賀彤 吳金華

摘 要：研究目的：基于糧食安全的角度研究寶雞市土地承載力，對區(qū)域土地、人口、糧食與發(fā)展具有一定的預(yù)警功能，對保證土地利用的可持續(xù)發(fā)展和社會(huì)的穩(wěn)定具有重要意義；研究方法：運(yùn)用土地承載力（LCC）模型、土地承載指數(shù)（LCCI）模型，借助ArcGIS軟件平臺(tái)，對寶雞市土地承載力進(jìn)行時(shí)間格局和空間格局動(dòng)態(tài)分析，客觀確定了寶雞市土地承載力；研究結(jié)果表明：寶雞市2007—2014年土地承載力屬于糧食盈余類型，土地承載力由緩慢上升到緩慢下降的變化，這與城市化進(jìn)程的加快和人口規(guī)模的增加有著密切的關(guān)系；寶雞市2014年土地承載力屬于糧食盈余類型中的盈余級別，各縣區(qū)土地承載力在空間分布上呈現(xiàn)差異性，整體表現(xiàn)為寶雞市東北部的土地承載力優(yōu)于西南部，且東北部的縣區(qū)呈現(xiàn)土地承載力的空間集聚效應(yīng)；研究結(jié)論：說明寶雞市人地矛盾仍然存在但不是十分突出，耕地承載力總體狀況良好，應(yīng)充分挖掘土地承載潛力，促進(jìn)寶雞市農(nóng)業(yè)、人口、土地、經(jīng)濟(jì)能夠協(xié)調(diào)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：土地承載力；糧食安全；土地承載指數(shù)模型；寶雞市

中圖分類號：S-3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20190515003

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金（項(xiàng)目編號：31170664，31670549）

*為本文通訊作者引言

土地凝聚著人類過去與現(xiàn)在的勞動(dòng)成果，是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，作為一種不可代替的自然資源，是區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟(jì)建設(shè)、生產(chǎn)發(fā)展、環(huán)境資源和人口的基本載體[1]。土地承載力可以表示在一定地區(qū)一定環(huán)境條件下能夠持續(xù)供養(yǎng)的人口總數(shù)，是揭示人地關(guān)系的一個(gè)重要的綜合性指標(biāo)[2]。

隨著中國城市化快速擴(kuò)展，區(qū)域人口大量增加，土地的供求矛盾越來越大。從20世紀(jì)80年代起，我國的土地承載力研究開始得到了迅速發(fā)展，其前期的研究大多與生態(tài)學(xué)相關(guān)[3]，并側(cè)重于以糧食為基礎(chǔ)進(jìn)行土地承載力計(jì)算[4]。后期研究更關(guān)注人地協(xié)調(diào)，從資源整體性出發(fā)，且研究方法也日漸豐富，主要有：多目標(biāo)決策分析、生態(tài)足跡法、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)法、農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)域法等[5]。寶雞市位于八百里秦川的西部，是陜西省第2大城市，由于寶中鐵路、隴海鐵路、寶成鐵路在此交匯，所以成為我國西部貫通東西、構(gòu)架南北的交通樞紐，對于建設(shè)“大西安”成為全國第9個(gè)中心城市起著不可替代的輔助作用，同時(shí)寶雞市是西北地區(qū)重要的商品糧食生產(chǎn)基地，因此研究寶雞市土地承載力對于西北地區(qū)的糧食安全具有重大的意義。本文在分析寶雞市的土地利用狀況和人口發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，運(yùn)用土地承載力模型及土地承載指數(shù)模型對寶雞市土地承載力進(jìn)行時(shí)間格局和空間格局動(dòng)態(tài)分析，以期為研究區(qū)制定土地、農(nóng)業(yè)、人口、協(xié)調(diào)人地關(guān)系提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

寶雞市處于關(guān)中平原西部，轄3區(qū)9縣。位于E106°18′21″～108°03′14″，N33°34′50″～35°06′16″之間，西北與甘肅省天水市和平?jīng)鍪邢噜?，南面與陜西省漢中市相接，東部與陜西省咸陽市、西安市、楊凌市相接。寶雞市地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜，主要由秦嶺、關(guān)山山地和渭北黃土臺(tái)塬、渭河谷地等不同地貌類型構(gòu)成。山地和丘陵為其主要的地貌類型，其中山地占總面積的56%，丘陵占總面積的26.5%，山原占總面積的17.5%，全市土地總面積18172km2，其中耕地總面積為37.87萬hm2，有效灌溉面積18.6萬hm2，占總耕地面積的53%。氣候?qū)儆谂瘻貛О霛駶櫄夂颍晁渑?，年降水量?10～1000mm[6]。

2 研究方法

2.1 土地承載力（LCC）模型

3 寶雞市土地承載力

3.1 寶雞市土地承載力時(shí)間格局動(dòng)態(tài)變化及分析

以2007—2014年時(shí)間序列為縱軸，應(yīng)用土地承載力模型與土地承載指數(shù)模型研究寶雞市土地承載力時(shí)間格局動(dòng)態(tài)變化。本文所收集的社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，包括各市人口數(shù)量、糧食、棉花、油料以及蔬菜產(chǎn)量等，來自于2008—2015年《寶雞市統(tǒng)計(jì)年鑒》，對收集數(shù)據(jù)預(yù)處理，根據(jù)糧作比換算系數(shù)，棉花、油料、蔬菜、水果、分別與糧食的換算系數(shù)為：0.2、3.1、0.2、0.2。應(yīng)用公式（1）、（2）、（3）、（4）計(jì)算如下。

由圖2可分析，從時(shí)間格局的角度分析，基于LCCI的土地承載力分級評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，寶雞市2007—2014年土地資源力屬于糧食盈余類型。研究表明，寶雞市土地承載狀況優(yōu)良，2007—2010年寶雞市的糧食生產(chǎn)總量、土地承載力、糧食盈余率緩慢上升，而土地承載力指數(shù)、人口超載率緩慢下降；但在2010—2011年，寶雞市的糧食生產(chǎn)總量、土地承載力、糧食盈余率突然下降，而土地承載力指數(shù)、人口超載率突然上升；雖然2012—2014年的糧食生產(chǎn)總量、土地承載力、糧食盈余率相比2011年有所上升，但整體趨勢是逐漸下降，而土地承載力指數(shù)、人口超載率呈現(xiàn)上升趨勢。具體分析，寶雞市的糧食總量由開始的逐步增加到后面的逐步減少，但其在較小的范圍內(nèi)波動(dòng)，究其原因，在2010—2014年間，隨著城市化腳步的加快，產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型，提供更多的就業(yè)機(jī)會(huì)，鄉(xiāng)村人口的數(shù)量由約276.22萬人減少到約270萬人，加上農(nóng)村人口結(jié)構(gòu)中，老人、婦女兒童的數(shù)量占比增大，這使得從業(yè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的勞動(dòng)力減少，耕地?cái)?shù)量也會(huì)隨之降低，而經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對建設(shè)用地的需求量日益增加，基礎(chǔ)設(shè)較好的土地轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌玫兀@些都成為糧食總量減少的原因。但是糧食總量還較為穩(wěn)定，這與農(nóng)業(yè)快速發(fā)展，更多的科學(xué)技術(shù)、培育方式、產(chǎn)品育種引進(jìn)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率與單位面積的產(chǎn)量。從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的新型農(nóng)民出現(xiàn)，擁有創(chuàng)新觀念與豐富知識的新農(nóng)民，進(jìn)行規(guī)模化的科學(xué)種植經(jīng)營，也能提高單位面積的糧食產(chǎn)出量。這些都可以表明寶雞市土地質(zhì)量良好，可以保證本市的糧食安全；寶雞市的土地承載力同糧食總量表現(xiàn)出同樣的趨勢，結(jié)合糧食總量可分析，隨著糧食總量的變化其土地承載力有下降的趨勢，但其整體土地承載力的狀況是優(yōu)良的，土地承載力在2010年達(dá)到了最高點(diǎn)，這年糧食生產(chǎn)總量相較前1a增加了4.8%，但人口總數(shù)相較前1a減少了0.3%，這與農(nóng)業(yè)發(fā)展的轉(zhuǎn)型優(yōu)化、新技術(shù)的投入所帶來高質(zhì)量的生產(chǎn)效率有很大聯(lián)系，加上寶雞市在“十一五”規(guī)劃中制定的農(nóng)業(yè)政策的穩(wěn)步落實(shí)，保障了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展；土地承載力指數(shù)表現(xiàn)出波動(dòng)上升的趨勢，變化范圍在0.68～0.88，揭示糧食自給率高，但隨著人口數(shù)量由開始的逐步減少到后面的逐步增加的變化，土地承載指數(shù)表現(xiàn)出有上升的趨勢，城市化進(jìn)程的較快，第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)的比重逐年增加，更多行業(yè)的產(chǎn)生與基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施的完善，吸引周邊更多城市人口的流入，容納人口規(guī)模的增大，引起土地承載指數(shù)上升；人口超載率緩慢上升，說明人口與糧食之間矛盾仍有沖突，應(yīng)該控制動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的人口規(guī)模；糧食盈余率表現(xiàn)出下降的趨勢，但波動(dòng)范圍較小，說明糧食較充足，但目前寶雞市人民對糧食的需求還有所增加。而2011年糧食突然減產(chǎn)屬于特殊情況，經(jīng)查閱資料，發(fā)現(xiàn)是由于2011年播種時(shí)期氣候干旱和病蟲害泛濫及收獲時(shí)期強(qiáng)降雨的影響，這是自然災(zāi)害不可避免。

3.2 寶雞市土地承載力空間格局動(dòng)態(tài)變化及分析

以寶雞市2014年各地區(qū)為研究范圍，應(yīng)用土地承載力模型與土地承載指數(shù)模型研究寶雞市土地承載力時(shí)間格局動(dòng)態(tài)變化。本文所收集的社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，包括各市人口數(shù)量、糧食、棉花、油料以及蔬菜產(chǎn)量等，來自于2008—2015年《寶雞市統(tǒng)計(jì)年鑒》，對收集數(shù)據(jù)預(yù)處理，根據(jù)糧作比換算系數(shù)，棉花、油料、蔬菜、水果、分別與糧食的換算系數(shù)為：0.2、3.1、0.2、0.2。應(yīng)用公式（1）、（2）、（3）、（4）計(jì)算如下。

由表2數(shù)據(jù)分析，基于LCCI的土地承載力分級評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，從整體上，寶雞市2014年土地資源力屬于糧食盈余類型中的盈余級別，但所轄的其它縣區(qū)的土地承載力在空間上存在一定的差異性。具體分析，屬于糧食盈余類型中富富有余級別的有1個(gè)縣：太白縣。雖然人口僅占寶雞市人口的1.4%，但其處于黃柏塬二郎壩的小盆地土地質(zhì)量優(yōu)良，糧食產(chǎn)出率高，所占的土地面積相較于寶雞市其它縣區(qū)較大，正是因?yàn)樵谶@種人少地多且土地質(zhì)量優(yōu)等的情況下，所呈現(xiàn)的土地承載力處于優(yōu)良狀態(tài)，可開發(fā)利用的強(qiáng)度大。在今后的發(fā)展中，除了繼續(xù)發(fā)展其生態(tài)旅游業(yè)，保護(hù)優(yōu)良耕地，還可以同時(shí)推進(jìn)其他產(chǎn)業(yè)發(fā)展，吸納更多的人口，充分挖掘其土地承載潛力。屬于糧食盈余類型中富裕級別的有5個(gè)縣：千陽縣、麟游縣、鳳翔縣、岐山縣、扶風(fēng)縣。占縣區(qū)總數(shù)的42%，這幾個(gè)縣均位于寶雞市東北部，大部分處于渭北黃土臺(tái)塬地區(qū)，土地質(zhì)量較好，該地區(qū)糧食生產(chǎn)總量在2014年占全市的59%，人口總數(shù)占全市人口總數(shù)的42%，其土地承載力狀況較好，呈現(xiàn)出一定的空間集聚效應(yīng)，在滿足本地區(qū)人民對于糧食的需求的同時(shí)也可以為其他糧食緊缺的地方提供糧食供應(yīng)。該連片區(qū)域應(yīng)充分利用其土地承載力的優(yōu)勢，形成連片成區(qū)的高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田，在農(nóng)業(yè)發(fā)展中充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模效應(yīng)，進(jìn)一步提高糧食產(chǎn)量，節(jié)約集約用地，為其他產(chǎn)業(yè)的引進(jìn)提供一定的土地規(guī)模，促進(jìn)該地區(qū)糧食、經(jīng)濟(jì)、人口的均衡發(fā)展。屬于糧食盈余類型中的盈余級別有2個(gè)縣：隴縣、眉縣。隴縣位于關(guān)山和渭北高原之間，眉縣地貌為黃河中游川塬溝壑區(qū)，這2縣區(qū)的土地質(zhì)量相較于東北部較差，其糧食總量占寶雞市糧食總量的16%，人口數(shù)占寶雞市人口總數(shù)的15%，土地承載力狀況良好，隴縣、眉縣在經(jīng)濟(jì)發(fā)展領(lǐng)域的第二產(chǎn)業(yè)占比分別為50.2%、53.8%，應(yīng)繼續(xù)保持多產(chǎn)業(yè)共同發(fā)展，同時(shí)注意保護(hù)耕地?cái)?shù)量的穩(wěn)定性，達(dá)到縣區(qū)可持續(xù)發(fā)展的目的。屬于人糧平衡類型的平衡有余級別有2個(gè)縣區(qū)：陳倉區(qū)、鳳縣。陳倉區(qū)主要由山、塬、川組成的地貌，鳳縣主要地處秦嶺山脈，2縣區(qū)相鄰，雖然土地面積占寶雞市面積較大，但其耕地質(zhì)量狀況較差，生產(chǎn)的糧食數(shù)量占寶雞市糧食總量的17%，人口數(shù)占寶雞市人口總數(shù)的19%，其中陳倉區(qū)的人口為寶雞市人口最多的縣區(qū)，多達(dá)約60.09萬人，該地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快，以人均400kg的糧食計(jì)算，可基本滿足本地區(qū)糧食的需求。屬于人口超載類型的嚴(yán)重超載級別的有2個(gè)縣區(qū)：渭濱區(qū)、金臺(tái)區(qū)。渭濱區(qū)地處秦嶺山區(qū)與渭河階地，金臺(tái)區(qū)位于渭河斷陷盆地，2地區(qū)的土地質(zhì)量差，其糧食總量占寶雞市的3.5%，但是人口總數(shù)確占寶雞市的22.7%，究其原因，主要是該地區(qū)是寶雞市中心發(fā)展城區(qū)，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與二三產(chǎn)業(yè)的集聚使得原本的土地面積減少，建設(shè)用地的需求量增加，同時(shí)吸引更多人來此就業(yè)，導(dǎo)致人地矛盾突出，不利用本地區(qū)可持續(xù)發(fā)展，需要從周圍縣區(qū)調(diào)取糧食以滿足本地區(qū)人民對于糧食的需要。在今后的發(fā)展中，該地區(qū)需要節(jié)約集約用地，控制建設(shè)用地的數(shù)量，合理布局各產(chǎn)業(yè)，使得地盡其用；需要控制人口數(shù)量，進(jìn)一步緩解人地矛盾的尖銳。

本文借助ArcGIS軟件的操作平臺(tái)，對寶雞市各縣區(qū)進(jìn)行矢量化繪制，建立寶雞市12個(gè)縣區(qū)的土地承載力屬性數(shù)據(jù)庫，并輸出寶雞市12個(gè)縣區(qū)的土地承載力空間分布圖，以期能夠直觀明了的顯示各縣區(qū)基于人糧關(guān)系的土地承載力在空間上的分布規(guī)律與差異性。由圖3分析，可知，從空間格局角度分析，2014年寶雞市土地承載力屬于糧食盈余類型中的盈余級別。研究表明，寶雞市整體土地承載狀況優(yōu)良，但縣區(qū)在空間上存在明顯的差異性。從整體上，寶雞市土地承載力狀況從西南到東北方向上表現(xiàn)出越來越好的趨勢，這與該地區(qū)的土地質(zhì)量存在的明顯的聯(lián)系，西南多為山、川、塬地區(qū)，而東北部多為渭北黃土臺(tái)塬地區(qū)。寶雞市轄3區(qū)9縣，其人口位居陜西省的第2，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，以渭河中軸向東擴(kuò)展，呈現(xiàn)“六山一水三分田”格局，秦嶺群峰與渭河平原構(gòu)成寶雞市地貌主體[12]。在東北部出現(xiàn)的空間承載力明顯的集聚效應(yīng)，這與該地區(qū)地貌特征的類似，及產(chǎn)業(yè)比重的分布有著很大的聯(lián)系，應(yīng)該充分挖潛該地區(qū)的土地承載潛力，達(dá)到各方面的協(xié)調(diào)發(fā)展。此外位于寶雞市南部的太白縣，由于其是“天然的生態(tài)氧吧”，優(yōu)良的耕地狀況，加上人口規(guī)模的稀少，使之成為土地承載力最為優(yōu)良的區(qū)域。值得一提的還有處于寶雞市中部地區(qū)的金臺(tái)區(qū)與渭濱區(qū)，該區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，居住人口眾多，但其土地的面積的占比在寶雞市較小，其建設(shè)用地與農(nóng)用地需求矛盾也十分突出，才會(huì)導(dǎo)致人地矛盾尖銳[13]。

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié)論

寶雞市作為陜西省第2大城市，是陜西省重要的商品糧供應(yīng)地區(qū)，研究改區(qū)域的土地承載力，不僅能夠?yàn)閷氹u市農(nóng)業(yè)與經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展提供科學(xué)的依據(jù)，而且對于周邊城市的糧食安全提供一定的保障作用。

寶雞市2007—2014年土地資源力為糧食盈余類型。寶雞地處關(guān)中西部，以渭河為中軸向東擴(kuò)展，其處于渭北平原的土地耕地承載力較好。能夠滿足人們對于糧食的需求量，雖然城市化速度落后于陜西省其他城市，但是其城市的生態(tài)環(huán)境優(yōu)于陜西省其他城市，隨著城市化進(jìn)程的加快，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，人口規(guī)模的增加，其土地承載力有下降的趨勢，人地矛盾仍然存在，但不是十分突出，今后城市可持續(xù)發(fā)展，耕地承載力狀況良好。

寶雞市2014年土地資源承載力屬于糧食盈余類型中的盈余級別。寶雞市轄3區(qū)9縣，其人口位居陜西省的第2。其土地承載力，富富有余級別有1個(gè)縣；富裕級別有5個(gè)縣；盈余級別有2個(gè)縣；平衡有余級別有2個(gè)縣區(qū)；嚴(yán)重超載級別有2個(gè)縣區(qū)。從其空間布局分析，寶雞市東北部整體的土地承載力優(yōu)于西南部，且東北部縣區(qū)的土地承載力在空間上表現(xiàn)出一定的空間集聚特征，處于土地承載力糧食盈余類型中的富裕級別，這與其平原地勢和臨近渭河水源擁有良好的耕作條件密不可分，同時(shí)規(guī)模化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營，提高的單位面積的糧食產(chǎn)出；分析2個(gè)超載縣區(qū)即渭濱區(qū)與金臺(tái)區(qū)，這2個(gè)區(qū)作為寶雞市中心發(fā)展城區(qū)，人口總量較大，但其糧食生產(chǎn)總量和土地面積占寶雞市比例低，尤其是建設(shè)用地與農(nóng)用地之間的沖突巨大，導(dǎo)致人地矛盾突出，其土地承載力狀況差，需要從其他地區(qū)調(diào)取糧食以保證區(qū)域糧食安全。分析太白縣，其土地承載力處于糧食盈余類型中的富富有余級別，應(yīng)充分利用其土地承載力優(yōu)勢，進(jìn)一步增強(qiáng)土地開發(fā)利用的強(qiáng)度，提高土地使用的價(jià)值，引用新型農(nóng)業(yè)技術(shù)培育，建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田，同時(shí)引進(jìn)其他產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。

4.2 討論

盡管本文基于糧食安全的角度定量研究寶雞市土地承載力，但是研究過程仍有不足。把人均糧食消費(fèi)400kg作為營養(yǎng)安全的標(biāo)準(zhǔn)，隨著時(shí)代的動(dòng)態(tài)發(fā)展，人民日益增長的物質(zhì)需求，需要進(jìn)一步考究這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)能否準(zhǔn)確衡量當(dāng)代人的需求； 本文后續(xù)的研究可以結(jié)合社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)等各種因素多角度分析，優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，進(jìn)一步完善結(jié)論，為區(qū)域發(fā)展提供給更精確科學(xué)依據(jù)；本次研究區(qū)域僅為寶雞市，下一步研究可擴(kuò)展的對關(guān)中平原地區(qū)的深入研究分析。

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