基于PSR模型的區(qū)域土地利用可持續(xù)性分析
——以山東省濟(jì)南市為例

郭晨，魏魯

(山東省地質(zhì)科學(xué)研究院，山東 濟(jì)南 250013)

基于PSR模型的區(qū)域土地利用可持續(xù)性分析
——以山東省濟(jì)南市為例

郭晨，魏魯

(山東省地質(zhì)科學(xué)研究院，山東 濟(jì)南 250013)

山東省濟(jì)南市是我國(guó)中部地區(qū)最為重要的城市之一。近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，濟(jì)南市土地可持續(xù)性利用問(wèn)題成為了學(xué)術(shù)界研究的熱點(diǎn)之一。該文主要運(yùn)用了PSR模型，從壓力-狀態(tài)-響應(yīng)3個(gè)方面選取了9個(gè)指標(biāo)，構(gòu)建了土地利用可持續(xù)性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及模型，對(duì)山東省濟(jì)南市進(jìn)行了評(píng)價(jià)。研究結(jié)果表明，濟(jì)南市土地利用可持續(xù)性整體上有了一定的提高，在未來(lái)發(fā)展中，濟(jì)南市要始終注重耕地保護(hù)，用養(yǎng)結(jié)合，提高土地的可持續(xù)利用程度。

土地利用;PSR模型;可持續(xù)性;山東濟(jì)南

0 引言

土地利用可持續(xù)發(fā)展始終是國(guó)內(nèi)外近些年來(lái)關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題之一。隨著當(dāng)前經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對(duì)于社會(huì)以及資源的需求越來(lái)越大，土地資源的稀缺性愈發(fā)顯著。為此，將社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源環(huán)境的可持續(xù)利用相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)和諧發(fā)展，是土地利用可持續(xù)性追求的最終目標(biāo)[1-2]。自土地可持續(xù)性利用思想確定以來(lái)[3-4]，國(guó)內(nèi)外許多專家學(xué)者都對(duì)其概念及內(nèi)涵進(jìn)行了不同角度的探討及剖析。PSR模型(壓力-狀態(tài)-響應(yīng))模型是由加拿大統(tǒng)計(jì)學(xué)家提出的，如今被廣泛的運(yùn)用在各個(gè)學(xué)科指標(biāo)體系之中。PSR模型認(rèn)為經(jīng)濟(jì)社會(huì)以及自然環(huán)境之間是存在著相互影響的作用關(guān)系[5]。從土地利用的可持續(xù)性來(lái)看，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，城市用地逐漸擴(kuò)張，人口數(shù)量不斷增加，會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生相應(yīng)的壓力(P)，這種壓力是對(duì)于土地可持續(xù)利用中的社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素的反應(yīng)。面對(duì)日益變化的環(huán)境，土地的利用方式、強(qiáng)度以及環(huán)境質(zhì)量等方面會(huì)不斷地發(fā)生變化(S)，包括土地?cái)?shù)量、類(lèi)型、功能等的變化，它是土地可持續(xù)性利用的基本表現(xiàn)。而人類(lèi)對(duì)于這些變化因素的反饋(R)，則包括一系列制度、管理方式、技術(shù)手段等的改變。因此，PSR模型可以反映土地利用中人地作用相互的鏈?zhǔn)疥P(guān)系以及土地動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，適用于區(qū)域土地利用可持續(xù)性評(píng)價(jià)[6-7]。

作為山東省的省會(huì)城市，濟(jì)南市同時(shí)也是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)發(fā)展城市之一。由于自身地理位置的限制性因素，濟(jì)南市北邊依靠著黃河，南邊有泰山，地形條件較為復(fù)雜。為此城市的發(fā)展空間會(huì)受到地域性的限制。在發(fā)展過(guò)程中，雖然濟(jì)南市的土地利用程度相對(duì)來(lái)說(shuō)比較高，但是隨著近些年來(lái)濟(jì)南市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不斷提升，土地供需緊張狀況頻頻發(fā)生。關(guān)注濟(jì)南市的土地可持續(xù)性利用具有重要的研究意義。該文主要運(yùn)用PSR模型，對(duì)濟(jì)南市的土地可持續(xù)利用性進(jìn)行了分析研究，選擇相應(yīng)的指標(biāo)并構(gòu)造模型，運(yùn)用定量分析法對(duì)其進(jìn)行計(jì)算分析[8-9]，最終為濟(jì)南市土地利用可持續(xù)性發(fā)展提供理論依據(jù)。

1 研究方法

1.1評(píng)級(jí)指標(biāo)體系建立

根據(jù)PSR框架，該文主要從“壓力”、“狀態(tài)”“響應(yīng)”3個(gè)方面，選取9個(gè)可以反映濟(jì)南市實(shí)際情況的評(píng)價(jià)指標(biāo)[8]，構(gòu)造了濟(jì)南市土地利用可持續(xù)的指標(biāo)體系(圖1)。

圖1 濟(jì)南市土地利用可持續(xù)性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

(1)城市化水平。它屬于正向指標(biāo)，城市化水平越高，提供的非農(nóng)就業(yè)機(jī)會(huì)越多。計(jì)算公式為：

城市化水平=(非農(nóng)業(yè)人口/總?cè)丝?×100%

(1)

(2)單位耕地化肥負(fù)荷。主要是指單位面積耕地的化肥施用量，能夠反映出耕地利用對(duì)水土資源的污染程度。計(jì)算公式為：

單位耕地化肥負(fù)荷=化肥施用量/耕地面積

(2)

(3)人口增長(zhǎng)率。指在一定時(shí)期內(nèi)(通常為一年)人口自然增加數(shù)與該時(shí)期內(nèi)平均人數(shù)的比值，計(jì)算公式為：人口自然增長(zhǎng)率=(本年出生人數(shù)-本年死亡人數(shù))/年平均人數(shù)×1000‰

(3)

(4)人均道路面積。計(jì)算公式為：

人均擁有道路面積=城市道路面積/城市非農(nóng)業(yè)人口

(4)

(5)第三產(chǎn)業(yè)增加值。指服務(wù)行業(yè)在周期內(nèi)比上個(gè)清算周期的增長(zhǎng)值，計(jì)算公式為：

增加值=最終消費(fèi)+投資+政府消費(fèi)+出口-進(jìn)口

(5)

(6)糧食產(chǎn)量。對(duì)于農(nóng)戶的糧食總產(chǎn)量，計(jì)算公式為：

糧食產(chǎn)量=農(nóng)作物的單位面積產(chǎn)量×估算完成的播種面積

(6)

(7)農(nóng)業(yè)機(jī)耕面積。是農(nóng)業(yè)機(jī)械化經(jīng)營(yíng)的一種表現(xiàn)。計(jì)算公式：

(8)農(nóng)田有效灌溉率。計(jì)算公式為：

農(nóng)田有效灌溉率=(農(nóng)田有效灌溉面積/耕地面積)×100%

(7)

(9)土地保護(hù)政策。指國(guó)家對(duì)于土地的保護(hù)程度以及各項(xiàng)措施，它的數(shù)值主要是由國(guó)家對(duì)于研究區(qū)的各項(xiàng)土地利用政策而定。

1.2指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值的確定

在對(duì)土地利用可持續(xù)性水平進(jìn)行研究的過(guò)程中，需要將實(shí)際測(cè)度值與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比對(duì)，最終實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。標(biāo)準(zhǔn)值的確定需要參照國(guó)家規(guī)范或平均數(shù)值。該文主要參照濟(jì)南市以及山東省的平均指標(biāo)數(shù)值[9-10]。

1.3指標(biāo)權(quán)重的確定

主要采用層次分析法，結(jié)合濟(jì)南市實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r，運(yùn)用定性分析與定量分析相結(jié)合的方式，對(duì)研究區(qū)指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行確定[11-12]。

表1 濟(jì)南市土地利用可持續(xù)性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

1.4構(gòu)建綜合量度模型

在確定土地利用可持續(xù)性評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)，由于指標(biāo)的復(fù)雜性以及不一致性，需要將所搜集到的各種類(lèi)型的指標(biāo)進(jìn)行無(wú)量綱化[13-14]。在研究過(guò)程中，主要運(yùn)用無(wú)量綱化模型對(duì)各項(xiàng)可持續(xù)性指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算。

(1)規(guī)范化

正向指標(biāo)：

i=1,2,…m

逆向指標(biāo)：

i=1,2,…m

式中：xi為第i個(gè)指標(biāo)的實(shí)際值；yi為評(píng)價(jià)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)值；p(xi)為該評(píng)價(jià)指標(biāo)的可持續(xù)性指數(shù)。

(2)綜合評(píng)價(jià)

綜合評(píng)價(jià)指數(shù)公式為：

式中：E為可持續(xù)性綜合評(píng)價(jià)指數(shù)；wi為權(quán)重；p(xi)為可持續(xù)性指數(shù)。在研究過(guò)程中，參照已有的研究成果[15]，綜合多數(shù)、中數(shù)以及均數(shù)的原則，對(duì)濟(jì)南市的土地利用狀況進(jìn)行了判定。

2 結(jié)果分析

根據(jù)PSR模型的指標(biāo)體系對(duì)濟(jì)南市土地利用可持續(xù)性的綜合評(píng)價(jià)，對(duì)濟(jì)南市的土地利用可持續(xù)性進(jìn)行了單因素以及綜合評(píng)價(jià)，所得結(jié)果如圖2所示。

圖2 濟(jì)南市土地利用可持續(xù)性評(píng)價(jià)結(jié)果

評(píng)價(jià)結(jié)果基本上反映了濟(jì)南市這一階段的土地利用情況，說(shuō)明該文所建立的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系以及模型是可行的。具體來(lái)說(shuō)，濟(jì)南市土地利用可持續(xù)性綜合指數(shù)由2007年的0.6645上升為2013年的0.7126。從不同方面來(lái)看，壓力指標(biāo)由2007年的0.6514上升為2013年的0.7223，主要是由于近些年來(lái)濟(jì)南市城市化水平的不斷提高，并且化肥施用量的減少，耕地污染負(fù)荷在不斷地減少。從這些壓力指標(biāo)來(lái)看，與當(dāng)前人類(lèi)的土地利用是息息相關(guān)的，這些參數(shù)的變化程度與土地利用的變化程度是能夠保持一致的。但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的角度來(lái)看，濟(jì)南市仍舊面臨較為嚴(yán)峻的用地形式。狀態(tài)指標(biāo)從2007年的0.6231上升為2013年的0.7326，這主要是由于第三產(chǎn)業(yè)近些年來(lái)得到了不斷地發(fā)展，糧食產(chǎn)量不斷提升。從土地響應(yīng)方面來(lái)看，響應(yīng)指標(biāo)自2007年的0.6645上升為2013年的0.7126，各項(xiàng)土地保護(hù)政策的不斷出臺(tái)以及各項(xiàng)政策的不斷實(shí)施，有效地促進(jìn)了濟(jì)南市土地利用可持續(xù)性水平的提升。從當(dāng)前的研究成果來(lái)看，濟(jì)南市的各項(xiàng)指標(biāo)基本上達(dá)到了初步的協(xié)調(diào)，但是隨著人口的增長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及建設(shè)用地面積的不斷增加，土地利用仍舊面臨著很大的壓力。

從空間差異來(lái)看，作為中部地區(qū)核心城市的濟(jì)南市，土地利用可持續(xù)性指標(biāo)雖然有著一定的提升，但是從整個(gè)中部地區(qū)的大中城市來(lái)看，土地可持續(xù)利用性并不是最優(yōu)的，在今后的發(fā)展過(guò)程中，土地可持續(xù)利用水平有著較大的上升空間。

3 存在問(wèn)題與改進(jìn)措施

3.1存在問(wèn)題

濟(jì)南市的土地利用綜合可持續(xù)指標(biāo)在2007—2013年間有著一定的變化，具備正面影響的城市化水平、農(nóng)田有效灌溉率、土地保護(hù)政策等指數(shù)都有了相應(yīng)的提升，這說(shuō)明濟(jì)南市的城市糧食安全有保證、水資源充足、人民生活安定。但是對(duì)土地可持續(xù)利用具有負(fù)面影響的人口增長(zhǎng)率、單位耕地化肥負(fù)荷等因素的狀態(tài)值也較高，對(duì)土地系統(tǒng)造成不小壓力。由于生產(chǎn)力的不斷發(fā)展，導(dǎo)致城市的建設(shè)用地不斷增加，耕地面積在不斷減少。建設(shè)用地的快速增加也會(huì)影響濟(jì)南市整體的土地利用可持續(xù)性格局，在這種狀態(tài)下，濟(jì)南市土地利用需要整頓合理化。除此之外，在濟(jì)南的南部山區(qū)，由于人們近些年的不合理開(kāi)發(fā)，導(dǎo)致了山區(qū)生態(tài)環(huán)境遭到了破壞，使得耕地面積受損，水土流失現(xiàn)象嚴(yán)重，土地可持續(xù)利用程度非常低。

3.2改進(jìn)措施

濟(jì)南市要建立嚴(yán)格的耕地保護(hù)制度，有效保護(hù)耕地。嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)土地政策，實(shí)現(xiàn)占補(bǔ)平衡。在進(jìn)行土地利用規(guī)劃的過(guò)程中，要充分考慮城市土地利用變化區(qū)域分異規(guī)律，因地制宜，使土地發(fā)揮最大的效用。還需要不斷進(jìn)行土地的用養(yǎng)結(jié)合，開(kāi)發(fā)與保護(hù)齊頭并進(jìn)。政府部門(mén)應(yīng)劃撥專項(xiàng)土地整治基金，進(jìn)行合理規(guī)劃，嚴(yán)禁盲目的土地開(kāi)發(fā)利用。

4 結(jié)論

該文主要選取山東省濟(jì)南市為研究對(duì)象，對(duì)濟(jì)南市自2017—2013年的土地利用可持續(xù)性水平進(jìn)行測(cè)度研究。運(yùn)用了PSR模型，選取了相對(duì)應(yīng)的9個(gè)指標(biāo)，構(gòu)建了濟(jì)南市土地可持續(xù)性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系模型。從研究的結(jié)果來(lái)看，濟(jì)南市土地利用可持續(xù)性在近些年來(lái)有了一定的提升。但是從總體來(lái)看，仍舊面臨著許多的問(wèn)題。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，濟(jì)南市的土地可持續(xù)利用水平仍舊會(huì)受到耕地、城市建設(shè)用地等方面因素的影響。在未來(lái)發(fā)展中，要始終堅(jiān)持最嚴(yán)格的耕地保護(hù)政策，不能夠盲目地追求經(jīng)濟(jì)增速而忽略了土地的供需平衡。要始終加大環(huán)保力度，力求追尋土地可持續(xù)利用的最大化。

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Analysis on Regional Land Use Sustainability Based on PSR Model——aking Ji'nan City in Shandong Province as an Example

GUO Chen,WEI Lu

(Shandong Institute of Geology and Mineral Resources, Shandong Jinan 250013, China)

Ji'nan is one of the most important cities in the central region of China. With the continuous economic development in recent years, the problem of sustainable land use in Ji'nan has become one of the hot spots in the academic field. According to the characteristics of sustainable land use, we selected nine indicators from three aspects including pressure, state, response, and established land use sustainability evaluation index system and comprehensive evaluation model in Jinan city. It is showed that land use sustainability of Ji'nan city has been improved in recent years, but the situation is still not optimistic. In the future, Jinan should continue to implement the most stringent farmland protection policy, increase the intensity of environmental protection, and avoid the land sustainable utilization level decline in the rebound.

Land use; PSR model; sustainability; Jinan city

2016-05-06；

2016-09-08；編輯：曹麗麗

郭晨(1985—)，男，山東聊城人，工程師，主要從事土地規(guī)劃管理工作；E-mail：57599591@qq.com

F301.2

B

郭晨，魏魯.基于PSR模型的區(qū)域土地利用可持續(xù)性分析——以山東省濟(jì)南市為例[J].山東國(guó)土資源，2017,33(2)：62-65.GUO Chen，WEI Lu.Analysis on Regional Land Use Sustainability Based on PSR Model——Taking Ji'nan City in Shandong Province as an Example[J].Shandong Land and Resources, 2017,33(2)：62-65.