向 麗

(1.哈爾濱工業(yè)大學(xué)管理學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150001； 2.賀州學(xué)院旅游與體育健康學(xué)院，廣西賀州 542899)

長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶建設(shè)現(xiàn)已上升為新一輪國(guó)家戰(zhàn)略，2014年出臺(tái)的《國(guó)務(wù)院關(guān)于依托黃金水道推動(dòng)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》明確了長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中“生態(tài)文明建設(shè)的先行示范帶”的戰(zhàn)略定位。作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要戰(zhàn)略區(qū)，長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶11省(市)資源優(yōu)勢(shì)突出，且具備良好的產(chǎn)業(yè)融合基礎(chǔ)。土地資源是區(qū)域資源稟賦的核心要素和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要載體，強(qiáng)化土地資源的合理配置和集約利用，保障區(qū)域土地生態(tài)安全，對(duì)于促進(jìn)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。土地生態(tài)安全最早可追溯至Leopold在1949年提出的“土地健康”的概念[1]，之后學(xué)者們開(kāi)始關(guān)注土地生態(tài)系統(tǒng)問(wèn)題[2-3]。學(xué)界以人地關(guān)系理論、可持續(xù)發(fā)展理論、景觀生態(tài)學(xué)理論、突變理論、耗散理論、復(fù)雜科學(xué)理論、土地安全預(yù)警理論、適宜性評(píng)價(jià)理論等為研究基礎(chǔ)，從區(qū)域生態(tài)安全、生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)、土地健康、土地利用安全格局、耕地資源生態(tài)安全、土地規(guī)劃及合理利用等不同角度圍繞土地生態(tài)安全的內(nèi)涵進(jìn)行了分析[4-7]。在研究方法上，學(xué)者們一般采用壓力、狀態(tài)、響應(yīng)(PSR)模型和經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)(EES)模型來(lái)衡量區(qū)域生態(tài)安全，但至今尚未形成統(tǒng)一的土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[8-9]。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)學(xué)者采用了綜合指數(shù)法、層次分析法、模糊綜合法、灰色關(guān)聯(lián)法、物元模型法、投影尋蹤法、生態(tài)足跡法等多種定量分析方法，針對(duì)我國(guó)特定區(qū)域的土地生態(tài)安全水平進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)[10-14]。盡管學(xué)界已經(jīng)對(duì)區(qū)域土地生態(tài)安全問(wèn)題展開(kāi)了廣泛探討，并形成了較為豐富的研究成果，但在研究方法和研究尺度上仍有待進(jìn)一步拓展。基于此，本研究以長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶11省(市)為研究區(qū)域，基于PSR模型構(gòu)建土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，采用因子分析法和聚類(lèi)分析法，對(duì)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶2013年的土地生態(tài)安全水平進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)和比較分析，進(jìn)而得出研究結(jié)論，以期為長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶各省(市)因地制宜地制定土地生態(tài)安全保護(hù)政策、促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展提供參考依據(jù)。

1 研究設(shè)計(jì)

1.1 研究區(qū)域

本研究的研究區(qū)域?yàn)殚L(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶沿線(xiàn)的上海、江蘇、浙江、安徽、江西、湖南、湖北、重慶、四川、云南、貴州等11個(gè)省(市)。根據(jù)上、中、下游的地理劃分和2015年4月國(guó)務(wù)院批復(fù)同意的《長(zhǎng)江中游城市群發(fā)展規(guī)劃》，可將長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶11省(市)按照上、中、下游進(jìn)行區(qū)域劃分，其中，上游地區(qū)包括重慶、四川、云南、貴州4省(市)，中游地區(qū)包括江西、湖北、湖南3省，下游地區(qū)涵蓋上海、江蘇、浙江、安徽4省(市)[15]。

1.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

在對(duì)相關(guān)概念界定的基礎(chǔ)上，遵循指標(biāo)選取的科學(xué)性、可得性、典型性等基本原則，借鑒張軍以等的研究成果[16-18]，并結(jié)合長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶土地生態(tài)安全的現(xiàn)實(shí)狀況，基于PSR模型，從土地生態(tài)壓力、土地生態(tài)狀態(tài)和土地生態(tài)響應(yīng)3個(gè)層面，共選取24項(xiàng)具體指標(biāo)，構(gòu)建了長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(表1)。系統(tǒng)層中，土地生態(tài)壓力由X1至X8共8項(xiàng)指標(biāo)構(gòu)成，且均為負(fù)向指標(biāo)；土地生態(tài)狀態(tài)由X9至X16共8項(xiàng)指標(biāo)衡量，其中耕地面積比重、人均建設(shè)用地面積為負(fù)向指標(biāo)，其余指標(biāo)為正向指標(biāo)；土地生態(tài)響應(yīng)由X17至X24共8項(xiàng)指標(biāo)測(cè)度，且均為正向指標(biāo)。

表1長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

注：“-”表示該指標(biāo)為負(fù)向指標(biāo)；“+”表示該指標(biāo)為正向指標(biāo)。

1.3 研究方法

本研究基于構(gòu)建的長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，首先選用SPSS 17.0的因子分析法將24項(xiàng)指標(biāo)合成轉(zhuǎn)化為一個(gè)可以評(píng)估長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶11省(市)土地生態(tài)安全水平的綜合變量，具體計(jì)算方法如公式(1)所示。接著，采用聚類(lèi)分析法對(duì)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶11省(市)的土地生態(tài)安全水平進(jìn)行分區(qū)評(píng)價(jià)，以此得出研究結(jié)論。

(1)

1.4 數(shù)據(jù)來(lái)源及處理

本研究所使用的指標(biāo)數(shù)據(jù)由《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》(2014—2015年)、《中國(guó)農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》(2014年)、《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》(2014年)提供的數(shù)據(jù)直接得出或公式計(jì)算求得。由于各項(xiàng)指標(biāo)的量綱千差萬(wàn)別，須要采用極差標(biāo)準(zhǔn)化公式分別對(duì)正向指標(biāo)和負(fù)向指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，具體計(jì)算公式如下：

(2)

2 結(jié)果與分析

2.1 長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶土地生態(tài)安全綜合評(píng)價(jià)

在因子分析中，首先求出長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶11省(市)的土地生態(tài)安全矩陣Y3×24的相關(guān)系數(shù)矩陣，并由相關(guān)系數(shù)矩陣計(jì)算得到各主成分的特征值、方差貢獻(xiàn)率和累計(jì)方差貢獻(xiàn)率(表2)。按照特征值大于1的原則，共提取了5個(gè)主成分，第1主成分方差對(duì)所有主成分方差的貢獻(xiàn)率為44.917%，5個(gè)主成分的累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)到90.739%，公因子方差介于0.775～0.992之間，表明選取的5個(gè)主成分能夠較好地解釋所有變量，并充分地體現(xiàn)了長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶11省(市)的土地生態(tài)安全水平。

從反映長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶土地生態(tài)安全的5個(gè)主成分的載荷矩陣(表3)來(lái)看，主成分1中X1、X3、X5、X10、X12等指標(biāo)的系數(shù)均較大，可以看成是反映土地生態(tài)壓力和土地生態(tài)狀態(tài)的綜合指標(biāo)；主成分2中X2、X6、X7、X8、X16、X21等指標(biāo)的系數(shù)較大，可以看作是反映土地生態(tài)壓力、土地生態(tài)狀態(tài)和土地生態(tài)響應(yīng)的綜合指標(biāo)；主成分3中X6、X20、X22等指標(biāo)的系數(shù)較大，可以看作是反映土地生態(tài)壓力和土地生態(tài)響應(yīng)的綜合指標(biāo)；主成分4和主成分5中絕大部分指標(biāo)的系數(shù)都在0.5以下，所能表達(dá)的信息量較小。主成分4中X21的系數(shù)相對(duì)較高，其系數(shù)為0.651；主成分5中僅有X13的系數(shù)是0.929，是該主成分中唯一的系數(shù)在0.5以上的指標(biāo)。主成分4和主成分5在各變量上的載荷，可以看作是對(duì)前 3個(gè)主成分的補(bǔ)充，反映了土地生態(tài)狀態(tài)和土地生態(tài)響應(yīng)的部分狀況。根據(jù)得到的新的綜合變量及相應(yīng)主成分上的單項(xiàng)因素得分，再以相應(yīng)主成分的貢獻(xiàn)率為權(quán)數(shù)，計(jì)算得出長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶土地生態(tài)安全的主成分得分、綜合得分及排名情況(表4)。

表2主成分特征值、方差貢獻(xiàn)率和累計(jì)方差貢獻(xiàn)率

表3長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶土地生態(tài)安全主成分的載荷矩陣

由表4可知，長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶土地生態(tài)安全水平呈現(xiàn)出明顯的地區(qū)差異性。其中，云南省、貴州省和四川省位列前3位，綜合得分值分別為58.229、49.395、38.479；上海市、浙江省和江蘇省排名后3位，綜合得分值分別是-120.215、-49.977、-22.480。綜合得分值越高，表明該省(市)的土地生態(tài)安全水平越高。如果綜合得分值為正數(shù)，說(shuō)明該省(市)的土地生態(tài)安全水平高于長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶11省(市)土地生態(tài)安全的平均水平；綜合得分值為負(fù)數(shù)，則說(shuō)明該省(市)的土地生態(tài)安全水平低于長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶11省(市)土地生態(tài)安全的平均水平，該省(市)亟須加強(qiáng)土地生態(tài)安全保護(hù)，才有可能達(dá)到11省(市)平均水平。整體來(lái)看，長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶的安徽、江西、湖北、重慶、四川、貴州、云南7個(gè)省(市)的土地生態(tài)安全水平均高于11省(市)的平均水平，其余4省(市)的土地生態(tài)安全水平均低于平均水平。長(zhǎng)江上游地區(qū)的重慶、四川、貴州、云南4省(市)的土地生態(tài)安全水平均相對(duì)較高，且排名前3位的省(市)均位于該區(qū)域。長(zhǎng)江中游地區(qū)的江西省、湖北省和湖南省分別位居第6位、第7位和第8位，其中，江西省和湖北省的土地生態(tài)安全狀況良好，但湖南省的土地生態(tài)安全狀況不容樂(lè)觀。長(zhǎng)江下游地區(qū)的4省(市)中僅有安徽省的土地生態(tài)安全水平高于11省(市)平均水平，其余3個(gè)省(市)的土地生態(tài)安全水平均低于平均水平。

表4長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶土地生態(tài)安全主成分得分、綜合得分及排名(2013年)

2.2 長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶土地生態(tài)安全分區(qū)評(píng)價(jià)

以上因子分析結(jié)果已經(jīng)比較清晰地反映了長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶11省(市)土地生態(tài)安全水平的排序，為了對(duì)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶11省(市)的土地生態(tài)安全水平進(jìn)行更為科學(xué)的分類(lèi)，本研究將長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶11省(市)土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)的原始指標(biāo)作為可觀測(cè)因素變量，采用離差平方和法進(jìn)行系統(tǒng)聚類(lèi)分析。聚類(lèi)分析結(jié)果顯示，長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶11省(市)可以合并成4類(lèi)(表5)。

表5長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶11省(市)離差平方和分類(lèi)結(jié)果

綜合因子分析和聚類(lèi)分析結(jié)果，并充分考慮我國(guó)土地生態(tài)安全的經(jīng)驗(yàn)和長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶的實(shí)際情況，可以將長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶11省(市)劃分為土地生態(tài)安全水平的4個(gè)不同分區(qū)：安全區(qū)(Ⅰ)、相對(duì)安全區(qū)(Ⅱ)、臨界安全區(qū)(Ⅲ)、不安全區(qū)(Ⅳ)(表6)。

表6長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶土地生態(tài)安全水平分區(qū)及綜合得分

土地生態(tài)安全區(qū)包括云南、貴州和四川3個(gè)省份，其中，云南省的土地生態(tài)安全水平相對(duì)較高，原因在于該省的人口密度最低，城市化水平低，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)比重、人均耕地面積和水土流失治理面積最大，單位土地廢水負(fù)荷和人均建設(shè)用地面積最小，自然災(zāi)害受災(zāi)面積比重和單位耕地面積農(nóng)藥使用量小，土地利用率高，環(huán)保投入占GDP比重較大，僅次于安徽省。但云南省的耕地糧食單產(chǎn)不高，人均GDP、農(nóng)村居民家庭人均純收入、農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度均排名倒數(shù)第2位，且第三產(chǎn)業(yè)所占比重小，今后仍需要在這些方面加以改進(jìn)。貴州省的城市化水平最低，單位耕地面積農(nóng)藥使用量和化肥使用量最小，人均建設(shè)用地面積較小，耕地面積比重較大，僅次于江蘇省。但該省的農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度不高，耕地糧食單產(chǎn)、水土協(xié)調(diào)度、人均GDP均最低，農(nóng)村居民家庭人均純收入最少，仍須進(jìn)一步提升土地生態(tài)安全水平。四川省的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)比重、自然保護(hù)區(qū)面積比重、水土流失治理面積均最大，土地利用率最高，但該省的第三產(chǎn)業(yè)比重、環(huán)保投入占GDP比重均較小，農(nóng)村居民家庭人均純收入低。

土地生態(tài)相對(duì)安全區(qū)包括安徽和重慶2個(gè)省(市)，安徽省的環(huán)保投入占GDP比重最大，人口密度、人口自然增長(zhǎng)率、人均耕地面積、耕地糧食單產(chǎn)和農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度均位列前3位，一般工業(yè)固體廢物綜合利用量較大，僅次于江蘇省。但該省的森林覆蓋率低，土地利用率不高，第三產(chǎn)業(yè)比重最小。重慶市的人均公園綠地面積最大，自然保護(hù)區(qū)面積比重較大，僅次于四川省。盡管該市的自然災(zāi)害受災(zāi)面積比重小，單位耕地面積農(nóng)藥使用量和化肥使用量較少，但其城市化水平較高，水土協(xié)調(diào)度低，一般工業(yè)固體廢物綜合利用量少。

土地生態(tài)臨界安全區(qū)包括江西和湖北2省，江西省的人口自然增長(zhǎng)率最高，單位耕地面積農(nóng)藥使用量最大，耕地面積比重最小，人口密度低，人均公園綠地面積較大，僅次于重慶市。盡管該省的森林覆蓋率最高，環(huán)保投入占GDP比重排名前3位，但該省的土地利用率最低，人均GDP也較低。湖北省的自然災(zāi)害受災(zāi)面積比重、單位耕地面積化肥使用量、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)比重和人均建設(shè)用地面積均較大，但該省的耕地糧食單產(chǎn)不高，環(huán)保投入占GDP比重較小。

土地生態(tài)不安全區(qū)包括湖南、江蘇、浙江和上海4省(市)，其中上海市的土地生態(tài)安全狀況最差。盡管上海市的人均GDP、水土協(xié)調(diào)度和農(nóng)村居民家庭人均純收入均最高，但該城市的人口密度、單位土地廢水負(fù)荷和人均建設(shè)用地面積都最大，城市化水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他省(市)，森林覆蓋率最低，人均耕地面積、人均公園綠地面積和環(huán)保投入占GDP比重均最小，這些都是制約上海市土地生態(tài)安全的主要障礙因素。浙江省的農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度較高，城市化水平、單位土地廢水負(fù)荷和人均建設(shè)用地面積都僅次于上海市和江蘇省，自然災(zāi)害受災(zāi)面積比重、單位耕地面積農(nóng)藥使用量均排名第2位，耕地面積比重、人均耕地面積排名倒數(shù)第2位，且自然保護(hù)區(qū)面積比重最低，致使該省的土地生態(tài)安全水平排名倒數(shù)第2位。江蘇省的耕地糧食單產(chǎn)和一般工業(yè)固體廢物綜合利用率均最高，人均公園綠地面積、人均GDP僅次于上海市，但該省森林覆蓋率低，單位耕地面積化肥使用量和耕地面積比重最大，導(dǎo)致該省的土地生態(tài)安全水平位于后3位之列。湖南省的農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度最高，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)比重僅次于四川省，耕地糧食單產(chǎn)僅次于江蘇省，但該省的自然災(zāi)害受災(zāi)面積比重也最大，單位耕地面積農(nóng)藥使用量和化肥使用量均較高，環(huán)保投入占GDP比重低，導(dǎo)致該省的土地生態(tài)安全水平低于11省(市)的平均水平。

3 結(jié)論

本研究利用2013年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶11省(市)的相關(guān)數(shù)據(jù)，構(gòu)建土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，采用因子分析法和聚類(lèi)分析法，對(duì)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶土地生態(tài)安全水平進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)和比較研究，主要得到以下結(jié)論：(1)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶整體土地生態(tài)安全水平不高，具有明顯的地區(qū)異質(zhì)性，且呈現(xiàn)“上游地區(qū)>中游地區(qū)>下游地區(qū)”的空間分布特征。其中，云南省的土地生態(tài)安全水平最高，其次是貴州省，四川省排名第3。上海市、浙江省和江蘇省均在后3位之列，湖南省排名第8位，且這4個(gè)省(市)的土地生態(tài)安全水平均低于長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶11省(市)平均水平。分區(qū)域來(lái)看，長(zhǎng)江上游地區(qū)4省(市)的土地生態(tài)安全水平相對(duì)較高，且排名前3位的省(市)均位于該區(qū)域。長(zhǎng)江中游地區(qū)的江西省和湖北省的土地生態(tài)安全狀況良好，湖南省的土地生態(tài)安全狀況不容樂(lè)觀。長(zhǎng)江下游地區(qū)僅有安徽省的土地生態(tài)安全水平高于11省(市)平均水平。(2)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶11省(市)的土地生態(tài)安全水平可劃分為4個(gè)不同分區(qū)。其中，云南、貴州和四川3個(gè)省份位于土地生態(tài)安全區(qū)；安徽省和重慶市位于土地生態(tài)相對(duì)安全區(qū)；江西省和湖北省位于土地生態(tài)臨界安全區(qū)；湖南、江蘇、浙江和上海4省(市)均位于土地生態(tài)不安全區(qū)。由于各省(市)的資源稟賦條件、產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平存在明顯差異性，制約各省(市)土地生態(tài)安全水平提升的主要因素各不相同，因而長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶各省(市)應(yīng)基于自身生態(tài)環(huán)境承載力，明確土地主體功能定位，創(chuàng)新體制機(jī)制，合理配置土地資源，優(yōu)化土地利用空間布局，有效發(fā)揮資源集聚效應(yīng)，以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶11省(市)產(chǎn)業(yè)聯(lián)動(dòng)發(fā)展；同時(shí)，還應(yīng)嚴(yán)格控制城鎮(zhèn)建設(shè)用地增加規(guī)模，可將地區(qū)吸納農(nóng)村轉(zhuǎn)移人口落戶(hù)數(shù)量與之掛鉤，防止城市無(wú)序擴(kuò)張；此外，還應(yīng)通過(guò)土地綜合整治、劃定永久基本農(nóng)田、建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田、開(kāi)發(fā)后備資源等多管齊下，切實(shí)保護(hù)耕地資源，促進(jìn)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。

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