资源环境承载力在淅川库区土地利用优化中的应用

摘 要：针对淅川库区，建立了一套因地制宜的资源环境容量评价指标，并对该区的土地利用状况和资源环境承载力进行了深入分析。通过系统评估淅川县的土地利用总量、空间分布及其时空变化，揭示了区域资源与环境特征，进而探索了一种基于这些特征的综合评估方法。研究结果为淅川库区土地利用优化和资源环境管理提供了科学依据，并提出了具体的策略建议。

关键词：淅川库区 承载力 环境容量 土地利用优化

中图分类号：S159

Application of Resource and Environmental Carrying Capacity in Land Use Optimization in Xichuan Reservoir Area

ZHANG Wenjing1 LI Jun2 ZHANG He1

1.Henan College of Surveying and Mapping，Zhengzhou， He’nan Province， 450000 China; 2. Construction Industrial & Energy Engineering Group Co.， Ltd.， Zhengzhou， He’nan Province， 450000 China

Abstract： This study establishes a set of context-specific indicators for evaluating the resource and environmental capacity of the Xichuan Reservoir Area， and conducts an in-depth analysis of the region's land use status and resource environmental carrying capacity. By systematically assessing the total amount of land use， spatial distribution， and their temporal changes in Xichuan County， this paper reveals the regional resource and environmental characteristics， thereby exploring an comprehensive evaluation method based on these features. The results have provided a scientific basis for optimizing land use and managing resources and environment in the Xichuan Reservoir Area， proposing specific strategic recommendations to promote sustainable development and ecological protection in the region..

Key Words： Xichuan Reservoir Area; Carrying capacity; Environmental capacity; Land use optimization

资源环境承载力评价对理解区域资源和环境的支撑能力极为关键，尤其在国土空间规划中，它有助于解决土地资源紧张、水资源短缺和生态功能退化等问题[1-2]。这一工具的发展起始于20世纪初土地资源承载力概念的提出，并逐步拓展到水资源、能源和矿产资源，尤其是环境问题加剧时期，环境承载力的概念开始受到关注[3]。随着可持续发展概念的普及，资源环境承载力的研究范畴扩大，现在不仅包括资源消耗，还涉及资源消耗、环境变化与人类活动对生态系统的影响[4]。评价方法多样化，涵盖能值法、阻尼系数法、主成分分析法等[5-7]，反映了该领域研究方法的多样性。

针对淅川库区的特殊情况，建立了一套适宜的评价指标体系，并进行了全面的资源环境容量评估。这一评估为淅川库区的土地利用优化和规划提供了科学依据，并为其他类似区域的评价方法提供了借鉴。未来研究将专注于生态脆弱区域的资源环境承载力评估，尤其是系统内协调性及影响因素的定量分析，以提升国土空间规划的科学性和有效性。

1 研究区概况

淅川库区位于河南省西南部，具有北亚热带至暖温带的气候特征，地形以西北部的低山、东南部的岗地和中部的丘陵为主，拥有亚洲最大的人工湖——丹江口水库。该区域是伏牛山和秦岭的延伸部分，与湖北省接壤，山脉主要东西走向，海拔在900 m左右，导致该地区具有独特的气候条件，年平均气温约16 ℃，无霜期约228天。淅川库区是长江与汉江的重要组成部分，丹江贯穿全境，区内多条支流汇入，形成丰富的水系。这些水系占据了全省近93%的土地，为地区提供了丰富的水资源。该地区的水资源和独特地理位置使其成为河南省重要的水利枢纽和生态保护区，对维护区域水安全和生态平衡具有关键作用。

2 评价指标体系与评价

2.1 数据来源及处理

土地利用数据来源于淅川县自然资源局；资源环境承载力评价中所用到的单要素指标分析数据主要来源于中科院资源与环境数据中心、地理空间数据云、规划云POI兴趣点爬取、统计局、气象局以及网络资料文献数据等；单要素指标处理采用ArcGIS10.2进行空间分析，本评价分析主要利用核密度分析、线密度分析以及通过对乡镇进行赋值和克里金空间插值等空间数字化的形式进行处理，以得到单要素评价结果，再将各个评价结果按照一定的标准进行叠加分析，根据加权综合求值法，得出综合评估结果。

2.2 评价指标的选取

依据差异性、科学性、层次性、可操作性的选择原则，建立的资源环境承载力评价指标体系综合涉及资源承载力、环境承载力和社会经济承载力三个主要方面。资源承载力通过土地资源承载力（耕地面积占比、人均耕地面积、耕地质量、建设用地面积占比、人均建设用地面积）、水资源承载力（人均水资源量）、旅游资源承载力（旅游资源吸引力）和区位资源承载力（交通便利度和到达区域中心便利度）进行评估。环境承载力从生态环境承载力（林草覆盖率、生物多样性指数、水源涵养指数）和地理环境承载力（高程和坡度）两个维度进行分析。社会经济承载力则通过社会状况承载力的两个关键指标：人口密度和城镇化率，来衡量。

2.3 资源环境承载力评价

依据资源环境承载力理论，融合“双评价”准则与现有方法，运用ArcGIS10.2对淅川库区进行了资源、环境和社会经济承载力的空间分析，形成综合评价结果。评估流程首先确定指标体系，进行分级，选取与研究区相符的指标，并调整权重，建立高至低5个等级的评价体系。其次，对数据进行标准化。设置30 m×30 m的网格单元，运用多值提取至点方法，进行极值标准化处理以得到无量纲化数据。公式如下：

另外，应用熵值法确定各指标权重，进行规范化处理，具体计算步骤包括：计算每个因子的特征比重、计算熵值、确定权重系数。之后，基于ArcGIS10.2进行空间分析，采用核密度分析法、克里金插值法、反距离权重法等。综合指标值的计算原理如下：

式（2）中：是资源环境承载力的综合评估值；为单要素id的指标值；为熵值法得权重。

评价结果的分等定级基于级别指数，直接映射各评价单元的资源环境承载力水平。具体分级如下：级别指数在4.5～5.0之间的为高承载级别，适合人类活动；3.5～4.5之间为中高承载级别，可较好地支持人类活动；2.5～3.5之间为中承载级别，具有一般的支持能力；1.5～2.5之间为中低承载级别，支持能力较弱；1.0～1.5之间为低承载级别，难以支撑人类活动，应优先考虑生态保护。

3 研究区资源环境承载力评价结果

通过制定的指标体系和评价方法，对淅川县的资源环境承载力进行了评价。经过标准化处理和权重计算，各指标的评价结果被叠加分析，进而对评价结果进行了分等定级，得到了2020年淅川县资源环境承载力的评价结果图。根据结果分析来看，在资源承载力方面，淅川县的耕地面积比、人均耕地面积、建设用地占比以及人均建设用地整体上都呈现南高北低的状态，而土地质量等级分布不均，整体上处于南低北高的状态；人均水资源整体上较高，中部及南部非常充沛，这与库区水资源分配有较大关系。旅游资源方面，主要集中围绕在库区附近，以丹江口水库渠首为中心，形成了旅游带；在区位资源方面来看，交通便利度在库区围绕中心城区向四周辐射，在香九厚以及龙商上地区的便利度较高。在环境承载力方面，淅川县的土壤保持能力以及生物多样性在整体上都不是很乐观，大都处于低承载力水平，而水文调节能力上，库区表现中高水平，生物多样性在水库流域及其附近不容乐观，呈现低承载力水平。在社会经济承载力方面，城镇化率较高的区域主要集中在荆寺西、龙商上地区以及香九厚地区；人口密度在荆寺西地区较为集中。

从评价结果来看（表1）：高承载等级区域占总面积的4%，中高承载为7%，中承载为26%，中低承载为21%，低承载等级区域占42%。淅川县的资源环境承载力主要集中在中到低承载级别，占总面积的68%，显示该地区对人类活动的支撑能力较弱。承载力的分布与地理和环境特征紧密相关，提示需要调整资源和环境管理策略，避免资源过度消耗和环境退化。较高承载力的区域包括厚坡镇、丹阳镇等，而多数乡镇承载力中等偏低，强调了加强管理，促进可持续发展的必要性。

4 结论

对淅川库区的资源环境承载力进行了综合评价，并基于评价结果提出了土地利用的优化建议。通过对淅川县的土地利用总量、空间分布以及资源环境特征的详细分析，确定了该区域的资源环境承载力主要集中在中低承载级别，这一发现对于指导未来的土地规划和资源管理具有重要意义。尤其是针对低承载力区域，建议将其纳入生态保护红线区，以确保这些脆弱地带得到充分保护。同时，对于具有较高承载力的区域，建议通过优化城镇空间布局，促进经济发展同时保护生态环境。此外，强调了加强水源保护、水土保持和污染控制的重要性，以维持丹江口水库及其周边环境的稳定与健康。最终，通过实施这些综合管理策略，旨在促进淅川库区资源的可持续利用，保障生态安全，促进社会经济与自然环境的和谐共生。

参考文献

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[3] 李剑，金小燕，王伦澈，等.我国资源环境承载力研究的进展与展望[J].矿产与地质，2021，35（2）： 322-329.

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