1 绪论
1.1 研究背景
土地作为一种不可替代的自然资源，是最基本的国土资源，是一定区域内经济、生产建设、人口、资源环境的基本载体，是人类生存与发展不可脱离的物质基础，在众多资源中具有核心地位。社会发展过程中出现的城市生活环境恶化、生态弱化、耕地减少等一系列问题基本上均来源于土地的开发过度及与经济发展速度脱节的问题，因此土地规划开发研究是可持续发展的重中之重。《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》中指出“优化城市空间结构和管理格局，增强城市综合承载能力。”同时还指出“坚定不移实施主体功能区制度，建立国土空间开发保护制度，严格按照主体功能区定位推动发展，建立国家公园体制。建立资源环境承载能力监测预警机制，对水土资源、环境容量和海洋资源超载区域实行限制性措施。”可见，充分利用并保护维持人类可持续发展的土地资源，提高其综合承载能力具有极强的现实意义。
土地承载力研究是近年来经济、人口、生态等许多领域的热点问题，反映了一个国家和地区资源的数量和质量对该空间内人口基本生存和发展的支撑能力，是合理编制开发规划实现区域协调发展的重要参考基础。要实现经济与资源的适度发展，首先要明确区域的土地对经济、人口、水源、环境等的承载力状况和水平，并据此制定科学的土地规划和城市空间开发格局。国务院批复 2010 年开始用 3 年的时间完成《全国国土规划纲要》的编制和报批，然后开展省级和区域级国土规划编制工作。《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》中城镇区域规划与动态监测优先主题指出，重点研究“城镇区域规划与人口、资源、环境、经济发展互动模拟预测和动态监测等技术。”
土地承载不仅仅体现为其所能承担的人口规模和粮食生产，其承载力还体现在对经济规模、生态环境、城市建设、居民生活等等方面的承载上，描述的是人类活动和自然环境的动态协调与平衡关系。然而近年来土地资源的承载形势愈发严峻，城市化、工业化的发展和城市人口的高度集中以及耕地减少、水资源短缺、环境污染等粗放发展的产物严重削弱了土地的综合承载能力。据环保部网站消息，2013年8月份京津冀地区13个城市空气质量达标天数比例范围为12.9%～64.5%，平均达标天数比例为34.6%，其中重度污染天数比例为2.7%，生态环境对土地资源的承压可见一斑。很多地区土地绿化及开放面积迅速减少、建设用地对耕地的挤占、水土流失、土地贫瘠化和重金属污染等问题引起的生态环境的恶化大大超出了土地的承载力范围，成为生产和生活发展的桎梏。
1.2 国内外研究现状综述
1.2.1 国外土地承载力研究的源起与发展
1650年，沃仑·纽斯在《通沦地理》一书中正式提出人地关系( Man and Nature Relation)，后来的“地理环境决定论”（Charles de Secondat， Baron de Montesquieu，1748）和“人口论”（Thomas Robert Malthus，1798）也受到广泛热议。
工业革命以来，人口不断增长,经济取得长足发展,但环境问题愈发严重,由此承载力研究逐渐成为热点。1921年，帕克和伯吉斯提出了承载力的概念，1948年，WilliamVogt在其研究《生存之路》中，首先提出了土地资源人口承载力的计算公式：C=E：B，式中：C代表土地负载能力，B表示土地可以提供的食物产量，E体现了环境阻力。其后的研究中英国的威廉·阿伦提出了以粮食为标志的土地资源人口承载力计算公式。总体上说，这些研究所做的土地承载人口数较为粗略。
美国从 1950 年代逐渐兴起的以绿色廊道运动为代表的生态网络规划建设逐渐成为自然资源保护规划的新热点，如美国绿色廊道体系全面实施后将会提供220000 km的绿色廊道和大约5 亿hm2受保护的绿色空间。欧洲也出现绿色廊道、生态网络、生境网络、洪水缓冲区等概念。美国是较早开展生态安全评价的国家，从 70 年代开始，为了建立生态影响预测和评价中的结构化方法，发展了一批生境评价方法，生境评价系统（HES）和生境评价程序（HEP），是两种最常用的生境评价方法。
承载力理论数学表达公式逻辑斯蒂方程的提出大大推进了承载力理论的研究，该方程基于种群数量的测度为承载力提供了一种客观评价方法。Odum 1953 年第一次把承载力的概念和逻辑斯蒂曲线的理论最大值常数联系起来，将承载力概念定义为：种群数量增长的上限,即逻辑斯蒂方程中的常数K。逻辑斯蒂曲线通常包括开始期、加速期、转折期、减速期、饱和期。在以后的承载力工作中,理论分析时学者们用逻辑斯蒂方程常数K表示承载力的数学意义,而在管理和解决实际问题时常用承载力概念。
地、水、矿产资源等单一资源适宜性评价技术取得一定成果。经济的发展伴随着资源和环境问题日益突出，土地资源评价从传统的土地生产能力、土地适宜性等单一目标的评价，发展为多目标的土地资源评价，更关注土地的生态、环境和社会经济等问题，土地质量、土地生态安全、土地可持续利用等方面的评价得到进一步发展。土地评价与土地利用规划结合更加紧密，土地评价进一步注重建立定量化、智能化、自动化的评价模型。
2 土地综合承载力研究的理论基础
2.1 承载理论及作用机制
2.1.1 承载力的内涵
承载力(carrying capacity)来源于物理力学领域，工程领域描述地基的强度对建筑物负重的能力，现在已广泛应用于各个领域，用来描述主体对客体的支撑程度或承载主体能够承受的极限负荷。
承载力分为承载主体和承载客体，直观形象的描述了承载主体对承载客体的支撑程度。根据承载客体的不同，承载力可分为生态承载力、环境承载力、人口承载力、建设规模承载力、经济规模承载力等等，分别从不同角度描述了承载主体对其的支撑范围，如人口承载力给出了具体地区的人口数量最大承受限度。依据考虑承载客体系统性程度的不同，承载力还可以分为单要素承载力和综合（系统）承载力，单要素指仅考虑一种承载客体对承载主体的施压程度，或者是虽然考虑一种以上承载客体，但客体之间的影响制约关系未被考虑，每种承载力只是单一的表现各自的承载能力，著名的马尔萨斯人口论就是主要考虑土地粮食对人口数量的支撑。系统承载力在考虑几种承载客体的基础上，对各因素之间的复杂关系进行了研究，描述了相互制约或互补的因素对承载力的制约。例如《增长的极限》所构建的模型就综合考虑自然资源、农业生产和环境污染等因素，并考虑相互之间的关系。
随着研究的发展，综合承载力已成为主流，其不仅考虑自然资源的承载力，更重要的是引入了社会生产生活因素，将承载力的内涵扩大，赋予其社会属性。仅仅以人口承载力来描述土地的支撑具有局限性，还应引入社会因素加以衡量。
描述人类社会环境下区域或土地的承载力，不能等同于生物承载力，即使是单因素承载力下的人口承载力，也不能仅仅以人口数量来描述结果，因为在社会属性下，不同地区的承载压力不仅仅体现在数量上，还会由于种族、制度、习惯、文化等等元素的不同，在相同的人口压力下，不同地区所承载的人口数量表现出很大的差别。
影响区域承载力的客体范围也在不断扩大，长期以来人口承载力研究一直是研究的主流，认为其是描述某一地区承载能力的最佳表现，但是随着社会的发展，人类的物质需求逐步满足，精神需求成为主要的追求目标，这种环境下生活质量的提高也愈来愈迫切，区域土地对环境的承载、对农业生产的承载、对资源的承载等等逐步加入进来，和人口承载力一起构成了相互制约的综合（系统）承载力。
2.2土地综合承载力的界定
通过对承载力的内涵与作用机制分析，可以更好的理解土地承载力，土地综合承载力就是建立在各子承载力之间复杂作用机制基础之上的综合体。
2.2.1 土地综合承载力的概念与内涵
基于以上研究，本文的土地承载力定义为综合承载力，除了包括土地人口承载力，即一定时间内，一定区域范围内，除该区域土地所能承受的一定生活水准的人口数量之外，还包括该区域土地所能承载的资源环境供给压力和以土地为活动对象的经济、生产、建设等规模的承载，涵盖时间、区域、经济、环境等对土地承受能力进行约束的各种因素。
本文所指的综合承载力概念还包括承载主体与承载客体之间支撑与相互制约的复杂作用机制。这里的承载主体即土地采用广义概念，包括农业用地、非农业用地（厂矿用地、交通用地）、城乡居民点用地、内陆水域及水利设施占用土地、特殊用地及未开发利用或难以开发利用的土地。承载客体不仅包括人类本身和创造改善生存环境的各种活动，还包括对依附于土地而存在的各种自然资源、生态环境状况的承载。
依据土地的自然属性和社会属性，可以将土地综合承载力划分为土地人口规模承载力、经济规模承载力、建设规模承载力、生产规模承载力、资源环境承载力等不同的承载方面，其内涵包括以下几方面内容。
（1）可持续性
可持续发展是土地资源综合承载力研究的指导思想，土地的承受能力是立足于发展的角度来衡量的，不能仅以当前发展能力和强度作为衡量标准。
综合承载力的可持续性内涵指国土资源开发是可持续利用的开发，不仅仅为满足目前短期目标而设定，或者说不仅仅致力于提升承载人口数量，不仅仅追求土地产出的不断增长或土地利用强度的增大等单独某一方面，而是权衡影响土地综合承载力的各个方面，实现系统发展，使土地利用中经济效益和环境效益、社会效益均衡发展。形成综合承载力的系统性提高，而不是形成单纯某一子承载力一枝独秀的局面。综合承载力的可持续性还体现在综合承载能力不断提高，尽管某一阶段各子承载力的发展进度不同，优势彼此还会出现相互的制约，但随着不断调整，综合承载力整体会逐步提高。
3 土地综合承载力评价因子模型的构建....... 38
3.1 土地综合承载力评价的制约因素................ 38
3.2 土地综合承载力评价指标的选取原则............... 41
3.3 土地综合承载力评价指标体系构成.................. 42
4 土地综合承载力评价的因子实证分析.................. 57
4.1 研究区域概况.......................... 57
4.1.1 地理位置...................... 57
4.1.2 经济产业发展状况......................... 58
5 基于熵值模型的资源环境承载力分析............... 83
5.1 承载力短板的确定与分析意义.......... 83
5.2 构建指标体系........................ 84
7 承载力评价在提高土地综合承载力中的应用
土地的综合承载安全是科学的国土规划的有效保证，前述实证分析结论为进一步深入分析提升土地综合承载力的对策奠定了基础，本章将在实证分析的基础上探索完善提高土地综合承载力的思路。通过对河北省土地承载力水平的定量评价、承载短板的针对性分析以及影响程度的实证，可以发现河北省综合承载力各组成部分的相对优势与存在的问题，以此为突破口，从河北省各子承载系统的问题与发展水平入手，结合承载力区域协调思路，寻找确保综合承载力安全的具体思路与对策。
7.1 土地综合承载力安全的内涵
提高和保护土地综合承载力，首先要明确其内涵。不超越土地承载安全的发展是可持续发展的前提，土地综合承载力研究的最终目的是确保土地承载安全，促进人类的可持续发展，承载力安全要求在保障经济、环境、人口协调发展的基础上，未来土地在数量质量上提供满足发展的有效供给，具体可以从以下几个方面来理解：
（1）确保社会发展的土地供应基础。一定区域内土地资源是有限的，随着人口的增加和土地使用强度的增加，可利用土地在不断减少，承载主体缺失下承载也无从谈起，因此首先要保障足量的土地储备。
（2）土地的质量和结构必须满足各项承载的要求。不断凸显的土地污染问题使其生产和建设承载的功能受到极大威胁，承载水平下降，同样，土地利用结构的失衡也会引起耕地与建设用地的配比，造成资源闲置和浪费现象。这些土地承载力的反向因素降低了综合承载能力，严重时会影响到承载安全界限。
（3）土地综合承载的结构和区域均衡。无论省内还是省际之间，都要避免出现局部承载超限的现象，当某一地区某一子承载力达到极限时，必将成为影响其他土地承载力的桎梏，同理局部区域承载力失衡，也会对相邻地区产生外部负效应。这些造成综合承载力下降的失衡因素也会危及到土地承载安全。
8 结论
8.1 结论
本研究的成果可主要归纳为五个方面：完善土地综合承载力的研究范围并按承载对象的不同将其细分为不同的承载子系统；建立完善的且具有代表性的指标评价体系；应用因子分析模型对研究区域进行承载力的客观评价；找出承载短板依据熵值分析模型进行趋势分析，确定影响承载短板的各种因素的影响程度，明确最迫切需要改革的方面；探索实证分析在提高综合承载力中的作用。取得的主要成果和认识如下：
（1）搜集整理相关土地承载力理论的文献，进而给出本次研究的土地范畴，丰富并完善了土地综合承载力的内涵，并深入分析了土地综合承载力的作用机制，在拓展承载主体与承载客体的基础上，将土地综合承载力划分为土地的经济规模承载、建设规模承载、人口规模承载、生产规模承载、资源和环境承载、基础生活设施承载六大承载子系统。综合比较了土地承载力研究的各种常用方法，并分析了其各自的优缺点和适应性，最后选择并改进因子模型作为土地综合承载力评价的实证方法，选择熵值模型作为重点承载短板趋势和影响因素分析的实证方法，两种方法的紧密衔接拓展了实证分析的深度。
（2）建立了详细的综合承载力评价指标体系。根据承载子系统的划分，对每一承载子系统的影响指标综合分析和筛选，全面考虑了客观性、可得性、可比性、代表性等选取原则，最终选择22项具有代表性的综合指标，所选指标以相对指标为主，并构建了指标的计算公式。
（3）构建因子分析实证模型进行土地综合承载力评价。在对研究区域的地理状况、经济状况、资源环境状况、人口状况、土地利用状况调研分析的基础上，根据指标的计算公式，选取省际面板数据进行计算，建立数据矩阵。通过因子分析模型的降维分析，22项指标最终被划分为五大主因子，计算因子得分可以将研究区域各项承载力的层次等级加以定位。最终通过单因子分析和综合因子分析，在横向上和纵向上对研究区域各承载因子及综合承载因子进行对比，结果表明，河北省总体土地综合承载力水平不高，在全国排在中后位置，各承载系统中，农业生产和建设承载具有一定优势，但资源和环境在所有承载子系统中处于劣势，在全国处于较低承载水平，是承载的短板，必须重点加以整治。因子分析梳理了大量综合承载力影响指标间的复杂关系，便于在实际规划中进行准确而快速应用，实现了建立在具体研究区域数据基础上的科学功能分类，使得土地的承载力短板更易于确定。
（4）构建熵值分析模型进行承载短板分析。在全面分析资源环境承载的各影响因素基础上，选取并计量了18项指标和2003-2012年十年数据建立数据矩阵，构建熵值模型进行实证分析。结论表明，影响环境承载力的因素主要包括能源因素、环境因素、自然条件因素和水资源因素，其影响程度分别为42.48%，38.53%，15.77%，5.93%。将四个方面进行三级指标划分，使每一影响因素具体化为指标，进而计量了每一因素的影响权重，其中影响度最大的指标分别为电力消费量、单位产值废水排放总量、人均公园绿地面积、人均用水承载压力，可以从这几个方面作为突破口，有针对性地加以完善。进一步对各承载因素的指数和资源环境承载力综合指数进行了分析，得出各影响因素的历史走势和发展趋势。
参考文献（略）