基于系統(tǒng)視角土地資源綜合承載力動(dòng)態(tài)測(cè)算框架研究

余莉雯

摘要：土地資源作為人類(lèi)賴(lài)以生存和延續(xù)不可或缺的資源要素，隨著人們對(duì)土地資源的開(kāi)發(fā)活動(dòng)日益加劇使得其供給和需求矛盾難以得到有效緩解，人地矛盾尖銳，大大限制了土地資源承載功能，因此需要根據(jù)土地資源承載水平來(lái)調(diào)整土地利用方式和區(qū)域發(fā)展方向。文章在系統(tǒng)視角下，對(duì)土地資源綜合承載力進(jìn)行分析，構(gòu)建土地資源綜合承載力動(dòng)態(tài)測(cè)算框架，以期能夠豐富承載力相關(guān)理論和技術(shù)研究，為測(cè)算和提升土地資源綜合承載力水平提供一定的方法和方向參考。

關(guān)鍵詞：系統(tǒng)視角;土地資源綜合承載力;PSR-SD模型;動(dòng)態(tài)測(cè)算

一、引言

土地資源是人類(lèi)生存和從事社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)的載體，人地關(guān)系的和諧和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展必須建立在人類(lèi)對(duì)土地資源有序合理的開(kāi)發(fā)利用上，而土地資源承載力恰是能夠作為衡量人地關(guān)系是否和諧以及區(qū)域是否能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要表征之一。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展，人地矛盾日益突出，關(guān)于土地資源承載力研究近年來(lái)日益被重視。

由于土地資源具有自然和社會(huì)雙重屬性，人類(lèi)社會(huì)的需求不單單是滿(mǎn)足口腹之欲的糧食需求，土地資源的承載功能也不僅限于區(qū)域人口這一要素，若想更貼切地反映土地資源承載水平，聯(lián)合多因素的綜合性研究更為合理，因此近年來(lái)逐漸拓展至多角度的土地資源綜合承載力方向，并論證其在土地利用規(guī)劃中的應(yīng)用。政府部門(mén)如今對(duì)土地資源承載力的相關(guān)問(wèn)題也給予不少關(guān)注，先后出臺(tái)一系列相關(guān)的政策和意見(jiàn)，如《國(guó)土資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)和監(jiān)測(cè)預(yù)警工作方案》和《關(guān)于建立資源環(huán)境承載能力監(jiān)測(cè)預(yù)警長(zhǎng)效機(jī)制的若干意見(jiàn)》等均提及土地資源承載力研究。而目前針對(duì)土地資源綜合承載力的測(cè)算研究，內(nèi)容主要包括承載力評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)以及區(qū)域時(shí)空分異特征等，學(xué)者們研究過(guò)程中涉及的研究方法主要有指標(biāo)體系法、空間分析法和模型模擬法。基于指標(biāo)體系法對(duì)土地資源綜合承載力評(píng)價(jià)研究主要從土地資源構(gòu)成、特點(diǎn)、功能等角度建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，對(duì)承載力狀況以及變化趨勢(shì)進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，但缺乏一個(gè)完備的研究框架，而且在指標(biāo)的構(gòu)成上傾向于突出土地、人口、經(jīng)濟(jì)等“硬性”因素，較少兼顧政府管理、政策改進(jìn)等方面的“軟性”因素。基于空間分析法的土地資源綜合承載力評(píng)價(jià)研究主要是運(yùn)用3S等技術(shù)手段針對(duì)土地資源綜合承載力的空間分異，注重分析區(qū)域內(nèi)部各行政區(qū)的承載力狀況進(jìn)行對(duì)比，但忽視了單個(gè)地區(qū)的變化發(fā)展;而基于模型模擬法對(duì)土地資源綜合承載力預(yù)測(cè)研究主要運(yùn)用線(xiàn)性回歸模型、灰色系統(tǒng)模型、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)承載力的計(jì)算進(jìn)行模擬，觀測(cè)未來(lái)的變化趨勢(shì)，但以上模型無(wú)法對(duì)土地資源綜合承載力做出系統(tǒng)的呈現(xiàn)與分析，并且可以看出由于研究涉及的要素較多且雜，對(duì)于涉及土地資源綜合承載力作用機(jī)理的剖析不足，體系有待進(jìn)一步補(bǔ)充和完善。因此本文試圖基于系統(tǒng)理論將PSR模型和SD模型進(jìn)行結(jié)合，探索構(gòu)建區(qū)域土地資源綜合承載力動(dòng)態(tài)測(cè)算框架，以期為推進(jìn)土地資源綜合承載力水平動(dòng)態(tài)測(cè)算研究提供參考。

二、系統(tǒng)視角下的土地資源綜合承載力

土地資源綜合承載力作為一個(gè)多因子復(fù)雜系統(tǒng)，由土地資源要素和人類(lèi)社會(huì)行為的共同相互作用所形成，主要涵蓋了土地資源、糧食、人口、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)生活等多方面。因此在系統(tǒng)視角下，本文將土地資源綜合承載力大系統(tǒng)分為三個(gè)子系統(tǒng)，分別為土地資源環(huán)境子系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)子系統(tǒng)和社會(huì)發(fā)展子系統(tǒng)。在整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部，土地資源環(huán)境子系統(tǒng)表現(xiàn)為土地資源的開(kāi)發(fā)利用狀況一方面能夠促進(jìn)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，一方面也會(huì)產(chǎn)生資源短缺、環(huán)境污染等問(wèn)題對(duì)土地資源綜合承載力水平負(fù)面效應(yīng);經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)子系統(tǒng)則通過(guò)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度、發(fā)展質(zhì)量以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)狀況影響土地資源開(kāi)發(fā)狀況和城市發(fā)展的進(jìn)度，從而影響土地資源綜合承載力水平;社會(huì)發(fā)展子系統(tǒng)通過(guò)城鎮(zhèn)發(fā)展、人口規(guī)模以及生活質(zhì)量也能影響區(qū)域土地資源的利用和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。三個(gè)子系統(tǒng)之間互相影響和牽制使得浦口區(qū)土地資源綜合承載力水平不斷發(fā)生變化，而根據(jù)土地資源綜合承載力水平的變化，人類(lèi)社會(huì)將會(huì)相應(yīng)做出響應(yīng)，對(duì)系統(tǒng)中相關(guān)要素采取一定的管制措施來(lái)促進(jìn)系統(tǒng)不斷優(yōu)化完善。

三、土地資源綜合承載力動(dòng)態(tài)測(cè)算框架構(gòu)建

在基于系統(tǒng)視角對(duì)土地資源綜合承載力進(jìn)行機(jī)制分析之后，通過(guò)結(jié)合PSR模型和SD模型構(gòu)建土地資源綜合承載力動(dòng)態(tài)測(cè)算框架。其中PSR模型，即壓力（pressure）—狀態(tài)（state）—響應(yīng)（response）框架模型，該模型在其框架中能夠融合自然、社會(huì)等多方面的因素對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。主要是可以用來(lái)解釋事件發(fā)展的狀況、該事件為什么發(fā)生及事后相關(guān)主體對(duì)問(wèn)題的反饋和應(yīng)對(duì)，其中壓力是指人類(lèi)生產(chǎn)生活中出現(xiàn)不可持續(xù)發(fā)展的因素，針對(duì)研究對(duì)象產(chǎn)生的一定負(fù)面效應(yīng);狀態(tài)則反映研究對(duì)象在負(fù)面效應(yīng)影響下目前的狀態(tài);響應(yīng)則表示為緩解研究對(duì)象持續(xù)受到負(fù)面效應(yīng)的影響人類(lèi)社會(huì)所釆取的有關(guān)措施與對(duì)策。土地資源綜合承載力既是人地關(guān)系的反映又涉及自然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)多個(gè)方面，因此根據(jù)PSR模型從壓力、狀態(tài)、響應(yīng)三個(gè)方面來(lái)構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，能夠?yàn)橥恋刭Y源綜合承載力現(xiàn)狀評(píng)價(jià)和模擬預(yù)測(cè)奠定基礎(chǔ)。而SD模型即系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建立在控制論、系統(tǒng)論和信息論的相關(guān)理論基礎(chǔ)上，借助計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)和有關(guān)平臺(tái)，能夠在分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的基礎(chǔ)上對(duì)關(guān)于復(fù)雜動(dòng)態(tài)反饋性的系統(tǒng)問(wèn)題開(kāi)展研究。因?yàn)橄到y(tǒng)內(nèi)要素涵蓋較多，通過(guò)要素間相互作用的關(guān)系繪制出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，可以呈現(xiàn)出動(dòng)態(tài)性和直觀性特征。并且能夠在理清系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上設(shè)定不同情景方案，通過(guò)考察各情景方案下系統(tǒng)行為呈現(xiàn)出來(lái)的變化發(fā)展走向，能夠有效地為系統(tǒng)的優(yōu)化決策提供方向指引。再者，運(yùn)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法構(gòu)建模型的過(guò)程正是一個(gè)對(duì)模型中各要素進(jìn)行量化分析的過(guò)程，通過(guò)系統(tǒng)方程的表現(xiàn)形式能夠較為全面地、定量地模擬出土地資源綜合承載力系統(tǒng)概況，可以彌補(bǔ)單純進(jìn)行定性的系統(tǒng)描述以及糾正只注重單要素而脫離系統(tǒng)研究的片面觀。

由于PSR模型所形成的人地互相作用框架和SD模型所反映的系統(tǒng)內(nèi)部反饋機(jī)制有異曲同工之妙，能夠做到相輔相成，既能促使PSR模型為模擬預(yù)測(cè)服務(wù)，又有益于增強(qiáng)SD模型構(gòu)建過(guò)程中子系統(tǒng)的劃分和指標(biāo)選取的合理性。因此基于系統(tǒng)視角，針對(duì)土地資源綜合承載力系統(tǒng)的復(fù)雜性和綜合性特點(diǎn)，并根據(jù)土地資源可持續(xù)利用的要求以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的基本理念，構(gòu)建PSR-SD模型相耦合的土地資源綜合承載力動(dòng)態(tài)測(cè)算框架（見(jiàn)圖1）。首先，基于PSR模型框架對(duì)土地資源綜合承載力作用機(jī)理進(jìn)行剖析，建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并以綜合指數(shù)的形式來(lái)表現(xiàn)土地資源綜合承載力的水平;其次，結(jié)合系統(tǒng)論的思維和方法，構(gòu)建以PSR模型框架中指標(biāo)為基礎(chǔ)的土地資源綜合承載力SD模型，將評(píng)價(jià)體系中指標(biāo)分別相對(duì)應(yīng)歸并到土地資源環(huán)境承載力、經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)承載力、社會(huì)發(fā)展承載力三個(gè)子系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)PSR模型與SD模型的耦合;并依據(jù)所構(gòu)建的動(dòng)態(tài)測(cè)算模型，通過(guò)設(shè)定情景方案來(lái)模擬區(qū)域在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中土地資源綜合承載力的動(dòng)態(tài)演變趨勢(shì)，通過(guò)分析不同方案下土地資源綜合承載力的差異提出未來(lái)提升土地資源承載力的相關(guān)建議，為區(qū)域發(fā)展相關(guān)規(guī)劃提供參考。

四、結(jié)語(yǔ)

本文在系統(tǒng)視角下，對(duì)土地資源綜合承載力系統(tǒng)進(jìn)行分析，通過(guò)結(jié)合PSR模型和SD模型構(gòu)建出土地資源綜合承載力動(dòng)態(tài)測(cè)算框架，為豐富研究體系和完善研究方法奠定了一定基礎(chǔ)，今后在體系的完善和實(shí)際應(yīng)用方面可以進(jìn)行深入地探討，為區(qū)域土地資源合理利用和更有效發(fā)揮土地資源的承載功能理論和方法基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]戶(hù)艷領(lǐng).土地資源綜合承載力評(píng)價(jià)在土地利用規(guī)劃中的應(yīng)用研究[M].北京：人民出版社，2017：09.

[2]王書(shū)華，毛漢英.土地資源綜合承載力指標(biāo)體系設(shè)計(jì)及評(píng)價(jià)——中國(guó)東部沿海地區(qū)案例研究[J].自然資源學(xué)報(bào)，2001（03）：248-254.

[3]郭志偉.北京市土地資源承載力綜合評(píng)價(jià)研究[J].城市發(fā)展研究，2008（05）：24-30.

[4]羅雁文，魏曉，王良健，劉晉，劉代平.湖南省各市（州）土地資源承載力評(píng)價(jià)[J].經(jīng)濟(jì)地理，2009，29（02）：284-289.

[5]許聯(lián)芳，譚勇.長(zhǎng)株潭城市群“兩型社會(huì)”試驗(yàn)區(qū)土地承載力評(píng)價(jià)[J].經(jīng)濟(jì)地理，2009，29（01）：69-73.

[6]韓美，路廣，史麗華，張翠，余灝哲.東營(yíng)市海岸帶區(qū)域綜合承載力評(píng)估[J].中國(guó)人口·資源與環(huán)境，2017，27（02）：93-101.

[7]于廣華，孫才志.環(huán)渤海沿海地區(qū)土地承載力時(shí)空分異特征[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2015，35（14）：4860-4870.

[8]李強(qiáng)，劉劍鋒，李小波，劉杰，劉張欣，張惠.京津冀土地承載力空間分異特征及協(xié)同提升機(jī)制研究[J].地理與地理信息科學(xué)，2016，32（01）：105-111.

[9]嚴(yán)惠明.福建省土地資源承載狀況評(píng)估研究[J].國(guó)土與自然資源研究，2019（01）：1-5.

（作者單位：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)公共管理學(xué)院）