劉寶濤，郄瑞卿，王冬艷，劉惠清

(1.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，長(zhǎng)春 130118； 2.吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，長(zhǎng)春 130061；3.東北師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院，吉林長(zhǎng)春 130024)

?

·技術(shù)方法·

基于灰色關(guān)聯(lián)模型的吉林省土地利用系統(tǒng)健康診斷*

劉寶濤1， 2，郄瑞卿1※，王冬艷2，劉惠清3

(1.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，長(zhǎng)春 130118； 2.吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，長(zhǎng)春 130061；3.東北師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院，吉林長(zhǎng)春 130024)

研究目的：以土地利用系統(tǒng)“結(jié)構(gòu)—功能—效益”為理論框架，初次建立土地利用系統(tǒng)健康診斷的灰色關(guān)聯(lián)模型，以吉林省9地市(州)為例開展實(shí)證研究，定量診斷其土地利用系統(tǒng)健康狀況。研究結(jié)果：(1)吉林省9地市(州)土地利用系統(tǒng)綜合健康指數(shù)處于0.7290～0.8809之間，中、東部地區(qū)整體優(yōu)于西部地區(qū)。(2)中、東部地區(qū)中，長(zhǎng)春市、吉林市、通化市、延邊州的系統(tǒng)綜合健康狀況為V級(jí)健康水平，遼源市、白山市為Ⅳ級(jí)亞健康水平。其中，遼源市的系統(tǒng)功能、效益健康指數(shù)偏低，白山市的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、效益健康指數(shù)偏低。(3)西部地區(qū)的系統(tǒng)綜合健康狀況均為Ⅳ級(jí)亞健康水平。其中，四平市、松原市的系統(tǒng)功能健康指數(shù)偏低，白城市的系統(tǒng)功能、效益健康指數(shù)偏低。(4)為改善研究區(qū)土地利用系統(tǒng)健康狀況，提出優(yōu)化土地資源配置提高經(jīng)濟(jì)發(fā)展基礎(chǔ)保障水平，充分結(jié)合區(qū)域資源優(yōu)勢(shì)構(gòu)建土地利用系統(tǒng)的綠色生態(tài)經(jīng)濟(jì)體系，建立土地利用系統(tǒng)健康預(yù)警系統(tǒng)。該研究可為吉林省人地系統(tǒng)有序化和可持續(xù)發(fā)展提供理論和實(shí)踐參考。

土地利用 灰色關(guān)聯(lián) 系統(tǒng) 土地健康 熵權(quán)

0 引言

隨著人地矛盾日益突出，以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)土地資源永續(xù)利用成為社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)，土地利用系統(tǒng)健康是隨之興起的重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容之一[1]。土地利用系統(tǒng)是以土地利用為基礎(chǔ)的自然生態(tài)—社會(huì)經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)，集中體現(xiàn)區(qū)域人口增長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源短缺的尖銳矛盾[2]。因此，開展土地利用系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)研究，對(duì)于加強(qiáng)生態(tài)文明建設(shè)，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

20世紀(jì)40年代，Aldo Leopoid首次提出的土地健康(land health)概念，并以“l(fā)and sickness”描述土地生態(tài)系統(tǒng)功能的紊亂(Dysfunction)[3]。20世紀(jì)80年代，加拿大政府開展了全國(guó)土壤質(zhì)量調(diào)查，進(jìn)行“土壤健康”項(xiàng)目研究[4]。國(guó)內(nèi)學(xué)者也對(duì)土地健康研究進(jìn)行了探索，但成果較少，其后人們借鑒“土地健康”、“生態(tài)系統(tǒng)健康”和“土地生態(tài)系統(tǒng)健康”的概念，提出了“土地利用系統(tǒng)健康”[5、6]，并開展了大量研究，主要特點(diǎn)： (1)研究?jī)?nèi)容綜合化。不僅包括土地利用系統(tǒng)健康的基礎(chǔ)理論，還包括評(píng)價(jià)體系構(gòu)建、指標(biāo)甄選、障礙因素診斷[7-10]。(2)研究方法多樣化。逐漸從定性分析轉(zhuǎn)向定量分析，土地健康位理論、PSR模型、集對(duì)分析模型、模糊綜合評(píng)判法、物元分析法、三角模型、TOPSIS方法、尋蹤投影模型等被應(yīng)用在土地利用系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)中[11-17]。(3)研究對(duì)象多元化?；谛姓^(qū)域等級(jí)，基本涵蓋了全國(guó)、省、市、縣、鄉(xiāng)村等級(jí)的研究； 基于地類，基本涵蓋了城市用地、農(nóng)用地(耕地)的研究[18-22]。但當(dāng)前研究仍有諸多不足。首先，土地利用系統(tǒng)作為一個(gè)自然生態(tài)—社會(huì)經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)，現(xiàn)有文獻(xiàn)關(guān)于評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取盡管已兼顧社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)等綜合效益，但是對(duì)于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能方面有所欠缺； 其次，對(duì)于土地利用系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)的實(shí)證區(qū)域選擇較為單一，缺乏區(qū)域差別化的分析比較研究。

鑒于此，該研究以土地利用系統(tǒng)“結(jié)構(gòu)—功能—效益”為理論框架，初次建立土地利用系統(tǒng)健康診斷的灰色關(guān)聯(lián)模型，以2012年吉林省中、東、西部9地市(州)為例開展實(shí)證研究，定量診斷其土地利用系統(tǒng)健康狀況，為吉林省人地系統(tǒng)有序化和可持續(xù)發(fā)展提供理論和實(shí)踐參考。

圖1 吉林省9地市(州)地理位置

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 研究區(qū)概況

吉林省位于中國(guó)東北中部，介于E121°38′～131°19′，N40°52′～46°18′，總面積18.74萬(wàn)km2。下轄1個(gè)副省級(jí)城市、7個(gè)地級(jí)市和1個(gè)延邊朝鮮族自治州[23]。其中，東部地區(qū)包括通化市、白山市、延邊州，中部地區(qū)包括長(zhǎng)春市、吉林市、遼源市，西部地區(qū)包括松原市、白城市、四平市*注：該研究以吉林省9地市(州)為基本評(píng)價(jià)單元，土地利用系統(tǒng)是一個(gè)自然生態(tài)—社會(huì)經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)，對(duì)于東、中、西部地區(qū)的劃分，不能單純依據(jù)自然地理特征，而是依據(jù)地級(jí)市行政單元?jiǎng)澏?，同時(shí)參考文獻(xiàn)[23]。。

吉林省地貌形態(tài)差異顯著，東南高、西北低。吉林省中部以大黑山西麓為界，東部為長(zhǎng)白山地、低山丘陵，自然植被以森林為主； 西部為松遼平原腹地，以森林草原、草原為主。吉林省內(nèi)河流分布不均，東部多，西部較少。吉林省氣候差異顯著，東部氣候濕潤(rùn)多雨，屬溫帶季風(fēng)氣候； 西部氣候干燥，屬于典型大陸性氣候。吉林省中部黑土肥沃，具備發(fā)展高效、綠色、優(yōu)質(zhì)農(nóng)業(yè)的條件。吉林省東部是中國(guó)六大林區(qū)之一，森林覆蓋率較高。吉林省西部是中國(guó)八大牧區(qū)之一，草地資源豐富，是發(fā)展畜牧業(yè)的重要基地。2012年，吉林省GDP達(dá)到12981.46億元，三次產(chǎn)業(yè)比重為11.6： 52.8： 35.6，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化明顯。

吉林省9地市(州)中，各地區(qū)自然環(huán)境、資源稟賦、城市發(fā)展、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)等方面差異顯著，在未來(lái)新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃引導(dǎo)下，城鄉(xiāng)空間形態(tài)優(yōu)化重構(gòu)，同時(shí)帶動(dòng)吉林省都市群城鎮(zhèn)區(qū)、農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū)、生態(tài)功能主導(dǎo)區(qū)功能互補(bǔ)、共生發(fā)展，引導(dǎo)人口分布與經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)、資源環(huán)境相協(xié)調(diào)發(fā)展。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

數(shù)據(jù)主要來(lái)源于《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒(2013)》、《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒(2013)》、《中國(guó)區(qū)域經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒(2013)》、《吉林統(tǒng)計(jì)年鑒(2013)》、2012年吉林省國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)、水資源公報(bào)、環(huán)境狀況公報(bào)、9地市(州)的統(tǒng)計(jì)年鑒、城鎮(zhèn)土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù)、其他相關(guān)部門的統(tǒng)計(jì)資料和實(shí)地調(diào)查資料，評(píng)價(jià)所使用數(shù)據(jù)由原始數(shù)據(jù)計(jì)算處理得到。

2 評(píng)價(jià)方法

2.1 土地利用系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)體系構(gòu)建

國(guó)際上目前對(duì)于土地利用健康評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系的指標(biāo)構(gòu)建尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)前研究多采用“壓力—狀態(tài)—響應(yīng)”(Pressure-State-Response)評(píng)價(jià)體系，但土地利用系統(tǒng)作為一個(gè)自然生態(tài)—社會(huì)經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)，評(píng)價(jià)其健康狀態(tài)，首先要明確系統(tǒng)自身是否健康； 其次要看系統(tǒng)被利用后是否產(chǎn)生了對(duì)人類有益的效果。因此，文章引入蔡為民等提出的“結(jié)構(gòu)—功能—效益”框架體系[2、8、17]，結(jié)合吉林省實(shí)際，構(gòu)建土地利用系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)體系(表1)。

表1 吉林省土地利用系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)體系

2.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)基準(zhǔn)值確定

目前基準(zhǔn)值設(shè)置主要源于國(guó)際、國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，典型地區(qū)類比標(biāo)準(zhǔn)等[24、25]。該研究中，基準(zhǔn)值優(yōu)先采用全國(guó)平均水平(全國(guó)均值)，主要來(lái)源于《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒(2013)》、《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒(2013)》等； 其次，選取全國(guó)31個(gè)主要城市的平均水平(31城市均值)，主要來(lái)源于《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒(2013)》等； 第三，結(jié)合研究區(qū)本地背景值(全省均值)，主要來(lái)源于《吉林統(tǒng)計(jì)年鑒(2013)》、2012年的吉林省9地市(州)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)、統(tǒng)計(jì)年鑒等(表3)。

2.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重確定

2.3.1 數(shù)據(jù)無(wú)量綱化

熵權(quán)法是通過(guò)評(píng)價(jià)指標(biāo)提供的信息量大小來(lái)計(jì)算綜合指標(biāo)，指標(biāo)權(quán)重由評(píng)價(jià)指標(biāo)構(gòu)成的判斷矩陣來(lái)確定[26]。由于評(píng)價(jià)體系存在正向和逆向指標(biāo)，需對(duì)樣本矩陣進(jìn)行無(wú)量綱化處理。假定研究區(qū)有m個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象包括了n個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，定義X為土地利用系統(tǒng)健康樣本矩陣，表達(dá)為：

X={Xij}m×n(0≤i≤m， 0≤j≤n)

(1)

(2)

(3)

式中，minxj和maxxj表示第j個(gè)指標(biāo)下各評(píng)價(jià)樣本的最小值和最大值。矩陣X轉(zhuǎn)化為矩陣Y，計(jì)算方法如下：

Y=(yij)m×n(其中，yij∈[0， 1])

(4)

2.3.2 熵權(quán)法

在信息論中，熵值越大，表示評(píng)價(jià)指標(biāo)的值相差越小，則該指標(biāo)的權(quán)重較??； 反之，某項(xiàng)指標(biāo)的值相差較大時(shí)，則熵值較小，該指標(biāo)的權(quán)重較大[24]。矩陣Y中，j指標(biāo)下第i評(píng)價(jià)對(duì)象的指標(biāo)值的比重為fij，計(jì)算方法為[24]：

(5)

Hj為第j項(xiàng)指標(biāo)的熵值，計(jì)算方法為[24]：

(6)

計(jì)算第j個(gè)指標(biāo)的熵權(quán)Wj，計(jì)算方法為[24]：

(7)

2.4 灰色關(guān)聯(lián)評(píng)價(jià)模型

土地利用系統(tǒng)受區(qū)域資源、環(huán)境、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等諸多不確定因素的影響，該系統(tǒng)可視為一個(gè)灰色系統(tǒng)，因此運(yùn)用灰色系統(tǒng)理論[27]，建立吉林省9地市(州)的土地利用系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)灰色關(guān)聯(lián)模型。

2.4.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化

Xj為第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)值，即公式(1)中第j列的樣本屬性值； Sj為該指標(biāo)的基準(zhǔn)值； Pj為第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化后數(shù)值。

正向指標(biāo)：當(dāng)Xj〉Sj時(shí)，Pj=1； 當(dāng)Xj〈Sj時(shí)，Pj=Xj/Sj

(8)

負(fù)向指標(biāo)：當(dāng)Xj〈Sj時(shí)，Pj=1； 當(dāng)Xj〉Sj時(shí)，Pj=Sj/Xj

(9)

每個(gè)指標(biāo)都存在一個(gè)土地利用系統(tǒng)健康的基準(zhǔn)值，正向指標(biāo)實(shí)際值大于基準(zhǔn)值時(shí)，該指標(biāo)為安全； 逆向指標(biāo)實(shí)際值小于基準(zhǔn)值時(shí)，該指標(biāo)為安全。

基準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)化后記為G=(g1，g2，...g30)，即gj=sj/sj=1，土地利用系統(tǒng)健康級(jí)別為優(yōu)。

2.4.2 計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)

計(jì)算第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)Pj與土地利用系統(tǒng)健康標(biāo)準(zhǔn)序列G的關(guān)聯(lián)系數(shù)ξi(Pj，G)，計(jì)算方法為[27]：

(10)

2.4.3 計(jì)算土地利用系統(tǒng)健康指數(shù)

關(guān)聯(lián)度的大小能夠反映區(qū)域土地利用系統(tǒng)健康狀況等級(jí)的優(yōu)劣，即評(píng)價(jià)對(duì)象i的土地利用系統(tǒng)健康指數(shù)。計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)序列G與第i個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象的關(guān)聯(lián)度R，計(jì)算方法為[27]：

(11)

3 結(jié)果與分析

據(jù)上文所述，測(cè)算2012年吉林省9地市(州)土地利用系統(tǒng)健康指標(biāo)值與基準(zhǔn)值之間的關(guān)聯(lián)度，即土地利用系統(tǒng)指標(biāo)健康指數(shù)(表2)，將其匯總即得2012年吉林省9地市(州)土地利用系統(tǒng)健康綜合指數(shù)。同理，得到各地區(qū)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)健康指數(shù)、功能健康指數(shù)、效益健康指數(shù)(表3)。

該研究在借鑒國(guó)內(nèi)外生態(tài)系統(tǒng)健康等級(jí)劃分的基礎(chǔ)上[26、28-29]，重點(diǎn)參考國(guó)內(nèi)學(xué)者在土地利用系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)研究中的等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)[9、18-20、30]，同時(shí)結(jié)合該研究結(jié)果以及基準(zhǔn)值選取的3個(gè)主要來(lái)源，咨詢有關(guān)方面的專家，確定吉林省土地利用系統(tǒng)健康分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(表4)。

表2 吉林省9地市(州)土地利用系統(tǒng)指標(biāo)健康指數(shù)

3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)健康狀況

吉林省9地市(州)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)健康指數(shù)處在0.7199～0.8795之間，為V級(jí)健康水平和Ⅳ級(jí)亞健康水平(表3、圖2)。其中，長(zhǎng)春市、白山市、延邊州為Ⅳ級(jí)亞健康水平，究其原因，氣候因素是制約吉林省各地區(qū)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)指數(shù)的普遍因素，其中年平均氣溫和年降水量明顯偏低； 白山市、延邊州的土地利用結(jié)構(gòu)指數(shù)較低，主要由于土地墾殖率和城鎮(zhèn)建設(shè)用地比例明顯低于全國(guó)平均水平； 長(zhǎng)春市、白山市、延邊州的社會(huì)經(jīng)濟(jì)指數(shù)較低，主要由于其第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值明顯低于全國(guó)平均水平。其他地區(qū)為V級(jí)健康水平，相比而言，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)健康狀況較為理想。

3.2 系統(tǒng)功能健康狀況

吉林省9地市(州)系統(tǒng)功能健康指數(shù)處于0.5423～0.9528之間，為V級(jí)健康水平、Ⅳ級(jí)亞健康水平、Ⅲ級(jí)臨界狀態(tài)(表3、圖2)。其中，吉林市、通化市、白山市、延邊州為V級(jí)健康水平，究其原因，該地區(qū)活力指數(shù)和穩(wěn)定性指數(shù)較高，主要由于該地區(qū)水熱條件優(yōu)越，地表水資源豐富，人均水資源量較高，人均耕地面積較多，有效灌溉面積比重較大，糧食增長(zhǎng)率高。長(zhǎng)春市、遼源市、白城市為Ⅳ級(jí)亞健康水平，究其原因，該地區(qū)穩(wěn)定性指數(shù)偏低，主要由于該地區(qū)地表水資源匱乏，人均水資源占有量明顯偏低，制約了該地區(qū)有效灌溉耕地面積，影響其糧食產(chǎn)量。四平市、松原市為Ⅲ級(jí)臨界狀態(tài)，究其原因，該地區(qū)為吉林西部生態(tài)脆弱區(qū)，水熱條件不足，地表水資源匱乏，人均水資源占有量偏低，人均耕地面積少，直接制約該地區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉和糧食增產(chǎn)，影響區(qū)域土地利用系統(tǒng)功能的有效發(fā)揮。

表3 吉林省9地市(州)土地利用系統(tǒng)健康綜合指數(shù)

表4 土地利用系統(tǒng)健康分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

表5 吉林省9地市(州)土地利用系統(tǒng)健康綜合等級(jí)

圖2 研究區(qū)土地利用系統(tǒng)健康狀況

3.3 系統(tǒng)效益健康狀況

吉林省9地市(州)系統(tǒng)效益健康指數(shù)處于0.6832～0.9773之間，為V級(jí)健康水平、Ⅳ級(jí)亞健康水平(表3、圖2)。其中，遼源市、白山市、白城市、延邊州為Ⅳ級(jí)亞健康水平，究其原因，主要由于該地區(qū)社會(huì)效益偏低，主要由于該地區(qū)城鄉(xiāng)就業(yè)水平較低，城市交通設(shè)施建設(shè)力度有待提升，人均城市道路面積明顯低于全國(guó)平均水平； 其次該地區(qū)經(jīng)濟(jì)效益較低，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)限制因素較多，區(qū)域糧食產(chǎn)量偏低，地均GDP明顯低于540.5647萬(wàn)元/km2的全國(guó)平均水平，城鎮(zhèn)居民人均可支配收入低于2.46萬(wàn)元的全國(guó)平均水平。其他地區(qū)為V級(jí)健康水平，相比而言，該地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)定，城鄉(xiāng)就業(yè)形勢(shì)理想，城鄉(xiāng)收入高于全國(guó)平均水平，另外在城市市政設(shè)施完善，城市綠化建設(shè)，環(huán)境保護(hù)等方面表現(xiàn)較好，使該地區(qū)土地利用系統(tǒng)效益穩(wěn)定提升。

3.4 綜合健康狀況

吉林省9地市(州)土地利用系統(tǒng)綜合健康指數(shù)處于0.7290～0.8809之間，為V級(jí)健康水平、Ⅳ級(jí)亞健康水平(表3、圖2)。其中，長(zhǎng)春市、吉林市、通化市、延邊州為V級(jí)健康水平，究其原因，總體來(lái)看，該地區(qū)屬于吉林省中、東部地區(qū)，該地區(qū)氣候條件優(yōu)越，水熱資源豐富，中部黑土資源肥沃，東部林地資源密集，且各地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高，在城鎮(zhèn)化建設(shè)，產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級(jí)，生態(tài)保護(hù)、環(huán)境污染防治等方面投入很大，使該地區(qū)土地利用系統(tǒng)健康指數(shù)處于V級(jí)健康水平，向可持續(xù)利用的方向發(fā)展。四平市、遼源市、白山市、松原市、白城市為Ⅳ級(jí)亞健康水平，主要分布于吉林省西部地區(qū)，該地區(qū)屬半干旱農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)，土壤貧瘠，氣候干旱，降水量少，風(fēng)沙大，植被覆蓋多以草原為主，目前破壞嚴(yán)重，沙化土地面積32萬(wàn)hm2，鹽堿地面積60.2萬(wàn)hm2，退化草場(chǎng)面積60萬(wàn)hm2，西部地區(qū)生態(tài)環(huán)境極度惡化，同時(shí)并有向東發(fā)展的趨勢(shì)，嚴(yán)重影響該地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，制約著區(qū)域土地利用系統(tǒng)健康狀況。

總體來(lái)看，吉林省9地市(州)土地利用系統(tǒng)綜合健康狀況較為理想，且中、東部地區(qū)優(yōu)于西部地區(qū)，與吉林省實(shí)際情況基本吻合。隨著吉林省新型城鎮(zhèn)化推進(jìn)，由于中東西區(qū)域自然環(huán)境、資源享賦、城市布局和經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)的顯著差異，各地區(qū)土地利用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能、效益勢(shì)必發(fā)生顯著變化，有必要全面、深入研究各地區(qū)土地利用系統(tǒng)健康狀況，有效提升土地利用系統(tǒng)健康水平，實(shí)現(xiàn)各地區(qū)城鎮(zhèn)化空間形態(tài)優(yōu)化布局，合理引導(dǎo)人口分布與經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)、資源環(huán)境互動(dòng)協(xié)調(diào)發(fā)展。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

該研究以土地利用系統(tǒng)“結(jié)構(gòu)—功能—效益”為理論框架，初次建立土地利用系統(tǒng)健康診斷的灰色關(guān)聯(lián)模型，以吉林省9地市(州)為例開展實(shí)證研究，定量診斷其土地利用系統(tǒng)健康狀況。熵權(quán)法與灰色關(guān)聯(lián)模型相結(jié)合診斷土地利用系統(tǒng)健康狀況尚屬嘗試，熵權(quán)法相對(duì)于其他方法更加客觀，避免了人為干擾，該研究方法行之有效，研究結(jié)果符合研究區(qū)實(shí)際，可為吉林省人地關(guān)系系統(tǒng)有序化和可持續(xù)發(fā)展提供理論和實(shí)踐參考。

診斷結(jié)果顯示，吉林省9地市(州)土地利用系統(tǒng)綜合健康指數(shù)處于0.7290～0.8809之間，為V級(jí)健康水平、Ⅳ級(jí)亞健康水平，且中、東部地區(qū)整體優(yōu)于西部地區(qū)。

中、東部地區(qū)中，長(zhǎng)春市、吉林市、通化市、延邊市土地利用系統(tǒng)綜合健康狀況為V級(jí)健康水平，遼源市、白山市為Ⅳ級(jí)亞健康水平。其中，遼源市土地利用系統(tǒng)的功能、效益健康指數(shù)偏低，白山市土地利用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、效益健康指數(shù)偏低。

西部地區(qū)3個(gè)地市的土地利用系統(tǒng)綜合健康狀況均為Ⅳ級(jí)亞健康水平。其中，四平市、松原市土地利用系統(tǒng)的功能健康指數(shù)偏低，白城市土地利用系統(tǒng)的功能、效益健康指數(shù)偏低。

4.2 建議

該文初次建立了土地利用系統(tǒng)健康診斷的灰色關(guān)聯(lián)模型，以吉林省9地市(州)為例開展實(shí)證研究，其研究結(jié)果與吉林省實(shí)際情況基本吻合，據(jù)此提出改善吉林省土地利用系統(tǒng)健康水平的具體建議。

(1)引導(dǎo)土地資源優(yōu)化配置，提高經(jīng)濟(jì)發(fā)展基礎(chǔ)保障水平。吉林省是我國(guó)重要的糧食主產(chǎn)區(qū)、畜牧業(yè)區(qū)、林業(yè)區(qū)，部分地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為滯后，土地開發(fā)利用程度較低，因此對(duì)其土地資源進(jìn)行優(yōu)化配置是促進(jìn)土地利用系統(tǒng)健康、良性發(fā)展的重要措施。具體說(shuō)來(lái)，需要對(duì)土地?cái)?shù)量結(jié)構(gòu)優(yōu)化、土地利用時(shí)間組織優(yōu)化、土地利用空間布局優(yōu)化和土地利用效益優(yōu)化[19]。

(2)充分利用各地區(qū)自然資源優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建土地利用系統(tǒng)的綠色生態(tài)經(jīng)濟(jì)體系。土地利用系統(tǒng)健康的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)之一即為土地利用系統(tǒng)效益，未來(lái)各地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展得益于土地利用的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、同時(shí)更要確保其生態(tài)效益，通過(guò)充分發(fā)揮區(qū)域資源優(yōu)勢(shì)，緩解資源約束和環(huán)境壓力。吉林省自然資源豐富，發(fā)展符合區(qū)域特色的綠色生態(tài)經(jīng)濟(jì)是實(shí)現(xiàn)各地區(qū)土地可持續(xù)利用、生態(tài)環(huán)境保護(hù)、經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的理性選擇。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面，穩(wěn)步推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，結(jié)合各地水土氣候特點(diǎn)，推廣高技術(shù)、生態(tài)技術(shù)的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)，鼓勵(lì)土地合法流轉(zhuǎn)，引導(dǎo)農(nóng)業(yè)集約化、規(guī)模化經(jīng)營(yíng)，積極推進(jìn)土地綜合整治項(xiàng)目，提高農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施水平，為生態(tài)農(nóng)業(yè)創(chuàng)造良好的外部條件。同時(shí)，充分利用各地區(qū)獨(dú)特的旅游資源，開發(fā)生態(tài)旅游區(qū)，打造吉林省“生態(tài)旅游”品牌。

(3)建立土地利用系統(tǒng)健康預(yù)警系統(tǒng)。土地利用系統(tǒng)健康診斷應(yīng)當(dāng)趁早、及時(shí)，充分應(yīng)用3S技術(shù)，提高其診斷監(jiān)測(cè)的速度和精度，實(shí)時(shí)監(jiān)控土地利用系統(tǒng)健康狀況，收集相關(guān)信息，以便及時(shí)采取相應(yīng)措施，避免土地利用系統(tǒng)受到不健康因素的威脅。

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HEALTH DIAGNOSIS ON LAND USE SYSTEM BASED ON GREY CORRELATION MODEL*——A CASE STUDY OF JILIN PROVINCE

Liu Baotao1，2，Qie Ruiqing1※，Wang Dongyan2，Liu Huiqing3

(1.College of Economics and Management，Jilin Agricultural University，Changchun 130118，China；2.College of Earth Science，Jilin University，Changchun 130061，China；3.A School of Geographical Sciences，Northeast Normal University，Changchun,Jiling 130024，China)

Based on the theoretical framework of "Structure - Function - Benefit"of the land-use systems, this paper initially established the Grey Relational Model for land use system health diagnosis, and quantitatively assessed the land use system health in 9 cities of Jilin province. The results showed that: (1) the integrated health index of land use system in Jilin was between 0.729 0-0.880 9, which was better in central and eastern regions.(2) In the central and eastern regions, the health grades of Changchun, Jilin, Tonghua, and Yanbian were V, but Liaoyuan and Baishan were in sub-health level withgrade IV. (3)Western Regions were all in sub-health level.(4) In order to improve the land use system health, it put forward some countermeasures, including optimizing the allocation of land resources to raise the level of economic development and infrastructure assurance, building land utilization system of green ecological economic system combined with the regional resources superiority, and establishing early warning system of land use system health. This study could provide theoretical and practical reference for the orderlyand sustainable development in Jilin province.

land use；gray correlation；systems；land health；entropy weight

10.7621/cjarrp.1005-9121.20161002

2016-04-08

劉寶濤(1987—)，男，山東濟(jì)南人，博士研究生、講師。研究方向：土地利用與管理。

※通訊作者：郄瑞卿(1972—)，男，內(nèi)蒙古察右中旗人，副教授。研究方向：GIS應(yīng)用與土地規(guī)劃。Email：qieruiqing@126.com

*資助項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目資助“沈陽(yáng)經(jīng)濟(jì)區(qū)緊湊空間形成機(jī)制與格局研究” (41201158);吉林省科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目“吉林省農(nóng)地非農(nóng)化進(jìn)程中土地增值收益分配機(jī)制研究”(20150418079FG);吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)科研啟動(dòng)基金項(xiàng)目——青年啟動(dòng)基金資助“土地集約利用與區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整研究——以吉林龍?zhí)督?jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)為例”(201343)

F301.24

A

1005-9121[2016]10-0009-09