珠海市多功能視角下資源環(huán)境承載能力評價

馮兆華，吳釗駿，吳大放，林添華，高瑜睿

（1.湖南省第二測繪院，長沙 410004；2.廣州大學地理科學與遙感學院，廣州 510006）

資源環(huán)境承載能力評價是規(guī)劃工作的重要基礎(chǔ)，其能全面系統(tǒng)地反映地區(qū)資源環(huán)境現(xiàn)狀，而且有助于各種空間資源與環(huán)境的保護和開發(fā)利用，合理規(guī)劃各類資源布局，它是資源環(huán)境承載能力及國土空間開發(fā)適應性評價（簡稱雙評價）工作的重要組成部分，是國土空間規(guī)劃的重要基礎(chǔ)。資源環(huán)境承載能力評價一直是國內(nèi)外研究的熱門話題，隨著區(qū)域經(jīng)濟與資源生態(tài)失衡、城市擴張及生態(tài)保護矛盾激化等問題突出，其愈發(fā)受到國家相關(guān)部門及眾多學者的重視與關(guān)注。

承載力這一概念隨著各種要素的變化不斷發(fā)生著變化，MALTHUS 首次闡述承載力框架。20世紀初，PARK 等提出了承載力的定義，其被廣泛接受。20世紀90年代，北京大學提出，資源環(huán)境承載力是指在某種特定條件下，某區(qū)域的環(huán)境可承受人類活動的最大限度。目前，國內(nèi)外學者圍繞資源環(huán)境承載能力評價的相關(guān)研究主要集中于評價視角、尺度、指標構(gòu)建、方法及實踐應用等領(lǐng)域。從評價視角看，隨著現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展和城市擴張，社會經(jīng)濟與資源環(huán)境共同進步的問題熱化，資源環(huán)境承載力受到關(guān)注的程度加大，大量以土地承載力、人口承載力、水資源承載力等單視角切入的研究逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐越?jīng)濟、資源、生態(tài)等多因素綜合的多元視角研究。從評價尺度看，承載力評價研究更加注重區(qū)域差異及實際效應，學者更專注于小研究尺度。在研究方法和指標構(gòu)建方面，學者傾向于以模型和數(shù)學方法為工具，并以單視角側(cè)重或多視角綜合為主導，完成多維度指標體系的構(gòu)建與檢驗。在應用實踐方面，研究從現(xiàn)狀評價逐漸轉(zhuǎn)向?qū)で笤u價的延伸性，以評價作為規(guī)劃先行的基礎(chǔ)，且廣泛與GIS 技術(shù)相結(jié)合，提升自身的精準性。然而，當前的學術(shù)研究對于資源環(huán)境承載能力的概念、內(nèi)涵及措施尚未達成一致，且對綜合集成評價的研討較少，難以保證資源環(huán)境承載力研究的系統(tǒng)性和完整性。

珠海市處于粵港澳大灣區(qū)的優(yōu)越位置，經(jīng)濟發(fā)展迅速，城市化進程快，大量土地需求和珠海市有限的土地供給使其在未來的發(fā)展中勢必面臨資源環(huán)境與人口和經(jīng)濟的壓力。本文在雙評價工作開展的基礎(chǔ)上，闡述珠海市資源環(huán)境承載能力現(xiàn)狀，結(jié)合問題分析，以多元綜合視角建立珠海市資源環(huán)境承載能力評價指標體系，進一步完成評價分析，為進一步展開資源環(huán)境承載能力評價研究提供理論依據(jù)。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

珠海市位于珠江三角洲中南區(qū)域，陸地面積為1 736.46 km，是廣東省土地面積最小的地級市。珠海市共有3 個市轄區(qū)，分別為香洲區(qū)、斗門區(qū)、金灣區(qū)。珠海市土地資源與環(huán)境條件較為優(yōu)越，大多是平原、丘陵，同時有臺地和低山，土壤以水稻土、赤紅壤為主。由于建設(shè)和發(fā)展的需求不斷增加，很多耕地轉(zhuǎn)變?yōu)楦黝惤ㄔO(shè)用地，發(fā)展空間相應增大。同時，建設(shè)用地快速擴張致使耕地面積急劇減少。

1.2 數(shù)據(jù)來源

本文統(tǒng)計數(shù)據(jù)不僅來源于歷年珠海市統(tǒng)計年鑒（2014—2019年）、歷年珠海市水資源統(tǒng)計公報（2013—2018年），還來源于廣東省自然資源廳官網(wǎng)和珠海市生態(tài)環(huán)境局官網(wǎng)；空間環(huán)境指數(shù)數(shù)據(jù)來源于珠海市生態(tài)環(huán)境局發(fā)布的周報；高程、坡度、地形等空間數(shù)據(jù)主要來源于地理空間數(shù)據(jù)云（http://www.gscloud.cn/），并借助ArcGIS 軟件完成進一步提取。

2 研究方法

2.1 評價指標選定

依據(jù)評價目標和評價內(nèi)容，珠海市資源環(huán)境承載能力評價指標體系將從生態(tài)環(huán)境、土地資源、水資源、社會經(jīng)濟資源四個方面具體篩選出適當?shù)闹笜耍绫?所示。資源環(huán)境承載能力評價指標體系較為復雜，各項基本指標屬性與意義不同，因而計算方法不同，度量單位不同，不便于直接利用原始數(shù)據(jù)進行評價，量綱之間的差異將對評價結(jié)果造成直接差異。同時，指標系統(tǒng)中，正向指標對結(jié)果產(chǎn)生積極影響，負向指標對結(jié)果產(chǎn)生阻礙影響，適度指標大小適中。因此，基于數(shù)學變換，運用極差標準變換法，將珠海市各區(qū)資源環(huán)境承載能力評價指標原始值進行標準化，即處理為統(tǒng)一的沒有計量單位的數(shù)值，以便進行后續(xù)的統(tǒng)一評價分析。

從指標說明來看，水庫蓄水是研究區(qū)域為人民供水的主要來源，是供水的強有力的后備承載生態(tài)資源；森林草地覆蓋率=森林草地總面積/土地面積×100%；生態(tài)環(huán)境指數(shù)包括水環(huán)境指數(shù)、環(huán)境空氣指數(shù)以及公眾投訴指數(shù)，其權(quán)重分別為50%、20%、30%；人均耕地面積=耕地總面積/非城鎮(zhèn)人口數(shù)；人均園地面積針對研究區(qū)園地總面積與研究區(qū)人口總量的相互關(guān)系；城鎮(zhèn)建設(shè)面積針對研究區(qū)城鎮(zhèn)建設(shè)用地與人口集聚的相互關(guān)系；全年住宅竣工面積指在年末研究區(qū)住宅用地面積的大??；全年降水量指研究區(qū)全年降水大小，是水資源總量的決定性因素；供水總量指研究區(qū)內(nèi)各種水源工程為人民供給的水量之和；萬元GDP 用水量=各業(yè)用水總量/地區(qū)生產(chǎn)總值（GDP）；人均綜合用水量表示研究區(qū)居民的各類用水總量與總?cè)藬?shù)的關(guān)系；人口密度表示研究區(qū)人口的集聚程度；人均地區(qū)生產(chǎn)總值=地區(qū)生產(chǎn)總值/常住人口總數(shù)；第三產(chǎn)業(yè)貢獻率=第三產(chǎn)業(yè)總量/地區(qū)生產(chǎn)總值×100%；研究與試驗發(fā)展（R&D）投資額表示研究區(qū)科學技術(shù)等新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平。

2.2 指標確權(quán)及精度檢驗

按照層次分析法構(gòu)建生態(tài)環(huán)境承載力、土地資源承載力、水資源承載力和社會經(jīng)濟資源承載力四大維度單獨判斷矩陣，綜合各維度數(shù)據(jù)構(gòu)建資源環(huán)境承載能力整體判斷矩陣，并運用Excel 運算得出各指標權(quán)重，如表1所示。一致性比例（）均小于0.1，通過一致性檢驗，其權(quán)重數(shù)據(jù)可信賴度高。

表1 珠海市資源環(huán)境承載能力評價指標體系

2.3 建立評價等級

針對資源環(huán)境承載能力評價結(jié)果，建立評價等級。通過參考相關(guān)研究成果，本文將資源環(huán)境承載能力評價等級分為5 級，分別為高級、較高級、中級、較低級、低級，如表2所示。

表2 資源環(huán)境承載能力評價等級

3 評價結(jié)果分析

3.1 珠海市資源環(huán)境承載能力評價分析

3.1.1 生態(tài)環(huán)境承載力

2013—2018年，珠海市香洲區(qū)、斗門區(qū)、金灣區(qū)的生態(tài)環(huán)境承載力變化趨勢各不相同，香洲區(qū)總體處于下降趨勢，斗門區(qū)、金灣區(qū)都有小幅增長。變化較為一致的是，三個區(qū)生態(tài)環(huán)境承載力在2015年都達到峰值，經(jīng)分析，該年是生態(tài)環(huán)境指數(shù)測評的首年，同時生態(tài)環(huán)境指數(shù)是綜合性的政府權(quán)威指標，權(quán)重系數(shù)較大。2016—2017年，三個區(qū)的生態(tài)環(huán)境承載力均有明顯降低，主要原因是該年水庫蓄水量減少幅度大。2013年，生態(tài)環(huán)境承載力從高到低的次序依次是香洲區(qū)、斗門區(qū)、金灣區(qū)，2018年則變成了斗門區(qū)、金灣區(qū)、香洲區(qū)。2013—2018年，香洲區(qū)商業(yè)發(fā)展迅速，但忽略了生態(tài)環(huán)境保護建設(shè)，斗門區(qū)與金灣區(qū)在經(jīng)濟建設(shè)的同時保持生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展，使生態(tài)環(huán)境承載力穩(wěn)步上升。

3.1.2 土地資源承載力

在土地資源承載力方面，斗門區(qū)在2013—2018年從0.146 0 上升到0.810 7，金灣區(qū)從0.040 5 上升到0.559 9，分別有不同幅度的提升，而香洲區(qū)從0.716 7下降至0.362 6。斗門區(qū)與金灣區(qū)城鎮(zhèn)建設(shè)用地面積在這6年間穩(wěn)步增加，其土地資源承載力增長。而香洲區(qū)土地資源承載力下降，主要原因是該區(qū)土地利用效率較低。全年住宅竣工面積是影響珠海市土地資源承載力的重要指標，呈波動趨勢。2013年，土地資源承載力從高到低的次序依次是香洲區(qū)、斗門區(qū)、金灣區(qū)，而在2018年，次序變成了斗門區(qū)、金灣區(qū)、香洲區(qū)。由于珠海市人口凈流入加劇，土地利用矛盾激化，2013—2018年，珠海市農(nóng)業(yè)用地逐漸減少，城鎮(zhèn)建設(shè)用地正在增加。但珠海市逐漸將土地利用結(jié)構(gòu)的改善納入政府重要工作之一，在進一步進行土地轉(zhuǎn)型的過程中，珠海市要提升土地利用效率，合理安排土地利用布局，提高土地資源承載力。

3.1.3 水資源承載力

在水資源承載力方面，珠海市三個區(qū)在2013—2018年呈上升趨勢，香洲區(qū)從0.318 3 增至0.523 9，斗門區(qū)從0.287 7 增至0.510 2，金灣區(qū)從0.416 2 增至0.736 0，其間均有不同程度的波動。由于各項指標的升降，2015年呈現(xiàn)的水資源承載力較低。在2013年和2018年，水資源承載力從高到低的次序相同，依次是金灣區(qū)、香洲區(qū)、斗門區(qū)。斗門區(qū)處于內(nèi)陸區(qū)域，受到全年供水總量的影響大?？傮w來看，珠海市水資源的管控情況良好，雖然各年水資源承載力在波動中，但同時穩(wěn)步增長，這是資源環(huán)境承載力的重要支持力量。

3.1.4 社會經(jīng)濟資源承載力

2013—2018年，珠海市三個區(qū)社會經(jīng)濟資源承載力均出現(xiàn)上升趨向，且幅度較大。香洲區(qū)、斗門區(qū)、金灣區(qū)在6年間社會經(jīng)濟發(fā)展迅速，其分別從0.022 7增至0.892 3、0 增至0.936 7、0.014 9 增至0.951 8。主要原因是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)完善，科技水平提高，人口聚集程度提升，地區(qū)生產(chǎn)總值增加。2013年，香洲區(qū)社會經(jīng)濟資源承載力最高，金灣區(qū)次之，但金灣區(qū)和斗門區(qū)近年發(fā)展迅猛，到2018年社會經(jīng)濟資源承載力已經(jīng)超越香洲區(qū)。

3.1.5 資源環(huán)境承載能力

2013—2018年，珠海市各區(qū)資源環(huán)境承載能力總體水平穩(wěn)步上升。香洲區(qū)從0.320 8 上升至0.558 2，從較低級水平上升至中級水平；斗門區(qū)從0.208 0 上升至0.697 8，從較低級水平上升至較高級水平；金灣區(qū)從0.145 7 上升至0.637 5，從低級水平向較高級水平發(fā)展。

資源環(huán)境承載能力綜合了生態(tài)環(huán)境承載力、土地資源承載力、水資源承載力和社會經(jīng)濟資源承載力這四個準則層的評價得分。資源環(huán)境承載能力結(jié)果顯示，2013—2018年，香洲區(qū)擁有水平較高的社會經(jīng)濟資源，土地資源逐步緊張，生態(tài)環(huán)境保護需要增強；斗門區(qū)土地資源與生態(tài)環(huán)境方面可持續(xù)發(fā)展能力較強，同時社會經(jīng)濟正在迅速進步；金灣區(qū)區(qū)域經(jīng)濟穩(wěn)步發(fā)展，土地資源、水資源、生態(tài)環(huán)境保護需要進一步關(guān)注。

2013年，資源環(huán)境承載能力從高到低的排序為香洲區(qū)、斗門區(qū)、金灣區(qū)。2018年，斗門區(qū)資源環(huán)境承載能力最高，隨后是金灣區(qū)和香洲區(qū)。在各單項承載力不斷協(xié)調(diào)的過程中，政府重視生態(tài)環(huán)境保護，為人民群眾生產(chǎn)生活提供良好生態(tài)條件，注重土地、水資源共同保護，合理開發(fā)利用各項資源，資源環(huán)境承載能力目前在最佳狀態(tài)，但珠海市各區(qū)仍有巨大潛力，向高級承載水平發(fā)展。

3.2 多功能視角下資源環(huán)境承載能力評價分析

地形是自然地理環(huán)境及城市資源環(huán)境承載能力的重要影響因素。不同地形條件通過不同的土壤形成、水文變化、能量轉(zhuǎn)換等過程，影響著城市中不同功能指向下的土地利用結(jié)構(gòu)和承載能力，同時對開發(fā)利用資源環(huán)境等活動具有空間限制作用。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中，地形因素影響著農(nóng)業(yè)類型的選擇，同時地形條件制約著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模與機械化程度。在城市建設(shè)中，由于區(qū)位規(guī)劃的選擇重要性程度高，建設(shè)過程難以逆轉(zhuǎn)，因此地形條件要求較高。

3.2.1 農(nóng)業(yè)功能視角下的承載等級評價

地形條件很大程度上影響著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動。不同土壤的形成情況和不同植被的發(fā)育狀況都受到地形因素的影響，地形限制自然生產(chǎn)力的水平，影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。在坡度過陡的情況下，可選擇的農(nóng)業(yè)活動范圍較??；而坡度較緩的情況下，農(nóng)業(yè)活動類型多且具有易操作性。利用數(shù)字高程模型（DEM）數(shù)據(jù)，提取出坡度要素，生成坡度分級圖，統(tǒng)計不同坡度土地面積和所占比例，具體情況如表3所示。

在農(nóng)業(yè)功能視角下，坡度差異對耕地利用的影響最大，而耕地開發(fā)利用將直接影響當?shù)丶Z食產(chǎn)量。當0°≤＜2°時，該區(qū)域為平耕地，承載等級高；2°≤＜6°時，該區(qū)域?qū)儆谄狡赂?，承載等級較高；6°≤＜15°時，該區(qū)域?qū)儆诰徠赂?，承載等級中等；15°≤＜25°時，該區(qū)域?qū)儆诰彾钙赂?，承載等級較低；25°≤≤90°時，該區(qū)域?qū)儆诙钙赂?，承載等級低。

由表3可以看出，珠海市可用作平耕地的面積最廣，在各個區(qū)所占比例最大，香洲區(qū)、斗門區(qū)、金灣區(qū)分別為196.41 km、435.41 km、297.83 km，分別占轄區(qū)面積的39.12%、67.98%、58.38%；2°≤＜6°的平坡耕地排名第二位，這類土地可能發(fā)生輕度水土流失，需要加強環(huán)境保護，其分別占香洲區(qū)、斗門區(qū)、金灣區(qū)轄區(qū)面積的21.54%、13.80%、17.24%；6°≤＜15°的緩坡地較有可能發(fā)生土壤侵蝕現(xiàn)象，可種植植被展開防治，其占香洲區(qū)轄區(qū)面積的比例幾乎為斗門區(qū)和金灣區(qū)的兩倍；15°≤＜25°的緩陡坡地在珠海市總面積中占比較少，此類土地可采取適當措施，科學防治水土流失；25°≤≤90°的坡地已被相關(guān)政策認為不適宜用作農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地，三個區(qū)此類土地面積都是最小的。

表3 珠海市各區(qū)不同坡度的面積比例

2013—2018年，珠海市農(nóng)業(yè)功能視角下資源環(huán)境承載能力普遍提升，承載等級高的區(qū)域范圍越來越大。香洲區(qū)在6年間穩(wěn)定進步，在2018年較斗門區(qū)與金灣區(qū)稍有落后。而斗門區(qū)和金灣區(qū)的承載等級上升幅度較大，承載等級高的土地面積遠遠超過等級低的土地面積，適宜農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的面積較香洲區(qū)更大?？傮w上看，珠海市農(nóng)業(yè)功能視角下資源環(huán)境承載能力等級分布呈現(xiàn)為由“北強南弱”轉(zhuǎn)為“西強東弱”。

3.2.2 建設(shè)功能視角下的承載等級評價

地形對區(qū)域中人口分布與社會經(jīng)濟發(fā)展有重要影響，進而對城鎮(zhèn)建設(shè)產(chǎn)生制約。地形復雜的區(qū)域總是會因為可達性而受到限制，如山區(qū)、丘陵等，地形條件相對惡劣，人類活動受到約束。因此，城鎮(zhèn)建設(shè)大都選擇地勢較為平坦、地形起伏度較小的區(qū)域，地勢起伏程度越大的區(qū)域?qū)Τ鞘薪ㄔO(shè)的要求越高，對建筑物、交通道路的規(guī)劃影響較大。運用DEM 數(shù)據(jù)，提取出地形起伏度要素，生成地形起伏度分級圖，統(tǒng)計不同地形起伏度的土地面積和所占比例，具體情況如表4所示。

表4 珠海市各區(qū)不同地形起伏度的土地面積和比例

由表4可見，0 ≤＜30 m 的土地面積占比最大，其建設(shè)功能承載等級高，香洲區(qū)、斗門區(qū)、金灣區(qū)分別為322.99 km、521.84 km、406.42 km，分別占轄區(qū)面積的51.77%、75.68%、69.52%。從珠海市各區(qū)來看，30 m ≤＜60 m、60 m ≤＜100 m、100 m ≤＜200 m的土地較為均衡，香洲區(qū)此類土地面積比斗門區(qū)和金灣區(qū)略大，起伏程度更大，要按起伏度考慮建筑群和整體道路網(wǎng)設(shè)計?！?00 m 時，土地不適宜做建設(shè)用地，此類土地在香洲區(qū)、斗門區(qū)、金灣區(qū)分布少，僅分別占各區(qū)面積的1.46%、0.21%、0.38%。

2013年，金灣區(qū)建設(shè)功能視角下資源環(huán)境承載能力處于低級，斗門區(qū)大部分地區(qū)處于較低級，少數(shù)土地處于低級，經(jīng)過之后6年的發(fā)展與調(diào)整，2018年兩區(qū)大部分地區(qū)達到較高等級；香洲區(qū)城市發(fā)展建設(shè)略早于斗門區(qū)和金灣區(qū)，建設(shè)范圍與程度較大，因此2018年大部分地區(qū)建設(shè)功能視角下資源環(huán)境承載能力等級處于中級，稍落后于斗門區(qū)和金灣區(qū)?？傮w上看，2013—2018年，珠海市建設(shè)功能視角下資源環(huán)境承載能力等級提高，各區(qū)建設(shè)規(guī)模潛力大。珠海市坡度較陡、地形起伏度較大的地區(qū)多分布于海島區(qū)域和少量山丘區(qū)域，可以用作生態(tài)用地。

4 結(jié)論

本文構(gòu)建資源環(huán)境承載能力評價指標體系，從生態(tài)環(huán)境承載力、土地資源承載力、水資源承載力、社會經(jīng)濟資源承載力四個維度，選擇15 個基本指標進行評價，最后通過地形條件這一決定性因素，進行農(nóng)業(yè)功能與建設(shè)功能視角下的資源環(huán)境承載能力評價。在層次分析的基礎(chǔ)上，單因素承載力結(jié)果顯示，2013—2018年，香洲區(qū)生態(tài)環(huán)境承載力與土地資源承載力有所下降，水資源承載力與社會經(jīng)濟資源承載力有所增長；斗門區(qū)各單項承載力均有大幅度增長；金灣區(qū)各項承載力雖有波動，但總體穩(wěn)步提高。其中，社會經(jīng)濟資源承載力提升程度最大。珠海市需在保持目前狀態(tài)的基礎(chǔ)上，加大土地與水資源保護力度，調(diào)整利用方式與結(jié)構(gòu)。2013—2018年，各區(qū)資源環(huán)境承載能力有所提升，香洲區(qū)資源環(huán)境承載能力從0.320 8上升至0.558 2，從較低承載水平上升至中級承載水平，斗門區(qū)資源環(huán)境承載能力從0.208 0 上升至0.697 8，從較低承載水平上升至較高承載水平，金灣區(qū)資源環(huán)境承載能力從0.145 7 上升至0.637 5，從低級承載水平上升至較高承載水平，其均在2018年達到目前最佳水平狀態(tài)。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)視角下，2013—2018年，珠海市資源環(huán)境承載能力普遍提升，承載等級高的區(qū)域范圍越來越大?？傮w上看，珠海市農(nóng)業(yè)功能視角下資源環(huán)境承載能力等級分布呈現(xiàn)為由“北強南弱”轉(zhuǎn)為“西強東弱”。在城鎮(zhèn)建設(shè)功能視角下，珠海市建設(shè)規(guī)模潛力大，坡度較陡、地形起伏度較大的地區(qū)多分布于海島區(qū)域和少量山丘區(qū)域，珠海市整體建設(shè)功能視角下資源環(huán)境承載能力等級上升。

本文對珠海市資源環(huán)境承載能力進行了一定程度的研究，但仍有許多不足。一是評價指標體系的構(gòu)建仍有欠缺。由于資料的難以獲得性和數(shù)據(jù)的不便操作性等原因，本文所涵蓋的資源環(huán)境承載能力評價指標體系只有生態(tài)環(huán)境承載力、土地資源承載力、水資源承載力、社會經(jīng)濟資源承載力四個方面，考慮不夠全面。評價基本指標的選取不夠多樣，有一定欠缺，在后續(xù)研究中將繼續(xù)完善，建立更完整詳細的指標評價系統(tǒng)。二是在運用GIS 軟件開展空間分析方面，由于空間數(shù)據(jù)難以獲取，不易落實在空間上，選取的因子分析較少，希望在后續(xù)資料的完善過程中彌補這一不足。