洮河流域土地可持续利用水平变化及驱动因素分析

甘肃农业大学 武斌贤

随着我国社会经济的高速发展、人口的持续增长，土地资源存在土地退化、水土流失、质量下降等各种问题。实现土地资源的可持续利用能够有效缓解现今存在的土地危机问题，同时也能为促进区域社会、经济、生态协调发展起到重要的推动作用。如何坚持土地资源绿色可持续发展理念，以有限的土地资源实现经济社会快速、稳定发展，并保证土地资源的代际平衡，成为了亟待解决的课题[1]。土地可持续利用逐渐成为学者的研究热点，在研究方法上，国内学者多采用构建指标体系的综合评价法，指标体系的构建多基于“经济——社会——生态”的相互协调关系。在研究区域的选取上，多选取某一行政区或某几个相连行政区组成的经济一体化区域，将某一流域作为研究区域进行研究的较少[2]。洮河是黄河上游的一条来水量最大的一级支流，也是除渭河以外黄河第二大支流。洮河流域总面积达25600平方公里，该河流经青海省海南藏族自治州，甘肃省甘南藏族自治州、定西市、临夏回族自治州。近年来，由于各地区城镇化发展、人口迁移以及土地利用方式的转变，洮河流域所流经各市县农林牧等用地矛盾加剧[3]。洮河流域的土地可持续利用水平直接关系到流域内各市县的社会、经济、生态等的发展，又因其主要流经甘肃省，对甘南、定西、临夏等地区的发展起着至关重要的作用。

一、研究区概况

洮河流域经纬度范围主要在101°36′——104°20′E，34°06′——36°01′N之间，其流域范围如下图1所示。洮河干流全长673公里，据2019年《甘肃统计年鉴》及《青海统计年鉴》统计，该流域内常住人口256万，分布着回、藏、东乡等少数民族75万人。洮河流域范围涉及青海省海南藏族自治州的黄南蒙古族自治县，甘肃省甘南藏族自治州的碌曲县、临潭县、卓尼县、夏河县、合作市、迭部县，临夏回族自治州的和政县、广河县、东乡族自治县、康乐县、永靖县，定西市的岷县、通渭县和临洮县，一共15个县（市）。

图1 洮河流域范围及水系图

按照我国目前对洮河流域的上中下游划分，从发源地至岷县中寨镇以上为洮河上游，河道长384公里，流域面积约11950平方公里；岷县中寨镇至临洮县海奠峡为洮河中游，河道长148公里，流域面积约6400平方公里；临洮县海奠峡至永靖县刘家峡为下游，河道长141公里，流域面积约7250平方公里。洮河从发源地至岷县县城为东西走向，流至岷县县城处急速北折，转为南北流向，整个流域呈现L形状[4]。洮河有着丰富的自然地貌景观以及珍贵的自然资源，其上游流经广袤的甘南草原，在碌曲还形成了珍贵的湿地，临潭、卓尼等地森林广布，环境优美的同时因上游气候湿寒适宜高原药材的生长，洮河上游成为虫草、当归等中药材的重要产区。洮河中游流经甘南高原东缘与陇中黄土高原及陇南山地的接壤区，河谷逐渐宽阔，农业种植比率高。洮河下游流经黄土高原，因干旱气候的影响而降水稀少，洮河及其支流成为两岸居民生活生产及农业灌溉的唯一取水源。

二、数据来源

本研究所用社会、经济、生态方面的数据主要来源于《甘肃统计年鉴》《青海统计年鉴》以及青海省海南藏族自治州，甘肃省甘南藏族自治州、定西市、临夏回族自治州等4个地区《国民经济和社会发展统计公报》《政府工作报告》等，部分数据经计算得出。

三、土地可持续利用综合评价

本文拟从生态环境、经济发展、社会协调三个方面构建洮河流域土地可持续利用水平评价体系，评价土地可持续利用水平。对于影响洮河流域土地可持续利用水平驱动力的探究也主要围绕生态、经济、社会这三个系统开展[5]。研究方法主要应用多因素综合评价法和主成分分析法，二者结合运用。

（一）洮河流域土地可持续利用水平计算

1.指标体系的构建

采用“生态——经济——社会”土地利用系统分解方案，依据指标易获取、相对独立、有针对性的原则，从生态环境、经济发展、社会协调三个方面选取了23个单项指标作为评价因子（构建评价指标体系见表2）。

2.指标权重及标准值的确定

由于不同的指标对土地可持续利用的贡献不一样，需要对指标进行权重的赋值。本文的权重值主要依据前人的研究成果[6]，结合实际情况得出。

3.评价指标的无量纲化处理

采用相对化处理方法，对数据进行无量纲化处理。

其中ai为标准化后的值，xi为实际值，yi为标准值。对洮河流域2016年、2017年、2018年的土地可持续利用水平的各项指标数据量化，得到的量化值见表2。

表1 土地可持续利用评判标准

表2 洮河流域土地可持续利用水平评价指标量化表

其中，wi为综合评价指数，ci为生态环境指数，di为经济发展指数，ei为社会协调指数。其中，生态环境指数ci=Fc/n，Fc为生态环境准则层中量化值之和，n为生态环境指标层个数。同理，经济发展指数bi=Fb/n，社会协调指数ei=Fe/n。（2016年至2018年洮河流域土地可持续利用水平评估结果见表3）。

表3 洮河流域土地可持续利用水平评价结果

采用主成分分析法进行土地可持续利用水平变化驱动因素分析。主成分分析法是通过对原始变量进行变换，组成新的不相关的变量，不重复地描述各自的差异，使问题简化，具体操作步骤如下：

第一步，收集样本的观测数据，形成矩阵。

第二步，计算观测数据相关系数矩阵。

第三步，计算主成分的贡献率和累计贡献率，选取累计贡献率大于85%的k个重要主成分。

第四步，计算各主成分得分。

最终得到的驱动因素主成分载荷系数（见表4）。

表4 洮河流域驱动因素主成分载荷系数矩阵

参考有关学者的研究[7]，制定研究区土地可持续利用的评判标准（如表1所示）。其中，洮河流域土地可持续利用水平综合评价指数小于50的认定为不可持续，综合评价指数大于50小于70的认定为弱不可持续，综合评价指数大于70小于83的认定为基本可持续，综合评价指数大于83的认定为可持续。

表2中所选取的23项指标是在参考前人研究的基础上[8]，结合洮河流域实际情况所选。表中实际值为该年度所统计的实际数据，目标值为理想状态下的期望值，量化值为无量纲化后的值。

洮河流域跨多个行政区，研究其整个流域范围内的土地可持续利用水平是十分必要的。从表3可知，整个洮河流域在2016年的综合评价指数是70.33，2017年是70.12，为最低，2018年是71.07，为最高。结合土地可持续利用评判标准，2016年至2018连续三年洮河流域土地可持续利用水平都处于基本可持续利用水平。

由图2可以比较直观地看到洮河流域2016年至2018年土地可持续利用水平变化趋势。其中，生态环境指数在2016年至2017年呈下降趋势，2017年至2018则上升，但2018年未达到2016年的水平，三年间生态环境指数始终保持在80以上，远大于经济发展指数和社会协调指数。经济发展指数在2016年至2017年呈下降趋势，且在2017年被生态环境指数超越，2017年至2018年转而上升，但未能恢复至2016年的水平。社会协调指数2016年至2018年持续上升，并在2017年一度超过经济发展指数。综合评价指数2016年至2018年保持在70以上，对比土地可持续利用评判标准可知，洮河流域土地可持续利用水平距离可持续阶段还有比较长的路要走。

图2 洮河流域2016—2018年土地可持续利用水平变化趋势图

5.结果分析

通过洮河流域土地可持续利用水平评价结果，结合土地可持续利用评判标准及2016年至2018年洮河流域土地可持续利用水平变化趋势图可以得出，2016年、2017年、2018年连续三年洮河流域土地都处于基本可持续利用水平，表现为2018年＞2016年＞2017年，土地可持续利用水平整体为上升趋势。生态环境层面，工业废水排放达标率、人均公园绿地面积、建成区绿化覆盖率等很高，有利于洮河流域环境保护及生态系统的平衡。经济发展层面，城市化率、第二产业占GDP比重、第三产业占GDP比重、人均GDP等比重很大，2017年经济发展出现下降趋势，其原因在于第三产业占GDP比重和人均GDP这两项指标明显下降。社会协调方面，人均道路面积、燃气普及率、政策法规的有效性等逐年上升，促使社会协调指数也随之上升。

（二）土地可持续利用变化驱动因素分析

探究影响洮河流域土地可持续利用水平变化的驱动因素，既是为进一步探讨土地可持续利用评价体系的构建与评价方法，也是为探讨洮河流域土地可持续利用现状趋势，以期为制定相关的土地利用规划政策提供研究基础，推进未来区域经济的可持续发展。

对洮河流域生态环境、经济发展、社会协调三个方面的数据进行主成分分析，选取累计贡献率大于85%的主成分，得到洮河流域驱动因素主成分载荷系数，载荷系数越大，表明该因素对主成分的影响越大，对该类主成分所驱动的土地可持续水平变化的贡献越大。

分析表4可知，洮河流域经济发展方面的城市化率、第三产业占GDP比重在第一主成分中载荷系数最大，分别为0.71、0.73，第二产业占GDP比重、人均GDP、城市居民人均可支配收入、人均社会消费零售总额等经济发展方面的因素都在第一主成分中占绝对优势，而在第二主成分和第三主成分中则无明显优势。由此判断，经济发展类驱动因素构成影响洮河流域土地可持续利用水平变化的第一主成分，从整体上影响着洮河流域土地可持续利用水平变化。洮河流域社会协调方面的恩格尔系数、人均道路面积在第二主成分中载荷系数最大，分别为0.62、0.55，万人拥有公交车数、政策法规的有效性、人均居住面积等社会协调方面的因素都在第二主成分中占绝对优势。由此判断，社会协调类驱动因素构成影响洮河流域土地可持续利用水平变化的第二主成分，对洮河流域土地可持续利用起着不容忽视的重要作用。洮河流域生态环境方面的工业废水排放达标率、建成区绿化覆盖率在第三主成分中载荷系数最大，分别为0.48、0.50，污染治理总投资占GDP比重、工业固体废物综合利用水平率、人均公园绿地面积等生态环境方面的因素都在第三主成分中占绝对优势。由此判断，生态环境类驱动因素构成影响洮河流域土地可持续利用水平变化的第三主成分，也是影响洮河流域土地可持续利用的一大驱动因素。

四、结论

本文以洮河流域土地系统为研究对象，选取2016年至2018连续三年的生态环境、经济发展、社会协调三个方面的23项指标，利用多因素综合分析法和主成分分析法进行该流域土地可持续利用变化及其驱动因素分析，得出以下结论:

洮河流域土地系统2016年至2018连续三年都处于基本可持续利用水平，其中，2018年可持续利用水平最高，2016年次之，2017年可持续利用水平最低。从动态来看，洮河流域2016年至2018年土地利用可持续水平在基本可持续阶段持续提升，但距离可持续阶段还有较大距离。影响洮河流域土地利用可持续水平变化的第一大驱动因素为经济发展类因素，第二大驱动因素为社会协调类因素，第三大驱动因素为生态环境类因素。驱动因子主要有城市化率、第三产业占GDP比重、恩格尔系数、人均道路面积、工业废水排放达标率、建成区绿化覆盖率等。

五、建议

洮河流域的上游在青藏高原，资源环境良好，可以大力发展以旅游业为代表第三产业，对景区和景点进行建设，加大对旅游业的投资，以优美的生态环境和旅游设施吸引游客，以生态资源带动经济发展，进一步提高土地可持续利用水平[9]。

完善基础设施，提高社会协调性。洮河流域万人拥有公交车数量较少，人均道路面积不大，使得洮河流域交通不便，会进一步影响经济发展，不利于土地可持续利用水平的提高，加大基础设施建设的投入，能够促进社会协调、经济发展[10]。

洮河流域人均面积很大，要合理高效利用土地，避免出现土地闲置等浪费土地资源的情况，建立土地档案资料，实行土地检测，加强对土地资源的管理和调控。促进土地资源合理开发和利用[11]。