京津冀區域土地資源承載力評價研究

王大本 劉兵

摘 要：長期以來，土地資源在經濟社會發展過程中發揮著極其重要的作用。加強對土地資源承載力水平的科學評價，成為科學規劃區域經濟社會發展的重要依據。運用“物理Wuli-事理Shili-人理Renli”（WSR）系統方法論構建土地資源承載力理論框架和指標體系，綜合運用“熵值-耦合協調-灰色關聯”等系統分析方法，對京津冀地區土地資源承載力綜合水平、主要影響因素、系統協調發展水平、系統內部的關聯程度進行系統評價。研究表明：京津冀地區土地資源承載力無論是綜合水平還是有序發展水平，均呈上升態勢。其中，“使用消費”子系統對北京市土地資源承載力系統耦合協調發展水平影響較大，“生態破壞”子系統對天津市和河北省土地資源承載力系統耦合協調發展水平影響較大。

關鍵詞：土地資源承載力;WSR系統方法論;熵值-耦合協調-灰色關聯;京津冀

中圖分類號：F205 ? 文獻標識碼：A ? 文章編號：1003-3890（2019）02-0009-06

一、引言

土地是人類賴以生存和發展的物質基礎，在經濟社會發展中扮演著極其重要的角色。因此，土地資源承載力水平便成為評價區域經濟社會發展的重要指標。國外對于土地資源承載力的研究可以追溯到1650年沃倫·紐斯在《通論地理》一書中正式提出的人地關系。到了20世紀中期，逐漸興起的土地資源承載力問題研究，主要以糧食產量或糧食能夠供養的人口數量作為土地資源承載力水平的衡量標準，例如，Allan就提出了以糧食為標志的土地資源承載力計算公式。20世紀70年代以來，土地資源承載力的研究也取得了新進展，從以“土地-糧食-人口”為研究，擴展到整個人類社會領域和整個資源領域，例如，Millington從資源對人口發展的限制角度，對澳大利亞的土地資源承載力情況進行了研究。20世紀80年代初，聯合國教科文組織的Slesser et al.設計了承載力的ECCO模型（Enhaneement of Carrying Capaeity Options），建立起從目標設定，到政策制定，再到規劃發展的一整套既滿足政治需求，又滿足環境發展的研究方法。國內土地資源承載力問題研究興起于20世紀90年代初期，其中1991年，中國科學院發表報告《中國土地資源生產能力及人口承載力研究》，標志著國內土地資源承載力問題研究的開始[1]。在隨后的內涵研究中，以土地資源能夠支撐起經濟社會發展規模的研究為主，例如，王書華等將土地資源承載力看作是一定空間、社會經濟條件下，土地資源所能支撐各種人類活動的最大規模和強度[2-3];王翠華等從土地資源的經濟、社會、生態三個承載屬性角度構建了指標體系[4];張紅等認為土地資源承載力是指在可以預見的技術、經濟、社會發展水平，以及物質生活水平的前提下，不同時間維度下、不同國家和區域所擁有的土地資源能夠對人口數量形成持續、穩定供養的最大規模[5]。在研究方法上包括系統動力學、生態足跡、層次分析法、因子分析法等。例如，屈波等采用相對資源承載力的研究思路與計算方法，計算了2001年重慶三峽生態經濟區相對土地資源承載力、相對經濟承載力和綜合承載力[6];許月卿運用生態足跡法對北京市土地資源承載力進行了評價[7];祝秀芝等運用系統動力學研究方法對上海市土地綜合承載力情況進行了綜合評價[8];溫亮等運用層次分析法對寧國市的土地資源承載力進行了評價[9]。當前對土地資源承載力的研究正由單一的糧食評價指標為主發展到以“土地-人口-生態-經濟”等綜合評價指標為主。研究方法除主成分分析模型、層次分析模型、系統動力學模型之外，還包括運用遙感、地理信息系統、全球定位系統等手段，這些方法極大地提高了土地資源承載力研究的定量化水平。但由于指標選取不易統一，各種研究方法選取的參數變量較為復雜，對于理解、推廣有一定的困難。

綜上所述，對于土地資源承載力的研究，一方面，要立足于土地資源與經濟社會發展的相互關系，即“最大支撐規模”這一概念;另一方面，既要保持研究的科學性、系統性，同時還要注意研究成果的普及性和可推廣性。有鑒于此，本文基于WSR系統方法論的相關知識，借助熵值法、耦合協調分析法、灰色關聯分析法等手段對京津冀地區土地資源承載力進行評價，以期能對提高區域土地資源承載力水平提供對策建議。

二、評價指標體系構建

從最大支撐規模角度研究土地資源承載力，需要重點考慮以下三個內涵。首先，生態內涵。即在滿足土地資源自我更新、土地資源安全、生物多樣性等要素基礎上，土地資源能夠承受生態破壞的最大極限。其次，技術內涵。土地資源承載力與人類活動息息相關，不僅體現在土地資源是人類賴以生存的物質基礎，還體現在人類會有意識地通過科學技術作用于土地資源，進而滿足自身發展的需要，為此，加強對土地資源的科學管理和綜合治理將會在很大程度上提高土地資源承載力水平。再次，社會經濟內涵。一方面，滿足經濟、社會發展的需求是土地資源的基本社會經濟內涵;另一方面，對土地資源的使用態度，在很大程度上影響著承載力水平。而這三個方面與WSR理論的“物理”“事理”“人理”三個方面相對應[10]。其中，“物理”是指土地資源的自然屬性極限，即生態內涵;“事理”是指人們采取各種科學技術手段對土地資源的科學管理，即技術內涵;“人理”是指人們對土地資源的使用和態度，即社會經濟內涵（見圖1）。同時，三個內涵又可以用土地資源能夠承受的“生態破壞”最大程度、土地資源“技術管理”水平、人們對土地資源的“使用消費”三個子系統進行測量，進而選取了19個指標構建了評價指標體系（見表1）。

三、綜合評價方法研究

（一）熵值法原理

四、實證研究

（一）區域概況

京津冀地區自古地緣相接、人緣相親，地域一體、文化一脈，在經濟社會發展等許多方面存在著密切的聯系。特別是近年來，面對土地資源保護的嚴峻形勢，京津冀地區加強了對土地資源的管理和保護，使該地區在耕地資源、地熱資源可持續開發、工程地質條件改善等方面均呈現較好的發展態勢。但是在活動構造、地面沉降、地面塌陷、水土污染等方面，地質問題依然嚴峻。

（二）數據來源

本研究所用數據主要來源于《中國統計年鑒（2006-2015）》《中國環境統計年鑒（2006-2015）》等年鑒數據，以及北京市、天津市、河北省的各類統計公報等。對于某些無法從年鑒、公報中獲取的數據，本研究通過數據插補、預測模擬等多種方法對個別數據進行了完善。

（三）計算結果

首先，對各指標權重，以及各年份土地資源承載力綜合得分進行計算。通過公式（1）和（2），對原始數據進行正向化和負向化處理;隨后，將處理后的數據帶入公式（3）～（7），計算出各指標的熵值、權重，以及不同年份的土地資源承載力綜合水平（見表1、表3）。

其次，對土地資源承載力系統耦合協調度水平進行計算。繼續運用上述研究方法，以各子系統為單位，計算各子系統指標的權重，并將結果帶入公式（8）～（10），計算各子系統的綜合效益，隨后，通過公式（11）～（13），分別計算承載力系統的耦合度和耦合協調度，并根據已有研究成果，對承載力系統耦合協調的有序發展水平進行評價（見表3）。

再次，計算灰色關聯度。通過公式（14）和（15），以及耦合協調度水平和各子系統綜合指數，計算灰色關聯度（見表4）。

（四）結果分析

1.京津冀地區土地資源承載力發展水平及主要影響因素分析。分析發現，2006—2015年京津冀地區土地資源承載力整體呈現上升趨勢（見圖2）。具體來看：（1）生態破壞子系統。北京市和河北省主要影響因素均為“X5沉降區面積占區域面積比重（%）”（權重分別為0.087和0.069），天津市主要影響因素為“X3每萬人城市人口產生垃圾數（噸/萬人）”（權重0.058）。長期以來，由于北京市房山、門頭溝等區域各類土地資源的過度露天開采，地上植被和地貌被嚴重破壞，再加上地下采礦進一步改變了地下水自然流場及補、逕、排條件，使地下水位下降，地下水漏失疏干，進一步降低了北京市土地資源的承載力水平。同樣，采礦業的擴大以及地下水的超采，使得河北省部分平原區地面沉降、地裂縫等地質問題突出，采礦區及個別城市存在采空塌陷、巖溶塌陷等地質問題。據統計，京津冀平原區累計沉降量大于200毫米的面積約為6.3萬平方公里，長度大于1公里的地裂縫80條。此外，各類生活垃圾的排放成為影響地區土地資源承載力的重要因素，尤以天津市較為顯著。（2）技術管理子系統。北京市和天津市主要影響因素是“X12森林覆蓋率（%）”（權重分別為0.075和0.112），河北省主要影響因素是“X13自然保護區面積占區域面積比重（%）”（權重為0.089）。（3）使用消費子系統。北京市和河北省主要影響因素是“X15人均公園綠地面積（平方米）”（權重為0.063和0.060），天津市主要影響因素是“X17建成區綠地率（%）”（權重為0.050）。由此可見，無論是從“技術管理”層面提高森林覆蓋率、加強自然保護區建設，還是從“使用消費”層面注重公園綠地建設、提高綠地率，都是從綠色生態建設本身角度出發，即加強綠色生態建設不僅是解決生態文明的手段，同時也是廣大人民的消費需求，兩者是相互統一的。為此，京津冀地區可以通過提高森林覆蓋率，加強自然保護區建設，加強城市綠化，建立郊野公園和游憩廊道等各類具有生態涵養功能、供人們休閑的基礎設施，在不斷提升本地區土地資源承載力水平的同時，滿足人們的消費需求。

2.京津冀地區土地資源承載力系統耦合協調分析。研究發現，2006—2015年京津冀地區土地資源承載力系統的耦合協調水平整體呈現上升態勢（見圖3）。其中，北京市經歷了由“輕度失調”到“中度失調”再到“輕度失調”的發展過程;天津市始終處在“輕度失調”的狀態;河北省的土地資源承載力由“中度失調”發展到“輕度失調”，目前，在京津冀三地中處在一個較高的有序發展水平。從各子系統對整個系統耦合協調度的關聯水平來看：對北京市來說，主要是消費層面的影響較大，灰色關聯度為0.835 2;對天津市和河北省來說，生態破壞子系統對整個系統的耦合協調度水平影響較大，灰色關聯度分別為0.741 8和0.693 4。基于以上分析：北京市應從首都自身對政治、經濟、文化等發展需求角度出發，在建成首都城鄉和諧社會、宜居城市，實現自然、人文資源共同保護等方面，積極實施土地利用城鄉統籌、綠色空間區域共筑、文化名城城鄉共建的策略，加大對土地資源的科學合理使用。天津市和河北省要加強對耕地的有效保護，加強對土地的綜合利用，不斷優化布局，以保障包括農業生產在內的各類發展要素的使用需求。同時，加大對土地生態環境的改善，加大其保護力度，不斷提高土地資源承載能力的狀況和水平。

五、對策建議

通過對京津冀地區土地資源承載力水平進行系統分析發現，整體上看，多年來，該地區土地資源承載力水平綜合指數呈上升趨勢，承載力系統的耦合協調程度也呈現上升趨勢，這些均有利于支撐本地區經濟社會發展。但還應著力做好以下幾方面工作：

1. 加強對本地區地質情況的普查和科學管理。研究發現，京津冀地區地質生態環境的惡化已經成為制約本地區城市空間布局、重大工程選址、規劃建設和安全運行的重要瓶頸。為此，京津冀地區應加強對本地區地質條件的普查，科學優化國土資源的開發格局，特別是要加大對礦山地質環境的綜合治理和修復，加大對礦山所在地區土地的綜合整治，努力實現廢棄土地復墾，著力消除或減輕災害隱患，積極構建防災減災體系。

2. 不斷提高建設用地節約集約化水平。京津冀地區要強化城鄉建設用地統一管控。一方面，加強對建設用地的供給控制和需求引導，既要保障各行各業對建設用地的合理需求，又要對各類保障性基礎設施、服務設施等予以優先考慮;另一方面，在用地使用過程中，要在綜合考慮生態環境、生產生活、文化保護等要素基礎上，對其進行分類指導、區別對待，實行最嚴格的節約用地制度，從嚴控制城鄉建設用地規模，嚴格限制不符合國家產業政策的行業和項目用地，嚴格各類用地標準，不斷實現建設用地的節約集約化。

3. 加強生態空間體系建設。對于京津冀地區來說，無論是從技術層面還是使用消費層面，提高本地區的綠色生態水平是提升土地資源承載力綜合水平的重要影響因素。因此，對于北京市來說，應重點發揮土地的生態服務功能，重點建設發展生態涵養區，結合北京市自然人文景觀薈萃集中的特點，加快生態農業、旅游休閑產業的發展。對于津冀兩地來說，一方面，要加大對生態環境保護用地的科學合理規劃，建立完善土地利用可持續發展模式;另一方面，加強對生態建設和環境保護用地的引導與管制，使開發強度嚴格控制在區域資源環境承載力和生態環境容量之內。

4. ?實現對土地資源的科學合理規劃。研究發現，京津冀地區土地資源承載力系統呈現持續有序發展態勢。近年來，京津冀地區加強了生態文明建設，區域內生態環境得到了有效改善。今后，京津冀地區需要進一步踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念，堅持對土地資源的科學規劃、合理使用，實現土地資源保護和利用的可持續發展。在這個過程中，還要加大對各類土地資源綜合利用的系統論證和監督測評，不斷深化公眾參與和民主決策，探索創新規劃實施的調控機制。

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責任編輯：張 然

Abstract： For a long time， land resources play an extremely important role in the process of economic and social development. Strengthening the scientific evaluation of land resources carrying capacity has become an important basis for the scientific planning of regional economic and social development. The theoretical framework and index system of land resources carrying capacity can be constructed by using the "Wuli-Shili-Renli" （WSR） system methodology，the comprehensive level of land resources carrying capacity， the main influencing factors， the coordinated development level of the system and the correlation degree within the system in Beijing-Tianjin-Hebei region were systematically evaluated by using the systematic analysis method of "entropy-coupling coordination-grey correlation". The results show that： the level of land resources carrying capacity in Beijing-Tianjin-Hebei region is on the rise regardless of the comprehensive level and the orderly development level. The "use and consumption" subsystem has a greater impact on the coordinated development level of land resources carrying capacity system in Beijing， and the "ecological destruction" subsystem has a greater impact on the coordinated development level of land resources carrying capacity system in Tianjin and Hebei.

Key words： land resources carrying capacity; Wuli-Shili-Renli（WSR） system methodology; entropy-coupling coordination-grey correlation;Beijing-Tianjin-Hebei