西北農牧交錯區土地可持續利用評價及障礙因子診斷

作者簡介：劉飛（1997-），男，碩士研究生。研究方向為土地利用與國土空間規劃。

DOI：10.19981/j.CN23-1581/G3.2024.13.024

摘? 要：為探究西北農牧交錯區土地可持續利用水平，結合聯合國可持續發展目標（SDGs）完善傳統評價體系，從經濟、社會和資源環境3個維度選取30個指標構建評價體系，采用綜合指數法、三角模型、障礙度模型分析吳忠市土地可持續利用水平及障礙因子。結果表明，2006—2021年吳忠市土地利用可持續利用水平從不可持續提升到一般可持續；2006—2021年吳忠市土地利用穩定性較好，可持續利用變化趨勢穩定，僅2020年穩定性較差；不同土地可持續利用水平下障礙因子不相同。吳忠市土地利用朝著健康的方向發展，現階段草地覆蓋率、農業從業人員比重等是影響吳忠市土地可持續利用主要障礙因子。

關鍵詞：土地可持續利用；三角模型；障礙度；吳忠市；診斷

中圖分類號：F301.2? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2024）13-0099-04

Abstract： In order to explore the sustainable land use level in the agro-pastoral ecotone of Northwest China， combined with SDGs to improve the traditional evaluation system， 30 indicators were selected from the three dimensions of economy， society， resources and environment to construct the evaluation system. The comprehensive index method， triangular model and obstacle model were used to analyze the sustainable land use level and obstacle factors in Wuzhong City. The results show that; The level of sustainable land use in Wuzhong City from 2006 to 2021 is not sustainable to general sustainable; From 2006 to 2021， the stability of land use in Wuzhong City is good， the change trend of sustainable use is stable， and the stability is poor only in 2020; The obstacle factors are different under different levels of sustainable land use. Land use in Wuzhong City is developing in a healthy direction. At present， grassland coverage and the proportion of agricultural employees are the main obstacles to sustainable land use in Wuzhong City.

Keywords： sustainable land use; triangular model; obstacle degree; Wuzhong City; diagnosis

可持續發展是應對社會經濟快速發展帶來的資源、環境、公平等問題，促進全球發展轉型的重要議題[1]。在我國生態文明建設持續推進的背景下，經濟的快速發展帶來大量的資源消耗和巨大的環境壓力問題已經凸顯，而土地可持續利用是實現經濟、社會和資源環境和諧統一的重要途徑。

國內在土地可持續利用領域也開展了許多研究。在指標體系的構建上基于聯合國糧農組織（FAO）《可持續土地利用評價綱要》，從土地生產性、資源保護性、生產穩定性、經濟可行性及社會和諧性框架建立指標體系[2]，或基于PSR[3]、DPSIR[4]等模型構建指標體系。隨著可持續發展理念的不斷發展，傳統的指標體系難以滿足可持續發展的新要求，少有研究結合聯合國可持續發展目標（Sustainable Development Goals，SDGs）建立土地可持續利用評價指標體系進行實證研究。

北方農牧交錯區是傳統農業區向畜牧業區轉變的過渡區，也是我國重要生態安全屏障，對氣候變化和人類活動干擾極端敏感[5]。因此本文借鑒FAO評價標準，并參考SDGs建立評價指標體系，構建三角模型評價2006—2021年吳忠市土地可持續利用狀態和變化趨勢，并結合障礙度模型診斷土地可持續利用的障礙因子。對于提高農牧交錯區土地利用水平，推動土地利用社會、經濟和資源環境和諧統一具有重大意義。

1? 研究區概況與數據來源

1.1? 研究區概況

吳忠市位于寧夏中部，氣候屬中溫帶干旱、半干旱氣候，平均降水量184. 6～273.5 mm。全市總面積2. 14萬km2，常住人口139.2 萬人。2021年吳忠市地區生產總值762.5 億元，其中農林牧漁業總產值215.7 億元，農牧業并重發展，農業產值99.2? 億元，畜牧業產值105.7? 億元。

1.2? 數據來源

研究涉及的農業產值、單位GDP能耗等數據來源于2007—2022年《吳忠統計年鑒》，水資源數據來源于2006—2021年《寧夏水資源公報》，水土流失數據來源于2006—2021年《寧夏水土保持公報》，草地數據來源于中國科學院資源環境科學與數據中心。

2? 研究方法

2.1? 三角模型

三角模型是由美國農業部在對土壤分類時提出的一種評價方法[6]，能從相互聯系的3個方面對某一問題在某一時期內的綜合狀態和未來發展趨勢作可視化描述，結果直觀且易于理解， 被運用于環境科學、土地評價和土地利用等多個領域[7]。

土地利用系統是自然、經濟、社會復合系統，三者相互作用共同組成一個有機整體[8]。本文擬以土地利用的經濟可行性、社會可接受性和資源環境合理性為框架構建三角模型（圖1），以土地利用經濟可行性指數作為三角模型的一個頂點，而社會可接受性指數和資源環境合理性指數相應轉化為非社會可接受性指數和非資源環境合理性指數并作為三角模型的另外2個頂點，對應指數越小，社會可接受性和資源環境合理性越好。經濟可行性指數（EI）最大值位于正上方頂點，非資源環境合理性指數（NREI）最大值位于右下頂點，非社會可接受性指數（NSI）最大值位于左下頂點。每個坐標軸分別沿逆時針方向從0到1，每個軸分別平均分為5個范圍：“非常低”至“非常高”。三角形內分為5個區域：A～E，分別表示很強可持續性、強可持續性、一般可持續性、弱可持續性及不可持續性；根據3個指數的相對比例變化，有T1～T7 7種相對可持續性趨勢[9]，包括一般可持續：T1（0°～60°）、T3（120°～180°）；很強可持續T2（60°～120°）；弱可持續T4（180°～240°）、T6（300°～360°）；不可持續T5（240°～300°）；指數無變化T7。

2.2? 評價指標體系構建

本文在借鑒FAO評價標準和已有研究基礎上[10]，參考SDGs中減少貧困、效率能耗、城鄉平等、人居質量和公共服務等目標[11]，結合吳忠市農牧業并重、干旱少雨等情況，選取包括貧困發生率、人均水資源量等在內的30個指標構建社會-經濟-資源環境3大維度的土地可持續利用評價指標體系（表1）。

圖1? 土地可持續利用狀態及趨勢示意圖

2.3? 權重確定

1）采用極差標準化方法對數據標進行標準化處理。

正向 Xij=（xij-xjmin）/（xjmax-xjmin）， （1）

負向 Xij=（xjmax-xij）/（xjmax-xjmin），（2）

式中：xij為第ｉ年第ｊ項指標實際值；Xij為標準化后值；xjmax為第j項指標最大值；xjmin為第j項指標最小值。

2）指標權重計算。由于經濟、資源環境和社會可接受性對于土地可持續利用來說同等重要，因此準則層3個子系統權重皆為1/3；消除不同量綱之間的差異，采用熵權法計算各指標權重，計算方法

Sij=Xij/∑■■Xij， （3）

ej=-k∑■■Sij×ln（Sij） ，（4）

Wj=（1-ej）/∑■■（1-ej）， （5）

式中：Sij為指標的比重；ej為信息熵，ej>0；k=1/ln（m），k>0；Wj為指標權重。i＝1，2，…，m年；ｊ＝1，2，…，n項。

2.4? 子系統指數計算

綜合指數法計算吳忠市土地利用的EI、NREI和NSI。計算公式為

EIi=∑■■Wj·Xij ，（6）

NREIi=1-∑■■Wj·Xij，（7）

NSIi=1-∑■■Wj·Xij。 （8）

2.5? 障礙度模型

運用障礙度模型診斷土地可持續利用的障礙因子，為提高吳忠市土地可持續利用水平提供參考。障礙度代表單項因素對土地可持續利用水平的影響值[12]。

Aij=（Pij×Rj）/∑■■（Pij×Rj）×100%，（9）

式中：Rj為因子貢獻度，Rj=ri×Wj；Pij為指標偏離度，Pij=1-Xij；Aij為障礙度，ri為準則層權重。

3? 結果與分析

3.1? 可持續利用評價結果

1）吳忠市土地可持續利用狀態在2006—2021年從不可持續提升到一般可持續（圖2），土地可持續利用水平可分為3個階段：2006—2010年為不可持續，階段內EI水平非常低，NSI處于中等水平，NREI處于較低水平，土地利用經濟可行性和社會可接受性較低造成吳忠市土地利用的不可持續；2011—2014年為弱可持續，階段內EI增加到較低水平，NSI從中等水平下降到較低水平，NREI處于較低水平，土地利用經濟可行性和社會可接受性逐年提高，同時資源環境合理性得到一定程度的改善，使得這階段吳忠市土地達到弱可持續水平；2015—2021年為一般可持續，EI的值持續增加，NSI持續下降，土地利用經濟可行性的大幅提升和社會可接受性穩定提升，但由于階段內NREI下降幅度小，資源環境合理性提升較慢，導致吳忠市土地可持續利用只達到一般水平。

2）2006—2021年吳忠市土地可持續利用狀態連線有T2、T6 2種趨勢。2006—2021年土地可持續利用變化趨勢總體上呈T2（很強可持續）趨勢，僅在2020年為T6（弱可持續）。

3.2? 障礙因子診斷

1）不可持續階段，主要障礙因子及障礙度分別為人均肉類產量C23（5.46%）、人均可支配收入C6（5.24%）、單位面積固定投資投入C5（5.19%）、工業廢水排放量C17（5.01%）、單位面積畜牧業產值C7（4.81%）、貧困發生率C28（4.67%）。其中，經濟可行性子系統有3個因子，社會可接受性子系統有2個因子。由于這階段吳忠市社會經濟發展效益低下，人均可支配收入低、固定投資投入少、貧困發生率高及工業廢水排放量對土地可持續利用影響較大。

圖2? 2006—2021年吳忠市土地可持續利用狀態與趨勢

2）土地利用弱可持續階段，主要障礙因子及障礙度分別為單位耕地化肥施用量C16（7.28%）、人均肉類產量C23（7.19%）、人均可支配收入C6（5.81%）、單位面積畜牧業產值C7（5.49%）、單位耕地農藥使用量C14（5.13%）和單位面積固定投資投入C5（4.87%）。其中經濟可行性子系統有3個因子，資源環境合理性子系統有2個因子。相比于不可持續狀態階段，此階段主要障礙因子中貧困發生率和工業廢水排放量降低，退出主要障礙因子行列，但畜牧業效益不高，人均可支配收入和單位面積固定投資投入障礙度較高，新增障礙因子有單位耕地農藥使用量和單位耕地化肥施用量。

3）土地利用一般可持續階段，主要障礙因子及障礙度分別為人口密度C26（11.22%）、草地覆蓋率C11（9.41%）、工業固體廢物綜合利用率C18（9.30%）、農業從業人員比重C30（7.63%）、單位耕地化肥施用量C16（6.41%）、人均住房面積C27（5.86%）。其中資源環境合理性子系統有3個因子，社會可接受性子系統有3個因子，當前資源環境合理性和社會可接受性2個子系統是影響吳忠市土地可持續利用的主要障礙子系統。此階段，障礙因子中人均可支配收入、單位耕地農藥使用量、單位面積固定投資投入、單位面積畜牧業產值及人均肉類產量5個因子退出主要障礙因子行列。新增主要障礙因子有草地覆蓋率、工業固體廢物綜合利用率、人口密度、農業從業人員比重和人均住房面積。

4? 結論

1）2006—2021年吳忠市土地利用系統總體上朝著健康的方向發展，土地利用從不可持續提升到一般可持續，土地利用階段分為不可持續（2006—2010年）、弱可持續（2011—2014年）、一般可持續（2015—2021年）。

2）2006—2021年吳忠市土地可持續利用狀態連線總體上呈T2（很強可持續）趨勢。由于資源環境合理性的波動，在2020年可持續性趨勢為T6（弱可持續）。

3）吳忠市不同土地可持續利用水平下主要障礙因子不相同。不可持續階段主要障礙因子有人均可支配收入、貧困發生率等；弱可持續階段主要障礙因子有單位耕地化肥施用量、人均可支配收入等；一般可持續階段，主要障礙因子有草地覆蓋率、單位耕地化肥施用量等。

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