山东省城市土地利用效益时空差异研究

2020-12-07冯宣凤

湖北农业科学 2020年19期

冯宣凤

摘要：在构建山东省城市土地利用效益综合评价指标体系的基础上，采用熵值法确定各指标权重，运用综合指数模型对山东省17个地级市2006—2016年的土地利用综合效益的时序特征进行研究，用耦合協调度模型对各城市的土地利用效益协调度的空间差异性进行分析。结果表明，各城市在2006—2016年土地利用程度相差较大，土地利用综合效益呈现出高、中、低的分层局面且在时间上展现出不同的发展趋势，其差异性主要表现在与经济有关的指标上;各城市土地利用社会经济效益和生态环境效益之间的耦合协调度差异很大，其中协调度最高的是青岛市，达0.85，协调度最低的是菏泽市，仅为0.42;在空间上，山东省东部沿海城市的协调度较高，西部内陆城市的协调度相对较低。

关键词：土地利用效益;协调度;时空差异;山东省

中图分类号：F293.2 文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2020）19-0067-06

Abstract： Based on the construction of the comprehensive evaluation index system of urban land use efficiency in Shandong province， the weight of each index was determined by entropy method. The time sequence characteristics of the comprehensive land use efficiency of 17 prefectural-level cities in Shandong province from 2006 to 2016 were studied by using the comprehensive index model， and the spatial difference of the coordination degree of land use efficiency in each city was analyzed by using the coupling coordination model. The results showed that the land use degree of each city was quite different from 2006 to 2016， and the comprehensive land use benefit presented the situation of “high， middle and low” stratification and showed different development trends in time， and the differences were mainly reflected in the indicators related to economy. The coupling coordination degree between the social and economic benefits of land use and the ecological and environmental benefits of each city was very different. Among them， Qingdao city had the highest coordination degree， reaching 0.85， while Heze city had the lowest coordination degree， only 0.42. In terms of space， the coordination degree of eastern coastal cities of Shandong was relatively high， and that of western inland cities was relatively low.

Key words： land use efficiency; coordination degree; temporal and spatial difference; Shandong province

土地是城市各种经济活动的运行载体，城市的发展、经济的繁荣与城市土地的合理规划和集约高效利用密切相关[1]。随着经济社会的发展，城市化及工业化水平快速推进，由于城市土地在开发利用的过程中存在不合理性和不充分性，产生了土地利用综合效益低、土地粗放利用与闲置、土地退化污染等诸多问题，在土地资源数量有限且短期内不可再生的背景下，土地资源利用的高效与否关系着区域可持续发展[2-4]。因此，科学地评价分析土地利用综合效益对城市土地高效合理利用、区域社会经济和生态环境的协调发展具有重要意义。

现阶段对土地利用效益评价方面的研究成果较为丰富。在研究内容方面，由土地利用单一效益评价[5，6]向土地利用综合效益评价[7，8]转变;在研究尺度方面，目前已经涵盖全国范围、省域范围、市域范围、县乡村范围的土地利用效益评价研究[9，10];在研究方法方面，不仅有功效系数法、变异系数赋权法和熵权-TOPSIS法等[11，12]，还引入了遥感、GIS等方法[13，14]进行综合性的分析。但已有研究大多将土地利用经济效益、社会效益和生态效益进行两两之间的关系探讨，很少有对三者之间耦合协调关系的探讨，且对于协调度差异成因的分析很少。基于此，本研究以山东省17个地级市作为对象，构建土地利用效益的综合评价指标体系，运用综合指数模型和耦合协调度模型，对2006—2016年山东省各地级市的土地利用效益进行系统分析，进而得出山东省城市土地利用效益在时间和空间上的变化特征，并对其成因进行分析。

1 研究区概况、数据来源与方法

1.1 研究区概况

山东省地处中国东部沿海，介于北纬34°22′54″—38°24′06″、东经114°47′30″—122°42′18″，自北向南与河北省、河南省、安徽省、江苏省4省接壤。全省下辖17个地级市，137个县级行政区（55个市辖区、26个县级市、56个县）。2016年末山东省拥有人口量为 9 579.31万人，在全国排名第二位;人口密度610人/km2，在全国排第八。山东省经济发展迅速，2016年全省范围实现生产总值（GDP）67 215.31亿元，同比增长6.7%。全省辖区面积为1 578.96万hm2，其中农用地面积为1 152.00万hm2，占土地总面积的72.96%;建设用地面积为253.27万hm2，占土地总面积的16.04%;未利用地面积为173.69万hm2，占土地总面积的11.00%。截至2016年底，山东省城市建设用地面积达到453 996 hm2，全省市辖区人均城市建设用地面积达45 m2，个别城市超过82 m2;全省人均居住面积为13 m2。

1.2 数据来源

研究数据来源于《山东省统计年鉴》《中国城市统计年鉴》以及山东省各地市统计年鉴、环保局网站、山东省统计局网站，主要涉及经济指标、社会指标和生态指标3个维度。

1.3 研究方法

1.3.1 评价指标体系的构建指标体系的选取需要具有科学合理、综合系统、有代表性和可比性的特点，因此本研究将整个评价指标体系分为3个层次：第一层为目标层，即土地利用效益总体目标;第二层是因素层，包括社会经济效益、生态环境效益;第三层是因子层，选取了16个指标，如表1所示。

1.3.2 数据处理

1）指标数据的标准化。由于所获取的数据不能直接用于数据分析，因此在数据分析之前，通常需要先将数据标准化。本研究选取Z-score标准化法对数据进行标准化处理，具体公式如下。

2）指标权重的确定。指标的权重表示该指标的重要程度。确定权重的方法大致分为主观和客观2种赋权法，考虑到主观赋权法具有一定的主观性，最终确定采用熵值法[15]确定数据的权重。

各指标权重值见表1。

1.3.3 土地利用效益的综合指数评价模型在对城市土地利用综合效益进行评价时，由于该评价是由多方面的因素所决定的，因而要对每个因素进行评价，全面比较各评价单元整体水平，把单个的评价指标组合成一个综合的效益指标，通常称之为综合效益值[16]。本研究运用综合指数模型计算城市土地利用的综合效益值。

式中，Q1、Q2分别为土地利用社会经济效益和生态环境效益的综合得分，yij、[y′ij]分别为土地利用社会经济效益和生态环境效益指标比重;wj、[w′j]分别为土地利用社会经济效益和生态环境效益的第j项指标权重。

1.3.4 土地利用效益的耦合协调度模型通过耦合协调度模型系统分析山东省2006—2016年城市土地利用社会经济效益与生态环境效益的协调发展程度。

式中，C为耦合度，K为调节系数。本研究K=2，它反映了土地利用社会经济效益与土地利用生态环境效益在一定条件下，为使社会经济发展与生态环境保护之间的复合效应最大，两者进行组合协调的数量程度。

式中，T为土地利用社会经济效益与土地利用生态环境效益的综合评价指数，反映土地利用整体效益或水平;α、β为待定系数，本研究认为土地利用社会经济效益与土地利用生态环境效益同等重要，故 α、β均取 0.5;D为耦合协调度。

耦合协调度既反映了城市土地利用社会经济效益和生态环境效益的实际表现，又反映了两者的协调程度。其取值范围为[0，1]，值越接近于1，说明土地利用社会经济效益和生态环境效益协调发展能力越强;反之，值越接近于0，说明两者协调发展能力越弱。参考前人研究[17]，设定耦合协调度等级标准见表2。

2 山东省城市土地利用效益实证分析

2.1 山东省城市土地利用效益综合指数分析

将山东省各地级市2006—2016年土地利用社会经济效益指数和土地利用生态环境效益指数各年份值分别加和得两指标的综合指数，如图1所示。山东省各地级市的土地利用效益呈现出不同的状态。在各城市中，济南市、青岛市、淄博市、东营市、烟台市、潍坊市、德州市和滨州市土地利用社会经济效益综合指数均比生态环境效益综合指数高，经济比较发达。其中，济南市的差异最明显，其社会经济效益综合指数是生态环境效益综合指数的3倍。枣庄市、济宁市、泰安市、威海市、日照市、莱芜市、临沂市、聊城市和菏泽市的土地利用生态环境效益综合指数均比社会经济效益综合指数高，说明在城市土地利用的过程中人们更加注重提高土地利用的生态环境效益。其中，枣庄市的差异最明显，其生态环境效益综合指数是社会经济效益综合指数的5倍。潍坊市、济宁市和滨州市的土地利用程度相差不大，社会经济效益和生态环境效益持平衡发展状态。

2.2 山东省城市土地利用綜合效益的时间变化特征分析

山东省各个城市的土地利用效益在2006—2016年呈现出一定的时序特征，济南市、青岛市、烟台市、潍坊市、德州市和威海市的土地利用综合效益总体上呈上升趋势;淄博市、枣庄市、东营市、泰安市、莱芜市、临沂市、滨州市和菏泽市的土地利用综合效益总体上保持着稳定状态，变化不明显;济宁市、日照市和聊城市的土地利用综合效益呈先上升后下降的波动趋势（表3）。

各地级市在2006—2016年土地利用程度相差比较大，土地利用综合效益呈现出高、中、低的分层局面。济南市、青岛市和烟台市的土地利用综合效益属于高效层面，土地利用程度较高;潍坊市、济宁市、泰安市、威海市、日照市、莱芜市、临沂市、德州市、聊城市和滨州市的土地利用综合效益处于中效层次，土地利用程度一般;淄博市、枣庄市、东营市和菏泽市土地利用综合效益处于低效层次，土地利用程度相对较低，但发展比较平稳。

从整体上来看，各城市的土地利用綜合效益在时间上发展比较平稳，也有某年会出现波动，这种波动主要取决于经济投资方面。城市经济发展快速，社会经济处于高速增长水平，其社会经济效益指数就高;政府加大对城市环境治理的投资，改善土地的生态环境质量，土地利用生态环境效益指数就相应增加。这也体现出了土地的社会属性，人类在土地上生产生活等会直接影响土地利用的综合效益。

2.3 山东省城市土地利用效益协调度的空间差异分析

山东省各地级市土地利用社会经济效益和生态环境效益之间的耦合协调度差异较大。在各地级市中，协调度最高的是青岛市，达0.85，协调度最低的是菏泽市，仅为0.42，前者是后者的2倍。具体分类情况如表4所示。

在空间上，山东省东部沿海城市的协调度较高，西部内陆城市的协调度相对较低。东部沿海城市新型产业发达，经济基础好，生态环境优越;西部内陆城市以重工业为主，经济相对落后，生态污染严重。青岛市和烟台市2个城市属于良好协调发展类，其社会经济效益均比生态环境效益高;滨州市、东营市等10个城市属于中级协调发展类;潍坊市和莱芜市属于初级协调发展类;聊城市属于勉强协调发展类，社会经济和生态环境的发展勉强协调;菏泽市和枣庄市属于濒临失调发展类，2个城市的生态环境效益指数均高于社会经济效益指数（图2）。

青岛市和烟台市的土地利用属于良好协调发展类。青岛市和烟台市位于山东省的东北部，属于沿海城市，经济发达，自然生态环境优越。青岛市凭借其区位优势以及产业创新，大力发展新技术、会展、海工装备等战略性新型产业，加速形成新动能主导经济发展的新格局，加快新旧动能的转换，注重高质量发展的同时加大了对于生态环境的投入，两者之间相互协调，达到了良好协调发展。烟台市处于环渤海蓝色经济区，是山东省重点发展对象，尤其是汽车行业发展迅速，并且生态环境宜人，是旅游观光、休闲度假的好地方。两者稳步发展使城市土地利用的社会经济效益和生态环境效益达到了良好协调。

滨州市、东营市等10个城市属于中级协调发展类。这些城市大部分位于山东省的西部，凭借其各自的地理优势和历史特点大力发展经济，主要体现在地均GDP和地均工业总产值指标上，但对于生态环境投入不是很高，所以土地利用效益只能达到中级协调。其中，滨州市是轻纺名城，纺织业非常发达;临沂市商业贸易十分发达;德州市农业比较发达，农业经济占据着德州经济13%左右的份额;威海市是中国最佳的海滨城市，港口贸易比较发达并且生态环境十分宜居;济宁市以煤电业为发展主体;泰安市以旅游业为主，而且是国家卫生城市，对于生态环境的投入很大;日照市化工相对比较发达;济南市是山东省的省会，是山东的政治、教育和文化中心，也是山东省中西部及省际区域交通枢纽和经济中心，经济比较发达[18];东营市是石油新城，石油行业比较发达;淄博市是国务院批准的山东半岛经济开放区城市，是山东省和全国的重工业基地，鲁中商品集散地和物流中心。

潍坊市和莱芜市属于初级协调发展类。潍坊市是新兴的工业城市，发展化工、动力机械等产业，由于发展比较晚，所以经济相对比较落后，土地利用的经济效益相对较低;莱芜市是钢城，发展重工业的同时生态环境破坏严重，致使土地利用生态环境效益落后于社会经济效益，两者之间的协调度处于初级协调状态。

聊城市属于勉强协调发展类。虽然聊城市调整了工业产业结构，对城市社会经济的发展起到了一定的促进作用，但由于其经济基础薄弱，工业比较落后，从而导致了城市的社会经济发展速度缓慢，低于其他城市的发展水平，所以土地利用效益属于勉强协调发展。

枣庄市和菏泽市属于濒临失调发展类。枣庄市是“因煤而兴”的老工业城市，由于资源枯竭导致经济发展落后，社会经济发展水平处于比较滞后的状态，但是政府加大对生态环境的治理，使得土地利用的生态环境效益远高于社会经济效益。菏泽市经济正在持续健康发展，农业三大主导产业发展较快，结构调整取得突破性进展，主要体现在地均公共预算收入上，但由于其自身经济发展条件差、底子薄，社会经济发展水平仍然处于非常落后的状态，所以土地利用效益属于濒临失调发展类。

3 结论

1）山东省各城市在2006—2016年土地利用程度相差较大，土地利用综合效益呈现出高、中、低的分层局面且各城市的土地利用综合效益在时间上展现出不同的发展趋势，其差异性主要表现在与经济有关的指标上，在促进社会经济发展的同时加大对生态环境的投资治理才能促使土地利用效益呈现快速稳定发展趋势。

2）山东省各地级市土地利用社会经济效益和生态环境效益之间的耦合协调度差异很大。在各地级市中，协调度最高的是青岛市，达0.85，协调度最低的是菏泽市，仅为0.42。

3）在空间上，山东省东部沿海城市的协调度较高，西部内陆城市的协调度相对较低。导致各城市土地利用效益在空间上存在差异性的原因有很多，城市的自然地理环境、人文历史条件、政府的决策等均能导致这种差异的产生。因此，各城市在发展时，需要依托自身的条件，合理利用土地资源，提高土地利用的综合效益，在社会经济方面调整产业结构，实现产业创新，在生态环境方面加大对生态环境的治理投资，改善生态环境，在发展社会经济的同时注重生态环境的保护，最终实现城市土地的高效优质协调发展。

参考文献：

[1] 毕宝德.土地经济学[M].第六版.北京：中国人民大学出版社，2011.63.

[2] 朱文娟，孙华.江苏省城市土地利用效益时空演变及驱动力研究[J].中国土地科学，2019，33（4）：103-112.

[3] 黄青青，武国胜.基于耦合关系的土地利用效益评价——以福州市为例[J].福建师范大学学报（自然科学版），2018，34（1）：87-94.

[4] 左乃先，白永平，左京，等.城市土地利用效益与城市化耦合协调发展研究——以陕甘宁27个城市为例[J].水土保持研究，2015，22（6）： 267-272，278.

[5] 马新萍，韩申山，王建兴，等.秦岭土地利用生态效益研究[J].黑龙江农业科学，2019（4）：103-110.

[6] 刘蒙罢，胡贤辉.湖南省土地利用经济效益空间差异分析——基于耦合协调度模型[J].安徽农业科学，2018，46（23）：39-43.

[7] 朋东云.浙江省土地利用效益与城市活力耦合协调度评价[J].安徽行政学院学报，2019（3）：85-90.

[8] 司静波，王笑竹，黄岩，等.东北地区城市土地利用效益综合测度及耦合协调度分析[J].江苏农业科学，2019，47（11）：276-281.

[9] 李双柱，蒲春玲，刘祥鑫，等.三台县城镇土地利用经济效益评价[J].湖北农业科学，2018，57（16）：109-112，117.

[10] 郑晓云，范冰清.成渝城市群土地利用效益与新型城镇化水平协调发展研究[J].建筑设计管理，2019（7）： 83-89.

[11] 朱文娟，孙华.2000—2015年苏州市土地利用效益动态测度及障碍追踪分析[J].土壤通报，2019，50（2）：290-297.