京津冀土地承載力空間分異特征及協同提升機制研究

李 強，劉 劍 鋒,李 小 波，劉 杰，劉 張 欣，張 惠

(1.首都經濟貿易大學城市經濟與公共管理學院土地資源管理系，北京 100070；2.河北省科學院地理科學研究所，河北 石家莊 050021；3.山東省宏觀經濟研究院，山東 濟南 250014)

京津冀土地承載力空間分異特征及協同提升機制研究

李 強1，劉 劍 鋒2,李 小 波2，劉 杰3，劉 張 欣1，張 惠1

(1.首都經濟貿易大學城市經濟與公共管理學院土地資源管理系，北京 100070；2.河北省科學院地理科學研究所，河北 石家莊 050021；3.山東省宏觀經濟研究院，山東 濟南 250014)

土地承載力是區域協同發展與土地利用空間結構優化的基礎要素。應用主成分分析法篩選指標要素，構建由人均建設用地、規劃人均城鄉建設用地規模、人均耕地、人口密度、單位土地產出和土地利用率6項指標構成的京津冀土地承載力評價體系；運用模糊評價法與GIS空間分析進行京津冀土地承載力評價與空間分異研究。研究表明：1)京津冀土地承載狀態分為良好狀態、一般狀態、警戒狀態和危機狀態4個級別,空間分布上呈點狀分散與帶狀聚集的分布特征；2)在京津冀經濟發展快速與建設需求旺盛的環渤海地區、京津走廊、冀中南區域等均具有較好的土地承載狀態；3)通過推進京津冀區域土地利用規劃統籌與協調配置，實施建設用地規模管理與空間管制機制，強化節約集約利用土地，可保障京津冀協同發展的土地資源需求。

土地承載力；評價；空間分異；提升機制；京津冀

0 引言

土地資源是人類生存和發展的重要生產要素，也是社會經濟發展的重要基礎資源，土地承載能力直接影響到區域社會經濟的發展[1-3]，而區域發展程度、潛力與其土地資源稟賦相互耦合[4]，與此同時，區域社會經濟的發展也由于資源環境承載力的跨區占用而突破本區域承載力的限制[3,5]。在城市化進程加速與社會經濟快速發展的時代，以大都市為核心的城市群已成為重要經濟區域的首要地理單元[6]，其作為一種現代空間模式，已成為區域空間組織的重要形式，但在社會經濟快速發展過程中，土地資源承載力已成為目前限制區域持續發展的關鍵要素[7]。

在我國，城市群或經濟區已成為城市與區域空間組織的重要形式，是推動我國經濟和城市化快速發展的重要區域[8]，習近平總書記對推進京津冀協同發展提出要打破自家“一畝三分地”的思維定式，提高城市群一體化水平，提高其綜合承載能力，擴大環境容量生態空間。京津冀協同發展為統籌利用北京及其周邊地區的土地資源，全方位實現區域一體化發展，提供了解決問題的思路[9,10]，同時，北京作為全國政治、文化中心和國際國內交往中心的地位越來越突出，城市快速擴張、人口集聚膨脹給城市基礎設施建設、區域水資源、土地資源利用帶來巨大壓力，在此背景下，明確京津冀土地資源承載能力的空間格局對支撐京津冀協同發展的實現具有重要意義[11]。因而，在城市化快速推進中，土地資源承載力成為衡量人地關系協調發展的重要判據。

對區域土地資源承載力評價而言，傳統的土地資源承載力評價涉及土地資源的數量、土地資源生產潛力及人均消費水平，一般是指一定地區的土地所能持續供養的人口數量，即土地資源人口承載量，其實質是研究人口消費與食物生產、人類需求與資源供給間的平衡關系[12,13]。而目前，土地資源更加強調工業和城市建設用地供給功能，土地的生產方式和價值結構發生了顯著改變，基于人糧關系的土地承載力研究已不能滿足區域持續發展與空間格局優化的需要[14]。因此，基于京津冀協同發展的現實需求與承載力研究拓展的需要，開展京津冀土地資源承載力綜合評價與空間格局分異規律的研究具有多重意義，研究以期建立區域協同發展模式下的土地資源承載力評價體系，明確京津冀土地資源承載狀況空間分異規律，為提升京津冀區域協調發展水平，優化土地空間格局提供有益參照。

1 研究區域與方法

1.1 研究區域及數據來源

京津冀區域位于36°03′～42°40′N，113°27′～119°50′E，總面積217 176.42 km2。在地形地貌、水文地質、土壤植被等方面是一整體區域，在生態環境上相互依存、互相影響，經濟、社會方面聯系緊密。京津冀土地利用以耕地為主(約占1/3)、林地(1/4)為輔，建設用地(1/11)占有較大比重，基本形成了北部山區林草地為主、未利用地為輔與南部平原耕地為主、建設用地為輔的兩個土地利用區。研究數據來源于京津冀三地的土地利用現狀數據(2012)、土地利用總體規劃(2006-2020)與統計年鑒(2012)。

1.2 京津冀土地綜合承載力評價指標體系

土地承載力研究有單要素與綜合指標體系評價兩種模式。單要素評價方面，基于區域糧食生產力所能供養的人口規模來度量，構建土地資源承載力模型，揭示區域現實人口數量與土地資源承載力之間的關系[12]。綜合指標體系評價方面，有研究通過集對分析，結合瓶頸因子的出現頻次，構建了資源環境承載力評價指標體系[15]，較多的承載力研究[16,17]應用綜合指標體系。土地承載力綜合評價要體現土地資源對區域社會經濟發展支撐與人口承載保障，基于已有研究成果，結合京津冀協同發展需求、社會經濟發展趨勢與土地資源特征，研究選定人均建設用地、城鎮化率等14項指標作為京津冀土地承載力綜合評價體系的初選指標(表1)。

表1 京津冀土地承載力綜合評價體系初選指標

Table 1 The primary index of land carrying capacity synthesized assessment system in Beijing-Tianjin-Hebei

指標指標說明城鎮化率(%)城鎮人口/總人口,反映人口向城市聚集的過程和聚集程度人口密度(hm2/km2)區域常住人口/土地面積,反映某一區域范圍內的人口疏密程度人均耕地(m2/人)耕地面積/總人口,反映了耕地與人口發展之間的協調程度,從糧食保障視角體現土地資源對人類生存的承載狀況土地利用率(%)已利用土地面積/土地總面積,反映土地開發利用程度,值越高代表土地對人口和經濟社會的承載能力越大單位土地產出(萬元/km2)GDP/土地面積,體現土地資源的現實產出能力,屬于正向指標,值越高表明土地對區域的經濟承載能力越強單位建設用地產值(萬元/hm2)第二產業產值/城鎮及工礦用地,反映建設用地的現實產出能力,是建設用地的經濟承載狀況的體現,屬正向指標禁建區比例(%)禁止建設區面積/區域總面積,體現區域建設用地利用的潛力單位土地從業人員(人/km2)從業人員數量/土地面積,體現土地與從業人員的協調程度,數量大表明就業人口過于密集,進一步承載的潛力低人均糧食占有量(kg/人)糧食產量/總人口,從糧食生產能力角度反映了區域糧食供給對人口發展的承載能力,屬正向指標人均建設用地(m2/人)建設用地面積/總人口,反映建設用地對人口和經濟發展的保障水平,是衡量建設用地開發規模與人口發展水平協調度的重要指標,其值越大,可進行集約利用和挖潛的潛力越大城市人均住宅建筑面積(m2/人)城市住宅建筑面積/城市人口,從住的角度反映人口的生存狀態,反映城市土地利用結構與人口集聚規模是否協調一致人均GDP(元/人)GDP/總人口,從地區經濟與人口發展協調的角度體現區域的經濟狀況,屬正向指標,值越高表明區域經濟環境越好規劃人均城鄉建設用地規模(m2/人)規劃城鄉建設用地規模/規劃常住人口,反映用于生產和生活的建設用地規模,對區域建設發展程度和潛力具有控制作用建設用地新增率(%)規劃新增建設用地規模/建設用地總規模,反映建設用地開發利用潛力水平,體現在對區域建設用地的擴張限制

在對京津冀區域各縣市區土地資源數據分析的基礎上，通過對初步遴選的指標歸類對比分析，并運用SPSS統計分析軟件，對初選的土地承載力評價指標數據進行因子分析，借助因子分析結果，進行土地資源承載力評價指標的再次篩選，運用主成分分析，形成三大主成分，累計貢獻率達87%，提取6個指標構建評價指標體系：人均建設用地、規劃人均城鄉建設用地規模、人均耕地、人口密度代表土地資源與人口的匹配情況，單位土地產出代表單位土地經濟社會承載情況，土地利用率代表土地開發利用程度。

1.3 評價模型構建

目前對土地承載力的評價主要分為絕對衡量和相對衡量兩種模式。絕對衡量是通過對區域內資源的量和環境容量計算資源環境對人口和經濟社會的實際承載規模；相對衡量是對區域的可承載程度進行綜合衡量，評價其承載能力的高低分級及質量好壞。本研究采用相對衡量的方式，評價京津冀各區域間的承載優勢與劣勢，分析各區域間的承載能力差異，運用模糊綜合評價方法進行承載力評價。

本文將資源環境承載力綜合評價標準分為1～4級，分別表示良好狀態、一般狀態、預警狀態與危機狀態4個級別，建立資源環境承載力的評語集，V= {v1,v2,v3,v4}={良好狀態，一般狀態，預警狀態，危機狀態}，構建評價模型:

(1)

1.4 土地資源綜合承載力評價指標分級標準

參照城市用地分類與規劃建設用地標準(GB50137-2011)、京津冀三地的土地利用總體規劃等，結合全國土地利用水平、區域的土地開發利用強度以及京津冀三地的經濟社會發展狀況，參考相關文獻，制定京津冀區域土地資源承載力各評價指標的分級標準(表2)。

表2 土地資源承載力評價指標分級標準

Table 2 The index grading standard to evaluate the land carrying capacity

評價指標評價標準分級v1v2v3v4人均建設用地(m2/人)>400300～400200～300<200規劃人均城鄉建設用地規模(m2/人)>250150～250100～150<100人均耕地(m2/人)>930670～930330～670<330人口密度(人/km2)<190190～500500～1000>1000單位土地產出(萬元/km2)>60001500～6000500～1500<500土地利用率(%)>9585～9570～85<70

2 結果與分析

2.1 京津冀土地綜合承載力評價指標分析

(1)人均建設用地。人均建設用地是各縣(市、區)的城鄉建設用地總面積與行政區域內常住人口的比值。由于京津冀區域自然條件、社會經濟發展存在較大差異，各縣(市、區)的人均建設用地水平在37.8～1 107.6 m2/人，按照表2劃定的分級標準，京津冀區域人均建設用地劃分為4級，其空間分布見圖1。在張家口、承德等壩上地區，由于區域人口較少，人均建設用地普遍較多；唐山、滄州等沿海縣市，近年來經濟發展較快，城鎮及開發區擴張迅速，建設用地規模大，呈現高人均建設用地的狀態(1級)，建設用地集約節約利用潛力巨大。人均建設用地2級區域有57個縣(市、區)，分布在河北省各城市主城區的周圍，為區域內經濟發展較好的縣(市、區)。在北京市的遠郊區縣(大興、通州、房山、門頭溝、延慶、密云、懷柔、平谷、順義)，天津市的濱海新區、東麗區、津南區、北辰區、武清區、西青區和寶坻區等城市快速發展區域，人均建設用地規模為3級，此外，河北省的大部分平原縣(市、區)，由于人口較為密集，人均建設用地規模較小。人均建設用地4級區域主要為城市中心區，主要包括北京市的核心區(東城、西城區)、城市功能拓展區(朝陽、海淀、豐臺、石景山)和昌平區,天津市的城六區以及河北省除秦皇島、廊坊、衡水等市市轄區外的8個市的市轄區，該級別區域建設用地規模大，但人口密集，人均建設用地水平低。

(2)規劃人均城鄉建設用地規模。通過分析北京、天津及河北省11個市的土地利用總體規劃，計算各縣(市、區)的規劃城鄉建設用地規模(2020)與規劃期末人口預測值的比值，確定各縣(市、區)的規劃人均城鄉建設用地規模。按照表2劃定的分級標準評價其隸屬等級，將京津冀區域規劃人均城鄉建設用地規模分為4級，其空間分布見圖2。規劃人均城鄉建設用地規模3級和4級區域主要分布在各市的市轄區、石家莊、保定市的太行山山前平原人口密集區域；而在沿秦皇島—唐山—天津—滄州—衡水形成的弧線周邊縣(市、區)規劃人均城鄉建設用地規模較大，多為1級區域；此外，在保定、石家莊、邢臺、邯鄲等市的太行山區，張家口、承德的壩上地區，規劃人均城鄉建設用地規模也較大。

圖1 人均建設用地空間分異

Fig.1 Spatial distribution of the construction land per capita

(3)人均耕地。人均耕地是基于糧食保障視角體現土地資源對人類生存的承載狀況，以各縣(市、區)的耕地面積與區域內常住人口的比值計算，按照表2劃定的分級標準，評價各單元的人均耕地隸屬等級，劃分為4級，其空間分布見圖3。各市的市轄區無耕地分布或少量耕地存在，人均耕地狀態均為4級；北京市除延慶外，人均耕地均不足330 m2/人。

圖2 規劃人均城鄉建設用地規模空間分異

Fig.2 Spatial distribution of planning urban and rural construction land per capita

京津冀的人均耕地總體分布情況呈現為：沿北京—保定—石家莊—邢臺—邯鄲一線平原區縣，雖是糧食高產區，但人口密集，人均耕地多為330～930 m2/人；張家口、承德的壩上及燕山—太行山區域，區域面積較大，人口較少，人均耕地大于930 m2/人；唐山—天津—滄州等沿海一線，除天津的城六區、濱海新區等市轄區外，人均耕地也為1級。

圖3 人均耕地空間分異

Fig.3 Spatial distribution of the cultivated field per capita

(4)人口密度。按照表2劃定的分級標準，將京津冀區域人口密度分為4級，其空間分布見圖4。人口密度與區域自然環境條件、社會經濟發展程度直接相關，人口密集區集中在京津唐區域、北京—保定—石家莊—邯鄲沿線等交通、區位和自然條件優越區域。

圖4 人口密度空間分異

Fig.4 Spatial distribution of population density

(5)單位土地產出。通過縣市區的GDP與行政轄區面積的比值計算單位土地產出。按照表2劃定的分級標準，評價單元(縣、市、區)的單位土地產出隸屬等級，將京津冀單位土地產出劃分為4級，其空間分布見圖5。各市的市轄區單位土地產出較高，為1級區，其中，北京的東城、西城、天津的城六區單位土地產出最高；京津唐區域、河北中南部區域的單位土地產出較高，經濟承載能力較高。

圖5 單位土地產出空間分異

Fig.5 Spatial distribution of land output(GDP)

(6)土地利用率。隨著社會經濟的發展，能利用或易于利用的土地大多已被開發利用，未利用土地一般難于開發或由于生態安全的限制不能進行開發利用，因此，土地利用率越高代表土地對人口和經濟社會的承載潛力越大。按照表2劃定的土地利用率分級標準，將京津冀區域土地利用率劃分為4級，其空間分布見圖6。可以看出，高土地利用率的區域分布在燕山—太行山山前平原區，沿北京—廊坊—保定—石家莊—邢臺—邯鄲一線，土地利用率1級區域較多；燕山—太行山山區的縣(市、區)，土地利用率最低；秦皇島—唐山—天津—滄州一線環渤海的沿海縣市區，土地利用率較低，多為3級區域。

圖6 土地利用率空間分異

Fig.6 Spatial distribution of land utilization rate

2.2 京津冀土地綜合承載力評價結果

依據土地承載力綜合評價體系及評價模型，綜合人均建設用地、規劃人均城鄉建設用地規模、人均耕地、人口密度、單位土地產出與土地利用率等評價指標進行模糊評價，形成京津冀區域土地承載狀態的空間分級，按照評價結果的隸屬關系，分為良好狀態、一般狀態、警戒狀態和危機狀態4個級別，各土地承載狀態級別的空間分布見圖7。

圖7 京津冀土地承載力評價分級及空間分異

Fig.7 Spatial distribution and grading of land carrying capacity in Beijing-Tianjin-Hebei

土地承載狀態為危機狀態的區域主要包括河北省石家莊、唐山、秦皇島、承德、張家口、保定、邢臺、邯鄲、滄州等9個市市轄區，以及石家莊井陘礦區、邯鄲峰峰礦區與承德營子區(礦區),天津市的城六區,北京市東城、西城、朝陽、海淀、豐臺、石景山及昌平區。土地承載狀態為警戒狀態的區域主要包括北京市的通州、大興、房山、門頭溝區,天津市的濱海新區、東麗區、北辰區、津南區,河北省人口密集的太行山山前平原縣(市、區)以及張家口、承德的人均資源相對匱乏的縣區。土地承載狀態為一般狀態的區域主要包括北京市的延慶、密云、懷柔、順義、平谷等區,天津市的西青區、薊縣,河北省燕山—太行山山前平原的大部分縣(市、區)。土地承載狀態為良好狀態的區域主要包括河北省承德、張家口的壩上區域以及沿唐山、廊坊、滄州一線環渤海的沿海縣(市、區)及京津走廊上的縣(市、區),天津市的武清區、寧河縣、靜海縣與寶坻區。

2.3 京津冀土地承載狀態空間分布特征

京津冀土地承載力綜合評價結果顯示，在京津冀區域土地承載狀態空間分布上呈現點狀分散與帶狀聚集的分布特征(圖7)。土地承載力為危機狀態的縣(市、區)主要為北京、天津的中心城區與河北省各市的市轄區，呈點狀分散在京津冀區域；土地承載力為警戒狀態的縣(市、區)多依附于城市中心區，分布在土地承載力為危機狀態的縣(市、區)周邊;土地承載力為一般狀態的縣(市、區)主要沿承德—北京—保定—石家莊—邢臺—邯鄲一線呈半環行的帶狀分布；土地承載力為良好狀態的縣(市、區)呈現兩條分布帶，一是唐山—天津—滄州—衡水的環渤海分布帶,另一條是張家口、承德壩上地區的生態分布帶。

2.4 協同提升機制與建議

(1)建立建設用地規模管理與空間管制機制，強化節約集約利用土地。從嚴控制建設用地總規模，提高建設用地單位投資強度，按照節約集約和總量控制的原則，合理確定新增建設用地規模、結構、時序。提高土地保有成本，盤活存量建設用地，加大閑置土地清理處置力度，提高土地產出率與利用水平。建立分區域、分行業、分類型的節約集約用地標準體系，強化節約集約利用土地。

(2)實施土地利用利益調節機制。探索建立京津冀區域統籌的產業用地供給機制，實現產業建設用地彈性供給，發揮地價杠桿調控作用，規范經營性基礎設施用地地價管理；嚴格執行閑置土地處置政策，對閑置土地特別是閑置房地產用地征繳增值地價，促進閑置土地盤活利用。

(3)加強耕地保護，探索區域耕地占補平衡與土地發展權補償。健全耕地保護的經濟激勵和制約機制，加大非農建設占用耕地特別是基本農田的成本，鼓勵各類建設利用存量土地和未利用地。研究區域耕地占補平衡的可行性、可控性實施機制，試點試行區域耕地占補平衡，并建立土地發展權量化補償機制。

(4)推進京津冀土地利用總體規劃統籌，優化建設用地供應機制。研究京津冀區域規劃實施的協調管理機制，統籌編制京津冀土地利用規劃，搭建京津冀土地利用總體規劃數據中心和協調運行平臺，保障區域統籌與協調發展；針對跨區域的重大項目，優化建設用地供應機制。

3 結論與討論

(1)在初選14項土地綜合承載力評價指標的基礎上，經主成分分析，構建了由6項指標構成的土地綜合承載力評價體系；分別從土地資源與人口的匹配情況(人均建設用地、規劃人均城鄉建設用地規模、人均耕地、人口密度)、土地經濟社會承載情況(單位土地產出)、土地開發利用程度(土地利用率)三方面評價土地資源的承載能力，經過京津冀土地綜合承載力評價應用，驗證了評價指標體系與評價方法的科學可行性。

(2)研究形成了京津冀的土地承載力狀態分級，明確了土地承載狀態的空間分布特征。京津冀土地承載力為危機狀態的縣(市、區)主要包括北京、天津的中心城區與河北省各市的市轄區；警戒承載狀態的縣(市、區)多依附于城市中心區，分布在土地承載力為危機狀態的縣(市、區)周邊；除中心城市外，沿承德—北京—保定—石家莊—邢臺—邯鄲一線呈半環行的帶狀分布區域多為一般承載狀態；而唐山—天津—滄州—衡水的環渤海分布帶與張家口—承德壩上地區的生態分布帶為良好承載狀態的集中區域。

(3)除主要城市的中心城區外，京津冀區域土地資源承載力相對較為充足，并且在經濟發展快速與建設需求旺盛的環渤海地區、京津走廊、冀中南區域等均具有較好的土地承載狀態。在現狀建設用地水平下，通過集約節約利用與土地綜合整治，加強京津冀區域土地利用規劃統籌與協調配置，優化土地利用空間格局，可保障區域統籌發展的空間需要。

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Study on Spatial Differentiation Characteristic and Collaboration Enhancement Mechanism of Land Carrying Capacity in Beijing-Tianjin-Hebei

LI Qiang1,LIU Jian-feng2,LI Xiao-bo2,LIU Jie3,LIU Zhang-xin1,ZHANG Hui1

(1.Department of Land Management,School of Urban Economics and Public Administration,Capital University of Economics and Business,Beijing 100070;2.Institute of Geographical Sciences,Hebei Academy of Sciences,Shijiazhuang 050021;3.Shangdong Academy of Macroeconomic Research,Jinan 250014,China)

Land carrying capacity is the basic element of regional cooperative development and land use spatial structure optimization.The evaluation system of land resource carrying capacity is developed with the principal component analysis,which includes construction land per capita,the planning extend of city and rural construction land per capita,arable land per capita,population density,output per unit of land and land utilization.Land carrying capacity assessment and its spatial differentiation pattern ware researched with fuzzy evaluation and GIS spatial analysis.The results indicate:1)the status of land carrying capacity was divided into four classes,namely in good condition,the general state,alert state and crisis state in Beijing-Tianjin-Hebei;2)the characteristics of spatial differentiation were present the distribution of scattered dot and aggregation belt;3)the better status of land carrying capacity were located in the coastal areas,Beijing-Tianjin corridor,south central Hebei Province,which are economic rapid development of building strong demand in Beijing-Tianjin-Hebei;4)some policy measure were developed to ensure the land resource demand with coordinate development in Beijing-Tianjin-Hebei,such as the construction land extent management and spatial control mechanisms,to strengthen economical and intensive land use,to plan as a whole of land-use planning in Beijing-Tianjin-Hebei.

land carrying capacity;assessing;spatial differentiation;enhancement mechanism;Beijing-Tianjin-Hebei

2015-07-07

北京市屬高等學校高層次人才引進與培養計劃項目；國家社會科學基金項目(12CGL118)

李強(1977-)，男，博士，副教授，主要從事土地科學與資源環境評價等方面的研究。E-mail：eq1977@163.com

10.3969/j.issn.1672-0504.2016.01.020

F301

A

1672-0504(2016)01-0105-07