河西走廊生態(tài)城市模型的構(gòu)建與評(píng)價(jià)及生態(tài)城市的調(diào)控對(duì)策
——以張掖市為例*

河西學(xué)院 馬愛華 唐志強(qiáng)

中國人民銀行張掖市中心支行 楊右棟

河西走廊生態(tài)城市模型的構(gòu)建與評(píng)價(jià)及生態(tài)城市的調(diào)控對(duì)策
——以張掖市為例*

河西學(xué)院 馬愛華 唐志強(qiáng)

中國人民銀行張掖市中心支行 楊右棟

生態(tài)城市是人、自然、環(huán)境和諧發(fā)展的最好形式，是城市物質(zhì)文明與精神文明高度發(fā)達(dá)的標(biāo)志，也是城市經(jīng)濟(jì)、文化和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。建設(shè)現(xiàn)代化生態(tài)城市的目的是為了將社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)相融合，在生態(tài)系統(tǒng)承載力內(nèi)去改變生產(chǎn)和消費(fèi)方式、發(fā)展政策和生態(tài)格局，減少環(huán)境壓力，促進(jìn)有效的可持續(xù)的自然資源利用。*

一、張掖建設(shè)生態(tài)城市存在的問題

1.人為因素導(dǎo)致水資源匱乏。無節(jié)制開采地下水資源，農(nóng)田用水?dāng)D占了生態(tài)用水，造成地下水資源匱乏。長期以來受以糧為綱思想的影響，張掖大規(guī)模的墾荒種糧，增加耕地面積，造成水資源緊缺，加劇了土壤的沙漠化。人口與工礦企業(yè)增加，水資源浪費(fèi)嚴(yán)重，導(dǎo)致水資源供求矛盾日益突出。

2.林地破壞嚴(yán)重。森林資源破壞嚴(yán)重，草場退化，植被覆蓋率低，抵御自然災(zāi)害的能力減弱，林地破壞嚴(yán)重，雖然祁連山林區(qū)受祁連雪峰的滋養(yǎng)，起著調(diào)蓄、涵養(yǎng)水源的作用，是全區(qū)人民賴以生存的綠色屏障，但由于受荒漠化、沙漠化威脅，以及人為干擾(亂砍、亂伐、亂牧)、自然災(zāi)害等因素的影響，森林林分質(zhì)量嚴(yán)重下降，主要表現(xiàn)在灌木林地面積減少，草場退化，森林病蟲危害嚴(yán)重。

二、張掖城市生態(tài)建設(shè)指標(biāo)體系的構(gòu)建

城市生態(tài)系統(tǒng)是社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和自然三個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)。*陳軍輝、王慧霞：《生態(tài)城市建設(shè)指標(biāo)體系與綜合評(píng)價(jià)研究》，載于《環(huán)境保護(hù)》2005年第9期，第52～55頁。生態(tài)城市建設(shè)的本質(zhì)就是要求在各種約束條件下，所有功能團(tuán)能持久、有序、穩(wěn)定和協(xié)調(diào)地發(fā)展，這就是該層次結(jié)構(gòu)模型的一級(jí)指標(biāo)，一級(jí)指標(biāo)又分解為若干個(gè)二級(jí)指標(biāo)，在每一個(gè)二級(jí)指標(biāo)下，包含許多具體指標(biāo)，它們共同組成生態(tài)城市指標(biāo)體系。通過因子分析法、累計(jì)貢獻(xiàn)率歸一化原理進(jìn)行主成分分析和獨(dú)立性分析，構(gòu)成具體評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，最終形成了張掖市生態(tài)城市建設(shè)指標(biāo)評(píng)價(jià)體系，如表1所示。

三、張掖市生態(tài)城市建設(shè)的綜合評(píng)價(jià)

(一)因子分析法。*鄧偉：《長沙市生態(tài)城市建設(shè)的研究》，中南大學(xué)2014年碩士學(xué)位論文。

圍繞濃縮原有變量提取因子的核心目標(biāo)，因子分析主要涉及以下幾個(gè)基本步驟：

1.根據(jù)指標(biāo)體系，收集和整理各指標(biāo)的基本數(shù)據(jù)；

2.對(duì)各指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，本研究采用Z-Score法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，從而得到標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)表格，

表1

一級(jí)指標(biāo)二級(jí)指標(biāo)自然生態(tài)指數(shù)綠化水平1.森林覆蓋率;2.城鎮(zhèn)人均公共綠地面積(市區(qū));3.建成區(qū)綠化覆蓋率;4.受保護(hù)地區(qū)占國土面積比率環(huán)境質(zhì)量5.城市空氣質(zhì)量(市區(qū));6.噪聲達(dá)標(biāo)區(qū)覆蓋率(市區(qū));7.集中式飲用水源水質(zhì)達(dá)標(biāo)率污染治理8.城鎮(zhèn)生活污水處理率(市區(qū));9.固體廢棄物無害化處理率;10.工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率;11.工業(yè)廢氣排放達(dá)標(biāo)率;12.工業(yè)用水重復(fù)率;13.環(huán)境投資占GDP比重經(jīng)濟(jì)生態(tài)指標(biāo)經(jīng)濟(jì)水平14.人均GDP;15.年人均財(cái)政收入;16.農(nóng)民年人均純收入經(jīng)濟(jì)效益17.萬元GDP能耗;18.萬元GDP水耗經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)19.三產(chǎn)占GDP比重;20.旅游收入占GDP比重;21.科技進(jìn)步貢獻(xiàn)率;22.高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)比重社會(huì)生態(tài)指標(biāo)人口指標(biāo)23.人口自然增長率;24.人口密度(市區(qū));25.城市化水平基礎(chǔ)設(shè)施26.城市居民人均住房面積;27.萬人病床數(shù)資源條件28.城市集中供熱率;29.城市汽化率;30.人均生活用水;31.人均生活用電社會(huì)平等32.恩格爾系數(shù);33.基尼系數(shù);34.社會(huì)保險(xiǎn)覆蓋率;35.人均保險(xiǎn)費(fèi);36.失業(yè)率科技教育37.高等教育入學(xué)率;38.刑事案件發(fā)生率;39.城鄉(xiāng)居民收入之比;40.科教支出占GDP比重

從而使不能比較的指標(biāo)變成可比指標(biāo)；

3.采用SPSS軟件，運(yùn)用主成分分析法，分別對(duì)指標(biāo)體系中的變量進(jìn)行因子分析，取累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)85%以上的公因子；

其中Yij就是所求的因子綜合得分；Wij為第i系統(tǒng)第j個(gè)因子的權(quán)重；Vij為第i個(gè)年份第j個(gè)指標(biāo)的單項(xiàng)評(píng)價(jià)值。

(二)張掖市生態(tài)城市建設(shè)評(píng)價(jià)。

以張掖市2005～2012年五年的數(shù)據(jù)為樣本，用SPSS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化，*文川宗：《生態(tài)城市的發(fā)展與評(píng)價(jià)研究》，哈爾濱工程大學(xué)2008年博士學(xué)位論文。進(jìn)行計(jì)算，分析如下：

1.張掖市自然生態(tài)支持子系統(tǒng)。由累計(jì)貢獻(xiàn)率歸一化原理，*董立光：《蚌埠生態(tài)城市建設(shè)研究》，遼寧師范大學(xué)2007年研究生學(xué)位論文。計(jì)算三個(gè)因子權(quán)重分別為0.65，0.2，0.15，并計(jì)算自然生態(tài)支持子系統(tǒng)評(píng)價(jià)值如下所示。

由圖1可以看出，自然生態(tài)支持子系統(tǒng)由快速增長到起伏波動(dòng)，這說明張掖市擁有的自然生態(tài)資源對(duì)城市建設(shè)起到積極促進(jìn)作用的同時(shí)存在一些不穩(wěn)定因素。

從旋轉(zhuǎn)后的因子載荷表(見表2)可以看出第一主因子的方差貢獻(xiàn)率為51.4%,在評(píng)價(jià)體系的多個(gè)指標(biāo)中具有較大的載荷，主要包括森林覆蓋率、城市人均公共綠地面積、工業(yè)廢氣排放達(dá)標(biāo)率、固體廢棄物無害化處理率、城鎮(zhèn)生活污水處理率，我們將其命名為城市治理因子。說明工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率和環(huán)境投資占GDP的比重為張掖市生態(tài)城市建設(shè)的制約瓶頸。第二主因子的方差貢獻(xiàn)率為19.2%，在集中式飲用水源達(dá)標(biāo)率、工業(yè)用水重復(fù)率兩個(gè)方面有較大載荷，我們將其命名為環(huán)境質(zhì)量因子，說明張掖由于地處綠洲之中，環(huán)境質(zhì)量比較好。第三主因子的方差貢獻(xiàn)率為13.5%，在噪聲達(dá)標(biāo)區(qū)覆蓋率、建成區(qū)綠化覆蓋率、工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率上具有較大載荷，我們稱之為污染治理因子，說明張掖市在治理城市環(huán)境污染方面有突出的貢獻(xiàn)，其中工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率為張掖市生態(tài)城市建設(shè)的制約瓶頸，說明張掖城市建成區(qū)范圍內(nèi)廢水排放和監(jiān)督管理是個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。

圖1 張掖市自然生態(tài)支持子系統(tǒng)因子得分圖

表2張掖自然生態(tài)支持子系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)后因子載荷表

2.張掖市經(jīng)濟(jì)生態(tài)支持子系統(tǒng)。由累計(jì)貢獻(xiàn)率歸一化原理，計(jì)算得到經(jīng)濟(jì)生態(tài)系統(tǒng)中各主因子的權(quán)重分別為0.7，0.3，并得到經(jīng)濟(jì)生態(tài)支持子系統(tǒng)的評(píng)價(jià)值。

由圖2可以看出，近年來張掖市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平呈上升趨勢，增長幅度是三個(gè)支持系統(tǒng)中最大的(R=2)說明張掖市經(jīng)濟(jì)建設(shè)是三個(gè)系統(tǒng)中增長最快的。2008年到2012年漲幅逐年加快，主要原因是人均GDP、人均年財(cái)政收入和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)比重增長迅速。

圖2 張掖市經(jīng)濟(jì)生態(tài)支持子系統(tǒng)因子得分圖

表3張掖市經(jīng)濟(jì)生態(tài)支持子系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)后載荷表

續(xù)表

從旋轉(zhuǎn)后的因子載荷表(見表3)可以看出第一主因子的方差貢獻(xiàn)率為73.959%，其在人均GDP、年人均財(cái)政收入、萬元GDP能耗、萬元GDP水耗、第三產(chǎn)業(yè)占GDP比重、旅游收入占GDP比重幾項(xiàng)指標(biāo)上有較大的載荷，而且波動(dòng)較大，稱其為經(jīng)濟(jì)效益因子；說明張掖市經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度較快，為生態(tài)城市的建設(shè)提供了堅(jiān)強(qiáng)的后盾。但農(nóng)民年人均純收入成為制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的因素。第二主因子的方差貢獻(xiàn)率為19.4%，在高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)比重上有較大的載荷，稱其為經(jīng)濟(jì)水平因子；在科技進(jìn)步貢獻(xiàn)率上成為制約因素，說明張掖科技進(jìn)步貢獻(xiàn)是制約因素。

3.張掖市社會(huì)生態(tài)支持子系統(tǒng)。由累計(jì)貢獻(xiàn)率歸一化原理，計(jì)算得到經(jīng)濟(jì)生態(tài)系統(tǒng)中各主因子的權(quán)重分別為0.65，0.2，0.1，0.05，并得到社會(huì)生態(tài)支持子系統(tǒng)的評(píng)價(jià)值。

由表4和圖3可以看出，近年來張掖市社會(huì)發(fā)展水平呈快速上升趨勢，增長幅度是三個(gè)支持系統(tǒng)中較大的(R=1.9)，說明張掖市社會(huì)生態(tài)水平的增長速度較快，主要是城市化水平、社會(huì)保障水平提高的成果。

圖3 張掖市社會(huì)生態(tài)子系統(tǒng)因子得分圖

表4張掖市社會(huì)生態(tài)支持子系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)后載荷表

續(xù)表

表4中社會(huì)支持子系統(tǒng)中第一主因子的方差貢獻(xiàn)率是54.1%，在城市化水平、人均生活用電、萬人病床數(shù)、社會(huì)保險(xiǎn)覆蓋率、人均保險(xiǎn)費(fèi)、城市集中供熱率、科教支出占GDP比重、高等教育入學(xué)率上有較大的載荷，因此稱之為社會(huì)生活水平因子。說明張掖市人民生活處于較高的水平，但失業(yè)率成為社會(huì)生活水平的制約因子，說明張掖社會(huì)保險(xiǎn)意識(shí)比較薄弱。第二主因子的方差貢獻(xiàn)率是18.2%，在人均生活用水、刑事案件發(fā)生率上有較大的載荷，因此稱之為社會(huì)公平因子。但人口密度和城鄉(xiāng)居民收入之比是制約因子，說明張掖的鄉(xiāng)村居民大量涌入城市，使得人口密度增加，城鄉(xiāng)居民收入結(jié)構(gòu)不合理。第三主因子的方差貢獻(xiàn)率是15.5%，在基尼系數(shù)和人口自然增長率上有較大載荷，說明人口增幅有放慢和經(jīng)濟(jì)增速加快的趨勢。

四、張掖市生態(tài)城市建設(shè)的調(diào)控對(duì)策

1.加快城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)，為建設(shè)生態(tài)城市做堅(jiān)強(qiáng)后盾。生態(tài)建設(shè)與經(jīng)濟(jì)建設(shè)是辯證統(tǒng)一的關(guān)系。一方面，生態(tài)建設(shè)工作做得好，能夠促進(jìn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展；另一方面，經(jīng)濟(jì)建設(shè)為生態(tài)建設(shè)提供保障。只有加快張掖的城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)，以強(qiáng)有力經(jīng)濟(jì)條件帶動(dòng)張掖的生態(tài)城市建設(shè)，為其提供資金支持，才使我們的生態(tài)建設(shè)成為可能。*錢翌、朱建雯：《烏魯木齊市建設(shè)生態(tài)城市現(xiàn)狀的比較分析及發(fā)展對(duì)策研究》，載于《干旱區(qū)地理》2007年第3期，第275～280頁。

2.加強(qiáng)環(huán)境治理，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)。

(1)優(yōu)化張掖市城市規(guī)劃。改善和保護(hù)城市生態(tài)環(huán)境，是張掖市城市規(guī)劃和城市發(fā)展中應(yīng)當(dāng)高度重視的重要課題。城市規(guī)劃中對(duì)生態(tài)環(huán)境越重視，城市生態(tài)環(huán)境就會(huì)朝著人們理想的方向發(fā)展，我們的生活質(zhì)量和生存環(huán)境就會(huì)不斷改善。通過對(duì)城市建設(shè)統(tǒng)籌安排、科學(xué)規(guī)劃，使經(jīng)濟(jì)建設(shè)、城市建設(shè)和生態(tài)建設(shè)協(xié)調(diào)發(fā)展。

(2)優(yōu)化張掖市的能源結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展清潔能源。提高張掖市工業(yè)生產(chǎn)過程中能源的利用效率，降低單位產(chǎn)品能耗。張掖市政府應(yīng)以市場為導(dǎo)向，形成公平競爭、自由選擇、保障自由的能源市場，提高能源結(jié)構(gòu)中油、氣、電的比重。例如加大集中供熱的力度，全面推廣建筑節(jié)能，減少煤炭的使用量。

(3)建立市場型的環(huán)境管理手段，解決大氣污染和水資源短缺問題。張掖市在環(huán)境管理方面要建立排污權(quán)交易制度和控制大氣污染制度。用市場的經(jīng)濟(jì)手段來控制環(huán)境污染，從而限制一些高污染企業(yè)的發(fā)展，更充分地發(fā)揮市場機(jī)制配置資源的作用。

(4)利用水價(jià)杠桿,優(yōu)化配置水資源。水污染問題是關(guān)鍵性環(huán)境限制因子，推行企業(yè)清潔生產(chǎn)，努力實(shí)現(xiàn)資源的有效與循環(huán)利用，降低單位產(chǎn)品耗水量和廢水排放量，對(duì)造紙、食品等非支柱產(chǎn)業(yè)和高用水定額部門的產(chǎn)值增長及配水額度予以適當(dāng)?shù)南薅ê图s束。

3.合理布局城市景觀生態(tài),搞好城市綠化及濕地的保護(hù)。根據(jù)張掖城市生態(tài)環(huán)境的特殊性和實(shí)際性，對(duì)張掖城市景觀進(jìn)行結(jié)構(gòu)、模式配置的設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)綜合功能優(yōu)化為目的，形成多方位復(fù)層結(jié)構(gòu)模式、多樣式混合結(jié)構(gòu)類型的接近自然的城市景觀生態(tài)。

2012年度教育部人文社科研究規(guī)劃基金項(xiàng)目《干旱區(qū)城市化與生態(tài)環(huán)境交互脅迫效應(yīng)研究》(12XJA790001)；2012年度甘肅省哲學(xué)社會(huì)科學(xué)研究規(guī)劃項(xiàng)目《水資源約束下河西走廊生態(tài)城市建設(shè)模式研究》(12068GL)；甘肅省社科院重大招標(biāo)課題《河西走廊生態(tài)城市建設(shè)研究》。