資源環境承載力在淅川庫區土地利用優化中的應用

摘 要：針對淅川庫區，建立了一套因地制宜的資源環境容量評價指標，并對該區的土地利用狀況和資源環境承載力進行了深入分析。通過系統評估淅川縣的土地利用總量、空間分布及其時空變化，揭示了區域資源與環境特征，進而探索了一種基于這些特征的綜合評估方法。研究結果為淅川庫區土地利用優化和資源環境管理提供了科學依據，并提出了具體的策略建議。

關鍵詞：淅川庫區 承載力 環境容量 土地利用優化

中圖分類號：S159

Application of Resource and Environmental Carrying Capacity in Land Use Optimization in Xichuan Reservoir Area

ZHANG Wenjing1 LI Jun2 ZHANG He1

1.Henan College of Surveying and Mapping，Zhengzhou， He’nan Province， 450000 China; 2. Construction Industrial & Energy Engineering Group Co.， Ltd.， Zhengzhou， He’nan Province， 450000 China

Abstract： This study establishes a set of context-specific indicators for evaluating the resource and environmental capacity of the Xichuan Reservoir Area， and conducts an in-depth analysis of the region's land use status and resource environmental carrying capacity. By systematically assessing the total amount of land use， spatial distribution， and their temporal changes in Xichuan County， this paper reveals the regional resource and environmental characteristics， thereby exploring an comprehensive evaluation method based on these features. The results have provided a scientific basis for optimizing land use and managing resources and environment in the Xichuan Reservoir Area， proposing specific strategic recommendations to promote sustainable development and ecological protection in the region..

Key Words： Xichuan Reservoir Area; Carrying capacity; Environmental capacity; Land use optimization

資源環境承載力評價對理解區域資源和環境的支撐能力極為關鍵，尤其在國土空間規劃中，它有助于解決土地資源緊張、水資源短缺和生態功能退化等問題[1-2]。這一工具的發展起始于20世紀初土地資源承載力概念的提出，并逐步拓展到水資源、能源和礦產資源，尤其是環境問題加劇時期，環境承載力的概念開始受到關注[3]。隨著可持續發展概念的普及，資源環境承載力的研究范疇擴大，現在不僅包括資源消耗，還涉及資源消耗、環境變化與人類活動對生態系統的影響[4]。評價方法多樣化，涵蓋能值法、阻尼系數法、主成分分析法等[5-7]，反映了該領域研究方法的多樣性。

針對淅川庫區的特殊情況，建立了一套適宜的評價指標體系，并進行了全面的資源環境容量評估。這一評估為淅川庫區的土地利用優化和規劃提供了科學依據，并為其他類似區域的評價方法提供了借鑒。未來研究將專注于生態脆弱區域的資源環境承載力評估，尤其是系統內協調性及影響因素的定量分析，以提升國土空間規劃的科學性和有效性。

1 研究區概況

淅川庫區位于河南省西南部，具有北亞熱帶至暖溫帶的氣候特征，地形以西北部的低山、東南部的崗地和中部的丘陵為主，擁有亞洲最大的人工湖——丹江口水庫。該區域是伏牛山和秦嶺的延伸部分，與湖北省接壤，山脈主要東西走向，海拔在900 m左右，導致該地區具有獨特的氣候條件，年平均氣溫約16 ℃，無霜期約228天。淅川庫區是長江與漢江的重要組成部分，丹江貫穿全境，區內多條支流匯入，形成豐富的水系。這些水系占據了全省近93%的土地，為地區提供了豐富的水資源。該地區的水資源和獨特地理位置使其成為河南省重要的水利樞紐和生態保護區，對維護區域水安全和生態平衡具有關鍵作用。

2 評價指標體系與評價

2.1 數據來源及處理

土地利用數據來源于淅川縣自然資源局；資源環境承載力評價中所用到的單要素指標分析數據主要來源于中科院資源與環境數據中心、地理空間數據云、規劃云POI興趣點爬取、統計局、氣象局以及網絡資料文獻數據等；單要素指標處理采用ArcGIS10.2進行空間分析，本評價分析主要利用核密度分析、線密度分析以及通過對鄉鎮進行賦值和克里金空間插值等空間數字化的形式進行處理，以得到單要素評價結果，再將各個評價結果按照一定的標準進行疊加分析，根據加權綜合求值法，得出綜合評估結果。

2.2 評價指標的選取

依據差異性、科學性、層次性、可操作性的選擇原則，建立的資源環境承載力評價指標體系綜合涉及資源承載力、環境承載力和社會經濟承載力三個主要方面。資源承載力通過土地資源承載力（耕地面積占比、人均耕地面積、耕地質量、建設用地面積占比、人均建設用地面積）、水資源承載力（人均水資源量）、旅游資源承載力（旅游資源吸引力）和區位資源承載力（交通便利度和到達區域中心便利度）進行評估。環境承載力從生態環境承載力（林草覆蓋率、生物多樣性指數、水源涵養指數）和地理環境承載力（高程和坡度）兩個維度進行分析。社會經濟承載力則通過社會狀況承載力的兩個關鍵指標：人口密度和城鎮化率，來衡量。

2.3 資源環境承載力評價

依據資源環境承載力理論，融合“雙評價”準則與現有方法，運用ArcGIS10.2對淅川庫區進行了資源、環境和社會經濟承載力的空間分析，形成綜合評價結果。評估流程首先確定指標體系，進行分級，選取與研究區相符的指標，并調整權重，建立高至低5個等級的評價體系。其次，對數據進行標準化。設置30 m×30 m的網格單元，運用多值提取至點方法，進行極值標準化處理以得到無量綱化數據。公式如下：

另外，應用熵值法確定各指標權重，進行規范化處理，具體計算步驟包括：計算每個因子的特征比重、計算熵值、確定權重系數。之后，基于ArcGIS10.2進行空間分析，采用核密度分析法、克里金插值法、反距離權重法等。綜合指標值的計算原理如下：

式（2）中：是資源環境承載力的綜合評估值；為單要素id的指標值；為熵值法得權重。

評價結果的分等定級基于級別指數，直接映射各評價單元的資源環境承載力水平。具體分級如下：級別指數在4.5～5.0之間的為高承載級別，適合人類活動；3.5～4.5之間為中高承載級別，可較好地支持人類活動；2.5～3.5之間為中承載級別，具有一般的支持能力；1.5～2.5之間為中低承載級別，支持能力較弱；1.0～1.5之間為低承載級別，難以支撐人類活動，應優先考慮生態保護。

3 研究區資源環境承載力評價結果

通過制定的指標體系和評價方法，對淅川縣的資源環境承載力進行了評價。經過標準化處理和權重計算，各指標的評價結果被疊加分析，進而對評價結果進行了分等定級，得到了2020年淅川縣資源環境承載力的評價結果圖。根據結果分析來看，在資源承載力方面，淅川縣的耕地面積比、人均耕地面積、建設用地占比以及人均建設用地整體上都呈現南高北低的狀態，而土地質量等級分布不均，整體上處于南低北高的狀態；人均水資源整體上較高，中部及南部非常充沛，這與庫區水資源分配有較大關系。旅游資源方面，主要集中圍繞在庫區附近，以丹江口水庫渠首為中心，形成了旅游帶；在區位資源方面來看，交通便利度在庫區圍繞中心城區向四周輻射，在香九厚以及龍商上地區的便利度較高。在環境承載力方面，淅川縣的土壤保持能力以及生物多樣性在整體上都不是很樂觀，大都處于低承載力水平，而水文調節能力上，庫區表現中高水平，生物多樣性在水庫流域及其附近不容樂觀，呈現低承載力水平。在社會經濟承載力方面，城鎮化率較高的區域主要集中在荊寺西、龍商上地區以及香九厚地區；人口密度在荊寺西地區較為集中。

從評價結果來看（表1）：高承載等級區域占總面積的4%，中高承載為7%，中承載為26%，中低承載為21%，低承載等級區域占42%。淅川縣的資源環境承載力主要集中在中到低承載級別，占總面積的68%，顯示該地區對人類活動的支撐能力較弱。承載力的分布與地理和環境特征緊密相關，提示需要調整資源和環境管理策略，避免資源過度消耗和環境退化。較高承載力的區域包括厚坡鎮、丹陽鎮等，而多數鄉鎮承載力中等偏低，強調了加強管理，促進可持續發展的必要性。

4 結論

對淅川庫區的資源環境承載力進行了綜合評價，并基于評價結果提出了土地利用的優化建議。通過對淅川縣的土地利用總量、空間分布以及資源環境特征的詳細分析，確定了該區域的資源環境承載力主要集中在中低承載級別，這一發現對于指導未來的土地規劃和資源管理具有重要意義。尤其是針對低承載力區域，建議將其納入生態保護紅線區，以確保這些脆弱地帶得到充分保護。同時，對于具有較高承載力的區域，建議通過優化城鎮空間布局，促進經濟發展同時保護生態環境。此外，強調了加強水源保護、水土保持和污染控制的重要性，以維持丹江口水庫及其周邊環境的穩定與健康。最終，通過實施這些綜合管理策略，旨在促進淅川庫區資源的可持續利用，保障生態安全，促進社會經濟與自然環境的和諧共生。

參考文獻

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