喀斯特山区土地整治与区域生态环境的耦合协调性分析
——以贵州省为例 ^*

金 桃^1，2，肖玖军^1，2，董艳艳^1，2，潘伯娟^1，2，张蓝月^1，2，廖小锋^1，2▲

(¹贵州科学院 贵州省山地资源研究所，贵州 贵阳 550001；²贵州省山地资源研究所有限公司，贵州 贵阳 550001)

摘 要： 以贵州省为例，利用贵州省2011～2017年土地整治和生态环境相关数据，基于耦合协调度模型分析土地整治与生态环境的耦合协调态势。结果表明：研究区土地整治与生态环境耦合协调程度逐年升高，但仍然未达到高水平的耦合及优质协调阶段，耦合协调发展水平还有待提高。因此，贵州省土地整治要结合当前生态文明建设及绿色发展需求，在土地整治中需要进一步强化生态建设，建立土地整治与生态环境协同发展的考评体系，推动土地整治以助力生态环境保护和建设。

关键词： 土地整治，耦合协调度模型，区域生态环境，喀斯特山区

0 引言

土地整治是盘活土地存量、保障粮食安全、促进城乡统筹、助力生态文明建设的重要抓手和平台^[1-2]，对支撑区域生态环境改善具有重要作用。我国具有现代意义的土地整治发展较晚^[3]，已有的研究多针对土地整治模式、土地整治效益、土地整治项目管理、土地整治规划设计等方面。随着生态环境问题重视程度的提高，土地整治的主要目标由增加耕地面积和耕地质量逐步转变为耕地“数量、质量、生态”三位一体保护^[4]，土地整治开始着力改善景观和保护生态环境^[5]。荷兰、德国等发达国家将景观生态保护等内容纳入土地整治的目标，并形成了较为科学的认知、理念和管理方法^[6]。土地整治作为中国当前最大规模改变土地利用和生态系统的人类活动之一，深刻影响着项目区乃至区域的景观生态环境^[7]。与发达国家相比，中国土地整治中的景观生态研究相对滞后^[8]。在土地整治中融入景观生态学的理念，推动土地整治与生态环境协调发展，成为当前土地整治面临的重大课题。

以贵州省为代表的喀斯特山区土层浅薄，石漠化形势严峻，水土流失严重，生态环境敏感而脆弱^[2]，实现经济社会的可持续发展成为当今世界性的难题^[3]。2008年以来，在中国-欧盟生物多样性项目(ECBP)“土地整治与生物多样性”贵州示范项目带动下，贵州省在土地整治中更加注重生态保护和建设，并取得一定的成效，但其效果是否与当前贵州省生态文明试验区建设的目标相适应，土地整治成效与生态环境建设协调性如何，目前均未知。本研究以贵州省为例，通过详细分析土地整治与生态环境的耦合协调关系，探讨影响二者耦合协调程度的因素，以期对喀斯特山区有序开展土地整治和促进区域生态环境保护和生态文明建设提供参考依据。

1 研究区概况及数据来源

1.1 研究区概况

贵州省地处云贵高原东部，西南岩溶腹地，长江和珠江两大水系上游交错地带，位于东经103°37′～109°32′，北纬24°37′～29°13′之间，全省面积17.61万km^2[9-10]，喀斯特出露面积10.91万km²，是我国喀斯特地貌最完整、分布面积最广泛的省份^[11]，石漠化问题十分严峻。由于褶皱，断层和侵蚀作用，境内地表崎岖破碎，地貌类型复杂多样，山地、峡谷、丘陵、河谷和山间洼地等相互交错，呈现“地无三里平”的山原地貌特征。此外，山多坡陡的地表结构，加剧了斜坡体上水、土、肥的流失，水土流失严重，2015年贵州省水土流失面积仍达4.88 km²，占全省总面积的27.71%。由于生态条件复杂多样，贵州植被类型丰富，森林覆盖率达55.3%^[12]。喀斯特地貌的自然本底使贵州省生态环境敏感而脆弱，但同时生物多样性丰富，生态良好。土地整治作为当前最大规模改变土地利用和生态系统的人类活动之一，面临着耕地保护、生态修复和重建、生物多样性保护等多重使命。实现土地整治与生态环境的协调发展是贵州喀斯特山区面临的重要课题。

1.2 数据来源

本文建立的土地整治和区域生态环境指标体系共包含11个可量化指标。选取土地整治面积(X₁)、新增耕地面积(X₂)、投资额(X₃)、投资强度(新增耕地亩均投资，X₄)4个相关指标反应土地整治范围、效益和强度，数据均来源于贵州省土地整治中心。选取造林面积(Y₁)、森林覆盖率(Y₂)、旱涝保收面积(Y₃)、农用化肥施用量(Y₄)、农药使用量(Y₅)、有效灌溉面积(Y₆)、水土流失治理面积(Y₇)等7个指标反应区域生态环境指标，数据来源于贵州统计年鉴。

王涤非说：“从进出口数据以及国际产能数据分析，整个国际磷肥市场的需求增量大于供应的增量。供需关系的改变导致了价格的变化，特别是2017年与2018年，国际磷肥的价格呈现上涨趋势。”

2 研究方法

2.1 指标体系的建立及权重的确定

本文依据可操作性、科学性、系统性、综合性等原则，设置能够反映土地整治范围、效益、强度的变量指标和能够反映生态环境质量的指标。借鉴张俊峰等^[13]的研究，采用土地整治面积、新增耕地面积、投资强度、新增耕地亩均投资4个相关指标反应土地整治范围、效益和强度，分别用X₁、X₂、X₃、X₄表示。参考张慧翀^[14]学者的研究成果，并考虑数据的可获得性和科学性，选取造林面积、森林覆盖率、旱涝保收面积、农用化肥施用量、农药使用量、有效灌溉面积、水土流失治理面积7个指标反应区域生态环境，并分别用Y₁、Y₂、Y₃、Y₄、Y₅、Y₆、Y₇表示。

企业的活动要以企业的发展为目标，全面提高企业经济运行质量。全新的财务理念是以实现企业目标为方向，以低成本创立最佳效益为中心，构建全新的管理运行机制。要将财务管理作为企业管理的中心，将财务管理融入到企业的生产、运营等一切的经济活动中来。根据全新的财务管理理念建立财务、物资、工程、成本、审计等部门的职责与分工体系，明明确各项业务流程和各个部门的职责，发挥各部门的职能，让企业的财务管理规范化、系统化，实现企业的可持续发展。

LC-MS/MS法同时测定回春育子颗粒中9种成分的含量…………………………………………………… 薛刚强等（9）：1213

指标权重的确定直接关系研究结果的准确性，权重不同可能会带来研究结果的差异。指标权重的确定方法主要分为主观法和客观法两类，单独使用其中一类，会因主观性过强或客观性过强有可能造成结果与实际存在偏差^[15]。因此，本研究选取主观法中的“层次分析法”和客观法中的“熵值法”相结合，再运用乘数合成法将两种赋权法得出某一指标的权重，再经过极差法进行标准化处理后得到最终的指标综合权重。计算公式为：

(1)

式中：ω _i (j )为第i 个指标的第j 种赋权方法得到的权数，θ _i 为归一化处理后的综合权重，j =1，2，3，…k ；i =1，2，3，…m 。

式中：C 为土地整治和区域生态环境耦合度；T 为土地整治与区域生态环境综合水平，α 和β 为待定系数，综合考虑目前土地整治和区域生态环境的重要程度，认为区域生态环境的改善是促进生态文明建设的重要体现，其重要性更大一点，故本文取α =0.4，β =0.6。D 为土地整治与区域生态环境的协调度，其取值范围为[0，1]，D 值越大，说明两系统的协调程度越好。依据相关文献说明^[1，15]，耦合度和协调度的标准划分如表2、表3所示。

表 1指标体系及权重

Tab. 1 Index system and weights

2.2 综合指数函数

假设f 、g 分别代表土地整治系统和区域生态环境系统，f (x ，t )和g (y ，t )分别是度量它们发展水平的函数，其中t 是指时间，表示某一年度，x 、y 分别为系统f 与g 的特征指标。

T =αf (x ，t )+βg (y ，t )

(2)

根据公式(2)、(3)的土地整治和生态环境综合指数函数公式计算得出土地整治和生态环境综合指数函数结果(图1)。如图1所示，2011—2017年间，生态环境综合指数函数值逐年增大，且基本上呈直线增长趋势，说明研究期间贵州省生态环境逐年改善，计算结果与贵州省生态环境质量状况相符。2011—2017年，土地整治综合指数函数呈“增大-减小-增大”的趋势；在2011—2014年，土地综合整治呈逐年上升趋势；2015年，土地整治综合指数函数由0.41降低到0.31，可能原因是“十二五”上级下达的贵州省土地整治任务在2011—2014年度已经基本完成，贵州省各地区2015年度实施的土地整治项目较少，致使2015年度土地整治强度降低；自2016年开始，原国土资源部下达省“十三五”土地整治任务，同时贵州省将土地整治任务下发至各地区，为完成整治任务，土地整治综合指数在2016年之后又呈增大趋势，土地整治强度增大。

(3)

据相关研究成果^[15-16]，本文采用耦合协调度模型对土地整治与区域生态环境的耦合程度进行测度。其计算公式如(4)：

以上机制若能建立，一旦出现事故就能及时准确的定位事故环节，查清事故原因。追踪机制可以和标识制度联动建立，以商品为中心设立转基因食品专用条形码或二维码查询追踪系统，既适应我国食品经营分散的特点，又能节省人力物力财力。此外，由于该追踪机制的涉及面特别广，所以，必须由政府各部门主导，监督各个关键环节的运行。

守望相助爱无疆，扶贫济困情永在。近年来，在中农集团党委的坚强领导和统一部署下，中农控股一直积极承担扶贫济困的社会责任，为党和政府分忧，为贫困群众解愁，为助力受援地打赢脱贫攻坚决胜期关键之战提供了重要保证。

2.3 土地整治与区域生态环境的耦合协调性测度

式中：θ _i 、θ _j 分别表示土地整治和区域生态环境质量水平指标的综合权重；x _i 和y _j 分别为土地整治和区域生态环境质量原始指标经标准化处理后的数值，标准化的处理方法采用极值法；f (x ，t )表示土地整治综合指数，土地整治综合指数越高，表明整治强度越大，整治水平越好，反之越差；g (y ，t )分别表示生态环境综合指数函数，其值越大，表明生态环境质量越高，反之越差。

(4)

式中：C 为耦合度值，其取值范围为[0，1]，C 值越大，说明两系统的相互作用越强；k 为调节系数，因涉及到土地整治和区域生态环境质量，故k 取2。

耦合强调的是系统与系统之间相互影响程度的大小，可以整体上把握系统发展态势的一致性程度，但忽视了系统间要素以及系统内部要素之间的作用关系^[17]。土地整治与生态环境是两个动态的、交错的、非均衡的过程，不同耦合阶段下要素与要素间作用关系和配合程度不同，因此引入协调度模型来描述要素间的互动关系，其计算公式如(5)：

(5)

则土地整治综合指数函数为：

(6)

在水库上游选择石梁、急流、卡口控制断面上游处河道顺直匀整的河段，设立水文站基本站。设立水文站后，可以观测水位、流量、泥沙、降水、蒸发、地下水、水温、冰情、水化学等水文要素的变化，为水库提供可靠的水文资料。

表 2耦合度类型评判标准

Tab. 2 Evaluation criteria of coupling degree

表 3协调度发展阶段评判标准

Tab. 3 Evaluation criteria of coordination degree

续表 3

3 结果与分析

3.1 综合指数函数分析

生态环境综合指数函数为：

图 1综合指数函数趋势图
Fig. 1 Trend of comprehensive exponential function

从土地综合指数函数值与生态环境综合指数值的对比来看，2011年，土地整治综合指数函数值大于生态环境综合指数函数值，属于生态滞后型；2013年之后，生态环境综合指数函数值大于土地整治综合整治函数值，属于土地整治滞后型。

2006年5月20日，湖南省凤凰县、贵州省雷山县由于其独特的苗族银饰锻造技术，顺利入选国务院第一批国家级非物质文化遗产代表名录。

3.2 耦合/协调度分析

3.2.1 耦合度分析

耦合度测算结果显示(图2)，研究期间贵州省土地整治与生态环境的耦合度呈逐年增大趋势，耦合度值由0.31逐步增大到0.65，表明两系统处于不断发展阶段，两系统的耦合水平不断提高。2011—2015年，土地整治与生态环境两系统耦合度值在0.31—0.45之间，处于拮抗耦合阶段，表明两系统处于一种过程阻抑另一种过程的状态，可能原因是土地整治促进生态环境改善的效应具有滞后性，但从耦合度数值可看出，这种阻抑程度逐渐减弱，说明土地整治促进生态环境改善尤其是农业生态环境改善的效果开始逐步显现；2016、2017年，耦合度指数分别为0.54、0.65，处于磨合阶段，开始良性耦合。

图 2耦合/协调度趋势图
Fig. 2 Trend of coupling/ coordination degree

3.2.2 协调度分析

如图2所示，协调度测算结果显示，研究期间贵州省土地整治与生态环境的协调度逐年增大，协调度值由0.15增加到0.76，表明两系统的协调水平逐年升高。2011—2012年，两系统的协调度小于0.3，处于严重失调阶段，说明土地整治与当时的生态环境状况不匹配；2013—2015年，协调度大于0.3小于0.5，处于濒临失调阶段，土地整治与生态环境的协调程度较2011—2012年有所提升，但两系统的发展水平仍然处于不匹配状态；2016年，土地整治与生态环境的协调度为0.59，处于初级协调阶段，协调程度有所提升，两系统开始处于初步匹配状态；2017年，土地整治与生态环境的协调度为0.76，处于良好协调阶段，两系统协调程度进一步提升。

3.3 耦合协调评判结果与分析

由章节3.2计算结果及分析可知，2011—2012年，贵州省土地整治与生态环境两系统处于拮抗耦合下的严重失调阶段，属生态滞后型。此阶段是贵州省生态建设的重要时期，从土地整治与生态环境综合指数的比值可以看出，生态发展滞后的情况正在缓解。2013—2015年，土地整治与生态环境处于拮抗耦合下的濒临失调阶段，两系统处于磨合期，土地整治与生态环境不相匹配得进一步改善。2016年，两系统处于磨合阶段下的初级协调土地整治滞后型，系统耦合程度得到发展，虽然土地整治发展速度仍然跟不上生态环境的改善速度，但土地整治中更加注重生态环境建设，使得两系统的耦合协调情况有改善。2017年，两系统仍然处于磨合阶段，但土地整治与生态环境的协调程度进一步好转，属于良好协调生态主导型。

表 4耦合协调发展阶段评价结果

Tab. 4 Evaluation results of coupling and coordination stage

从结果分析可以看出，2011—2017年间，土地整治与生态环境两系统的耦合协调度呈不断上升趋势。这主要得益于近年来土地整治工作中不断强化生态建设。研究期间，贵州省通过土地整治共栽种生态防护林木56万株，通过土地整治项目建设新增和改善有效灌溉面积1133.63km²，新增和改善有效防涝面积910.99km²，治理水土流失面积3188.33km²。同时，土地整治还通过种植绿肥、增施有机肥、新增建设用地耕作层剥离等方式，提升土壤的质量和增加微生物的多样性，促进了生态系统的稳定。同时可以看到，自2013年以来，贵州省土地整治与生态环境发展水平不相适应，土地整治中生态修复和重建是未来的重点方向。

4 结语

面对国家大力推进生态文明建设，实施“山、水、林、田、湖、草”生态系统保护和修复的新形势，本文选取贵州省作为喀斯特山区的代表，采用耦合协调度模型对土地整治与生态环境的耦合协调性进行研究。研究结果表明：研究期间两系统的耦合度值由0.31逐步增大到0.65，协调度值由0.15增加到0.76，表明两系统处于不断发展阶段，两系统的耦合水平及协调水平不断提高，协调发展趋势迅速。但土地整治与生态环境两系统还处于磨合良好协调阶段，未达到高水平的耦合及优质协调阶段，土地整治跟当前生态环境的改善水平不相适应，在土地整治中需要进一步强化生态建设。

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Coupling /coordination degree analysis of land consolidation and regional eco-environment in karst mountainous areas ：a case study on Guizhou Province

JIN Tao ^1，2，XIAO Jiujun ^1，2，DONG Yanyan ^1，2，PAN Bojuan ^1，2，ZHANG Lanyue ^1，2，LIAO Xiaofeng ^1，2

(¹Guizhou Institute of Mountain Resources ，Guizhou Academy of Sciences ，Guiyang 550001，China ；²Guizhou Institute of Mountain Resources Co .Ltd .，Guiyang 550001，China )

Abstract ： Adopting the data of land consolidation and eco-environment in Guizhou Province from 2011 to 2017， we analyzed the coupling/coordination situation of land consolidation and eco-environment based on the coupling/coordination degree model.The results showed that the coupling/coordination degree of land consolidation and eco-environment in the target area increased year by year， but it had not reached the stage of high-level coupling and high-quality coordination.Therefore， in the process of land consolidation， Guizhou needs to further strengthen ecological construction， to establish an evaluation system for coordinated development of land consolidation and ecological environment， and to promote land consolidation to help protect and construct the ecological environment.

Keywords ： land consolidation，coupling/coordination degree model，regional eco-environment，karst mountainous areas

中图分类号： F3

文献标识码： A

文章编号： 1003-6563(2019)05-0060-06

收稿日期： 2019-03-03；修回日期： 2019-04-17

基金项目： 农业供给侧结构性改革背景下贵州省土地整治模式研究(黔科院J合字〔2017〕19号)；贵州科学院创新土地资源可持续利用创新人才团队；贵州土地整治高分遥感大数据服务平台建设及产业化应用(88-Y40G35- 9001-18/20)；基于小流域为单元的高标准基本农田建设土地整治项目工程建设体系、标准及效益评价研究；贵州土地整治高分遥感大数据服务平台建设(GXYF-2017- 003)。

作者简介： 金 桃 (1988-)女，硕士研究生，助理研究员，工程师，研究方向： 资源环境与土地资源管理。

▲通讯作者： 廖小锋 (1987-)，男，硕士研究生，高级工程师，主要从事土地资源、林业及水土保持研究。

标签：土地整治论文;  耦合协调度模型论文;  区域生态环境论文;  喀斯特山区论文;  贵州科学院贵州省山地资源研究所论文;  贵州省山地资源研究所有限公司论文;