何如海,赵 敏,余玉娟,谭兴坤

(安徽农业大学经济管理学院,安徽 合肥 230036)

土地是人类活动的基础载体，土地可持续利用是土地利用的重要组成部分。尤其是随着经济社会的快速发展，土地资源供求日益紧张，使得土地可持续利用备受关注。因此，进行合理的土地可持续利用评价及障碍因子诊断对提高土地的可持续性具有重大意义。

一、文献综述与问题的提出

学界对土地可持续利用方面的研究较为全面，主要从空间尺度、时间尺度、评价角度等方面展开研究。

1.空间尺度方面。学界的相关研究大致分为对全国区域和省市土地利用状况的全面评价以及对特定区域的局部评价。如徐晶等基于人地关系的视角采用SDGs框架从生产、生活、生态等方面展开研究，发现了更加适合中国土地实情的评价体系[1]；董文帅等基于对河南省土地可持续利用状况的时空研究，发现该方法具有一定的可行性，可为其他地区的评价和规划提供借鉴[2]；罗雅红等从多维度构建指标体系对成都平原经济区进行局部评价，发现其整体和各地级市的土地可持续利用水平存在差异，但差距逐步缩小，区域有望协调发展[3]。

2.时间尺度方面。考虑到土地评价是长期且动态的工作，研究期大多选取10～15年的连续时间段，进行连续评价或以时间段为节点的阶段性评价。如苏雄志等研究保定市2001—2010年的生态承载力和土地可持续利用系数，发现研究区在这10年间的生态承载力逐年增加，但土地可持续利用仍处于较低水平[4]；黄祁琦等以2007年和2016年为节点分析指标层障碍因子，发现数据大幅度变化能够更加直观地反映出土地可持续利用的变化情况[5]。

3.评价角度方面。由于研究对象和评价角度密切相关，学界主要是结合研究区域的实际情况选取评价角度，以便最大可能地反映该地区的实际土地利用情况。李修峰等从经济可行性、社会可接受性和资源环境协调性等3个方面研究济南市城郊土地可持续利用存在的问题，提出提高资本和科技投入、控制人口规模、切实保护耕地等建议[6]；张洪等从地质灾害、水源涵养、地形地貌、水土保持、生物多样性、洪水淹没等6个方面划分云南大理市山地城镇建设的生态安全等级，提出了适合山地城镇土地可持续利用的三维立体模式[7]；温良友等从地形特征、土壤性状、耕作条件、耕地健康状况、耕地生物特性等5个维度构建耕地质量评价指标体系，并基于可持续发展理念对大兴区的耕地质量进行综合性评价[8]。

综上所述，学界对土地可持续利用的研究成果较为丰富，从不同角度运用多种方法分析了土地可持续利用的状况，但大多基于面板数据对某省或某地级市的土地可持续利用进行评价，研究范围较大。而合肥市是“一带一路”倡议和长江经济带发展战略的双节点城市，且2011年原巢湖市和庐江县正式并入合肥市，其土地状况变化明显。因此，本研究选取合肥市为研究区域具有一定的典型性和代表性，具体以2009—2018年为研究期，采用压力—状态—响应(Pressure-State-Response, PSR)模型构建多角度的评价体系，并运用障碍因子诊断法分析合肥市土地可持续利用的障碍因子，以期为合肥市土地资源的可持续利用提供借鉴。

二、数据来源与模型构建

(一)数据来源

本研究数据主要来源于2009—2018年《安徽省统计年鉴》《合肥市统计年鉴》以及合肥市国民经济和社会发展统计公报，对个别年份缺失的数据以相邻年份数据的平均值作为补充。

(二)评价指标体系构建

土地可持续利用的影响因素众多，其评价工作是一项复杂、长期的动态过程。为了更加科学地评价土地可持续利用的效果，本研究借鉴田俊峰和朱文娟等的研究[9-10]，结合合肥市独特的自然条件和近年的实际发展状况，秉持科学性、系统性、可获得性等原则构建了合肥市土地可持续利用评价指标体系(表1)。表1中选取的27项评价指标涵盖经济、社会、生态、农业等方面，基本包括了土地可持续利用的全部影响因素。

(三)指标标准化处理

土地可持续利用评价指标体系所选取的指标涉及多方面因素，由于各指标原始数据存在来源、单位和量纲不统一等问题，为了便于进行后期的计算、评定等工作，本研究采取极差标准化法对27项指标的原始数据进行无量纲化处理。由于指标属性存在差异[11],根据表1所示的各指标属性，将各指标分为正向指标和负向指标。具体计算公式分别如下：

(1)

(2)

其中,Cij表示第i年第j项指标的原始值,Cij′表示标准化后的标准值, maxCij和minCij分别表示第i年第j项指标的最大值和最小值。

确定评价指标权重常用的方法包括主成分分析法、层次分析法、熵权法等，但各评价方法均存在一定不足。其中，熵权法是一种客观赋权方法，在一定程度上可以克服主成分分析法的模糊性和层次分析法的主观性产生的误差，通过计算出每个指标的熵值来判断离散程度，从而得出权重之间的大小关系[12]。结合合肥市土地可持续利用状况，本研究选用熵权法来确定27项评价指标的权重。具体计算公式如下：

(1)计算标准化后第i年第j项指标的比重Yij：

(3)

(2)计算指标信息熵Bj：

(4)

(3)计算指标的差异系数Dj：

Dj=1-Bj

(5)

(4)计算指标权重Wj：

(6)

表1 合肥市土地可持续利用评价指标体系Table 1 Evaluation index system of land sustainable use in Hefei

(四)土地可持续利用综合评价指数计算和等级划分

土地可持续利用是多个子系统互相影响的结果。为了全面分析研究期内合肥市土地可持续利用状况，本研究采用加权求和法计算土地可持续利用综合评价指数E。具体计算公式如下：

(7)

同时，在参考谢花林、柏东亮、吴婷、梁彦庆等学者研究成果的基础上[13-16]，结合合肥市土地利用状况，将合肥市土地可持续利用划分为非可持续、基本可持续、中度可持续、较好可持续和高度可持续等5个等级，具体如表 2所示。

(五)障碍因子诊断

评价值是从子系统和整体方面对区域的土地可持续利用作出的定量评价，而要找出真正的影响因子则需要借助障碍度模型对评价指标体系中的27项评价指标进行障碍因子诊断[17]。本研究引入贡献度、指标偏离度、障碍度等概念进行建模，以进一步对合肥市土地可持续利用状况进行评价。具体计算方法如下：

表2 合肥市土地可持续利用分级标准

Jij=1-Cij′

(8)

(9)

(10)

其中,Jij表示第i年第j项指标偏离度，即指标实际值与理想值的差距;Mij表示第i年第j项指标对该年土地可持续利用的障碍度;Nij表示第i年第j项准则层指标对该年土地可持续利用的障碍度;Wj表示贡献度，即第j项指标对系统总体的贡献程度，通常用各指标的权重表示。

三、实证结果分析

(一)总体分析

本研究根据上述公式计算得出2009—2018年合肥市土地可持续利用的综合评价指数(表3)。

由表3可知，研究期内合肥市土地可持续利用综合评价指数呈现出波动式上升的趋势，由2009年的0.305 1增长至2018年的0.696 0，共增长0.390 9，年平均增长率达10%，土地可持续利用等级由基本可持续向较好可持续转变。整体大致可以分为3个阶段，具体来说：(1)2009—2010年。这期间，土地可持续利用综合评价指数由0.305 1增长至0.331 4，土地可持续利用等级为基本可持续。这主要是缘于这一期间合肥市的经济等各方面发展水平不高，对土地的利用率和集约度均较低。(2)2011—2014年。这期间，土地可持续利用综合评价指数由0.368 9增长至0.517 8，土地可持续利用等级由中度可持续下降至基本可持续再增长为中度可持续。这主要是缘于2011年8月原巢湖市和庐江县划入合肥市使得合肥市的行政区域面积基数增大，导致短时间内土地可持续利用状态出现较大幅度的下降，后期在相关政策的调整下合肥市克服城市合并困难，实现了土地可持续利用状态的稳步增长。(3)2015—2018年。这期间，土地可持续利用综合评价指数由0.566 0增长至0.696 0，土地可持续利用等级为较好可持续。这主要是缘于这一期间合肥市积极通过相关部门对经济、社会、生态、农业等各方面进行有效调控，人均耕地面积、地均财政收入、森林覆盖率、人均道路面积等各方面的增长使得土地可持续利用趋向于平稳增长型发展。

表3 2009—2018年合肥市土地可持续利用综合评价指数Table 3 Comprehensive evaluation index of land sustainable use in Hefei from 2009 to 2018

(二)分类指标分析

土地可持续性利用系统是一个由压力系统、状态系统、响应系统构成的综合系统。本研究进一步分析各子系统指数的变化情况，以便发现其存在的问题。 2009—2018年合肥市土地可持续利用子系统的综合评价指数具体如图1所示。

图1 2009—2018年合肥市土地可持续利用子系统的综合评价指数

1.压力系统分析。2009—2018年，压力系统曲线整体呈现出小幅度下降、上升、下降的趋势，压力指数由0.159 8变为0.155 3，这表明合肥市土地可持续利用的压力系统整体较为平稳。其中，2009—2013年，压力指数由0.159 8降至0.140 8，土地压力增大。这主要是缘于压力系统中二、三产业比重和人均GDP的熵权值较大，对压力指数的贡献度较高，使得经济成为这一阶段影响压力系统的主要因素。2014—2018年，压力指数由0.149 2增长至0.155 3，土地压力减小；且2015年压力指数达到整个研究期的最高值，为0.169 5。这主要是缘于建成区面积、工业废水排放量、人均粮食占有量等较前几年都有大幅度的改善，尤其是2015年工业废水排放量较2014年下降比例达23%左右，土地质量得到了较好的改善。

2.状态系统分析。2009—2018年，状态系统曲线整体呈现出波动式增长的趋势，状态指数由0.060 6 增长至0.305 8，年平均增长率达22%，在压力、状态、响应等3个子系统中增长幅度最大；且除个别年份出现较大的波动幅度外，其余年份状态指数都处于稳步增长状态。这表明合肥市土地可持续利用的状态系统整体逐步提升。其中，2009—2012年，状态指数由0.060 6 增长至0.124 7后下降至0.069 1。这主要是缘于前3年人均耕地面积和森林覆盖率的大比率增长使得合肥市土地的生态安全状况得到改善，而后期行政区域面积的变化打破了合肥市原有土地的整体状态，使得状态指数出现了短暂的大幅度下降。2013—2018年，状态指数0.095 6增长至0.305 8。这主要是缘于合肥市政府加大了对经济方面的投入，尤其是地均财政收入、地均社会消费品零售额有了大幅度提高；同时，农业方面的人均耕地面积增长和化肥施用强度降低，有效提升了耕地质量，从而使得土地利用状态逐步恢复，状态指数稳步上升。

3.响应系统分析。2009—2018年，响应系统曲线整体呈现出波动式增长的趋势，响应指数由0.084 7增长至0.235 0，这表明合肥市土地可持续利用的响应系统整体较好。其中，2009—2015年，响应指数由0.084 7波动增长至0.190 2，增长幅度较大。这主要是缘于这一期间合肥市针对出现的土地问题积极调整产业结构分布、加大固定资产和基础设施投入，优化废物处理和农业生产设施建设，使得响应指数大幅度提高。2016—2018年，响应指数由0.189 8增加至 0.235 0。这主要是缘于合肥市基于前期成效继续优化土地利用方式和加快经济发展，推进了合肥市土地可持续利用，使得响应指数呈现出持续增长的趋势。

(三)障碍因子诊断分析

1.准则层障碍因子诊断。本研究根据既有公式对上述数据进行计算，得出2009—2018年合肥市土地可持续利用准则层指标障碍度(图2)。由图2可知，2009—2018年，压力系统障碍度曲线整体呈现出上升的趋势；状态系统障碍度曲线和响应系统障碍度曲线整体呈现出下降的趋势。具体分阶段来看：(1)2009—2012年。这期间，3个子系统的障碍度曲线都是波动式变化，但状态系统障碍度曲线和响应系统障碍度曲线始终保持在压力系统障碍度曲线之上。这表明这一期间状态系统和响应系统是合肥市土地可持续利用的主要限制因素，其中状态系统是最主要的限制因素。(2)2013—2018年。这期间，压力系统障碍度曲线呈现出持续上升的趋势，状态系统障碍度曲线和响应系统障碍度曲线都呈现出下降的趋势。其中，2014年之后，压力系统障碍度曲线保持在状态系统障碍度曲线和响应系统障碍度曲线之上，且差距逐渐拉大；2016年，状态系统障碍度曲线和响应系统障碍度曲线出现交叉，之后响应系统障碍度曲线高于状态系统障碍度曲线。这表明这一期间压力系统是合肥市土地可持续利用最主要的限制因素。

图2 2009—2018年合肥市土地可持续利用准则层指标障碍度

2.目标层障碍因子诊断。基于上述各子系统对土地可持续利用的限制情况分析，本研究进一步分析各个指标在不同阶段对土地可持续利用的阻碍程度。通过障碍度计算，选取排名前五的指标作为主要障碍因子进行分析。具体来说：(1)2009—2010年。这期间，障碍因子主要聚集分布在状态系统和响应系统上，主要包括人均受教育年限、地均社会消费品零售额、化肥施用强度、人均耕地面积、地均基础设施投入。这表明经济投资和农业发展是这一阶段土地可持续利用的主要障碍因素，且文化素养在很大程度上会影响个体对土地的利用方式。(2)2011—2015年。这期间，障碍因子主要聚集分布在状态系统和响应系统上，主要包括人均受教育年限、化肥施用强度、森林覆盖率、地均基础设施投入、地均社会消费品零售额。这表明在“十二五”期间对土地可持续利用的限制除了上述经济、农业、教育等方面的因素外，还增加了由人口密度和城市规划带来的生态环境问题。(3)2016—2018年。这期间，障碍因子主要聚集分布在状态系统和压力系统上，主要包括人均建设用地面积、建成区面积、固定资产投资增长速度、人均粮食占有量、森林覆盖率。这表明这一阶段对土地可持续利用的限制除了随着城镇化进程加快而产生的建设用地、投资和生态等问题外，还包括化肥使用强度和人口增长引起的人均粮食产量等问题。可见，合肥市土地可持续利用的主要障碍因子为人均受教育年限、地均社会消费品零售额、化肥施用强度、地均基础设施投入、森林覆盖率。

四、结论与对策

(一)结论

基于合肥市2009—2018年的相关数据，构建土地可持续利用评价指标体系，采用PSR模型和障碍度模型对2009—2018年合肥市土地可持续利用状况进行实证分析，得出以下结论：(1)合肥市土地可持续利用整体呈现出上升的趋势，土地可持续利用等级由基本可持续转变为较好可持续。(2)从子系统来看，压力系统曲线、状态系统曲线和响应系统曲线均呈现出波动趋势。其中，压力系统曲线整体呈现出小幅度下降的趋势；状态系统曲线和响应系统曲线则整体呈现出波动式增长的趋势，且状态系统曲线上升趋势较响应系统曲线更为显著。(3)合肥市土地可持续利用的压力系统障碍度曲线整体呈现出上升的趋势，状态系统障碍度曲线和响应系统障碍度曲线则整体呈现出下降的趋势。(4)合肥市土地可持续利用的主要障碍因子为人均受教育年限、地均社会消费品零售额、化肥施用强度、地均基础设施投入、森林覆盖率。

(二)对策

合肥市土地可持续利用受多方面因素影响，应进一步提高科学文化素养以优化土地利用，加大财政资金投入以改善城市环境，加强农业生态保护以提高耕地质量，从而推进合肥市土地可持续利用的协调发展。

1.提高科学文化素养，优化土地利用。人口的科学文化素养是土地可持续利用的基础。政府相关部门应进一步加大教育投入力求全面提高公众的科学文化素养，加强职业技能培训力求全面提升土地相关从业人员的职业文化素养，从而提高公众对土地可持续利用的科学认知水平，增强土地可持续利用的践行力度。

2.加大财政资金投入，改善城市环境。充足的财政资金投入是土地可持续利用的保障。政府相关部门应在保障经济发展的同时加大财政资金投入，以提高土地利用的协调性和可持续性；同时，加大对城市基础设施的投入力度，进一步完善城市基础设施建设，以改善城市的自然环境和社会环境，从而为土地可持续利用营造良好的外部环境。

3.加强农业生态保护，提高耕地质量。农业生态保护是土地可持续利用的关键。政府相关部门应加强对农户的宣传和培训，进一步规范化肥、农药的使用，以提高农户的绿色生产意识和行为；同时，进一步建立健全农业生产废弃物的绿色循环使用系统，以及因地制宜制定休耕制度，以确保耕地质量和提高粮食产量。