基于层次分析法的土地资源承载力评价*——以宁国市为例

温 亮，游 珍， 3※，林裕梅，王秀芬，陈金辉

(1.北京理工大学法学院，北京 100081； 2.中国科学院地理科学与资源研究所，北京 100101；3.中国地质大学，北京 100083； 4.中国科学院大学，北京 100049；5.中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，北京 100081； 6.中国地质大学，湖北武汉 430074)

·研究报告·

基于层次分析法的土地资源承载力评价*
——以宁国市为例

温 亮1，游 珍1， 3※，林裕梅2， 4，王秀芬5，陈金辉6

(1.北京理工大学法学院，北京 100081； 2.中国科学院地理科学与资源研究所，北京 100101；3.中国地质大学，北京 100083； 4.中国科学院大学，北京 100049；5.中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，北京 100081； 6.中国地质大学，湖北武汉 430074)

[目的]试图在保证区域各类用地合理配置、生态良性循环的基础上对宁国市土地资源承载力进行评价，以期为多层次、多指标的土地资源承载力研究提供一种可行的研究方法与思路。[方法]以安徽省宁国市为研究试点，从耕地、建设用地、生态用地等3个方面构建土地资源承载力评价指标体系，运用层次分析法确定指标权重，利用承载指数法建立宁国市土地资源承载力评价方法。[结果]揭示了宁国市土地资源承载现状为“可载”状态，符合宁国市实际情况。[结论]认为应将资源环境承载力评价与监测预警工作切实有效地融入政府管理工作当中，需进一步开展资源环境承载力动态监测与评估技术的研发，职能部门需统筹建立动态数据库，实现信息共享机制。

土地资源承载力 评价 宁国市

0 引言

十八届三中全会通过的《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》指出：“建立资源环境承载能力监测预警机制，对水土资源、环境容量和海洋资源超载区域实行限制性措施”，中共中央、国务院发布的《关于加快推进生态文明建设的意见》再次强调要“严守资源环境生态红线，将各类开发活动限制在资源环境承载能力之内”。2014年全国国土资源工作会议明确部署了“开展资源环境承载力评价，建立统一的国土资源监测网络预警机制”的工作安排，开展国土资源环境承载力评价与监测预警体系研究，已经成为国土资源部门落实国家生态文明建设的一项基础性工作，同时对促进区域经济、人口与资源环境的可持续发展有重要意义。土地资源是人类赖以生存和发展的基础性自然资源，土地资源承载力是国土环境资源承载力的重要组成部分，历来是政府和科学界关注的焦点问题，也是国内开展最早且应用最为广泛的资源环境承载力研究领域。传统的土地承载力研究主要是围绕“耕地—食物—人口”的思路展开，以耕地为基础，以食物为中介，以人口容量的最终测算为目标[1]，此类研究主要集中于土地资源(耕地)的生产能力以及相应的人口承载力两方面[2]。已有很多研究[3-7]采用“耕地—食物—人口”的思路对不同地区的土地资源承载力进行了评价。

以上这种“土地人口承载力”的研究思路对特定历史阶段和特定区域中的食物自给、粮食安全、挖掘耕地潜力，以及确保国民经济协调发展有着重要意义。但是，土地资源是一个既具有自然属性，又具有社会和经济属性的综合体[8]，将土地资源承载力研究仅局限于土地(耕地)对人口的承载能力研究，在一定意义上难以真正揭示区域人地关系的相互制约、相互促进的复杂关系[1]。近年来，很多学者[1， 9-11]认为应将土地资源承载力研究置于资源—社会—经济—生态环境大系统中，从影响土地资源承载能力的因素出发，应用综合指标体系来分析和评价土地资源所能承载的人口数量、社会发展规模、经济技术水平和生态环境支撑程度。目前，有关土地承载力的研究正由单一粮食指标逐渐走向涉及资源—社会—经济—生态环境复杂系统的多层次、多指标的综合指标体系研究，但规范化和可操作的评价方法和技术体系尚未系统建立起来，仍处于探索阶段[12]。鉴于此，该研究以安徽省宁国市为研究试点，试图从耕地、建设用地和生态用地三方面构建土地资源承载力评价指标体系，运用层次分析法确定指标权重，在保证区域各类用地合理配置、生态良性循环的基础上，对宁国市土地资源承载力进行评价，以期为多层次、多指标的土地资源承载力研究提供一种可行的研究方法与思路。

1 研究区与研究方法

图1 研究区地理位置

1.1 研究区概况

宁国市地处安徽省东南部，皖南山区东北侧，连接皖浙2省7个县市，是皖南山区之咽喉，南北商旅通衢之要道。2013年宁国市建成国家生态市， 2015年被国家发改委等11部委列为全国生态保护与建设示范区。2015年宁国市入选中国中小城市综合实力百强县市第69位、中国最具投资潜力中小城市百强县市第11位、中国新型城镇化质量百强县市第48位。宁国市在生态文明建设与经济社会发展中起着双重示范作用。目前，宁国市正处于工业化、城镇化快速发展和产业转型升级的黄金时期，同时又是以土地资源约束加剧为最主要特征的“要素短缺时期”，有限的土地供给与无限的用地需求之间矛盾十分突出。由此，以国土资源管理部门的业务需求为出发点，开展宁国市土地资源承载力水平研究，并以此作为确定宁国市未来发展规模和速度的重要判据，将推动宁国市人口、资源、环境与社会经济的协调发展。

1.2 数据来源

该文数据主要来源于《宁国市统计年鉴2015》，《2014年宁国市国民经济和社会发展统计公报》，《宁国创建国家级园林城市建设生态宁国园林山城》报告，《中国地震动峰值加速度区划图(1： 4 000 000)》以及宁国市土地变更调查数据等，评价的基准年份是2014年。

1.3 研究方法

层次分析法(Analytic Hierarchy Process，AHP)是目前在资源环境承载力研究领域确定指标权重过程中应用最广的一种方法。该研究在确定宁国市土地资源承载力评价指标体系的基础上，利用AHP法确定指标权重，最终计算土地资源承载指数，从而判断宁国市土地资源承载力的状态。

1.3.1 土地资源承载力评价指标体系构建

该研究遵循科学性、地域性、可操作性和主导性的原则，结合宁国市土地资源现状以及宁国市自身的特点，确定了由耕地、建设用地和生态用地3类指标组成的宁国市土地资源承载力评价指标体系框架，如表1所示。

表1 宁国市土地资源承载力评价指标体系及分级依据

目标层准则层指标层 分级依据土地资源承载力耕地人均耕地面积(hm2/人)FAO规定的警戒线(0053hm2/人)、国家12亿hm2(18亿亩)耕地红线、全国及安徽省人均耕地面积现状(0099hm2/人、0085hm2/人)人均粮食占有量(kg/人)我国粮食安全标准(温饱400kg/人、小康450kg/人、富裕550kg/人)建设用地土地开发强度(%)上限为国际公认的警戒线30%，下限依据《安徽省土地利用总体规划(2006-2020)》规划内容设为15%单位建设用地非第一产业增加值(亿元/km2)以安徽省2014年的状态值(094亿元/km2)为中间值，设定余下级别的阈值生态用地城市人均公园绿地面积(m2/人)安徽省平均水平，《国家园林县城标准》(≥9m2/人)，《城市园林绿化评价标准》森林覆盖率(%)《国家生态文明建设示范县、市指标(试行)》，《安徽省土地利用总体规划(2006-2020)》 注：土地开发强度：是指建设用地面积占区域总面积的比例；单位建设用地非第一产业增加值：指单位建设用地面积上第二产业与第三产业增加值之和，表征建设用地产出效率

1.3.2 指标权重确定方法

该研究中采用层次分析法(AHP)确定土地资源承载力评价指标权重，根据宁国市的主体功能区定位要求以及当地土地资源基本特征，结合专家咨询法确定A-B阶判断矩阵，即准则层对目标层的判断矩阵如下：

其中，B1为准则层中的耕地，B2为建设用地，B3为生态用地。借助MATLAB软件计算，得到各准则层的权重为wi=(B1，B2，B3)=(0.16， 0.30， 0.54)，CI=0.0046，判断矩阵的阶数是3，取RI=0.58，CR=CI/RI=0.008<0.1，符合一致性检验条件。

由于土地资源承载力评价指标体系中，每个准则层对应2个评价指标，且2个指标相对于准则层的重要性相同，因此每个指标相对于准则层的权重均为0.5。

1.3.3 土地资源承载力等级评价方法及分级标准

该文表征土地资源承载状态的承载指数的计算公式定义为：

(1)

式中，C为土地资源的承载指数；n为评价指标的个数；vi为评价指标的分值；wi为评价指标的权重。

根据《联合国可持续发展委员会(UNCSD)可持续发展指标体系》，参考国内外相关研究成果，结合宁国市土地资源承载力的实际特征与相关部门和专家意见，将土地资源承载力承载指数分为严重超载、超载、平衡和可载4种类型。其中，严重超载地区，C介于1.0～2.3，土地资源处于强压力状态，承载能力基本处于饱和，超载地区，C介于2.3～3.0，土地资源压力较大，承载空间有限，C介于3.0～3.7，土地资源与人口、经济社会处于平衡状态，还有一定的承载空间，C介于3.7～5.0，土地资源处于无压力状态，具备较大的承载空间(表2)。

表2 土地资源承载力承载指数分级标准

承载状态严重超载超载平衡可载承载指数分级[10，23)[23，30)[30，37)[37，50]

2 研究结果

2.1 宁国市土地资源承载力评价指标现状值的计算

基于相关统计数据，对2014年宁国市土地资源承载力评价指标值计算如下。2014年，宁国市人均耕地面积为0.045hm2，低于联合国粮农组织(FAO)规定人均耕地面积为0.053hm2的警戒线。因此，宁国市属于耕地资源极度缺乏的地区。人均粮食占有量为208.90kg/人，低于我国粮食安全标准的温饱标准(400kg/人)，说明宁国市粮食生产远不能达到自给的水平； 土地开发强度为6.23%； 单位建设用地非第一产业增加值为1.3亿元/km2，高于安徽省平均水平(0.94亿元/km2)； 建成区人均公园绿地面积为13.6m2。我国城市人均公园绿地面积为12.64m2。宁国市人均公园绿地面积高于全国平均水平，同时也满足《国家园林县城标准》的要求(≥9m2/人)； 森林覆盖率达76.3%。安徽省森林覆盖率为28.65%。宁国市森林覆盖率明显高出全省水平。

表3 2014年宁国市土地资源承载力评价指标现状值

评价指标现状值人均耕地面积(hm2/人)0045人均粮食占有量(kg/人)2089土地开发强度(%)623单位建设用地非第一产业增加值(亿元/km2)13城市人均公园绿地面积(m2/人)136森林覆盖率(%)763

2.2 宁国市土地资源承载力评价指标的赋值

评价指标分级标准的确定是资源环境承载力评价的重要研究内容。该研究在参考国际标准、国家及地方标准基础上，结合我国的平均水平，尝试划分土地资源承载力评价指标的分级标准，并分别从资源环境承载能力和社会经济发展对资源环境的压力角度将各评价指标分为五级并赋值。其中，V级为资源环境承载力较高级别，资源环境处于强无压力状态，该级别资源环境开发利用初具规模，开发利用潜力较大，资源环境对社会、经济、生态环境的支持能力较大，在满足社会经济发展需求的同时资源环境承载力仍有一定的富余，赋值为5； Ⅲ级为资源环境承载力中等级别，资源环境和社会经济处于平衡发展的状态，该级别资源环境开发利用已有相当规模，但仍有一定的开发利用潜力，资源环境的利用程度和社会经济的发展速度比较协调，现有的资源环境供给能够满足区域社会经济发展的需求，赋值为3； I级为资源环境承载力极低级别，资源环境处于强压力状态，该级别资源环境承载能力已接近或处于饱和状态，进一步开发利用的潜力较小，资源环境的供给不能满足社会经济的需求赋值为1。Ⅱ级和Ⅳ级属于过渡级别，不同的管理和开发利用方式，会使两种类型的资源环境承载力向I级、Ⅲ级或V级发展，分别赋值为2和4。

根据表1的分级依据和表3中各指标现状值的计算结果，宁国市土地资源承载力评价各指标的得分结果如表4所示。

表4 宁国市土地资源承载力评价指标分级标准与得分结果

指标层土地资源承载力评价指标分级与赋值现状值分数I(1)Ⅱ(2)Ⅲ(3)Ⅳ(4)Ⅴ(5)人均耕地面积(hm2/人)<00530053～00870087～0101～017≥01700451人均粮食占有量(kg/人)<350350～400400～450450～550≥550208901土地开发强度(%)≥3020～3010～205～10<56234单位建设用地非第一产业增加值(亿元/km2)<085085～0909～095095～1≥1135城市人均公园绿地面积(m2/人)<66～77～88～9≥91365森林覆盖率(%)<1010～2020～3030～40≥407635

2.3 评价指标权重的确定

运用上述层次分析法计算得到的宁国市土地资源承载力各评价指标权重值如表5所示。

表5 宁国市土地资源承载力评价指标权重值

目标层准则层指标层综合权重名称权重名称权重土地资源承载力(A)耕地(B1)016人均耕地面积(C1)05008人均粮食占有量(C2)05008建设用地(B2)030土地开发强度(C3)05015单位建设用地非第一产业增加值(C4)05015生态用地(B3)054城市人均公园绿地面积(C5)05027森林覆盖率(C6)05027

2.4 土地承载力评价结果

依据公式(1)计算得到2014年宁国市土地资源承载状态的承载指数为C=1×0.08+1×0.08+4×0.15+5×0.15+5×0.27+5×0.27=4.21，按照土地资源承载力承载指数分级标准(表2)，宁国市土地资源承载力整体处于“可载”状态。由此可见，虽然宁国市人均耕地面积及人均粮食占有量较低，但宁国市土地资源承载水平总体状况相对较好。需要指出的是，宁国市在安徽省主体功能区规划中属限制开发区域中的省重点生态功能区，并且宁国市正在创建国家级园林城市与生态文明建设示范市，因此，未来在经济发展过程中，宁国市一方面要保护耕地与生态用地，另一方面要控制建设用地的总体规模。

3 结论与讨论

该文综合运用主流的2种评价方法，将绝对数的阈值评价法及相对数的承载状态评价法有机结合，面向国土部门业务化需求，针对宁国市在生态文明建设与经济社会发展中起着双重示范作用这一特点，建立了土地资源承载力的评价体系，系统评价了其土地资源承载力水平。结果显示，宁国市虽耕地压力较大，但建设用地与生态用地还具备较大的承载空间，整体而言，土地资源处于无压力状态。由于宁国市属省重点生态功能区，且正在创建国家级园林城市与生态文明建设示范市。因此，未来在经济发展中，一方面要保护耕地与生态用地，另一方面要控制建设用地的总体规模。

针对宁国耕地压力大，建设用地与生态用地还具备较大承载空间的现状，笔者认为，宁国需在政策层面和农业技术层面进一步提高土地资源生产力，以缓解人粮关系紧张的现状，同时通过进一步定量评价建设用地与生态用地空间“协调-集约”度，为宁国更好发挥生态文明示范作用提供决策支持。同时，笔者认为，要将资源环境承载力评价工作切实有效地融入政府管理工作当中，需从以下几个方面开展进一步研究和政府工作职能建设。

(1)加强资源环境承载力动态监测与评估技术的研发。目前，人口、技术、消费和城市化等重要驱动力中许多要素都没有被系统地监测，其对环境影响的证据要求我们必须加强对资源环境承载力的动态监测和评估。随着地理信息系统和遥感等技术进入承载力研究领域，提高了资源环境承载力研究的定量化水平和精确程度，有助于人们由注重结果研究转向注重过程研究，促使资源环境承载力研究由静态分析走向动态监测。

(2)统筹建立动态数据库，建立信息共享机制。资源环境承载力涉及的基础数据目前分散在不同的业务部门，需统筹构建资源环境承载能力监测预警平台，建立动态数据库，对基础信息实现动态监测，实现资源环境的综合监管和决策支持。同时，通过数据库更新，实现对地方资源环境承载力水平评价与研究工作定量化、常态化。

[1] 王书华， 毛汉英.土地综合承载力指标体系设计及评价——中国东部沿海地区案例研究.自然资源学报， 2001, 16(3): 248～254

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[9] 刘晓丽. 城市群地区资源环境承载力理论与实践.北京：中国经济出版社， 2013

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EVALUATION ON LAND CARRYING CAPACITY*——A CASE OF NINGGUO CITY

Wen Liang1，You Zhen1， 3※，Lin Yumei2， 4，Wang Xiufen5，Chen Jinhui6

(1. Beijing Institute of Technology School of Law, Beijing 100081, China;2. Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China;3. China University of Geosciences, Beijing 100083, China; 4. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049,China;5. Institute of Agriculture Resources and Regional Planning, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China;6. China University of Geosciences, Wuhan, Hubei 430074, China)

The evaluation on land resources and environmental carrying capacity has long-term guiding significance and urgent practical effect for the sustainable development of land and resources. Ningguo City, as the national ecological protection and construction demonstration area, is one of the top 100 cities and counties whose comprehensive strength are the strongest and new urbanization quality are the best. It plays a dual role in the ecological civilization construction and economic and social development. In this paper, the land resources capacity evaluation method was established by using analytic hierarchy process and carrying index method. The results showed that the current land carrying capacity status in Ningguo city showed "can be able to carry". It concluded that the dynamic monitoring and evaluation on the resources and environment carrying capacity should be further strengthened and integrated into the management of the government, and the resources and environment dynamic database should be established in the related functional departments.

land carrying capacity；evaluation；Ningguo city

10.7621/cjarrp.1005-9121.20170301

2016-10-31

温亮(1977—)，男，河北石家庄人，博士。研究方向：法律经济学、企业人力资源管理。※通讯作者：游珍(1980—)，女，湖北武汉人，硕士、工程师。研究方向：人口与资源环境协调发展。Email：youz@igsnrr.ac.cn

*资助项目：国家自然科学基金重点项目“中国水土资源利用与粮食生产的平衡关系定量分析与数字模拟”(41430861)； 国家自然科学基金青年基金项目“基于SWOT量化模型的中国边境城市发展路径选择研究”(41401662)

F301

A

1005-9121[2017]03001-06