珠海市多功能視角下資源環境承載能力評價

馮兆華，吳釗駿，吳大放，林添華，高瑜睿

（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）

資源環境承載能力評價是規劃工作的重要基礎，其能全面系統地反映地區資源環境現狀，而且有助于各種空間資源與環境的保護和開發利用，合理規劃各類資源布局，它是資源環境承載能力及國土空間開發適應性評價（簡稱雙評價）工作的重要組成部分，是國土空間規劃的重要基礎。資源環境承載能力評價一直是國內外研究的熱門話題，隨著區域經濟與資源生態失衡、城市擴張及生態保護矛盾激化等問題突出，其愈發受到國家相關部門及眾多學者的重視與關注。

承載力這一概念隨著各種要素的變化不斷發生著變化，MALTHUS 首次闡述承載力框架。20世紀初，PARK 等提出了承載力的定義，其被廣泛接受。20世紀90年代，北京大學提出，資源環境承載力是指在某種特定條件下，某區域的環境可承受人類活動的最大限度。目前，國內外學者圍繞資源環境承載能力評價的相關研究主要集中于評價視角、尺度、指標構建、方法及實踐應用等領域。從評價視角看，隨著現代工業發展和城市擴張，社會經濟與資源環境共同進步的問題熱化，資源環境承載力受到關注的程度加大，大量以土地承載力、人口承載力、水資源承載力等單視角切入的研究逐漸轉變為以經濟、資源、生態等多因素綜合的多元視角研究。從評價尺度看，承載力評價研究更加注重區域差異及實際效應，學者更專注于小研究尺度。在研究方法和指標構建方面，學者傾向于以模型和數學方法為工具，并以單視角側重或多視角綜合為主導，完成多維度指標體系的構建與檢驗。在應用實踐方面，研究從現狀評價逐漸轉向尋求評價的延伸性，以評價作為規劃先行的基礎，且廣泛與GIS 技術相結合，提升自身的精準性。然而，當前的學術研究對于資源環境承載能力的概念、內涵及措施尚未達成一致，且對綜合集成評價的研討較少，難以保證資源環境承載力研究的系統性和完整性。

珠海市處于粵港澳大灣區的優越位置，經濟發展迅速，城市化進程快，大量土地需求和珠海市有限的土地供給使其在未來的發展中勢必面臨資源環境與人口和經濟的壓力。本文在雙評價工作開展的基礎上，闡述珠海市資源環境承載能力現狀，結合問題分析，以多元綜合視角建立珠海市資源環境承載能力評價指標體系，進一步完成評價分析，為進一步展開資源環境承載能力評價研究提供理論依據。

1 研究區概況與數據來源

1.1 研究區概況

珠海市位于珠江三角洲中南區域，陸地面積為1 736.46 km，是廣東省土地面積最小的地級市。珠海市共有3 個市轄區，分別為香洲區、斗門區、金灣區。珠海市土地資源與環境條件較為優越，大多是平原、丘陵，同時有臺地和低山，土壤以水稻土、赤紅壤為主。由于建設和發展的需求不斷增加，很多耕地轉變為各類建設用地，發展空間相應增大。同時，建設用地快速擴張致使耕地面積急劇減少。

1.2 數據來源

本文統計數據不僅來源于歷年珠海市統計年鑒（2014—2019年）、歷年珠海市水資源統計公報（2013—2018年），還來源于廣東省自然資源廳官網和珠海市生態環境局官網；空間環境指數數據來源于珠海市生態環境局發布的周報；高程、坡度、地形等空間數據主要來源于地理空間數據云（http://www.gscloud.cn/），并借助ArcGIS 軟件完成進一步提取。

2 研究方法

2.1 評價指標選定

依據評價目標和評價內容，珠海市資源環境承載能力評價指標體系將從生態環境、土地資源、水資源、社會經濟資源四個方面具體篩選出適當的指標，如表1所示。資源環境承載能力評價指標體系較為復雜，各項基本指標屬性與意義不同，因而計算方法不同，度量單位不同，不便于直接利用原始數據進行評價，量綱之間的差異將對評價結果造成直接差異。同時，指標系統中，正向指標對結果產生積極影響，負向指標對結果產生阻礙影響，適度指標大小適中。因此，基于數學變換，運用極差標準變換法，將珠海市各區資源環境承載能力評價指標原始值進行標準化，即處理為統一的沒有計量單位的數值，以便進行后續的統一評價分析。

從指標說明來看，水庫蓄水是研究區域為人民供水的主要來源，是供水的強有力的后備承載生態資源；森林草地覆蓋率=森林草地總面積/土地面積×100%；生態環境指數包括水環境指數、環境空氣指數以及公眾投訴指數，其權重分別為50%、20%、30%；人均耕地面積=耕地總面積/非城鎮人口數；人均園地面積針對研究區園地總面積與研究區人口總量的相互關系；城鎮建設面積針對研究區城鎮建設用地與人口集聚的相互關系；全年住宅竣工面積指在年末研究區住宅用地面積的大小；全年降水量指研究區全年降水大小，是水資源總量的決定性因素；供水總量指研究區內各種水源工程為人民供給的水量之和；萬元GDP 用水量=各業用水總量/地區生產總值（GDP）；人均綜合用水量表示研究區居民的各類用水總量與總人數的關系；人口密度表示研究區人口的集聚程度；人均地區生產總值=地區生產總值/常住人口總數；第三產業貢獻率=第三產業總量/地區生產總值×100%；研究與試驗發展（R&D）投資額表示研究區科學技術等新興產業的發展水平。

2.2 指標確權及精度檢驗

按照層次分析法構建生態環境承載力、土地資源承載力、水資源承載力和社會經濟資源承載力四大維度單獨判斷矩陣，綜合各維度數據構建資源環境承載能力整體判斷矩陣，并運用Excel 運算得出各指標權重，如表1所示。一致性比例（）均小于0.1，通過一致性檢驗，其權重數據可信賴度高。

表1 珠海市資源環境承載能力評價指標體系

2.3 建立評價等級

針對資源環境承載能力評價結果，建立評價等級。通過參考相關研究成果，本文將資源環境承載能力評價等級分為5 級，分別為高級、較高級、中級、較低級、低級，如表2所示。

表2 資源環境承載能力評價等級

3 評價結果分析

3.1 珠海市資源環境承載能力評價分析

3.1.1 生態環境承載力

2013—2018年，珠海市香洲區、斗門區、金灣區的生態環境承載力變化趨勢各不相同，香洲區總體處于下降趨勢，斗門區、金灣區都有小幅增長。變化較為一致的是，三個區生態環境承載力在2015年都達到峰值，經分析，該年是生態環境指數測評的首年，同時生態環境指數是綜合性的政府權威指標，權重系數較大。2016—2017年，三個區的生態環境承載力均有明顯降低，主要原因是該年水庫蓄水量減少幅度大。2013年，生態環境承載力從高到低的次序依次是香洲區、斗門區、金灣區，2018年則變成了斗門區、金灣區、香洲區。2013—2018年，香洲區商業發展迅速，但忽略了生態環境保護建設，斗門區與金灣區在經濟建設的同時保持生態環境可持續發展，使生態環境承載力穩步上升。

3.1.2 土地資源承載力

在土地資源承載力方面，斗門區在2013—2018年從0.146 0 上升到0.810 7，金灣區從0.040 5 上升到0.559 9，分別有不同幅度的提升，而香洲區從0.716 7下降至0.362 6。斗門區與金灣區城鎮建設用地面積在這6年間穩步增加，其土地資源承載力增長。而香洲區土地資源承載力下降，主要原因是該區土地利用效率較低。全年住宅竣工面積是影響珠海市土地資源承載力的重要指標，呈波動趨勢。2013年，土地資源承載力從高到低的次序依次是香洲區、斗門區、金灣區，而在2018年，次序變成了斗門區、金灣區、香洲區。由于珠海市人口凈流入加劇，土地利用矛盾激化，2013—2018年，珠海市農業用地逐漸減少，城鎮建設用地正在增加。但珠海市逐漸將土地利用結構的改善納入政府重要工作之一，在進一步進行土地轉型的過程中，珠海市要提升土地利用效率，合理安排土地利用布局，提高土地資源承載力。

3.1.3 水資源承載力

在水資源承載力方面，珠海市三個區在2013—2018年呈上升趨勢，香洲區從0.318 3 增至0.523 9，斗門區從0.287 7 增至0.510 2，金灣區從0.416 2 增至0.736 0，其間均有不同程度的波動。由于各項指標的升降，2015年呈現的水資源承載力較低。在2013年和2018年，水資源承載力從高到低的次序相同，依次是金灣區、香洲區、斗門區。斗門區處于內陸區域，受到全年供水總量的影響大。總體來看，珠海市水資源的管控情況良好，雖然各年水資源承載力在波動中，但同時穩步增長，這是資源環境承載力的重要支持力量。

3.1.4 社會經濟資源承載力

2013—2018年，珠海市三個區社會經濟資源承載力均出現上升趨向，且幅度較大。香洲區、斗門區、金灣區在6年間社會經濟發展迅速，其分別從0.022 7增至0.892 3、0 增至0.936 7、0.014 9 增至0.951 8。主要原因是產業結構完善，科技水平提高，人口聚集程度提升，地區生產總值增加。2013年，香洲區社會經濟資源承載力最高，金灣區次之，但金灣區和斗門區近年發展迅猛，到2018年社會經濟資源承載力已經超越香洲區。

3.1.5 資源環境承載能力

2013—2018年，珠海市各區資源環境承載能力總體水平穩步上升。香洲區從0.320 8 上升至0.558 2，從較低級水平上升至中級水平；斗門區從0.208 0 上升至0.697 8，從較低級水平上升至較高級水平；金灣區從0.145 7 上升至0.637 5，從低級水平向較高級水平發展。

資源環境承載能力綜合了生態環境承載力、土地資源承載力、水資源承載力和社會經濟資源承載力這四個準則層的評價得分。資源環境承載能力結果顯示，2013—2018年，香洲區擁有水平較高的社會經濟資源，土地資源逐步緊張，生態環境保護需要增強；斗門區土地資源與生態環境方面可持續發展能力較強，同時社會經濟正在迅速進步；金灣區區域經濟穩步發展，土地資源、水資源、生態環境保護需要進一步關注。

2013年，資源環境承載能力從高到低的排序為香洲區、斗門區、金灣區。2018年，斗門區資源環境承載能力最高，隨后是金灣區和香洲區。在各單項承載力不斷協調的過程中，政府重視生態環境保護，為人民群眾生產生活提供良好生態條件，注重土地、水資源共同保護，合理開發利用各項資源，資源環境承載能力目前在最佳狀態，但珠海市各區仍有巨大潛力，向高級承載水平發展。

3.2 多功能視角下資源環境承載能力評價分析

地形是自然地理環境及城市資源環境承載能力的重要影響因素。不同地形條件通過不同的土壤形成、水文變化、能量轉換等過程，影響著城市中不同功能指向下的土地利用結構和承載能力，同時對開發利用資源環境等活動具有空間限制作用。農業生產活動中，地形因素影響著農業類型的選擇，同時地形條件制約著農業生產規模與機械化程度。在城市建設中，由于區位規劃的選擇重要性程度高，建設過程難以逆轉，因此地形條件要求較高。

3.2.1 農業功能視角下的承載等級評價

地形條件很大程度上影響著農業生產活動。不同土壤的形成情況和不同植被的發育狀況都受到地形因素的影響，地形限制自然生產力的水平，影響農業生產效率。在坡度過陡的情況下，可選擇的農業活動范圍較小；而坡度較緩的情況下，農業活動類型多且具有易操作性。利用數字高程模型（DEM）數據，提取出坡度要素，生成坡度分級圖，統計不同坡度土地面積和所占比例，具體情況如表3所示。

在農業功能視角下，坡度差異對耕地利用的影響最大，而耕地開發利用將直接影響當地糧食產量。當0°≤＜2°時，該區域為平耕地，承載等級高；2°≤＜6°時，該區域屬于平坡耕地，承載等級較高；6°≤＜15°時，該區域屬于緩坡耕地，承載等級中等；15°≤＜25°時，該區域屬于緩陡坡耕地，承載等級較低；25°≤≤90°時，該區域屬于陡坡耕地，承載等級低。

由表3可以看出，珠海市可用作平耕地的面積最廣，在各個區所占比例最大，香洲區、斗門區、金灣區分別為196.41 km、435.41 km、297.83 km，分別占轄區面積的39.12%、67.98%、58.38%；2°≤＜6°的平坡耕地排名第二位，這類土地可能發生輕度水土流失，需要加強環境保護，其分別占香洲區、斗門區、金灣區轄區面積的21.54%、13.80%、17.24%；6°≤＜15°的緩坡地較有可能發生土壤侵蝕現象，可種植植被展開防治，其占香洲區轄區面積的比例幾乎為斗門區和金灣區的兩倍；15°≤＜25°的緩陡坡地在珠海市總面積中占比較少，此類土地可采取適當措施，科學防治水土流失；25°≤≤90°的坡地已被相關政策認為不適宜用作農業生產用地，三個區此類土地面積都是最小的。

表3 珠海市各區不同坡度的面積比例

2013—2018年，珠海市農業功能視角下資源環境承載能力普遍提升，承載等級高的區域范圍越來越大。香洲區在6年間穩定進步，在2018年較斗門區與金灣區稍有落后。而斗門區和金灣區的承載等級上升幅度較大，承載等級高的土地面積遠遠超過等級低的土地面積，適宜農業生產活動的面積較香洲區更大。總體上看，珠海市農業功能視角下資源環境承載能力等級分布呈現為由“北強南弱”轉為“西強東弱”。

3.2.2 建設功能視角下的承載等級評價

地形對區域中人口分布與社會經濟發展有重要影響，進而對城鎮建設產生制約。地形復雜的區域總是會因為可達性而受到限制，如山區、丘陵等，地形條件相對惡劣，人類活動受到約束。因此，城鎮建設大都選擇地勢較為平坦、地形起伏度較小的區域，地勢起伏程度越大的區域對城市建設的要求越高，對建筑物、交通道路的規劃影響較大。運用DEM 數據，提取出地形起伏度要素，生成地形起伏度分級圖，統計不同地形起伏度的土地面積和所占比例，具體情況如表4所示。

表4 珠海市各區不同地形起伏度的土地面積和比例

由表4可見，0 ≤＜30 m 的土地面積占比最大，其建設功能承載等級高，香洲區、斗門區、金灣區分別為322.99 km、521.84 km、406.42 km，分別占轄區面積的51.77%、75.68%、69.52%。從珠海市各區來看，30 m ≤＜60 m、60 m ≤＜100 m、100 m ≤＜200 m的土地較為均衡，香洲區此類土地面積比斗門區和金灣區略大，起伏程度更大，要按起伏度考慮建筑群和整體道路網設計。≥200 m 時，土地不適宜做建設用地，此類土地在香洲區、斗門區、金灣區分布少，僅分別占各區面積的1.46%、0.21%、0.38%。

2013年，金灣區建設功能視角下資源環境承載能力處于低級，斗門區大部分地區處于較低級，少數土地處于低級，經過之后6年的發展與調整，2018年兩區大部分地區達到較高等級；香洲區城市發展建設略早于斗門區和金灣區，建設范圍與程度較大，因此2018年大部分地區建設功能視角下資源環境承載能力等級處于中級，稍落后于斗門區和金灣區。總體上看，2013—2018年，珠海市建設功能視角下資源環境承載能力等級提高，各區建設規模潛力大。珠海市坡度較陡、地形起伏度較大的地區多分布于海島區域和少量山丘區域，可以用作生態用地。

4 結論

本文構建資源環境承載能力評價指標體系，從生態環境承載力、土地資源承載力、水資源承載力、社會經濟資源承載力四個維度，選擇15 個基本指標進行評價，最后通過地形條件這一決定性因素，進行農業功能與建設功能視角下的資源環境承載能力評價。在層次分析的基礎上，單因素承載力結果顯示，2013—2018年，香洲區生態環境承載力與土地資源承載力有所下降，水資源承載力與社會經濟資源承載力有所增長；斗門區各單項承載力均有大幅度增長；金灣區各項承載力雖有波動，但總體穩步提高。其中，社會經濟資源承載力提升程度最大。珠海市需在保持目前狀態的基礎上，加大土地與水資源保護力度，調整利用方式與結構。2013—2018年，各區資源環境承載能力有所提升，香洲區資源環境承載能力從0.320 8上升至0.558 2，從較低承載水平上升至中級承載水平，斗門區資源環境承載能力從0.208 0 上升至0.697 8，從較低承載水平上升至較高承載水平，金灣區資源環境承載能力從0.145 7 上升至0.637 5，從低級承載水平上升至較高承載水平，其均在2018年達到目前最佳水平狀態。在農業生產視角下，2013—2018年，珠海市資源環境承載能力普遍提升，承載等級高的區域范圍越來越大。總體上看，珠海市農業功能視角下資源環境承載能力等級分布呈現為由“北強南弱”轉為“西強東弱”。在城鎮建設功能視角下，珠海市建設規模潛力大，坡度較陡、地形起伏度較大的地區多分布于海島區域和少量山丘區域，珠海市整體建設功能視角下資源環境承載能力等級上升。

本文對珠海市資源環境承載能力進行了一定程度的研究，但仍有許多不足。一是評價指標體系的構建仍有欠缺。由于資料的難以獲得性和數據的不便操作性等原因，本文所涵蓋的資源環境承載能力評價指標體系只有生態環境承載力、土地資源承載力、水資源承載力、社會經濟資源承載力四個方面，考慮不夠全面。評價基本指標的選取不夠多樣，有一定欠缺，在后續研究中將繼續完善，建立更完整詳細的指標評價系統。二是在運用GIS 軟件開展空間分析方面，由于空間數據難以獲取，不易落實在空間上，選取的因子分析較少，希望在后續資料的完善過程中彌補這一不足。