彭洪兵，李江風(fēng)，吳姍姍(.國家海洋技術(shù)中心，天津300;.中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)公共管理學(xué)院，湖北武漢430074)

土地綜合承載力是指在一定發(fā)展階段，一定空間區(qū)域范圍內(nèi)，以及可預(yù)見的社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境條件下，土地所能承載的人口和城鎮(zhèn)發(fā)展規(guī)模上限［1］。國外早期有關(guān)土地承載力的研究，是對生態(tài)學(xué)中承載力內(nèi)涵的擴(kuò)展和延伸。20世紀(jì)70年代以前，威廉·阿倫和威廉·福格特提出的計算方法比較有代表性。1948年威廉·福格特在《生存之路》一書中提出了土地承載力C=B/E，即糧食產(chǎn)量與環(huán)境限制力的比值［2］。1965年威廉·阿倫給出了以糧食為參照物的土地承載力計算方法，目的是找出土地承載人口的上限［3］。20世紀(jì)70年代之后，土地承載力研究領(lǐng)域不再僅僅局限于單一土地領(lǐng)域，而是擴(kuò)展到資源平衡領(lǐng)域。1973年新的土地承載力計算方法——資源綜合平衡法被提出［4］。1977年聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)開展有關(guān)土地人口承載力研究，首創(chuàng)農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)域法［5］。1979年FAO給出了土地資源分析法這種新的土地承載力計算方法［6］。20世紀(jì)80年代，帕里斯提出了ECCO模型，該模型以系統(tǒng)動力學(xué)為理論基礎(chǔ)，并在非洲進(jìn)行實證研究［7］。20世紀(jì)90年代之后，經(jīng)過多年的發(fā)展，土地承載力研究已擴(kuò)展到水土、生態(tài)環(huán)境、地質(zhì)等眾多資源領(lǐng)域。

國內(nèi)開展土地承載力研究相對較晚，最早開始于農(nóng)業(yè)地理研究。20世紀(jì)80年代初，田雪原、宋健等分別提出了我國土地資源人口承載力［8－9］。80年代末，中國土地資源承載能力研究工作會議和全國土地承載力學(xué)術(shù)討論會的召開，以及中國土地資源生產(chǎn)能力及人口承載量研究的開展，使得土地承載力研究進(jìn)入全面、系統(tǒng)的研究階段。20世紀(jì)90年代，土地承載力研究逐漸向預(yù)測性、多指標(biāo)、綜合性方向轉(zhuǎn)變。進(jìn)入21世紀(jì)之后，土地承載力內(nèi)涵得以不斷擴(kuò)展，中國科學(xué)院［10］、胡恒覺等［11］分別在各自研究成果中給出了土地承載力定義，并針對不同區(qū)域開展了實證研究。隨著3S技術(shù)的引入，土地承載力研究開始由靜態(tài)評價向動態(tài)預(yù)測轉(zhuǎn)變。

廣西正處于經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展、城鎮(zhèn)化快速推進(jìn)黃金時期，明確各區(qū)域土地綜合承載力，可以為國土開發(fā)及規(guī)劃管理提供參考依據(jù)。而目前關(guān)于廣西土地綜合承載力的研究并不多見，因此，開展廣西土地綜合承載力評價研究具有十分重要的現(xiàn)實意義。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 研究區(qū)概況 廣西壯族自治區(qū)地處我國華南沿海，南臨北部灣，東連粵港澳，東北接湖南，西北靠貴州，西鄰云南，西南與越南毗鄰，地跨 104°26'～112°04'E、20°54'～26°24'N。土地總面積23.76萬km2，占全國土地總面積的2.48%，居各省區(qū)市第9位。地勢自西北向東南傾斜，總體呈山地丘陵性盆地地貌。廣西現(xiàn)轄14個地級市，109個縣級行政區(qū)，1 235個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，縣級行政區(qū)包含34個市轄區(qū)、7個縣級市、12個自治縣、52個縣。2011年廣西自治區(qū)地區(qū)生產(chǎn)總值11 714.35億元，比2010年增長12.3%。第一、二、三產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值分別為2 047.30 億、5 736.78 億、3 930.27 億元，三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)之比為17.5∶49.0∶33.5。財政收入 1 542.49 億元，固定資產(chǎn)投資總額10 143.45億元，社會消費品零售總額3 860.73億元，進(jìn)出口總額233.31億美元，人均GDP 25 315元，農(nóng)村居民人均純收入5 231元，年末城鎮(zhèn)登記失業(yè)率3.46%。城鎮(zhèn)化體系、基礎(chǔ)設(shè)施逐年完善，城鎮(zhèn)化率43.60%，公路通車總里程達(dá)104 889 km。

為便于資料收集、評價分析和管理實施，該研究以廣西14個地級市行政區(qū)域作為基本評價單元。評價單元研究范圍界定方法:在ArcGIS10中將廣西第二次土地調(diào)查行政區(qū)劃矢量界線進(jìn)行融合。

1.2 數(shù)據(jù)來源與處理

(1)統(tǒng)計數(shù)據(jù)。地均GDP、GDP增長率、城鎮(zhèn)登記失業(yè)率、進(jìn)出口總額、人口密度、人口自然增長率、城鎮(zhèn)人口比重、地均固定資產(chǎn)投資等經(jīng)濟(jì)社會數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)直接來源于廣西各地級市、各縣統(tǒng)計年鑒或由統(tǒng)計數(shù)據(jù)間接換算得到;水資源數(shù)據(jù)來源于2011年廣西各地級市水資源公報;工業(yè)固體廢棄物綜合利用率數(shù)據(jù)來源于2012年中國城市統(tǒng)計年鑒。

(2)空間數(shù)據(jù)。主要包括行政區(qū)劃界線、土地利用等數(shù)據(jù)，來源于廣西各地級市第二次土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫及廣西2011年土地利用變更成果數(shù)據(jù)庫。

(3)構(gòu)建廣西土地綜合承載力評價數(shù)據(jù)庫。

1.3 研究方法和技術(shù)流程

1.3.1 構(gòu)建評價指標(biāo)體系。圍繞土地綜合承載力評價內(nèi)涵，遵循科學(xué)性、層次性、系統(tǒng)性等原則，選取反映水土、社會、生態(tài)和經(jīng)濟(jì)承載力的若干指標(biāo)。結(jié)合廣西實際情況，構(gòu)建廣西土地綜合承載力評價指標(biāo)體系(表1)。如表1所示，指標(biāo)體系由目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層組成，目標(biāo)層為廣西土地綜合承載力，準(zhǔn)則層包括水土資源承載力、社會承載力、生態(tài)承載力和經(jīng)濟(jì)承載力，指標(biāo)層為27個評價指標(biāo)?？紤]到廣西作為中國—東盟自貿(mào)區(qū)“橋頭堡”的特殊地位，該研究選取了進(jìn)出口總額來衡量對外貿(mào)易經(jīng)濟(jì)水平。

1.3.2 指標(biāo)權(quán)重的確定。在多指標(biāo)綜合評價中，合理地確定指標(biāo)權(quán)重是重要環(huán)節(jié)之一。根據(jù)原始數(shù)據(jù)來源的不同，可將權(quán)重的確定方法分為3類，即主觀賦權(quán)法、客觀賦權(quán)法和組合賦權(quán)法［12］。每種確權(quán)方法都有各自的優(yōu)缺點，無論采用何種方法進(jìn)行權(quán)重的確定，其都只是對未知真實權(quán)重的近似估計。在一定程度上，組合賦權(quán)法既反映了評價者的主觀意圖，又具有一定的客觀性，但其準(zhǔn)確性取決于權(quán)重系數(shù)的確定［13］。因此，該研究采用層次分析法和均方差法相結(jié)合的組合賦權(quán)法來確定指標(biāo)權(quán)重，結(jié)果列入表1相關(guān)指標(biāo)右側(cè)。

1.3.3 評價指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化。為了消除不同指標(biāo)間量綱和量綱單位的差異，采用極差變換法對指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理。評價指標(biāo)由正作用指標(biāo)和負(fù)作用指標(biāo)組成，正作用指標(biāo)的屬性值越大越好，而負(fù)作用指標(biāo)則正好相反。采用極差變換法的優(yōu)點是，指標(biāo)經(jīng)極差變換后，標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)均滿足0≤rij≤1，正、負(fù)作用指標(biāo)均化為正作用指標(biāo)，0為最劣，1為最優(yōu)。

對于效益型指標(biāo):

對于成本型指標(biāo):

式中，xij、yij分別為評價對象i對應(yīng)的評價指標(biāo)j的原始值和標(biāo)準(zhǔn)化值;max(xij)、min(xij)分別是評價指標(biāo)j的最大值和最小值。

需要特別說明的是，按照以往的經(jīng)驗來說，土地綜合承載力指評價體系中，農(nóng)用地比例、城鎮(zhèn)登記失業(yè)率與人口自然增長率等指標(biāo)屬于適度型指標(biāo)，為方便計算，將上述指標(biāo)歸為成本型指標(biāo)來計算。

表1 廣西土地綜合承載力評價指標(biāo)體系

1.3.4 土地綜合承載力評價值計算。運用加權(quán)求和方法進(jìn)行逐級歸并集成，依次得出目標(biāo)層和準(zhǔn)則層指標(biāo)的評價結(jié)果，計算公式為:

式中，D為綜合評價指數(shù);yij為第i子系統(tǒng)中第j個評價指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值;rij為第i子系統(tǒng)中第j個評價指標(biāo)的權(quán)重;Wi為第i個子系統(tǒng)的權(quán)重。

2 結(jié)果與分析

2.1 評價結(jié)果 以2011年為基準(zhǔn)年，以廣西14個地市為評價單元，利用上述計算方法，計算得出廣西土地綜合承載力，見表2。

由表2可知，廣西14個地級市的土地綜合承載力評價結(jié)果及綜合排序評價結(jié)果與廣西各地市實際發(fā)展情況基本吻合。土地綜合承載力平均值為0.447 6，全區(qū)14個市中，有7個市的評價值高于平均值。北部灣地區(qū)(南寧市、防城港市、北海市、欽州市)土地綜合承載力綜合評價值優(yōu)勢明顯，平均值為0.533 0，遠(yuǎn)高于全區(qū)平均水平;資源富集區(qū)(河池市、百色市、崇左市)土地綜合承載力綜合評價值平均值為0.318 6，落后于廣西其他區(qū)域。

表2 廣西各地市土地綜合承載力

進(jìn)一步分析可以得出，廣西土地綜合承載力空間差異明顯，評價值最高的是防城港，為0.570 3，最低的是河池，為0.312 7，極差達(dá)0.257 6。反映出廣西各地市土地開發(fā)利用、管規(guī)劃理模式存在一定的差異。

水土資源承載力最大的桂林是最小的河池的2倍之多，主要原因是廣西各地市土地利用程度不協(xié)調(diào)。社會資源承載力最大的是南寧，最小的是玉林，兩者相差0.14之多，主要原因是區(qū)域人口－經(jīng)濟(jì)耦合程度低，公共服務(wù)和生活條件差距大。從經(jīng)濟(jì)技術(shù)承載角度來看，廣西經(jīng)濟(jì)發(fā)展總體水平不高，區(qū)域發(fā)展不平衡，經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式落后、區(qū)域發(fā)展不協(xié)調(diào)、產(chǎn)業(yè)布局不盡合理、國土空間開發(fā)盲目無序等是造成這一現(xiàn)象的主要原因。從生態(tài)環(huán)境承載可以看出，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量總體良好，但生較為脆弱，主要原因是經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式粗放、土地節(jié)約集約利用程度低以及自然災(zāi)害較為頻繁。

2.2 各地市土地綜合承載力聚類分等及分布 為進(jìn)一步呈現(xiàn)廣西土地綜合承載力空間分布差異，將廣西14個市作為聚類樣本，各市的土地綜合承載力評價值作為變量，輸入SPSS18.0軟件進(jìn)行聚類分析，結(jié)合廣西壯族自治區(qū)實際區(qū)情，可將廣西劃分為5個等級區(qū)，結(jié)果見圖1。

由圖1可知，廣西土地綜合承載力高承載區(qū)包括防城港、桂林、南寧、北海4市。該區(qū)土地綜合承載力指數(shù)平均值高達(dá)0.548 6，明顯高于其他地區(qū)，其中，水土、社會、經(jīng)濟(jì)技術(shù)、生態(tài)環(huán)境承載力指數(shù)平均值分別為0.132 5、0.160 7、0.153 3、0.102 2。該區(qū)人口聚集程度、水土協(xié)調(diào)度和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高，除桂林市因發(fā)展旅游而生態(tài)環(huán)境質(zhì)量相對較高之外，其他3市土地開發(fā)利用強度較大，生態(tài)環(huán)境承載壓力與日俱增是其主要制約因素之一。

較高承載區(qū)包括梧州、柳州、欽州3市。該區(qū)平均土地綜合承載力指數(shù)為0.509 0，僅次于高承載區(qū)，但生態(tài)環(huán)境承載力指數(shù)平均值要高于高承載區(qū)。該區(qū)具有一定的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)和開發(fā)利用強度，土地綜合承載潛力較大，后續(xù)開發(fā)動力強勁。

圖1 廣西土地綜合承載力分級結(jié)果

中等承載區(qū)包括玉林、貴港2市。該區(qū)平均土地綜合承載力指數(shù)為0.399 5，其中，水土、社會、經(jīng)濟(jì)技術(shù)、生態(tài)環(huán)境承載力指數(shù)平均值分別為0.119 0、0.072 4、0.125 0、0.083 2。該區(qū)土地綜合承載力處于全區(qū)平均水平，水土資源條件優(yōu)越，適宜農(nóng)業(yè)發(fā)展，主要限制因素是人口密度大過大。

較低承載區(qū)包括賀州、來賓2市。該區(qū)平均土地綜合承載力指數(shù)為0.395 0，其中，經(jīng)濟(jì)技術(shù)承載力指數(shù)平均值僅高于低承載區(qū)。該區(qū)土地綜合承載力的主要限制因素是經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低，技術(shù)不先進(jìn)。

低承載區(qū)包括百色、崇左、河池3市。該區(qū)平均土地綜合承載力指數(shù)平均值僅為0.318 6，其中，水土資源承載力指數(shù)平均值為0.088 9，社會資源承載力指數(shù)平均值為0.100 9，經(jīng)濟(jì)技術(shù)承載力指數(shù)平均值為0.069 7，生態(tài)環(huán)境承載力指數(shù)平均值為0.059 2。該區(qū)土地綜合承載力明顯落后于其他各市，由于是“老、少、邊、窮”地區(qū)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低，且礦產(chǎn)資源開發(fā)強度較大，自然災(zāi)害頻繁，生態(tài)環(huán)境脆弱。

3 結(jié)論與建議

綜合來看，廣西土地綜合承載力呈“南部高于北部、東部高于西部”的態(tài)勢，南寧—柳州—桂林連線土地綜合承載力明顯高于其他地區(qū)，以南寧—柳州—桂林連線為界，廣西土地綜合承載力東南地區(qū)高于西北地區(qū)。廣西土地綜合承載力評價分析結(jié)果可以為廣西制定發(fā)展戰(zhàn)略、國土開發(fā)及規(guī)劃管理提供參考，具體包括以下幾個方面:

(1)以土地綜合承載力評價為依據(jù)，調(diào)整發(fā)展戰(zhàn)略。廣西目前施行的總體發(fā)展戰(zhàn)略為“兩區(qū)一帶”(北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)、桂西資源富集區(qū)和西江經(jīng)濟(jì)帶)，而南寧—柳州—桂林連線從南至北一次貫穿北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)、柳來河一體化發(fā)展區(qū)和桂林國際旅游勝地，不僅土地綜合承載力較高，而且是廣西實際發(fā)展水平較高的經(jīng)濟(jì)發(fā)展軸線，具有承東啟西、連南貫北的輻射能力，建議將南寧—柳州—桂林連線經(jīng)濟(jì)帶納入地區(qū)發(fā)展戰(zhàn)略。

(2)統(tǒng)籌謀劃全區(qū)產(chǎn)業(yè)布局。根據(jù)產(chǎn)業(yè)能耗，引導(dǎo)高能耗產(chǎn)業(yè)由高、較高承載區(qū)向中、低承載區(qū)過渡轉(zhuǎn)移，緩解高、較高承載區(qū)的資源、生態(tài)環(huán)境等各方面的壓力，同時給予中、低承載區(qū)政策優(yōu)惠，鼓勵企業(yè)、項目等進(jìn)入中、低承載區(qū)，促進(jìn)區(qū)域均衡發(fā)展。

(3)落實主體功能區(qū)規(guī)劃定位，開展國土規(guī)劃編制。實施全區(qū)主體功能區(qū)規(guī)劃，編制國土規(guī)劃綱要，用以指導(dǎo)全區(qū)土地利用、國土空間開發(fā)布局。

［1］王書華，曹靜.土地綜合承載力評判指標(biāo)體系的構(gòu)建及應(yīng)用［J］.河北師范大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版，2001，25(1):129 －133.

［2］司朝霞.深圳市土地承載能力研究［D］.廣州:中山大學(xué)，2005.

［3］李新運，李榮升，張曉青，等.山東省土地資源人口承載力預(yù)測［J］.山東師大學(xué)報:自然科學(xué)版，1998(2):39－41.

［4］ARROW K，BOLIN B，COSTANZA R，et al.Economic growth，carrying capacity，and the environment［J］.Science，1995，268:520 －521.

［5］FAO.Pential population supporting capacities of land in developing world Rome［R］.1982.

［6］譚波.長株潭城市群土地綜合承載力評價研究［D］.長沙:湖南師范大學(xué)，2010.

［7］PRICE D.Carrying capacity reconsidered［J］.Population and Environment:A Journal of Interdisciplinary Studies，1999，21(1):5 －26.

［8］宋健，孫以萍.從食品資源來看我國現(xiàn)代化后所能養(yǎng)育的最高人口數(shù)［J］.人口與經(jīng)濟(jì)，1981(2):2 －10.

［9］田雪原，陳玉光.經(jīng)濟(jì)發(fā)展和理想適度人口［J］.人口與經(jīng)濟(jì)，1981(3):14－17.

［10］中國科學(xué)院.中國土地資源生產(chǎn)能力及人口承載力研究［M］.北京:中國人民大學(xué)出版社，1991(4):12－13:

［11］胡恒覺，高旺盛.甘肅省土地生產(chǎn)力與承載力［M］.北京:中國科學(xué)技術(shù)出版社，1992:76 －106.

［12］王明濤.多指標(biāo)綜合評價中權(quán)系數(shù)確定的一種綜合分析方法［J］.系統(tǒng)工程，1999，17(2):56 －61.

［13］業(yè)義成，柯麗華，黃德育.系統(tǒng)綜合評價技術(shù)及其應(yīng)用［M］.北京:冶金工業(yè)出版社，2006.