羅廣元，尹晶晶，唐志紅

(1.甘肅林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 天水 741020；2.中國科學(xué)院 新疆生態(tài)與地理研究所，新疆 烏魯木齊 830011；3.中國科學(xué)院大學(xué)，北京 100049)

土地是城市經(jīng)濟、社會、文化等各項活動開展的空間載體，是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)資源和環(huán)境條件。土地資源的可持續(xù)利用即在滿足區(qū)域資源承載力和環(huán)境容量前提下所建立起的以促使土地-經(jīng)濟、土地-社會和土地-環(huán)境三者協(xié)調(diào)發(fā)展為目標(biāo)的土地可持續(xù)利用方式，土地利用協(xié)調(diào)度不僅綜合反映當(dāng)前土地開發(fā)的質(zhì)量，也是衡量土地資源可持續(xù)發(fā)展的重要依據(jù)[1]，更是實現(xiàn)社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要保證。隨著社會經(jīng)濟發(fā)展，城市化與工業(yè)化進程加快，城市建設(shè)用地外延式擴張、土地利用效率低下、用地結(jié)構(gòu)不合理以及土地管理規(guī)劃不完善等問題，導(dǎo)致土地-經(jīng)濟、土地-社會和土地-環(huán)境3個系統(tǒng)之間矛盾日益突出，以犧牲土地的環(huán)境效益來換取土地經(jīng)濟與社會效益已經(jīng)成為土地利用的主要方式[2]。研究土地的經(jīng)濟、社會、環(huán)境系統(tǒng)間的發(fā)展協(xié)調(diào)度，探索土地利用系統(tǒng)有序發(fā)展的途徑，有利于緩解當(dāng)前面臨的人地矛盾，實現(xiàn)區(qū)域土地資源合理利用，同時促進城市系統(tǒng)以及人類社會與自然環(huán)境的和諧發(fā)展。

土地利用協(xié)調(diào)度是指土地利用系統(tǒng)內(nèi)部各因素的總體協(xié)調(diào)程度，它不僅指土地利用系統(tǒng)內(nèi)部的協(xié)調(diào)，還包括與城市經(jīng)濟、社會、環(huán)境等各系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)，其強調(diào)“整體性”、“綜合性”、“內(nèi)生性”的發(fā)展聚合[3-4]。協(xié)調(diào)度的理論基礎(chǔ)來自于德國物理學(xué)家赫爾曼·哈肯提出的協(xié)同論，哈肯認為，系統(tǒng)走向有序的機理不在于系統(tǒng)現(xiàn)狀的平衡或不平衡，不在于系統(tǒng)距平衡態(tài)多遠，關(guān)鍵在于系統(tǒng)內(nèi)部各子系統(tǒng)間相互關(guān)聯(lián)的協(xié)同程度[5]。目前協(xié)同論和協(xié)調(diào)度模型已被國內(nèi)學(xué)者廣泛運用，如研究城市化與土地利用協(xié)調(diào)度關(guān)系[6-10]、經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)度關(guān)系[11-13]、工業(yè)化與城市化協(xié)調(diào)度[14-15]關(guān)系，這些研究成果都為現(xiàn)實操作提供了參考依據(jù)?？v觀協(xié)調(diào)度模型在學(xué)術(shù)上的應(yīng)用領(lǐng)域，發(fā)現(xiàn)多集中于2個不同系統(tǒng)，然而宏觀的協(xié)調(diào)度需要建立在各個系統(tǒng)內(nèi)部的子系統(tǒng)協(xié)調(diào)度的基礎(chǔ)上，同一系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)協(xié)調(diào)度的考量更加不容忽視。因此，本研究嘗試將協(xié)調(diào)度模型運用于土地利用系統(tǒng)中的土地-經(jīng)濟、土地-社會和土地-環(huán)境子系統(tǒng)中，以伊犁河谷8縣1市為研究對象，綜合評價各個縣市的土地可持續(xù)發(fā)展程度，并在評價結(jié)果基礎(chǔ)上，結(jié)合各縣市實際情況進行分析，提出切實有效的對策建議，以期為未來伊犁河谷土地利用提供參考指導(dǎo)。

1 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

伊犁河谷位于新疆維吾爾自治區(qū)西部的天山山脈，地理位置80°09′—84°56′E、42°14′—44°50′N，行政范圍包括9個縣(市)。研究區(qū)東、南、北三面環(huán)山，東高西低、東窄西寬的三角形谷地形成一道天然屏障，使谷地形成別具一格的中溫帶濕潤大陸性氣候[16]。伊犁河谷的綠洲形態(tài)成為西北干旱區(qū)獨特的生態(tài)單元，是新疆經(jīng)濟社會發(fā)展的凈化地帶和生態(tài)相對敏感的區(qū)域[17]，同時其優(yōu)越的氣候條件和豐富的水土資源，又為河谷帶來廣闊的開發(fā)前景與發(fā)展機遇。因此，研究其土地-經(jīng)濟、土地-社會、土地-環(huán)境3個子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展度，對于推動河谷地區(qū)優(yōu)質(zhì)稀缺土地資源的高效利用，實現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展有重要的戰(zhàn)略意義。

1.2 數(shù)據(jù)來源

本研究以2010年為基準(zhǔn)年，以伊犁哈薩克自治州伊寧縣、察布查爾錫伯自治縣(以下簡稱“察縣”)、霍城、鞏留、新源、昭蘇、特克斯、尼勒克8縣和伊寧市作為研究對象，選取了11個指標(biāo)描述土地-經(jīng)濟、土地-社會、土地-環(huán)境3個子系統(tǒng)，并建立評價指標(biāo)體系對其土地利用經(jīng)濟系統(tǒng)、社會系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng)的協(xié)調(diào)度進行評價，基于計算結(jié)果分析河谷地區(qū)協(xié)調(diào)度呈現(xiàn)的特征，并提出促進土地利用子系統(tǒng)協(xié)調(diào)有序發(fā)展的對策建議。文中各基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源于《新疆土地利用數(shù)據(jù)2010》和《伊犁哈薩克自治州統(tǒng)計年鑒2011》，基礎(chǔ)圖件來源于新疆維吾爾自治區(qū)測繪局。

2 土地利用系統(tǒng)子系統(tǒng)協(xié)調(diào)度模型構(gòu)建

2.1 評價指標(biāo)體系構(gòu)建

評價指標(biāo)體系構(gòu)建不僅要遵循整體性和代表性相統(tǒng)一、科學(xué)性和實用性相統(tǒng)一等原則，還應(yīng)體現(xiàn)土地與經(jīng)濟、社會、環(huán)境的關(guān)系，單純描述土地系統(tǒng)或經(jīng)濟、社會、環(huán)境系統(tǒng)的指標(biāo)都會影響評價結(jié)果的客觀性與有效性。在借鑒國內(nèi)相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上，采用頻度分析、經(jīng)驗選取和專家咨詢相結(jié)合的方法，選擇了11個指標(biāo)分別描述土地-經(jīng)濟、土地-社會、土地-環(huán)境3個子系統(tǒng)，建立了伊犁河谷土地利用協(xié)調(diào)性評價指標(biāo)體系(見表1)。

表1 伊犁河谷土地利用協(xié)調(diào)度評價指標(biāo)體系構(gòu)成及權(quán)重

2.2 指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化與權(quán)重計算

由于各指標(biāo)的量綱、數(shù)量級及指標(biāo)的正負取向均有差異，需對初始數(shù)據(jù)做標(biāo)準(zhǔn)化處理。指標(biāo)值越大對系統(tǒng)發(fā)展越有利時，采用正項指標(biāo)計算方法，公式為

(1)

指標(biāo)值越小對系統(tǒng)發(fā)展越好時，采用負向指標(biāo)計算方法處理，公式為

(2)

2.3 構(gòu)建協(xié)調(diào)性評價模型

2.3.1 系統(tǒng)協(xié)調(diào)度評價

土地利用協(xié)調(diào)性評價的核心不僅在于土地利用各具體評價指標(biāo)值及綜合評價值的高低，還在于土地利用系統(tǒng)各子系統(tǒng)之間的相互協(xié)調(diào)程度的評價。衡量土地利用協(xié)調(diào)性系統(tǒng)中的各子系統(tǒng)是否協(xié)調(diào)發(fā)展的方法之一就是研究其子系統(tǒng)間發(fā)展的同步性。若土地-經(jīng)濟、土地-社會、土地-環(huán)境3個子系統(tǒng)從起始點就同步發(fā)展，即各時段各子系統(tǒng)的綜合評價值(Si)在起始點就相同(S1=S2=S3)，且等比例增大，此種發(fā)展?fàn)顟B(tài)在三維空間形成一條系統(tǒng)完全協(xié)調(diào)線R(圖1)，完全協(xié)調(diào)線上的狀態(tài)點表示各子系統(tǒng)完全同步發(fā)展，是系統(tǒng)發(fā)展的理想狀態(tài)。通常情況下，各子系統(tǒng)的狀態(tài)數(shù)并不相同，使得系統(tǒng)狀態(tài)點Q與協(xié)調(diào)線R間存在一個距離d，d表示系統(tǒng)實際狀態(tài)值與系統(tǒng)完全協(xié)調(diào)狀態(tài)間的差距，d值越小表示系統(tǒng)發(fā)展越協(xié)調(diào)，d=0表示系統(tǒng)的各子系統(tǒng)完全協(xié)調(diào)發(fā)展，d值越大表示系統(tǒng)發(fā)展越不協(xié)調(diào)[18]。

圖1 系統(tǒng)協(xié)調(diào)度和協(xié)調(diào)發(fā)展度空間模型

基于此，我們構(gòu)造了系統(tǒng)協(xié)調(diào)度指數(shù)C，計算公式為

(3)

表2 協(xié)調(diào)度等級劃分標(biāo)準(zhǔn)

2.3.2 系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展度評價

由于協(xié)調(diào)度反映的只是不同縣市土地利用子系統(tǒng)協(xié)調(diào)統(tǒng)一的程度，無法體現(xiàn)這種“協(xié)調(diào)”是系統(tǒng)發(fā)展低水平下的協(xié)調(diào)，還是系統(tǒng)發(fā)展高水平下的協(xié)調(diào)，因此引入?yún)f(xié)調(diào)發(fā)展度模型，即

(4)

式中：D為系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展度；C為協(xié)調(diào)度；T為土地-經(jīng)濟、土地-社會、土地-環(huán)境系統(tǒng)的綜合評價值。假設(shè)各子系統(tǒng)同等重要，則α=β=γ=1/3。

協(xié)調(diào)發(fā)展度是系統(tǒng)間的和諧一致程度及系統(tǒng)自身發(fā)展階段的統(tǒng)一，其等級劃分標(biāo)準(zhǔn)如下：①0≤D≤0.3時，為低級發(fā)展水平(失調(diào)狀態(tài))，此時經(jīng)濟發(fā)展處于起步階段，土地利用還處于原始、粗放的狀態(tài)，土地投入所獲取的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益互不匹配；②當(dāng)0.3

3 結(jié)果與分析

根據(jù)上述土地利用協(xié)調(diào)度評價指標(biāo)體系，以及協(xié)調(diào)度與協(xié)調(diào)發(fā)展度測算模型，對2010年伊犁河谷土地利用狀況進行了相關(guān)評價，結(jié)果見表3。

表3 伊犁河谷土地利用協(xié)調(diào)度與協(xié)調(diào)發(fā)展度評價結(jié)果

(1)土地利用系統(tǒng)協(xié)調(diào)度與縣域經(jīng)濟水平基本呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系。除伊寧市外，各縣域土地利用系統(tǒng)協(xié)調(diào)度與經(jīng)濟水平呈現(xiàn)明顯的相關(guān)關(guān)系(圖2)， 表明縣域經(jīng)濟發(fā)展對土地利用系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展具有驅(qū)動作用，如分別處于比較協(xié)調(diào)階段和高度協(xié)調(diào)階段的伊寧縣、察縣、尼勒克縣和霍城縣、新源縣，這些縣縣域經(jīng)濟與工業(yè)化進程發(fā)展相對緩慢，基本都處于前工業(yè)化階段或者工業(yè)化初級階段，種植業(yè)仍占有一定比例，土地利用開發(fā)強度不大，土地利用系統(tǒng)的各子系統(tǒng)發(fā)展相對同步，因此土地利用協(xié)調(diào)性較高；伊寧市在河谷地區(qū)中協(xié)調(diào)度最低，一方面因為在外向型經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略下，經(jīng)濟迅猛發(fā)展，單位建設(shè)用地與耕地的產(chǎn)出水平和效益均高于河谷和全疆的平均水平，高新技術(shù)的引進和農(nóng)田水利設(shè)施的完善增加了土地的經(jīng)濟效益；另一方面，伊寧市經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市化水平進一步提高，各類建設(shè)用地急劇增加，特別是近年來工業(yè)園區(qū)、商貿(mào)物流園區(qū)的大面積建設(shè)，經(jīng)濟的快速發(fā)展與其現(xiàn)階段一些資源導(dǎo)向型為主導(dǎo)的土地利用模式之間的矛盾日益凸顯，使得生態(tài)用地和農(nóng)用地面臨著極大的挑戰(zhàn)，這必然會導(dǎo)致土地-經(jīng)濟、土地-社會子系統(tǒng)與土地-環(huán)境子系統(tǒng)間的不協(xié)調(diào)。

圖2 伊犁河谷土地利用協(xié)調(diào)度與經(jīng)濟發(fā)展水平關(guān)系示意

(2)土地利用協(xié)調(diào)性呈現(xiàn)東西分異特征。從伊犁河谷土地利用協(xié)調(diào)度的空間分布圖(圖3)可以看出，土地利用協(xié)調(diào)性呈現(xiàn)明顯的東西分異特征，而自然條件的差異是形成該特征的主要原因。伊犁河谷地勢東高西低，河谷東面和南面多山地， 可利用土地面積較少，尤以昭蘇縣和特克斯縣最為突出，其土地利用率(75.53%、74.97%)與農(nóng)業(yè)用地率(79.91%、79.55%)均遠遠低于河谷西邊各縣市，因此昭蘇縣和特克斯縣作為自治區(qū)生態(tài)縣，土地-環(huán)境子系統(tǒng)的評價值較高，但是土地-經(jīng)濟和土地-社會子系統(tǒng)的發(fā)展緩慢，從而影響綜合系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性。河谷西邊地勢平坦，土地資源較為豐富，是伊犁河谷經(jīng)濟發(fā)展的核心區(qū)域，該區(qū)域各縣(市)土地利用率均超過85%，平均土地墾殖率為28.42%，遠遠高于河谷區(qū)整體土地墾殖率14.76%，現(xiàn)階段內(nèi)其土地開發(fā)力度處于生態(tài)承載力范圍內(nèi)，因此土地開發(fā)程度與價值成正比，除伊寧市以外，各縣土地-經(jīng)濟、土地-社會和土地-環(huán)境3個子系統(tǒng)協(xié)調(diào)度等級均為比較協(xié)調(diào)型。伊寧市由于工業(yè)化、城市化的高速發(fā)展，導(dǎo)致大量農(nóng)用地轉(zhuǎn)為建設(shè)用地，2000—2010年河谷新增的39.18 km2建設(shè)用地幾乎都位于伊寧市。城區(qū)盲目擴張，占用大片高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的糧田和菜地，同時人口集聚導(dǎo)致人均耕地遠低于河谷平均水平，甚至超過聯(lián)合國警戒值，導(dǎo)致伊寧市人地矛盾較為突出，土地利用各子系統(tǒng)較不協(xié)調(diào)。

圖3 伊犁河谷土地利用協(xié)調(diào)度空間差異

(3)河谷協(xié)調(diào)發(fā)展度普遍偏低，土地利用系統(tǒng)處于低發(fā)展水平。由表3數(shù)據(jù)可以看出，除伊寧市土地利用系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展度處于中級發(fā)展水平外，其余各縣域協(xié)調(diào)發(fā)展度等級均處于低、初級發(fā)展水平，其基本情況大致分為3類：①縣域經(jīng)濟社會發(fā)展處于起步階段，土地開發(fā)力度不強，土地開發(fā)潛力還有很大空間，因此雖然其土地利用強度與土地開發(fā)效益相匹配，各系統(tǒng)處于高度協(xié)調(diào)或比較協(xié)調(diào)狀態(tài)，但是各系統(tǒng)發(fā)展水平都不高，處于初級發(fā)展水平，如伊寧縣、察縣、霍城、新源；②縣域經(jīng)濟發(fā)展處于起步階段，土地利用還處于原始、粗放的狀態(tài)，這些縣域大多以第一產(chǎn)業(yè)作為主要產(chǎn)業(yè)，雖然土地資源破壞性遠低于其他地區(qū)，但其土地產(chǎn)生的經(jīng)濟、社會效益也很低，因此土地利用各子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展水平均處于低級發(fā)展階段，如鞏留、昭蘇、特克斯和尼勒克；③伊寧市作為河谷地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展核心，其經(jīng)濟、社會發(fā)展水平遠高于河谷平均水平，雖然土地利用各子系統(tǒng)發(fā)展并不協(xié)調(diào)，但是由于土地-經(jīng)濟和土地-社會系統(tǒng)發(fā)展快，提升了綜合系統(tǒng)的發(fā)展水平，因而其協(xié)調(diào)發(fā)展度等級處于中級發(fā)展水平。

4 對策建議

(1)伊寧市現(xiàn)階段土地利用方式以資源導(dǎo)向型為主，建設(shè)用地需求量的增長促使土地利用結(jié)構(gòu)的變化，導(dǎo)致其他地類減少，生態(tài)用地和農(nóng)業(yè)用地面臨著極大挑戰(zhàn)[20]，因此優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)與方式是當(dāng)前伊寧市提升土地利用系統(tǒng)協(xié)調(diào)度的重要工作。在用地結(jié)構(gòu)調(diào)整中，應(yīng)考慮土地利用綜合效益，提高土地利用的社會效益和生態(tài)效益。工業(yè)用地供給以提高效率為主，倡導(dǎo)集約節(jié)約利用方式；園地和林地構(gòu)成城市的綠地系統(tǒng)，其總面積僅占伊寧市總面積的2.11%，因此需要完善綠地體系來維持伊寧市的生態(tài)平衡，維護土地利用系統(tǒng)的完整性。

(2)伊寧、察縣、霍城和新源在土地利用過程中，要確保在經(jīng)濟發(fā)展中土地利用系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展，及時科學(xué)編制土地利用總體規(guī)劃、土地開發(fā)整理規(guī)劃、城鎮(zhèn)體系規(guī)劃等，構(gòu)建科學(xué)合理的土地利用體系，處理好經(jīng)濟快速發(fā)展、建設(shè)占用、土地開發(fā)等與耕地保護的關(guān)系[20]。在控制建設(shè)用地數(shù)量增加的基礎(chǔ)上，充分考慮建設(shè)用地的潛力資源，減緩建設(shè)用地的擴展速度。同時加大盤活存量土地力度，避免土地的閑置與荒廢。

(3)昭蘇、特克斯、鞏留、尼勒克等經(jīng)濟發(fā)展速度相對緩慢、土地開發(fā)難度相對較大的縣域，倡導(dǎo)保育型生態(tài)土地利用模式，特別是對于昭蘇、特克斯這兩個自治區(qū)級生態(tài)縣，應(yīng)當(dāng)著眼于以保護生態(tài)系統(tǒng)為目的，土地利用應(yīng)以發(fā)展農(nóng)牧業(yè)為主，對于大型工業(yè)園區(qū)、工礦基地的建設(shè)應(yīng)實施土地用途管制，經(jīng)濟發(fā)展中應(yīng)盡量減少人為活動對土地資源的干擾。

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