陜西省耕地資源環(huán)境承載力研究

關(guān)鍵詞：耕地資源環(huán)境承載力;DPSIR模型；TOPSIS模型；障礙因子；陜西省中圖分類號(hào)：X24 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào):1003-5168(2025)14-0092-05DOI: 10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2025.14.018

Research on the Environmental Carrying Capacity of Cultivated Land Resources in Shaanxi Province

JIAYIREER ? Bureketi (Chang'an University，Xi'an ，China)

Abstract: [Purposes] This study analyzes the spatiotemporal variations in the cultivated land resource and environmental carrying capacity index in Shaanxi Province from 2012 to 2O22，and calculates its trends duringthis period，and identifies the keyconstraints.Methods]This studyemploys the DPSIR model to establish an indicator system for assessing the carrying capacity of arable land resources and environment in Shaanxi Province.The TOPSIS model is applied to measure and evaluate this carrying capacity， while an obstacle degree model is used to identify the key constraining factors.[Findings] ① From 2012 to 2022，the environmental carrying capacity index of cultivated land resources in Shaanxi Province showed consistent annual improvement，upgrading from \"moderate\" to \"good\" by 2022.At the subsystem level，all components except the status subsystem exhibited an upward trend during 2018—2O22.However， both the pressure subsystem and status subsystem in the 2018—2O22 stage demonstrated an overall declining trend. ② The main constraining factors have shifted from pesticide application intensity，agricultural water conservancy，and output value per unit area of arable land in 2O12 to per capita arable land area，agricultural water conservancy，and fertilizer application intensity by 2O22.[Conclusions] Shaanxi Province should develop cultivated land resources in a scientific and rational manner to promote the transforma

tion of agriculture toward green development. It should regularly monitor the cultivated land environment and improve the governance system.

Keywords: carrying capacity of arable land resources and environment; DPSIR model; TOPSIS model; constraining factors;Shaanxi Province

0 引言

耕地是保障國(guó)家糧食安全的根本1。近年來(lái)，隨著耕地開(kāi)發(fā)利用程度加大，耕地面積下降嚴(yán)重，耕地質(zhì)量也受到了影響。耕地環(huán)境的破壞導(dǎo)致土壤生產(chǎn)力下降，耕地資源環(huán)境處境日益嚴(yán)峻[2]。

耕地資源的承載能力在研究土地資源承載力之初便備受關(guān)注。1993年，世界經(jīng)合組織（0ECD）運(yùn)用P-S-R模型，對(duì)生態(tài)安全進(jìn)行評(píng)估研究。根據(jù)Elliott的觀點(diǎn)3，DPSIR框架是一種綜合評(píng)估變化原因、影響和反應(yīng)的框架，其考慮了多方面的因素，框架的5個(gè)子系統(tǒng)各自獨(dú)立又相互影響[4。我國(guó)開(kāi)展的土地資源承載能力研究，主要圍繞建設(shè)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系、監(jiān)測(cè)預(yù)警承載能力和承載能力預(yù)測(cè)研究等3方面進(jìn)行。本研究以陜西省為研究區(qū)，對(duì)陜西省2012—2023年的耕地資源環(huán)境承載力發(fā)展障礙因子進(jìn)行測(cè)算和識(shí)別，以期為陜西省耕地保護(hù)相關(guān)政策的制定提供參考。

1研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來(lái)源

陜西省位于我國(guó)西北地區(qū)，總面積為 2.06× 10⁵km² 。因自然地理環(huán)境和社會(huì)人文民俗的較大差異，土地利用表現(xiàn)較復(fù)雜。截至2023年底，陜西省耕地面積達(dá)到298.93萬(wàn) hm² ，人口總量達(dá)到3956萬(wàn)人，糧食總量達(dá)到1323.7萬(wàn)t，人均產(chǎn)糧334.60kg。陜西省耕地矛盾主要表現(xiàn)為南北耕地?cái)?shù)量少且分布不均衡、耕地質(zhì)量下降、非農(nóng)建設(shè)占用耕地、農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施不完善等，同時(shí)，耕地被閑置或轉(zhuǎn)為種植其他經(jīng)濟(jì)作物等現(xiàn)象加劇了耕地資源的緊張局面。

本研究使用的2012—2022年陜西省社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和自然環(huán)境等方面的數(shù)據(jù)來(lái)源于《陜西省統(tǒng)計(jì)年鑒》。

2 研究方法

基于相關(guān)評(píng)價(jià)研究[5-6]，運(yùn)用DPSIR模型（驅(qū)動(dòng)力DrivingForce—壓力Pressure—狀態(tài)State—影響Impact—響應(yīng)Response）構(gòu)建指標(biāo)體系。列出各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過(guò)對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到綜合得分，采用熵權(quán)法確定各要素權(quán)重系數(shù)（見(jiàn)表1），進(jìn)而建立綜合指數(shù)評(píng)價(jià)方法7]

使用改進(jìn)型的TOPSIS模型對(duì)陜西省耕地資源環(huán)境承載力水平進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)[8]；根據(jù)魯春陽(yáng)等[9]的研究，將貼近度 C_i 分為4個(gè)等級(jí)見(jiàn)表2。

運(yùn)用障礙度模型計(jì)算綜合評(píng)價(jià)中各評(píng)價(jià)指標(biāo)的障礙度及各準(zhǔn)則層障礙度，進(jìn)而識(shí)別出2012—2022年限制陜西省耕地資源環(huán)境承載力進(jìn)一步發(fā)

展的關(guān)鍵因素。

3結(jié)果分析

3.1耕地資源環(huán)境承載力結(jié)果分析

2012—2022年耕地資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)如圖1所示。從整體上看，2012—2022年陜西省耕地資源環(huán)境承載力呈上升趨勢(shì)，于2022年達(dá)到良好等級(jí)。其變化主要分為兩個(gè)階段。

第一階段為2012—2018年。陜西省耕地資源環(huán)境承載力指數(shù)在呈緩慢上升趨勢(shì)。從各個(gè)子系統(tǒng)看，除了狀態(tài)子系統(tǒng)，以驅(qū)動(dòng)力子系統(tǒng)為首的其他子系統(tǒng)均呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，這主要是由于陜西省第三產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展及人均地區(qū)產(chǎn)值的大幅度提高。狀態(tài)子系統(tǒng)呈下降趨勢(shì)是由于耕地面積的逐年減少和人口數(shù)量的大幅度增加，以及植樹(shù)造林面積急劇下降，降低了耕地的糧食生產(chǎn)能力，對(duì)耕地資源環(huán)境系統(tǒng)產(chǎn)生了負(fù)面作用。因此，這一階段耕地資源環(huán)境承載力雖然在上升，但上升速率較為緩慢。

第二階段為2018—2022年。陜西省耕地資源環(huán)境承載力指數(shù)呈上升趨勢(shì)，并于2022年達(dá)到良好等級(jí)。這一階段的子系統(tǒng)中壓力子系統(tǒng)和狀態(tài)子系統(tǒng)均總體呈下降趨勢(shì)，二者均是在2018—2019年急劇下降，而后以極緩慢的速度上升。前者是由于2018—2019年陜西省的化肥施用強(qiáng)度和農(nóng)藥施用強(qiáng)度的急劇上升，加重了對(duì)耕地系統(tǒng)的壓力，造成壓力子系統(tǒng)承載力指數(shù)的急劇下降，對(duì)耕地資源環(huán)境系統(tǒng)作用的負(fù)面作用較大，而后在國(guó)家環(huán)境保護(hù)等政策趨緊的影響下，化肥農(nóng)藥使用強(qiáng)度得到控制。狀態(tài)子系統(tǒng)承載力指數(shù)于2018—2019年急劇下降的原因是該段時(shí)間人口的大幅度增加和耕地的大幅度減少，而后耕地面積緩慢增加。

3.2 障礙因子分析

2012一2022年耕地資源環(huán)境承載力準(zhǔn)則層障礙因子診斷如圖2所示。從變化情況看，驅(qū)動(dòng)力子系統(tǒng)、壓力子系統(tǒng)和響應(yīng)子系統(tǒng)的障礙度均呈逐漸下降趨勢(shì)。影響子系統(tǒng)和狀態(tài)子系統(tǒng)障礙度在逐年增加。這表明，陜西省在過(guò)去 10a 中，耕地保護(hù)意識(shí)不斷增強(qiáng)，逐漸減少耕地的農(nóng)藥、化肥等使用，使其承載力條件逐步改善。

通過(guò)對(duì)2012年、2022年主要障礙因素按指標(biāo)障礙度大小進(jìn)行比較分析，各年度陜西省耕地資源環(huán)境承載力指標(biāo)層主要障礙因子障礙度見(jiàn)表3。由表3可知，制約因素從2012年的農(nóng)藥施用強(qiáng)度、農(nóng)田水利化水、耕地單位面積產(chǎn)值、化肥施用強(qiáng)度、糧食單產(chǎn)水平向2022年的人均耕地面積、農(nóng)田水利化、化肥施用強(qiáng)度、第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比重、人均占有糧食等較輕。其中的原因一方面是陜西省耕地水利設(shè)施配套水平較低，部分地區(qū)現(xiàn)有水利工程老化失修嚴(yán)重，灌區(qū)面積萎縮壓力加大，造成耕地生產(chǎn)收益下降。另一方面是收益較低的糧食作物的種植也在逐漸減少。

4結(jié)論與建議

4.1結(jié)論

① 總體來(lái)看，陜西省耕地資源環(huán)境承載力指數(shù)在2012—2018年這一階段呈緩慢上升趨勢(shì)，各子系統(tǒng)中除了狀態(tài)子系統(tǒng)，其他子系統(tǒng)均呈現(xiàn)上升趨勢(shì)；在2018—2022年陜西省耕地資源環(huán)境承載力指數(shù)仍然呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，在這一階段的子系統(tǒng)中壓力子系統(tǒng)和狀態(tài)子系統(tǒng)總體均呈下降趨勢(shì)。

② 從障礙因子看，制約陜西省耕地資源環(huán)境承載力主要障礙因子從2012年的農(nóng)藥施用強(qiáng)度、農(nóng)田水利化水、耕地單位面積產(chǎn)值、化肥施用強(qiáng)度和糧食單產(chǎn)等向2022年的人均耕地面積、農(nóng)田水利化、化肥施用強(qiáng)度、第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比重和人均糧食占有量等轉(zhuǎn)變。

4.2建議

結(jié)合本研究對(duì)耕地資源承載力的綜合測(cè)算評(píng)價(jià)和對(duì)障礙因子的識(shí)別，以及陜西省實(shí)際情況提出以下幾點(diǎn)建議。

① 運(yùn)用科學(xué)合理的方式開(kāi)發(fā)耕地資源。要加強(qiáng)對(duì)土壤和肥料質(zhì)量檢測(cè)工作，選擇有機(jī)肥源、化學(xué)肥源及無(wú)機(jī)肥源，提高土地利用率，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境保護(hù)雙贏。為此，陜西省需要更多的宣傳推廣和優(yōu)惠政策來(lái)鼓勵(lì)農(nóng)民采用綠色生產(chǎn)技術(shù)和更優(yōu)質(zhì)的農(nóng)業(yè)投入品。應(yīng)當(dāng)提供更多的資金支持和政策支持，激發(fā)農(nóng)民的熱情和積極性。這樣不僅能促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，也可確保耕地的可持續(xù)利用，發(fā)揮更大的生產(chǎn)效益和環(huán)境效益。在這個(gè)過(guò)程中，政府和社會(huì)應(yīng)該擁有更多的社會(huì)組織和社會(huì)監(jiān)督，以確保農(nóng)業(yè)發(fā)展的可持續(xù)性和確保實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

② 加強(qiáng)針對(duì)耕地質(zhì)量保護(hù)的監(jiān)督。確保耕地質(zhì)量保護(hù)方面的主體養(yǎng)護(hù)責(zé)任得到落實(shí)，保護(hù)和改善農(nóng)業(yè)用地的耕地質(zhì)量，著重考慮土壤肥力、健康和生態(tài)等方面。為了積極實(shí)施耕地質(zhì)量保護(hù)，政府可以采用財(cái)政轉(zhuǎn)移支付來(lái)提供經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償和支持。同時(shí)，落實(shí)針對(duì)耕地質(zhì)量保護(hù)的監(jiān)督管理職責(zé)，對(duì)結(jié)果進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控和細(xì)化管理。

5研究不足與展望

為實(shí)現(xiàn)耕地資源的可持續(xù)利用和保護(hù)，需要對(duì)不同地區(qū)的耕地資源承載力及其演變趨勢(shì)有全面深入的認(rèn)識(shí)。本研究在考慮陜西省的實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，選擇了一些具有代表性的相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估，以確保評(píng)估結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

但鑒于數(shù)據(jù)的限制，本研究中的指標(biāo)構(gòu)建和選取存在缺陷，在未來(lái)研究中需加以完善。為更全面地呈現(xiàn)耕地資源承載力的變化規(guī)律，可以考慮對(duì)時(shí)空跨度進(jìn)行適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng)和對(duì)陜西省不同環(huán)境區(qū)分評(píng)估，以更準(zhǔn)確地反映其變化趨勢(shì)。

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