長(zhǎng)江中游經(jīng)濟(jì)帶土地利用轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

王 凱， 張緒冰， 卓成剛， 胡守庚

1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）地理與信息工程學(xué)院，湖北武漢430074

2.自然資源部法治研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北武漢430074

3.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）公共管理學(xué)院，湖北武漢430074

1 研究方法

1.1 土地利用轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

長(zhǎng)江中游經(jīng)濟(jì)帶定位為中國(guó)經(jīng)濟(jì)新增長(zhǎng)極，中西部新型城鎮(zhèn)化先行區(qū)，是中國(guó)“中部崛起”“一帶一路”等國(guó)家重點(diǎn)戰(zhàn)略區(qū)域。20 世紀(jì)90年代以來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，長(zhǎng)江中游經(jīng)濟(jì)帶土地利用形態(tài)的變化—— 土地利用轉(zhuǎn)型的速度和幅度持續(xù)增長(zhǎng)，使得潛在的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)日趨凸顯，如果解決不及時(shí)將影響該區(qū)域甚至全國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。因此，研究土地利用轉(zhuǎn)型的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)長(zhǎng)江中游經(jīng)濟(jì)帶土地利用形態(tài)變化所導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的有效評(píng)價(jià)，具有重要的研究、應(yīng)用價(jià)值與現(xiàn)實(shí)意義。

土地利用轉(zhuǎn)型是指與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展階段的轉(zhuǎn)型相對(duì)應(yīng)的土地利用形態(tài)在時(shí)序上的變化[1-4]，這一變化使經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展存在潛在風(fēng)險(xiǎn)。目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者致力于土地利用轉(zhuǎn)型對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)與生態(tài)環(huán)境的影響研究，其中針對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的影響研究主要包括土地利用轉(zhuǎn)型的社會(huì)經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)力[5-6]、土地利用轉(zhuǎn)型與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的響應(yīng)規(guī)律和耦合協(xié)調(diào)機(jī)制[7-8]。針對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響研究主要集中在土地利用轉(zhuǎn)型對(duì)土壤性質(zhì)、土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量、流域水質(zhì)的影響評(píng)估[9-11]。土地利用轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估首先出現(xiàn)在生態(tài)環(huán)境影響研究中，其思想是從景觀生態(tài)學(xué)角度分析評(píng)價(jià)土地利用變化帶來(lái)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)[12-14]。文獻(xiàn)[15] 研究了土地利用轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)分類問(wèn)題，認(rèn)為土地利用轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)包括經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)、生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)和社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)。然而針對(duì)這3 類風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估還停留在評(píng)價(jià)體系的探討層面[16]，有待于進(jìn)一步研究。

現(xiàn)有研究主要利用由土地利用面積、土地利用動(dòng)態(tài)度、景觀破碎度等指標(biāo)構(gòu)建的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)進(jìn)行生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[12-14]，而對(duì)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估方法研究還未形成相關(guān)成果。土地利用轉(zhuǎn)型是一個(gè)多目標(biāo)的復(fù)合系統(tǒng)，因此轉(zhuǎn)型過(guò)程受到多個(gè)因素的影響。土地利用的最佳形態(tài)則是指：在當(dāng)時(shí)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和資源配置格局下，最接近城市土地利用最優(yōu)狀態(tài)同時(shí)又遠(yuǎn)離土地利用最差狀態(tài)的形態(tài)[17]?；诙嗄繕?biāo)決策的逼近理想解排序法（technique for order preference by similarity to ideal solution, TOPSIS）首先在目標(biāo)空間中定義一個(gè)測(cè)度，然后測(cè)算目標(biāo)靠近理想解和遠(yuǎn)離負(fù)理想解的程度進(jìn)行綜合評(píng)估[18]，該方法能夠系統(tǒng)地分析土地利用轉(zhuǎn)型經(jīng)濟(jì)、社會(huì)及生態(tài)的現(xiàn)實(shí)狀態(tài)與理想狀態(tài)的差距，真實(shí)反映土地利用轉(zhuǎn)型存在的風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題。因此，本文基于熵權(quán)-TOPSIS 的評(píng)估模型實(shí)施土地利用轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，根據(jù)障礙度分析方法進(jìn)行土地利用轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)因子的識(shí)別，對(duì)長(zhǎng)江中游經(jīng)濟(jì)帶地區(qū)1990—2015年土地利用轉(zhuǎn)型的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，以期為政府部門(mén)對(duì)長(zhǎng)江中游經(jīng)濟(jì)帶土地利用的規(guī)劃與管理提供支持。

土地利用轉(zhuǎn)型與人類的經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)之間是長(zhǎng)期相互作用的。首先人類活動(dòng)對(duì)土地的利用方式產(chǎn)生直接作用，在長(zhǎng)時(shí)序的影響下會(huì)造成區(qū)域土地利用結(jié)構(gòu)的改變，進(jìn)而影響人類的生產(chǎn)和生活方式，使得區(qū)域間經(jīng)濟(jì)社會(huì)與生態(tài)環(huán)境的狀態(tài)及其發(fā)展趨勢(shì)存在差異，產(chǎn)生不同程度的風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)人們采取相應(yīng)的措施來(lái)減輕、恢復(fù)和預(yù)防土地利用轉(zhuǎn)型所帶來(lái)的負(fù)面影響。因此，本文采用“壓力- 狀態(tài)- 響應(yīng)”框架[19-20]，從壓力影響、現(xiàn)實(shí)狀態(tài)和響應(yīng)措施等角度進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)因素分析。其中：壓力指標(biāo)反映土地利用轉(zhuǎn)型對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)產(chǎn)生的促進(jìn)效應(yīng)或負(fù)面影響，以及造成的生態(tài)環(huán)境壓力；狀態(tài)指標(biāo)反映土地利用轉(zhuǎn)型下區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展情況，人民生活水平以及在生態(tài)壓力影響下所呈現(xiàn)的生態(tài)環(huán)境狀態(tài)；響應(yīng)指標(biāo)反映人們?yōu)闇p緩經(jīng)濟(jì)社會(huì)壓力以及改善生態(tài)環(huán)境所采取的相關(guān)措施。

土地利用轉(zhuǎn)型的過(guò)程往往伴隨著耕地、建設(shè)用地、未利用地的面積變化。經(jīng)濟(jì)壓力主要體現(xiàn)在建設(shè)用地減少與未利用地增加對(duì)區(qū)域城市化發(fā)展的制約，進(jìn)而影響城市地均GDP 與地均工業(yè)生產(chǎn)總值等指標(biāo)。在現(xiàn)有耕地與公共基礎(chǔ)設(shè)施資源的基礎(chǔ)上，人口密度的增長(zhǎng)和城鄉(xiāng)人口比例不協(xié)調(diào)等因素將加大耕地、公共基礎(chǔ)設(shè)施等資源與社會(huì)需求間的矛盾，可以利用地均從業(yè)人數(shù)、人均耕地面積以及人均道路面積指標(biāo)來(lái)反映土地利用轉(zhuǎn)型對(duì)社會(huì)狀態(tài)的間接影響，而加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)投資與生產(chǎn)效率是減緩?fù)恋乩棉D(zhuǎn)型經(jīng)濟(jì)社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)的有效措施。因此，本文以地均固定資產(chǎn)投資、農(nóng)田機(jī)械總動(dòng)力來(lái)評(píng)估經(jīng)濟(jì)社會(huì)響應(yīng)[21-23]。土地利用轉(zhuǎn)型過(guò)程中的耕地開(kāi)墾與城鎮(zhèn)化建設(shè)會(huì)導(dǎo)致植被覆蓋面積的減少，而污染物排放與農(nóng)業(yè)化肥的使用也會(huì)加大土地利用轉(zhuǎn)型對(duì)生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響。因此本文以工業(yè)廢水排放量、單位面積化肥施用量和墾殖指數(shù)作為土地利用轉(zhuǎn)型的生態(tài)壓力評(píng)價(jià)因素，利用森林覆蓋率、水土協(xié)調(diào)度、人均公共綠地面積評(píng)估生態(tài)狀態(tài)，以工業(yè)固體廢物綜合利用率和建成區(qū)綠化覆蓋率指標(biāo)反映土地利用轉(zhuǎn)型過(guò)程中對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)力度[24-25]。

基于上述分析，共選取21 個(gè)指標(biāo)，如表1 所示。該指標(biāo)體系可以客觀地反映土地利用轉(zhuǎn)型對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)與生態(tài)環(huán)境的直接影響，以及土地利用轉(zhuǎn)型影響下的經(jīng)濟(jì)社會(huì)與生態(tài)發(fā)展情況，進(jìn)而來(lái)評(píng)估經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)。

表1 土地利用轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Table 1 Index system for risk assessment of land use transition

1.2 土地利用轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與預(yù)警方法

1.2.1 基于熵權(quán)-TOPSIS 模型的土地利用轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

本文在構(gòu)建了土地利用轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)評(píng)價(jià)體系后，通過(guò)熵權(quán)法計(jì)算指標(biāo)權(quán)重，然后應(yīng)用TOPSIS 模型進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)價(jià)[18,26]，具體評(píng)價(jià)如下：

1）土地利用轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)分類。土地利用轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)價(jià)單元包括評(píng)價(jià)區(qū)域和風(fēng)險(xiǎn)類型兩個(gè)要素，其中評(píng)價(jià)區(qū)域包括長(zhǎng)江中游經(jīng)濟(jì)帶地區(qū)全部城市，風(fēng)險(xiǎn)類型包括經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)、社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。

2）指標(biāo)權(quán)重計(jì)算。采用熵權(quán)法進(jìn)行指標(biāo)權(quán)重計(jì)算如式(1)～(3) 所示：

式中：pij(i= 1,2··· ,N;j= 1,2,··· ,T) 為第j時(shí)間段第i項(xiàng)指標(biāo)值占N項(xiàng)指標(biāo)值總量的比重；ei為指標(biāo)的熵值；wi為第i項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重；rij為評(píng)價(jià)單元第j時(shí)間節(jié)點(diǎn)的第i項(xiàng)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值；N為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系中的指標(biāo)數(shù)量（本文中經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的指標(biāo)數(shù)量分別為6、7、8）；T為時(shí)間節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，本文采集1990年、1995年、2000年、2005年、2010年、2015年共6 個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)的指標(biāo)值，因此T=6。

3）風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)價(jià)。本文采用TOPSIS 方法進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)價(jià)，即利用貼近度反映評(píng)價(jià)對(duì)象當(dāng)前狀態(tài)與其最優(yōu)狀態(tài)的貼近程度，其值越小表示該評(píng)價(jià)單元土地利用轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)程度越高。風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)價(jià)的具體過(guò)程如下：

首先建立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)的加權(quán)規(guī)范化矩陣V，公式為

式中：vij為評(píng)價(jià)單元第j時(shí)間節(jié)點(diǎn)的第i項(xiàng)指標(biāo)的規(guī)范化值。

然后針對(duì)任意的第i項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)，計(jì)算其加權(quán)指標(biāo)在前述6 個(gè)年份中的最大值項(xiàng)與最小值項(xiàng)，即正負(fù)理想解如式(5) 和(6) 所示。接著計(jì)算評(píng)價(jià)單元任意第j年度的正負(fù)理想解距離如(7) 和(8) 所示。

如式9 所示，計(jì)算評(píng)價(jià)對(duì)象第j年度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)值距離最優(yōu)解的貼近度Cj。最后將貼近度的值與風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較（如表2 所示），確定評(píng)價(jià)單元第j年度的土地利用轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。

表2 土地利用轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)貼近度與風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分Table 2 Closeness degree and risk grade of land use transition

1.2.2 基于障礙度模型的土地利用轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)因子識(shí)別

在土地利用轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，開(kāi)展對(duì)導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生的障礙因素即風(fēng)險(xiǎn)因子的識(shí)別，為土地利用相關(guān)制度的調(diào)整與政策措施的制定提供理論支持。本文通過(guò)引入因子貢獻(xiàn)度、指標(biāo)偏離度與障礙度3 項(xiàng)指標(biāo)構(gòu)建障礙度模型[17-18]，實(shí)現(xiàn)對(duì)長(zhǎng)江中游經(jīng)濟(jì)帶土地利用轉(zhuǎn)型的風(fēng)險(xiǎn)因子識(shí)別。具體過(guò)程如下：

首先計(jì)算因子貢獻(xiàn)度Rik（表示評(píng)價(jià)對(duì)象第k項(xiàng)準(zhǔn)則層中指標(biāo)i占總目標(biāo)的權(quán)重）和指標(biāo)偏離度Mi（表示指標(biāo)i與區(qū)域土地利用轉(zhuǎn)型理想狀態(tài)之間的差距），公式為

式中：Wk為準(zhǔn)則層k的權(quán)重，準(zhǔn)則層采用等值賦權(quán)；wik為第k項(xiàng)準(zhǔn)則層中指標(biāo)i的權(quán)重，應(yīng)用熵權(quán)法計(jì)算各項(xiàng)準(zhǔn)則層的指標(biāo)權(quán)重；Lk為第k項(xiàng)準(zhǔn)則層包含的指標(biāo)數(shù)量；K表示風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系中的準(zhǔn)則層數(shù)量（例如表1 所示本文經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的準(zhǔn)則層數(shù)量均為3）；ri為指標(biāo)i的標(biāo)準(zhǔn)化值。

然后計(jì)算評(píng)價(jià)對(duì)象第k項(xiàng)準(zhǔn)則層第i項(xiàng)指標(biāo)的障礙度Oik以及準(zhǔn)則層k的障礙度Uk，公式為

最后進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)因子識(shí)別，對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)的障礙度進(jìn)行排序，將障礙度最大的指標(biāo)作為該區(qū)域的風(fēng)險(xiǎn)因子。

2 長(zhǎng)江中游經(jīng)濟(jì)帶土地利用轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

通過(guò)熵權(quán)-TOPSIS 模型計(jì)算1990—2015年6 個(gè)年份長(zhǎng)江中游經(jīng)濟(jì)帶土地利用轉(zhuǎn)型的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，并基于障礙度模型識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)因子。

2.1 長(zhǎng)江中游經(jīng)濟(jì)帶土地利用轉(zhuǎn)型經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)

長(zhǎng)江中游經(jīng)濟(jì)帶土地利用轉(zhuǎn)型經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布如圖1 所示，可以看出，長(zhǎng)江中游經(jīng)濟(jì)帶地區(qū)經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)整體上呈逐漸下降的趨勢(shì)。1990—2005年長(zhǎng)江中游經(jīng)濟(jì)帶地區(qū)的城市化處于穩(wěn)定發(fā)展階段，土地利用轉(zhuǎn)型經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)均處于一般及以上風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，其中較大風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域由59.5% 降低至2.4%。之后長(zhǎng)江中游經(jīng)濟(jì)帶進(jìn)入經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展階段，2010年已不存在經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)較大地區(qū)，2015年全域經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)均已達(dá)到較小及以下等級(jí)，其中微小風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域已超過(guò)78%。圖2 表示了湖北、湖南、江西3 個(gè)省份土地利用轉(zhuǎn)型經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)的貼近度變化趨勢(shì)，其貼近度越大反映風(fēng)險(xiǎn)越低，可以看出以上3 省的經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)呈現(xiàn)平緩到快速的下降趨勢(shì)。其中湖北與湖南的經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)基本相同，在1990—2005年主要以一般風(fēng)險(xiǎn)為主。由于襄陽(yáng)、神農(nóng)架林區(qū)、婁底、岳陽(yáng)等城市的工業(yè)發(fā)展相對(duì)落后，其地均GDP 與工業(yè)總產(chǎn)值較低是出現(xiàn)較大經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)的主要原因。隨著建設(shè)用地面積的快速增長(zhǎng)，湖北與湖南的土地利用轉(zhuǎn)型經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)下降至較小風(fēng)險(xiǎn)及以下，2015年湖北微小風(fēng)險(xiǎn)城市占78.6%，僅天門(mén)、仙桃、黃岡處于較小風(fēng)險(xiǎn)，其主要風(fēng)險(xiǎn)因子為建成區(qū)面積；湖南微小風(fēng)險(xiǎn)城市占57.1%，益陽(yáng)、岳陽(yáng)、婁底、湘潭、株洲、衡陽(yáng)主要因工業(yè)生產(chǎn)總值較低引發(fā)較小經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)。江西省1990年經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)大于其他地區(qū)，較大風(fēng)

圖1 長(zhǎng)江中游經(jīng)濟(jì)帶土地利用轉(zhuǎn)型經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布Figure 1 Economic risk level distribution of land use transition in the Middle of the Yangtze River Economic Belt

圖2 土地利用轉(zhuǎn)型經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)貼近度變化趨勢(shì)圖Figure 2 Trend chart of the economic risk assessment closeness degree of land use transition

2.2 長(zhǎng)江中游經(jīng)濟(jì)帶土地利用轉(zhuǎn)型社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)

險(xiǎn)區(qū)域超過(guò)81.0%，工業(yè)生產(chǎn)總值與地均GDP 是其主要經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)因子。2000年江西省經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)呈現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì)，2005年已達(dá)到長(zhǎng)江中游經(jīng)濟(jì)帶平均水平，其中萍鄉(xiāng)市首次出現(xiàn)較小風(fēng)險(xiǎn)，主要因?yàn)槠浣ǔ蓞^(qū)面積同比增長(zhǎng)了87.5%，極大地減緩了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)。2015年江西91.0% 的城市達(dá)到微小風(fēng)險(xiǎn)，僅吉安市出現(xiàn)較小風(fēng)險(xiǎn)，主要風(fēng)險(xiǎn)因子仍是建成區(qū)面積。

長(zhǎng)江中游經(jīng)濟(jì)帶土地利用轉(zhuǎn)型社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布如圖3 所示，可以看出，長(zhǎng)江中游經(jīng)濟(jì)帶土地利用轉(zhuǎn)型社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)主要以一般風(fēng)險(xiǎn)和較小風(fēng)險(xiǎn)為主，且風(fēng)險(xiǎn)呈先上升后下降的趨勢(shì)。其中土地利用轉(zhuǎn)型較大的社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)出現(xiàn)在1990—2005年，2005年之后社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)逐漸減少，至2015年達(dá)到最低狀態(tài)，其中較小風(fēng)險(xiǎn)城市占全域的33.3%。由圖4 可知長(zhǎng)江中游經(jīng)濟(jì)帶地區(qū)3 個(gè)省份的社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)變化趨勢(shì)存在差異，其中湖北省整體社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)呈現(xiàn)先上升后下降、再上升再下降的波動(dòng)趨勢(shì)。1990—2005年武漢、襄陽(yáng)、仙桃、潛江等城市的社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)較為穩(wěn)定，保持在一般風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)，而宜昌、十堰市、襄陽(yáng)、黃岡、黃石等城市呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。同期宜昌與黃石分布出現(xiàn)較大社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)，其影響社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)的主要因子分別是人均耕地面積與耕地壓力指數(shù)。2005年后湖北省加大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力投入，整體農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平大幅提升，耕地壓力指數(shù)明顯下降，2015年社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)達(dá)到最低狀態(tài)，其中一般及以上風(fēng)險(xiǎn)由2005年的94.1% 降至47.1%。通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)因子分析可知，非農(nóng)人口比例不斷增加及人均耕地面積逐漸減少是影響湖北省土地利用轉(zhuǎn)型社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)的主要因素。湖南省社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)呈先上升后下降的變化趨勢(shì)，2000年湖南省平均社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)達(dá)到最大，其中地均從業(yè)人數(shù)與耕地壓力指數(shù)是主要風(fēng)險(xiǎn)因子。之后湖南省社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)逐漸降低，2015年一般風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)占比由2000年的85.7% 降低至50.0%，其中機(jī)械總動(dòng)力與人均道路面積顯著提升，意味著隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和公共設(shè)施的完善，各個(gè)地級(jí)市的整體社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)情況有所改善。江西省社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)呈先上升、后下降、再上升的趨勢(shì)，在1990—2005年其社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)大于其他省份，其中宜春市出現(xiàn)較大社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)，主要原因是地均從業(yè)人數(shù)較少，僅占江西省平均從業(yè)人數(shù)的23.4%，2005年后社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)出現(xiàn)下降趨勢(shì)，2010年江西省社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)達(dá)到最低，一般風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域占27.3%。之后社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)持續(xù)增加，2015年江西省社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)全部處于一般風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)，其地均從業(yè)人數(shù)與耕地壓力指數(shù)是主要風(fēng)險(xiǎn)因子。

圖3 長(zhǎng)江中游經(jīng)濟(jì)帶土地利用轉(zhuǎn)型社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布Figure 3 Social risk level distribution of land use transition in the Middle of the Yangtze River Economic Belt

圖4 土地利用轉(zhuǎn)型社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)貼近度變化趨勢(shì)圖Figure 4 Trend chart of the social risk assessment closeness degree of land use transition

2.3 長(zhǎng)江中游經(jīng)濟(jì)帶土地利用轉(zhuǎn)型生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)

長(zhǎng)江中游經(jīng)濟(jì)帶土地利用轉(zhuǎn)型生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)在25年間呈先下降后上升的變化趨勢(shì)。從圖5長(zhǎng)江中游經(jīng)濟(jì)帶土地利用轉(zhuǎn)型生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布可知，1995—2005年土地利用轉(zhuǎn)型生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)一般及以上風(fēng)險(xiǎn)由66.7% 降低至47.6%，2010年達(dá)到最低，其一般風(fēng)險(xiǎn)及以上區(qū)域僅7.1%。2010—2015年生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)開(kāi)始增大，2015年全域一般風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域增加至69%。其中湖北與湖南省25年間具有相同的變化特征，由圖6 可以看出，兩省的土地利用轉(zhuǎn)型生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)變化趨勢(shì)較為平緩，1990—1995年以一般風(fēng)險(xiǎn)為主，其主要風(fēng)險(xiǎn)因子均為工業(yè)廢水排放量。在1995—2010年兩省生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)呈逐漸下降趨勢(shì)，其主要原因是工業(yè)固體廢物綜合利用率、建成區(qū)綠化覆蓋率、墾殖指數(shù)等指標(biāo)不斷增加，以及工業(yè)廢水排放量減少。然而2010年后湖北湖南的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)明顯增大，兩省共26 個(gè)地級(jí)市由較小或微小風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)化為一般風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)，其中森林面積減少、固體廢物利用率降低，以及水體協(xié)調(diào)度下降是湖北湖南生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)增加的主要因素。江西省1990—2015年土地利用轉(zhuǎn)型生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)呈逐年下降后上升的趨勢(shì)，其中1990—1995年因固體廢物利用率、森林覆蓋率和建成區(qū)綠化覆蓋率較低導(dǎo)致江西省整體處于一般風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)；同樣在1995—2010年，江西省因固體廢物利用率、建成區(qū)綠化覆蓋率、人均公共綠地面積、水土協(xié)調(diào)度等指標(biāo)的增加而降低生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。然而在2010年后，江西省因工業(yè)廢水排放量與單位面積化肥施用量的增加以及建成區(qū)綠化覆蓋率下降，導(dǎo)致生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)增大，但江西省總體仍維持在較小風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)。

圖5 長(zhǎng)江中游經(jīng)濟(jì)帶土地利用轉(zhuǎn)型生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布Figure 5 Ecological risk level distribution of land use transition in the Middle of the Yangtze River Economic Belt

圖6 土地利用轉(zhuǎn)型生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)貼近度變化趨勢(shì)圖Figure 6 Trend chart of the ecological risk assessment closeness degree of land use transition

3 結(jié) 語(yǔ)

本文基于“壓力- 狀態(tài)- 響應(yīng)”框架構(gòu)建了土地利用轉(zhuǎn)型經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，研究了基于熵權(quán)-TOPSIS 法的土地利用轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及基于障礙度模型的風(fēng)險(xiǎn)因子識(shí)別方法。完成了1990—2015年長(zhǎng)江中游經(jīng)濟(jì)帶各區(qū)域土地利用轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，分析了長(zhǎng)江中游經(jīng)濟(jì)帶土地利用轉(zhuǎn)型經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)因子，能夠滿足對(duì)土地利用轉(zhuǎn)型潛在風(fēng)險(xiǎn)的監(jiān)測(cè)與預(yù)警需求，為提高長(zhǎng)江中游經(jīng)濟(jì)帶地區(qū)土地利用轉(zhuǎn)型管控與輔助決策提供依據(jù)。主要結(jié)論如下：

1）1990—2015年長(zhǎng)江中游經(jīng)濟(jì)帶地區(qū)土地利用轉(zhuǎn)型經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)整體上呈逐漸下降的趨勢(shì)，1990—2005年隨著長(zhǎng)江中游經(jīng)濟(jì)帶城市化水平的發(fā)展，其土地利用轉(zhuǎn)型經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)由較大風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)化為一般風(fēng)險(xiǎn)，2005年后經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)的下降速率增大，2015年總體達(dá)到微小風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)；長(zhǎng)江中游經(jīng)濟(jì)帶土地利用轉(zhuǎn)型社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)主要以一般風(fēng)險(xiǎn)和較小風(fēng)險(xiǎn)為主，風(fēng)險(xiǎn)呈先上升后下降的趨勢(shì)，其中1990—2005年出現(xiàn)較大社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)，主要位于湖北與江西，2005年之后社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)逐漸減少，2015年達(dá)到最低狀態(tài)；長(zhǎng)江中游經(jīng)濟(jì)帶土地利用轉(zhuǎn)型生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)呈現(xiàn)先下降后上升的變化趨勢(shì)，1990—1995年生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)以一般風(fēng)險(xiǎn)為主，1995—2010年土地利用轉(zhuǎn)型生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)逐漸降低，2010年降低至較小及以下風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)，而2010年后生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)開(kāi)始增大，其中江西社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)明顯低于湖北和湖南。

2）1990年建設(shè)用地與建成區(qū)面積較小是導(dǎo)致長(zhǎng)江中游經(jīng)濟(jì)帶土地利用轉(zhuǎn)型經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)的主要因素，隨著長(zhǎng)江中游經(jīng)濟(jì)帶城市化的快速建設(shè)，地均DGP、地均工業(yè)總產(chǎn)值、地均固定資產(chǎn)投資及建設(shè)用地面積的增長(zhǎng)是土地利用轉(zhuǎn)型經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)下降的主要因素；人均耕地面積與耕地壓力指數(shù)是最初影響湖北土地利用轉(zhuǎn)型社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)的主要因素，社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的提升與耕地壓力指數(shù)的下降而降低，2015年非農(nóng)人口比例代替耕地壓力指數(shù)成為湖北新的社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)因子，而地均從業(yè)人數(shù)與耕地壓力指數(shù)是影響湖南和江西土地利用轉(zhuǎn)型社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)的共同因素；在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)方面，工業(yè)廢水排放量與固體廢物利用率是1990—1995年影響長(zhǎng)江中游經(jīng)濟(jì)帶土地利用轉(zhuǎn)型生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的主要因素。1995—2010年，工業(yè)固體廢物綜合利用率、建成區(qū)綠化覆蓋率、墾殖指數(shù)、人均公共綠地面積的增加，以及工業(yè)廢水排放量減少是土地利用轉(zhuǎn)型生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)降低的主要原因，而2010年后森林面積、固體廢物利用率、水體協(xié)調(diào)度減少，以及工業(yè)廢水排放量與單位面積化肥施用量的增加是導(dǎo)致土地利用轉(zhuǎn)型生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)復(fù)增的重要因素。

(編輯：管玉娟)