贵港市土地利用多功能评价研究

陈德强　周兴

摘要 土地利用多功能性评价是土地多功能利用研究的主要问题之一。为科学、全面、客观地评价土地利用多功能状况，本文借鉴已有研究的成果，结合贵港市实际情况，从生产、生活和生态三大维度出发构建了土地利用多功能评价体系，采用熵值法确定指标权重，综合评价贵港市2005—2014年的土地利用功能实现率。结果表明，土地生产功能由波动提升阶段跃入为迅速提升阶段；土地生活功能波动提升，功能发挥水平不稳定；土地生态功能由波动不定转为平缓提升，土地生态功能发展态势良好；2005—2014年贵港市土地利用总功能整体波动提升，土地利用功能之间的协调性有所提高，土地利用功能向多元化发展。研究结果将为土地利用功能评价研究提供思路与借鉴，为地方决策提供科学的依据，具有重要的现实意义。

关键词 土地利用；多功能评价；熵值法；广西贵港

中图分类号 F301.2 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）03-0291-05

Abstract The multi function evaluation of land use is one of the main problems in the study of land use.In order to evaluate the land use function scientifically，comprehensively and objectively，based on the existing research results，combined with the actual situation of Guigang City，land use multi function evaluation system was constructed from the production，life and ecology three dimensions，index weights were determined by using entropy method，land use function realization rate of Guigang City in 2005—2014 were comprehensively evaluate.The results showed that the land production functions from fluctuant increasing stage change to rapid increasing stage；Land life functions increasing fluctuant，function level is not stable；The ecological function of land from fluctuant into flat increasing，the development trend of land ecological function is good；Land use general function of Guigang City in 2005—2014 was fluctuant increasing，the coordination between functions improved，land use function to diversified development.The research results will provide ideas and reference for land use function evaluation，and provide a scientific basis for local decision making，which has important practical significance.

Key words land use；multi function evaluation；entropy method；Guigang Guangxi

土地利用多功能性指一個区域土地利用功能及其经济、社会和生态功能的状态和表现，是评价土地利用变化对其功能影响的重要概念和方法体系，通常以土地利用功能来表示，即不同的土地利用方式提供的产品与服务[1]。从贵港市受国务院批准为地级市以来，贵港市的土地利用方式经历了数次转变，相应地，土地利用功能也呈现出以下特点：从单一的农业生产方式向工业和第三产业转变、从注重生产功能向重视“生产、生活、生态”三维一体功能的转变。土地利用多功能性评价是土地多功能利用研究的主要问题之一，其宗旨是确定和度量土地多元化利用所提供的产品、服务、功能及其效应[1]。

目前，国内土地利用多功能评价方面的研究尚处于起步阶段，多以满足某种特定的目的为出发点，定性为主，结合定量方法开展。评价方法有单项评价和综合评价2种，并多以评价土地持续保护或者降低生态风险为前提构建评价体系[2]。“十二五”期间贵港市发展迅速，人多地少的特点使得土地利用与经济发展之间的矛盾日益突出。将贵港市作为研究区域，评价其土地利用多功能性，将为土地利用功能评价研究提供思路与借鉴，也为地方决策提供科学的依据，具有重要的现实意义。

1 土地利用多功能评价指标与方法

土地利用多功能性评价是可持续土地评价的重要领域，一般从类型和数量两方面分析。土地利用功能类型可以是单层次或多层次，多层次功能类型一般由上而下、逐层确定。定量分析土地利用多功能并研究其时空变化特征是土地利用多功能性评价的关键[1]。本文借鉴已有研究的成果，结合贵港市实际情况，从生产、生活和生态三大维度出发构建了土地利用多功能评价体系，采用熵值法确定指标权重，综合评价贵港市2005—2014年的土地利用功能实现率。

1.1 构建评价指标体系

土地利用多功能评价的过程是对土地利用功能价值高低进行量化的测算过程，其科学程度决定量化结果的可信性[3]。为科学、全面、客观地评价土地利用多功能状况，首要任务是构建土地利用功能的指标体系。目前，土地利用多功能评价指标体系研究仍处于初级阶段，国内外学术界尚没有明确的统一标准[4]。由于土地利用多功能评价中各评价指标之间的联系极其复杂，本研究基于贵港市自然条件、经济发展状况和土地利用现状特点，根据土地利用多功能评价所遵循的整体性、主导性、客观性和可操作性等原则，并考虑了贵港市土地利用多功能评价数据的可得性和评价方法的可操作性，在参考国内外有关研究成果的基础上，从生产、生活和生态三大维度建立了由14个评价指标构成的土地利用多功能评价指标体系。

1.1.1 土地利用生产功能。土地利用生产功能具体而言包括生物质生产功能和非生物质生产功能，前者涵盖一切有生命的可以生长的有机物质，后者则为土地提供的服务及经济发展所需的非生物质，如矿产等。因此，土地利用生产功能由物质生产子功能和综合经济发展子功能组成。本文从数据获取的可操作性及数据的直观性出发，选取农林牧渔产量比重和人均粮食产量作为物质生产子功能的评价指标，选取经济密度和产业结构作为经济发展子功能的评价指标（表1）。

1.1.2 土地利用生活功能。土地利用生活功能的主体是人，土地是载体，人类活动依靠着土地提供的生活功能，包括社会保障功能、交通功能、居住功能和文化休闲功能等，涵盖人类生活的最基本需求。选取恩格尔系数作为社会保障功能的评价指标，选取人均城市道路面积作为交通功能的评价指标，选取城镇人均居住建筑面积作为居住功能的评价指标，选取人均公园绿地面积、教育支出水平和公共服务设施建设水平作为文化休闲功能的评价指标（表1）。

1.1.3 土地利用生态功能。土地利用的生态功能指在物质、能量迁移与转化的过程中，土地所表现的能够满足和维持生物体以及人类生活需要的自然条件和效用[5]。从系统论的角度看，土地生态功能包括生态维持功能、资源提供功能和环境净化功能。本文选取森林覆盖率作为生态维持功能的评价指标，选取人均水资源作为资源提供功能的评价指标，工业二氧化硫排放量和工业废水排放量作为环境净化功能的评价指标（表1）。

1.2 确定权重的方法与步骤

确定指标权重的方法有很多种，常用的方法包括特尔菲法、主成分分析法、层次分析法、熵值法等，不同的方法各有其优势与不足。由于土地利用功能受到多方面因素的共同影响，不同因素作用下形成各种各样的土地利用功能，很难主观地判断某个因素对土地利用功能的影响作用程度大小。本文在对比不同方法的基础上，根据贵港市实际情况与选取的因素指标，采取熵值法来确定各个指标的权重。

熵值法是根据各项指标值的变异程度来确定指标权数的，这是一种客观赋权法，避免了人为因素带来的偏差，其根据各项指标观测值所提供的信息的大小来确定指标权重。熵的概念源于热力学，是对系统状态不确定性的一种度量。在信息论中，信息是系统有序程度的一种度量。而熵是系统无序程度的一种度量，两者绝对值相等，但符号相反。根据此性质，可以利用评价中各方案的固有信息，通过熵值法得到各个指标的信息熵，信息熵越小，信息的无序度越低，其信息的效用值越大，指标的权重越大[6-8]。熵值法确定权重具体步骤如下。

1.2.1 数据标准化处理。由于指标之间数据的计量单位和数量级的不同，在综合评价时很难直观对比各个指标数据，所以在计算数据前要对不同计量单位和不同数量级的数据进行标准化处理。

正向指标：

X′ij=■（1）

逆向指标：

X′ij=■（2）

式（1）～（2）中，X′ij为第i年第j项评价指标标准化后的数据，Xij为第i年第j项评价指标的原始数据，max{Xj}为第j项评价指标数据中的最大值，min{Xj}则为第j项指标数据中的最小值。

1.2.2 计算指标信息熵。对于任意一个随机变量X，变量的不确定性越大，熵也就越大，把它搞清楚所需要的信息量也就越大。信息熵是信息论中用于度量信息量的一个概念。一个系统越是有序，其信息的价值就越大，信息熵就越低，指标的权重就越大；反之，一个系统越是混乱，其信息的价值就越小，信息熵就越高，指标的权重就越小。因此，信息熵也可以作为计算指标权重的方法，其公式为：

ej=-k■（Yij×lnYij）（3）

式（3）中，ej为第j个指标的信息熵值，k为常数且k=1/ln（m），m为评价年数，Yij为第i年第j项评价指标标准化后的值占第j项评价指标之和的比重。

1.2.3 計算信息熵的差异系数。对于第j项指标，指标值Xij的差异越大，对方案评价的作用越大，熵值就越小，dj=1-ej。则：差异系数dj越大，指标越重要。

1.2.4 计算指标权重。计算公式为：

Wj=dj/■dj（4）

式（4）中，Wj为第j项指标的权重，n为评价指标的个数，dj为差异系数。

1.3 计算指标评价得分

土地利用功能得分的计算公式为：

Sij=■（Wj×X′ij）（5）

式（5）中，Sij为第i年第j项指标的得分值，Wj为第j项指标的权重，X′ij为第i年第j项评价指标标准化后的数据，n为评价指标的个数。

1.4 划分功能水平

在各项功能指标评分结果的基础上，采用功能实现率（r）表征某一年份区域某类土地利用功能的实现程度，其值为某一年份某项土地利用功能评价得分与该功能理论最大得分值的比率。在本研究中，当某项土地利用功能指标达到最优结果时，其功能得分值为理论最大值1，所以本文的土地利用功能实现率r≤1，且某一土地利用功能的实现率等于该功能的评价得分。因此，可以根据r的大小，将土地利用功能水平划分为3个等级：功能实现率r≤0.4，功能水平为低度持续；0.4

2 研究区概况及数据来源

2.1 研究区概况

贵港市位于广西壮族自治区的东南部，北纬22°39′～24°2′，东经109°11′～110°39′，北回归线横贯贵港中部，属亚热带季风气候区，气候温暖，雨量充沛。面向粤、港、澳，背靠大西南，郁、黔、浔三江交汇，拥有华南内河第一大港口。东面与梧州市接壤，南面与玉林市相邻，西面与南宁市交界，北面与来宾市相连，辖港北区、港南区、覃塘区、平南县和桂平市。拥有广西壮族自治区最大的冲积平原——浔郁平原，农业资源、水力资源、矿产资源、旅游资源十分丰富，是广西壮族自治区重要的商品粮、糖、果、肉桂和禽畜生产基地。户籍人口548.94万人（2015年末），常住人口429.37万（2015年末），也是广西壮族自治区的一个人口大市。

贵港市土地总面积1.06万km2，土地资源类型多样，土地利用结构复杂，土类齐全，山多耕地少是贵港市土地资源的主要特点。山地、丘陵和石山面积占全市土地总面积的69.70%，平原占27%。人多地少，土地利用方式粗放和功能单一，给整个社会资源、环境和经济发展造成较大的压力。

2.2 数据来源

本文涉及的农林牧渔产量、粮食产量、人口、GDP、森林覆盖率、人均城市道路面积、人均住房面积及工业废水废气排放等数据来源于《广西统计年鉴》（2006—2015年）、《贵港年鉴》（2006—2015年）及贵港市土地利用总体规划相关数据。其他数据选自《广西统计年鉴》和《贵港年鉴》通过间接计算而得，如恩格尔系数、教育支出所占比重、公共服务设施建设用地所占比重等（表2）。

3 结果与分析

本文在分析对比已有研究的基础上，根据土地利用多功能评价所遵循的整体性、主导性、客观性和可操作性等原则，结合贵港市实际情况，选取14个指标构建土地利用多功能评价指标体系，并采用熵值法赋权重，选取贵港市2005—2014年的相关数据综合评价土地利用功能的综合得分，在此基础上计算土地利用的功能实现率，以期反映贵港市土地利用功能综合情况。具体评价结果见表3、表4及图1。

3.1 土地利用生产功能波动提升转为迅速提升

从评价结果来看，总体上贵港市土地利用生产功能实现率由2005年的0.175上升至2014年的0.831，土地利用生产功能水平由2005年的低度持续发展为2014年的高度持续，整体呈上升趋势。

从贵港市土地利用生产功能实现率曲线图看，2005—2010年期间，贵港市土地发挥的生产功能波动起伏较大，生产功能实现率在2006年达到5年间的峰值0.429，随后平稳下降至2008年的0.243，接着缓慢上升至2010年的 0.351，土地利用生产功能水平由低度持续发展为中度持续再跌为低度持续。主要原因是“十一五”时期，贵港市处在经济发展的重要转折阶段，处在多重机遇叠加的“黄金发展期”与各种矛盾交织起来的“矛盾凸显期”。这一阶段内，虽然总体发展环境对贵港市经济发展有利，土地利用经济效益有一定提高，但工业仍处于初始化阶段，工业用地不集中，利用方式较为粗放；农业用地面积大，农业产业化程度不高，农用地利用效率及生产能力不高；服务业发展相对缓慢，使得土地生产功能未得到充分利用，波动较大。

2010—2014年间，贵港市土地利用生产功能实现率由2010年的0.351提高至2014年的0.831，土地利用功能水平由低度持续发展为高度持续，土地利用生产功能呈迅速上升趋势。“十二五”期间，交通用地面积增加带动经济发展，建成的南宁至广州高铁，贵港至梧州、贵港至合浦等一批高速公路使得贵港市交通条件明显改善。此外，贵港市以建设西江流域核心港口城市为目标，大力推进新型工业化、城镇化、信息化和农业现代化发展，工业用地趋于集中，农业用地向规模化、产业化发展，工业用地、农业用地等生产用地利用活跃度迅速提升。

3.2 土地利用生活功能波动提升

从评价结果来看，贵港市土地利用生活功能实现率由2005年的0.121上升至2014年的0.598，土地利用生活功能水平由2005年的低度持续发展为2014年的中度持续，波动频繁，但整体呈波动呈上升趋势。从贵港市土地利用生活功能实现率曲线图来看，2005—2014年，贵港市土地利用生活功能经历了3次提升和3次下降，土地利用生活功能发挥不稳定。

由于贵港市属于欠发达地区，综合实力不强，教育卫生文化等社会事业和基本公共服务仍较落后，教育资源布局不合理，没有本科院校，城区教育卫生文化等设施和服务供给严重滞后于城市化的发展。“三农”问题仍然突出，社会保障水平还较低。同时，贵港市又是广西的一个人口大市，加上交通条件的逐年改善，贵港市成为一个流通人口特别多的城市，以至于贵港市常住人口处于一个波动起伏的增减状态，所以人均指标波动起伏，导致土地生活功能波动频繁。但贵港市在2005—2014年间经济发展还是有所成就，城乡居民收入增长与经济发展同步，農民人均纯收入赶超全国平均水平，城镇居民人均可支配收入达到27 300元，城市经济的发展使得人民的收入逐年提高，间接提高了人民的生活条件。因此，贵港市土地利用生活功能呈波动提升趋势。

3.3 土地利用生态功能波动不定转为平缓提升

从评价结果来看，总体上贵港市土地利用生态功能实现率由2005年的0.308上升至2014年的0.911，土地利用生态功能水平由2005年的低度持续发展为2014年的高度持续，大体呈上升趋势。从贵港市土地利用生态功能实现率曲线图看，2005—2009年间，贵港市土地发挥的生态功能有所波动，2009—2014年间，贵港市土地利用生态功能稳定上升。

从指标得分情况来看，2005—2014年，贵港市森林覆盖率保持平稳增长，人均水资源量也相对稳定，林地、水域等生态用地对贵港市生态环境起到一定的净化作用。但2005—2009年间，工业废水、废气排放量较大，对生态环境产生了一定的负面影响。原因是这一阶段贵港市处于工业发展初期，环境保护方面意识还不是很强，工业的发展往往忽略生态环境的维护，对生态环境造成了一定的压力，导致这一期间贵港市土地生态功能不稳定，波动较大。2009年以后，贵港市大力推进生态环境保护与治理，深入开展了“美丽贵港、清洁乡村”活动和“绿满八桂”造林绿化工程，工业发展也较为成熟，更加注重节能减排，能源利用效率提升明显，废水、废气排放量大幅度下降，生态建设成效显著，土地利用生态功能平稳提升。

3.4 土地利用总功能波动提升

结果显示，贵港市土地利用总功能在2005—2014年10年间整体呈波动上升趋势，功能实现率由2005年的0.222提高到2014年的0.693，功能水平由2005年的低度持续发展为2014年的中度持续，有待进一步提升。

2005—2014年间，生产功能、生活功能和生态功能均有不同程度的提升，其中生产功能由低度持续迅速发展为高度持续，生活功能波动频繁但整体提高，生态功能由前几年的波动不定转为平缓提升，各土地利用功能之間由最初的差异较大发展为相对协调。其中，2005—2008年之间，土地利用生产功能与生活功能发展趋势高度吻合，土地利用生态功能却与之呈相反趋势，说明在此期间生态环境保护与社会经济发展之间的矛盾尖锐，人民生活受社会经济发展影响较大，随着社会经济发展的波动而波动。2008—2011年间，土地利用生产功能与生态功能之间的差异逐渐减少，说明生态环境与经济发展之间的问题有所缓解，土地利用生活功能高于生产功能，在生产功能水平为低度持续的同时，生活功能仍保持在中度持续水平。2011年以后，土地利用生产功能、生活功能、生态功能三者的发展趋势趋于一致，且发展稳定，三者之间协调度较高，但土地生活功能相对其他2种功能较不稳定，仍有待改善。

4 结论与建议

通过对贵港市2005—2014年的14项指标数据分析计算，贵港市土地利用总功能水平类型为低度持续的年数有4年，中度持续为5年，高度持续为1年，说明贵港市土地利用发挥的各项功能协调度不算很高，土地利用潜力较大，土地利用总功能仍有较大的发展空间。为促进贵港市土地利用各项功能以更高的协调度可持续发展，根据贵港市土地利用多功能评价的结果，结合贵港市实际情况，对未来贵港市土地利用提出几点建议。

4.1 保持土地利用生产功能，发挥高度持续水平

10年来特别是“十二五”时期，全市在基础设施建设、产业发展、社会事业、公共服务和人民生活等方面取得了重大成就，2008年后贵港市土地利用生产功能迅速提高。进一步拓展土地利用的深度和广度，提高土地利用的利用效率，转变经济增长方式，降低经济发展对生态环境造成的压力对保持高度持续的土地利用生产功能起到关键作用。

4.2 稳定土地利用生活功能

贵港市土地利用生活功能不稳定，10年间经历三起三落。完善社会保障制度，加大基础设施建设的投入，改善人居环境，促进人民生活条件的不断提高。大力发展旅游农业，切实增加人民收入，使农民土地发挥经济效益，同时土地生态功能得以保护。

4.3 防止生态功能退化

2009年后贵港市土地利用生态功能一直保持上升趋势，土地利用功能水平逐渐提高。社会的经济发展与人类的生活离不开土地发挥的生态功能，其不仅能为经济发展提供必要的资源，还能净化生活环境。切实保护耕地与其他生态用地，避免其被建设用地占用。大力发展循环经济和推行清洁生产，减轻土地生态环境压力将成为贵港市未来城市发展的重点。

5 参考文献

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