生態(tài)文明背景下土地利用綜合效益評價及其空間分異
——以江西省為例

馮清華，何 蕾

（1.華南師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院,廣東 廣州 510630;2.江西財經(jīng)大學(xué)旅游與城市管理學(xué)院,江西 南昌 330013）

改革開放以來，中國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，但環(huán)境保護(hù)讓步于經(jīng)濟(jì)增長的發(fā)展模式，使得生態(tài)環(huán)境與資源問題日益嚴(yán)峻。為此，國家高度重視生態(tài)文明建設(shè)。作為國家生態(tài)文明建設(shè)試驗區(qū)之一的江西省肩負(fù)著探索生態(tài)與經(jīng)濟(jì)協(xié)同發(fā)展道路的重任，而實現(xiàn)土地集約節(jié)約利用、提高土地利用綜合效益是生態(tài)文明建設(shè)的重點(diǎn)內(nèi)容[1]。隨著綠色發(fā)展觀的深入，各方開始進(jìn)行土地資源利用格局研究與調(diào)整，以緩解土地粗放經(jīng)營問題。提高土地利用綜合效益成為土地研究的熱點(diǎn)問題之一。土地利用效益評價則為區(qū)域土地利用的科學(xué)性提供重要依據(jù)。

當(dāng)前土地利用效益評價研究方法主要包括熵值法[2-5]、變異系數(shù)法[6]、全局莫蘭指數(shù)與熱點(diǎn)分析等。在研究尺度上縣級[7]、市級[6-8]、省級[9]、城市群[4]、流域[10]均有涉及，而整體上呈現(xiàn)出向更大尺度研究發(fā)展的趨勢。評價體系的建立主要從社會、經(jīng)濟(jì)及生態(tài)三個維度開展。相關(guān)研究為土地利用效益評價奠定了理論與方法論基礎(chǔ)，但仍存在不足之處。首先，采用簡單的熵值法、專家法等難以對評價結(jié)果進(jìn)行客觀分析，且當(dāng)前研究的滯后因素分析也相對薄弱；再者，少有學(xué)者關(guān)注糧食主產(chǎn)區(qū)的土地利用效益問題，而這類地區(qū)的土地利用需求矛盾突出，迫切需要進(jìn)行土地利用效益評價來為其統(tǒng)籌協(xié)調(diào)發(fā)展提供依據(jù)。

基于此，本文選擇糧食生產(chǎn)區(qū)與生態(tài)文明建設(shè)示范區(qū)之一的江西省為研究對象，基于熵值 TOPSIS（Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution）法對江西省的土地利用效益與耦合協(xié)調(diào)度進(jìn)行時空動態(tài)分析，探索提升江西省土地利用效益及耦合協(xié)調(diào)度的路徑，為生態(tài)文明建設(shè)大背景下的城市土地協(xié)調(diào)發(fā)展提供思路。

1 研究區(qū)與數(shù)據(jù)概況

1.1 研究區(qū)概況

江西省地處中國東南偏中部，長江中下游交界處的南岸。全省總面積16.69萬km2，總?cè)丝?647余萬人，轄11個地級市。2020年，江西省GDP為25691.5億元，增速為3.8%，高于全國平均增速。江西礦產(chǎn)、森林資源豐富，林地占全省總面積的62.39%。截至2020年年底，全省耕地面積為27216 km2，人均耕地面積不足全國平均水平的70%，但由于江西水稻的種植條件適宜，水稻產(chǎn)量高，因此江西是中國的13個糧食主產(chǎn)區(qū)之一。

江西省自然保護(hù)、礦產(chǎn)資源開發(fā)、糧食生產(chǎn)與城市發(fā)展等各類用地需求巨大，用地空間沖突日益凸顯。對江西省過去及當(dāng)前的用地格局進(jìn)行土地利用效益評價，分析效益滯后的因素，進(jìn)而發(fā)掘效益的提升路徑，可為統(tǒng)籌協(xié)調(diào)江西省的土地資源，探索生態(tài)與經(jīng)濟(jì)協(xié)同發(fā)展的道路提供依據(jù)和參考。

1.2 數(shù)據(jù)來源及處理

本研究選取2010年、2015年及2020年為研究年份。遵循數(shù)據(jù)的真實性原則，數(shù)據(jù)均來源于2010年、2015年及2020年《江西統(tǒng)計年鑒》《中國城市統(tǒng)計年鑒》《中國區(qū)域經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計年鑒》及各個城市的統(tǒng)計年鑒、城市國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展公報及政府公告等。最終指標(biāo)數(shù)據(jù)結(jié)果由筆者計算得出。

本文所選取指標(biāo)同時包含正向指標(biāo)與逆向指標(biāo)，正向指標(biāo)即數(shù)值越大越好的指標(biāo)，逆向指標(biāo)反之[11]。因此，需對逆向指標(biāo)進(jìn)行逆向化處理，從而使指標(biāo)同趨勢化[12]，并對數(shù)據(jù)運(yùn)用歸一化進(jìn)行無量綱化處理。

2 研究方法

2.1 評價體系與土地利用綜合效益計算

在土地利用綜合效益評價中，評價方法的選擇主要考慮方法的科學(xué)性與可操作性。首先運(yùn)用熵值法確定各二級指標(biāo)權(quán)重，代入土地利用綜合效益模型獲得土地利用效益評價值，進(jìn)而利用TOPSIS法得到評價值的最優(yōu)解、最劣解的距離與相對貼近度。

2.1.1 評價體系構(gòu)建

本文以系統(tǒng)性、科學(xué)性、可操作性等指導(dǎo)原則與土地利用效益評價相關(guān)理論為基礎(chǔ)，借鑒前人已有的研究成果[2-8，13-15]，并結(jié)合江西省發(fā)展現(xiàn)狀，運(yùn)用層次分析法（AHP）將土地利用綜合效益分解為經(jīng)濟(jì)效益、社會效益與生態(tài)效益三大準(zhǔn)則層，共選取25個指標(biāo)因子（表1）。

表1 土地利用效益評價體系

在準(zhǔn)則層權(quán)重的確定中，綜合效益實質(zhì)上是經(jīng)濟(jì)、社會與生態(tài)效益相互作用的機(jī)制[7-8，16]。三者的重要程度相同，因此，分別確定權(quán)重均為1/3。

2.1.2 綜合評價模型

基于以上獲得的權(quán)重與數(shù)據(jù)，代入土地利用效益評價公式，公式如下：

式中：S代表土地利用經(jīng)濟(jì)/社會/生態(tài)/綜合效益；wj代表各指標(biāo)的權(quán)重；X i'j代表各指標(biāo)子系統(tǒng)評價分值。

根據(jù)式（1）得出各年份各市土地利用經(jīng)濟(jì)、社會及生態(tài)效益評價值，計算得出土地利用綜合效益評價值；繼而將效益評價值代入TOPSIS法中，分別得出土地利用經(jīng)濟(jì)、社會、生態(tài)及綜合效益評價值的最優(yōu)與最劣解的歐氏距離“D+”“D-”及相對貼近度“C”。評價指標(biāo)值與最優(yōu)解或最劣解的距離值越大說明距離越遠(yuǎn)。最理想的研究對象是D+值越小，同時D-值越大，C值越大說明研究對象越好。

2.2 耦合協(xié)調(diào)度模型

耦合協(xié)調(diào)度模型是用于分析兩者或兩者以上系統(tǒng)協(xié)調(diào)度的方法，借鑒前人的研究[17]，采用土地利用經(jīng)濟(jì)、社會及生態(tài)效益的耦合協(xié)調(diào)度模型，其中耦合協(xié)調(diào)度值D數(shù)值越大說明系統(tǒng)協(xié)調(diào)度越高。

式中：C代表耦合度，反映各系統(tǒng)間的相互作用程度；U1、U2、U3分布代表土地利用經(jīng)濟(jì)、社會、生態(tài)效益評價值；T代表各系統(tǒng)間的綜合協(xié)調(diào)指數(shù)；D代表耦合協(xié)調(diào)度。

根據(jù)已有研究，由于本文中所得耦合協(xié)調(diào)度值分布較廣，并且集中于[0.5，0.7]，采取四分法等臨界值法劃分等級有所偏頗，因此采取均勻分布函數(shù)法[7]對耦合協(xié)調(diào)度等級劃分（表2）。

表2 耦合協(xié)調(diào)度等級

2.3 土地利用效益的層次聚類法

本文以江西省11個城市為單位，以2020年土地利用經(jīng)濟(jì)效益U1、土地利用社會效益U2、土地利用生態(tài)效益U3及耦合協(xié)調(diào)度D4項數(shù)值為聚類指標(biāo)，在SPSS25.0數(shù)據(jù)軟件中對指標(biāo)進(jìn)行層次聚類。計算樣本數(shù)據(jù)與小類、小類與小類間親疏程度的度量方法用離差平方和法，該法根據(jù)方差分析的原理，如果分類比較合理，則同類樣本之間的離差平方和較小，類與類之間的離差平方和較大[18-19]。

3 結(jié)果與分析

3.1 土地利用效益空間格局

3.1.1 土地利用效益評價結(jié)果

對土地綜合效益評價相對貼近度的結(jié)果（圖1）進(jìn)行橫向觀察，在2010—2020年江西省整體土地利用效益不高，其中除了南昌、新余與萍鄉(xiāng)較為優(yōu)越外，其余城市的土地利用綜合效益相差不大?？v向觀察，江西省各市2020年土地利用綜合效益均較2010年有所提升，表明了江西省城市土地利用效益狀況在不斷改善。

圖1 江西省各市2010年、2015年與2020年土地利用綜合效益評價值相對貼近度折線圖

從經(jīng)濟(jì)效益、社會效益及生態(tài)單項效益的相對貼近度可知，土地利用經(jīng)濟(jì)、社會和生態(tài)效益未實現(xiàn)同步變化，各地呈現(xiàn)某項效益的滯后或超前發(fā)展現(xiàn)象。2010—2020年，經(jīng)濟(jì)與社會效益基本均表現(xiàn)為增長的態(tài)勢（圖2，圖3）。就經(jīng)濟(jì)效益而言，除南昌市以外整體水平偏低，各城市社會效益水平不高且差距不大，南昌市和新余市稍高；而生態(tài)效益呈無規(guī)律變化，其中九江和宜春生態(tài)效益先升后降，景德鎮(zhèn)、新余和鷹潭生態(tài)效益基本不變，出現(xiàn)停滯發(fā)展（圖4）。

圖2 江西省各市2010年、2015年與2020年土地利用經(jīng)濟(jì)效益的相對貼近度折線圖

圖3 江西省各市2010年、2015年與2020年土地利用社會效益的相對貼近度折線圖

圖4 江西省各市2010年、2015年與2020年土地利用生態(tài)效益的相對貼近度折線圖

3.1.2 土地利用效益耦合協(xié)調(diào)度空間演化格局

從耦合協(xié)調(diào)度計算結(jié)果可見，2010—2020年，江西省土地利用效益整體逐漸朝向協(xié)調(diào)發(fā)展（表3）。2010年，除新余市、九江市、景德鎮(zhèn)市和南昌市處于中低下水平的協(xié)調(diào)階段外，江西省其余各市土地利用效益處于失調(diào)狀態(tài)，協(xié)調(diào)發(fā)展程度大致自北向南逐漸下降。2015年，除贛州市、撫州市、鷹潭市與萍鄉(xiāng)市效益仍然失調(diào)外，其余城市均進(jìn)入均衡發(fā)展階段。直至2020年，各市均進(jìn)入?yún)f(xié)調(diào)行列，但水平普遍不高，處于勉強(qiáng)協(xié)調(diào)與初級協(xié)調(diào)居多。其中，南昌市與新余市的土地利用耦合協(xié)調(diào)度已達(dá)到良好協(xié)調(diào)階段高于平均水平。

表3 土地利用耦合協(xié)調(diào)度計算結(jié)果

3.2 分類結(jié)果與滯后因素分析

3.2.1 分類結(jié)果

根據(jù)樹狀譜系圖（圖5）和萍鄉(xiāng)市與鷹潭市的具體評價值，及兩市土地利用現(xiàn)狀與實際發(fā)展水平較為接近的實際情況，將江西省11個城市的土地利用效益類型劃分為高水平協(xié)調(diào)社會生態(tài)滯后型、高水平協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)滯后型、中等協(xié)調(diào)全面滯后型、低水平協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)滯后型與低水平協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)社會滯后型5類（表4）。

表4 江西各市發(fā)展類型劃分

圖5 江西省11個城市的土地利用效益樹狀譜系圖

由聚類結(jié)果可知，各市的土地利用效益類型在空間上鑲嵌分布，整體發(fā)展水平較為平均。協(xié)調(diào)度發(fā)展較好的第一、二、三類地區(qū)主要分布于江西省中北部，并且自西向東間隔分布，未實現(xiàn)接壤。而第四類與第五類為土地利用效益質(zhì)量較差地區(qū)，呈南北交替分布。

由聚類結(jié)果結(jié)合土地利用效益評價結(jié)果分析可知，江西省土地利用效益發(fā)展較好地區(qū)的帶動作用較弱，還未實現(xiàn)良好的空間效應(yīng)。特別是體現(xiàn)在土地利用的經(jīng)濟(jì)效益上，南昌市的土地利用經(jīng)濟(jì)效益基本為其他城市的2～4倍；而其周圍城市，如上饒市、九江市、宜春市與撫州市的土地利用效益卻均呈現(xiàn)經(jīng)濟(jì)滯后發(fā)展。

3.2.2 滯后因素分析

（1）高水平協(xié)調(diào)社會生態(tài)滯后型。南昌市林地僅占南昌土地面積的16.55%，耕地占35.27%，城鎮(zhèn)村及工礦用地占15.36%，其土地利用經(jīng)濟(jì)效益遠(yuǎn)超其他城市。南昌市林地所占比例較低，一定程度上給建設(shè)用地與耕地留出空間，但也對社會生態(tài)效益產(chǎn)生一定的消極影響。在社會生態(tài)方面，南昌市由于城市快速發(fā)展，相對注重經(jīng)濟(jì)效益的提高，因而出現(xiàn)了城市過快發(fā)展的普遍問題，具體表現(xiàn)為人口密度過高、人均城市綠化休憩用地占有率低，以及工業(yè)污染的處理能力有限與就業(yè)率問題，制約社會生態(tài)效益的提高。

（2）高水平協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)滯后型。新余市擁有非常優(yōu)越的自然資源條件，因此，為其土地利用社會和生態(tài)效益打下良好基礎(chǔ)。近年來，新余市人均GDP雖然僅次于南昌市，卻出現(xiàn)了負(fù)增長現(xiàn)象。一方面新余市是一座工業(yè)城市，轄區(qū)范圍僅3178 km2，是我國資源枯竭城市之一，因此工業(yè)發(fā)展存在體量小、發(fā)展后勁不足的問題；另一方面新余市目前的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型緩慢，第三產(chǎn)業(yè)的比重仍較低，強(qiáng)烈依賴工業(yè)產(chǎn)業(yè)，還未形成成熟的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

（3）中等協(xié)調(diào)全面滯后型。鷹潭與萍鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)仍主要依賴傳統(tǒng)工業(yè)，特別是采礦業(yè)。同時在經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展過程中，受固定投資不足、城市建設(shè)用地受限，以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)缺陷等因素影響，兩個城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展弱，對生態(tài)與社會效益的支撐作用小。而在建設(shè)過程中，也并未強(qiáng)調(diào)解決基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、人居環(huán)境建設(shè)，以及工業(yè)污染排放與治理等社會問題，形成社會和生態(tài)兩方面的滯后發(fā)展，在一定程度上反向制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

（4）低水平協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)滯后型。從景德鎮(zhèn)、撫州、吉安及九江四個城市的用地類型比例來看，四個城市耕地占比均在16%～18%，林地占比均超過55%，因此，均具有良好的生態(tài)基礎(chǔ)以及適中的耕地。其中，2020年九江市GDP為3240.50億元，位列江西省第三位，其建設(shè)用地僅占全市面積的0.6%，因此，其建設(shè)用地經(jīng)濟(jì)利用效益較高。吉安市的第二、三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值總量低，但建設(shè)用地僅占0.2%，因此其單位建設(shè)用地的第二、三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值較高，由此可知兩地土地利用效率較高；但由于全市面積較大，顯示整體土地經(jīng)濟(jì)效益較低。而撫州與吉安兩市的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)任務(wù)較重，景德鎮(zhèn)與撫州在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中仍以傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)為主，其傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)市場規(guī)范化程度低，制約其發(fā)展的規(guī)模和質(zhì)量，而電子信息、數(shù)字科技等高附加值新興產(chǎn)業(yè)仍處于起步萌芽階段，難以拉動經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

（5）低水平協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)社會滯后型。宜春、上饒與贛州三市生態(tài)資源豐富，特別是贛州市的林地比例高達(dá)76.4%，而鄱陽湖則位于上饒市，因此這三個城市生態(tài)環(huán)境基底較好，但同時生態(tài)保護(hù)的任務(wù)也較重；另外，這三個城市礦產(chǎn)行業(yè)興旺，相應(yīng)導(dǎo)致其生態(tài)修復(fù)的壓力和投入較高，生態(tài)保護(hù)修復(fù)的任務(wù)在一定程度上成為經(jīng)濟(jì)效益增長的負(fù)擔(dān)。而其社會效益的低下主要是受到居民生活水平和生活質(zhì)量低下的影響，根本原因仍是經(jīng)濟(jì)發(fā)展緩慢。此外，三個城市容易受到相鄰地區(qū)的“虹吸效應(yīng)”影響，人口、資本和技術(shù)等要素往往呈流出狀態(tài)，在一定程度上阻礙城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程。

4 結(jié)論

本文以江西省為研究對象，篩選25個指標(biāo)建立土地利用效益評價體系，基于熵值TOPSIS法進(jìn)行土地利用效益評價，通過耦合協(xié)調(diào)度模型對江西省2010年、2015年和2020年耦合協(xié)調(diào)發(fā)展水平進(jìn)行動態(tài)分析，并基于層次聚類分析法探究其11個地級市土地利用效益與耦合協(xié)調(diào)度的空間差異特征，得出以下結(jié)論。

（1）通過分析江西省土地利用綜合效益可知，2010—2020年江西省各市土地利用綜合效益呈上升態(tài)勢；但從土地利用單項效益分析可知，11個城市的土地利用經(jīng)濟(jì)、社會和生態(tài)效益并未實現(xiàn)同步發(fā)展，各地呈現(xiàn)某項效益滯后或超前發(fā)展現(xiàn)象。2010—2020年經(jīng)濟(jì)與社會效益基本均表現(xiàn)為逐年增長的趨勢，而生態(tài)效益的變化劇烈且無序，這也反映生態(tài)效益容易受到人類活動的影響。

（2）從耦合協(xié)調(diào)度模型計算結(jié)果可看出，2010—2020年，江西省土地利用效益整體逐漸朝向協(xié)調(diào)發(fā)展的趨勢，但耦合協(xié)調(diào)程度普遍不高。其中，南昌市與新余市的土地利用耦合協(xié)調(diào)度顯著高于平均水平，說明江西省的經(jīng)濟(jì)狀況得到改善，同時城市的用地模式逐漸趨于合理化。

（3）采用層次聚類分析法將江西各市土地利用發(fā)展類型分為5類：高水平協(xié)調(diào)社會生態(tài)滯后型（1個城市），高水平協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)滯后型（1個城市），中等協(xié)調(diào)全面滯后型（2個城市），低水平協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)滯后型（4個城市），低水平協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)社會滯后型（3個城市）。江西省各市的土地利用效益類型在空間上鑲嵌分布，并未呈現(xiàn)某一類型的聚集分布現(xiàn)象，整體發(fā)展水平較為平均。另外，江西省土地利用效益失調(diào)受到多種效益復(fù)合影響，其中經(jīng)濟(jì)效益對整體效益的限制作用明顯，缺乏經(jīng)濟(jì)效益的支撐，社會生態(tài)效益無法得到保障，因而整體效益協(xié)調(diào)程度不高。