安徽省資源環境承載力與國土開發利用強度耦合協調研究

吳九興，徐 晨，師奎忠

（安徽師范大學地理與旅游學院，安徽·蕪湖 241002）

資源環境承載力是衡量一定時間內區域環境質量狀況和環境容量能否承受人類活動干擾的一個重要指標[1-2]。人口、資源與環境三者彼此之間，相對獨立又相互聯系，形成了一個矛盾統一體。而資源環境承載力作為將社會、環境與經濟系統關聯在一起的紐帶，是協調這三者的關鍵所在[3-4]。而國土空間規劃擔負著在保障發展的同時還要保護資源的雙重任務，其最終目的是要保障經濟社會對資源環境的需求，維持社會的可持續發展[5]。黨的十八屆五中全會提出統籌各類空間規劃、推進“多規合一”。2016年12月中辦、國辦聯合印發《省級空間規劃試點方案》，指出開展資源環境承載能力評價與國土空間開發適宜性評價（“雙評價”），為劃定“三區、三線”奠定基礎。2017年1月，國務院印發的《全國國土規劃綱要（2016-2030年）》指出，切實優化國土空間開發格局需要在維持資源環境承載能力的基礎上推動國土集聚開發和分類保護相適應。2018年4月，習近平總書記在深入推動長江經濟帶發展座談會上的講話更是明確指出，按照“多規合一”要求，根據“雙評價”，劃定生態保護紅線、永久基本農田、城鎮開發邊界三條控制線，科學謀劃國土空間開發保護格局，建立健全國土空間管控機制。

目前，關于資源環境承載力的研究成果很多，主要圍繞資源環境承載力的概念緣起與理論演變、資源環境承載力的研究和評價方法、承載力概念在農業、生態環境等領域的作用等方面[6-11]開展；有關國土開發強度與資源環境承載力的研究方面，主要圍繞資源、環境承載力約束下城市空間布局的優化[12-15]以及典型城市的開發強度與生態、環境、資源承載力之間的時空耦合關系[16-20]，旨在為新時代國土空間規劃提供有效思路。相對而言，有關省域范圍內的研究文獻比較少。鑒于此，本文選擇安徽省16個城市為研究對象，通過構建資源環境承載力評價體系，計算得到2011～2018年間安徽省16個地級市的資源環境承載力得分，并與同期的國土開發強度進行耦合協調分析，探討資源環境承載力和國土開發利用強度之間的相互作用機制，可以為推動新時代國土空間規劃編制工作，解決城市發展中的資源和環境問題，以及促進區域可持續發展等提供科學決策參考。

1 研究區概況與數據來源

1.1 研究區概況

安徽省地跨長江、淮河南北，屬于長江三角洲腹地。土地總面積13.94萬km2，包括16個地級市。截至2018年末，安徽省常住人口為6323.6萬人，國民生產總值30006.82億元，水資源總量835.78億m3，能源消費總量13228.91萬噸標準煤。2017年工業廢水排放總量43009.61萬噸，工業二氧化硫排放量189589.95噸。城鎮人民恩格爾系數31.00%，城鎮化率54.69%。近幾年來，安徽省城鎮化的進程加快成為全省經濟快速發展的重要動力所在，人民生活水平也由此得到不斷提高。然而，經濟發展對于資源的依賴和環境的破壞也逐年增加。

1.2 數據來源

本文以16個地級市為研究對象，資源環境承載力評價所用到的指標數據均來源于2011～2018年的《安徽省統計年鑒》和各地級市統計年鑒，國土開發強度計算中涉及的兩項數據中。土地利用面積由安徽省2011～2018年土地變更調查數據整理得到，而建設用地總量由相應年份的土地變更調查數據經整理后得到。

2 資源環境承載力評價

2.1 評價指標體系

建立承載力評價指標體系是測度區域資源環境承載力的關鍵。當前大多數文獻中均會從資源、環境、經濟三個方面構建指標體系。本文在堅持指標系統性、簡明科學性、可比、可操作、可量化原則的基礎上，通過專家咨詢法以及文獻萃取法，制定以資源環境承載力作為目標層，以資源承載力、環境承載力、社會經濟支撐力作為準則層的指標體系，見表1。

表1 資源環境承載力評價指標體系Table 1 Evaluation index system of resources and environment carrying capacity

一般而言，資源承載力是從數量和質量上來判斷一個地區所擁有的資源條件對支撐該區域內人口基本生存和發展的能力情況，是可持續發展的重要體現，故選取人均水資源量、人口密度2項指標；環境承載力主要反映區域經濟社會發展過程中對環境的污染與治理情況，選取建成區綠化覆蓋率1項指標；社會經濟支撐力主要反映區域經濟實力、產業結構和人民生活水平，構成區域資源環境承載力的經濟資源基礎，選取人均GDP、人均可支配收入2項指標。

2.2 評價模型選取

本文利用熵權法對安徽省各個省市的資源環境承載力進行評價。熵權法是一種客觀賦權方法，在信息論中，信息是系統有序程度的一個度量，如果一個指標的信息熵越小，表明該指標提供的信息量越大，在綜合評價中起的作用理應越大，權重就應該更高。在具體使用過程中，為了得出較為客觀的指標權重，熵權法根據各指標的變異程度，利用由信息熵計算得到的熵權對各指標的權重進行修正。此評價方法主要取決于客觀數據資料，幾乎不受主觀因素影響，其優點在于可以在很大程度上避免人為因素的干擾，因此更具有科學性和準確性。步驟如下：

（1）構造指標矩陣X，將所有市的數據有序排列。由安徽省16地級市和5項指標構成評價系統的初始數據矩陣X，并標準化處理得到第i個地區第j個指標的數值yij，用以計算第i個地區第j個指標的特征比重pij。

其中：i=1,2,3,…,m;j=1,2,3,…,n;m=16,n=5。

（2）將上述結果代入下列求出第j個指標的熵值ej：

其中：k=1/ln(m)；ej≥0

（3）計算權重：

其中：gj=1-ej，表示第j項指標的差異性系數。

（4）計算綜合得分：

2.3 評價結果分析

根據建立的資源環境承載力評價指標體系和評價指標值的計算方法，測算得出安徽省不同地級市的資源環境承載力綜合評價分數，見表2。

表2 2011～2018年安徽省各市資源環境承載力評價得分表Table 2 Evaluation score of resource and environmental carrying capacity of cities in Anhui Province from 2011 to 2018

由表2可知，黃山市資源環境承載力水平始終保持全省第一，其次是馬鞍山、合肥、宣城、池州和蕪湖，其余的市與上述城市差距較大。目前，安徽省大部分城市還處于依靠本身的自然資源和生態環境而保持良好資源環境承載力的發展階段，社會經濟支撐力沒有發揮太大的作用。大部分經濟發展處于省內上位圈的城市由于在資源和環境方面的表現欠缺導致資源環境承載力得分較低，僅有各方面發展處于領先地位的省會合肥、資源型工業城市馬鞍山和濱江環境資源與經濟表現均比較良好的省內中心城市蕪湖在保持社會經濟支撐力較穩定的同時在資源環境方面也表現良好。

進一步分析可以發現：2016年、2018年安徽省行政區劃有一次較大范圍的調整，其中將原屬于安慶市的樅陽縣劃歸銅陵市管轄；將原銅陵市銅官山區、獅子山區撤銷并設立銅陵市銅官區；撤銷銅陵縣，設立銅陵市義安區；撤銷安慶市潛山縣，設立潛山市。這一系列對于銅陵市和安慶市行政區劃的調整對銅陵市資源環境承載力的各項評價指標產生了一定影響，導致2016年、2018年銅陵市和安慶市資源環境承載力綜合得分有較為明顯的下降。此外，將六安市壽縣劃歸淮南市管轄，也使得淮南市人均水資源下降明顯，間接地影響了其資源環境承載力得分。

3 國土開發強度分析

3.1 國土開發強度的計算方法

國土空間開發強度的大小主要取決于建設用地總量和區域面積。根據《全國主體功能區規劃》中對“開發強度”的定義，建設空間由城鎮建設、獨立工礦、農村居民點、交通、水利設施以及其他建設用地等空間組成[21]。因此，區域國土開發強度是由區域建設用地面積除以該區域土地總面積所得到的比例。

3.2 國土開發強度的計算結果

根據安徽省2011～2018年土地變更調查數據和各市統計局公布的統計年鑒數據，計算得到安徽省各地級市歷年國土開發強度，見表3。

表3 2011～2018年安徽省各市國土開發強度統計表（單位：%）Table 3 Statistical table of land development intensity of cities in Anhui Province from 2011 to 2018

由表3可知，安徽省16個地級市中，淮北市、阜陽市國土開發強度最高，超過了20%，省會合肥市和皖南中心城市蕪湖的開發強度處于第二區間。位于南部的黃山市、池州市和宣城市的國土開發強度最低，均不超過10%，其中黃山市不超過5%。其余大部分中北部城市的國土開發強度均維持在10%至20%之間，分布較為均勻。此外，銅陵市和安慶市近兩年國土開發強度有明顯下降，原因主要與2016年和2018年的行政區劃調整有關。

4 資源環境承載力與國土開發強度的耦合協調分析

4.1 耦合協調度評價模型

耦合是指兩個及以上的系統（或運動形式）通過某種途徑而相互作用，相互影響的現象。耦合度就是這種作業和影響程度的橫標標尺[22]，具體公式如下：

根據公式（4）可推出資源環境承載力和國土空間開發強度的耦合度評價模型為：

式（5）中，C是耦合度，取值在[0,1]之間，數值越大，耦合度越高，代表國土開發強度與資源環境承載力的相互作用結構向有序方向發展。X代表國土開發強度，Y代表資源環境承載力指數。根據C值的大小，將國土開發強度和資源環境承載力的耦合程度劃為低水平耦合、拮抗、磨合和高水平耦合四個等級，具體如表4所示。由計算可知，2011-2018年安徽省絕大多數城市國土開發強度與資源環境承載力還處于低水平耦合階段。為了更細致地分析二者之間的協調情況，在耦合度基礎上構建耦合協調模型來反映它們的耦合協調關系：

表4 國土開發強度與資源環境承載力耦合度等級表Table 4 Table of coupling degree between land development intensity and resources and environment carrying capacity

式（6）（7）中，D代表國土開發強度與資源環境承載力二者之間的協調度，計算得到的D值越高，表示二者耦合協調越好，反之則表示耦合協調越差。T為二者之間的綜合協調指數，α、β為待定系數，且α+β=1。本文的計算中，α=β=0.5，即認為國土開發強度與資源環境承載力二者的重要程度相等。

根據協調度大小，參考相關文獻[23-24]的做法，將國土開發強度和資源環境承載力耦合協調度劃分為9個等級，具體如表5所示。

4.2 耦合協調度實證分析

將前文計算得出的國土開發強度和資源環境承載力綜合指數帶入到上述耦合協調性測度公式中，得到2011～2018年安徽省國土開發強度與資源環境承載力的耦合度及協調度，并利用ArcGIS10.2軟件制成分布圖1和圖2。

圖2 2011～2018年安徽省國土空間開發強度與 資源環境承載力的耦合協調度分布圖Fig.2 Distribution map of coupling coordination degree between land and space development intensity and resource and environment carrying capacity in Anhui Province from 2011 to 2018

從耦合協調度的空間分布來看，整體上呈現了以東南為中心向東、向北擴散式遞減的情況，且南部城市整體協調度高于北部城市。具體來說，合肥、蕪湖、馬鞍山、銅陵、黃山、池州和宣城這7個城市的資源環境承載力與國土開發強度耦合協調程度相對其余城市來說較高，在2011～2018年間均處于初級以上協調階段，尤其黃山市一直保持中級協調階段，也是唯一一座耦合程度處于拮抗水平的城市。這充分表明這幾座城市的資源環境承載力與國土開發強度能夠在空間上達到良性共振，實現協調發展。

進一步分可以發現，形成這種協調發展的條件不是單一的。以合肥、蕪湖、馬鞍山和銅陵4市為例，這4座城市在省內經濟水平發展程度較高，依托地域、經濟優勢和資金政策支持，通過人為的組織、協調與管理使其在國土開發強度較高的同時擁有較好的資源環境承載力。其內在協調機制是通過較高強度的國土開發實現經濟增長、提升社會效益，進而提升環境治理能力，以此影響構成資源環境承載力的各項指標得分從而實現整體的協調發展。而黃山、池州和宣傳這三座城市，經濟發展水平在省內并無明顯優勢，它們的共同特征在于自身良好的自然條件使得它們在環境承載力方面的表現具有突出優勢。因此，即使這些城市還處于有待開發的較低的發展階段，也能在該階段實現國土開發強度和資源環境承載力的協調發展。

5 主要結論與政策建議

5.1 主要結論

（1）2011～2018年安徽省各市資源環境承載力得分整體呈上升趨勢，但在省內行政區劃進行調整的情況下個別地級市的得分會產生較明顯的波動。自然資源和環境因素對安徽省城市資源環境承載力的影響較為主導，其影響力越過了社會經濟這一要素，只有合肥、蕪湖這樣的省內中心城市和馬鞍山這樣的典型資源經濟型城市的社會經濟支撐力對資源環境承載力得分具有較強的正面影響。

（2）安徽省各市總體上國土開發強度不大，但分布不均衡，整體上皖北開發強度大于皖南，局部呈現出了聚集的特征。這樣的特征主要與地形條件的差異和城市經濟發展水平相關。如地處皖南山區和大別山地帶的幾座自然資源和旅游資源豐富的城市，由于受到自然條件的限制，導致國土開發強度明顯低于位于皖北平原地帶的城市。在省內具有人口、交通或經濟優勢的城市，國土開發強度則明顯較高。

（3）安徽省各市資源環境承載力和國土開發強度之間的耦合協調程度大多處于初級或中級協調階段，空間上一直呈現著東南部城市協調度高于西北部城市的特征。從協調度分布圖的時間變化規律來看，二者的耦合協調度整體呈現上升趨勢，雖然變化幅度不明顯，但可以看出正處于穩步上升的階段。

5.2 政策建議

（1）積極有效協調國土開發強度與資源環境承載力。資源環境承載力和國土開發強度之間的關系不是簡單的正相關或負相關。經濟發展水平處于上位圈的城市中，有兩類城市能夠實現國土開發和資源環境承載力的協調發展。一類是馬鞍山、銅陵這樣的資源經濟型城市，其經濟發展的基礎就是依托得天獨厚的資源條件，這樣的城市在原本資源承載力較高的基礎上進行開發從而獲得良好的經濟支撐，使得其協調度得分較高。另一類是以合肥、蕪湖為例的代表性中心城市，其經濟、交通、科教等各方面綜合實力處于全省前列，在大力進行國土開發、尋求發展的同時，通過一系列的政策和技術手段提高環境治理能力，使其在國土開發強度較高的同時提高環境承載力和社會經濟支撐力方面的得分，實現二者的協調發展。

（2）把握生態環境治理重點，促進國土空間協調發展。對于前一類城市，在后續發展過程中要將生態環境治理作為重點工作，并且需找到支撐經濟發展的其他動力，避免將不可再生的自然資源作為唯一的經濟動力而不利于資源環境承載力的可持續發展。那些經濟發展水平在省內處于下位的城市，國土開發強度較低，但其自身具有良好資源稟賦，原本就處于國土開發強度和資源環境承載力較為協調的階段。在城市建設和城鎮化的發展中，這類城市應當揚長避短，積極利用自身的土地、人口、旅游、交通等資源環境優勢，加強與周邊都市圈的多方聯系，實現區域資源結構優化和經濟質量提升，進而自身也得到協調發展。