李紅丹郭海峰任家強(qiáng)李雙異汪景寬

(1.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)土地與環(huán)境學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110866;2.桓仁縣國(guó)土資源局，遼寧 桓仁 117200)

基于熵值法的桓仁山區(qū)生態(tài)友好型土地利用評(píng)價(jià)

李紅丹1郭海峰2任家強(qiáng)1李雙異1汪景寬1

(1.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)土地與環(huán)境學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110866;2.桓仁縣國(guó)土資源局，遼寧 桓仁 117200)

山區(qū)生態(tài)友好型的土地利用是對(duì)山區(qū)采取生態(tài)友善化的開(kāi)發(fā)利用方式和措施，是山區(qū)高起點(diǎn)發(fā)展的切入點(diǎn)之一。本文在建立生態(tài)友好型土地利用評(píng)價(jià)體系的基礎(chǔ)上，采用熵值法對(duì)遼東山區(qū)桓仁縣2000－2008年間的土地利用情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，研究期間桓仁縣的生態(tài)友好型土地利用綜合指數(shù)呈上升趨勢(shì)，桓仁縣獨(dú)特和優(yōu)越的環(huán)境、資源優(yōu)勢(shì)得到充分保護(hù)，土地利用方式日趨合理，有效的解決了桓仁縣在建設(shè)“資源節(jié)約型”和“環(huán)境友好型”社會(huì)過(guò)程中的土地可持續(xù)利用問(wèn)題。

土地利用評(píng)價(jià);生態(tài)友好型;熵值法;山區(qū)

目前，建設(shè)“資源節(jié)約型”和“環(huán)境友好型”社會(huì)已被確認(rèn)為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃的一項(xiàng)戰(zhàn)略任務(wù)。山區(qū)是生態(tài)環(huán)境“先天”脆弱的特殊區(qū)域，其土地利用的主要問(wèn)題是生態(tài)破壞，因此在建設(shè)環(huán)境友好型的社會(huì)中，山區(qū)的高起點(diǎn)發(fā)展應(yīng)當(dāng)以生態(tài)友好型的土地利用方式為切入點(diǎn)，走經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的路子。生態(tài)友好型的土地利用就是對(duì)山區(qū)采取生態(tài)友善化的開(kāi)發(fā)利用方式和措施，維護(hù)山區(qū)土地利用的可持續(xù)發(fā)展［1］?；溉士h作為遼寧省東部山區(qū)縣之一，隨著其社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，土地利用與生態(tài)環(huán)境之間存在什么樣的影響，且達(dá)到何種程度，目前沒(méi)有定量的研究。為此，對(duì)桓仁縣進(jìn)行生態(tài)友好型的土地利用評(píng)價(jià)，為今后該地區(qū)土地的可持續(xù)利用提供依據(jù)和參考。

1 研究區(qū)概況

桓仁縣位于遼寧省東南部邊緣山區(qū)的渾江中下游地帶，縣域總面積3 551 km2，總?cè)丝?0.8萬(wàn)人，下轄12個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。地勢(shì)自西、北、東向中間、向南傾斜，地貌類(lèi)型復(fù)雜多變，大體構(gòu)成“八山一水一分田”的格局。境內(nèi)山勢(shì)崎嶇低緩，屬溫帶大陸性濕潤(rùn)季風(fēng)區(qū)，自然資源豐富。

2 數(shù)據(jù)與方法

2.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的來(lái)源

本研究采用的數(shù)據(jù)主要來(lái)源于《桓仁縣統(tǒng)計(jì)年鑒》、《遼寧省統(tǒng)計(jì)年鑒》及由桓仁縣環(huán)保局、桓仁縣林業(yè)局、桓仁縣國(guó)土資源局及桓仁縣水利局等所提供的數(shù)據(jù)資料，數(shù)據(jù)時(shí)段選擇2000－2008年。

2.2 評(píng)價(jià)方法

熵是系統(tǒng)狀態(tài)下不確定性的一種度量，應(yīng)用熵可以度量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中指標(biāo)數(shù)據(jù)所蘊(yùn)含的信息量，并依次確定各指標(biāo)的熵權(quán)。熵值法是基于信息有序度的混亂程度，相對(duì)客觀地確定各影響因子權(quán)重的方法。如果對(duì)m年的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中包括n個(gè)指標(biāo)，則該綜合評(píng)價(jià)由m個(gè)樣本和n個(gè)指標(biāo)構(gòu)成，得到評(píng)價(jià)系統(tǒng)的初始數(shù)據(jù)矩陣X:

上式中Xij表示第i個(gè)樣本第j項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的數(shù)值。對(duì)于某項(xiàng)指標(biāo)Xij，若指標(biāo)值Xij之間的差距越大，則該指標(biāo)在綜合評(píng)價(jià)中所起作用也就越大;反之越小。若某項(xiàng)指標(biāo)的指標(biāo)值全部相等，則該指標(biāo)在綜合評(píng)價(jià)中不起作用［2－3］。

本研究基于各項(xiàng)指標(biāo)在9個(gè)年份的變異程度，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化變化法對(duì)負(fù)數(shù)和極值問(wèn)題進(jìn)行改進(jìn)［4］，得到各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重，從而實(shí)現(xiàn)生態(tài)友好型土地利用的綜合評(píng)價(jià)。具體步驟如下:

(1)由于各指標(biāo)的量綱、數(shù)量級(jí)及指標(biāo)的正負(fù)取向均有所差異，需對(duì)初始數(shù)據(jù)做標(biāo)準(zhǔn)化處理。

①假設(shè)評(píng)價(jià)指標(biāo)Xij的同度變化量為

其中，d為坐標(biāo)平移的幅度。本文根據(jù)數(shù)據(jù)情況，d=5;

③計(jì)算指標(biāo)值Xij的標(biāo)準(zhǔn)化值

可得到數(shù)據(jù)的評(píng)價(jià)矩陣:

(2)計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)的信息熵Eij。

(3)計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)的信息效用值Rij，其計(jì)算公式為:

當(dāng)Rij值越大，則指標(biāo)Xij在綜合評(píng)價(jià)中的重要性就越強(qiáng)。

(4)計(jì)算指標(biāo)Xij的權(quán)重Wij，其計(jì)算公式為:

(5)計(jì)算第年份的桓仁縣土地利用生態(tài)友好度Sij，其計(jì)算公式為:

3 評(píng)價(jià)過(guò)程

3.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

土地利用系統(tǒng)是典型的自然－經(jīng)濟(jì)－社會(huì)的復(fù)合系統(tǒng)，該系統(tǒng)涉及到資源、環(huán)境、生態(tài)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等指標(biāo)。生態(tài)友好型土地利用是對(duì)土地資源采取生態(tài)友善化的開(kāi)發(fā)利用方式，是整個(gè)土地可持續(xù)利用系統(tǒng)中的基礎(chǔ)性指標(biāo)，直接決定土地利用系統(tǒng)特別是山區(qū)土地利用系統(tǒng)能否持續(xù)維持土地固有的作用與功能。因此，在構(gòu)建桓仁縣生態(tài)友好型土地利用評(píng)價(jià)指標(biāo)體系時(shí)，遵循以下原則:①要符合桓仁縣的實(shí)際情況，既要針對(duì)當(dāng)?shù)厣絽^(qū)生態(tài)環(huán)境的主要問(wèn)題，又要反映其生態(tài)環(huán)境的總體水平;②重視和強(qiáng)化指標(biāo)選取的科學(xué)性、可操作性和相對(duì)完備性;③充分顧及指標(biāo)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的可獲取性、靈敏性及可量化性。

根據(jù)桓仁縣的實(shí)際情況，遵循上述原則，建立包含土地利用生態(tài)指數(shù)、程度指數(shù)、效益指數(shù)三個(gè)方面的桓仁縣生態(tài)友好型土地利用評(píng)價(jià)因子體系(見(jiàn)表1)。

表1 桓仁縣生態(tài)友好型土地利用評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

3.2 指標(biāo)權(quán)重的確定

依據(jù)熵值法，采用公式(9)計(jì)算得到桓仁縣生態(tài)友好型土地利用指標(biāo)權(quán)重值，見(jiàn)表2。

表2 各指標(biāo)因素的權(quán)重

3.3 生態(tài)友好型土地利用綜合指數(shù)的測(cè)算

對(duì)桓仁縣2000－2008年各年份的土地利用生態(tài)指數(shù)、程度指數(shù)、效益指數(shù)以及生態(tài)友好型土地利用綜合指數(shù)進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 桓仁縣生態(tài)友好型土地利用評(píng)價(jià)結(jié)果

4 結(jié)果分析

根據(jù)建立的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和評(píng)價(jià)方法計(jì)算出的結(jié)果，繪制桓仁縣生態(tài)友好型土地利用的各指標(biāo)的指數(shù)變化趨勢(shì)圖(見(jiàn)圖1，圖2)。

(1)從土地利用生態(tài)指數(shù)趨勢(shì)變化可知:土地利用生態(tài)指數(shù)曲線在2000－2008年期間有所波動(dòng)，2000－2004年，生態(tài)指數(shù)緩慢上升，2005年達(dá)到一個(gè)峰值，隨后開(kāi)始緩慢下降，到2008年又有所緩升。土地利用生態(tài)指數(shù)的變化主要由于桓仁縣作為遼東水源用材林區(qū)，典型的山區(qū)地形、地貌形成林業(yè)用地占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的土地利用特征，水土流失主要類(lèi)型是水蝕，主要與開(kāi)礦、采石、開(kāi)荒、栽參、放蠶等人為活動(dòng)有關(guān)，給生態(tài)造成影響。但自2002年桓仁縣被作為全國(guó)水土保持生態(tài)修復(fù)試點(diǎn)縣，采取了一定的水土保持措施，降低了水土流失面積比例，同時(shí)受經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展、土地開(kāi)發(fā)利用較高、但集約化經(jīng)營(yíng)水平較低的影響，土地生態(tài)污染指數(shù)呈大幅度波動(dòng)?；省⑥r(nóng)藥和農(nóng)膜的使用不當(dāng)，致使耕地面臨的污染問(wèn)題逐漸加重。

(2)從土地利用程度指數(shù)看:土地利用程度指數(shù)在2001－2003年間呈下降趨勢(shì)，2004年后，土地利用程度基本保持穩(wěn)定。由于桓仁縣耕地主要集中在河流沿岸的階地和山腳坡地上，坡地多，平地少，中低產(chǎn)田占耕地70%以上，人們對(duì)土地的不良生態(tài)因素的人工改造水平較低，土地利用的改造指數(shù)較低，土地利用的生態(tài)友好程度不高。土地利用強(qiáng)度指數(shù)低，可見(jiàn)土地利用的綜合水平不高，土地資源利用粗放，從而反映了桓仁縣土地利用的廣度和深度水平低下。

(3)從土地利用效益指數(shù)看:土地利用效益指數(shù)一直呈快速上升趨勢(shì)。2001年底，桓仁縣基本實(shí)現(xiàn)了小康縣建設(shè)目標(biāo)，2001－2008年間，國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化，產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展，第二產(chǎn)業(yè)快速增長(zhǎng)，第三產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展。這主要是由于近年來(lái)，桓仁縣充分利用和保護(hù)當(dāng)?shù)氐淖匀毁Y源和生態(tài)環(huán)境，建設(shè)特色產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)區(qū)、綠色和有機(jī)食品經(jīng)濟(jì)區(qū)、新型產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)區(qū)等新型產(chǎn)業(yè);經(jīng)濟(jì)實(shí)力的提高，促進(jìn)了生態(tài)建設(shè)的發(fā)展。

(4)從生態(tài)友好型土地利用綜合指數(shù)看:2000－2008年間，生態(tài)友好型土地利用綜合指數(shù)呈上升的趨勢(shì)，這種趨勢(shì)是由土地利用生態(tài)、程度、效益綜合作用的結(jié)果。如前文所述，雖然土地利用生態(tài)指標(biāo)和土地利用程度水平下降，但是土地利用效益水平較高，充分利用五女山申報(bào)世界文化遺產(chǎn)的成功等有利的因素，依托山、水、城、林、民族等豐富的自然與人文旅游資源，大力發(fā)展生態(tài)旅游業(yè)。整體而言，桓仁縣生態(tài)友好型土地利用呈較好的趨勢(shì)發(fā)展。

由以上分析可以得出，桓仁縣生態(tài)友好型土地利用水平較高。與全省相比，雖然桓仁縣經(jīng)濟(jì)實(shí)力較低，人均主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)在遼寧省內(nèi)處于中下水平，但獨(dú)特和優(yōu)越的環(huán)境、資源優(yōu)勢(shì)得到充分保護(hù)及土地利用方式日趨合理，為桓仁縣在建設(shè)“資源節(jié)約型”和“環(huán)境友好型”社會(huì)中的土地可持續(xù)利用奠定了基礎(chǔ)。

(編輯:田紅)

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AbstractThe eco-friendly land use in mountainous area means to implement eco-friendly mountainous development methods and measures，which is the way to promote the high level development in the mountainous area.Based on the establishment of eco－friendly land use evaluation system，the entropy method was used to evaluate the land use of mountainous area in Huanren County(in the eastern Liaoning Province)based on the data obtained between 2000－2008.The results showed that the eco-friendly land use index of Huanren County was rising，and its unique and superior environment and natural resources were sufficiently protected.Some problems in the building periods of‘resource-saving’and‘environment-friendly’society were well solved.

Key wordsland use evaluation;eco-friendly;entropy;mountainous area

Evaluation on Eco-friendly Land Use in Huanren Mountainous Area with Entropy-based Method

LI Hong-danGUO Hai-fengREN Jia-qiangLI Shuang-yiWANG Jing-kuan
(1.College of Land and Environment，Shenyang Agricultural University，Shenyang Liaoning 110866，China; 2.The Bureau of Land Resources of Huanren County，Huanren Liaoning 117200，China)

F301.24

A

1002－2104(2010)05專(zhuān)－0111－04

2010-04-26

李紅丹，碩士生，主要研究方向?yàn)橥恋乩门c信息技術(shù)。

汪景寬，博士，教授，主要研究方向?yàn)橥恋毓芾砗屯寥婪柿Α?/p>