四川省廣安市土地資源綜合承載力評價研究

張宇　羅勇　簡季

摘 要：以四川省廣安市為例，從水土資源、生態(tài)環(huán)境、社會、經(jīng)濟4個方面構建土地綜合承載力評價指標體系，采用綜合評價法對土地綜合承載力進行評價，分析廣安市土地綜合承載力時空變化特征。研究表明：從時間角度來看， 2010—2019年土地綜合承載力總體上分為2個水平，2010—2015年土地綜合承載力處于低級承載力水平，而2016—2019年處于高級承載力水平，生態(tài)環(huán)境和水土資源承載力對廣安市土地綜合承載力時間動態(tài)變化有較大貢獻；從空間角度來看，與2014年相比，2019年華鎣市由中承載區(qū)轉變?yōu)楦叱休d區(qū)，生態(tài)環(huán)境承載力為主要影響因素，而廣安區(qū)和前鋒區(qū)則由高承載區(qū)轉變?yōu)橹谐休d區(qū)，主要由2019年廣安市生態(tài)環(huán)境承載能力、社會承載能力和經(jīng)濟承載力下降所致。

關鍵詞：廣安市；土地資源綜合承載力；時空變化

Evaluation of comprehensive carrying capacity of land resources in Guang'an City， Sichuan Province

ZHANG Yu， LUO Yong， JIAN Ji

（College of Earth Sciences， Chengdu University of Technology， Chengdu 610059， Sichuan， China）

Abstract： Taking Guang'an City in Sichuan Province as an example， the evaluation index system of land comprehensive carrying capacity was constructed from four aspects： soil and water resources， ecological environment， society and economy. The comprehensive evaluation method was used to evaluate the comprehensive carrying capacity of land， and its temporal and spatial change characteristics in Guang'an city. The results show that： from the perspective of time trend， the 2010 -2019 land comprehensive carrying capacity can be divided into two levels with 2010 -2015 land comprehensive carrying capacity at the low level， and 2016-2019 land comprehensive carrying capacity at the high level; and ecological environment and water and soil resources carrying capacity have great contribution to the dynamic time change of land comprehensive carrying capacity in Guang'an City. From the perspective of spatial change characteristics， compared with 2014， Huaying City changed from medium bearing area to high bearing area in 2019， with ecological environment bearing capacity as the main influencing factor， while Guang'an District and Qianfeng District changed from high bearing area to medium bearing area， mainly due to the decline of ecological environment bearing capacity， social bearing capacity and economic bearing capacity of Guang'an City in 2019.

Keywords： Guang'an City; comprehensive carrying capacity of land resources; temporal and spatial change

近年來全球人口數(shù)目增長較快，隨著經(jīng)濟社會、城市化的高速發(fā)展，人們對土地的開發(fā)強度越來越大，造成了一系列的生態(tài)環(huán)境問題，人與土地之間的矛盾愈演愈烈。人類和土地之間不再僅僅是糧食和人口的關系，還涉及了許多其他因素（Jia et al.，2018；Tang et al.，2021；阮夢雅，2019；陶虹向，2016）。

綜合國內(nèi)外土地綜合承載力研究情況，現(xiàn)階段土地綜合承載力評價體系尚未有標準體系（魯春陽等，2019；張強，2020；施立奎等，2018；周婷婷，2017），學者會從研究方向出發(fā)，針對不同地區(qū)特有的經(jīng)濟、社會、人文、生態(tài)環(huán)境等因素選擇不同的子系統(tǒng)，從而構建評價指標體系。關于研究方法，不同的學者會根據(jù)研究區(qū)域的具體情況采用最佳的研究方法，但在研究區(qū)域選擇上，對具有生態(tài)環(huán)境敏感性和脆弱性特征的喀斯特地區(qū)研究案例相對較少（潘曉樺等，2018），并且進行空間變化特征分析的也不多。

四川省廣安市屬于典型的喀斯特地貌，生態(tài)環(huán)境脆弱，結構性矛盾突出，經(jīng)濟基礎相對薄弱，土地承載力受到各種因素的影響。為了更加合理地配置土地資源，本文根據(jù)廣安市水土資源、經(jīng)濟社會、生態(tài)等因素，構建了一套適合廣安市土地綜合承載力的評價體系，采用綜合評價模型，分別從時間和空間兩個維度來分析廣安市的土地綜合承載力變化特征，明確土地綜合承載力的限制性因素，并提出針對性的建議，為廣安市土地可持續(xù)利用提供參考，更好地促進經(jīng)濟社會全面協(xié)調發(fā)展。

1? 研究區(qū)概況

廣安市素有“川東門戶”之稱，土地總面積為6 344 km?。廣安市下轄6個市（縣），四周與重慶市、遂寧市、南充市、達州市一些區(qū)（縣）相鄰。

1）自然概況

廣安的華鎣山脈以西為川中丘陵區(qū)，以東為川東平行嶺谷區(qū)。廣安市平均海拔為600 m，全市內(nèi)中丘、淺丘所占面積最大，為64.49%；深丘占地面積最小，為4.26%。廣安市水資源較為豐富，江河徑流總量達437 億m?。氣候屬中亞熱帶濕潤季風氣候的廣安市，具有冬天干燥、春天溫暖、四季分明、霜期短、風力大等特點。

2）社會經(jīng)濟狀況

2019年，廣安市戶籍人口總數(shù)為459.3萬人，城鎮(zhèn)登記失業(yè)率為3.2%。全年納入城市低保人數(shù)6.4萬人，農(nóng)村低保人數(shù)21.7萬人。其經(jīng)濟發(fā)展情況與2018年的相比，只有第二產(chǎn)業(yè)增加值減少，但生產(chǎn)總值增加，如表1所示。

3）土地利用現(xiàn)狀

依據(jù)現(xiàn)有的土地調查數(shù)據(jù)，2014年廣安市農(nóng)用地所占比重最大，為82.22%，其中耕地占48.50%，各類用地情況見表2。

2? 研究方法

2.1? 數(shù)據(jù)來源

水資源利用率、人均水資源占有量數(shù)據(jù)來源于2011—2020年《四川省水資源公報》，森林覆蓋率、城鎮(zhèn)生活污水處理率、城鎮(zhèn)登記失業(yè)率、公路密度數(shù)據(jù)來自2010—2019年《廣安市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》，其余數(shù)據(jù)根據(jù)《廣安市統(tǒng)計年鑒》中的原始數(shù)據(jù)計算得到。

2.2? 建立評價指標體系

土地綜合承載力研究須遵循科學性、協(xié)調性、動態(tài)性、可操作性、層次性、系統(tǒng)性等原則（張凌風等，2020）。本文結合廣安市土地利用現(xiàn)狀，最終選取了水土資源、生態(tài)環(huán)境、社會、經(jīng)濟4個子系統(tǒng)，共設20個評價指標，構建了廣安市土地綜合承載力評價體系，具體見表3。

2.3? 評價方法

2.3.1? 評價指標標準化處理

指標數(shù)據(jù)標準化的處理是為了消除不同指標之間因單位、量綱不同存在的差異，建立不同因素指標之間的可比聯(lián)系。本文選用常見的極差變換法對原始數(shù)據(jù)進行標準化處理，標準化后的數(shù)據(jù)介于0到1之間（張建，2020）。公式（1）用來處理正向指標，公式（2）用來處理逆向指標。

X_i^'=（（X_i-X_min） ）?（ （X_max-X_min））? i= （1， 2， 3， …， n） （1）

X_i^'=（（X_max-X_（i））? ）?（ （X_max-X_min））? i= （1， 2， 3， …， n） （2）

式中，X_i^'代表i指標標準化處理后的值，X_i代表i指標原始數(shù)值，X_min代表原始i指標中最小值，X_max代表原始i指標中最大值。數(shù)據(jù)處理結果見表4。

2.3.2? 評價指標權重的確定

目前確定屬性權重的方法大致可以分為3類：主觀賦權法、客觀賦權法、組合賦權法（郭昱，2018）。熵值法屬于客觀賦權法，可以用于任何需要確定權重的過程，精確度較高。它通過測度不同要素的信息熵來對目標進行評價（甘裕，2019）。本文使用此方法來確定各指標權重（表5）。計算過程如下：

式中， x_ij為第i個評價指標第j項指標值，P_ij為第i個評價指標第j項指標值的特征比重，e_j為指標熵值，h_j為差異性系數(shù)，W_j為指標權重，n為評價年數(shù)。

2.3.3? 土地綜合承載力指數(shù)的計算

作為綜合性的系統(tǒng)，土地承載力系統(tǒng)的每個評價指標對其都有很大影響（盧必慧，2014）。本文利用熵值法確定各評價指標的權重，將各指標的標準化值與對應的權重相乘，得到各項指標承載力指數(shù)，然后求和得到各子系統(tǒng)的承載力指數(shù)，再將各子系統(tǒng)的承載力指數(shù)求和，最終得到土地綜合承載力指數(shù)（曾璐等，2012）。

式中，I_i為第i個評價單元的承載力指數(shù)，Y_ij 為第i個評價單元的第j個評價指標的標準化值，w_j為第j個指標的權重。計算結果見表6。

2.4? 評價標準的確定

目前，土地資源綜合承載力等級的劃分沒有統(tǒng)一的法定標準，本文通過參考其他相似地區(qū)已有的研究，并綜合考慮廣安市實際情況，從時間和空間角度分別構建了評判標準。

時間上建立的分級評價標準分值為0～1（李彥瑩，2013），具體分級見表7。

空間上根據(jù)計算出的各縣區(qū)土地資源綜合承載力指數(shù)，將廣安市劃分為3個等級承載區(qū)（安方乾，2020），具體分級見表8。

3? 評價結果

3.1? 廣安市土地資源綜合承載力時間變化特征

由圖1可知，廣安市2010—2019年水土資源承載力總體呈現(xiàn)上升趨勢。2010—2015年水土資源承載力指數(shù)穩(wěn)步增長，但2013年由于人均耕地面積以及人均水資源量評分值的減小，導致了水土資源承載力略有下降。2015—2019年水土資源承載力指數(shù)呈迅速上升趨勢，尤其是2015—2016年增長速度最快，主要是因為人均耕地面積從2015年的532.25 m?·人-1增長到了2016年的942.81 m?·人-1。近10年來水土資源承載力水平逐步提高，可能是由于農(nóng)業(yè)結構調整使得人均耕地面積大幅增長，有效灌溉面積比例逐年增加，修建的水利工程很大程度上緩解了水資源供給和需求之間的矛盾。

由圖2可知，2010—2019年廣安市生態(tài)環(huán)境承載力水平總體呈波動上升趨勢。2010—2015年生態(tài)環(huán)境承載力水平緩慢提升，但在2010—2011年由于單位耕地面積化肥折純量從61.8 t·km-?增大到了62.67 t·km-?以及環(huán)保投入占GDP比重減小了0.24%，導致生態(tài)環(huán)境承載力指數(shù)從0.060 2下降至0.037。2015—2016年生態(tài)環(huán)境承載力水平大幅提升，主要是因為農(nóng)用化肥的使用量顯著降低，單位耕地面積化肥折純量從63.18 t·km-?減少至35.22 t·km-?。2016—2019年生態(tài)環(huán)境承載力水平呈現(xiàn)先下降后緩慢回升的態(tài)勢，這一現(xiàn)象的產(chǎn)生是由3個因素綜合作用的結果，即2017年森林覆蓋率從40.8%降低至37.82%，環(huán)保投入占GDP比重減少了0.12%以及城鎮(zhèn)生活污水處理率減少了1.2%。但隨著綠色發(fā)展理念以及建設美麗鄉(xiāng)村的提出，引起了人類對加強綠化、加大環(huán)保投入等方面的廣泛關注，從而使得廣安市生態(tài)環(huán)境越來越好。

2010—2019年社會承載力指數(shù)總體呈現(xiàn)穩(wěn)步上升趨勢（圖3）。通過分析相關評價指標得知，2015—2016年社會承載力指數(shù)呈現(xiàn)略微下降趨勢，主要是由2 個負向指標評分值增大所導致的，即人口密度從512 人·km-?增長至515.02人·km-?，城鎮(zhèn)登記失業(yè)率從3.3%增長至3.68%。但總的來說，這10年間基礎設施建設明顯改善，公路密度顯著提高，人民就業(yè)狀態(tài)較好，醫(yī)療水平不斷提高，進而人民生活更加有保障。

2010—2019年經(jīng)濟承載力呈直線上升，由0.000 1快速增長到0.238 9（圖4），這可能與近10年廣安市人均GDP、人均社會消費品零售額、地均固定資產(chǎn)投資額都在快速增長有關。盡管廣安市經(jīng)濟實力不斷增強，人民生活富裕，但在經(jīng)濟總量中，第三產(chǎn)業(yè)所占比重增長緩慢，為了經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展，應該及時優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構。

由圖5可知，2010—2019年廣安市土地綜合承載力指數(shù)呈逐步上升的趨勢，由0.128 6提高至0.850 1。廣安市土地綜合承載力已達到較高水平，子系統(tǒng)均處于協(xié)調發(fā)展階段。充分說明廣安市自2010年以來，利用自身優(yōu)勢，實現(xiàn)了經(jīng)濟的跨越式增長和產(chǎn)業(yè)優(yōu)化轉型，使得廣安市總體發(fā)展越來越好。

通過分析子系統(tǒng)承載力指數(shù)不難看出，2011—2012年呈現(xiàn)一個明顯的上升趨勢，得益于水土資源和社會承載子系統(tǒng)指標值的快速增長；2012—2015年綜合承載力增速緩慢，主要是因為在這個階段水土資源與生態(tài)環(huán)境承載力指標增長緩慢，甚至有下降趨勢；2015—2016年呈現(xiàn)快速上升趨勢，是因為水土資源和生態(tài)環(huán)境指標值在這一年間快速提升；2017—2019年呈緩慢增長的趨勢，原因在于各個子系統(tǒng)承載力達到了較高水平，指標值上漲緩慢。

總的來講，2010年和2011年廣安市土地綜合承載力指數(shù)為0.128 6和0.132 4（圖5），處于低承載力水平，各項子系統(tǒng)承載力指數(shù)較低，說明整體發(fā)展不夠協(xié)調，土地利用結構需要進行調整，各子系統(tǒng)之間亟待優(yōu)化。2012—2015年廣安市土地綜合承載力指數(shù)分別是0.280 4、0.300 4、0.335 9、0.386 4，處于較低承載力水平，與2012年之前相比，呈現(xiàn)穩(wěn)步增長的趨勢，這說明廣安市土地資源利用情況更加合理。2016—2018年廣安市土地綜合承載力指數(shù)為別是0.648 4、0.713 1、0.750 8，處于較高承載力水平，各個子系統(tǒng)的承載能力大幅提升。2019年廣安市土地綜合承載力指數(shù)為0.850 1，處于高級承載力水平，這說明廣安市土地利用結構進一步優(yōu)化，使得各子系統(tǒng)能協(xié)調發(fā)展。

3.2? 廣安市土地資源綜合承載力空間變化特征

3.2.1? 2014年廣安市土地綜合承載力空間變化

分析表9和圖6可得，2014年岳池縣土地的綜合承載力指數(shù)為0.281 8，屬低承載力區(qū)，該縣水土資源和社會子系統(tǒng)承載能力與其他地區(qū)差別不大，但是生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟子系統(tǒng)承載能力遠遠落后于其他地區(qū)，所以導致承載力水平較低。該縣人均GDP為22 097元·人-1，與其他縣（市）相比人均GDP較低，由于經(jīng)濟發(fā)展比較落后，使得沒有過多資金投入到環(huán)境保護中，污水處理設施也不夠完善。

2014年武勝縣、鄰水縣、華鎣市土地綜合承載力指數(shù)分別是0.455 7、0.496 2、0.457 2，屬中承載力區(qū)。武勝縣和鄰水縣除了經(jīng)濟承載力處于較低水平，其余3 個子系統(tǒng)均處于中等水平，一個地區(qū)的經(jīng)濟水平很大程度上影響著整個地區(qū)的綜合發(fā)展。華鎣市經(jīng)濟承載力達到較高水平，生態(tài)環(huán)境和社會承載力處于中等水平，但是水土資源承載能力較弱，主要是因為華鎣市人口密度大，人均耕地面積少，人均水資源量也較低。

2014年廣安區(qū)、前鋒區(qū)土地綜合承載力指數(shù)分別是0.515 6、0.501 3，屬高承載力區(qū)。說明這2個地區(qū)4 個子系統(tǒng)協(xié)調發(fā)展的最好，對人類活動承載能力大。前鋒區(qū)于2014年從廣安區(qū)分離出去，這2個地區(qū)的經(jīng)濟較發(fā)達，因為經(jīng)濟能夠帶動社會、環(huán)境、水土資源利用等更好發(fā)展，所以這2個區(qū)域綜合承載力較高。

3.2.2? 2019年廣安市土地綜合承載力空間變化

結合表10和圖7可知：2019年岳池縣土地綜合承載力指數(shù)為0.346 8，屬低承載區(qū)；廣安區(qū)、前鋒區(qū)、武勝縣、鄰水縣土地綜合承載力指數(shù)分別是0.470 6、0.431 3、0.407 9、0.431 3，屬中承載區(qū)；華鎣市土地綜合承載力指數(shù)為0.505 4，屬高承載區(qū)。

與2014年相比，2019年廣安區(qū)的生態(tài)環(huán)境和社會承載子系統(tǒng)承載力指數(shù)有所降低，可能是快速發(fā)展過程中忽視了環(huán)境和民生問題，從而導致廣安區(qū)土地綜合承載力有所下降，由高承載區(qū)轉為了中承載區(qū)；前鋒區(qū)由于生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟承載子系統(tǒng)承載力指數(shù)下降，也從高承載區(qū)轉為了中承載區(qū)；華鎣市經(jīng)濟發(fā)展水平較高，再加上近幾年森林覆蓋率有所提高，單位耕地面積化肥折純量大大降低，污水處理設施越來越完善，使得生態(tài)環(huán)境狀況大為好轉，從中承載區(qū)轉為了高承載區(qū)。

4? 提高廣安市土地綜合承載力的對策和建議

1）發(fā)展綠色理念，保護生態(tài)環(huán)境

生態(tài)環(huán)境是人類賴以生存的基本條件，決不可為了發(fā)展而以犧牲環(huán)境為代價，可以從以下幾方面入手，提高生態(tài)環(huán)境承載力。提高區(qū)域內(nèi)的森林覆蓋率，凈化環(huán)境；秉持可持續(xù)發(fā)展的理念，減少化肥使用量，改善農(nóng)用地生態(tài)環(huán)境；要增加環(huán)保投入資金，提高廢水、廢物處理設施的有效利用率；要貫徹綠色發(fā)展理念，將保護生態(tài)環(huán)境作為一項重要規(guī)劃內(nèi)容。

2）合理安排產(chǎn)業(yè)結構，促進經(jīng)濟發(fā)展

發(fā)展經(jīng)濟是一個地區(qū)的重中之重，為了使經(jīng)濟快速發(fā)展，提高土地資源的承載能力，應該合理配置產(chǎn)業(yè)結構?？梢詮?個方面采取具體措施：一方面可以鞏固和提高傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。另一方面，在當?shù)芈糜钨Y源優(yōu)勢的基礎上，大力發(fā)展旅游產(chǎn)業(yè)，促進第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

3）因地制宜，針對不同承載區(qū)采取差別化對策

由前文數(shù)據(jù)分析可知：低承載區(qū)土地綜合承載力最大的障礙因素是經(jīng)濟承載力，因此需要充分發(fā)揮自身優(yōu)勢，加大招商引資力度，多多招賢納士，積極發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)，為經(jīng)濟發(fā)展提供強有力的支撐；中承載區(qū)土地綜合承載力最大的障礙因素是生態(tài)環(huán)境承載力，生態(tài)環(huán)境保護力度不夠，因此要深入貫徹綠色發(fā)展理念，建立健全生態(tài)環(huán)境保護機制，降低廢水、廢物的排放量，同時增加環(huán)保投入的資金，發(fā)展綠色經(jīng)濟；高承載區(qū)土地綜合承載力最大的障礙因素是水土資源承載力和社會承載力，雖然該區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平高，但是社會發(fā)展水平較低，要完善交通設施，加大醫(yī)療、教育投入力度，保證人民安居樂業(yè)，此外該區(qū)人口密度較大，要控制人口規(guī)模，更好地保證生活質量。

5? 結論

本文的研究對象是廣安市土地綜合承載力，通過對原始數(shù)據(jù)進行標準化處理，然后采用熵值法確定權重，計算出綜合分值，最后從時間和空間2個角度來分析廣安市土地綜合承載力動態(tài)變化趨勢，得出如下結論：

1）從時間角度看，2010—2019年廣安市的土地資源的綜合承載力逐年升高。2010—2015年廣安市土地綜合承載力處于低級承載力水平，而2016—2019年處于中高級承載力水平，生態(tài)環(huán)境和水土資源承載力對廣安市土地綜合承載力產(chǎn)生較大影響。

2）從空間角度看，2014年岳池縣為低承載區(qū)，武勝縣、華鎣市和鄰水縣為中承載區(qū)，廣安區(qū)和前鋒區(qū)為高承載區(qū)；2019年岳池縣為低承載區(qū)，華鎣市為高承載區(qū)，其他地區(qū)為中承載區(qū)?？傮w上，廣安市土地資源綜合承載力空間分布與生態(tài)環(huán)境承載力和經(jīng)濟承載力有關。2019年華鎣市由2014年的中承載區(qū)轉變?yōu)楦叱休d區(qū)，生態(tài)環(huán)境承載力為主要驅動因素，而廣安區(qū)和前鋒區(qū)則由高承載區(qū)轉變?yōu)橹谐休d區(qū)，主要是因為2019年廣安市生態(tài)環(huán)境承載能力、社會承載能力和經(jīng)濟承載力出現(xiàn)了不同程度的下降。

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JIA Yizhen， SHEN Juqin， WANG Han， DONG Guanghua， SUN Fuhua， 2018. Evaluation of the spatiotemporal variation of sustainable utilization of water resources： case study from Henan Province （China） ［J］. Water， 10（5）：554.

TANG Yang， YUAN Yongbo， ZHONG Qingyu， 2021. Evaluation of land comprehensive carrying capacity and spatio-temporal analysis of the Harbin-Changchun Urban Agglomeration ［J］. International Journal of Environmental Research and Public Health， 18（2）：521.

收稿日期：2023-05-15；修回日期：2023-07-05

基金項目：國家自然科學基金項目 （41771444）、國家重點研發(fā)計劃課題（2021YFC3000401）聯(lián)合資助

第一作者簡介：張宇（1999- ），女，在讀碩士研究生，研究方向為3S技術與數(shù)字國土。E-mail：1033291060@qq.com

通信作者簡介：簡季（1972- ），男，博士，教授，主要從事三維建模及高光譜遙感等方面的教學與科研工作。E-mail：924325665@qq.com

引用格式：張宇，羅勇，簡季，2023.四川省廣安市土地資源綜合承載力評價研究［J］.城市地質，18（4）：50-59