西部地区土地资源可持续利用评估系统研究
一､国内外研究现状述评
土地是国民和社会的重要物质基础,合理开发利用和有效保护土地资源是地区可持续发展的前提,是关系到国民经济和社会可持续发展的全局性战略问题,尤其在西部大开发的进程中,这一课题的研究显得尤为突出｡土地可持续利用的提出可以追溯到1976年发布的土地评价大纲, [1] 但是直到1987年,在世界环境与发展委员会向联合国提交的针对全球环境与发展问题的报告中,持续发展概念才得以明确定义并迅速得到国际社会的广泛讨论与响应｡1990 年印度､1991年泰国､1993年加拿大､1997年荷兰恩斯赫德国际学术会议讨论了土地持续利用的理论和实践问题｡联合国粮农组织1993年发表了《持续土地利用管理评价大纲》等指导性文件,确定了土地可持续利用的基本原则､程序和5项评价标准｡ [2] 目前,许多学者从､环境､经济和社会等各个方面探讨了土地可持续利用评价的指标和方法｡
西方较系统的土地利用理论研究始于20世纪20年代以来兴起的生态学派｡其后引入了空间经济学､行为分析学和经济学等研究方法,并分别形成和发展了土地利用研究的经济区位学派､社会区位学派和政治区位学派等理论体系｡虽然这些研究对土地利用可持续评价有着贡献性成果,但对系统地综合评估土地资源却有局限性｡特别是它们针对的都是西方国家,与我国,尤其是西部地区土地资源利用､经济发展有着极大的差别和不可比性｡
国内对于土地资源充分利用问题也进行了深层地思考和实践,对土地持续利用及其指标体系开展了一些研究工作｡当前进行的土地持续利用评价指标体系研究,主要采用系统分解法,多以“生态-经济-社会”子系统为主, [3] 或参照联合国粮农组织(FAO)提出的《持续土地利用管理评价纲要》,从“生产力､生产的稳定性､资源的保护性､经济的可行性和社会可接受性”等几个方面构建评价指标体系｡ [4] 也有学者从土地持续发展的水平与能力出发建立评价指标体系｡ [5] 此外,国内有关人士通过学习和应用西方已经存在和正在发展的土地利用理论,并在部分地区成功地实施｡但是,普遍而言,那些理论都有些“水土不服”｡毕竟,尤其是西部地区土地情况不同于西方国家的土地利用情况,所以我们不能完全照搬国外的作法｡西部土地资源的有效利用在我国经济发展中占有重要地位,土地资源可持续利用评估是一个复杂的系统工程问题,难以用传统的数学方法和统计工具进行分析｡
二､西部地区土地资源利用现状
我国西部地区共有土地面积675万公顷,占全国陆地总面积的71%;耕地面积5306万公顷,占全国耕地总面积的38%｡人均占有耕地0.15公顷,高于全国平均数34%,其中内蒙古､宁夏､甘肃和新疆,人均占有耕地分别为0.32､0.35､0.30和0.34公顷;天然草地面积33144万公顷,占全国天然草地总面积的84%,人工种草保留面积491万公顷,占全国的81%｡该地区土地广阔,人口稀少,自然资源丰富,但生态环境比较脆弱;土地资源总量大,后备资源开发利用具有较大潜力,但土地质量较差,生产率低｡人均占有林地0.34公顷,牧草地0.73公顷,分别是全国平均水平的1.91和3.57倍;有2.26亿公顷未利用土地,占全国的87%;有适宜开发为农用地的未利用地3933万公顷,占全国的54%,虽然有较多的宜农荒地､宜牧草地､宜林荒山等土地后备资源,但由于资金匮乏,很难对这些后备资源进行有效地开发利用,这样就形成了现有耕地存量不足和后备资源大量闲置并存的局面｡ [6]
西部地区土地资源的主要问题:
1.水资源缺乏｡
西北地区地域辽阔,属于大陆性干旱､半干旱气候,干旱少雨,大部分地区年降水量不足300毫米,而年蒸发量大于2000毫米以上,地下水的补给量十分有限｡
2.土地沙漠化､盐碱化及草场退化｡
我国是世界上沙漠及沙漠化土地分布较多的国家之一,而西北地区是我国沙漠化土地的主要分布区,由于地理和气候原因西北地区土壤形成条件差,土壤黏土含量少,成壤时间长,土壤层厚度薄,极易发生土壤侵蚀及沙漠化｡目前西北地区沙漠化(含潜在沙漠化)面积已达233万公顷,且每年以10万公顷的速度继续扩大｡
3.水土流失严重｡
目前,全国水土流失面积约有360万平方公里,西部地区约占80%｡就耕地而言,西部地区水土流失耕地面积占全国水土流失耕地面积的52.1%,其中,又以黄土高原区和西南高原山区最为严重,分别占全国水土流失耕地面积的24.8%和22.4%｡我国因水土流失每年流入江河的泥沙量达4050亿吨,其中从坡耕地上流失的占70%以上｡
4.土地资源开发利用效率低｡
受自然､､经济和社会等因素影响,西部地区土地利用方式粗放,利用率和生产率低下,耕地广种薄收现象比较普遍｡对贵州､四川､重庆和陕西等地25度以上坡耕地的调查显示,粮食坡面产量在2250公斤/公顷左右｡在林地构成中,人工林和优质林少,有林地只占林地总量的61%｡牧草地虽有较大面积,但质量差,产草量低,超载放牧现象普遍存在｡建设用地利用效率低,并以外延扩展为主｡城乡居民点人均用地超过200平方米,一些省区的居民点人均用地高达300多平方米,远远高于国家标准的上限｡
三､西部地区土地利用的系统动力学模型
土地资源利用系统是一个复杂而巨大的社会､经济和生态系统,传统的定性与定量方法难以有效地解决土地资源利用系统的问题,针对我国西部土地利用现状,系统动力学的方法恰好是解决这类问题的有效方法,它是专门研究复杂信息反馈系统的,广泛应用于分析研究大规模､多变量､非线性的各类复杂系统, [7] 国内外均有许多成功将其应用于城市发展､区域规划和住宅产业研究等领域的范例｡现在,此项研究又不断应用于各种新的科技领域,但是对于土地资源可持续利用问题的系统动力学方法的研究目前尚不深入｡为此,以西部土地资源为研究对象,对影响土地资源的诸多因素进行分析,将政策因素､可变因素等进行有效地处理和反映,用可进行动态模拟的系统动力学为研究方法建立系统动力学模型,并对模型进行机模拟,由最终模拟结果分析､推断而得到决策建议,实现对土地资源利用的动态评估,
1.模型的建立｡系统动力学SD(System Dynamics)模型是建立在控制论､系统论和信息论基础上研究反馈系统结构､功能和动态行为的一类模型,其突出特点是能够反映复杂系统结构､功能与动态行为之间的相互作用关系,对复杂系统进行动态仿真试验,从而考察复杂系统在不同情景(不同参数和不同策略因素)下的变化行为和趋势,为政府决策提供政策支持依据｡ [7] 系统动力学模型的基本目标是模拟西部地区未来不同社会经济情景下土地资源利用总量需求变化状态,尽管土地利用变化是自然和人文因素综合作用的结果,但从现有的研究结果表明,在较短的时间尺度内,人类社会活动对区域土地利用变化的影响往往居于主导地位｡因此,在该系统动力学模型中,从简化模型的需要出发,我们首先假定人文因素是影响土地利用变化的惟一因素,然后把西部地区看成一个相对独立的区域系统,然后进行两种系统状态下的模型研究｡一是系统封闭状态｡在该状态下,系统与外界不存在物质和能量的交换;二是系统开放状态｡在该状态下,系统与外界存在物质和能量的交换｡该模型主要包括社会经济和土地利用两个子系统｡在国家宏观发展战略的背景下,以社会经济子系统的人口､经济(GDP)､效用状况(粮食自给率)､土地政策､收入水平､城市化水平以及生产水平(粮食产量)七大因素为基础,以土地的供求平衡为条件,从而驱动土地利用子系统,并预测未来土地需求状况､土地利用状况､土地利用结构､土地利用程度､土地利用集约度､土地利用效益等｡?
2.模拟规则｡依据从系统动力学模型中得到的各种土地利用类型的宏观总量需求,以5年为模拟周期按照以下规则对西部各省市区的土地资源利用状况进行评估模拟｡
规则1.在一个模拟周期内,假定土地容量需求的顺序按城镇用地､可耕地､草地､森林的先后顺序进行分配,在前一种土地利用类型需求总量满足的基础上,再分配下一种土地资源类型,直到所有用地需求总量被满足为止｡
规则2.考虑土地利用的滞后性,一种土地资源利用类型发生转化后,则在模拟周期内假定它不能再转化成为其他类型｡
规则3.不同土地利用类型对坡度因素的要求是不同的,对于耕地,坡度应小于25度,而坡度对林地和草地没有影响｡另外,土地利用类型通达性要求也不一样,城镇用地､耕地对交通干线的依赖性较强,草地和林地依赖程度比较弱｡
3.情景模拟｡根据西部地区各省市区的实际情况和未来整体状况为基础,首先考虑土地利用政策的影响,根据《中华人民共和国水土保持法》的规定,假定在2010年前,坡度大于25度的陡坡耕地必须强制实行退耕还林还草｡然后通过人口增长､发展(GDP)､效用状况(粮食自给率)､收入水平､城市化水平以及生产水平(粮食产量)等情景参数的组合设定,设置仿真情景,进行不同系统状态下西部地区各省市区1990—2040年土地资源可持续利用的情景模拟｡模拟出未来不同发展情景下的土地总量需求,评估出脆弱生态区土地系统变化的潜在生态效应｡在此长达50 年的时间跨度内,各类土地利用变化的性得到了较好的展现,这也正是系统动力学方法所具有的长程模拟特点｡其中,1990年至2005年代中期的模拟结果是对变化过程的拟合,而2006年以后的模拟结果则是对未来变化的预测｡模拟结果反映的是在现有政策条件下的系统运行状况,也就是模型的基本运算结果｡从模拟结果可以看出:
(1)西部地区各省市区耕地变化的基本趋势是持续地下降,从1990—2005 年属于迅速下降阶段｡这个阶段的模拟结果与耕地的实际变化过程基本吻合｡从2006年起,耕地变化进入了较低水平上的缓慢下降期｡耕地面积下降主要是城镇和交通等非农业用地扩大的直接结果｡它标志着西部地区城市化水平的不断提高｡
(2)在城镇用地的变化过程中,西部地区各省市区用地､居住用地和第三产业用地在总的城镇用地中所占的比例也在不断地变化,但它们的变化过程与其绝对值的变化过程有所不同,一般是经过一个较长时期的波动后,大约从2020 年开始基本保持稳定的状态｡这种情况预示着西部地区在经过一定时期的发展后,城市的结构和功能将会达到比较成熟的状态｡从西部地区土地利用变化长期趋势的分析中可以看出,从1990—2030年之间,西部地区的城镇用地一直处于快速增长之中,这期间工业用地､居住用地和第三产业用地都将有较大幅度的提高,因此对土地的需求量非常大,土地的供需矛盾将成为制约经济发展的重要因素,合理利用土地将是保证西部地区经济可持续发展的关键｡
(3)西部地区草地和森林的长期变化趋势是一种“S”型的增长规律,从1990—2000年属于迅速下降阶段｡但从2000年开始,由于国家在西部地区实行退耕还林还草､发展绿色经济以及可持续发展的政策,使得西部地区各省市区草地和森林面积进入了较低水平上的缓慢下降期,2005年到达最低点,然后逐年呈缓慢上升趋势｡这表明中央政策已经得到具体落实,西部的生态环境正在逐步得到改善｡
四､建议及对策
1.加大生态整治力度,增强西部地区生态系统的自我调节能力｡首先,要制定和完善有关法规体系,从省､自治区一级的防治条例到乡规村约都要加以规范,规定在西部地区从事开发活动必须首先要进行生态环境影响评价｡严禁一切导致生态继续恶化的开发性项目开工及陡坡开垦､掘地取薪等人为活动｡其次,对水土流失及沙漠化严重的地区继续采取轮封或死封的办法,强制性封山育林､退耕还林､还草､砌墙保土､种地养地等,使生态系统得以恢复和重建｡再次,加大矿区､厂区生态破坏的恢复治理力度｡在矿区､厂区污染治理和土地复耕的基础上,开展生态景观建设,发展生态经济,保护生态的多样性,增强生态系统的弹性力,实现区域内资源开发与生态建设的协调持续发展｡
2.有序开展生态移民､异地开发,多渠道释放西部地区的人口压力｡从解决生态最脆弱地带的人口认识出发,从解决人民的生活出路出发,在环境与资源条件恶劣且人口超载地区,尽可能通过迁移､异地开发来解决问题｡对己超出生态承载能力的区域,应继续采取异地开发､科技移民的办法,减少对土地过度经营,制止生态环境的恶性循环｡要不断完善异地安置办法,首先要推广生态移民､异地开发模式｡其次是异地养种,即鼓励超出生态承载能力地区的贫困人口离乡不离土,到土地资源丰富的地方以承包或联营等形式进行开发种养,增加收入,解决生活贫困问题｡再次是异地就业,即有组织地进行劳务输出｡
3.优化区域内产业结构和布局,发展地方特色高效生态农业｡根据西部地区的自然特点,充分挖掘其内在优势,宜林则林､宜粮则粮,并发展西部地区特有药材｡应用科技改变西部地区山区落后的耕作方式和单一的经济现状,因地制宜地发展多种经济,优化农业生产结构和布局,合理利用现有的耕地资源,走地方特色高效生态农业经济的道路｡强化生态功能区建设,这是实现土地资源合理利用､促进区域内森林植被覆盖面扩大､改善降水入渗条件和表层岩溶带的水资源调蓄功能的有效途径｡
4.提高耕地保护意识,严格控制非农业建设占用耕地,确保粮食安全｡耕地是一种有限的资源,尤其是在耕地资源短缺的西部地区山区,是人民赖以生存的物质基础｡耕地安全事关国家长治久安和子孙后代,提高全民族土地安全意识和“十分珍惜､合理利用､切实保护耕地”的观念｡健全基本农田保护制度,确保基本农田数量不能减少｡强调“耕地动态总量平衡”,确保西部地区粮食安全｡在加快西部地区山区社会主义新建设速度的同时,要合理规划乡村建设用地,严格控制农民建房乱占耕地｡
5.充分利用西部地区丰富的资源,大力开发生态旅游项目｡西部地区丰富且独特的旅游资源有很大的开发潜力,生态旅游是旅游开发的一种新战略,它可通过资源开发与保护之间的相互促进､经济效益与社会效益之间的相互协调,以实现资源的可持续利用和区域的可持续发展｡在开发前,应对西部地区进行环境影响评价,明确生态风险,减少不利影响,确定生态环境承受能力,通过研究､管理和监测,以及有效的公众参与过程,提出合理的生态环境管理措施｡
6.完善区域生态补偿机制,巩固生态建设成效,实现社会经济､生态环境良性循环｡实行生态补偿是我国西部大开发的一项重要内容｡现在国家和地方政府对退耕还林､退耕还草已实行经济补偿政策,国务院在颁布实施西部大开发战略时,已将加强生态环境保护和建设作为整个西部大开发的四个重点任务之一｡可以说从“以粮为纲”到“退耕还林”,是西部大开发中的一种全新的政府作为｡西部地区要借此机会,认真落实国家关于西部地区荒山､荒地造林种草及坡耕地还林还草的有关奖励或优惠政策,制定具体的实施方案,并尽可能多地争取国家财政和部门的大力支持,以及国家扶持边境､少数民族地区发展的专项资金,加大西部地区的生态治理力度,优化生态环境,加快西部地区生态建设步伐｡☆
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主要:
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[1]Dipasquale & W. Wheaton Urban economics and real estate markets [M].Prentice-Hall, Inc 1996 ,20-45
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