王莉莉，高 魏，黎 兵

（1. 上海市地質(zhì)調(diào)查研究，上海 200072；2. 上海市國土資源調(diào)查研究院，上海 200072）

黨的十八屆三中全會通過的《中共中央關(guān)于全面深化改革若干重大問題的決定》中提出，“建立資源環(huán)境承載能力監(jiān)測預(yù)警機(jī)制，對水土資源、環(huán)境容量和海洋資源超載區(qū)域?qū)嵭邢拗菩源胧?。近幾年，國家層面多次發(fā)文，體現(xiàn)出對于資源環(huán)境承載能力評價(jià)與監(jiān)測預(yù)警工作的重視。學(xué)術(shù)層面有關(guān)承載力的研究理論、技術(shù)方法已有了很多探索，雖就承載力仍然難說已形成共識，但作為規(guī)劃編制的基礎(chǔ)，資源環(huán)境承載力評價(jià)對摸清資源環(huán)境本底情況、現(xiàn)狀利用情況、未來優(yōu)化方向具有重要的支撐作用。本研究從土地開發(fā)強(qiáng)度出發(fā)，試圖在梳理承載力內(nèi)涵、與規(guī)劃編制關(guān)系的基礎(chǔ)上，開展基于適宜性評價(jià)的土地資源承載力評價(jià)研究，并以上海為例進(jìn)行實(shí)證研究，以期為同類城市承載力研究提供借鑒。

1 土地資源承載力內(nèi)涵及兩個(gè)關(guān)系的梳理

1.1 土地資源承載力內(nèi)涵

承載力的研究由來已久，不同機(jī)構(gòu)和學(xué)者根據(jù)研究領(lǐng)域開展了豐富的研究，承載力的概念發(fā)展大致經(jīng)歷了從自然生態(tài)系統(tǒng)的種群承載力、人類生態(tài)系統(tǒng)的資源承載力、環(huán)境承載力到生態(tài)承載力的過程[1]。我國有關(guān)土地承載力的研究起步于20世紀(jì)80年代，進(jìn)入21世紀(jì)后研究的深度和廣度逐步拓展，相關(guān)研究呈現(xiàn)出從宏觀到微觀、從靜止分析到動(dòng)態(tài)預(yù)測、從單一指標(biāo)到綜合體系的發(fā)展趨勢[2]?？偟膩碚f，目前大部分的土地承載力研究圍繞耕地—糧食—人口展開，以耕地為介質(zhì)，以糧食為核心，測算人口容量是終極目標(biāo)，采用的方法有農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)域法、單因子作物潛力估算法、投入產(chǎn)出法、多目標(biāo)決策分析法等[3-6]。這種研究對于特定歷史時(shí)期，挖掘耕地潛力，實(shí)現(xiàn)糧食自給具有重要意義，但是難以表達(dá)基于人類生產(chǎn)生活的土地資源本身開發(fā)利用所處的狀態(tài)。

本研究借鑒相關(guān)研究思路[7-13]，以承載本底的土地出發(fā)，從資源對人口的承載力研究向資源本身開發(fā)利用狀態(tài)研究轉(zhuǎn)變，承載的對象由人口轉(zhuǎn)變?yōu)橥恋亻_發(fā)規(guī)模和強(qiáng)度，以國土空間布局優(yōu)化為目標(biāo)，用土地資源承載建設(shè)開發(fā)行為的狀態(tài)和能力來表征區(qū)域土地資源條件對于人口集聚、工業(yè)化和城鎮(zhèn)化發(fā)展的支撐能力?；诖?，土地承載力可以認(rèn)為是一定空間范圍內(nèi)，一定的社會、經(jīng)濟(jì)、資源、環(huán)境條件下，區(qū)域土地資源所能支撐的最大國土開發(fā)規(guī)模和強(qiáng)度。

1.2 土地資源承載力評價(jià)與建設(shè)開發(fā)適宜性評價(jià)

土地資源承載力評價(jià)反映的是土地資源開發(fā)利用現(xiàn)狀相對于極限承載狀態(tài)所處的階段。而建設(shè)開發(fā)適宜性評價(jià)，一般通過資源環(huán)境現(xiàn)狀的識別開展單要素分析評價(jià)，利用“木桶原理”集成單要素評價(jià)結(jié)果，反映的是土地資源自身對于建設(shè)開發(fā)的適應(yīng)性。建設(shè)開發(fā)適宜性評價(jià)是找尋土地資源開發(fā)利用理想狀態(tài)和極限狀態(tài)的重要手段，是土地資源承載力評價(jià)的重要基礎(chǔ)。

1.3 土地資源承載力評價(jià)與規(guī)劃編制

土地資源承載力評價(jià)是摸清區(qū)域資源環(huán)境本底情況、現(xiàn)狀土地資源開發(fā)利用狀態(tài)和存在問題的重要手段，是規(guī)劃編制的重要基礎(chǔ)。規(guī)劃編制應(yīng)當(dāng)以土地資源承載力評價(jià)為基礎(chǔ)，科學(xué)確定國土開發(fā)利用的規(guī)模、結(jié)構(gòu)、布局和時(shí)序，劃定城鎮(zhèn)、農(nóng)業(yè)、生態(tài)等功能空間的開發(fā)管制界限，引導(dǎo)人口和產(chǎn)業(yè)向資源環(huán)境承載能力較強(qiáng)的區(qū)域集聚，引導(dǎo)優(yōu)質(zhì)農(nóng)田、重要生態(tài)空間保護(hù)性開發(fā)，形成資源節(jié)約環(huán)境友好的空間格局。

2 國土資源環(huán)境承載力評價(jià)技術(shù)方法

2.1 總體思路

本研究從資源環(huán)境本底出發(fā)，篩選對國土資源開發(fā)利用構(gòu)成影響的因子，分析各因子的限制性，運(yùn)用“木桶原理”綜合單因子評價(jià)，形成建設(shè)開發(fā)適宜性評價(jià)結(jié)果，通過分析國土資源開發(fā)利用現(xiàn)狀與適宜性評價(jià)結(jié)果之間的關(guān)系和差異來評價(jià)區(qū)域國土資源承載狀態(tài)，最后針對承載狀態(tài)進(jìn)行成因分析并提出改善措施（圖1）。

圖1 技術(shù)路線圖Fig.1 Technology road map

2.2 評價(jià)步驟

（1）資源環(huán)境單要素分析

從自然地理、地質(zhì)環(huán)境、水資源、環(huán)境質(zhì)量等方面出發(fā)，篩選對土地資源開發(fā)建設(shè)構(gòu)成限制的資源環(huán)境本底要素，并分析這些要素對于建設(shè)開發(fā)的限制機(jī)理及限制程度。

（2）建設(shè)開發(fā)適宜性評價(jià)

根據(jù)單要素的限制性程度，通過專家打分等方法進(jìn)行單因子的適宜性評價(jià)，采用“木桶原理”綜合各因子評價(jià)，以適宜性分值最低的要素分值作為評價(jià)單元的建設(shè)開發(fā)適宜性分值。運(yùn)用聚類分析等方法形成區(qū)域建設(shè)開發(fā)適宜性評價(jià)結(jié)果，分為適宜、基本適宜、較差適宜和差適宜建設(shè)區(qū)。

其中：f為評價(jià)單元的適宜性分值，f1, f2, …, fn為單因子的適宜性分值。

（3）現(xiàn)狀建設(shè)開發(fā)程度及匹配度分析

從規(guī)?？偭亢涂臻g布局兩個(gè)方面，分析區(qū)域國土資源開發(fā)利用程度?，F(xiàn)狀開發(fā)程度是衡量區(qū)域現(xiàn)狀開發(fā)規(guī)模與極限開發(fā)規(guī)模之間關(guān)系的指標(biāo)，計(jì)算公式為：

其中：P為現(xiàn)狀建設(shè)開發(fā)程度，S為現(xiàn)狀建設(shè)用地面積，E為極限開發(fā)規(guī)模（適宜建設(shè)區(qū)和基本適宜建設(shè)區(qū)之和）。

現(xiàn)狀建設(shè)用地布局匹配度是反映土地資源開發(fā)利用現(xiàn)狀與資源環(huán)境本底在空間上匹配程度的指標(biāo)，計(jì)算公式為：

其中：CLRI為現(xiàn)狀建設(shè)用地布局匹配度，S1為現(xiàn)狀建設(shè)用地位于適宜建設(shè)區(qū)面積，S2為現(xiàn)狀建設(shè)用地位于基本適宜建設(shè)區(qū)面積，S為現(xiàn)狀建設(shè)用地面積。

（4）土地資源壓力狀態(tài)評價(jià)

對比分析現(xiàn)狀建設(shè)開發(fā)程度和建設(shè)開發(fā)程度閾值，通過兩者的偏離程度計(jì)算土地資源開發(fā)建設(shè)壓力指數(shù)，根據(jù)指數(shù)將壓力狀態(tài)劃分為壓力較大、壓力中等和壓力較小。

其中：D為建設(shè)開發(fā)壓力狀態(tài)指數(shù)，P為現(xiàn)狀開發(fā)程度，T為開發(fā)程度閾值。開發(fā)程度閾值T是指在土地資源可載的前提下，合理的開發(fā)建設(shè)規(guī)模占最大開發(fā)規(guī)模比重。建設(shè)開發(fā)壓力狀態(tài)指數(shù)D大于0為壓力較大，等于0為壓力中等，小于0為壓力較小。

3 上海國土資源環(huán)境承載力評價(jià)研究

3.1 研究區(qū)域概況及資源環(huán)境本底分析

當(dāng)前，上海國土資源環(huán)境有四方面特點(diǎn)：一是行政范圍小，土地利用條件總體差異不大。上海市全域范圍8 368 km2，陸域范圍6 833 km2，約為北京的1/2，不到全國領(lǐng)土面積的1%，內(nèi)部地形起伏小，資源環(huán)境差異性微弱。二是現(xiàn)狀國土空間開發(fā)強(qiáng)度高，生態(tài)空間不足，2016年底全市建設(shè)用地總規(guī)模約占陸域總面積44%，遠(yuǎn)超國際上一般公認(rèn)的20%-30%標(biāo)準(zhǔn)。建設(shè)用地?cái)U(kuò)張導(dǎo)致生態(tài)空間被蠶食、破碎，生態(tài)品質(zhì)有待提升。三是上海是沿江沿海城市，近岸地區(qū)應(yīng)考慮土地資源開發(fā)利用的安全問題。四是地面沉降是主要的地質(zhì)災(zāi)害。上海坐落于軟土蓋層發(fā)育的臨江濱海平原，近年來通過綜合防治，地面沉降得到了有效控制，但在城市建設(shè)發(fā)展過程中，不均勻沉降現(xiàn)象仍然突出，在土地資源開發(fā)利用中應(yīng)予以足夠重視[14]。

3.2 建設(shè)開發(fā)適宜性評價(jià)

結(jié)合上海資源環(huán)境本底特點(diǎn)，篩選影響土地資源開發(fā)利用的資源環(huán)境要素，考慮上海地質(zhì)環(huán)境特點(diǎn)以及濱海的地理環(huán)境，構(gòu)建土地和地質(zhì)要素融合的評價(jià)指標(biāo)體系。強(qiáng)限制因子是指具有一票否決的要素，包括生態(tài)保護(hù)紅線、永久基本農(nóng)田和行洪通道，其中生態(tài)保護(hù)紅線和永久基本農(nóng)田為落實(shí)已經(jīng)劃定的成果。較強(qiáng)限制性因子是指對建設(shè)開發(fā)具有一定影響的要素，包括地面沉降、地面塌陷、一般農(nóng)用地、一般生態(tài)空間、區(qū)域地殼穩(wěn)定性、近岸岸坡坡度和灘涂近岸最大沖刷速率?？紤]相同因素不同級別對開發(fā)建設(shè)的影響也不相同，綜合實(shí)際管控要求和專家打分等方式，確定各因子的適宜性分值，為0、0.4、0.6、0.8、1，分值越高，適宜性程度越高（表1、圖2）。

表1 建設(shè)開發(fā)適宜性評價(jià)指標(biāo)體系Table 1 Evaluation index system of construction and development suitability

圖2 上海市建設(shè)開發(fā)適宜性單因子評價(jià)圖Fig.2 Single factor evaluation of construction and development suitability in Shanghai

在單要素分析的基礎(chǔ)上，運(yùn)用“木桶原理”，以最小適宜性分值作為地塊的建設(shè)開發(fā)適宜性分值，0為較差適宜，0.4為一般適宜，0.6為基本適宜，0.8和1為適宜。評價(jià)結(jié)果顯示，上海市適宜建設(shè)開發(fā)面積為519.29 km2，基本適宜建設(shè)開發(fā)面積為4 357.18 km2，二者合計(jì)占全市陸域比重為71.26%。一般適宜建設(shè)開發(fā)面積為103.3 km2，占全市陸域面積比重為1.51%。較差適宜建設(shè)開發(fā)的面積為1 863.74 km2，占全市陸域面積的27.23%（圖3）?？偟膩碚f，上海市國土空間建設(shè)開發(fā)適宜性程度較高，從耕地和生態(tài)保護(hù)、城市安全角度出發(fā)劃定的永久基本農(nóng)田、生態(tài)保護(hù)紅線，以及行洪通道對開發(fā)建設(shè)具有強(qiáng)限制作用，自然環(huán)境、地質(zhì)環(huán)境要素的限制性并不十分突出，且隨著工程技術(shù)手段的提升，地面沉降、地面塌陷等地質(zhì)環(huán)境問題在開發(fā)建設(shè)過程中逐漸得到控制。

圖3 上海市建設(shè)開發(fā)適宜性評價(jià)圖Fig.3 Evaluation of construction and development suitability in Shanghai

3.3 國土資源環(huán)境承載力評價(jià)

（1）現(xiàn)狀開發(fā)程度

評價(jià)結(jié)果顯示，從中心城區(qū)、近郊區(qū)到遠(yuǎn)郊區(qū)，各區(qū)現(xiàn)狀建設(shè)開發(fā)程度呈現(xiàn)由內(nèi)向外的遞減趨勢，越靠近中心城建設(shè)用地占比越高，越靠向遠(yuǎn)郊區(qū)農(nóng)業(yè)空間和生態(tài)空間占比較大，現(xiàn)狀開發(fā)程度越小。其中：中心城區(qū)建設(shè)用地現(xiàn)狀開發(fā)程度最高，達(dá)到了98.20%；其次是毗鄰中心城區(qū)的寶山區(qū)和閔行區(qū)，均在80%以上；而崇明區(qū)以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)建設(shè)為主，現(xiàn)狀建設(shè)開發(fā)程度最低，為29.33%（圖4）。

圖4 上海市各區(qū)現(xiàn)狀建設(shè)開發(fā)程度Fig.4 Status of construction and development in Shanghai

（2）現(xiàn)狀建設(shè)用地布局匹配度

在ArcGIS中進(jìn)行疊加分析，全市現(xiàn)狀建設(shè)用地位于最適宜建設(shè)區(qū)的面積為466.97 km2，位于基本適宜建設(shè)區(qū)的面積為2 562.35 km2。2016年底上海市現(xiàn)狀建設(shè)用地布局匹配度為99.48%，各區(qū)現(xiàn)狀建設(shè)用地匹配度均在97%以上，全市現(xiàn)狀建設(shè)用地與建設(shè)開發(fā)適宜性評價(jià)結(jié)果匹配度很高（圖5）。

（3）建設(shè)用地壓力狀態(tài)

上海市現(xiàn)狀建設(shè)用地規(guī)模已經(jīng)逼近“天花板”，未來的增量空間十分有限，建設(shè)用地需求主要通過存量建設(shè)用地減量化實(shí)現(xiàn)。故本研究依據(jù)規(guī)劃指標(biāo)確定的建設(shè)用地規(guī)模測算建設(shè)開發(fā)程度閾值為64.40%，同理測算各區(qū)建設(shè)開發(fā)程度閾值。

圖5 上海市各區(qū)現(xiàn)狀建設(shè)用地布局匹配情況Fig.5 The match situation of status construction land in each district of Shanghai

經(jīng)計(jì)算，上海市建設(shè)用地壓力狀態(tài)指數(shù)為-0.10，綜合分析建設(shè)開發(fā)適宜性、現(xiàn)狀建設(shè)用地以及規(guī)劃建設(shè)用地關(guān)系，上海市土地資源建設(shè)開發(fā)適宜性程度較高，與現(xiàn)狀建設(shè)用地空間匹配情況也較好，現(xiàn)狀建設(shè)用地規(guī)模逼近規(guī)劃確定的建設(shè)用地規(guī)?？偭浚瑢?dǎo)致現(xiàn)狀開發(fā)程度接近開發(fā)程度閾值，因此建設(shè)用地壓力尚可，逼近壓力中等。各區(qū)中，土地資源承載壓力較大的有嘉定區(qū)和青浦區(qū)，中心城區(qū)壓力中等，其他區(qū)壓力響度較小。中心城區(qū)建設(shè)開發(fā)適宜性總體較好，現(xiàn)狀建設(shè)用地已經(jīng)逼近行政區(qū)面積，幾乎沒有可開發(fā)土地資源，土地資源開發(fā)建設(shè)處于臨界狀態(tài)。青浦區(qū)和嘉定區(qū)壓力較大的主要原因是現(xiàn)狀建設(shè)用地規(guī)模超過規(guī)劃建設(shè)用地規(guī)模，所以雖然從建設(shè)開發(fā)適宜性角度仍有建設(shè)空間，土地資源承載壓力仍然較大（圖6）。

圖6 上海市各區(qū)建設(shè)用地壓力狀態(tài)指數(shù)Fig.6 The pressure state index of construction land in each district of Shanghai

3.4 成因分析和對策建議

（1）成因分析

一是人口集聚是導(dǎo)致土地資源承載壓力大的主要原因。2016年上海市人口密度為3 809人/km2，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于全國城市人口密度。上海市占全國不到0.1%的土地上集中了全國1.76%的人口和3.65%的GDP，高強(qiáng)度發(fā)展由此可見，龐大的人口數(shù)量必然導(dǎo)致對居住、糧食、水資源等需求的增長，同時(shí)增加了社會管理成本，導(dǎo)致土地資源壓力增長。

二是建設(shè)用地?cái)U(kuò)張對生態(tài)環(huán)境綜合承載造成壓力。上海市建設(shè)用地在2005年為2 401 km2，到2016年底增長為3 045 km2，增幅達(dá)26.8%，上海市陸域國土開發(fā)強(qiáng)度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了國際經(jīng)驗(yàn)值。建設(shè)用地?cái)U(kuò)張占用割裂了生態(tài)空間，造成生態(tài)空間零散、破碎化，生態(tài)空間效能受到嚴(yán)重影響，生態(tài)條件承載壓力趨于增加。

三是全球城市功能建設(shè)對國土空間拓展需求也是壓力來源。上海是長江經(jīng)濟(jì)帶的龍頭城市，承擔(dān)著重要的國家使命，其服務(wù)范圍包括長三角、全國乃至全世界，這也決定了其對于人才以及由此產(chǎn)生的就業(yè)、居住、生活等設(shè)施需求較大。因此，雖然上海市土地資源建設(shè)開發(fā)適宜性程度較高，但地緣格局背后的城市功能建設(shè)引發(fā)的需求與國土空間的有限性仍然構(gòu)成了矛盾，這也是土地資源壓力的來源之一。

（2）對策建議

一是要控制人口增長速度，優(yōu)化人口空間布局，提升郊區(qū)城鎮(zhèn)的承載潛力。通過產(chǎn)業(yè)等再分布引導(dǎo)人口向郊區(qū)新城和新市鎮(zhèn)轉(zhuǎn)移集中，逐步增強(qiáng)郊區(qū)中心城鎮(zhèn)的人口和產(chǎn)業(yè)承載規(guī)模和強(qiáng)度，適度減弱中心城區(qū)的人口和產(chǎn)業(yè)承載規(guī)模和強(qiáng)度。大力推進(jìn)產(chǎn)業(yè)區(qū)塊的產(chǎn)城融合發(fā)展，以業(yè)引人，以城聚人，進(jìn)一步挖掘單位土地面積上的人口承載潛力。著力推進(jìn)城鄉(xiāng)公共服務(wù)均等化，提升郊區(qū)城鎮(zhèn)的人口承載潛力。

二是要堅(jiān)持底線思維，鎖定城市空間格局，促進(jìn)土地資源的節(jié)約和集約利用。適應(yīng)生態(tài)文明要求，嚴(yán)控土地、人口、生態(tài)、安全底線，劃定永久基本農(nóng)田、生態(tài)保護(hù)紅線、城市開發(fā)邊界，依次鎖定城市空間格局。加強(qiáng)城市開發(fā)邊界內(nèi)外的差異化管理，新增建設(shè)用地計(jì)劃向郊區(qū)新城傾斜，提升郊區(qū)土地資源承載能力，優(yōu)化國土空間布局。著力推進(jìn)土地利用方式由外延擴(kuò)張向內(nèi)生集約轉(zhuǎn)變，促進(jìn)土地資源的節(jié)約集約利用。

三是要協(xié)同調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和用地結(jié)構(gòu)，提升土地資源承載能力。運(yùn)用經(jīng)濟(jì)杠桿，結(jié)合區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，對占地規(guī)模大、能耗或水耗高、污染較重、運(yùn)量大的企業(yè)進(jìn)行綜合整治，引導(dǎo)部分企業(yè)遷出，同時(shí)加快發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與用地結(jié)構(gòu)的協(xié)同優(yōu)化，提升土地承載的結(jié)構(gòu)潛力。

4 結(jié)語

上海市土地利用條件總體差異不大，自然環(huán)境、地質(zhì)環(huán)境要素的限制性不突出，限制上海市土地資源開發(fā)建設(shè)的主要是政策紅線，如永久基本農(nóng)田、生態(tài)保護(hù)紅線。上海市土地資源建設(shè)開發(fā)適宜性較好，現(xiàn)狀建設(shè)用地與建設(shè)開發(fā)適宜性匹配程度很高。上海市土地資源開發(fā)建設(shè)總體處于可載狀態(tài)，中心城區(qū)和青浦區(qū)處于壓力中等狀態(tài)，青浦區(qū)、嘉定區(qū)土地資源開發(fā)建設(shè)壓力較大。土地資源開發(fā)建設(shè)壓力相對較小，且從建設(shè)開發(fā)適宜性角度有一定可開發(fā)空間的是崇明區(qū)、金山區(qū)和奉賢區(qū)。

本研究全面識別城市開發(fā)建設(shè)的資源環(huán)境短板問題，從國土資源開發(fā)利用角度出發(fā)，分析開發(fā)利用的適宜、現(xiàn)狀和極限程度之間的關(guān)系，有助于從時(shí)間和空間雙重角度把握國土資源開發(fā)進(jìn)程，有助于優(yōu)化國土資源開發(fā)利用格局。從技術(shù)方法的角度而言，建設(shè)開發(fā)程度閾值的設(shè)定直接關(guān)系到最終的壓力狀態(tài)，在評價(jià)時(shí)應(yīng)盡可能客觀選取閾值。