劉 勇

（中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所，福建廈門361021）

江蘇省土地利用程度與區(qū)域生態(tài)效率關(guān)系研究

劉 勇

（中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所，福建廈門361021）

研究目的：以江蘇省為例，研究土地利用程度對區(qū)域生態(tài)效率的影響機(jī)制，提出合理利用土地、提高區(qū)域生態(tài)效率的政策建議。研究方法：將相關(guān)概念進(jìn)行操作化定義后，基于江蘇1990—2007年的數(shù)據(jù)，建立方程進(jìn)行回歸分析。研究結(jié)果：隨著土地利用程度的不斷加強(qiáng)，江蘇省的生態(tài)效率隨之提高，二者呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.683；土地生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)價(jià)值卻隨著土地利用程度的加強(qiáng)而下降，二者呈顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.911。研究結(jié)論：合理的土地利用程度，能夠確保土地生態(tài)系統(tǒng)持續(xù)地提供各類生態(tài)產(chǎn)品和服務(wù)，進(jìn)而促進(jìn)區(qū)域生態(tài)效率的提高，反之，土地的粗放式利用使土地利用類型比例失衡，再加之缺乏維系土地生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)性的措施，會導(dǎo)致土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的減弱，并最終制約區(qū)域生態(tài)效率的提高。

土地利用；土地利用程度；生態(tài)效率；江蘇

1 引言

中國城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)導(dǎo)致區(qū)域土地利用／覆被的劇烈變化，而區(qū)域土地利用／覆被變化在受到區(qū)域環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會等諸多因素影響的同時(shí)，又會反作用于區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)，產(chǎn)生一系列效應(yīng)[1]，包括環(huán)境效應(yīng)[2]、水文效應(yīng)[3]、土壤效應(yīng)[4]等，同時(shí)還會作用于區(qū)域物質(zhì)代謝[5]和生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)價(jià)值[6]，使城市化過程中生態(tài)環(huán)境問題日益突出，分析土地利用／覆被變化對區(qū)域生態(tài)環(huán)境的影響機(jī)理成為實(shí)現(xiàn)區(qū)域“經(jīng)濟(jì)”與“土地生態(tài)系統(tǒng)”協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)鍵。盡管對土地利用程度變化的研究涉及“時(shí)空角度”的驅(qū)動力[7-9]以及與之相關(guān)的理論[10]，并基于循環(huán)經(jīng)濟(jì)和多屬性群決策的視角對土地利用評價(jià)進(jìn)行了分類研究[11]，然而，針對土地利用程度變化對區(qū)域生態(tài)效率影響的實(shí)證研究卻不多。本文從土地利用程度變化的視角，剖析其對區(qū)域生態(tài)效率的影響，發(fā)掘其中的作用機(jī)理，明確關(guān)鍵因素，進(jìn)而制定針對性的土地利用政策，促進(jìn)區(qū)域生態(tài)效率的提高，實(shí)現(xiàn)土地生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展。

2 研究方法

2.1 理論基礎(chǔ)

區(qū)域生態(tài)效率可視為一個(gè)比值，分子包括“經(jīng)濟(jì)增長”和“社會福利”，分母包括“資源消耗”和“環(huán)境污染”，可以衡量增加的價(jià)值與增加的環(huán)境影響之間[12]的關(guān)系，是生態(tài)改進(jìn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的結(jié)合[13]，旨在用更少的資源，創(chuàng)造更多的價(jià)值[14]，并在統(tǒng)一范圍內(nèi)把生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效率與可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)相結(jié)合[15]，期望達(dá)到“產(chǎn)出”最大化與“投入”最小化[16]，涵蓋了多種指標(biāo)[17-18]。

土地利用程度通過“分子效應(yīng)”和“分母效應(yīng)”作用于區(qū)域生態(tài)效率。土地利用程度加強(qiáng)，刺激經(jīng)濟(jì)增長，同時(shí)，土地生態(tài)系統(tǒng)所具有的審美價(jià)值、提供休憩、娛樂場地等生態(tài)服務(wù)功能，都從“分子正效應(yīng)”方面促進(jìn)區(qū)域生態(tài)效率的提高。社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)通過不斷研發(fā)新技術(shù)、設(shè)計(jì)新政策，保護(hù)土地生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)功能，使其可持續(xù)發(fā)展。反之，不合理的土地利用程度，以及對土地資源的濫用，在短期內(nèi)會拉動經(jīng)濟(jì)發(fā)展，但最終會因資源“瓶頸”效應(yīng)而衰退[19]，同時(shí)，土地生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能也會受到損壞，水土流失、土地污染和土地荒漠化，導(dǎo)致區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)失衡與經(jīng)濟(jì)發(fā)展停滯的惡性循環(huán)[20]，形成對區(qū)域生態(tài)效率的“分子負(fù)效應(yīng)”和“分母正效應(yīng)”，總體上降低區(qū)域生態(tài)效率，貶損土地生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)價(jià)值。

2.2 土地利用程度綜合指數(shù)與區(qū)域生態(tài)效率的計(jì)算

2.2.1 土地利用程度綜合指數(shù)的計(jì)算

按照國家土地利用分類標(biāo)準(zhǔn)，將土地利用類型劃分為耕地、園地、林地、草地、城鎮(zhèn)村及工礦用地、交通用地、水域、未利用地8大類，將土地利用程度按照在社會因素下的自然平衡狀態(tài)分為4級，并分級賦予指數(shù)（表1）。

2.2.2 區(qū)域生態(tài)效率的計(jì)算

德國循環(huán)經(jīng)濟(jì)賬戶將生態(tài)效率分解為4個(gè)方面：（1）經(jīng)濟(jì)增長指標(biāo)：GDP、勞動力、資本、工業(yè)總產(chǎn)值、人均收入、家庭戶平均收入以及在貧困線下的人口比例。除此以外，還有多種分類方法，但GDP都是必選指標(biāo)，考慮數(shù)據(jù)的可獲得性，本文選用GDP作為經(jīng)濟(jì)增長的指標(biāo)。（2）社會福利指標(biāo)：芬蘭國家環(huán)保局采用安全、教育、人口變化等來衡量社會福利，還有采用人類發(fā)展指數(shù)（DHI）來衡量社會福利[15]，該指數(shù)在評價(jià)社會福利方面，盡管受到權(quán)重確定的主觀性等批判，但由于其簡潔和可操作性仍得到廣泛使用，有鑒于此，本文采用DHI指數(shù)來衡量社會福利。（3）資源消耗指標(biāo)包括材料和能源輸入（ISO14031）①http://www.iso-14001.org.uk/iso-14031.htm.，能量消耗、物質(zhì)消耗和水消耗（WBCSD）②http://www.wbcsd.org/.，UNCTAD③http://www.unctad.org/Templates/StartPage.asp?intItemID=2068.也列出了不可再生能源消耗、水資源消耗等指標(biāo)。德國循環(huán)經(jīng)濟(jì)賬戶的指標(biāo)有土地、能源、水和原材料。綜合以上指標(biāo)，本文采用土地資源、水和能源的消耗量作為衡量資源消耗的指標(biāo)。（4）環(huán)境負(fù)荷指標(biāo)。WBCSD認(rèn)為環(huán)境負(fù)荷包括溫室氣體、破壞臭氧層的物質(zhì)以及酸化氣體的排放、廢物產(chǎn)生量。UNCTAD則提出溫室氣體排放、破壞臭氧層物質(zhì)的排放、固體和液體廢棄物作為環(huán)境負(fù)荷的衡量指標(biāo)。德國循環(huán)經(jīng)濟(jì)賬戶的環(huán)境指標(biāo)主要有溫室氣體和酸性氣體的排放。綜上所述，本文采用廢水、廢氣和固體廢物作為衡量環(huán)境負(fù)荷的指標(biāo)，最終確定的所有評價(jià)生態(tài)效率的指標(biāo)見表2。④指標(biāo)計(jì)算公式權(quán)重的確定依據(jù)是人類發(fā)展指數(shù)（DHI）計(jì)算過程中所采用的權(quán)重確定方法。

表1 土地利用程度分級數(shù)值表[21]Tab.1 Grading values of land use intensity

圖1 江蘇土地利用程度綜合指數(shù)變化趨勢圖（1990—2007）Fig.1 Trend chart of land use intensity index in Jiangsu Province from 1990 to 2007

2.3 土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的計(jì)算

生態(tài)服務(wù)價(jià)值是由Westman[22]提出來的，謝高地[23]在Costanza[24]等提出的生態(tài)服務(wù)價(jià)值評價(jià)模型基礎(chǔ)上，通過問卷調(diào)查得出“中國陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子表”（表3），吳次芳[25]參照此法得出浙江省不同生態(tài)系統(tǒng)單位面積的生態(tài)服務(wù)價(jià)值系數(shù)，并設(shè)計(jì)了計(jì)算公式：ν=∑Ak×VCk，其中：ν為土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值；Ak為土地利用類型k的分布面積；VCk為該類型土地單位面積的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù)。運(yùn)用該公式得出江蘇土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值從1990—2007年的變化趨勢圖（圖3）（數(shù)據(jù)來自《全國土地統(tǒng)計(jì)資料》和《江蘇統(tǒng)計(jì)年鑒》）。

表2 生態(tài)效率的評價(jià)指標(biāo)Tab.2 Evaluation indexes of eco-efficiency

圖2 江蘇生態(tài)效率變化趨勢圖（1990—2007）Fig.2 Trend chart of eco-efficiency in Jiangsu Province from 1990 to 2007

2.4 建立回歸方程

從表4可以看出，以江蘇1990—2007年的土地利用程度綜合指數(shù)作為自變量，同期的生態(tài)效率和土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值分別作為因變量，建立的兩個(gè)回歸方程均有較好的顯著性和擬合效果。

3 結(jié)論分析與預(yù)測

1990—2007年，江蘇省土地利用強(qiáng)度呈逐年遞增趨勢，生態(tài)效率緩慢增長，土地生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)價(jià)值遞減。江蘇省土地利用程度與生態(tài)效率之間正相關(guān)（系數(shù)為0.683），土地生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)價(jià)值與土地利用程度負(fù)相關(guān)（系數(shù)為負(fù)0.911）。土地生態(tài)系統(tǒng)提供非生產(chǎn)性的產(chǎn)品或服務(wù)，維系著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，同時(shí)凈化污染物，隨著土地利用程度的提高，土地生態(tài)系統(tǒng)將帶來更多的經(jīng)濟(jì)增長和社會福利，從而提高生態(tài)效率，因此，二者呈正相關(guān)。但是，隨著對土地開發(fā)利用強(qiáng)度的增大和不合理利用行為的頻繁，特別是江蘇省呈現(xiàn)以外資為主的發(fā)展態(tài)勢,各城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展對外來資本的依賴性較強(qiáng)，各地方政府將地價(jià)作為調(diào)節(jié)杠桿，通過擴(kuò)大土地出讓面積、降低土地出讓價(jià)格，吸引更多的外來投資[19]。再加之對土地資源養(yǎng)護(hù)投入不足，缺乏土地資源質(zhì)量變化動態(tài)監(jiān)測體系，對土地資源質(zhì)量變化的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)與預(yù)警研究薄弱，無法有效抑制水土流失、土地污染、土地荒漠化等情況，使得土地生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)價(jià)值降低①http://www.js.xinhuanet.com/xin_wen_zhong_xin/2007-07/19/content_10616545.htm，因此，土地利用強(qiáng)度與土地生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)價(jià)值呈負(fù)相關(guān)。

隨著江蘇省新一輪土地利用總體規(guī)劃的出臺，這種情況有望得到改善?！督K省土地利用總體規(guī)劃（2006—2020年）大綱》強(qiáng)調(diào)“集約利用土地”“，由外延擴(kuò)張向內(nèi)涵挖潛、由粗放低效向集約高效轉(zhuǎn)變”，土地利用程度和集約化水平預(yù)期將會進(jìn)一步提高，從“分子正效應(yīng)”方面提高江蘇省的生態(tài)效率。同時(shí)，還明確提出“保障土地資源可持續(xù)利用”，結(jié)合生態(tài)省建設(shè)目標(biāo)，規(guī)劃到2020年全省各級生態(tài)保護(hù)區(qū)總面積達(dá)106.30萬hm2，灘涂圍墾中的生態(tài)空間約占20%，確保土地生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)功能的持續(xù)性，避免了土地利用程度的加深所導(dǎo)致的土地生態(tài)功能喪失，同時(shí)，在新一輪調(diào)整中所強(qiáng)調(diào)的規(guī)制保障，都使得土地利用程度、區(qū)域生態(tài)效率、土地生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)價(jià)值三者之間得以和諧持續(xù)發(fā)展。

表4 回歸方程的結(jié)果Tab.4 Results of regression equation

4 政策建議

為了確保土地生態(tài)系統(tǒng)能夠持續(xù)提供生態(tài)服務(wù)和產(chǎn)品，促進(jìn)區(qū)域生態(tài)效率的提高，防止土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的貶損，有必要合理規(guī)劃土地利用類型的比例，穩(wěn)定土地生態(tài)系統(tǒng)；并至少保持10—15%的他用或自然保護(hù)區(qū)，避免大片土地同一化，以保持土地生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)土地的持續(xù)利用[25]。長期開展土地資源質(zhì)量動態(tài)監(jiān)測，建設(shè)土地利用動態(tài)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)體系，建立開發(fā)土地資源質(zhì)量變化預(yù)測預(yù)警及信息系統(tǒng)。實(shí)行嚴(yán)格的土地用途管制，重點(diǎn)是限制農(nóng)用地向建設(shè)用地轉(zhuǎn)移，強(qiáng)化土地利用分區(qū)。按照循環(huán)經(jīng)濟(jì)原則,完善土地利用總體規(guī)劃實(shí)施方案,構(gòu)建環(huán)境友好型土地利用規(guī)劃體系,實(shí)現(xiàn)區(qū)域生態(tài)效率的增加和土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值增值的和諧統(tǒng)一。

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Study on the Relationship Between Land Use Intensity and Regional Eco-efficiency

LIU Yong
（Institute of Urban Environment,Chinese Academy of Sciences,Xiamen 361021,China）

Taking Jiangsu Province as an example,the purpose of this paper is to research the driving mechanism of land use intensity onto the regional eco-efficiency so as to bring forward policy related recommendations for feasible land use and improvement of regional eco-efficiency.Method of regression analysis was employed based on the data of Jiangsu Province from 1990 to 2007 after defining relevant concepts for operational purpose．The results indicated that with the constant strengthening of land use intensity,the eco-efficiency of Jiangsu Province has been improved accordingly.There is significantly positive correlation between the increase of land use intensity and the increase of regional eco-efficiency,and the correlation coefficient is 0.683.Contrarily,the value of ecological services for land ecosystem decreased as the land use intensity increased,i.e.,there was an obvious negative correlation between the former and the latter with a correlation coefficient of 0.911.It is concluded that reasonable land use intensity could ensure various eco-products and services continuously supplied by land ecosystem,and as a result to improve the regional eco-efficiency.Conversely,extensive and unbalanced land use as well as the absence of measures which can maintain the sustainability of land ecosystem will weaken the function of land ecosystem services and will eventually constrain the improvement of the regional eco-efficiency.

land use;land use intensity;eco-efficiency;Jiangsu

F301.2

A

1001-8158（2010）04-0019-06

2009-04-16

2009-09-25

劉勇(1979-)，男，重慶人，博士，助理研究員。主要研究方向?yàn)檠h(huán)經(jīng)濟(jì)、人口·資源與環(huán)境經(jīng)濟(jì)。E-mail:yonghopeliu@yahoo.com.cn