農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)承載力評(píng)價(jià)方法研究

劉異玲　李松青

摘 要：農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)承載力理論研究是對(duì)農(nóng)業(yè)企業(yè)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)深入認(rèn)識(shí)的重要手段，也是建立農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)理論方法體系的基礎(chǔ)性工作。根據(jù)農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)承載力的內(nèi)涵及層次特點(diǎn)，從生態(tài)系統(tǒng)彈性力、資源環(huán)境承載力及生態(tài)系統(tǒng)壓力三個(gè)方面提出了對(duì)其進(jìn)行量化的研究方法。在對(duì)實(shí)例農(nóng)業(yè)企業(yè)承載力量化研究結(jié)果數(shù)據(jù)擬合分析的基礎(chǔ)上，對(duì)研究農(nóng)業(yè)企業(yè)的生態(tài)承載狀況和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)企業(yè)；生態(tài)承載力；量化評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)：F124.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-291X（2014）01-0281-05

農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)承載力是指某一時(shí)空尺度范圍的農(nóng)業(yè)企業(yè)系統(tǒng)，在現(xiàn)有的技術(shù)經(jīng)濟(jì)和確保生態(tài)系統(tǒng)自我維持、自我調(diào)節(jié)能力的條件下，擁有的自然資源所能支持的具有一定生活質(zhì)量的人口規(guī)模和經(jīng)濟(jì)規(guī)模（包括經(jīng)濟(jì)活動(dòng)強(qiáng)度）。農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)承載力可分為支持層和壓力層兩個(gè)部分：支持層包括生態(tài)系統(tǒng)的自我維持與自我調(diào)節(jié)能力，以及資源與環(huán)境子系統(tǒng)的供容能力；壓力層指農(nóng)業(yè)企業(yè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)支持層的脅迫，包括資源浪費(fèi)、環(huán)境污染、生態(tài)破壞等。支持層又可分為兩層，下層為生態(tài)系統(tǒng)的彈性力，是生態(tài)系統(tǒng)的自我維持與自我調(diào)節(jié)能力，上層為資源承載力與環(huán)境承載能力，是資源與環(huán)境子系統(tǒng)的供容能力。要深入研究農(nóng)業(yè)企業(yè)的生態(tài)承載能力，就必須對(duì)其進(jìn)行定量評(píng)價(jià)。農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)承載力定量評(píng)價(jià)的內(nèi)容包括農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)彈性力、農(nóng)業(yè)企業(yè)資源環(huán)境承載力和農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)壓力，在定量評(píng)價(jià)結(jié)果的基礎(chǔ)上，可通過(guò)綜合分析和趨勢(shì)分析對(duì)農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)承載力做進(jìn)一步研究。

一、農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)彈性力的定量評(píng)價(jià)

農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)彈性力狀況用農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)彈性度來(lái)表示。根據(jù)對(duì)農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)彈性力的研究可知，農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)彈性力的大小與其彈性強(qiáng)度和彈性限度有關(guān)，彈性強(qiáng)度和彈性限度的主要影響因素包括農(nóng)業(yè)企業(yè)地貌、農(nóng)業(yè)企業(yè)氣候、農(nóng)業(yè)企業(yè)植被及生態(tài)環(huán)境各要素之間的互補(bǔ)協(xié)調(diào)能力等。因此，農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)彈性力的計(jì)算公式可參照一般區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)彈性力計(jì)算公式，定義其具體表達(dá)形式為：

El=λ· （1）

式中，El為生態(tài)彈性度，λ為調(diào)節(jié)系數(shù)，H為景觀多樣性指數(shù)，V為植被指數(shù)，c1c2分別為農(nóng)業(yè)企業(yè)氣溫與降水量的年變率。其中景觀多樣性指數(shù)和植被指數(shù)表示農(nóng)業(yè)企業(yè)地貌及覆被狀況，氣溫和降水量的年變率表示了農(nóng)業(yè)企業(yè)的氣候狀況。且Hi=-ρklog2ρk，這里m為景觀單元類型項(xiàng)目，對(duì)農(nóng)業(yè)企業(yè)來(lái)說(shuō)，景觀單元類型可與用地結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來(lái)，ρk為第k景觀單元類型的面積占總面積的比例。

二、農(nóng)業(yè)企業(yè)資源環(huán)境承載力定量評(píng)價(jià)

對(duì)農(nóng)業(yè)企業(yè)資源環(huán)境承載力定量評(píng)價(jià)的方法是采用對(duì)資源環(huán)境承載力各影響因素建立指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，其內(nèi)容包括指標(biāo)體系的建立，數(shù)據(jù)的處理，權(quán)重系數(shù)的確定和具體評(píng)價(jià)方法的選擇等。數(shù)據(jù)的處理包括對(duì)缺失原始數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)及原始數(shù)據(jù)的無(wú)量綱化，權(quán)重系數(shù)通常用層次分析法（AHP）得到，以下對(duì)指標(biāo)體系的建立及評(píng)價(jià)方法的選擇進(jìn)行討論[1～2]。

（一）農(nóng)業(yè)企業(yè)資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立

科學(xué)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立直接關(guān)系到量化結(jié)論的正確性，對(duì)農(nóng)業(yè)企業(yè)資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)應(yīng)以資源環(huán)境承載力作為目標(biāo)，以資源環(huán)境承載力單要素承載力為基礎(chǔ)，具體的指標(biāo)體系可分為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、指標(biāo)層和分指標(biāo)層。準(zhǔn)則層包括資源承載條件和環(huán)境承載條件兩個(gè)方面，資源承載力選擇水資源、土地資源、礦產(chǎn)資源和旅游資源作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，環(huán)境承載力以大氣環(huán)境、水環(huán)境和土壤環(huán)境作為評(píng)判指標(biāo)[3]。其具體的指標(biāo)構(gòu)成（如表1所示）。

表1給出的指標(biāo)體系是針對(duì)農(nóng)業(yè)企業(yè)普遍情況而言的，對(duì)特定情況可根據(jù)具體目標(biāo)的不同而選擇不同的指標(biāo)，對(duì)單項(xiàng)指標(biāo)或因子的選擇同樣應(yīng)根據(jù)評(píng)價(jià)目的的不同而有所不同。

（二）農(nóng)業(yè)企業(yè)資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)方法的確定

由于農(nóng)業(yè)企業(yè)資源環(huán)境承載力研究不多，相關(guān)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的確定存在較大的不確定性。本文采用矢量投影法對(duì)其資源環(huán)境承載力進(jìn)行評(píng)價(jià)，用評(píng)價(jià)對(duì)象在理想對(duì)象上的投影距離表示農(nóng)業(yè)企業(yè)資源環(huán)境承載力狀況。其方法原理如下。

設(shè)評(píng)價(jià)問題的評(píng)價(jià)對(duì)象集為X={X1，X2，∧，Xn}，對(duì)象集可以是一組不同的農(nóng)業(yè)企業(yè)，也可以是同一個(gè)農(nóng)業(yè)企業(yè)的不同發(fā)展階段；指標(biāo)集為K={K1，K2，∧，Kn}，評(píng)價(jià)對(duì)象Xi對(duì)指標(biāo)Kj的屬性值（指標(biāo)值）記為rij（i=1，2，∧，m；j=1，2，∧，n），矩陣R=（rij）m×n表示評(píng)價(jià)集X對(duì)指標(biāo)集K的屬性矩陣或稱評(píng)價(jià)矩陣。經(jīng)無(wú)量綱處理后，由Zij構(gòu)成的評(píng)價(jià)矩陣為Z=（Zij）m×n。定義由各評(píng)價(jià)指標(biāo)的理想值Z*

j=max{Zij}構(gòu)成的評(píng)價(jià)對(duì)象為理想評(píng)價(jià)對(duì)象，用A*表示。

在加權(quán)向量W的作用下，構(gòu)造增廣型加權(quán)規(guī)范化評(píng)價(jià)矩陣：

C=[A1

A2

M

AN

A*][w1z11 w2z22 ∧ wmz1m

w1z21 w2z22 ∧ wmz2m

M M M M

w1zn1 w2zn2 ∧ wmznm

w1z*

1 w2z*

2 ∧ wmz*

n] （2）

如果將每個(gè)決策目標(biāo)看作為一個(gè)行向量（矢量），矢量模為該行向量的大小，矢量的模為：

Mj=||Aj||=[ [wizij]2] （3）

矢量的方向?yàn)榕c向量A*成一定的角度，其夾角的余弦為：

dj== j=1，2，∧，n （4）

則每個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象Ai在理想對(duì)象A*上的投影為：

Yj=Mjdj=[ [wizij]2] ·=zijwi2

[ wi2] =zijwi2 [ wi2] （5）endprint

可以用投影值Yi作為資源環(huán)境承載力的評(píng)價(jià)指數(shù)，很顯然，0

三、農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)壓力定量評(píng)價(jià)

對(duì)于不同的承載對(duì)象與壓力，壓力指數(shù)的表達(dá)模式不同。但對(duì)農(nóng)業(yè)企業(yè)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)而言，由于它是人類生態(tài)系統(tǒng)，其壓力主要來(lái)自農(nóng)業(yè)企業(yè)所在地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)發(fā)展越快，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的壓力越大，生活質(zhì)量要求越高，壓力也越大[5～6]。所以農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)壓力指數(shù)可通過(guò)農(nóng)業(yè)企業(yè)所在地區(qū)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的增長(zhǎng)速率來(lái)反映。為此定義農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)壓力指數(shù)表達(dá)式為：

KPI=PecoWeco+PsocWsoc （6）

式中，KPI為農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)壓力指數(shù)；Peco、Psoc分別表示經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)發(fā)展對(duì)農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)造成的壓力，具體評(píng)價(jià)時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況選取相應(yīng)的衡量指標(biāo)；Weco、Wsoc分別為經(jīng)濟(jì)和社會(huì)壓力要素相應(yīng)的權(quán)重值[7～8]。

四、農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)承載力實(shí)證研究

根據(jù)以上所述農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)承載力定量評(píng)價(jià)方法，對(duì)某農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)承載力狀況進(jìn)行了實(shí)證研究。然后，通過(guò)對(duì)其2001—2012年評(píng)價(jià)研究結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合來(lái)研究農(nóng)業(yè)企業(yè)的生態(tài)承載狀況及發(fā)展趨勢(shì)。

（一）農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè)生態(tài)承載力變化趨勢(shì)擬合結(jié)果

通過(guò)擬合可得到研究農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)承載力3個(gè)層次的擬合函數(shù)形式及變化趨勢(shì)圖。

1.研究農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)彈性力變化趨勢(shì)的擬合函數(shù)形式為：

C1（t）=0.0078t3-0.1553t2+0.8174t-0.1079 （7）

式中，C1（t）為第t年研究農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)彈性力；t表示時(shí)間，t=1表示1990年，t=2表示2002年，依次類推。研究農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)彈性力隨時(shí)間變化的趨勢(shì)（見圖1）。

2.研究農(nóng)業(yè)企業(yè)資源環(huán)境承載力變化趨勢(shì)的擬合函數(shù)形式為：

C2（t）=0.0004t3+0.0172t2-0.1802t+0.9102 （8）

式中，C2（t）為第t年研究農(nóng)業(yè)企業(yè)資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)值，t的含義同公式（7）。研究農(nóng)業(yè)企業(yè)資源環(huán)境承載力隨時(shí)間變化的趨勢(shì)（見圖2）。

3.研究農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)壓力變化趨勢(shì)的擬合函數(shù)形式為：

C3（t）=0.0005t3-0.0525t2+0.8658t-0.0579 （9）

式中，C3（t）為第t年研究農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)壓力指數(shù)，t的含義同公式（7）。研究農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)壓力指數(shù)隨時(shí)間變化的趨勢(shì)（見圖3）。

（二）農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)承載力實(shí)證研究結(jié)論

1.研究農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)承載力各層次發(fā)展趨勢(shì)分析。從研究結(jié)果看，研究農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)彈性力波動(dòng)比較強(qiáng)烈，具有明顯的脆弱特征，說(shuō)明農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性差[9～10]；通過(guò)上頁(yè)圖1可以看出其發(fā)展總趨勢(shì)，生態(tài)彈性力值2004年前后最大，然后開始下降，2010年前后其發(fā)展趨勢(shì)開始由下降轉(zhuǎn)變?yōu)樯仙f(shuō)明了研究區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)彈性力正在向健康的趨勢(shì)演化。研究農(nóng)業(yè)企業(yè)資源環(huán)境承載力的發(fā)展趨勢(shì)與農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)彈性力不同（見上頁(yè)圖2），2001年后就處于下降趨勢(shì)，直到2008年前后開始緩慢上升，向著健康的趨勢(shì)發(fā)展。農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)壓力層的擬合曲線（見圖3），其趨勢(shì)為2001—2007年間迅速上升，2007—2009年上升趨勢(shì)迅速變緩，2012年以后稍有下降趨勢(shì)，對(duì)農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的壓力開始減小。

2.研究農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)承載力各層次相互關(guān)系分析。農(nóng)業(yè)企業(yè)所在地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，如果單純考慮速度的發(fā)展，會(huì)使農(nóng)業(yè)企業(yè)的資源環(huán)境承載力下降，對(duì)農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)彈性力造成破壞，從研究農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)承載力各層次評(píng)價(jià)結(jié)論來(lái)看也確實(shí)如此。研究農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)壓力指數(shù)2001—2007年七年間迅速增加，而2007—2012年六年間增長(zhǎng)緩慢，說(shuō)明在2007年以前生態(tài)系統(tǒng)的壓力對(duì)農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)彈性力和資源環(huán)境承載力影響較大，而2007年以后影響逐漸減弱，從研究農(nóng)業(yè)企業(yè)2009—2012年生態(tài)系統(tǒng)彈性力趨勢(shì)（見上頁(yè)圖1）和研究農(nóng)業(yè)企業(yè)資源環(huán)境承載力趨勢(shì)（見上頁(yè)圖2）上得出了同樣的結(jié)論，農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)彈性力在2009年后開始上升，資源環(huán)境承載力在2008年以后也處于明顯的上升趨勢(shì)。

從研究農(nóng)業(yè)企業(yè)2001—2012年生態(tài)系統(tǒng)彈性力和資源環(huán)境承載力變化趨勢(shì)的相互關(guān)系看，盡管2010年后總趨勢(shì)都開始上升，但總的發(fā)展趨勢(shì)有所差異。即生態(tài)系統(tǒng)彈性力的變化關(guān)系2001年處于上升趨勢(shì)，2005年開始下降，2009—2010年之間達(dá)到最小然后開始逐步上升；而資源環(huán)境承載力指數(shù)則表現(xiàn)為從2001年開始就處于下降趨勢(shì)，2008年以后開始上升。分析其原因可以認(rèn)為，一方面，農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)彈性力的發(fā)展同資源環(huán)境承載的變化相比有一定的滯后性，變化比較緩慢，其變化趨勢(shì)總是落后于農(nóng)業(yè)企業(yè)資源環(huán)境承載力；另一方面，生態(tài)系統(tǒng)破壞了以后不容易恢復(fù)，彈性力比較脆弱，因此在農(nóng)業(yè)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展過(guò)程中，更要重視對(duì)農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)彈性力的關(guān)注。

總之，通過(guò)對(duì)農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)承載力各層次的發(fā)展趨勢(shì)及層次間相互關(guān)系的研究，可以得到農(nóng)業(yè)企業(yè)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)特征及演變狀態(tài)的有關(guān)信息，為促進(jìn)農(nóng)業(yè)企業(yè)生態(tài)環(huán)境的調(diào)控及可持續(xù)發(fā)展提供參考依據(jù)。

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