特大地震山地型重灾区土地资源承载力演化机理研究——以四川省清平镇为例

□刘 斌 汤 敏 游 韵 李 璞 李仕明

[1.电子科技大学 成都 611731；2.成都理工大学 成都 610059]

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特大地震山地型重灾区土地资源承载力演化机理研究
——以四川省清平镇为例

□刘 斌1,2汤 敏1,2游 韵2李 璞1,2李仕明1

[1.电子科技大学 成都 611731；2.成都理工大学 成都 610059]

“5.12”汶川大地震严重破坏了四川汶川县、北川县、绵竹市等地的生态环境，同时，由于地震后效应的持续影响，极大地影响到重灾区的社会经济和人民的生产生活。将土地资源承载力划分为土地人口承载力、土地经济承载力、土地生态承载力三个方面，并分别从三个方面分析关键影响因素，进而构建土地资源承载力评价指标体系。在此基础上，以四川省清平镇为例，通过收集“5.12”地震过后清平镇相关数据，从时间维度上构建基于均方差法的土地资源承载力演化模型，并对结果进行分析，从不同角度为灾后规划和灾后重建提供建议。

“5.12”地震；山地型重灾区；土地资源承载力；演化机理

引言

自“5.12”地震发生以来，由地震引发的泥石流、滑坡、崩塌等自然灾害严重威胁到了山地型地震重灾区的社会经济和生态环境的稳定发展，已成为当前关注的焦点[1]。由于土地资源承载力主要反映的是研究区域的土地资源与人口、社会经济以及生态环境状况间的关系，因此，从人口、社会经济及生态三个方面对研究区域土地资源承载力进行研究，对改善区域生态环境以及可持续发展等都具有重要的理论和现实意义[2]。

近年来，国内外专家学者关于土地资源承载力的研究已有大量成果，如谢平等通过应用土地资源人口承载力模型研究了湖南省2000～2008年耕地资源的人粮关系状况[3]。赵敏丽等运用土地资源承载力（LCC）模型，从分市和分县两个空间尺度上对河西走廊绿洲1985～2009年的土地资源承载力的时空格局进行了分析[4]。刘金阔运用生态足迹法评价了乌海市海南区的土地资源承载力，为今后生态足迹法在土地资源承载力中的应用提供了参考[5]。黄华等基于生态足迹法对三峡库区土地承载力进行了研究[6]；李月娥等采用灰色GM（1，1）模型、线性回归模型，对赣州市土地承载力进行了研究[7]；任家强等基于遥感影像，采用层次分析法和多因素加权求和法，对土地资源承载力进行了分析[8]。Salleh和Shamsuddin根据灰色线性模型和神经网络分析法建立的灰色关联分析模型，不仅在作物产量预测方面还是预测其他事物，经大量试验证明此方法预测精度极高[9]。

此外，越来越多的定量化方法被广泛应用，如“系统动力学[10～11]”、“单因子分析法等[4]”、“时间序列法[12]”、“模糊综合评价方法[13]”等多种方法被学者们广泛应用。总之，目前研究者们不论是从生态角度出发还是从土地资源与人口关系出发，其关于土地资源承载力的评价方法、模型及应用都越来越多样化，为土地资源承载力研究的针对性、动态性和准确性等提供了可靠支撑。本文从土地资源承载力内涵出发，通过构建土地资源承载力评价指标体系，采用均方差法进行土地资源承载力计算，以特大地震山地型重灾区四川省清平镇进行实例分析，建立时序土地资源承载力演化模型，进而为重灾区重建规划提供对策建议。

一、土地资源承载力内涵

对于地震重灾区而言，由于地震“后效应”的持续影响[14]，不仅极大程度地破坏了该区域自然地理环境，还由于灾害可能持续近20年的作用周期，对当地经济和社会发展造成潜在风险。当灾害造成的次生衍生灾害链与山地落后的经济、社会条件相耦合[15]，将导致“连续受灾”“重复受灾”类放大的灾情效应出现[16～17]，导致许多山地型重灾区陷入毁了建、建了毁、毁了被迫迁的“承灾状态”。研究该类型土地资源承载力，并将经济、社会和生态环境作为主要研究要素，可以为灾后规划重建提供重要的理论依据和指导作用（图1）。

图1 土地资源承载力研究框架图

二、土地资源承载力评价指标体系构建

土地资源承载力作为一个动态、庞大的复杂系统，其评价指标是根据对特定研究区域的特点和分析，遵循代表性、可比性、全面性和系统性的原则以及“少指标、多信息”的指导思想[18]，从社会、经济、生态环境等方面考虑，进而构建土地资源承载力指标体系。在进行指标的筛选和处理中，最终确定如下8个指标进行计算，各个指标的计算方法如表1所示。

三、基于均方差法的土地资源承载力演化模型

目前大量研究在进行评价时采用层次分析法确定指标权重，这种方法系统性很强，具有很高的可靠性，并且简便易行，但是在专家咨询环节，仍然容易产生信息丢失、不准确等问题。本文运用均方差方法对指标因子进行权重计算，运用这种方法对指标因子进行赋权具有较强的客观性，能够有效避免人为因素的影响。利用均方差方法计算土地资源人口承载力的计算步骤为[19]：

表1 土地资源承载力指标计算

1.由于原始数据的量纲不同会导致不同指标的数据差别非常大，在对数据进行计算分析之前，需要对土地资源承载力指标进行数据标准化，目前数据标准化方法主要有0-1标准化、log函数标准化、偏差法标准化等。本文采用0-1标准化方法，计算公式如下：

其中：Zij为标准化数据；为原始数据；为第j个指标各年份的最小值；为第j个指标各年份的最大值。

2.对量化值求出均值：

3.求出各个评价指标的均方差值：

4.计算评价指标的权数：

5.计算土地资源承载力：

四、实例分析

（一）研究区及数据来源

清平镇位于德阳市绵竹市西北部，乡镇行政区域面积34054公顷，海拔785～4405米，全镇辖5个行政村；清平镇处于龙门山断裂带，山势陡峭、地层破碎且气候潮湿，每年6～9月暴雨频发。通过到清平镇实地调研以及查阅2008～2013年《德阳统计年鉴》《绵竹统计年鉴》搜集到指标相关数据，土地资源人口承载力指标属性值、土地资源经济承载力指标属性值以及土地资源生态承载力指标属性值如表2～表4所示。

表2 土地资源人口承载力指标属性值

表3 土地资源经济承载力指标属性值

表4 土地资源生态承载力指标属性值

（二）土地资源综合承载力分析

采用均方差法对2008～2013年土地资源人口、经济、生态和综合承载力进行计算，计算结果如表5所示。

表5 土地资源人口、经济、生态、综合承载力计算结果表

从图2可以看出，自2008年以来土地资源人口承载力、土地资源经济承载力和土地资源综合承载力整体上呈现上升趋势，同时，据统计清平镇固定资产投资完成额从2008年的750万元上升到2013年的53000万元，说明这与政府的大力投入有很大关系。但是从图中也可以发现，土地资源生态承载力呈现巨大的不稳定性，这与清平镇2010年、2013年发生的“8.13”“7.10”泥石流地质灾害有着密不可分的联系，也说明生态承载力的恢复是一个缓慢的过程。

图2 土地资源承载力演化趋势图

五、结论和建议

1.发挥清平镇山地型特点，提升清平镇的土地经济承载力

地震以及地震后效应对清平镇产生了巨大的影响，许多当地人民选择了外出务工的就业方式，而且外出务工的收入比重由2008的17.22%上升到了2013年的33.35%。当地政府可以发挥清平镇山地型特点大力发展种植业、林业以及水果产业，开拓新的致富之路，实现粮食总产量和经济收入的丰收。

2.清平镇生态环境极不稳定，生态建设需要加大力度

由于地震后效应的持续影响严重破坏了当地的生态系统，尽管各级政府致力于灾区的生态环境建设，但是从图2中可以看出土地资源生态承载力呈现出较强的不稳定性。结合清平镇山地型特点，特别是地震过后导致的山体破碎，为后续的地质灾害提供了充足的物源，在降雨条件下极易引发泥石流等地质灾害。因此，针对清平镇脆弱的生态环境，建议政府从地质结构的特点出发，改善现有生态状况。

[1] 李旭东.贵州乌蒙山区资源相对承载力的时空动态变化[J].地理研究, 2013(2): 233-244.

[2] 谢平, 文倩, 孙水娟等.基于人粮关系的湖南省耕地资源人口承载力研究[J].水土保持研究, 2012(4): 274-277+295.

[3] 谢平, 文倩, 孙水娟, 等.基于人粮关系的湖南省耕地资源人口承载力研究[J].水土保持研究, 2012, 19(4): 274-277.

[4] 赵敏丽, 刘普幸, 朱小娟, 等.基于人粮关系的土地资源承载力空间格局研究——以河西走廊绿洲为例[J].干旱地区农业研究, 2013, 31(2): 203-208.

[5] 刘金阔.基于生态足迹的县域土地承载力研究——以乌海市海南区为例[D].呼和浩特: 内蒙古师范大学,2013.

[6] 黄华.基于生态足迹法的三峡库区土地承载力研究—以重庆市忠县为例[J].价值工程, 2014(20): 165-166.

[7] 李月娥, 郭志忠.赣州市土地承载力研究[J].安徽农业科学, 2012, 31: 15438-15440.

[8] 任家强, 席秋红, 王婷.基于遥感影像的盘锦市土地资源承载力评价研究[J].国土与自然资源研究, 2014(1): 14-15.

[9] SALLEH R, SHAMSUDDIN S M.Forecasting time series data using hybrid grey relational artificial neural network and auto regressive integrated moving average model[J].Applied Artificial Intelligence, 2009, 23(5): 443-486.

[10] 王小敏, 赵军, 王建华, 等.基于农业生态区域模型的黑河流域土地资源承载力[J].干旱区研究, 2014, 31(6):991-997.

[11] FRECKLETON R P, WATKINSON A R, GREEN R E,et al.Census error and the detection of density dependence[J].Journal of Animal Ecology, 2006, 75(4): 837-851.

[12] QIN H, SUN C T, LIU J, et al.System dynamics analysis of water supply and demand in the North China Plain[J].Water Policy, 2012, 14(2): 214-231.

[13] LI G, JIN C.Fuzzy Comprehensive Evaluation for Carrying Capacity of Regional Water Resources[J].Water Resources Management, 2009, 23(12): 2505-2513.

[14] 黄润秋.汶川地震地质灾害后效应分析[J].工程地质学报, 2011(2): 145-151.

[15] 苗会强, 刘会平, 范九生等.汶川地震次生灾害的成因、成灾与治理[J].地质灾害与环境保护, 2008(4): 1-5.

[16] 崔云, 孔纪名, 吴文平.汶川地震次生山地灾害链成灾特点与防治对策[J].自然灾害学报, 2012(1): 109-116.

[17] 赵祥, 李长春, 苏娜.滑坡泥石流的多源遥感提取方法[J].自然灾害学报, 2009(6): 29-32.

[18] 林巍, 户艳领, 李丽红.基于土地承载力评价的京津冀城市群结构优化研究[J].首都经济贸易大学学报, 2015(2):74-80.

[19] 谢冲.池州市城市土地资源承载力可持续性评价分析[D].武汉: 华中师范大学, 2012.

编 辑 何婧

Study on the Evolution Mechanism of Land Resources Carrying Capacity in the Mountainous Region of Catastrophic Earthquake

LIU Bin1,2TANG Min1,2YOU Yun2LI Pu1,2LI Shi-ming1
(1.University of Electronic Science and Technology Chengdu 610054 China;2.Chengdu University of Technology Chengdu 610059 China)

The ecological environment of Wenchuan Sichuan County, Beichuan County, Mianzhu city and other places was seriously damaged by “5.12” earthquake.At the same time, due to the impact of “post-earthquake effect”, after the earthquake, the social-economic and people’s life and production of the disaster area have greatly been affected.In this paper, the land resources carrying capacity is divided into land population carrying capacity,land economic carrying capacity, and land ecological carrying capacity.Taking Qingping Town as an example, this paper analyzes the key influencing factors of the three parts, constructs the evolution model of land resources carrying capacity based on mean variance analysis, and studies the change of land resources carrying capacity from 2008 to 2013.The results can provide the basis for post-disaster planning and post-disaster reconstruction from different angles.

“5.12” earthquake; mountainous region; land resources carrying capacity; evolution mechanism

X321

A

10.14071/j.1008-8105(2017)06-0052-04

2016-11-16

四川省高等学校科技创新重大培育资助项目（14CZ0007）；“四个全面”与区域发展战略关系研究（ZD15-1-1）；四川省社会科学研究“十二五”规划项目（SC15E007）.

刘斌（1987-）男，成都理工大学管理科学学院讲师，电子科技大学经济与管理学院博士后；汤敏（1981-）女，成都理工大学传播科学与艺术学院副教授，电子科技大学经济与管理学院博士研究生；游韵（1992-）女，成都理工大学管理科学学院硕士研究生；李璞（1964-）男，成都理工大学管理科学学院教授；李仕明（1953-）男，电子科技大学经济与管理学院教授.