王 欢, 万大娟, 张新合, 魏力辉
(1.湖南师范大学 资源与环境科学学院, 长沙 410081; 2.绵阳师范学院 资源与环境工程学院, 四川 绵阳 621006)
土地是农业生产最重要的物质基础,也是人类赖以生存和发展必不可少的有限资源,基本属性是具有生产力[1]。随着人类活动从广度和深度上加强,各种土地资源利用问题如城市用地快速扩大、布局不合理、集约化程度低,耕地污染面积占比过大等越来越明显,人地矛盾日益突出[2]。如何保障土地资源的可持续化利用,实现土地产出的高效化、土地功能的稳定化已经成为解决我国“人地矛盾”的一个关键问题。土地利用效益作为衡量土地持续利用水平的重要指标[3],不断引起了人们的关注。王雨晴等[4]通过评价全国14个大城市的土地利用综合效益变化趋势,指出协调度函数模型是评价城市土地利用效益较好的方法。张旺峰等[5]借助社会、经济、生态三方面指标评价了兰州市土地利用效益水平,并给出加强旧城区改造等建议。朱珠等[6]利用TOPSIS方法对我国31个省(市、自治区)的农用地综合效益、建设用地综合效益、土地利用综合效益进行了定量评价。类似的土地利用效益评价在近十余年一直是土地利用问题的热点研究内容,学者们试图通过评价效益的高低来分析一个国家或地区土地利用状况,进而引导该国家或地区的土地资源利用走向可持续性发展。一般来说,效益越高,发展越好,效益越低,发展越不合理。通过效益评价,可以分析出某地区土地利用效益的高低以及发现土地利用存在的问题,确定出合理的土地利用方式、结构和布局。
基于以上的思想,再考虑到泸州市实际的综合实力与其在自然资源、经济基础、交通条件等较好优势不符所表现出的土地利用效益问题,从而选取泸州市作为土地利用效益评价研究的对象,通过对经济、社会、生态三方面的效益评价,清晰而全面地认识到泸州目前土地利用的效益水平以及其在利用中存在的问题,有针对性地提出建议,提高泸州市的土地利用效益水平,协调未来土地利用和经济发展、环境保护、社会进步之间的关系,同时也为其他地区的土地利用效益提供一定的参考依据。
泸州位于四川省东南部,川、滇、黔、渝四省市结合处,地理坐标北纬27°39′~29°20′,东经105°08′41″~106°28′,是成渝城市群范围中举足轻重的节点地区,也是国家名酒“金三角”产地之一[7]。泸州市地势北低南高,北部为河谷、低中丘陵,南部为低山;自然资源丰富,长江自西向东横贯境内,沱江、永宁河、赤水河等交织成网,属亚热带湿润气候区,日照充足,雨量充沛,优越的地理位置和自然资源决定了泸州市的土地开发利用的多样化。全市土地面积12 236平方公里,辖江阳区、龙马潭区、纳溪区3个市辖区和合江县、叙永县、泸县、古蔺县4个县。土地资源类型多样,建设用地基本维持在1.5%左右,多以农用地为主,其中耕地和林地面积大。每个区县的农用地利用方式又不同,如合江的水稻田、泸县的园地、古蔺的天然林地等。
土地利用结构是指各一个国家或地区的土地面积中各种用地,如如耕地、林地、园地、草地、城市建设用地、未利用地等的比例关系或组成[8]。2017年,泸州市总的土地面积为12 232.34 km2,各类土地利用情况见表1。
表1 2017年泸州市土地利用结构 单位:hm2、%
数据来源:2017年的泸州市国民经济社会发展公报。
从表中可总结出两个特点:一是垦殖率2017年为33.6%,相对于四川省平均的39%和成都市的41%来说表现一般。主要原因是该市的地形地貌为北高南低,山地丘陵多,林地面积占的比例大,而且属于三线城市,技术、资金、人力、环境条件使得其垦殖率一般。二是利用率高,为96.6%。说明泸州市可供开发利用的后备土地资源少,人地矛盾随着城市化进程会越来越明显。
本文采用因子分析的方法,用几个公因子代替原始变量的绝大部分信息,减少因子变量,简化分析计算过程,即降维[9]。其主要的步骤为:
1)建立变量指标体系。结合区域发展状况和土地利用现状等因素,从经济、社会、生态三方面选取有代表性的指标如地均GDP、人均粮食产量、绿地面积等来构建泸州市土地利用效益评价的指标体系。在构建时将土地利用的指标体系划分为三层:第一层是目标层,即土地利用的综合效益;第二层是准则层,由评价的三个方面组成;第三层是指标层,包含了三个方面的各项指标。具体的指标体系如表2所示。
表2 泸州市土地利用效益评价指标体系
2)建立因子得分模型,计算效益得分。借助SPSS19.0对每部分指标的内部相关性分析后找出控制变量的少数几个公因子,将有成因联系的几个原始变量反映在这几个公因子上。在提取公因子时会产生因子载荷表和因子得分系数表,其中载荷表中的数据表示公因子提取的原始信息的多少,得分系数表中的数据则表示线性方程式的系数[10]。然后根据得到的因子系数和每个因子标准化后的值,用一种线性组合的方式来表示公因子与原始变量之间的关系,建立因子得分模型,计算公因子得分。
根据构建的指标体系,并利用步骤2)中的分析方法,从经济、社会、生态、综合四个方面对土地利用效益进行分析,具体实现步骤如下:
①原始变量的标准化处理,以消除选取变量的不同单位的影响。
②用KMO检验和Bartlett球体检验,检查指标间的相关性。KMO取值在0和1之间:0.9以上表示非常合适;0.8表示合适;0.7表示一般;0.6表示不太合适;0.5以下表示不适合。Bartlett检验显示结果Sig<0.05则表示各因子间有相关性,适合做因子分析[11]。
③提取公因子变量。根据得到解释的总方差表,把累积差>85%的成分作为构造的公因子。
④对得到的公因子进行说明。根据因子载荷表可以看出公因子在哪几个原变量上的载荷较大,并根据载荷大的原始变量所代表的信息对公因子进行命名并说明。
⑤计算各因子的得分和总的得分。根据因子得分系数表,建立因子得分模型:
Fi=ai1X1+ai2X2+ai3X3+……+ai8X8
(1)
Fi=bi1Y1+bi2Y2+bi3Y3+……+bi7Y7
(2)
Fi=ci1Z1+ci2Z2+ci3Z3+ci4Z4
(3)
根据所得的每个公因子的得分,将公因子的方差贡献率Ri作为权数来计算泸州市2006—2017土地利用经济、社会、生态效益得分,计算公式如下:
(4)
将计算得到的F经济、F社会、F生态得分作为综合效益评价指标的原始数据,经过③、④步骤,建立综合效益得分模型:
F综合=di经济F经济+di社会F社会+di生态F生态
(5)
以上的公式中,Xi、Yi、Zi表示各个部分的变量指标,ai,bi,ci,di表示因子得分系数,Ri为第i个公因子的方差贡献率。(说明:得分>0,表示在全市平均水平之上;得分<0,表示在平均水平之下。)
⑥每部分按效益得分高低进行排序。
本文研究的数据来源于2006—2017年的《泸州市统计年鉴》、2006—2017年《泸州市国民社会经济发展公报》以及《2006—2020年土地利用规划报告》,从中选取指标原始数据,然后经过代换计算和标准化得到,保证数据的可靠性。
根据2.1中相应的具体实现步骤,对选取的X1、X2、X3等8个指标数据(表3)进行计算得2006—2017年泸州市土地利用的经济效益结果,见表4(其中F1代表因子1经济综合因子、F2代表因子2产业结构因子)。
表3 泸州市2016—2017年土地利用经济效益指标
续表3
年份地均GDP(万元/公顷)粮食单产(千克/公顷)农林牧渔总产值(万元)固定资产总额(万元)社会零售总额(万元)地均第二、三产业增加值(万元/公顷)城镇单位第二产业就业人员比重(%)城镇单位第三产业就业人员比重(%)20084.1855 154.3091 693 6422 236 5591 800 9083.28753.245.7820073.3324 973.4691 459 6971 558 3501 483 2192.55751.6447.120062.7174 849.3871 202 3671 215 5961 263 0372.08548.150.63
表4 泸州市2006—2017年经济效益得分排序
通过表4的数据看来,泸州市土地利用经济效益整体为上升的趋势,12年来效益良好,得分最高的是2017年1.612,最低的是2007年-1.1,2012—2017年为正值,在平均水平之上,2006—2011年为负值,在平均水平之下。表明2006—2017年泸州市土地利用在经济方面是合理的,政策实施得当。
F1整体向好的趋势下偶有波动,表明存在部分阻碍经济发展的因素,结合实际分析为,国内外经济形式波动影响到企业行业拓展。F2波动很大,相对较好的为2013年、2015年、2009年,较差的为2006年、2012年、2011年,表明泸州市还未找到既稳定又最优的产业结构。
根据2.1中相应的具体实现步骤,对选取的Y1、Y2、Y3等7个指标数据(表5)进行计算得2006—2017年泸州市土地利用的社会效益结果,见表6。
表5 泸州市2006—2017年土地利用社会效益指标
表6 泸州市2006—2017年社会效益得分排序
社会效益综合反映了人民生活质量、聚集度、设施条件。从表6的排序结果可以看出,2006—2017年的12年中,土地利用社会效益很好,一直保持在一个稳定快速增长的状态,社会的发展活力十足。具体来看,得分从2006年的-1.440上升到2017年的1.567,提升迅速,说明人民的生活日益改善,社会发展井然有序。社会效益的提升源于泸州市在2010突出六大建设,即枢纽、园区、金融、城市、社会和生态,“上台阶”上做文章,城市建设、改善民生方面上台阶,以城市现代化为动力统领城市发展,由此可看出,社会的发展活力十足。
根据2.1中相应的具体实现步骤,对选取的Z1、Z2、Z3、Z4共4个指标(表7)进行计算得2006—2017年泸州市土地利用的生态效益结果,见表8。
表7 泸州市2006—2017年土地利用生态效益指标
表8 泸州市2006—2017生态效益得分排序
生态效益得分大小与生态环境的好坏呈正相关。从表8的排序结果可以看出,10年来,土地利用生态效益水平在改善的态势下仍起伏较大。具体来看,得分最低的是2007年的-1.904,最高的是2017年的1.038,尽管上升的速度较经济效益、社会效益快,但波动较大,效益不明显。生态效益很易受比如工业生产、废物处理、园林绿化程度等的影响,它的结果与其他方面密切相连,由此间接表明土地利用的经济社会还存在部分问题。
将以上分析计算得到的F经济、F社会、F生态结果作为综合效益的指标数据(表9),采用2.1中的②、③、④步骤得到2006—2017年泸州市土地利用综合效益,见表10。
表9 泸州市2006—2017年综合效益指标
表10 泸州市2006—2017年的土地利用综合效益得分排序
从表10的排序结果来看,2006—2017的这12年,泸州市土地利用综合效益逐年增加,从-1.203到1.512,效益水平稳步上升,从最大值和最小值相差值来看,上升速度较快。平均效益值为0.232,处于较低水平。具体来看,2011—2017年泸州市的土地利用综合效益均大于0,表明均在全市的平均水平之上,相对于2006—2010具有明显的优势;各个指标共同决定了综合效益的高低,2017年三个指标的优势使得最终的综合效益评价最优,而2007年效益最低,主要是受2007年的生态效益和经济效益最差的影响,而生态、经济在2007年表现最差的原因是2002—2007年泸州市的生态经济系统的能值在上升的整体趋势上,2006年出现了下滑的趋势,到2007年能值最低,出现了小的凹谷[12]。加上这几年的经济处于发展的良好开局,各项进程都在缓慢中起步,仍然存在结构性的矛盾,环境保护压力大,土地利用的生态效益重视度不高,使得综合效益低。说明在土地利用中要处理好三者之间的关系,使得综合效益达到最优。
通过以上对经济、社会、生态效益和综合效益的研究,分析得到了泸州市2006—2017年土地利用效益水平的趋势变化特点:
1)土地利用综合效益水平一直在上升,且速度较快。从2007年-1.340提升到2017年1.512,一直在理想的状态下逐年增加。
2)从组成综合效益的单方面效益来看:土地利用的经济效益态势良好,偶有波动,但也呈逐年上升的趋势,从2007的-1.1到2017年的1.612,增长迅速,发展的劲头较好。其中,经济综合因子F1效益较好,产业结构因子F2效益水平波动大;土地利用社会效益很好,一直保持在一个稳定快速增长的状态,社会的发展活力十足;土地利用生态效益改善态势较好,环境与社会经济的发展逐年趋于稳定协调。
为使泸州市的土地利用效益保持在一个持续稳定增长的状态,现就结合泸州实际和每部分评价的结果以及由此发现的问题,由单一到综合有针对性地提出如下四方面的建议。
1)土地利用经济效益方面的建议:①调整土地利用的结构:保护耕地红线,保证粮食产量;林地利用的多样化:扩大经济林的面积,减少生态林地,把土质较好的低地林地开发为旱地粮食种植地或经济林;加强农地整理复垦,提高农用地的集约化;因地制宜发展园地。②调整产业结构,降低第一产业比重、稳定第二产业、增加第三产业。做大做强酒业、化工、机械、能源四大支柱产业,巩固工业强市地位,增加建设龙马潭区和江阳区的工业技术园区。
2)土地利用社会效益方面的建议:①加快建设区域中心城市:强力推进“两江新城”建设。②推进城乡建设规模化布局,城乡建设应向着市域中心—县域中心—中心镇—普通建制镇这样以点代面、轴状扩展。
3)土地利用生态效益方面的建议:①大力开展“两江四河”重点流域污染治理,宣传环境保护,同时在河的建成区地段形成城镇、绿地7∶3的面积比,在农村地段形成基本农田、村庄聚落、林地灌木3∶4∶3的面积比。②增加城市绿化用地。建成区覆盖率由2017年的39.03%增加到42%。
4)土地利用综合效益方面的建议:综合建议是优化调控,全方位地挖掘土地的潜力。①宏观层面:土地可以在市场上流转、承包,可用政府手段规范土地市场配置。②微观层面:根据资源承载力调整土地利用结构,因地制宜。按照基本农田集中区、林业发展区、牧业发展区、自然与历史文化保护区、生态环境与安全控制区进行区域调控[13-15]。