王宇桐

(中國農(nóng)業(yè)大學(xué)土地科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,北京 100091)

0 引言

隨著全球氣候變化的加劇,人們對于可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)保護的關(guān)注越來越高。人類需要不斷探索更有效的資源利用和生態(tài)保護方式,實現(xiàn)人與自然和諧共生的目標(biāo)。低碳生態(tài)城市建設(shè)成為解決城市可持續(xù)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境問題的重要途徑。低碳生態(tài)城市是以生態(tài)文明建設(shè)為導(dǎo)向,通過低碳化途徑,使城市各種活動與自然生態(tài)相互促進與協(xié)調(diào)。低碳城市的建設(shè),將有力推動城市實現(xiàn)從高耗到低耗、從浪費到節(jié)約、從高排放到低排放、從高污染到低污染、從不可持續(xù)到可持續(xù)、從人與自然相互對立到和諧相處的歷史性轉(zhuǎn)變。

我國2009年提出低碳生態(tài)城市的概念,近年來多位學(xué)者對其概念和內(nèi)涵、發(fā)展戰(zhàn)略和指標(biāo)體系進行了分析和研究,如劉哲[1]探討了鄭州市低碳生態(tài)城市建設(shè)存在的問題與對策;徐從廣等人[2]探討了低碳城市發(fā)展規(guī)劃策略;張茹倩等人[3]分析了城鎮(zhèn)化對土地利用碳排放的影響,提出要注重對綠色清潔能源的開發(fā)與利用。此外學(xué)者對低碳生態(tài)城市指標(biāo)體系的構(gòu)建與評價也進行了研究,如卜向英[4]探討了低碳生態(tài)城市指標(biāo)體系的構(gòu)建與分析;朱子媛[5]對河北省低碳生態(tài)城市發(fā)展水平進行了測度和時空分析;季楊沁等人[6]通過構(gòu)建評價指標(biāo)體系,評價了海岸帶低碳城市發(fā)展?fàn)顩r。但對于低碳生態(tài)城市的土地利用效益分析的研究報道較少。土地利用效益的高低與城市土地利用發(fā)展方向和未來空間格局密切相關(guān),城市土地利用類型和土地利用空間結(jié)構(gòu)直接影響碳排放、建筑能耗和環(huán)境要素,從而對低碳生態(tài)城市的建設(shè)產(chǎn)生影響。

基于此,本文基于低碳生態(tài)城市視角,研究石家莊市土地利用效益,將低碳生態(tài)理念融入到土地利用效益評價指標(biāo)體系中,以期對引導(dǎo)城市土地合理高效利用,優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu),在保障經(jīng)濟發(fā)展的同時,實現(xiàn)高效、持續(xù)、共生、和諧的低碳生態(tài)目標(biāo)[7]提供參考。

1 研究區(qū)概況

石家莊市地處河北省中南部,位于太行山地和華北平原兩大地貌交接位置,是河北省省會、京津冀地區(qū)重要中心城市,也是全國重要的商品集散地和北方重要的大商埠。石家莊市轄8區(qū)(長安區(qū)、橋西區(qū)、新華區(qū)、裕華區(qū)、井陘礦區(qū)、藁城區(qū)、鹿泉區(qū)、欒城區(qū)),2020年人均地區(qū)生產(chǎn)總值58 693.45萬元,人均綠地面積14.87 m2,建成區(qū)綠地覆蓋率42.85%。

2 土地利用效益評價方法

2.1 評價指標(biāo)體系的構(gòu)建

土地利用效益評價是一個復(fù)合型評價系統(tǒng)[8]。評價指標(biāo)體系的構(gòu)建,既要反映出土地利用效益的高低,還要兼顧低碳生態(tài)城市的特性,體現(xiàn)其低碳性、可持續(xù)性與和諧共生性。參照《中國低碳生態(tài)城市指標(biāo)體系》,結(jié)合石家莊市實際情況,從經(jīng)濟、社會、生態(tài)三方面選取了16個評價指標(biāo)[6],指標(biāo)數(shù)據(jù)來源為《石家莊統(tǒng)計年鑒》(2012—2021年)。

經(jīng)濟指標(biāo)選取了地均固定資產(chǎn)投資、地均社會消費品零售額、地均GDP、地均財政收入、人均地區(qū)生產(chǎn)總值和第三產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重。其中第三產(chǎn)業(yè)對環(huán)境的影響很小,經(jīng)濟效益也很高,能夠反映石家莊產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化水平,考慮到低碳生態(tài)城市特性,增加這一指標(biāo)。

社會效益指標(biāo)選取了人口密度、人均城市道路面積和城鄉(xiāng)收入比、萬人擁有公共交通數(shù)量和人均糧食生產(chǎn)量。其中乘坐公共交通出行是低碳出行方式之一,該指標(biāo)一方面反映石家莊市交通設(shè)施水平,另一方面反映城市居民選擇低碳出行的便利性。人均糧食產(chǎn)量反映石家莊的糧食供給能力,是低碳生態(tài)城市社會和諧因素的重要指標(biāo)。

生態(tài)效益指標(biāo)選取人均綠地面積、建成區(qū)綠化覆蓋率、地均工業(yè)廢氣排放、地均工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量和單位GDP能耗。其中單位GDP能耗反映經(jīng)濟發(fā)展對能源的依賴程度,體現(xiàn)節(jié)能降耗成效,突出低碳生態(tài)城市的特性。

2.2 權(quán)重的確定

特爾菲法確定權(quán)重采用兩輪征詢。第一輪征詢主要檢驗因素因子體系是否符合實際,然后確定各因素因子的權(quán)重變化范圍;第二輪征詢是在第一輪權(quán)重測定意見征詢結(jié)果的基礎(chǔ)上,根據(jù)總體意見的傾向和分散程度修改前一輪的評估意見。對各專家第二輪權(quán)重測定結(jié)果再次進行數(shù)理統(tǒng)計分析,確定因素因子的權(quán)重值,見表1。

表1 基于低碳生態(tài)城市視角的土地利用效益評價指標(biāo)體系及權(quán)重值表

2.3 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理

為了使數(shù)據(jù)可以相互計算分析對比,保證計算結(jié)果的可對比性,對數(shù)據(jù)進行無量綱化處理。數(shù)據(jù)指標(biāo)有正負屬性,正負屬性的確定是根據(jù)指標(biāo)數(shù)值對土地利用效益的影響確定的,計算方法為:

正向指標(biāo):Aij=(Xnm-Xmin)÷(Xmax-Xmin)

逆向指標(biāo):Aij=(Xmax-Xnm)÷(Xmax-Xmin)

其中,Aij為經(jīng)過無量綱標(biāo)準(zhǔn)化后的指標(biāo)值,數(shù)值應(yīng)該在0和1之間,最劣值是0最優(yōu)值是1。Xnm為第n年第m項指標(biāo)的具體數(shù)據(jù),Xmax為指標(biāo)數(shù)據(jù)中的最大值,Xmin為指標(biāo)數(shù)據(jù)中的最小值。

2.4 評價結(jié)果

采用加權(quán)求和法計算土地利用效益綜合分值[9],即標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值乘以對應(yīng)權(quán)重,計算公式如下:

(1)

式中:Fj為第j年的土地利用效益總分值;Aj為標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值,Wj為對應(yīng)的評價指標(biāo)權(quán)重。

運用公式(1)計算2011—2020年各項指標(biāo)分值,結(jié)果見表2、表3。

表2 2011-2020年石家莊市土地利用效益評價分值表

表3 土地利用效益各要素層分值表

3 土地利用效益結(jié)果分析

3.1 土地利用綜合效益

由圖1和表2可知,石家莊市土地利用綜合效益分值從2011年的0.169 0提升到2020年的0.659 3,2019年受疫情影響有所下滑外,土地利用綜合效益總體呈現(xiàn)呈逐步上升趨勢。

圖1 石家莊市土地利用效益綜合評價圖

土地利用經(jīng)濟效益方面,除2020年疫情原因?qū)е掠兴禄?其他年份保持穩(wěn)步增長態(tài)勢,而土地利用社會效益和生態(tài)效益均呈波動性增長趨勢。

3.2 土地利用經(jīng)濟效益

由表2和圖2可知,石家莊市土地利用經(jīng)濟效益一直以持續(xù)穩(wěn)定的速度提升,2020年由于疫情原因經(jīng)濟效益有所回落。從構(gòu)成經(jīng)濟效益要素的經(jīng)濟發(fā)達和經(jīng)濟持續(xù)指標(biāo)看,石家莊市經(jīng)濟發(fā)達程度呈持續(xù)升高狀態(tài),評價分值平均每年增長在0.02以上(表3),主要是石家莊市作為省會城市,經(jīng)濟發(fā)展倍受重視,不斷吸引外來企業(yè)投資發(fā)展,為城市經(jīng)濟發(fā)達水平注入活力。經(jīng)濟持續(xù)要素指標(biāo),除2014、2020年由于人均地區(qū)生產(chǎn)總值有所下降而導(dǎo)致該指標(biāo)下降,其他年份均呈持續(xù)增長狀態(tài)(圖2)。近年來,石家莊市經(jīng)濟發(fā)展開始更加注重經(jīng)濟的可持續(xù)性,如通過加大科技創(chuàng)新投入、完善科技創(chuàng)新政策,吸引更多的技術(shù)性產(chǎn)業(yè)聚集的方式,將勞動密集型產(chǎn)業(yè)逐漸轉(zhuǎn)移,部分高耗能、高排放產(chǎn)業(yè)退出,實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整、改造、轉(zhuǎn)型。石家莊未來要建設(shè)低碳生態(tài)城市,經(jīng)濟的持續(xù)效益在向良好的方向發(fā)展。

圖2 石家莊市土地利用經(jīng)濟效益評價圖

3.3 土地利用社會效益

如圖3所示,石家莊市土地利用社會效益呈波動性增長趨勢。社會效益主要由社會和諧和社會發(fā)展要素組成,社會和諧的三個指標(biāo)是人均糧食生產(chǎn)量、城鄉(xiāng)收入比和萬人擁有公共交通數(shù)量。受到三個指標(biāo)的影響,社會和諧效益總體呈現(xiàn)波動,特別是2015年由于城鄉(xiāng)收入比增大導(dǎo)致社會效益下降,之后石家莊市政府對城市道路建設(shè)和城市公共交通設(shè)施進行了大量投入,萬人擁有公共交通數(shù)量和人均城市道路面積不斷增長,社會效益逐步提升。表明石家莊在一些基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、糧食生產(chǎn)量等方面,暫時還不能全面滿足人口增長的需求。石家莊要建設(shè)生態(tài)城市,特別需要注意社會和諧效益的影響,要加強基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),保護耕地,提高糧食產(chǎn)量,以此來穩(wěn)定社會和諧效益,使其朝穩(wěn)定增長的方向發(fā)展。從社會發(fā)展要素來看,主要包括人均城市道路面積和城市人口密度,2011—2020年這兩個指標(biāo)均呈波動性增長趨勢,受二者影響,社會發(fā)展效益也呈波動性增長。未來要繼續(xù)實行人才引進政策,提高城市吸引力,讓社會發(fā)展效益得以更快發(fā)展。

圖3 石家莊市土地利用社會效益評價圖

3.4 土地利用生態(tài)效益

從總體上看,石家莊市土地利用生態(tài)效益呈波動性增長趨勢,但起伏較大,如圖4所示。生態(tài)效益要素包含了環(huán)境友好和節(jié)能減排,節(jié)能減排方面,2014—2015年由于地均工業(yè)廢氣排放量和地均工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量劇增,使得生態(tài)效益分值大幅度下降。2018—2019年人均綠地面積和建成區(qū)綠地覆蓋率均減少,導(dǎo)致生態(tài)效益小幅下降,之后逐漸提升。從環(huán)境友好效益來看,由表3可知,2012年最低,之后逐步上升到2017年的0.064 4,達到最高峰值,隨后下降到2019年的0.019 7,之后快速回升。

以上結(jié)果可以看出,不同于土地利用經(jīng)濟效益與社會效益,土地利用生態(tài)效益受政府管控力度影響較大,當(dāng)管控比較嚴格時,生態(tài)效益出現(xiàn)上漲,但管控力度降低時,生態(tài)環(huán)境的問題又逐漸暴露出來,造成生態(tài)效益的下降,從而也影響到土地利用綜合效益。因此,石家莊在未來建設(shè)低碳生態(tài)城市過程中,必須重視生態(tài)效益問題,注重經(jīng)濟增長與生態(tài)環(huán)境之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)向低消耗、高效益方向發(fā)展,促進節(jié)能減排效益的增長。

4 結(jié)論

本文選取能夠反映低碳生態(tài)城市的土地利用效益評價指標(biāo),將低碳生態(tài)理念融入到土地利用效益評價中,構(gòu)建了基于低碳生態(tài)城市的評價指標(biāo)體系,評價指標(biāo)體系不僅要反映土地利用效益的程度,還要體現(xiàn)其低碳性、可持續(xù)性和共生性。通過對石家莊市土地利用效益進行評價,結(jié)果顯示:①2011—2020年,石家莊市土地利用綜合效益整體呈上升趨勢;②2011—2019年石家莊市經(jīng)濟效益持續(xù)穩(wěn)定增長,2020年由于新冠疫情經(jīng)濟效益有所下降;③土地利用社會效益呈波動性增長趨勢;④受政府管控力度影響,石家莊市土地利用生態(tài)效益起伏較大。

由于基于低碳生態(tài)城市的土地利用效益評價研究還不成熟,本文對于評價指標(biāo)的選擇具有一定的局限性。影響低碳生態(tài)城市及土地利用效益的指標(biāo)很多,如何科學(xué)合理地選擇評價指標(biāo)體系,使評價結(jié)果更加科學(xué)合理,需要今后進一步完善和探討。