《农业工程学报》：基于DPSIR模型的农业土地资源持续利用评价（于伯华、吕昌河）

第24卷第9期 农业工程学报 VoL 24 No 9 2008年9月 Transactions of the Csae Sep.2008 基于DSIR模型的农业土地资源持续利用评价 于伯华12,吕昌河 (1.北京师范大学资源学院,北京100875:2.地表过程与资源生态国家重点实验室北京师范大学,北京 100875 3.中国科学院地理科学与资源研究所,北京100101) 摘要:该研究以北京顺义区为例,分析农业土地资源所承受的压力:在DPSR框架下设计25个指标,系统评价199 2002年间农业土地资源“驱动力”、“压力”、“状态”、“影响”、“响应”指数的时空特征。时间变化上,顺义 区农业土地利用变化的“驱动力”和“压力”逐步增强:系统的“状态”和“影响”呈不规则下降趋势:“响应”水平 在2000年以前变化平稳,之后快速上升。空间分布上,“驱动力”高值区分布在城市化和工业化水平较高的区域,“压 力”高值区分布在农业集约化水平较高的区域,系统的“状态”和“影响”具有空间“互补”的特点,“响应”与“驱 动力”的空间分布基本一致。适度发展工业和城市,科学施肥与养殖、降低农业土地利用的环境影响,调整种养结构, 建立“节地、节水”型农业,改善农业发展条件和提高农业土地经济产出是提高农地资源持续利用水平的有效措施 关键词:可持续发展,土地利用, DPSIR概念模型 中图分类号:X37:X24 文献标识码:A 文章编号:1002-6819(2008)-9-0053-06 于伯华,吕昌河.基于 DPSIR模型的农业土地资源持续利用评价[J].农业工程学报,2008,24(9):53-58. Yu Bohua, Lu Changhe. Assessment of sustainable use of agricultural land resources based on DPSIR framework[J Transactions of the CSAE, 2008, 24(9):53-58. (in Chinese with English abstract 0引言 自然资源的质量与数量,给系统内部和外部造成了“影 响”,人类社会则通过调整环境与经济政策对这些变化 土地是人类赖以生存和发展的物质基础,是农业的做出“响应”,减缓环境压力、维持系统的持续性国5。 基本生产资料。然而,20世纪中叶以来,快速发展的工因此,模型中各因素之间具有明显的因果关系,能够监 业化和人口城市化不断侵占肥沃农田。有限的土地资源测各指标之间的连续反馈机制°,是寻找人类活动与环境 聚集了城乡经济矛盾、社会矛盾、生态矛盾、资源利用影响之间因果链的有效途径,因而得到普遍认可与应 矛盾等2,多种矛盾的叠加构成对农业土地资源的巨大用。总之, DPSIR概念模型提供了明确的思路,帮助 压力,因此系统评价农业土地资源的压力以及人类的政选择相关要素和指标、组织数据或信息,能够保证关键 策响应行为对缓解建设用地与农用地的矛盾、实现农业要素和信息不被忽略,有助于系统分析环境或可持续发 和区域持续发展具有重要意义。 展问题。 驱动力一压力一状态一影响一响应框架( Driving 本文以城市化、工业化快速发展的地区一北京市 Force(D) Pressure(P)- State(S) Impact()- Response(R)顺义区为例,从社会经济活动对农业土地资源的占用入 Framework,简称DPSR概念模型)涵盖资源利用、环境手,分析城市边缘区农地资源面临的压力。在 DPSIR框 保护和社会经济发展等多个领域,可以将土地利用及其架下建立指标体系,评价农业土地资源持续利用水平 环境问题、社会经济发展状况、政府政策导向等方面按进一步提出提高土地利用持续能力的对策与建议。 照因果顺序有机的整合在一起,为评估农业土地资源持 续利用提供了较好的研究思路。在概念模型中,“驱动1农业土地资源压力识别 力”是指引起系统发生变化的原因,可分为自然驱动力 顺义区位于北京市区东北部30km,是北京重点建设 和社会经济驱动力;“压力”集中表现为社会经济“驱的新城、临空经济高端产业功能区和现代制造业基地: 动力”在土地资源利用上与农业的竞争;“状态”是在下辖19个镇,其中仁和镇为顺义区区政府所在地。作为 各种“压力”下土地系统的现实表现,是驱动力和压力北京市的卫星城镇之一,顺义区承担分散北京市区人口 共同作用的结果;“影响”是用来描述农业土地资源系和产业、改善环境、提供生活副食的重要功能,多样化 统状况变化的最终环境效果;为实现土地资源持续利用,的需求构成对有限土地资源的巨大压力。 人类必须调整自身行为,即人类社会的“响应”。该模1.1不断增长的人口对土地资源的压力 型的基本思想是,由于人类经济活动的“驱动”给自然 人口压力表现在两个方面:一是2002年顺义区人均 资源和环境施加了“压力”,改变了环境的“状态”和土地面积为0.19hm2,约为同期全国人均土地面积的2% 同时,1991-2002年间顺义区人均土地面积年均递减率 收稿日期:200706-20修改日期:2007-11-16 是全国平均值的6倍,说明顺义区土地资源的紧张程度 基金项目:国家自然科学基金(40671007):国家自然科学基金(40701046) 作者简介:于伯华(1974-),男,山东枣庄人,博士,研究方向:环境整治 仍在增强。二是2002年顺义区人均耕地面积0066hm2 土地利用.北京北京师范大学资源学院,10065.Ema:yuh@bnu.edu.cn约为全国的68%;同时,1991-2002年间顺义区人均耕地 o1994-2008ChinaAcademicJournalElectronicpUblishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net

第 24 卷 第 9 期 农 业 工 程 学 报 Vol.24 No.9 2008 年 9 月 Transactions of the CSAE Sep. 2008 53 基于 DPSIR 模型的农业土地资源持续利用评价 于伯华 1,2，吕昌河 3 （1．北京师范大学资源学院，北京 100875； 2．地表过程与资源生态国家重点实验室 北京师范大学，北京 100875； 3．中国科学院地理科学与资源研究所，北京 100101） 摘 要：该研究以北京顺义区为例，分析农业土地资源所承受的压力；在 DPSIR 框架下设计 25 个指标，系统评价 1991 －2002 年间农业土地资源“驱动力”、“压力”、“状态”、“影响”、“响应”指数的时空特征。时间变化上，顺义 区农业土地利用变化的“驱动力”和“压力”逐步增强；系统的“状态”和“影响”呈不规则下降趋势；“响应”水平 在 2000 年以前变化平稳，之后快速上升。空间分布上，“驱动力”高值区分布在城市化和工业化水平较高的区域，“压 力”高值区分布在农业集约化水平较高的区域，系统的“状态”和“影响”具有空间“互补”的特点，“响应”与“驱 动力”的空间分布基本一致。适度发展工业和城市，科学施肥与养殖、降低农业土地利用的环境影响，调整种养结构， 建立“节地、节水”型农业，改善农业发展条件和提高农业土地经济产出是提高农地资源持续利用水平的有效措施。 关键词：可持续发展，土地利用，DPSIR 概念模型 中图分类号: X37；X24 文献标识码：A 文章编号：1002-6819(2008)-9-0053-06 于伯华，吕昌河.基于 DPSIR 模型的农业土地资源持续利用评价[J]. 农业工程学报，2008，24(9)：53－58. Yu Bohua, Lü Changhe. Assessment of sustainable use of agricultural land resources based on DPSIR framework[J]. Transactions of the CSAE, 2008,24(9)：53－58.(in Chinese with English abstract) 0 引 言 土地是人类赖以生存和发展的物质基础，是农业的 基本生产资料。然而，20 世纪中叶以来，快速发展的工 业化和人口城市化不断侵占肥沃农田。有限的土地资源 聚集了城乡经济矛盾、社会矛盾、生态矛盾、资源利用 矛盾等[1,2]，多种矛盾的叠加构成对农业土地资源的巨大 压力[3]，因此系统评价农业土地资源的压力以及人类的政 策响应行为对缓解建设用地与农用地的矛盾、实现农业 和区域持续发展具有重要意义。 驱动力－压力－状态－影响－响应框架（Driving Force(D)- Pressure(P)- State(S)- Impact(I)- Response(R) Framework，简称 DPSIR 概念模型）涵盖资源利用、环境 保护和社会经济发展等多个领域，可以将土地利用及其 环境问题、社会经济发展状况、政府政策导向等方面按 照因果顺序有机的整合在一起，为评估农业土地资源持 续利用提供了较好的研究思路。在概念模型中，“驱动 力”是指引起系统发生变化的原因，可分为自然驱动力 和社会经济驱动力；“压力”集中表现为社会经济“驱 动力”在土地资源利用上与农业的竞争；“状态”是在 各种“压力”下土地系统的现实表现，是驱动力和压力 共同作用的结果；“影响”是用来描述农业土地资源系 统状况变化的最终环境效果；为实现土地资源持续利用， 人类必须调整自身行为，即人类社会的“响应”。该模 型的基本思想是，由于人类经济活动的“驱动”给自然 资源和环境施加了“压力”，改变了环境的“状态”和 收稿日期：2007-06-20 修改日期：2007-11-16 基金项目：国家自然科学基金（40671007）；国家自然科学基金（40701046） 作者简介：于伯华（1974-），男，山东枣庄人，博士，研究方向：环境整治、 土地利用。北京 北京师范大学资源学院，100875。Email：yubh@bnu.edu.cn 自然资源的质量与数量，给系统内部和外部造成了“影 响”，人类社会则通过调整环境与经济政策对这些变化 做出“响应”，减缓环境压力、维持系统的持续性[4,5]。 因此，模型中各因素之间具有明显的因果关系，能够监 测各指标之间的连续反馈机制[6]，是寻找人类活动与环境 影响之间因果链的有效途径，因而得到普遍认可与应 用[7-10]。总之，DPSIR 概念模型提供了明确的思路，帮助 选择相关要素和指标、组织数据或信息，能够保证关键 要素和信息不被忽略，有助于系统分析环境或可持续发 展问题。 本文以城市化、工业化快速发展的地区——北京市 顺义区为例，从社会经济活动对农业土地资源的占用入 手，分析城市边缘区农地资源面临的压力。在 DPSIR 框 架下建立指标体系，评价农业土地资源持续利用水平， 进一步提出提高土地利用持续能力的对策与建议。 1 农业土地资源压力识别 顺义区位于北京市区东北部 30 km，是北京重点建设 的新城、临空经济高端产业功能区和现代制造业基地； 下辖 19 个镇，其中仁和镇为顺义区区政府所在地。作为 北京市的卫星城镇之一，顺义区承担分散北京市区人口 和产业、改善环境、提供生活副食的重要功能，多样化 的需求构成对有限土地资源的巨大压力。 1.1 不断增长的人口对土地资源的压力 人口压力表现在两个方面：一是 2002 年顺义区人均 土地面积为 0.19 hm2 ，约为同期全国人均土地面积的 2%； 同时，1991－2002 年间顺义区人均土地面积年均递减率 是全国平均值的 6 倍，说明顺义区土地资源的紧张程度 仍在增强。二是 2002 年顺义区人均耕地面积 0.066 hm2 ， 约为全国的 68 %；同时，1991-2002 年间顺义区人均耕地

农业工程学报 2008年 面积的下降速率是全国平均值的8倍,说明顺义区耕地指标: 资源的紧张形势会更加严峻。 1)目的性和机理性: DPSIR概念模型具有极强的目 1.2工业化对土地资源的压力 的性,用来解释发生了什么、为什么发生、现状如何、 根据1991-2002年的统计数据,顺义区工业用地的有什么后果以及我们将如何应对等问题。因此,宜从 效率大约是农业用地的70~143倍;工业水资源的利用土地利用变化的机理出发,依据土地利用变化的因果关 效率是农业的13~33倍。水的多少及其利用方式决定了系确定反映系统持续性的驱动因素、所面临的压力、日 水田或水浇地的面积,因此工业对农业水资源的竞争间前的状态、对土地系统的影响以及人类的政策响应,使 接影响了农业土地利用方式。工业对农业水土资源的竞因子之间的相互关系得到充分体现。 争导致耕地向非农建设用地转移,且耕地中水田的转移 2)实用性与可操作性: DPSIR模型的另一特点是它 速率远大于旱地的转移速率(包括水田变为旱地)。1991的易用性和实践能力1。因此选取的指标要简单明确、 年顺义区水田的面积为1507hm2、旱地为5503hm2;含义清楚,这样可使指标体系更易为人们所理解和采用; 2002年二者分别为167hm2和35817hm2,水田流失的速指标的优劣程度应该比较容易量化,方便操作。提取指 率是旱地的247倍 标所需要的数据要易收集,而且所采用的指标要统 1.3生态用地对土地资源的压力 便于推广;既要适于不同地域间的对比研究,又要有开 随着生活水平的提高,人们对居住环境的要求也相展长时间序列分析的可能性 应提高,促使生态用地的面积逐渐增多。在城市及城市 3)系统性与主导性:农业系统是一个复杂的开放性 边缘区,林地、水域和草地承担重要的生态功能。根据生态系统,而农业土地可持续利用状况更是受多种因素 1990年以及2000年顺义区土地利用类型转移情况,转移的限制和制约1。在确定指标时要遵循系统性原则,既 为水域的耕地占总转移量的23%,林地占16%,草地为要全面反映土地利用的状况,又不能罗列所有的因子/指 3%(主要为牧草地),累计百分比42%,反映生态环境建标。本研究利用主成分分析法在相似或相互关联的指标 设与农业土地资源存在比较强烈的竞争关系 间选取内涵丰富、独立性强、代表性好的主导性因子。 2农业土地资源的可持续性评价 2.2指标体系的建立 在全面分析农业系统特征以及农业土地系统压力 2.1指标体系建立的原则 的基础上,以农业土地资源持续利用为目标,以农业土 农业土地资源持续利用评价的相关成果涉及百余个地利用变化的驱动力(D)、土地系统的压力(P)、土地 指标,本研究在 DPSIR框架下对这些指标归类整理,并系统的状态(S)、环境影响(1)和人文社会政策响应(R) 依据该模型的特点设计了“资源竞争指数”等指标,并作为准则层,构建了包涵25个指标的农业土地资源持续 遵循以下原则,选择灵敏度高、便于度量且内涵丰富的性评价指标体系(表1)。 表1农业土地持续利用指标体系及其权重 Table I Factor system and its weight for sustainable use of agricultural land 因素 单因子 因子 权重 人口增长率(D1) 耕地占土地面积的比重(S1) 0.278 单位国土面积利用外资(D1) 驱动力 状态(S 农业劳动力生产效率 单位国土面积固定资产投资(D1) 农业土地利用效率(S3) 城市化水平(D1) 农业产值占GDP的比重(S4) 0.258 人口密度(P1) 0.136 单位面积平均粮食产量(11) 0.746 影响(1 人均耕地面积(P2 耕地年均损失率(12) 0.254 单位农村劳动力耕地面积(P3) 农田水利化程度(R1) 工农业间水资源竞争指数(P4) 单位面积耕地用电量(R2) 0.248 工农业间土地资源竞争指数(P5) 力(P) 喷灌面积占灌溉面积的比重(R3) 0.165 工农业劳动力资源竞争指数(P6) 响应(R) 单位耕地面积化肥施用量(P7) 单位耕地面积农业机械化总动力(R4) 0.109 单位耕地面积农药负荷(P8) 单位耕地面积农膜使用量(P9) 农业生产结构指数(R5) 0.182 单位耕地面积粪便承载量(P10) 0.124 由于研究时段较短,自然驱动力的作用难以体现 源竞争压力通过资源竞争指数来表征阿。土地系统的“状 本文只考虑社会经济驱动力。影响土地利用持续性的社态”包括土地资源状态、土地生产现状两个方面。农业 会经济驱动力是人口对粮食的需求和经济发展的需求,土地系统“状态”的变化所产生的“影响”主要体现在 因此驱动力可用人口和经济发展的相关指标代替。社会两个方面:一是对农业生产力的影响,如单位面积土地 经济驱动力对农业土地资源持续性的压力集中体现在人产出:二是对土地资源的数量和质量的影响。为实现农 口压力、资源竞争压力和环境压力3个方面:其中,资业土地资源可持续利用,人类必须对“压力”和“影 o1994-2008ChinaAcademicJournalElectronicpUblishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net

54 农业工程学报 2008 年 面积的下降速率是全国平均值的 8 倍，说明顺义区耕地 资源的紧张形势会更加严峻。 1.2 工业化对土地资源的压力 根据 1991－2002 年的统计数据，顺义区工业用地的 效率大约是农业用地的 70～143 倍[9]；工业水资源的利用 效率是农业的 13～33 倍。水的多少及其利用方式决定了 水田或水浇地的面积，因此工业对农业水资源的竞争间 接影响了农业土地利用方式。工业对农业水土资源的竞 争导致耕地向非农建设用地转移，且耕地中水田的转移 速率远大于旱地的转移速率（包括水田变为旱地）。1991 年顺义区水田的面积为 1507 hm2 、旱地为 55903 hm2 ； 2002 年二者分别为 167 hm2和 35817 hm2 ，水田流失的速 率是旱地的 2.47 倍。 1.3 生态用地对土地资源的压力 随着生活水平的提高，人们对居住环境的要求也相 应提高，促使生态用地的面积逐渐增多。在城市及城市 边缘区，林地、水域和草地承担重要的生态功能。根据 1990 年以及 2000 年顺义区土地利用类型转移情况，转移 为水域的耕地占总转移量的 23%，林地占 16%，草地为 3%（主要为牧草地），累计百分比 42%，反映生态环境建 设与农业土地资源存在比较强烈的竞争关系。 2 农业土地资源的可持续性评价 2.1 指标体系建立的原则 农业土地资源持续利用评价的相关成果涉及百余个 指标，本研究在 DPSIR 框架下对这些指标归类整理，并 依据该模型的特点设计了“资源竞争指数”等指标，并 遵循以下原则，选择灵敏度高、便于度量且内涵丰富的 指标： 1）目的性和机理性：DPSIR 概念模型具有极强的目 的性，用来解释发生了什么、为什么发生、现状如何、 有什么后果以及我们将如何应对等问题[11]。因此，宜从 土地利用变化的机理出发，依据土地利用变化的因果关 系确定反映系统持续性的驱动因素、所面临的压力、目 前的状态、对土地系统的影响以及人类的政策响应，使 因子之间的相互关系得到充分体现。 2）实用性与可操作性：DPSIR 模型的另一特点是它 的易用性和实践能力[12]。因此选取的指标要简单明确、 含义清楚，这样可使指标体系更易为人们所理解和采用； 指标的优劣程度应该比较容易量化，方便操作。提取指 标所需要的数据要易收集，而且所采用的指标要统一、 便于推广；既要适于不同地域间的对比研究，又要有开 展长时间序列分析的可能性。 3）系统性与主导性：农业系统是一个复杂的开放性 生态系统，而农业土地可持续利用状况更是受多种因素 的限制和制约[13]。在确定指标时要遵循系统性原则，既 要全面反映土地利用的状况，又不能罗列所有的因子/指 标。本研究利用主成分分析法在相似/或相互关联的指标 间选取内涵丰富、独立性强、代表性好的主导性因子。 2.2 指标体系的建立 在全面分析农业系统特征[14]以及农业土地系统压力 的基础上，以农业土地资源持续利用为目标，以农业土 地利用变化的驱动力（D）、土地系统的压力（P）、土地 系统的状态（S）、环境影响（I）和人文社会政策响应（R） 作为准则层，构建了包涵 25 个指标的农业土地资源持续 性评价指标体系（表 1）。 表 1 农业土地持续利用指标体系及其权重 Table 1 Factor system and its weight for sustainable use of agricultural land 因素 单因子 权重 因素 因子 权重 人口增长率（D1） 0.201 耕地占土地面积的比重（S1） 0.278 单位国土面积利用外资（D1） 0.403 农业劳动力生产效率（S2） 0.177 单位国土面积固定资产投资（D1） 0.290 农业土地利用效率（S3） 0.287 驱动力（D） 城市化水平（D1） 0.106 状态（S） 农业产值占 GDP 的比重（S4） 0.258 人口密度（P1） 0.136 单位面积平均粮食产量（I1） 0.746 人均耕地面积（P2） 0.100 影响（I） 耕地年均损失率（I2） 0.254 单位农村劳动力耕地面积（P3） 0.065 农田水利化程度（R1） 0.296 工农业间水资源竞争指数（P4） 0.075 单位面积耕地用电量（R2） 0.248 工农业间土地资源竞争指数（P5） 0.232 工农业劳动力资源竞争指数（P6） 0.056 喷灌面积占灌溉面积的比重（R3） 0.165 单位耕地面积化肥施用量（P7） 0.131 单位耕地面积农药负荷（P8） 0.050 单位耕地面积农业机械化总动力（R4） 0.109 单位耕地面积农膜使用量（P9） 0.031 压力（P） 单位耕地面积粪便承载量（P10） 0.124 响应（R） 农业生产结构指数（R5） 0.182 由于研究时段较短，自然驱动力的作用难以体现， 本文只考虑社会经济驱动力。影响土地利用持续性的社 会经济驱动力是人口对粮食的需求和经济发展的需求， 因此驱动力可用人口和经济发展的相关指标代替。社会 经济驱动力对农业土地资源持续性的压力集中体现在人 口压力、资源竞争压力和环境压力 3 个方面；其中，资 源竞争压力通过资源竞争指数来表征[9]。土地系统的“状 态”包括土地资源状态、土地生产现状两个方面。农业 土地系统“状态”的变化所产生的“影响”主要体现在 两个方面：一是对农业生产力的影响，如单位面积土地 产出；二是对土地资源的数量和质量的影响。为实现农 业土地资源可持续利用，人类必须对“压力”和“影

于伯华等:基于 DPSIR模型的农业土地资源持续利用评价 响”做出必要的政策调整:比如,加强农田基础设施建禽养殖所造成农地资源面临的环境压力10年间增大了 设、改善农业生产结构等;其中,农业生产结构指数是27倍。 指经济作物和蔬菜播种面积占作物总播种面积的比重。 1.0 2.3数据标准化及因子权重确定 数据来自1991-2002年《顺义区社会经济统计资料》 顺义区房屋土地管理局提供的1993-2002年顺义区土地 利用类型面积汇总数据以及其他社会经济统计资料。本 文采用极值法进行数据归一化,消除指标性质和量纲的 影响。其中,能够促进农业土地资源持续利用的指标为 正向因子,采用式(1):否则为负向因子,采用式(2) C=(x,-xmin )/(xmax -xmin 6 C=l-(x, -xmin )/(rmax -xmin (2) 式中C—一归一化之后的指标值;xmn、xma数据序 列的最小值和最大值。 采用层次分析法(AHP)和等权法确定因子权重。 本研究中,土地资源持续利用为第一层次,(D)、(P 好0.6 (S)、(I)和(R)5个指数为第二层次,各单因子为第 三层次。由第三层次向第二层次综合时采用层次分析法。 首先,对第三层次中的各因素进行对比分析,引入1~9 比率标度方法构造判断矩阵,然后求解判断矩阵最大特 征根及其特征向量,由此得到各因素的相对权重(表1)。 (D)、(P)、(S)、(I)和(R)在 DPSIR模型中缺一不 可,我们认为这5个综合因子同等重要,因此由第二层 次向第一层次综合时采用等权法。5个综合因子和持续性 指数通过式(3)获得 y=∑cX 1992199 1996199820002002 其中,由第三层次向第二层次综合时,y分别指代5 综合因子,x和c分别为该综合因子所包含的单因子及 图11991-2002年顺义区农业用地持续性变化趋势 其权重;由第二层次向第一层次综合时,y为持续性指数, Fig 1 Change trend of sustainable use of agricultural land Shunyi District from 1991 to 2002 x为5个综合因子,c=0.2为5个综合因子的权重 3结果与分析 在驱动力和压力持续增强的情况下,农业土地资源 的状态总体上呈下降趋势。其中1992-1994年间下降趋势 3.1时间特征 明显,这是因为1990年代初期“开发区建设热”之后 991-2002年间,顺义区农业土地利用的5个综合指开发区内的企业相继开工,工业产值增长快而农业产值 数变化趋势差别较大(图1)。1991年以来,推动农业土增长相对缓慢造成的。其次,顺义区作为大都市的远郊 地利用变化的驱动力指数持续上升。其中,城市化水平区,耕地面积和农业土地利用方式也受北京市和自身城 和人口增长率增长缓慢,单位国土面积固定资产投资和市化和工业化的影响。 单位国土面积利用外资增长较快,分别是研究初期的 响应指数的变化分为3个阶段:1992-1994年间的快 12940倍和765倍,成为影响区域土地利用变化驱动力速下降期、1995-1999年间的平稳发展期、19972002年 水平的主要因素。 间的快速上升期。响应指数的上述变化是由于一直呈上 随着驱动力的增强,顺义区农业土地资源所承受的升趋势的农田水利化程度、农田机械化水平和农业生产 压力也呈快速上升趋势。由于人口增长和耕地面积减少,结构指数,以及呈波动变化的单位面积耕地用电量和喷 人均耕地面积和单位农村劳动力耕地面积两个指标下降灌面积比相互叠加造成的。农田水利化程度和单位面积 较快,分别从1991年的0.1075hm2和02646hm2下降至农业机械化总动力反映了地方政府通过加强农田基础设 2002年的00660hm2和0.195lhm2。代表资源竞争情况施、改善农业生产条件、提高农业经济效益的努力。顺 的工农业土地资源竞争指数始终徘徊在70~143之间,义区粮食作物占耕地面积的比重从191年的8038%下 形成对农业用地的“高压”状态。代表环境压力的4个降至2002年的4504%;而蔬菜种植面积大幅攀升,2002 指标中,单位耕地面积粪便承载量从1991年的年顺义区蔬菜种植面积是1991年的276倍,占水浇地的 474×10kghm2上升至2002年的17.59×10kghm2,即畜比重也从1991年的640%扩大到190年的21.14%。 o1994-2008ChinaAcademicJournalElectronicpUblishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net

第 9 期 于伯华等：基于 DPSIR 模型的农业土地资源持续利用评价 55 响”做出必要的政策调整：比如，加强农田基础设施建 设、改善农业生产结构等；其中，农业生产结构指数是 指经济作物和蔬菜播种面积占作物总播种面积的比重。 2.3 数据标准化及因子权重确定 数据来自 1991-2002 年《顺义区社会经济统计资料》、 顺义区房屋土地管理局提供的 1993-2002 年顺义区土地 利用类型面积汇总数据以及其他社会经济统计资料。本 文采用极值法进行数据归一化，消除指标性质和量纲的 影响。其中，能够促进农业土地资源持续利用的指标为 正向因子，采用式（1）；否则为负向因子，采用式（2）： ( ) ( ) min max min C x x x x = i − − （1） 1 ( ) ( ) min max min C x x x x = − i − − （2） 式中 C——归一化之后的指标值；xmin、xmax——数据序 列的最小值和最大值。 采用层次分析法（AHP）和等权法确定因子权重。 本研究中，土地资源持续利用为第一层次，（D）、（P）、 （S）、（I）和（R）5 个指数为第二层次，各单因子为第 三层次。由第三层次向第二层次综合时采用层次分析法。 首先，对第三层次中的各因素进行对比分析，引入 l～9 比率标度方法构造判断矩阵，然后求解判断矩阵最大特 征根及其特征向量，由此得到各因素的相对权重（表 1）。 （D）、（P）、（S）、（I）和（R）在 DPSIR 模型中缺一不 可，我们认为这 5 个综合因子同等重要，因此由第二层 次向第一层次综合时采用等权法。5 个综合因子和持续性 指数通过式（3）获得： ∑= = n i i i y c x 1 （3） 其中，由第三层次向第二层次综合时，y 分别指代 5 个综合因子，xi和 ci分别为该综合因子所包含的单因子及 其权重；由第二层次向第一层次综合时，y 为持续性指数， xi为 5 个综合因子，ci=0.2 为 5 个综合因子的权重。 3 结果与分析 3.1 时间特征 1991-2002 年间，顺义区农业土地利用的 5 个综合指 数变化趋势差别较大（图 1）。1991 年以来，推动农业土 地利用变化的驱动力指数持续上升。其中，城市化水平 和人口增长率增长缓慢，单位国土面积固定资产投资和 单位国土面积利用外资增长较快，分别是研究初期的 129.40 倍和 7.65 倍，成为影响区域土地利用变化驱动力 水平的主要因素。 随着驱动力的增强，顺义区农业土地资源所承受的 压力也呈快速上升趋势。由于人口增长和耕地面积减少， 人均耕地面积和单位农村劳动力耕地面积两个指标下降 较快，分别从 1991 年的 0.1075 hm2和 0.2646 hm2下降至 2002 年的 0.0660 hm2和 0.1951 hm2 。代表资源竞争情况 的工农业土地资源竞争指数始终徘徊在 70～143 之间， 形成对农业用地的“高压”状态。代表环境压力的 4 个 指标中，单位耕地面积粪便承载量从 1991 年 的 4.74×104 kg/hm2上升至 2002 年的 17.59×104 kg/hm2 ，即畜 禽养殖所造成农地资源面临的环境压力 10 年间增大了 2.7 倍。 图 1 1991-2002 年顺义区农业用地持续性变化趋势 Fig.1 Change trend of sustainable use of agricultural land in Shunyi District from 1991 to 2002 在驱动力和压力持续增强的情况下，农业土地资源 的状态总体上呈下降趋势。其中 1992-1994 年间下降趋势 明显，这是因为 1990 年代初期“开发区建设热”之后， 开发区内的企业相继开工，工业产值增长快而农业产值 增长相对缓慢造成的。其次，顺义区作为大都市的远郊 区，耕地面积和农业土地利用方式也受北京市和自身城 市化和工业化的影响。 响应指数的变化分为 3 个阶段：1992-1994 年间的快 速下降期、1995-1999 年间的平稳发展期、1997-2002 年 间的快速上升期。响应指数的上述变化是由于一直呈上 升趋势的农田水利化程度、农田机械化水平和农业生产 结构指数，以及呈波动变化的单位面积耕地用电量和喷 灌面积比相互叠加造成的。农田水利化程度和单位面积 农业机械化总动力反映了地方政府通过加强农田基础设 施、改善农业生产条件、提高农业经济效益的努力。顺 义区粮食作物占耕地面积的比重从 1991 年的 80.38 %下 降至 2002 年的 45.04 %；而蔬菜种植面积大幅攀升，2002 年顺义区蔬菜种植面积是 1991 年的 2.76 倍，占水浇地的 比重也从 1991 年的 6.40 %扩大到 1999 年的 21.14 %

农业工程学报 2008年 在上述5个指数的综合叠加下,顺义区农业土地利的京顺路(北京——顺义)、顺平路(顺义—平谷)两 用持续性水平总体上呈下降趋势。其中,1993-1994年侧。究其原因,是因为顺义区主要工业企业集中在行政 间下降的趋势最明显,1995-1999年间波动平缓,而1999中心周围和主要道路两侧,同时也是该区域城市化和工 2002年间出现小幅回升。分析其原因,是因为1990年业化快速发展的地区。 代初期,中国快速发展的城市化和工业化过程既是经济 农业土地资源承受“压力”较大的区域集中在顺义的 发展的固有规律,也是地方政府推动的结果:政府推动东部和北部,相对西、西南部区域而言,集约农业是本 城市化和工业化的发展,主要措施之一就是提供一定建区特色。虽然该区域来自人口和工业化方面的压力减小 设场地。在没有其他土地可利用的情况下,侵占农用地了,但是种植业中大量使用化肥以及高密度畜禽养殖产 成为必然选项;另外,在政府可利用财政资源有限的情生的粪便成为土壤和地下水环境的潜在威胁。其中,龙 况下,对工业的投入高了,对农业的投入和支持程度也湾屯镇化肥施用量达2217kghm2,接近全区平均值的 就相应降低,一增一减让农业土地利用的持续性水平大两倍:人畜禽粪便承载量高达4225×10kg/hm2,是全区 大减弱。1998年我国冻结建设用地审批一年,对耕地的平均值的265倍:而单位耕地面积农药使用量则是全区 占地相应减少;而农业的地位和投入再次得到提升,对均值的383倍 农业的政策扶持、经济支持相应增强,一减一增让农业 农业土地资源系统“状态”较好的乡镇集中分布在 土地利用持续水平恢复性上升 顺义东南部,并从东南向西北一线逐步降低,至赵全营 3.2空间特征 镇又有所回升。东南区域分值较高是因为该区集约农业 根据5个综合因子和持续性指数数值大小,利用的发展水平较高,单位农业劳动力产值和单位土地面积 ARCGIS中的自然间断点分级法( Jenks' natural breaks)农业产值均高于全区平均水平。“影响”指数的空间变 等级,制作图2。从图中可以看出,顺义区“驱动力”化特征具有与状态”指数相反的变化趋势,呈现由北、西 的区域集中在以顺义区行政中心——仁和镇为中心北向南和东南部逐渐递减的趋势。 a.驱动力指数 b.压力指数 c.状态指数 048km d.影响指数 e,响应指数 f,综合指数 图22002年顺义区农业土地利用持续利用指数空间分布特征 Fig 2 Spatial distribution characteristics of sustainable use of agricultural land in Shunyi District in 2002 “响应”指数的空间分布规律不明显,高值区集中城市边缘区农业土地是城市“副食基地”的地位。 在仁和镇周围。这是因为仁和镇及其周围乡镇较高的农 顺义区农业土地资源持续利用综合指数呈现北高南 田用电量、机械化、水利化水平和先进灌溉设施:其他低、东西高中间低的现象,形成东北和西北两个高值区。 区域不仅上述几个指标数值偏低,而且农业生产结构中,对比顺义区各乡镇经济特点,农地资源持续能力高的区 尤其是种植结构中,粮食作物的播种面积较大,不符合域即不是城市化水平高的区域(因为城市化水平通常与 o1994-2008ChinaAcademicJournalElectronicpUblishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net

56 农业工程学报 2008 年 在上述 5 个指数的综合叠加下，顺义区农业土地利 用持续性水平总体上呈下降趋势。其中，1993－1994 年 间下降的趋势最明显，1995-1999 年间波动平缓，而 1999 －2002 年间出现小幅回升。分析其原因，是因为 1990 年 代初期，中国快速发展的城市化和工业化过程既是经济 发展的固有规律，也是地方政府推动的结果；政府推动 城市化和工业化的发展，主要措施之一就是提供一定建 设场地。在没有其他土地可利用的情况下，侵占农用地 成为必然选项；另外，在政府可利用财政资源有限的情 况下，对工业的投入高了，对农业的投入和支持程度也 就相应降低，一增一减让农业土地利用的持续性水平大 大减弱。1998 年我国冻结建设用地审批一年，对耕地的 占地相应减少；而农业的地位和投入再次得到提升，对 农业的政策扶持、经济支持相应增强，一减一增让农业 土地利用持续水平恢复性上升。 3.2 空间特征 根据 5 个综合因子和持续性指数数值大小，利用 ARCGIS 中的自然间断点分级法（Jenks' natural breaks） 划分等级，制作图 2。从图中可以看出，顺义区“驱动力” 较强的区域集中在以顺义区行政中心——仁和镇为中心 的京顺路（北京——顺义）、顺平路（顺义——平谷）两 侧。究其原因，是因为顺义区主要工业企业集中在行政 中心周围和主要道路两侧，同时也是该区域城市化和工 业化快速发展的地区。 农业土地资源承受“压力”较大的区域集中在顺义的 东部和北部，相对西、西南部区域而言，集约农业是本 区特色。虽然该区域来自人口和工业化方面的压力减小 了，但是种植业中大量使用化肥以及高密度畜禽养殖产 生的粪便成为土壤和地下水环境的潜在威胁。其中，龙 湾屯镇化肥施用量达 222.17 kg/hm2 ，接近全区平均值的 两倍；人畜禽粪便承载量高达 42.25×104 kg/hm2 ，是全区 平均值的 2.65 倍；而单位耕地面积农药使用量则是全区 均值的 3.83 倍。 农业土地资源系统“状态”较好的乡镇集中分布在 顺义东南部，并从东南向西北一线逐步降低，至赵全营 镇又有所回升。东南区域分值较高是因为该区集约农业 的发展水平较高，单位农业劳动力产值和单位土地面积 农业产值均高于全区平均水平。“影响”指数的空间变 化特征具有与“状态”指数相反的变化趋势，呈现由北、西 北向南和东南部逐渐递减的趋势。 图 2 2002 年顺义区农业土地利用持续利用指数空间分布特征 Fig.2 Spatial distribution characteristics of sustainable use of agricultural land in Shunyi District in 2002 “响应”指数的空间分布规律不明显，高值区集中 在仁和镇周围。这是因为仁和镇及其周围乡镇较高的农 田用电量、机械化、水利化水平和先进灌溉设施；其他 区域不仅上述几个指标数值偏低，而且农业生产结构中， 尤其是种植结构中，粮食作物的播种面积较大，不符合 城市边缘区农业土地是城市“副食基地”的地位。 顺义区农业土地资源持续利用综合指数呈现北高南 低、东西高中间低的现象，形成东北和西北两个高值区。 对比顺义区各乡镇经济特点，农地资源持续能力高的区 域即不是城市化水平高的区域（因为城市化水平通常与

于伯华等:基于 DPSIR模型的农业土地资源持续利用评价 农业发展的技术水平有关),也不是农业集约化程度高的市化)的双重压力下,农业土地资源持续利用的上游(驱 区域,而是处于两者之间的乡镇。这一现象说明,城市动力和压力)、中游(状态)、下游(影响)以及人类社 化较快的区域虽然响应措施得力,但是由于受人口、工会的应对策略(响应)的基本状况。通过典型案例研究, 业和城市发展的压力,农地资源持续利用能力受到了极可以洞悉我国城市边缘区农业土地资源面临的压力以及 大的威胁:同样,处于顺义区东南部的几个乡镇虽然集农业集约化对土壤环境的影响,以便做出及时的政策调 约化农业提高了土地和单位农业劳动力的产值,但是化整:也可以预见未来我国农业发展以及农业土地资源利 肥的高投入和高密度养殖成为土壤环境的重要威胁,当用过程中可能遇到的问题,提早采取预防性措施,防止 地土壤和水环境负荷过大,就有被污染的潜在风险,因农业土地资源持续利用能力下降。 此这些高集约化的农地利用区也是不可持续的 本研究测算的是土地资源持续利用的“相对水 3.3应对策略 平”,而不是“绝对水平”。相对持续性的评价可以得 针对评价结果,为提高城市边缘区农业土地利用持出案例内的持续能力的变化状况,但是无法判断该区域 续水平应采取以下对策 是否实现了土地资源的可持续利用。下一步的工作重点 1)城市边缘区农业土地集约利用是农业土地适用城在于探讨现有技术条件下、农业土地资源持续利用“绝 市工商业土地资源竞争做出的必要调整。农业土地产出对水平”的变化,即寻找农业土地资源可持续利用的 的提高,有利于维持农业土地的基本功能,而用途转移“临界值”,借此评估农地资源持续利用能力的时间变 的可能性降低,是提高农地利用持续性的重要途径之一:化规律及其区域差异,据此提出的政策和建议才更具指 但是部分地区较高的化肥投入和集约化养殖所产生的环导性和可操作性。 境污染风险,成为区域土地持续利用的关键影响因素。 对于工业化和城市化“压力”比较大的地区,土地非农 [参考文献 化的“驱动力”较强,农业系统的“状态”偏弱,但是吕昌河, 量.土地利用变化与生态服务功能冲突 这几个区域对所承受的“驱动力”和“压力”没能做出 以安塞县为例叮.干早区地理,2007,24(3):302-306 及时而恰当的“响应”。尽管当前该区域持续性水平相2] Antonio Gomez sal, Alberto gonzalez Garcia. A comprehensive assessment of multifunctional agricultural 对较高,但是将来的农业发展必然受到威胁。 land-use systems in Spain using a multi-dimensional 2)城市边缘区的农业土地用途转移的“驱动力”增 evaluative model[]. Agriculture, Ecosystems and 强,并承受来自集约农业、工业和城市发展的“压力”; Environment, 2007, 120: 82-91 而且随着时间的推移,“驱动力”和“压力”持续升 十高 3 Ducrot R, Le Page C, Bommel P, et al. Articulating land and yater dynamics with urbanization an attempt to model 是经济发展的一般规律。因应“驱动力”增强、“压力” natural resources management at the urban edge[J 升高的策略是提高农业土地利用的电气化、机械化水平 Computers, Environment and Urban Systems, 2004, 28: 同时限制化肥使用、降低畜禽养殖密度或采用现代化的 85-106 畜禽粪便处理技术,降低土地污染风险。 [4] Adriaanse A Environmental policy performance indicators. A )为维护农地系统地持续性,政策“响应”水平应 study on the development of indicators for environmental 随着驱动力和压力的增强而增强,才能保证农业持续发 licy in the Netherlands [M]. Uitgeverij, The Hague, 1993 [S]曹风中,中国城市环境可持续发展指标体系研究手册 展、土地资源持续利用。从顺义区的情况来看,事实并 [M],北京:中国环境科学出版社,1999 非如此,区域农业土地资源持续利用水平呈持续下降趋6] Umansky, Pieri C. Application of the pressure-state- 势。建议建立可进行纵向和横向比较的土地资源持续利 response framework for the land quality indicators (LQn 用评价指数体系,系统评估“驱动力”变化及其“响 programme[eb/ol].http://www.fao.org/docrep/w4745e/ 应”水平,为地方政府及时面科学的制定相关政策提供⑦n冯科,郑娟尔,韦仕川,等.GS和PSR框架下城市土 地集约利用空间差异的实证研究一一以浙江省为例 4结论与讨论 经济地理,2007,27(5):811-814 8 Fassio A, Giupponi C, Hiederer R, et al. a decision support 影响农业土地资源利用持续性的因素涉及土地资源 tool for simulating the effects of alternative policies affecting 配置的社会经济因素、土地利用方式及其环境影响。 water resources: an application at the European scale[J] DPSIR模型中明确的因果关系提供了定量评价农用土地 Journal of Hydrology, 2005, 304: 462-476 资源持续利用水平的完整思路,既可以通过此模型找到9]于伯华,吕昌氵 京市顺义区土地资源竞争与土地利用 影响土地持续利用的关键因素,也可以通过此模型探讨 变化分析[.农业工程学报,2006,22(10):94-97 [10 Angel Borja, Ibon Galparsoro, Ohana Solaun, et al. The 提高土地资源持续利用的对策。 European Water Framework Directive and the dPsir,a 虽然案例区仅仅是区县级行政单元,并不代表中国 methodological approach to assess the risk of failing to 农业土地资源利用的总体情况,但是该研究区的农业土 achieve good ecological status PJ]. Estuarine, Coastal and 地利用状况却在中国城市边缘区具有很强的代表性,当 Shelf science, 2006, 66: 84-96 前顺义区所面临的问题是未来大多数农区将要面临的问1 George C Zalidis, Maria A Tsiafoulib, Vasilios Takavakoglou, et al. Selecting agri-environmental indicators 题,可以反映内在(农业集约化)和外在(工业化和城 to facilitate mon assessment of eu o1994-2008ChinaAcademicJournalElectronicpUblishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net

第 9 期 于伯华等：基于 DPSIR 模型的农业土地资源持续利用评价 57 农业发展的技术水平有关），也不是农业集约化程度高的 区域，而是处于两者之间的乡镇。这一现象说明，城市 化较快的区域虽然响应措施得力，但是由于受人口、工 业和城市发展的压力，农地资源持续利用能力受到了极 大的威胁；同样，处于顺义区东南部的几个乡镇虽然集 约化农业提高了土地和单位农业劳动力的产值，但是化 肥的高投入和高密度养殖成为土壤环境的重要威胁，当 地土壤和水环境负荷过大，就有被污染的潜在风险，因 此这些高集约化的农地利用区也是不可持续的。 3.3 应对策略 针对评价结果，为提高城市边缘区农业土地利用持 续水平应采取以下对策： 1）城市边缘区农业土地集约利用是农业土地适用城 市工商业土地资源竞争做出的必要调整。农业土地产出 的提高，有利于维持农业土地的基本功能，而用途转移 的可能性降低，是提高农地利用持续性的重要途径之一； 但是部分地区较高的化肥投入和集约化养殖所产生的环 境污染风险，成为区域土地持续利用的关键影响因素。 对于工业化和城市化“压力”比较大的地区，土地非农 化的“驱动力”较强，农业系统的“状态”偏弱，但是 这几个区域对所承受的“驱动力”和“压力”没能做出 及时而恰当的“响应”。尽管当前该区域持续性水平相 对较高，但是将来的农业发展必然受到威胁。 2）城市边缘区的农业土地用途转移的“驱动力”增 强，并承受来自集约农业、工业和城市发展的“压力”； 而且随着时间的推移，“驱动力”和“压力”持续升高 是经济发展的一般规律。因应“驱动力”增强、“压力” 升高的策略是提高农业土地利用的电气化、机械化水平， 同时限制化肥使用、降低畜禽养殖密度或采用现代化的 畜禽粪便处理技术，降低土地污染风险。 3）为维护农地系统地持续性，政策“响应”水平应 随着驱动力和压力的增强而增强，才能保证农业持续发 展、土地资源持续利用。从顺义区的情况来看，事实并 非如此，区域农业土地资源持续利用水平呈持续下降趋 势。建议建立可进行纵向和横向比较的土地资源持续利 用评价指数体系，系统评估“驱动力”变化及其“响 应”水平，为地方政府及时而科学的制定相关政策提供 技术支持。 4 结论与讨论 影响农业土地资源利用持续性的因素涉及土地资源 配置的社会经济因素、土地利用方式及其环境影响。 DPSIR 模型中明确的因果关系提供了定量评价农用土地 资源持续利用水平的完整思路，既可以通过此模型找到 影响土地持续利用的关键因素，也可以通过此模型探讨 提高土地资源持续利用的对策。 虽然案例区仅仅是区县级行政单元，并不代表中国 农业土地资源利用的总体情况，但是该研究区的农业土 地利用状况却在中国城市边缘区具有很强的代表性，当 前顺义区所面临的问题是未来大多数农区将要面临的问 题，可以反映内在（农业集约化）和外在（工业化和城 市化）的双重压力下，农业土地资源持续利用的上游（驱 动力和压力）、中游（状态）、下游（影响）以及人类社 会的应对策略（响应）的基本状况。通过典型案例研究， 可以洞悉我国城市边缘区农业土地资源面临的压力以及 农业集约化对土壤环境的影响，以便做出及时的政策调 整；也可以预见未来我国农业发展以及农业土地资源利 用过程中可能遇到的问题，提早采取预防性措施，防止 农业土地资源持续利用能力下降。 本研究测算的是土地资源持续利用的“相对水 平”，而不是“绝对水平”。相对持续性的评价可以得 出案例内的持续能力的变化状况，但是无法判断该区域 是否实现了土地资源的可持续利用。下一步的工作重点 在于探讨现有技术条件下、农业土地资源持续利用“绝 对水平”的变化，即寻找农业土地资源可持续利用的 “临界值”，借此评估农地资源持续利用能力的时间变 化规律及其区域差异，据此提出的政策和建议才更具指 导性和可操作性。 [参 考 文 献] [1] 吕昌河，程 量．土地利用变化与生态服务功能冲突—— 以安塞县为例[J]．干旱区地理，2007，24(3)：302－306． [2] Antonio Gómez Sal, Alberto González García. A comprehensive assessment of multifunctional agricultural land-use systems in Spain using a multi-dimensional evaluative model[J]. Agriculture, Ecosystems and Environment，2007，120：82－91． [3] Ducrot R, Le Page C, Bommel P, et al. Articulating land and water dynamics with urbanization: an attempt to model natural resources management at the urban edge[J]. Computers, Environment and Urban Systems，2004， 28： 85－106． [4] Adriaanse A. Environmental policy performance indicators. A study on the development of indicators for environmental policy in the Netherlands[M]. Uitgeverij, The Hague，1993． [5] 曹凤中．中国城市环境可持续发展指标体系研究手册 [M]．北京：中国环境科学出版社，1999． [6] Dumanski J, Pieri C. Application of the pressure-state￾response framework for the land quality indicators (LQI) programme[EB/OL]. http://www.fao.org/docrep/W4745E/ w4745e08.htm． [7] 冯 科，郑娟尔，韦仕川，等．GIS 和 PSR 框架下城市土 地集约利用空间差异的实证研究——以浙江省为例 [J]． 经济地理，2007，27(5)：811－814． [8] Fassio A, Giupponi C, Hiederer R, et al. A decision support tool for simulating the effects of alternative policies affecting water resources: an application at the European scale[J]. Journal of Hydrology，2005，304：462－476． [9] 于伯华，吕昌河．北京市顺义区土地资源竞争与土地利用 变化分析[J]．农业工程学报，2006，22(10)：94－97． [10] Ángel Borja, Ibon Galparsoro, Oihana Solaun, et al. The European Water Framework Directive and the DPSIR, a methodological approach to assess the risk of failing to achieve good ecological status[J]. Estuarine, Coastal and Shelf Science，2006，66：84－96． [11] George C Zalidis, Maria A Tsiafoulib, Vasilios Takavakoglou, et al. Selecting agri-environmental indicators to facilitate monitoring and assessment of EU

农业工程学报 2008年 agri-environmental measures effectiveness]. Journal of 区域水土保持效益评价新思路叮.中国水土保持科学 nvironmental Management, 2004, 70: 315-321 2007,5(4):66-69 [12 Hanne Svarstad, Lars Kjerulf Petersen, Dale Rothman, et al Discursive biases of the environmental research framework[l]于伯华,吕昌河.基于 DPSIR概念模型的农业可持续发 展宏观分析.中国人口·资源与环境,2004,14(5):68 DPSIRU. Land Use Policy, 2008, 25: 116-125 3]韦杰,贺秀斌,汪涌,等.基于 DPSIR概念框架的 Assessment of sustainable use of agricultural land resources based on DPSIR Framework Yu Bohua, 2, Lu Changhe (1. Collage of Resources Science and Technology, Beijing Normal University, Beijing 100875, China, 2. State Key Laboratory of earth Surface Processes and Resource Ecology, Beijing Normal University, Beijing 100875, China 3. Institute of Geographical Sciences and Natural Resources Research, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China) Abstract: The"cause-effect relationship"is the core of the DPSIr (driving force-pressure-state-impact-response) framework, which provides an effective way to find the negative environmental effects caused by human activities Based on the DPSIR framework, an indicator system comprising 25 indictors was designed, and applied to the case area of Shunyi District, Beij ing. Firstly, main pressures on agricultural land resource were distinguished from different sectors in Shunyi District, and then, presented the application of the indicator system to the region and the results of assessment regarding each of the five aspects, i.e., the driving force, human pressure, agricultural state, environmental impact, and human response, for period from 1991 to 2002. The"driving force"and the"pressure"of agricultural land resource creased, while the" state "of agricultural system and the"impact"on other agricultural factors decreased anomalously as times went; the human"response kept stable before 2000 while it increased obviously after that year; the integrated index of sustainability had a trend to decline. There is great difference in spatial distribution among the five indictor categories. In order to improve the sustainable development of agriculture, firstly, it needs a well-planned urbanization and industrialization planning to control the encroachment of built-up land to farmland, and thus reduces the pressure on the limited agricultural land resource; and secondly, fertilizer use and breed aquatics must be arranged scientifically to reduce its negative effects on agricultural land resource to an acceptable level. In addition, the local authorities should help to improve external conditions of agricultural development, to promote the restructuring of agricultural land use and thus to improve the ability of profits from agriculture. This study demonstrate that the DPSIR framework is an effective way to diagnose regional problems, assess the sustainability of agricultural land use, and develop policy measures for alleviating the problems and pressures and promoting sustainable agricultural development Key words: sustainable, land use, DPSIR framework o1994-2008ChinaAcademicJournalElectronicpUblishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net

58 农业工程学报 2008 年 agri-environmental measures effectiveness[J]. Journal of Environmental Management，2004，70：315－321． [12] Hanne Svarstad, Lars Kjerulf Petersen, Dale Rothman, et al. Discursive biases of the environmental research framework DPSIR[J]. Land Use Policy，2008，25：116–125． [13] 韦 杰，贺秀斌，汪 涌，等．基于 DPSIR 概念框架的 区域水土保持效益评价新思路[J]．中国水土保持科学， 2007，5(4)：66－69． [1] 于伯华，吕昌河．基于 DPSIR 概念模型的农业可持续发 展宏观分析[J]．中国人口·资源与环境，2004，14(5)：68 －72． Assessment of sustainable use of agricultural land resources based on DPSIR Framework Yu Bohua1, 2，Lü Changhe3 (1. Collage of Resources Science and Technology, Beijing Normal University, Beijing 100875, China; 2. State Key Laboratory of Earth Surface Processes and Resource Ecology, Beijing Normal University, Beijing 100875, China; 3. Institute of Geographical Sciences and Natural Resources Research, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China) Abstract: The “cause-effect relationship” is the core of the DPSIR (driving force-pressure-state-impact-response) framework, which provides an effective way to find the negative environmental effects caused by human activities. Based on the DPSIR framework, an indicator system comprising 25 indictors was designed, and applied to the case area of Shunyi District, Beijing. Firstly, main pressures on agricultural land resource were distinguished from different sectors in Shunyi District, and then, presented the application of the indicator system to the region and the results of assessment regarding each of the five aspects, i.e., the driving force, human pressure, agricultural state, environmental impact, and human response, for period from 1991 to 2002. The “driving force” and the “pressure” of agricultural land resource increased, while the “state” of agricultural system and the “impact” on other agricultural factors decreased anomalously as times went; the human “response” kept stable before 2000 while it increased obviously after that year; the integrated index of sustainability had a trend to decline. There is great difference in spatial distribution among the five indictor categories. In order to improve the sustainable development of agriculture, firstly, it needs a well-planned urbanization and industrialization planning to control the encroachment of built-up land to farmland, and thus reduces the pressure on the limited agricultural land resource; and secondly, fertilizer use and breed aquatics must be arranged scientifically to reduce its negative effects on agricultural land resource to an acceptable level. In addition, the local authorities should help to improve external conditions of agricultural development, to promote the restructuring of agricultural land use, and thus to improve the ability of profits from agriculture. This study demonstrate that the DPSIR framework is an effective way to diagnose regional problems, assess the sustainability of agricultural land use, and develop policy measures for alleviating the problems and pressures and promoting sustainable agricultural development. Key words: sustainable, land use, DPSIR framework