基于DPSIR模型的重庆市土地资源可持续承载力评价

石汝杰

（重庆三峡学院生命科学与工程学院，重庆 404100；西南大学农学与生物科技学院，重庆 400716）

土地资源不仅是人类社会经济发展和赖以生存的物质基础，也是影响地区或国家间农业生产和经济实力的重要因素[1]。土地资源可持续承载力是指在可预见的未来，在特定社会经济和生态环境背景下，区域土地资源所能够持续支持的社会经济规模和人口数量，它是区域可持续发展综合评价的重要指标[2-5]。通过对土地资源可持续承载能力进行综合评价，可以为区域土地资源的科学规划和可持续开发利用提供决策依据，对确保区域社会经济和生态环境的可持续发展，保障未来粮食安全以及摆脱地区贫困具有重要意义[6-9]。

驱动力—压力—状态—影响—响应框架模型（简称DPSIR 模型）涵盖了社会经济发展、自然资源利用、生态环境保护和政策导向等多个领域，可反映经济社会发展和人类行为对环境的影响，同时也可表明人类行为及其最终导致的环境状态对社会的反馈[10-13]。DPSIR 模型框架中的“驱动力”（Driving Force）是指造成系统发生变化的原因，包括经济社会发展驱动力和自然资源驱动力，土地资源承载力中的驱动力是指造成土地资源系统发生变化的原因；“压力”（Pressure）是指在驱动力作用之后，直接促使系统发展变化的“显式外力”；“状态”（State）是指系统在各种驱动力和压力作用下的现实表现；“影响”（Impact）子系统是用来描述资源系统状况变化的最终环境效果；“响应”（Response）是指为实现水土资源的承载力，所采取的各项管理措施及政策。

区域土地资源承载力程度主要受到经济社会活动发展的影响，提高土地资源承载力水平的途径包括农业及水利基础工程建设、生态环境保护措施和社会经济政策，而这些途径的实施又会促进经济社会和生态环境建设的发展[14-15]。鉴于土地资源承载力中存在因果反馈关系，笔者借鉴DPSIR 模型构建了重庆市土地资源承载力评价指标体系，并结合熵值法赋权对重庆市土地资源承载力进行评价。

1 重庆市土地资源承载力评价指标体系构建

根据上述DPSIR 模型理论以及指标体系构建所遵循的基本原则，结合重庆市区域自然资源条件、社会经济发展特点，建立了重庆市土地资源承载力评价指标体系。各指标及其涵义如表1。

2 重庆市土地资源可持续承载力的综合评价

2.1 数据的预处理

对重庆市2002～2009年土地资源可持续承载力水平进行纵向评价比较，各指标原始数据如表2。为了消除不同指标的量纲影响，采用标准差标准化法对原始数据做无量纲化和归一化处理，结果如表3。

2.2 熵值法确定指标权重

熵值法确定权重在很多领域的评价中广泛应用，它是通过分析指标值构建的判断矩阵来给予权重系数，优点是降低了主观因素对各指标权重的影响。假设用n个指标来评价m个年份的重庆市土地资源承载力状况，由此可以构建评价指标原始数据矩阵某一指标的数值间差别越大，说明其在评价指标体系中的作用越重要，即指标值变异程度越大，信息熵越少，则该指标的权重越大。熵值法确定权重的主要步骤如下[16-18]：

A：指标的标准化处理

B：计算第i个年份第j个指标的比重

C：计算第j个指标的熵值

D：计算第j个指标的变异系数

E：计算第j个指标的权重

由以上公式可知，熵值越小，变异系数就越大，权重就越大。根据公式计算重庆市土地资源承载力评价指标权重如表4。

3 重庆市土地资源承载力评价结果与分析

表2 重庆市土地资源承载力评价指标原始值

表3 重庆市土地资源承载力评价指标标准化值

表4 重庆市土地资源承载力评价指标权重

3.1 驱动力指数变化趋势

从图1 中可以看出，其动态变化趋势可以分为4个阶段：2002～2004年间驱动力指数快速增长阶段；2005～2006年间驱动力指数下降；2007～2008年间驱动力指数上升；2009年又出现下降。2002～2009年重庆市土地资源承载力的驱动力指数排序为：2008 ＞2007 ＞2004 ＞2005 ＞2009 ＞2003 ＞2002 ＞2006。通过对比分析表2 中各指标的原始数据可知，社会经济发展水平对土地资源的利用影响程度较大，驱动力指数动态变化趋势主要是受到GDP 增长率影响：2002、2005、2006 和2009年的GDP 增长率低于其它年份；同时由于2006年发生了严重旱灾，粮食安全系数比往年明显下降，进一步降低了驱动力指数。

图1 重庆市2002～2009年土地资源驱动力指数变化

表5 重庆市土地资源承载力综合评价值

3.2 压力指数变化趋势

由图2 可知，随着驱动力的整体增强，重庆市土地资源所承受的压力在2002～2009年间呈持续快速上升趋势；此阶段重庆市土地资源承载力压力指数排序为：2009 ＞2008 ＞2007 ＞2006 ＞2005 ＞2004 ＞2003 ＞2002。人口的增长和耕地资源数量的减少导致人口密度和人均耕地这两个压力指标指数上升；化肥、农药和地膜的用量增加促使土地资源的生态环境压力上升。

3.3 状态指数变化趋势

由图3 可知，在驱动力和压力共同作用下，重庆市土地资源承载力状态指数呈持续下降趋势；2006年的旱灾导致农业总产值和水土资源匹配系数下降，因此2006年的状态指数低于2007年；此阶段重庆市土地资源承载力压力指数排序为：2002 ＞2003 ＞2004＞2005 ＞2007 ＞2006 ＞2008 ＞2009。

图2 重庆市2002～2009年土地资源压力指数变化

3.4 影响指数变化趋势

由图4 可知，2002～2009年重庆市土地资源承载力的影响指数呈波动性变化，虽然粮食单产指标呈递增趋势，但是由于耕地资源减少率和农田成灾率这两个指标权重之和大于粮食单产指标权重，所以其动态变化趋势与农田成灾率这个指标变化趋势一致。其中2006年的重庆市土地资源承载力影响指数为0.265 5，低于其他年份，说明了水土资源系统状况变化对土地资源承载力有较大影响。

图3 重庆市2002～2009年土地资源状态指数变化

图4 重庆市2002～2009年土地资源影响指数变化

3.5 响应指数变化趋势

从图5 中可以看出，重庆市土地资源的响应指数一直呈现上升趋势，这是由于重庆市的有效灌溉面积、农业工程建设投入、农业机械化水平以及水土流失治理率等不断提高造成的。同时，这也说明重庆市土地资源保护管理和合理利用的政策措施逐步落实，起到了良好的效果。

图5 重庆市2002～2009年土地资源响应指数变化

4 结 论

从综合指数来看，2002～2009年重庆市土地资源承载力综合指数总体呈上升趋势，从2002年的2.06到2009年的2.73，增长了33%，说明重庆市土地资源承载力水平在逐渐提高。重庆市土地资源承载力综合指数排序为：2008 ＞2009 ＞2007 ＞2005 ＞2004＞2003 ＞2006 ＞2002。从排序结果可以看出：一方面是2006年的严重旱情导致了重庆市土地资源承载力水平下降；另一方面是2009年的承载力综合指数比2008年有所降低，说明2009 以后，随着耕地资源数量减少、人口持续增长以及土地资源生态环境负荷增加，土地资源可持续承载力压力会越来越大。因此，今后应采取多种途径来保障土地资源承载力的可持续发展。

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