劉 莎
(山東師范大學地理與環境學院,山東 濟南 250358)
隨著現代城市化的迅猛發展,使得有限的土地資源變得尤為稀缺,在利用土地資源的過程中,人們一味地追求經濟效益,導致土地污染和退化問題也日益突出,因而緩解人地矛盾、實現土地資源的合理高效利用尤為重要。濟南市作為省會城市,正處于經濟社會快速發展時期,大規模的城市建設使其對土地的需求量大大增加,因此需要對濟南市的土地利用效益及其協調度進行研究評價,明確濟南市土地利用現狀和存在的問題,從而制定優化土地利用結構與方向的合理決策,促進濟南市土地可持續的利用,提高土地利用綜合效益。
土地利用效益的評價研究始于土地經濟效益評價,政治經濟學、西方經濟學和土地經濟學中的土地生產力理論、地租地價理論和土地供需理論等經典理論為土地經濟效益評價奠定了理論基礎。1930年美國康奈爾大學開始制定了土地經濟效益的分級方法;之后德國制定并實行了經濟效益評價標準;1961年H.E.康克林系統化地研究了土地利用經濟效益,提出了以經營性活動為性質的土地經濟效益分級方法。20世紀70年代,土地利用的評價逐漸拓展到社會效益和生態效益研究。聯合國工發組織與阿拉伯國家工業發展中心于1977年聯合編制了《工業項目評價手冊》,文章中確立了就業效果、分配效果、國際競爭力等社會效益評價指標[1]。同時,許多學者也研究了濕地、殺蟲劑等對生態系統的影響,例如French等就城市綠地、生態林等的建設對于城市生態環境的影響進行了大量研究和科學論證[2]。1994年WBCSD首次提出了“生態效率”的概念,世界各國相繼展開土地利用綜合效益研究的活動。2004年Marja C.Hoek S.提出社會效益的獲取可以促進經濟效益、生態效益[3]。2007年Mark Deakin等編寫了《城市可持續發展》系列叢書,介紹了城市經濟、社會與環境評價的方法,包括層次分析法(AHP)、更復雜的多目標評價模型、PROPOLIS模型等[4]。
國內對土地利用效益的評價研究分為兩個方面:理論闡述、評價方法及其運用研究。在理論闡述方面,史京文討論了土地利用效益內涵與三大效益之間存在的關系[5];張忠國、高軍分析了土地利用經濟、生態效益的內涵[6]。在評價方法及其運用研究方面,李植斌應用協調度函數模型對土地利用的綜合效益進行評價[7];李明月、江華應用協調度函數模型計算了土地利用綜合效益,證明協調度函數對土地利用效益評價具有一定的解釋力[8]。
濟南市位于山東省中部,市轄7區(歷下區、市中區、槐蔭區、天橋區、歷城區、長清區、章丘區、濟陽區),2縣(平陰縣和商河縣),總面積799841 hm2。2015年末,全市土地總面積799841 hm2。農用地面積為539972 hm2,占土地總面積的67.51%,建設用地總面積為166645 hm2,占土地總面積的20.83%,未利用地面積93224 hm2,占土地總面積的11.66%。濟南市土地利用構成的主體是農用地,其中二級地類面積所占比重從高到低依次是耕地、林地、草地和園地。建設用地中以城鎮村及工礦用地為主。未利用土地占比較低,耕地后備資源較少,因此需要對土地資源進行保護與集約利用,以充分發揮土地資源的利用效益。
2005~2016年間,濟南市土地利用發生了顯著的變化,耕地和未利用地數量大大減少,與之相對應的是,建設用地中交通用地及水利設施用地的面積明顯增加。其中居民點及工礦用地增長量在所有用地增長量中最大,主要是因為城市化的不斷提高造成城市用地和建制鎮用地規模的擴張[9]。
本文涉及的資料數據主要來自2006~2017年《濟南市統計年鑒》、《山東省統計年鑒》、《中國城市統計年鑒》,2006~2017年的《濟南市國民經濟和社會發展統計公報》,山東省國土資源廳,濟南統計信息網和林業信息網,濟南市土地變更調查數據和土地利用效益協調發展相關文獻。
在科學發展觀的思想指導下,土地利用效益不僅包括其產生的經濟效益,還包括其產生的社會價值——社會效益,以及對生態環境造成的影響——生態效益。故本文從經濟、社會、生態效益3個方面構建指標體系。
經濟效益是指人們在一定時期內投入的勞動的消耗與所取得的經濟成果之間的比較關系[10],本文將國內生產總值、地均第一產業增加值、地均工業增加值和地均第三產業增加值作為反映土地利用過程中經濟發展的新常態常用的指標。如果說經濟效益注重產出,那么分配就是社會效益的關鍵,社會需求的滿足程度及土地利用產生的相應影響就是土地利用的社會效益,其中人口密度作為適度指標較為特殊,其對社會效益子系統具有正效應。隨著土地利用的不斷發展,生態環境的保護問題得以重視,不再單純追求經濟效益,更加注重經濟效益、社會效益、生態效益的協調發展。
根據指標選取的標準與原則和濟南市特有的實際情況,建立濟南市土地利用效益評價體系如表1,其指標值如表2所示。

表1 濟南市土地利用效益評價指標體系

表2 濟南市土地利用效益指標值
根據實際調查結果和統計資料,要對各個指標進行賦值,但是各個指標之間并沒有可比性,所以要先對各個指標進行標準化處理,本文將采用功效函數法進行指標標準化處理。
設城市土地利用效益評價指標變量為Ui=(i=1,2,3,…,n),其值為Xi(i=1,2,3,…,n),ai、bi分別為系統穩定臨界點上指標的上下限。根據協同論可知:①系統處于穩定狀態時,是線性方程。②勢函數的極值點是系統穩定臨界點。③慢馳豫變量在系統穩定狀態是會有變化,對系統有序度產生兩種功效:一種是正功效,慢馳豫變量增大,系統有序趨勢增加;另一種是負功效,慢馳豫變量增大,而系統有序趨勢減少。因而,土地利用系統變量對系統有序的功效的公式為:
式中,UA(ai)為指標Ui對系統有序的功效,A為系統的穩定區域。
由于不同的指標對土地利用效益有不同程度的影響,所以要對每個指標進行權重計算,才能保證整個評價過程的科學性與可信性(表3)。
本文采用變異系數法來確定指標權重,其基本思想是:根據同一指標觀測值之間的差異程度來反應指標對總目標的影響程度,若指標觀測值差異越大,則該指標越不穩定或不均衡,對于總目標實現的影響越大,權重較大;反之,權重較小[11]。
用變異系數法求取指標權重的計算步驟及結果如下:
第一步,求取變異系數,記作Varj,

第二步,歸一化處理變異系數,得各指標權重,記作Wj,

表3 濟南市2005~2016年土地利用效益評價指標權重值
根據確定的指標功效值和權重值,求取濟南市土地利用經濟、社會、生態效益,2005~2016年濟南市土地利用經濟、社會、生態效益走勢圖見圖1。
結果表明:2005~2016年濟南市土地利用經濟效益三大效益連年增長,經濟效益總體上呈現出逐年上升的趨勢,年平均增長率5.2%;2005~2016年濟南市土地利用社會效益總體處于上升趨勢,相比經濟效益增長速度來說比較平緩,然而在2011年后社會效益增長量持續減少,并在2014年出現負值的現象。主要原因是隨著總人口的不斷增加,糧食總產量的不穩定,使得人均擁有糧食總量波動較大,從而影響了整體的社會效益;生態效益增速變化亦較為明顯,2010~2016年期間,由于工業固體廢棄物綜合利用率的大大提高,使得生態效益也快速增長,生態效益總體持續穩定的增長達到高水平。

圖1 濟南市2005~2016年土地利用經濟、社會、生態效益走勢
協調度是指系統與子系統之間的協調發展程度,所以對土地利用效益評價的核心不是某個指標或效益高低的評價,而是綜合效益與各子系統協調程度的評價。換言之,土地利用效益協調度就是土地利用過程中土地利用綜合效益與三大效益協調一致的程度。一般來講,土地利用效益的各子系統評價值越接近,土地利用就越協調[12]。協調度函數評價土地利用效益的方法如下:
第一,利用功效函數確定各指標對總目標的功效:
第二,通過協調度函數求土地利用系統協調度:
其中Wj(j=1,2,…,n)為指標權重;
第三,根據協調度表格,判斷土地利用的協調程度(表4)。

表4 協調度的取值范圍
土地利用效益的3個子效益相互影響、共同組成一個整體。其中,社會效益和生態效益的保證是經濟效益,若經濟效益未達到一定水平,那么社會效益和生態效益就無從談起;若社會效益、生態效益與經濟效益出現不協調的現象,則會降低經濟效益。所以三者只有協調統一,土地利用綜合效益才能達到最佳[13]。
因此,通過變異系數法確定經濟效益、社會效益、生態效益的權重(表5),協調度模型確定土地利用綜合效益協調度(表6)。

表5 濟南市土地利用經濟、社會、生態效益權重

表6 濟南市2005~2016年土地利用效益協調度
從表6中可以看出:①濟南市2005~2016年土地利用效益變化的總體趨勢為土地利用效益的協調度由2005年的0.0826升至2016年的0.9505,年平均增長7.8%。②土地利用效益增長呈現階段性:2005~2007年為第一階段,土地利用協調度極低,土地利用系統處于極不協調狀態;2008~2009年為第二階段,土地利用協調度處于低速上升期但水平低于0.35,處于不協調階段;2010年土地利用系統協調度雖有所上升,處于基本不協調階段,但是由于工業固體廢物綜合利用率的降低導致協調度的增量有所減少,2010年土地利用系統處于基本協調階段;2011~2013年為第五階段,協調度處于0.6~0.8之間的比較協調階段;2014~2016年,協調度增長量依然保持平穩的增量,協調度高于0.8,處于高度協調階段。
(1)濟南市土地利用經濟、社會和生態效益總體呈上升趨勢。如何可持續、高效集約利用土地,越來越受到各地級市的重視。濟南市也進一步加強土地利用相關決策的制定,出臺一系列相關政策:加強土地統一管理、增強政府的土地營運能力和節約集約利用工業用地等多方面的內容,隨著政府管理整治的力度不斷加強,濟南市近年來土地利用經濟效益、社會效益、生態效益逐年增加。
(2)濟南市土地利用經濟效益增長速度高于社會效益、生態效益增長速度,說明一味追求土地利用經濟效益的錯誤思想并沒有完全抹除。但近幾年濟南市意識到了土地利用社會、生態效益的重要性,做出相應的改變,使得其也以高增長率增長。
(3)土地利用綜合效益協調度呈逐年上升態勢。在全面協調可持續的科學發展觀的指導思想下,不僅要把經濟發展作為核心,還要實現更高質量、更高效益的發展。在時代發展的要求下,經濟效益已經不能準確的體現土地利用效益的水平,經濟、社會和生態效益的平衡協調發展才是終極目標。濟南市2005-2016年土地利用綜合效益協調度持續穩定增長達到高水平,側面表現出科學發展觀在土地利用領域的應用成果。