基于資源環(huán)境承載力的山東省沂源縣耕地保有量預(yù)測

唐麗靜,王冬艷,李 紅

吉林大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院,吉林 長春 130061

資源環(huán)境是區(qū)域發(fā)展的基礎(chǔ)，同時也是影響區(qū)域發(fā)展的限制性條件[1]。區(qū)域發(fā)展必須秉持可持續(xù)發(fā)展理念，可持續(xù)發(fā)展的重要體現(xiàn)為區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略的制定要以資源環(huán)境承載力為科學(xué)基礎(chǔ)。資源環(huán)境承載力指在社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的某個時期內(nèi)，相應(yīng)科學(xué)技術(shù)水平條件下，區(qū)域資源環(huán)境對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支撐能力[1-3]。近年來，隨著人們對資源短缺、環(huán)境惡化等問題關(guān)注程度的不斷提高，資源環(huán)境承載力研究的重要性凸顯。資源環(huán)境承載力亦成為區(qū)域遠(yuǎn)景規(guī)劃社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)制定的基礎(chǔ)。

耕地保有量是每個五年規(guī)劃期間區(qū)域重點(diǎn)關(guān)注也是最受爭議的目標(biāo)之一。耕地是我國最寶貴的資源，耕地保有量的科學(xué)預(yù)測對區(qū)域開展耕地保護(hù)工作，有效把握耕地保護(hù)與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系有著積極的影響。人地關(guān)系協(xié)調(diào)發(fā)展是耕地資源可持續(xù)利用的核心問題，人口規(guī)模預(yù)測的科學(xué)性對耕地保有量的預(yù)測至關(guān)重要。估算一定時期內(nèi)區(qū)域承載人口規(guī)模是資源環(huán)境承載力研究的重要內(nèi)容。綜合已有研究，有關(guān)學(xué)者通?；趩我毁Y源環(huán)境組成要素諸如土地資源、水資源等估算區(qū)域人口規(guī)模[4-12]，然而資源環(huán)境是統(tǒng)一體，資源環(huán)境對人口規(guī)模的承載能力是多要素綜合作用的結(jié)果，單一要素承載能力不能全面反映?，F(xiàn)階段，耕地保有量的預(yù)測方法主要有預(yù)留法、糧食需求法、數(shù)學(xué)模型法等[13-15]，鮮有研究依據(jù)資源環(huán)境承載力對耕地保有量進(jìn)行預(yù)測。綜上所述，本文以山東省沂源縣為研究區(qū)，選取影響研究區(qū)資源環(huán)境承載力的關(guān)鍵要素，在測算2020年（目標(biāo)年，下同）研究區(qū)基于資源環(huán)境承載力人口規(guī)模的基礎(chǔ)上預(yù)測研究區(qū)耕地保有量，并對研究區(qū)耕地保護(hù)及利用提出建議。

1 研究區(qū)概況

沂源縣地處山東省中部，下轄十個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、兩個街道辦事處。2015年末，全縣總?cè)丝跒?6.76萬人。全年實(shí)現(xiàn)國民生產(chǎn)總值2486836萬元，三產(chǎn)比重由2014年的12.23:45.89:41.88調(diào)整為12.35:43.94:43.71。2015年全縣糧食播種面積17.7萬畝，總產(chǎn)量6.1萬t。近年來，全縣累計(jì)認(rèn)證“三品一標(biāo)”農(nóng)產(chǎn)品97個，認(rèn)證面積占食用農(nóng)產(chǎn)品總面積的65%。

2 基于資源環(huán)境組成要素的人口規(guī)模測算

本文結(jié)合已有資源環(huán)境承載力研究[1,16,17]及研究區(qū)資源環(huán)境特征選取影響研究區(qū)資源環(huán)境承載力的關(guān)鍵性要素。資源承載要素選取土地資源、水資源以及經(jīng)濟(jì)資源，環(huán)境承載要素選取大氣環(huán)境要素。

2.1 基于土地資源的人口規(guī)模測算

從建設(shè)用地角度考慮，2015年末研究區(qū)人均建設(shè)用地規(guī)模為261.19 m2/人。根據(jù)《城市用地分類與規(guī)劃建設(shè)用地標(biāo)準(zhǔn)》，目標(biāo)年研究區(qū)人均建設(shè)用地規(guī)模取值應(yīng)控制在115 m2/人。根據(jù)《沂源縣土地利用總體規(guī)劃（2006～2020年）》，至2020年研究區(qū)建設(shè)用地總規(guī)模應(yīng)控制在135.29 km2以內(nèi)，建設(shè)用地總量控制下目標(biāo)年研究區(qū)人口規(guī)模為117.64萬人。

從食品角度考慮，根據(jù)中國居民膳食指南，谷薯類食用標(biāo)準(zhǔn)為91.25～146 kg/人。依據(jù)2011～2015年沂源縣統(tǒng)計(jì)年鑒中谷薯類總產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，采用灰色系統(tǒng)模型GM（1,1）預(yù)測（本文預(yù)測數(shù)據(jù)均采用該模型）研究區(qū)目標(biāo)年谷薯類總產(chǎn)量將達(dá)到6398.26 kg，谷薯類產(chǎn)量控制下目標(biāo)年研究區(qū)人口規(guī)模為43.82～70.12萬人。根據(jù)中國居民膳食指南，蔬菜占有標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為109.5～182.5 kg/人。依據(jù)2011～2015年統(tǒng)計(jì)年鑒中蔬菜總產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，預(yù)測目標(biāo)年蔬菜產(chǎn)量將達(dá)到31.19萬t，蔬菜產(chǎn)量控制下目標(biāo)年研究區(qū)人口規(guī)模為170.90～284.84萬人。

從生態(tài)適宜量角度考慮，根據(jù)《國家園林城市標(biāo)準(zhǔn)》，現(xiàn)階段人均公園綠地面積達(dá)標(biāo)值為9 m2/人。依據(jù)《沂源縣城市總體規(guī)劃（2006～2020年）》，至2020年研究區(qū)公園綠地面積將達(dá)到446.34 hm2，綠地面積總量控制下目標(biāo)年研究區(qū)人口規(guī)模為57.26萬人。

2.2 基于水資源的人口規(guī)模測算

根據(jù)《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》，研究區(qū)單位人口綜合用水量指標(biāo)為0.35～0.7萬m2/(萬人.d)。研究區(qū)可利用水資源總量為1.61億m2，“十三五”規(guī)劃期間研究區(qū)水回用比例為20%，故研究區(qū)水資源供給總量為1.93億m2。水資源供給總量支撐下目標(biāo)年研究區(qū)人口規(guī)模為75.54～151.07萬人。

2.3 基于經(jīng)濟(jì)資源的人口規(guī)模測算

從GDP角度考慮，目標(biāo)年人均GDP目標(biāo)為6.2萬元（2010年不變價，下同）。依據(jù)2011～2015年沂源縣統(tǒng)計(jì)年鑒中GDP統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，預(yù)測目標(biāo)年研究區(qū)GDP將達(dá)到366.19億元，可知GDP總量支撐下目標(biāo)年研究區(qū)人口規(guī)模為59.06萬人。

從就業(yè)角度考慮，區(qū)域經(jīng)濟(jì)承載力=就業(yè)需求量×（1+平均撫養(yǎng)系數(shù)）[18]，預(yù)測目標(biāo)年研究區(qū)就業(yè)需求量為5.25萬人。依據(jù)2011～2015年沂源縣統(tǒng)計(jì)年鑒中非就業(yè)人數(shù)與就業(yè)人數(shù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，計(jì)算歷年非就業(yè)人數(shù)與就業(yè)人數(shù)比值，取平均值作為研究區(qū)平均撫養(yǎng)系數(shù)。經(jīng)計(jì)算，研究區(qū)目標(biāo)年經(jīng)濟(jì)承載力為61.74萬人。

2.4 基于環(huán)境要素的人口規(guī)模測算

根據(jù)沂源縣環(huán)境質(zhì)量檢測報(bào)告，二氧化硫?yàn)檠芯繀^(qū)空氣環(huán)境的主要污染物。從二氧化硫排放角度考慮，依據(jù)2011～2015年沂源縣統(tǒng)計(jì)年鑒中二氧化硫排放總量數(shù)據(jù)及研究區(qū)主要污染物排放總量規(guī)劃預(yù)測目標(biāo)年研究區(qū)二氧化硫排放總量為4751.80 t，人均二氧化硫排放量為8.3×10-3t/人。二氧化硫排量總量控制下目標(biāo)年研究區(qū)人口規(guī)模為57.25萬人。

研究區(qū)目標(biāo)年適度人口規(guī)模采用加權(quán)線性和法[16]，計(jì)算公式為C適=W1C1+W2C2+…+WnCn,其中Wn為第n個資源環(huán)境人口承載力的權(quán)重，Cn為基于第n個資源環(huán)境要素測算的人口規(guī)模，本文設(shè)定選取的資源環(huán)境要素對研究區(qū)綜合承載力的貢獻(xiàn)率相等。經(jīng)計(jì)算，目標(biāo)年研究區(qū)適度人口規(guī)模為80.40～107.37萬人。

3 基于資源環(huán)境承載力的耕地保有量預(yù)測

目前，以糧食安全為標(biāo)志的耕地保有量預(yù)測仍為主流，耕地保有量計(jì)算公式為S耕=（C適×P均×β）/（Q單×K），其中S耕為耕地保有量，C適為適度人口規(guī)模，P均為人均糧食需求標(biāo)準(zhǔn)，β為糧食自給率，Q單為糧食單位面積產(chǎn)量，K為糧食復(fù)種指數(shù)。有關(guān)研究對人均糧食需求標(biāo)準(zhǔn)意見并不統(tǒng)一，80年代有關(guān)學(xué)者提出目標(biāo)年人均糧食需求標(biāo)準(zhǔn)為400 kg/人，國家糧食局意見為385 kg/人，國家食品和咨詢委員會為437 kg/人。另外，不同地區(qū)的糧食需求消費(fèi)也不相同，依據(jù)2011～2015年沂源縣統(tǒng)計(jì)年鑒中居民糧食消費(fèi)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，研究區(qū)人均糧食消費(fèi)量為280 kg/人。糧食自給率方面，90%以上是可以接受的糧食安全水平，95%以上是糧食安全的保障。依據(jù)2011～2015年統(tǒng)計(jì)年鑒中糧食總產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，預(yù)測研究區(qū)目標(biāo)年糧食單產(chǎn)為5269.05 kg/hm2，研究區(qū)糧食復(fù)種指數(shù)以180%計(jì)算?；谘芯繀^(qū)消費(fèi)需求的耕地保有量為在90%的糧食自給率條件下耕地保有量應(yīng)為21362.48～28528.48 hm2，在95%的糧食自給率條件下耕地保有量應(yīng)為22549.29～30113.40 hm2。目標(biāo)年研究區(qū)基于糧食安全的耕地保有量預(yù)測見表1。

表1 基于糧食安全的耕地保有量預(yù)測Table 1 Forecast for the cultivated land quantity based on food safety

2015年末研究區(qū)人口為56.76萬人，依據(jù)研究區(qū)近幾年人口年均增長率，采用綜合增長率法，估算目標(biāo)年人口將不會突破本文測算人口規(guī)模的下限，研究區(qū)資源環(huán)境綜合承載力足以支撐人口正常增長速度。近年來，社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展快速發(fā)展的同時耕地保護(hù)意識也日益提升，為保障社會經(jīng)濟(jì)長遠(yuǎn)發(fā)展，耕地保有量不應(yīng)僅滿足于完成上級下達(dá)指標(biāo)，耕地保有量要為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展預(yù)留空間，綜合考慮各項(xiàng)因素，本文以適度人口測算結(jié)果的最小值作為研究區(qū)目標(biāo)年最大人口承載規(guī)模。隨著居民生活水平的提高，居民食品消費(fèi)結(jié)構(gòu)逐漸發(fā)生變化，結(jié)合研究區(qū)人均糧食消費(fèi)量，本文人均糧食需求標(biāo)準(zhǔn)采用385 kg/人，糧食自給率需保證在95%以上。綜上所述，糧食安全保證下，目標(biāo)年研究區(qū)耕地保有量應(yīng)不低于31005.27 hm2。2015年末，研究區(qū)耕地面積為30566.55 hm2，至2020年研究區(qū)凈增耕地面積預(yù)計(jì)為2066.7 hm2，即目標(biāo)年研究區(qū)耕地總規(guī)模將達(dá)到32633.25 hm2，目標(biāo)年基于糧食安全的耕地保有量實(shí)現(xiàn)程度預(yù)期為100%。

4 結(jié)論

區(qū)域資源環(huán)境承載力是多要素承載能力綜合作用的結(jié)果。本文選取影響資源環(huán)境承載力的關(guān)鍵組成要素，從土地資源、水資源、經(jīng)濟(jì)資源、大氣環(huán)境要素四個方面，從不同角度結(jié)合單要素人均資源承載力指標(biāo)估算2020年山東省沂源縣基于資源環(huán)境綜合承載能力的適度人口規(guī)模。在此基礎(chǔ)上，基于糧食安全視角，綜合考慮研究區(qū)糧食實(shí)際消費(fèi)狀況及相關(guān)糧食安全標(biāo)準(zhǔn)，確定目標(biāo)年研究區(qū)耕地保有量不應(yīng)低于31005.27 hm2。

從多要素人口測算規(guī)模結(jié)果可知，研究區(qū)建設(shè)用地承載力相對耕地承載力較高，但研究區(qū)人均建設(shè)用地占用面積較大，建設(shè)用地集約利用程度不高，研究區(qū)應(yīng)以盤活閑置建設(shè)用地為主，嚴(yán)格控制建設(shè)占用耕地?cái)?shù)量，建設(shè)占用優(yōu)質(zhì)耕地應(yīng)及時復(fù)墾。研究區(qū)氣候資源特征有利于林果業(yè)的發(fā)展，由于林果業(yè)能為農(nóng)民帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益，近幾年，農(nóng)業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)調(diào)整主要為耕地向園地、林地轉(zhuǎn)變。然而，經(jīng)濟(jì)效益提升并不代表整體利益最大化，耕地保護(hù)工作始終是重中之重。在耕地利用方式不變的情況下，農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整會引起研究區(qū)糧食產(chǎn)量的變化，農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整要充分考慮研究區(qū)糧食綜合生產(chǎn)力，以糧食安全為前提。同時，要積極開展土地綜合整治及高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)項(xiàng)目，在保障耕地?cái)?shù)量的同時提升耕地質(zhì)量，引導(dǎo)耕地規(guī)?；?，引進(jìn)先進(jìn)耕作技術(shù)，提高耕地綜合承載能力。

[1]劉向南,林 晨,張 展,等.基于資源環(huán)境承載力的泰州市耕地保有量預(yù)測研究[J].地理與地理信息科學(xué),2016,32(4):90-94

[2]蔣 輝,羅國云.資源環(huán)境承載力研究的緣起與發(fā)展[J].資源開發(fā)與市場,2011,27(5):453-456

[3]蔣 輝,羅國云.可持續(xù)發(fā)展視角下的資源環(huán)境承載力-內(nèi)涵、特點(diǎn)與功能[J].資源開發(fā)與市場,2011,27(3):253-256

[4]賈宏俊,顧也萍.蕪湖市土地資源人口承載力與可持續(xù)發(fā)展研究[J].長江流域資源與環(huán)境,2001,10(6):491-498

[5]程麗莉,呂成文,胥國麟.安徽省土地資源人口承載力的動態(tài)研究[J].資源開發(fā)與市場,2006,22(4):318-320

[6]哈斯巴根,寶 音,李百歲.呼和浩特市土地資源人口承載力的系統(tǒng)研究[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境,2008,22(3):26-32

[7]高新才,趙 玲.黑河流域土地資源人口承載力動態(tài)預(yù)測分析[J].寧夏社會科學(xué),2010(3):58-61

[8]金永春,李永峰,張盼盼.徐州市土地資源人口承載力研究[J].經(jīng)濟(jì)視角,2012(4):83-85

[9]姬 超,王江江.西盟縣土地資源人口承載力研究[J].城市地理,2016(16):122-123

[10]尤祥瑜,趙 劍,唐 輝.沈陽市水資源承載力研究[J].沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2004,35(1):48-51

[11]杜 鵑,駱華松,胡志丁.云南省水資源承載力測評[J].水資源研究,2010(2):1-3

[12]劉鵬飛,劉 強(qiáng).北京市水資源人口承載力的預(yù)測研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,40(1):329-331

[13]蔣琳琳,趙姚陽.我國耕地保有量預(yù)測方法研究綜述[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2014,26(3):134-138

[14]李風(fēng)琴,李江風(fēng),孟蒲偉.土地利用總體規(guī)劃耕地保有量預(yù)測方法研究綜述[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2007,35(1):168-169

[15]王振偉,李江風(fēng),龔 健.縣市耕地保有量預(yù)測方法研究-以南陽市為例[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué),2006,35(11):71-74

[16]范晨輝,馬蓓蓓,薛東前.基于土地綜合承載力的西安市適度人口預(yù)測[J].水土保持通報(bào),2015,35(1):205-219

[17]彭文英,劉念北.首都圈人口空間分布優(yōu)化策略-基于土地資源承載力估測[J].地理科學(xué),2015,35(5):558-564

[18]張 鑫,閆珍麗.城市經(jīng)濟(jì)承載力測算研究[J].合作經(jīng)濟(jì)與科技,2014(10):4-5