摘要 運(yùn)用熵權(quán)法從經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性、環(huán)境資源保護(hù)性和社會承載能力3個(gè)維度對2009—2018年陳倉區(qū)土地可持續(xù)利用水平進(jìn)行評價(jià)。結(jié)果表明,陳倉區(qū)土地可持續(xù)利用水平不斷好轉(zhuǎn),3個(gè)維度出現(xiàn)“兩高一低”的不均衡狀況,具體表現(xiàn)為土地可持續(xù)利用水平基本處于弱可持續(xù)和可持續(xù)利用階段,其中經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性經(jīng)歷了不可持續(xù)到強(qiáng)可持續(xù)利用的轉(zhuǎn)變;環(huán)境資源保護(hù)性波動增長,由不可持續(xù)向強(qiáng)可持續(xù)利用階段轉(zhuǎn)變;社會承載能力從強(qiáng)可持續(xù)轉(zhuǎn)變?yōu)椴豢沙掷m(xù)利用階段。最后,針對研究結(jié)果提出合理調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、引導(dǎo)農(nóng)戶合理施用農(nóng)藥化肥和避免城市邊界無序擴(kuò)張等政策建議。
關(guān)鍵詞 土地可持續(xù)發(fā)展;評價(jià);陳倉
中圖分類號 F 301.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 0517-6611(2020)23-0251-05
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2020.23.066
Evaluation of Regional Sustainable Land Use—Taking Chencang District of Baoji City as an Example
LI He
( Weibei Branch of Shaanxi Provincial Land Engineering Construction Group Co., Ltd., Xianyang,Shaanxi? 712000 )
Abstract This paper used entropy method to evaluate the sustainable land use level of Chencang District in 2009-2018 from three dimensions of economic sustainability, environmental protection and social carrying capacity. The results showed that the sustainable utilization level of land in Chencang District was getting better and better, and the three dimensions were unbalanced, which were “two high and one low”. Specifically, the sustainable utilization level of land was basically in the stage of weak sustainable and sustainable utilization, in which the economic sustainability had gone through the transformation from unsustainable to strong sustainable utilization, and the environmental resource protection volatility had increased from unsustainable to strong sustainable utilization. The stage of strong sustainable utilization had changed; the stage of social carrying capacity had changed from strong sustainable utilization to unsustainable utilization. Finally, according to the research results, some policy suggestions were put forward, such as adjusting the industrial structure transformation reasonably, guiding farmers to apply pesticide and chemical fertilizer reasonably and avoiding the disordered expansion of urban boundary.
Key words Land sustainable development;Evaluation;Chencang
從“人定勝天”的思想到人地關(guān)系理論的提出,再到土地資源可持續(xù)發(fā)展理念的誕生,人類對土地資源的關(guān)注程度不斷提高,保障土地資源可持續(xù)利用已成為區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的重要路徑之一[1],尤其是聯(lián)合國糧農(nóng)組織《可持續(xù)土地管理評價(jià)綱要》[2]頒布以來,土地可持續(xù)利用研究迅速成為世界范圍內(nèi)學(xué)術(shù)界研究的焦點(diǎn)[3]。
從近年來土地可持續(xù)利用相關(guān)研究的發(fā)展趨勢來看,已逐步實(shí)現(xiàn)從理論探討、概念模型的構(gòu)建[4-5]向量化分析轉(zhuǎn)變[6-7];由時(shí)序評價(jià)[8-9]向空間評價(jià)轉(zhuǎn)變[10-12];由方法的單一化向多元化轉(zhuǎn)變[13-15];由注重土地單一屬性的研究[16-17]向土地綜合屬性研究轉(zhuǎn)變[18-19]。目前土地可持續(xù)利用的研究已積累了豐富的成果,但仍存在以下不足:第一,研究對象多為省級或更大尺度范圍,對于小范圍區(qū)域尺度研究較少;第二,研究數(shù)據(jù)多來自統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。該研究以陳倉區(qū)為研究對象,利用統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)與調(diào)查數(shù)據(jù)相結(jié)合方法,采用熵權(quán)法對陳倉區(qū)2008—2018年土地可持續(xù)利用水平進(jìn)行評價(jià),以期為相關(guān)的研究提供方法學(xué)參考和借鑒,同時(shí)為政策的制定提供相應(yīng)依據(jù)。
1 研究方法及數(shù)據(jù)來源
1.1 研究方法
1.1.1 熵權(quán)法。
在信息論中,熵是系統(tǒng)無序程度的度量,同時(shí)能度量數(shù)據(jù)所提供的有效信息量。當(dāng)用熵值法對評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán)時(shí),評價(jià)對象在某項(xiàng)指標(biāo)上的值相差越大,熵值越小,說明該指標(biāo)所提供的有效信息量越大,該指標(biāo)的權(quán)重也越大;反之,該指標(biāo)值相差越小,熵值越大,該指標(biāo)提供的信息量也越小,其權(quán)重也越小。因此,熵值法是一種客觀的賦權(quán)方法,即根據(jù)土地可持續(xù)利用各評價(jià)指標(biāo)的差異程度確定其權(quán)重。具體包括3個(gè)步驟:原始數(shù)據(jù)無量綱化、定義熵和熵權(quán)計(jì)算。
(1)原始數(shù)據(jù)無量綱化。
由于土地可持續(xù)利用研究中,所選擇指標(biāo)的影響有正有負(fù),因此采用歸一化方式去除原始數(shù)據(jù)量綱影響,公式如下:
式中,X為土地可持續(xù)利用評價(jià)原始指標(biāo)矩陣;xi為第i個(gè)指標(biāo)的原始值;Xi表示第i個(gè)指標(biāo)歸一化后的值;max(xi)為xi的最大值;min(xi)表示xi的最小值。
(2)定義熵。
設(shè)有m個(gè)評價(jià)指標(biāo)n個(gè)評價(jià)對象的評估問題中,第i個(gè)指標(biāo)的信息熵如下:
式中,Hi為信息熵;rij為原始數(shù)據(jù)歸一化矩陣。
(3)熵權(quán)計(jì)算。
在綜合考慮各評價(jià)指標(biāo)所提供信息量的基礎(chǔ)上,根據(jù)各指標(biāo)所攜帶信息量的多少確定其權(quán)重,公式如下:
式中,wi代表第i個(gè)指標(biāo)的權(quán)重,同時(shí)各指標(biāo)權(quán)重總和為1。
1.1.2 評價(jià)指數(shù)計(jì)算。
在土地可持續(xù)利用綜合評價(jià)體系中,經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性、環(huán)境資源保護(hù)性和社會承載能力均是構(gòu)成土地資源可持續(xù)利用的不同維度,而不同維度下的指標(biāo)又是對區(qū)域土地可持續(xù)利用不同方面的反映,因此通過構(gòu)建不同維度指數(shù)和綜合指數(shù)來衡量陳倉區(qū)土地可持續(xù)利用水平。
式中,Ii為不同維度下土地可持續(xù)利用指數(shù);I為土地可持續(xù)利用綜合指數(shù);Wi和wi為相應(yīng)權(quán)重;Ri和ri為原始數(shù)據(jù)歸一化值;n為指標(biāo)數(shù)。
1.2 研究區(qū)域概況及數(shù)據(jù)來源
1.2.1 研究區(qū)域概況。
陳倉區(qū)位于陜西關(guān)中平原最西端,渭河中上游、千河下游,106°18′24″~107°34′58″E、34°16′36″~34°44′57″N,東連岐山縣,南接鳳縣、太白縣,西鄰甘肅省天水市,北鄰鳳翔縣、千陽縣、隴縣,東西長119 km、南北寬68 km,總面積2 473 km2,區(qū)位優(yōu)勢明顯,是寶雞市建設(shè)特大城市和關(guān)中-天水經(jīng)濟(jì)區(qū)副中心,是陜西“一線兩帶”建設(shè)的主體層(圖1)。截至2018年底,陳倉區(qū)耕地面積5.45萬hm2、園地0.79萬hm2、林地13.54萬hm2、建設(shè)用地1.67萬hm2、未利用地0.36萬hm2。由于近年來城市化的快速推進(jìn)和工業(yè)的迅速發(fā)展,加之土地資源稟賦的相對稀缺、后備資源不足,人地矛盾日益突出。
1.2.2 數(shù)據(jù)來源。
數(shù)據(jù)主要來源于《陳倉統(tǒng)計(jì)年鑒》、《土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)集》、陳倉區(qū)國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展《“十二五”》及《“十三五”》規(guī)劃、《陳倉區(qū)土地利用總體規(guī)劃》等。此外,部分?jǐn)?shù)據(jù)來源于陳倉區(qū)國土局、統(tǒng)計(jì)局、農(nóng)業(yè)局、林業(yè)局和水利局等。原始數(shù)據(jù)共計(jì)230個(gè),缺失值8個(gè),缺失值用前后2年均值替代,數(shù)據(jù)處理分析均采用R3.3.1編程完成。
2 陳倉區(qū)土地可持續(xù)利用評價(jià)指標(biāo)體系與評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
2.1 指標(biāo)體系
鑒于土地經(jīng)濟(jì)、社會、生態(tài)環(huán)境高度耦合性的特征[20],根據(jù)專家打分法,建立以陳倉區(qū)土地可持續(xù)利用評價(jià)為目標(biāo)層,以經(jīng)濟(jì)持續(xù)性、環(huán)境資源保護(hù)性和社會承載能力為準(zhǔn)則層,包含18個(gè)指標(biāo)的評價(jià)指標(biāo)體系(表1)。與以往較多研究不同的是,該研究加入工業(yè)用地效率和農(nóng)用地生產(chǎn)率2個(gè)指標(biāo)??紤]到陳倉區(qū)實(shí)際情況:“十二五”以來,該地區(qū)完成工業(yè)總產(chǎn)值494億元,實(shí)現(xiàn)規(guī)模以上工業(yè)增加值46.8億元,占全區(qū)GDP比例60%以上,且“十三五”規(guī)劃中明確強(qiáng)調(diào)“堅(jiān)持工業(yè)核心不動搖”,加之陳倉區(qū)土地后備資源不足,工業(yè)用地效率勢必對該區(qū)土地可持續(xù)利用產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響;農(nóng)用地以林地為主,耕地次之,耕地中坡地多、平地少,大于15°的坡耕地、梯田占全區(qū)耕地總面積的41%,且耕地九等、十等以上面積僅占27.19%,因此,農(nóng)用地效率也是該區(qū)土地可持續(xù)利用不可忽視的重要因素。
2.1.1 經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性。
經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性是區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心,也是實(shí)現(xiàn)資源高效利用、環(huán)境友好發(fā)展和人們生活水平提高的重要前提。以地均GDP、第三產(chǎn)業(yè)占GDP比重、地均財(cái)政支出、工業(yè)用地效率、地均固定資產(chǎn)投資、糧食單產(chǎn)和農(nóng)用地生產(chǎn)率來代表經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性,其中地均GDP反映了土地資源的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出能力;第三產(chǎn)業(yè)占GDP比重反映區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的結(jié)構(gòu),該值越高,越有利于減輕第一、二產(chǎn)業(yè)發(fā)展對土地依賴的壓力;地均財(cái)政支出和地均固定資產(chǎn)投資分別從兩個(gè)角度反映土地利用過程資本投入狀況;工業(yè)用地效率和農(nóng)業(yè)用地效率分別從土地不同地類結(jié)構(gòu)反映土地利用經(jīng)濟(jì)效率程度;糧食單產(chǎn)代表耕地的糧食生產(chǎn)能力。
2.1.2 環(huán)境資源保護(hù)性。
環(huán)境資源保護(hù)性是區(qū)域土地可持續(xù)利用的重要保障,也是構(gòu)建“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”社會發(fā)展的必要要求。以森林覆蓋率、水土流失治理面積、土地墾殖率、單位耕地面積農(nóng)藥用量和單位耕地面積化肥用量來表征環(huán)境資源保護(hù)性,其中森林覆蓋率反映區(qū)域土地綠化程度;水土流失治理面積反映了為減少區(qū)域水土流失而作出的努力;土地墾殖率反映了區(qū)域土地資源的耕地利用率;單位耕地面積農(nóng)藥及化肥用量則反映了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對區(qū)域土地資源所帶來的影響。
2.1.3 社會承載能力。
社會承載能力是區(qū)域土地資源對人
類生存支撐的重要體現(xiàn)。以人口密度、人口自然增長率、城市化率、人均糧食占有量、人均耕地面積、人均建設(shè)用地面積來反映,其中人口密度和人口自然增長率分別從靜態(tài)和動態(tài)兩方面反映土地資源對人口的承載能力;人均糧食占有量和人均耕地面積反映了土地資源對人生存提供的保障能力;城市化率和人均建設(shè)用地面積代表土地資源對人口空間的容納能力。
2.2 評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
合理的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是土地資源可持續(xù)發(fā)展科學(xué)評價(jià)的前提,該文借鑒已有研究成果[7,11,21],同時(shí)結(jié)合陳倉區(qū)相關(guān)專家的意見,最終制定陳倉區(qū)土地資源可持續(xù)利用評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(表2)。
3 陳倉區(qū)土地可持續(xù)利用評價(jià)結(jié)果
以2009—2018年每年份數(shù)據(jù)作為一個(gè)樣本,每年包含18個(gè)指標(biāo),將其歸一化處理以去除量綱影響(表3)。
運(yùn)用熵值法得出陳倉區(qū)土地可持續(xù)評價(jià)各指標(biāo)權(quán)重以及經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性、環(huán)境資源保護(hù)性和社會承載能力各維度指標(biāo)權(quán)重(表4),而后將歸一化結(jié)果與其對應(yīng)權(quán)重相乘得出各維度和土地可持續(xù)利用總體評價(jià)結(jié)果(表5)。
由表5可知,從經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性來看,2009—2014年陳倉區(qū)土地資源經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性呈逐年增加趨勢,從2009—2012年的不可持續(xù)利用階段轉(zhuǎn)變?yōu)?013年的可持續(xù)利用階段,而后于2016年變?yōu)閺?qiáng)可持續(xù)利用階段。結(jié)合表3結(jié)果(表3中部分的負(fù)向指標(biāo)已正向化處理),經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性逐年增長的趨勢主要受地均GDP、工業(yè)用地效率、地均固定資產(chǎn)投資、地均財(cái)政支出和農(nóng)業(yè)用地效率影響,該5項(xiàng)指標(biāo)均呈現(xiàn)逐年增加的趨勢,第三產(chǎn)業(yè)占GDP比重和糧食單產(chǎn)則變化不大。
就環(huán)境資源保護(hù)性而言,2009—2014年陳倉區(qū)土地資源環(huán)境資源保護(hù)性大致可分為兩個(gè)階段,第一階段為2009—2014年,該階段呈逐漸上升趨勢,從不可持續(xù)利用轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)可持續(xù)利用階段,于2015年下降為弱可持續(xù)利用階段,而后呈現(xiàn)波動增長,至2018年達(dá)到強(qiáng)可持續(xù)利用階段。結(jié)合表3結(jié)果,2009—2014年表現(xiàn)為上升趨勢的主要原因?yàn)樯指采w率、水土流失治理面積和土地墾殖率的逐年增加以及單位面積耕地化肥施用量的逐漸減少;2015年下降主要源于水土流失治理面積的下降、土地墾殖率的減少和單位耕地面積農(nóng)藥、化肥施用量的增加;2016年后的波動增長主要受水土流失治理面積,土地墾殖率和單位耕地農(nóng)藥、化肥用量波動的影響。
從社會承載能力來看,2008—2015年陳倉區(qū)土地資源的社會承載力整體表現(xiàn)為逐步下降趨勢,從2009—2014年間的強(qiáng)(優(yōu))可持續(xù)利用階段逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)?015—2018年間的不可持續(xù)利用階段,但從2017年開始又出現(xiàn)上升趨勢,但趨勢緩慢。結(jié)合表3結(jié)果,2009—2014年社會承載能力逐漸下降的原因主要是人口密度逐漸增加,城市化水平逐漸提高,人均耕地面積不斷下降,人均建設(shè)用地面積不斷增加;而2015—2018年緩慢增加趨勢主要源于人口密度有所下降,人均耕地面積略有增加。
從總體情況來看,2009—2018年陳倉區(qū)土地可持續(xù)利用水平大致可分為兩個(gè)階段,第一階段為2009—2014年,該階段土地可持續(xù)利用水平呈逐漸上升趨勢,實(shí)現(xiàn)了從弱可持續(xù)利用階段到可持續(xù)利用階段的轉(zhuǎn)變,于2015年出現(xiàn)短暫下滑,變?yōu)椴豢沙掷m(xù)階段,而后再次緩慢上升,向可持續(xù)利用階段轉(zhuǎn)變。其中2009—2014年的持續(xù)上升主要源于經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性和環(huán)境資源保護(hù)性的貢獻(xiàn),二者在該時(shí)段內(nèi)持續(xù)上升;2015年的下降是經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性、環(huán)境資源保護(hù)性和社會承載能力共同作用的結(jié)果,但其中受資源保護(hù)性和社會承載能力下降影響較大;2015—2018年的上升主要是經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性和環(huán)境資源保護(hù)性上升的拉動作用,而社會承載能力降低了土地可持續(xù)利用水平整體上升的速度。
4 結(jié)論與建議
4.1 結(jié)論
該文對區(qū)域土地可持續(xù)利用水平作出客觀評價(jià),在一定程度上豐富了現(xiàn)有土地可持續(xù)利用研究的方法學(xué)體系,同時(shí)為未來相關(guān)政策的制定提供了進(jìn)一步依據(jù)。
2009—2018年評價(jià)結(jié)果表明,2009—2014年陳倉區(qū)土地可持續(xù)利用水平持續(xù)上升,2015年出現(xiàn)下降,而后又呈上升趨勢,總體處于弱可持續(xù)和可持續(xù)利用階段。其中經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性呈逐年上升趨勢,逐步實(shí)現(xiàn)了由不可持續(xù)向強(qiáng)可持續(xù)利用的轉(zhuǎn)變;環(huán)境資源保護(hù)性經(jīng)歷了上升—下降—上升階段,逐步實(shí)現(xiàn)了由不可持續(xù)向強(qiáng)可持續(xù)利用階段的轉(zhuǎn)變;社會承載能力卻逐漸減弱,由強(qiáng)(優(yōu))可持續(xù)利用逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)椴豢沙掷m(xù)利用階段。
4.2 建議
陳倉區(qū)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性水平整體較好,但其第三產(chǎn)業(yè)占GDP比重仍然不高,今后的發(fā)展中應(yīng)合理調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型,逐步實(shí)現(xiàn)以第三產(chǎn)業(yè)拉動區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
雖然陳倉區(qū)環(huán)境資源保護(hù)性水平較高,但其農(nóng)藥和化肥施用量依然較大,今后應(yīng)合理引導(dǎo)農(nóng)戶在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中施用農(nóng)藥、化肥,在保障糧食產(chǎn)量的同時(shí),進(jìn)一步減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境污染,鞏固環(huán)境資源保護(hù)方面已取得的優(yōu)勢。
陳倉區(qū)土地可持續(xù)利用水平呈上升趨勢,但需注意其社會承載能力較低,今后的發(fā)展中應(yīng)嚴(yán)守耕地保有量,同時(shí)提升耕地質(zhì)量,增強(qiáng)糧食產(chǎn)出能力。此外,應(yīng)合理推進(jìn)城市化進(jìn)程,避免城市化過快導(dǎo)致的城市邊界無序擴(kuò)張,進(jìn)一步提升建設(shè)用地節(jié)約集約利用程度,協(xié)調(diào)區(qū)域經(jīng)濟(jì)、資源環(huán)境和社會的均衡發(fā)展。
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作者簡介 李河(1990—),男,河南南陽人,碩士,從事土地經(jīng)濟(jì)與管理研究。
收稿日期 2020-07-22