多功能視角下縣域資源環境承載力評價
——以湖南省華容縣為例

馮兆華，梁逸璇，吳大放，林添華，張小月

（1.湖南省第二測繪院，長沙 410004；2.廣州大學地理科學與遙感學院，廣州 510006）

在21世紀初，隨著城鎮化和工業化進程不斷加快，城市人口迅速膨脹，區域資源與生態安全變得日益重要，這就需要調整國土空間開發力度，實現資源與環境可持續發展。在國土空間規劃編制背景下，開展縣域資源環境承載力評價十分必要，具有重要的理論與實踐意義。

在國內，北京大學首次定義環境承載力，唐劍武等率先開展環境承載力理論研究。隨后，我國對環境承載力的研究逐步擴展到森林、海洋、礦產資源等領域，并逐步從單一要素向綜合要素承載力評價轉變。隨著研究不斷深入，學者開始研究資源環境承載力。在構建評價指標體系與定量研究方面，國內外所采用的方法大致相同，但在指標量化和賦權方面，我國目前多采用熵值法、逼近理想解排序法（Topsis）等客觀方法，相對而言更為科學。何蘇玲等利用變異系數法和綜合指標法建立評價指標體系，研究昆明市資源環境承載力狀態并分析其時空演變特征；孫永勝等綜合運用各類模型，分析吉林省限制開發區的資源環境承載力特征，探索其影響因子。

國外學者聚焦世界或國家范圍的資源和環境，針對小范圍區域的資源環境承載力研究相對較少。國內外研究多集中在概念、內涵、評價指標和方法等方面，較少針對縣域尺度，視角單一。本文以環洞庭湖地區華容縣為研究區，從水資源、土地資源、生態環境、社會經濟資源4個方面構建縣域資源環境承載力評價指標體系，為構建環洞庭湖地區評價指標體系，進一步開展資源環境承載力評價研究提供參考。

1 研究區概況

華容縣隸屬于湖南省岳陽市，地處東經112°18′31″～113°01′32″，北緯29°10′18″～29°48′27″，為湖南省北部邊陲，東接岳陽市君山區與岳陽縣，北臨湖北省，如圖1所示。華容縣位于長江-淮河臺地南軸線上，既有強烈的壓縮折疊，又有提升運動。華容縣位于洞庭湖西邊，面積為1590.95 km，中部丘陵起伏，東西低，平均海拔大于35 m，最高點（雷打巖）為382 m，土壤肥沃，氣候溫暖濕潤，適合植物生長。截至2019年底，華容縣戶籍人口為71.73萬人，總戶數為24.98萬戶，其中城鎮人口18.42萬人，農業人口53.31萬人。2019年，華容縣居民人均可支配收入為25 941元，比2018年增長9.15%；城鎮居民人均可支配收入為31 988元，增長8.6%；農村居民人均可支配收入為21 187元，增長8.9%。2021年，華容縣地區生產總值（GDP）為394.6億元。

圖1 華容縣地理位置

2 數據來源與方法

2.1 數據來源

本文數據來源于2017—2019年《華容統計年鑒》、華容縣人民政府網。2016年、2017年、2018年華容縣衛星遙感影像，2019年土地利用現狀柵格數據，均獲取自我國地理空間數據云網站。該平臺是由中國科學院計算機網絡信息中心建設并運行維護的多功能專業平臺。

2.2 研究方法

2.2.1 評價指標體系構建說明

資源環境承載力是指區域資源環境系統在一定時期和條件下承受人們各種社會經濟活動的能力。資源環境承載力是一個包括資源、環境、經濟要素的綜合承載力概念。本文根據資源環境承載力內涵和華容縣實際情況，建立華容縣資源環境承載力二級指標子系統。

2.2.2 資源環境承載力評價方法

（1）指標數據標準化處理及結果。由于資源環境承載力指標體系存在多個指標，每個評價指標的性質不同，其維度和大小范圍也不同，直接使用原始支撐值進行分析，則不能發揮支撐值的作用。為保證結果的安全性，要進行標準化處理，將原始的x信息標準化為聚合大小。正向指標與負向指標的標準化處理公式分別為

式中：X為第個樣本的第項指標的標準化值；x為原始數值；max(x)是第項指標的最大值；min(x)是第項指標的最小值。

通過處理華容縣各鄉鎮原始指標，本研究得到14個標準化值。

（2）熵權法。本文利用熵數據，根據每個支撐值的可變性來計算其權重，為華容縣資源環境承載力多指標綜合評價提供依據。

（3）指標的權重確定及計算方法。第項評價指標下，第年所占的權重計算公式為

式中：p為原始指標數據無量綱化處理后的值；x為原始指標數據無量綱化處理后的值；為選取指標的年數，=10。

第項指標的熵值（e）計算公式為

其中，∈[0，1]。對于給定的，x的差異性越小，則e越大。

計算第項指標的差異系數d。對于第項指標，指標值x的差異越大，對方案評價的作用越大，熵值就越小。

第項指標的權重（w）計算公式為

式中：為指標的數量。

3 結果與分析

3.1 計算結果

按照式（6）計算出各指標權重，如表1所示。將各指標權重與標準化值相乘并疊加，由此可得，2016—2018年華容縣水資源承載力評價得分分別為0.357、0.271、0.379，土地資源承載力評價得分分別為0.429、0.451、0.452，生態環境承載力評價得分分別為0.286、0.326、0.357，社會經濟資源承載力評價得分分別為0.286、0.410、0.571。同理，得到華容縣各鄉鎮2016—2018年資源環境承載力評價得分及排序，如表2至表4所示。

表1 資源環境承載力評價指標權重

表2 2016年華容縣各鄉鎮資源環境承載力評分及排序

表3 2017年華容縣各鄉鎮資源環境承載力評分及排序

表4 2018年華容縣各鄉鎮資源環境承載力評分及排序

3.2 水資源承載力分析和評價

水資源是指可利用的水源，一般指淡水資源，由于人類日常生活和生產作業都離不開水，分析水資源承載力是關鍵一步。2016—2018年，華容縣各鄉鎮的水資源變動較大，全域的水資源總量有所增加，其中有7個鄉鎮的水資源承載力評價得分逐年上升，如圖2所示。在空間格局上，華容縣各鄉鎮的水資源承載力差距較大，分布情況主要是南部、北部的地區水資源承載力評價得分較高，腹地水資源承載力評價得分較低，其中東山鎮、三封寺鎮、新河鄉、北景港鎮、禹山鎮和梅田湖鎮的水資源承載力得分總體較高，附近皆有湖泊或河流分布。另外，東山鎮、三封寺鎮、禹山鎮和梅田湖鎮內設有水庫，水資源較豐富，所以這四個鄉鎮的水資源承載力得分總體較高。

圖2 2016—2018年華容縣各鄉鎮水資源承載力評分

3.3 土地資源承載力分析和評價

土地作為承載人類和各種生物生存和發展的物質基礎，在戰略上具有非常重要的地位。土地資源是有限而重要的，對土地資源承載力進行分析可以了解土地資源的變化動態，為下一步的生產作業提供行動指南。分析土地資源承載力具有非常重要的現實意義。2016—2018年，華容縣土地資源承載力評價得分總體變化較大，分數較不穩定，如圖3所示。總體來說，全縣各鄉鎮的土地資源承載力評價得分都呈現上升趨勢，說明華容縣土地資源發展態勢良好，治理得當。在空間格局上，華容縣各鄉鎮的土地資源承載力總體差距不大，主要是南部地區土地資源承載力評價得分較高，土地資源較為豐富。

圖3 2016—2018年華容縣各鄉鎮土地資源承載力評分

3.4 生態環境承載力分析和評價

生態環境對人類來說十分重要，保護環境不僅關乎人們的生存環境，也影響著經濟發展，分析生態環境承載力可以看出該地區的生態環境狀況及保護情況，有助于未來發展。2016—2018年，華容縣各鄉鎮生態環境承載力評價得分總體變化幅度不大，分數較穩定，數值在0.2～0.4徘徊，浮動范圍較小，如圖4所示。但是，各鄉鎮的生態環境承載力評價得分的年域范圍變化情況不定，基本上都存在起伏，操軍鎮和插旗鎮呈上升趨勢，僅東山鎮、團洲鄉呈下降趨勢。在空間格局上，華容縣南部與北部生態環境承載力評價得分較高，生態環境承載力狀況良好；中間腹地生態環境承載力評價得分較低，生態環境承載力狀況較差。

圖4 2016—2018年華容縣各鄉鎮生態環境承載力評分

3.5 社會經濟資源承載力分析和評價

社會穩定發展能創造許多有利條件，經濟是基礎，發展經濟，可以提高人民的生活水平，社會經濟是地區發展的重要依據，分析社會經濟資源承載力可以看出地區的發展趨勢，預測未來發展情況。2016—2018年，華容縣14個鄉鎮社會經濟資源承載力評價得分變化幅度較大，如圖5所示。3年以來，除插旗鎮和團洲鄉外，華容縣12個鄉鎮得分情況整體呈上升趨勢。這充分說明華容縣社會經濟進步和發展的總體走勢十分可觀。在空間格局上，華容縣南部與北部社會經濟資源承載力較好，而西部地區較差，東山鎮已建東山路，風電已建，熱核將建，它是湘北重要的能源基地，擁有聯系四面八方的省道。萬庾鎮連接湖南、湖北省道，注滋口鎮綜合實力雄厚，它們是華容縣兩個全國重點鎮之一。

圖5 2016—2018年華容縣各鄉鎮社會經濟資源承載力評分

4 結論

本文以華容縣的自然環境資源和社會經濟狀況為基礎，從水資源承載力、土地資源承載力、生態環境承載力、社會經濟資源承載力4個方面構建由14個指標構成的華容縣資源環境承載力評價體系，采用熵值法賦權，評價了湖南省岳陽市華容縣各鄉鎮的資源環境承載力水平，并分析其空間格局特征。研究表明，2016—2018年，華容縣14個鄉鎮總體資源環境承載力水平呈現上升態勢，水資源承載力、土地資源承載力、生態環境承載力和社會經濟資源承載力都有不同程度的上升，變化幅度分別為0.357～0.379、0.429～0.452、0.286～0.452、0.286～0.571。其中，水資源承載力從0.357變動到0.271再上升到0.379，變化幅度較大，且各鄉鎮之間有一定差距，體現了近年華容縣消耗水資源過量，要加強保護。另外三個方面承載力皆呈現持續上升態勢，并且各鄉鎮間差距較小，說明華容縣土地資源總體保護得當，生態環境和社會經濟狀態良好，保護環境的措施采取得當，近年來發展態勢較好。從空間格局上看，水資源、土地資源、社會經濟資源承載力水平的空間分布格局皆表現為南北強、腹地弱，生態環境承載力水平則呈現出圈層結構。總體而言，華容縣南北沿邊鄉鎮的資源環境綜合承載力水平較高。操軍鎮在2016—2018年各方面資源承載力皆有所提升，發展潛力好。其他鄉鎮四個方面的承載力都有所升降，其中，東山鎮2016年在四個方面的資源環境承載力評分較高，然而2018年各方面評價在全縣處于較低水平，說明東山鎮在發展進程中出現偏頗，需要調整。

本文從多功能的角度對華容縣資源環境承載力進行評價，分析國內外較少研究的縣域尺度問題，在實踐上豐富了環洞庭湖地區資源環境承載力的研究成果，為進一步開展縣域資源環境承載力評價研究提供理論參考，但仍存在一些不足。由于鄉鎮基礎數據難以獲得，本文只收集到2016—2018年華容縣各鄉鎮數據，難以反映長時間尺度時空演變規律，存在一定的局限性，希望今后通過收集更多基礎數據，彌補由于數據不足而無法科學定量分析的部分，更新和完善研究成果。由于資源環境承載力具有復雜性，影響因素多，加上研究方法不同，未來還需要在華容縣資源環境承載力驅動機理揭示方面繼續努力，優化方法技術，深入探析資源環境承載力變化機理。