基于均方差法的土地資源承載力演化模型

目前大量研究在進行評價時采用層次分析法確定指標權(quán)重，這種方法系統(tǒng)性很強，具有很高的可靠性，并且簡便易行，但是在專家咨詢環(huán)節(jié)，仍然容易產(chǎn)生信息丟失、不準確等問題。本文運用均方差方法對指標因子進行權(quán)重計算，運用這種方法對指標因子進行賦權(quán)具有較強的客觀性，能夠有效避免人為因素的影響。利用均方差方法計算土地資源人口承載力的計算步驟為[19]：

表1 土地資源承載力指標計算

1.由于原始數(shù)據(jù)的量綱不同會導(dǎo)致不同指標的數(shù)據(jù)差別非常大，在對數(shù)據(jù)進行計算分析之前，需要對土地資源承載力指標進行數(shù)據(jù)標準化，目前數(shù)據(jù)標準化方法主要有0-1標準化、log函數(shù)標準化、偏差法標準化等。本文采用0-1標準化方法，計算公式如下：

其中：Zij為標準化數(shù)據(jù)；為原始數(shù)據(jù)；為第j個指標各年份的最小值；為第j個指標各年份的最大值。

2.對量化值求出均值：

3.求出各個評價指標的均方差值：

4.計算評價指標的權(quán)數(shù)：

5.計算土地資源承載力：

四、實例分析

（一）研究區(qū)及數(shù)據(jù)來源

清平鎮(zhèn)位于德陽市綿竹市西北部，鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政區(qū)域面積34054公頃，海拔785～4405米，全鎮(zhèn)轄5個行政村；清平鎮(zhèn)處于龍門山斷裂帶，山勢陡峭、地層破碎且氣候潮濕，每年6～9月暴雨頻發(fā)。通過到清平鎮(zhèn)實地調(diào)研以及查閱2008～2013年《德陽統(tǒng)計年鑒》《綿竹統(tǒng)計年鑒》搜集到指標相關(guān)數(shù)據(jù)，土地資源人口承載力指標屬性值、土地資源經(jīng)濟承載力指標屬性值以及土地資源生態(tài)承載力指標屬性值如表2～表4所示。

表2 土地資源人口承載力指標屬性值

表3 土地資源經(jīng)濟承載力指標屬性值

表4 土地資源生態(tài)承載力指標屬性值

（二）土地資源綜合承載力分析

采用均方差法對2008～2013年土地資源人口、經(jīng)濟、生態(tài)和綜合承載力進行計算，計算結(jié)果如表5所示。

表5 土地資源人口、經(jīng)濟、生態(tài)、綜合承載力計算結(jié)果表

從圖2可以看出，自2008年以來土地資源人口承載力、土地資源經(jīng)濟承載力和土地資源綜合承載力整體上呈現(xiàn)上升趨勢，同時，據(jù)統(tǒng)計清平鎮(zhèn)固定資產(chǎn)投資完成額從2008年的750萬元上升到2013年的53000萬元，說明這與政府的大力投入有很大關(guān)系。但是從圖中也可以發(fā)現(xiàn)，土地資源生態(tài)承載力呈現(xiàn)巨大的不穩(wěn)定性，這與清平鎮(zhèn)2010年、2013年發(fā)生的“8.13”“7.10”泥石流地質(zhì)災(zāi)害有著密不可分的聯(lián)系，也說明生態(tài)承載力的恢復(fù)是一個緩慢的過程。

圖2 土地資源承載力演化趨勢圖

五、結(jié)論和建議

1.發(fā)揮清平鎮(zhèn)山地型特點，提升清平鎮(zhèn)的土地經(jīng)濟承載力

地震以及地震后效應(yīng)對清平鎮(zhèn)產(chǎn)生了巨大的影響，許多當(dāng)?shù)厝嗣襁x擇了外出務(wù)工的就業(yè)方式，而且外出務(wù)工的收入比重由2008的17.22%上升到了2013年的33.35%。當(dāng)?shù)卣梢园l(fā)揮清平鎮(zhèn)山地型特點大力發(fā)展種植業(yè)、林業(yè)以及水果產(chǎn)業(yè)，開拓新的致富之路，實現(xiàn)糧食總產(chǎn)量和經(jīng)濟收入的豐收。

2.清平鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境極不穩(wěn)定，生態(tài)建設(shè)需要加大力度

由于地震后效應(yīng)的持續(xù)影響嚴重破壞了當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)，盡管各級政府致力于災(zāi)區(qū)的生態(tài)環(huán)境建設(shè)，但是從圖2中可以看出土地資源生態(tài)承載力呈現(xiàn)出較強的不穩(wěn)定性。結(jié)合清平鎮(zhèn)山地型特點，特別是地震過后導(dǎo)致的山體破碎，為后續(xù)的地質(zhì)災(zāi)害提供了充足的物源，在降雨條件下極易引發(fā)泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。因此，針對清平鎮(zhèn)脆弱的生態(tài)環(huán)境，建議政府從地質(zhì)結(jié)構(gòu)的特點出發(fā)，改善現(xiàn)有生態(tài)狀況。

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編 輯 何婧

Study on the Evolution Mechanism of Land Resources Carrying Capacity in the Mountainous Region of Catastrophic Earthquake

LIU Bin1,2TANG Min1,2YOU Yun2LI Pu1,2LI Shi-ming1
(1.University of Electronic Science and Technology Chengdu 610054 China;2.Chengdu University of Technology Chengdu 610059 China)

The ecological environment of Wenchuan Sichuan County, Beichuan County, Mianzhu city and other places was seriously damaged by “5.12” earthquake.At the same time, due to the impact of “post-earthquake effect”, after the earthquake, the social-economic and people’s life and production of the disaster area have greatly been affected.In this paper, the land resources carrying capacity is divided into land population carrying capacity,land economic carrying capacity, and land ecological carrying capacity.Taking Qingping Town as an example, this paper analyzes the key influencing factors of the three parts, constructs the evolution model of land resources carrying capacity based on mean variance analysis, and studies the change of land resources carrying capacity from 2008 to 2013.The results can provide the basis for post-disaster planning and post-disaster reconstruction from different angles.

“5.12” earthquake; mountainous region; land resources carrying capacity; evolution mechanism

X321

A

10.14071/j.1008-8105(2017)06-0052-04

2016-11-16

四川省高等學(xué)校科技創(chuàng)新重大培育資助項目（14CZ0007）；“四個全面”與區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略關(guān)系研究（ZD15-1-1）；四川省社會科學(xué)研究“十二五”規(guī)劃項目（SC15E007）.

劉斌（1987-）男，成都理工大學(xué)管理科學(xué)學(xué)院講師，電子科技大學(xué)經(jīng)濟與管理學(xué)院博士后；湯敏（1981-）女，成都理工大學(xué)傳播科學(xué)與藝術(shù)學(xué)院副教授，電子科技大學(xué)經(jīng)濟與管理學(xué)院博士研究生；游韻（1992-）女，成都理工大學(xué)管理科學(xué)學(xué)院碩士研究生；李璞（1964-）男，成都理工大學(xué)管理科學(xué)學(xué)院教授；李仕明（1953-）男，電子科技大學(xué)經(jīng)濟與管理學(xué)院教授.