基于协调发展度模型的开阳县土地利用与生态环境协调发展评价

徐中春 黄渝茜

(贵州大学 公共管理学院，贵州 贵阳550025)

0 引言

随着我国经济社会的快速发展，土地资源利用的广度与深度总体呈不断增长趋势，土地利用具体方式和结构发生了巨大变化。自国家实施新一轮西部大开发战略以来，贵州出台了《贵州省人民政府关于支持贵阳市加快经济社会发展的意见》，开阳县积极响应，提出大交通、大园区、大旅游、小城镇“三大一小”建设，以期打造创新型生态型融合型城市。目前，开阳县城镇化进程快速发展，城市空间拓展迅速，土地利用类型变化显著，导致生态环境压力增大。

关于土地利用与生态环境方面的研究，国外学者在理论和实证方面多有涉及，主要是土地利用、经济发展以及生态环境之间的协调发展研究。国内研究方面，一些学者专注于理论研究，一些则专注于评估方法的实际应用。比如，廖重斌等人定义了协调发展的概念及内涵[1]；张巨东等人提出了土地利用协调度的概念和内涵[2]；刘凤朝等人将城市土地利用系统划分为经济子系统、社会子系统和环境子系统，认为三个子系统的综合效益反映了城市土地利用系统的协调性[3]；陈兴雷等以吉林延边朝鲜自治州为研究区，通过协调度计算模型来定量分析土地利用与生态环境两个系统之间的协调发展程度[4]。这些研究成果推动了我国区域土地利用与生态环境协调发展研究，同时也对本文有较大的借鉴意义。

本文以贵州省开阳县为研究区域，在对土地利用与生态环境协调发展理论分析基础上，均建立相应的评价表征指标体系，利用协调发展度模型分析开阳县2013—2017年土地利用与生态环境协调发展情况。并根据评价结果，分析这5年来开阳县土地利用与生态环境协调发展情况，剖析存在的问题，提出对策建议，从而为土地利用与生态环境协调发展提供参考路径，为区域土地资源可持续利用提供决策依据。

1 数据与方法

1.1 建立评价指标体系

本文基于开阳县发展实际，遵循科学性、实用性、代表性、系统性等原则建立评价指标体系。具体将评价指标体系分解为土地利用与生态环境两个体系。其中，土地利用体系划分为土地利用程度、土地利用经济效益、土地利用社会效益三个功能区。生态环境体系划分为生态环境压力、生态环境状态、生态环境响应三个功能团。最后，将6大功能团分解为21个评价表征指标，具体如表1所示。本文所采用数据来源于2013—2017年《贵阳市统计年鉴》《开阳县国民经济和社会发展统计公报》以及开阳县自然资源局土地利用现状数据[5-6]。

表1 开阳县土地利用与生态环境协调发展评价指标体系及权重

1.2 指标无量纲化

由表1可以看出表征指标类型多、范围广、量纲不同，需要对选择的指标进行无量纲化处理。本研究具体采用极差法对指标进行无量纲化处理[7-9]。计算公式如下：

(1)

(2)

1.3 确定指标权重

主观赋权法和客观赋权法是目前确定指标权重的两种主要方法。其中，主观赋权法主要是依靠专家经验进行主观判断，其实施过程较为简单，但容易受专家专业素质与知识经验的影响，主观性大。客观赋权法主要根据指标数据之间的关系，通过一定的数理公式反映出来，不依赖于人的主观判断，具有较强的客观性。因本研究选取的指标较多，且有相关统计数据可以用于计算，所以将采用客观赋权法中的熵权法对指标进行赋重计算[10-13]。

1.4 构建评价模型

1.4.1 综合评价函数

在对上述相关指标无量纲化处理和赋权重的基础上，本研究通过建立土地利用与生态环境综合评价函数，并分别计算它们在2013—2017年各个年份的评价指数。具体公式如下[1,4,11-15]：

(3)

(4)

式中：F(X)是土地利用评价指数，G(X)是生态环境评价指数，n是土地利用指标个数，m是生态环境指标个数，wi是土地利用系统中各个指标对应的权重，wj是生态环境系统中各个指标对应的权重，yi是土地利用指标的标准化值，yj是生态环境指标的标准化值。

1.4.2 协调度评价模型

参照廖重斌[1,4]等学者的研究成果，本研究采用离差系数的方法来构建开阳县土地利用与生态环境协调度评价模型。离差系数为：

(5)

式中：Cr是离差系数，F(X)是土地利用评价指数，G(X)是生态环境评价指数。通过公式(5)可知：Cr越小，则土地利用与生态环境之间的协调度越好；反之则越差。因此，土地利用与生态环境协调度评价模型为：

(6)

式中：C为协调度，F(X)为土地利用评价指数，G(X)为生态环境评价指数，k为调节系数，本文k取值为2[1,4,10]，0≤C≤1。由公式(6)可知：C越小，则土地利用与生态环境的协调度越低；反之则两者协调度越高。

1.4.3 协调发展度模型

由于协调度不能反映两个系统之间的协调程度高低，不能体现两系统间的综合发展水平，所以本研究将引入协调发展度D来定量表征两者之间协调发展程度。

(7)

T=αF(X)+βG(X)

(8)

式中：D为协调发展度，T为协调发展水平综合评价指数，α和β是待定权数。由于土地利用与生态环境同等重要，所以α和β均取0.5。

本研究参照陈兴雷、廖重斌[1,4]等学者关于协调发展度等级划分标准，具体构建开阳县2013—2017年土地利用与生态环境协调发展度类型(如表2所示)。

表2 土地利用与生态环境协调发展度分类标准

2 结果分析

通过上述公式计算，基于相关分类标准，本研究得到开阳县2013—2017年土地利用与生态环境协调发展评价结果(如表3所示)。

表3 开阳县2013—2017年土地利用与生态环境协调发展评价结果

从表3和图1可以看出，研究期间开阳县土地利用评价指数整体呈现上升趋势，具体从0.08增长到0.40；而生态环境评价指数总体变化不大，从0.30下降到0.25，随时间变化呈先下降后上升趋势。其中，2013—2015年土地利用评价指数与生态环境评价指数呈反向变化趋势，2015—2017年两者的变化趋势呈现一致。之所以会出现这种变化趋势，与开阳县这段时期的社会经济发展实际相关。2013—2015年，国家相继出台了一系列政策文件来促进贵州省社会经济又快又好发展。这期间开阳县工矿业、房地产业等发展迅速，造成对土地资源的需求持续增长，使土地利用评价指数涨幅显著。但由于重发展轻保护等观念较为严重，环保意识不强，开阳县整体生态环境保护压力加剧，生态环境评价指数呈下降趋势。2015—2017年，开阳县积极推进工业高端化、农业高效化、旅游全域化“三化”统筹改革，推动生态与产业深度融合发展，构建绿色、低碳、高效、富民的工业体系。通过建立工业经济园区发展磷煤化工和相关配套产业，利用荒地、陡坡地以及废弃地发展绿色生态旅游，研究期间土地利用指数大幅提升，生态环境评价指数开始回升。

研究期间，开阳县土地利用与生态环境协调发展度总体呈上升趋势，具体从0.30增长到0.54，协调发展度类型从失调衰退类型转化为协调发展类型，综合评价类型从轻度失调衰退类土地利用损益型演化为勉强协调发展类生态环境滞后型。2013—2014年表现为土地利用损益型，期间开阳县土地开发利用强度不大，社会经济效益不高，生态环境压力较小。2014—2017年表现为生态环境滞后型，此时开阳县处于“大建设大发展”阶段，交通基础设施、工业园区等占用大量土地资源，国土空间开发利用强度增大，导致全县生态环境压力增大。

图1 2013—2017年开阳县土地利用与生态环境协调发展度变化

3 结论与讨论

3.1 主要结论

本研究基于2013—2017年开阳县各类统计数据，建立系统全面的评价指标体系，采用协调发展评价模型方法对县域土地利用与生态环境协调发展水平进行测度分析，评价两者协调演变发展进程。主要结论如下：

(1)研究期间开阳县土地利用评价指数整体呈现上升趋势；而生态环境评价指数总体变化不大，随时间变化呈先下降后上升趋势。这些变化趋势完全符合研究期间开阳县社会经济发展的实践，特别是前期开阳县大力进行城市房地产、工业园区等建设，城市整体生态环境压力持续增大。后期开阳县地方政府认识到保护生态环境的重要性，开始转变整体经济发展方式，促使土地资源利用由粗放式向集约高效式转变，用地结构与空间布局趋于合理，整体生态环境评价指数逐渐回升。

(2)开阳县土地利用与生态环境协调发展度总体呈上升趋势，具体类型从失调衰退类型转化为协调发展类型。综合评价类型从轻度失调衰退类土地利用损益型演化为勉强协调发展类生态环境滞后型，且演变过程呈现阶段性变化特点。

3.2 发展建议

近些年来，开阳县土地利用与生态环境整体协调发展度水平一直不高，基本上处于勉强协调发展类及以下水平，且多表现为生态环境滞后型。这些都表明全县土地利用与生态环境协调发展程度较差，亟需采取相关措施来促进两者朝着可持续方向协调发展。

(1)要基于土地利用功能分区来合理布局全县产业发展地理空间。开阳县西部磷矿资源丰富，应重点发展磷煤化工等为主产业板块，在充分保障工业用地供给的基础上坚持节约集约高效用地模式。而东部应立足构皮滩水库开阳库区，大力发展水产养殖、旅游经济、通道经济等，形成水上经济特色用地区域。北部耕地资源相对丰富，应发展以粮、油、烟草等为主的优质生态农业产业带。南部旅游资源丰富、交通条件便利，应重点保障生态用地，将其打造为全域生态旅游板块。

(2)要重视开阳县全域土地生态系统环境建设。开阳县生态环境主要面临水土流失、石漠化、土地污染源排放等问题。对此，要加强水土流失与石漠化的协调治理，在荒山荒坡地区积极推进退耕还林还草工程，宜林则林、宜草则草，大力开展水土保持植被营造，增加地表植被覆盖。同时，要加强监测治理，严格控制生产生活污染源排放。

(3)要基于生产、生活、生态等不同功能定位来分类型开展全域土地综合整治。其中，以农业生产功能为主的类型应针对开阳县农村土地利用碎片化、低效化、边际化的问题，开展农田集中连片整治工程，发展以适度规模经营加名优特新的高效山地农业为思路，强化土地资源经营权集中、规模化等特性，目的是增加农民收入，提高农民生活水平。以产业发展功能为主的类型要以一二三产业融合发展为目标，推进产业进园区工作，实现土地资源集约高效利用。以居住建设功能为主的类型是以生活集聚区集约高效利用为目标，具体通过空心村整治等来盘活农村建设用地。以生态保护功能为主的类型要以改善区域生态环境为目的，通过生态保护与修复等工程措施来恢复绿水青山。

3.3 相关讨论

开阳县土地资源一直比较匮乏，近年来随着新型城镇化的快速推进，土地利用范围与强度持续增大，生态环境保护压力增强。定量表征两者协调发展程度、整体判断两者协调发展状态、科学制定两者协调发展政策已成为城市管理者与科研工作者的重要使命与任务。基于此，本研究通过运用计算模型来定量评判开阳县土地利用与生态环境协调发展演进过程。但由于土地利用系统与生态环境体系本身组成要素的复杂性、影响因子多样性以及两者之间变化的动态性、非线性等，科学合理地评判两者之间的互动变化关系十分困难。基于上述原因及数据资料可获得性等考虑，本文只选取了一些有代表性、易获取的指标。因此，本研究可能在表征指标选取、时空演化刻画等方面存在不足，亟需在后续研究中展开讨论与完善。