黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱性評(píng)價(jià)研究

李念春，袁輝

(山東省地礦工程勘察院，山東 濟(jì)南　250014)

黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱性評(píng)價(jià)研究

李念春，袁輝

(山東省地礦工程勘察院，山東 濟(jì)南250014)

黃河三角洲地區(qū)靠近渤海灣，遍布灘涂濕地資源，生態(tài)環(huán)境比較復(fù)雜。該文通過(guò)建立“生態(tài)敏感性-生態(tài)壓力度”概念模型，構(gòu)建生態(tài)環(huán)境脆弱性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，通過(guò)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化將指標(biāo)統(tǒng)一量綱，最后根據(jù)數(shù)學(xué)模型計(jì)算評(píng)價(jià)區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱性指數(shù)，并分為5個(gè)等級(jí)。經(jīng)計(jì)算，西北部沿海地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱性等級(jí)較高，主要指濕地及鹽漬化比較集中的東營(yíng)市北部地區(qū)，南部地區(qū)相對(duì)較低，尤其是遠(yuǎn)離海岸線的地區(qū)。并針對(duì)評(píng)價(jià)中存在的問(wèn)題進(jìn)行了討論。

生態(tài)環(huán)境脆弱性；生態(tài)脆弱指數(shù)；AHP；黃河三角洲

引文格式：李念春，袁輝.黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱性評(píng)價(jià)研究[J].山東國(guó)土資源，2015,31(10)：57-61.LI Nianchun, YUAN Hui. Evaluation and Study on Ecological Vulnerability of Efficient Ecological Economic Zone in the Yellow River Delta Area[J].Shandong Land and Resources, 2015,31(10):57-61.

20世紀(jì)90年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)生態(tài)環(huán)境退化而引起的脆弱生態(tài)環(huán)境展開(kāi)了廣泛而深入的研究，得出了許多重要的結(jié)論，但作為一個(gè)新的研究領(lǐng)域，關(guān)于生態(tài)脆弱性概念的界定還沒(méi)有相對(duì)統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，其發(fā)生機(jī)制和影響因素研究還比較薄弱，生態(tài)脆弱性的評(píng)價(jià)體系及生態(tài)脆弱區(qū)的開(kāi)發(fā)利用對(duì)策尚待加強(qiáng)，特別是關(guān)于生態(tài)環(huán)境脆弱度的定量評(píng)價(jià)，目前尚處于起步階段[1]。對(duì)于生態(tài)脆弱性的概念，部分學(xué)者參照國(guó)內(nèi)近年的研究給出了相對(duì)科學(xué)的定義，生態(tài)脆弱性是指生態(tài)系統(tǒng)在特定時(shí)空尺度中相對(duì)于外界干擾所具有的敏感反應(yīng)和恢復(fù)能力，是生態(tài)系統(tǒng)的固有屬性在干擾作用下的表現(xiàn)，是自然屬性和人類(lèi)活動(dòng)行為共同作用的結(jié)果[2-4]。該文以黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)為例，建立評(píng)價(jià)模型，研究地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱性特征。

1　研究區(qū)概況

黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)位于山東省北部地區(qū)，是以黃河歷史沖積平原和魯北沿海地區(qū)為基礎(chǔ)，向周邊延伸擴(kuò)展形成的經(jīng)濟(jì)區(qū)域。包括東營(yíng)、濱州2市，以及濰坊北部壽光、寒亭、昌邑，德州市樂(lè)陵市、慶云縣，淄博市高青縣，煙臺(tái)萊州市等19個(gè)縣市區(qū)(圖1)。2009年12月1日，國(guó)務(wù)院正式通過(guò)了《黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)發(fā)展規(guī)劃》，黃河三角洲的開(kāi)發(fā)建設(shè)正式上升為國(guó)家戰(zhàn)略①。

圖1　黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)范圍示意圖

黃河三角洲地區(qū)分布有大面積的灘涂濕地資源，一方面對(duì)于改善地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量起到了重要作用，另一方面由于其獨(dú)特的地類(lèi)特征使其受到破壞不利于短期恢復(fù)甚至無(wú)法恢復(fù)；黃河三角洲由于靠近渤海灣，海岸線受到海水不同程度侵蝕，同時(shí)北部地區(qū)土壤鹽漬化現(xiàn)象比較普遍，生態(tài)環(huán)境相對(duì)較差。黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的建立，將對(duì)當(dāng)?shù)氐娜丝?、產(chǎn)業(yè)及建設(shè)布局產(chǎn)生重大的影響，勢(shì)必進(jìn)一步影響生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。

2　評(píng)價(jià)方法

2.1評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立

根據(jù)生態(tài)脆弱性定義，建立“生態(tài)敏感性-生態(tài)壓力度”概念模型，基于此構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(圖2)。一級(jí)指標(biāo)為生態(tài)敏感性和生態(tài)壓力度。生態(tài)敏感性因子包括氣候因子、地表因子和災(zāi)害因子，其中氣候因子包括多年平均氣溫和多年平均降水量，地表因子用植被覆蓋、水網(wǎng)密度和生物豐度來(lái)表示，災(zāi)害因子用土壤鹽漬化比重和土壤侵蝕模數(shù)來(lái)表示；生態(tài)壓力度主要是指生態(tài)系統(tǒng)受到外界擾動(dòng)的壓力，一般為人口活動(dòng)壓力和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)壓力，這里用人均GDP、農(nóng)民收入、人口密度、人均耕地面積和人均糧食產(chǎn)量來(lái)表示*國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局，生態(tài)環(huán)境狀況評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范，2006年。[5-6]。

圖2　黃河三角洲地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

2.2數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化

為統(tǒng)一各指標(biāo)量綱，縮小指標(biāo)之間的數(shù)量級(jí)差異,采用極差標(biāo)準(zhǔn)化方法,對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理各指標(biāo)[7]，一類(lèi)是正效指標(biāo)，即指標(biāo)值越大，越加重生態(tài)環(huán)境脆弱度；另一類(lèi)是負(fù)效指標(biāo)，它的作用與正效指標(biāo)正好相反。對(duì)于這兩類(lèi)指標(biāo)，分別采用以下公式進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。

(1)

(2)

2.3指標(biāo)權(quán)重的確立

生態(tài)脆弱性評(píng)價(jià)各指標(biāo)權(quán)重采用層次分析法來(lái)確定。首先，參考國(guó)內(nèi)相關(guān)方面的研究,根據(jù)黃河三角洲地區(qū)的實(shí)際特點(diǎn),在專(zhuān)家打分的基礎(chǔ)上,對(duì)所選取指標(biāo)制定7級(jí)標(biāo)度法確定其相對(duì)重要程度,對(duì)同一等級(jí)(層次)的要素進(jìn)行兩兩比較,建立判斷矩陣。

2.4脆弱度的計(jì)算

在評(píng)價(jià)黃河三角洲地區(qū)生態(tài)脆弱性時(shí)，考慮到許多指標(biāo)的絕對(duì)值研究當(dāng)前還不成熟，同時(shí)為了確保所有評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一性，因此采取進(jìn)行相對(duì)評(píng)價(jià)的研究方法，將影響生態(tài)環(huán)境脆弱性的評(píng)價(jià)結(jié)果相互之間進(jìn)行比較，最后對(duì)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果排出強(qiáng)弱次序，并將其定義為生態(tài)脆弱性指數(shù)EVI(Eco-environmentalVulnerabilityIndex)[9]。

式中：EVI為被評(píng)價(jià)對(duì)象計(jì)算的生態(tài)脆弱性指數(shù)評(píng)價(jià)值；Wi為第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值；Xi為第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理后的值。EVI值越大，說(shuō)明脆弱程度越重。最后根據(jù)EVI的得分高低，從低到高排序，將評(píng)價(jià)區(qū)生態(tài)系統(tǒng)脆弱性等級(jí)分為5個(gè)等級(jí)(表1)。

表1　EVI分值與濕地生態(tài)脆弱性評(píng)價(jià)等級(jí)

3　評(píng)價(jià)結(jié)果分析

3．1評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重

通過(guò)對(duì)黃河三角洲地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱性各指標(biāo)進(jìn)行重要性專(zhuān)家打分，構(gòu)建指標(biāo)重要性判斷矩陣(表2、表3)。生態(tài)壓力度和生態(tài)敏感度屬于生態(tài)脆弱性的兩個(gè)方面，對(duì)生態(tài)脆弱性的影響效力相同，故B1和B2權(quán)值分別為0.5。為檢驗(yàn)判斷矩陣賦值的可靠性,利用C指數(shù)進(jìn)行了檢驗(yàn),指標(biāo)層中2類(lèi)指標(biāo)(B1和B2)C值分別為0.024和0.015,均<0.1,說(shuō)明表中對(duì)C層指標(biāo)的重要性賦值較為合理,計(jì)算所得各指標(biāo)的權(quán)重?cái)?shù)據(jù)具有相當(dāng)?shù)目煽啃院秃侠硇?。評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中C層各指標(biāo)的權(quán)重見(jiàn)表4,從表中可以看出,在生態(tài)環(huán)境脆弱性個(gè)指標(biāo)中人口密度和土壤鹽漬化比重對(duì)生態(tài)脆弱性的影響最大，多年平均氣溫影響相對(duì)較小。

表2　生態(tài)敏感度指標(biāo)層判斷矩陣

表3　生態(tài)壓力度指標(biāo)層判斷矩陣

3．2脆弱度結(jié)果分析

對(duì)數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)化處理統(tǒng)一量綱后，乘以各指標(biāo)的總權(quán)重系數(shù)，將各因子進(jìn)行加和計(jì)算，得出評(píng)價(jià)區(qū)各縣市生態(tài)環(huán)境脆弱指數(shù)(表5、圖3)。從全區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱性分布圖來(lái)看，西北部沿海地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱性等級(jí)較高，主要指濕地及鹽漬化比較集中的東營(yíng)市北部地區(qū)，南部地區(qū)相對(duì)較低，尤其是遠(yuǎn)離海岸線的地區(qū)。

表4　評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重

表5　黃河三角洲地區(qū)各縣區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱指數(shù)

河口區(qū)和墾利縣屬于全區(qū)生態(tài)環(huán)境最為脆弱的地區(qū)，造成該區(qū)域生態(tài)脆弱的原因主要有：該區(qū)域是黃河三角洲濕地集中分布區(qū)域，河口區(qū)灘涂濕地面積達(dá)到63515.61hm2，占河口區(qū)總面積的30%，墾利縣灘涂濕地面積也比較多，為57092.43hm2，占到墾利縣總面積的26%，同時(shí)區(qū)域作為生物重要載體的林地、牧草地和未利用地面積比重較大，生物較為豐富，河口區(qū)和墾利縣也是黃河三角洲地區(qū)鹽漬化影響比較嚴(yán)重的地區(qū)，根據(jù)遙感解譯的數(shù)據(jù)顯示，幾乎整個(gè)行政區(qū)都受到鹽漬化的影響，除了自然條件的影響外，人為因素對(duì)其影響也較大，耕地面積的大小可以從側(cè)面反映一個(gè)地區(qū)對(duì)自然環(huán)境的人為改造程度，河口區(qū)和墾利縣人均耕地面積分別為2.26畝/人和2.87畝/人，但是受土壤鹽漬化影響，人均糧食產(chǎn)量卻很低，分別為65kg/人和360kg/人，這將會(huì)刺激該地區(qū)積極墾殖，對(duì)地區(qū)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生潛在威脅[10]。

昌邑市、廣饒縣和高青縣屬于全區(qū)生態(tài)環(huán)境潛在脆弱區(qū)，這3個(gè)縣土壤鹽漬化程度較低，只有部分區(qū)域輕度鹽漬化，地區(qū)水系和湖泊較少，昌邑市和廣饒縣有部分濕地分布，高青縣沒(méi)有濕地，土壤侵蝕模數(shù)較小，大部分處于500～1000t/km2的侵蝕水平，該區(qū)農(nóng)民收入和糧食產(chǎn)量處于全區(qū)中等水平，農(nóng)民農(nóng)業(yè)活動(dòng)的擴(kuò)張動(dòng)力較小，有利于保持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定，同時(shí)昌邑市和高青縣屬于經(jīng)濟(jì)相對(duì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)，人均GDP分別只有3.46萬(wàn)元和2.79萬(wàn)元，在黃河三角洲地區(qū)處于低等水平，說(shuō)明該區(qū)開(kāi)發(fā)程度較低，對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響相對(duì)較小。

圖3　黃河三角洲地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱性評(píng)價(jià)圖

4　結(jié)語(yǔ)

該文在建立指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，運(yùn)用數(shù)學(xué)模型開(kāi)展生態(tài)環(huán)境脆弱性評(píng)價(jià)，并得出了評(píng)價(jià)區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱性特征，西北部沿海地區(qū)濕地資源廣布且受土壤鹽漬化比較嚴(yán)重，土地產(chǎn)出率較低，直接影響當(dāng)?shù)鼐用竦氖杖胨?，進(jìn)而進(jìn)一步刺激土地過(guò)度開(kāi)發(fā)，除此之外，黃河三角洲未利用地開(kāi)發(fā)規(guī)劃的實(shí)施也會(huì)對(duì)地區(qū)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定的影響，生態(tài)環(huán)境脆弱性等級(jí)較高，南部地區(qū)相對(duì)較低，尤其是遠(yuǎn)離海岸線的地區(qū)。

在此次評(píng)價(jià)過(guò)程中有些問(wèn)題還需要進(jìn)一步討論，以期在以后的評(píng)價(jià)中加以研究和完善：①評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的確定，是否能夠完全覆蓋影響生態(tài)環(huán)境脆弱性的因素，是否應(yīng)該考慮生態(tài)環(huán)境自我修復(fù)能力，如何將生態(tài)環(huán)境自我修復(fù)能力量化；②如何建立生態(tài)脆弱性的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)以及各指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)，該文評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)主觀性較強(qiáng)，如何制定科學(xué)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，并在定量化基礎(chǔ)上進(jìn)行定性分析；③該文只進(jìn)行了空間維度上的分析，對(duì)生態(tài)環(huán)境脆弱性的時(shí)間尺度沒(méi)有進(jìn)行分析。

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EvaluationandStudyonEcologicalVulnerabilityofEfficientEcologicalEconomicZoneintheYellowRiverDeltaArea

LINianchun,YUANHui

(ShandongGeo-engineeringExplorationInstitute,ShandongJinan250014,China)

TheYellowriverdeltaareaisnearBohaigulf.Ithasabundantmudflatwetlandresources.Theecologicalenvironmentinthisareaisverycomplex.Inthispaper,byusingconceptualmodelof"ecologicalsensitivity——ecologicalpressuredegree",ecologicalenvironmentlvulnerabilityevaluationindexsystemhasbeensetup.Throughdatastandardization,theindexunifieddimensionhasbeenmade,thenaccordingtothemathematicalmodel,ecologicalenvironmentvulnerabilityindexhavebeencalculatedanddividedintofivegrades.Itisshowedthatecologicalenvironmentvulnerabilitylevelishighinnorthwestcoast,mainlydistributedinnortherndongyingcitywhichisconcentratedwetlandandsalinization;thesouthernregionisrelativelylow,especiallytheareasawayfromthecoast.Finallytheproblemsexistingintheevaluationwerediscussedinthispaper.

Ecologicalenvironmentvulnerability;ecologicalfragileindex;analytichierarchyprocess;theYellowRiverdeltaarea

2014-12-02；

2014-12-29；編輯：曹麗麗

李念春(1981—)，男，山西汾陽(yáng)人，工程師，主要從事水工環(huán)工作；E-mail：532201305@qq.com

P618.4

B

地調(diào)項(xiàng)目：中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局全國(guó)資源環(huán)境調(diào)查項(xiàng)目(1212011120080)

①?lài)?guó)家發(fā)改委，黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)發(fā)展規(guī)劃，2009年。