綠洲城市資源生態(tài)環(huán)境綜合承載力評價——以新疆昌吉州為例

馬文芳　孟　梅　馬　軍　唐洪松

(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)管理學(xué)院，新疆 烏魯木齊　830052)

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綠洲城市資源生態(tài)環(huán)境綜合承載力評價
——以新疆昌吉州為例

馬文芳孟梅馬軍唐洪松

(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)管理學(xué)院，新疆 烏魯木齊830052)

【摘要】本文在建立資源生態(tài)環(huán)境綜合承載力評價指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，運用主成分分析法對昌吉州的資源生態(tài)環(huán)境綜合承載力進(jìn)行了定量評價。結(jié)果表明，昌吉州資源生態(tài)環(huán)境綜合承載力整體上呈現(xiàn)出上升的趨勢，但各子系統(tǒng)之間存在較大的差異，資源環(huán)境承載力和資源環(huán)境治理保護(hù)的綜合水平呈現(xiàn)出波動上升的特征，環(huán)境破壞程度和生態(tài)環(huán)境容量的綜合水平表現(xiàn)為波動下降的趨勢。因此要合理利用生態(tài)資源，有效控制環(huán)境污染，進(jìn)而實現(xiàn)昌吉資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】資源生態(tài)環(huán)境；承載力；昌吉州；主成份分析

1引言

第二次中央新疆工作座談會議會上指出新疆的發(fā)展要用好特色優(yōu)勢資源，在資源開發(fā)利用上，要讓新疆更多受益，提高當(dāng)?shù)丶庸ぁ⑸罴庸け壤?，把資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，增強(qiáng)地方自我發(fā)展能力，更好地造福當(dāng)?shù)馗髯迦嗣馵1]。昌吉州是自治區(qū)確定的天山北坡經(jīng)濟(jì)帶優(yōu)先發(fā)展的核心區(qū)域，烏昌工業(yè)基礎(chǔ)較好，形成了比較齊全的工業(yè)門類，其六大優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)在自治區(qū)都處于領(lǐng)先的地位，但隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，也出現(xiàn)了一些環(huán)境問題[2]。為了摸清昌吉州資源環(huán)境承載力的現(xiàn)狀，本文將昌吉州的土地資源和水資源狀況同時考慮，同時分析其資源環(huán)境污染情況，保護(hù)治理情況，生態(tài)環(huán)境容量情況，進(jìn)而對其資源承載力進(jìn)行評價，這有利于掌握其資源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會之間的發(fā)展規(guī)律，為昌吉州制定社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略提供科學(xué)依據(jù)。

2研究方法與數(shù)據(jù)來源

2.1評價指標(biāo)體系的建立

針對昌吉州的資源現(xiàn)狀與三次產(chǎn)業(yè)的相關(guān)性與昌吉州“十二五”專項規(guī)劃資料，以及查閱有關(guān)資源承載力的文獻(xiàn)[3-7]，結(jié)合這些資料分析影響當(dāng)?shù)刭Y源生態(tài)環(huán)境綜合承載力的因素，建立指標(biāo)評價體系。即總體目標(biāo)是昌吉州的資源生態(tài)環(huán)境承載力，表現(xiàn)該區(qū)域的整個承載力情況，子系統(tǒng)則反映制約生態(tài)環(huán)境的因素以及保護(hù)治理的情況因素，包括資源承載力、資源環(huán)境破壞程度、資源環(huán)境保護(hù)治理、生態(tài)環(huán)境容量四個層次，指標(biāo)層則是是進(jìn)行量化評價的單元和要素。其中資源承載力里采用了7個指標(biāo)，資源環(huán)境破壞程度采用了9個指標(biāo)，資源環(huán)境保護(hù)治理采用了5個指標(biāo)，生態(tài)環(huán)境容量采用了6個指標(biāo)，共27個指標(biāo)(具體指標(biāo)見表1)。

2.2數(shù)據(jù)來源

本文涉及到的所有數(shù)據(jù)，包括人均水資源量、農(nóng)用化肥使用量、工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率、森林覆蓋率等資源環(huán)境承載力的各量化指標(biāo)主要來源于2005-2014年的《昌吉回族自治州統(tǒng)計年鑒》、《新疆維吾爾自治區(qū)統(tǒng)計年鑒》、《昌吉州十二五專項規(guī)劃》、昌吉州統(tǒng)計公報以及昌吉州統(tǒng)計信息網(wǎng)上的原始數(shù)據(jù)，或者經(jīng)過簡單的計算整理而得。

3評價過程分析

3.1主成分分析適宜性檢驗

將數(shù)據(jù)代入spss19.0得到KMO值和Bartlett 球體檢驗值可知，各子系統(tǒng)的KMO值均大于0.5且Sin值小于0.05，說明數(shù)據(jù)適合做主成分分析。

3.2主成分提取

根據(jù)主成分提取的原則(累積方差貢獻(xiàn)率大于85%)提取各子系統(tǒng)的主成分。計算可知，資源承載力子系統(tǒng)的單位能耗工業(yè)增加值、人均水資源富余率、單位能耗產(chǎn)值對主成分的貢獻(xiàn)率較大；資源環(huán)境破壞程度子系統(tǒng)的農(nóng)用化肥使用量(折純)、城鎮(zhèn)生活污水中COD年排放量、TSP年排放量對主成分的貢獻(xiàn)率較大；資源環(huán)境治理保護(hù)子系統(tǒng)的工業(yè)廢水達(dá)標(biāo)量、城鎮(zhèn)生活污水集中處理率、工業(yè)固體廢物綜合利用率對主成分的貢獻(xiàn)率較大；生態(tài)環(huán)境容量子系統(tǒng)的農(nóng)藥施用負(fù)荷、地均水資源量、墾殖率、土地開發(fā)利用率對主成分的貢獻(xiàn)率較大。

3.3主成分得分計算

根據(jù)主成分的表達(dá)式(Fi=bi1X1+bi2X2+ …+binXn)和F綜合={λ1/(λ1+λ2+…+λn)}F1+{λ2/ (λ1+λ2+…+λn)}F2+{λ3/(λ1+λ2+…+λn)}F3，可以建立各子系統(tǒng)主成分的表達(dá)及其得分的表達(dá)式。各子系統(tǒng)相關(guān)系數(shù)矩陣見表1。

表1　各子系統(tǒng)相關(guān)系數(shù)矩陣的特征向量

由此可以得到資源承載力子系統(tǒng)的主成分表達(dá)式和綜合得分的表達(dá)式：

F11=0.37571x1+0.34967x2+0.3603x3-0.20885x4+0.3704x5-0.48147x6+0.44108x7

F12=0.1807x1-0.50723x2+0.30989x3+0.66733x4+0.12602x5+0.14424x6+0.36378x7

F13=-0.63642x1-0.00107x2+0.21036x3-0.16551x4+0.64603x5+0.3118x6+0.09077x7

Z1=0.36F11+0.3297F22+0.3103F33

同理，資源環(huán)境破壞程度的主成分表達(dá)式和綜合得分表達(dá)式：

F21=0.343x1+0.347x2+0.34x3+0.3726x4+0.36x5-0.1967x6-0.3549x7+0.325x8+0.3278x9

F22=0.399x1+0.054x2-0.0796x3+0.158x4+0.13x5+0.805x6+0.3599x7+0.0833x8+0.072x9

F23=0.0511x1+0.304x2+0.223x3-0.233x4-0.3232x5+0.038x6+0.0441x7+0.63x8-0.5438x9

Z2=0.416F21+0.366F22+0.213F23

同理，資源環(huán)境保護(hù)治理的主成分表達(dá)式和綜合得分表達(dá)式式所示：

F31=0.258x1+0.52x2+0.473x3-0.3293x4+0.5755x5

F32=0.8054x1+0.1473x2-0.33x3+0.4687x4+0.045x5

F33=-0.157x1-0.313x2+0.5217x3+0.7051x4+0.3273x5

Z3=0.423F31+0.298F32+0.279F33

同理，生態(tài)環(huán)境容量的主成分表達(dá)式和綜合得分表達(dá)式：

F41=-0.336x1-0.178x2+0.387x3+0.233x4+0.518x5+0.618x6

F42=-0.394x1+0.624x2+0.52x3-0.344x4-0.254x5-0.017x6

F43=-0.677x1+0.242x2+0.355x3-0.19x4+0.542x5-0.167x6

F44=-0.001x1+0.362x2+0.126x3+0.879x4-0.026x5-0.284x6

Z4=0.308F41+0.259F42+0.255F43+0.177F44

同理，資源生態(tài)環(huán)境綜合承載力的主成分表達(dá)式和綜合得分表達(dá)式：

F1=-0.551x1-0.492x2+0.672x3-0.214x4

F2=-0.299x1-0.524x2+0.109x3+0.789x4

F綜合=0.542F1+0.458F2

4評價結(jié)果分析

4.1各子系統(tǒng)評價結(jié)果分析

由圖1可以看出，各子系統(tǒng)的評價結(jié)果值存在著較大的差異，這與昌吉州經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度、資源利用規(guī)劃、環(huán)境治理力度以及環(huán)境保護(hù)政策有著密切的關(guān)系。4個子系統(tǒng)的評價結(jié)果值均呈現(xiàn)出波動變化的狀態(tài)，且波動變化的態(tài)勢各異。其中資源環(huán)境承載力、資源環(huán)境破壞程度以及生態(tài)環(huán)境容量表現(xiàn)得尤為明顯，總體上看，資源環(huán)境承載力和資源環(huán)境治理保護(hù)呈現(xiàn)出波動上升的特征，承載力過高。環(huán)境破壞程度和生態(tài)環(huán)境容量表現(xiàn)出波動下降的趨勢，承載力較剩余。

圖1　資源生態(tài)環(huán)境承載力綜合評價結(jié)果

資源環(huán)境承載力由2004年的0.04波動上升到2013年的0.36，在2011年到最大值(0.86)。分析發(fā)現(xiàn)，昌吉州資源承載力的主要影響因子為單位能耗工業(yè)增加值、人均水資源富余率、單位能耗產(chǎn)值。這主要說明這三項指標(biāo)對昌吉州的資源承載力來說是比較重要的，這要求當(dāng)?shù)卣M量要保障水資源的富余，減少生產(chǎn)一單位的所需的能源消耗量。

資源環(huán)境破壞程度由2004年的1.48波動下降到2013年的0.16，基本上處于下降趨勢。分析發(fā)現(xiàn)，昌吉州資源環(huán)境破壞程度的主要影響因子為農(nóng)用化肥使用量(折純)、城鎮(zhèn)生活污水中COD年排放量、TSP年排放量以及各項其它指標(biāo)，這分別涉及到農(nóng)業(yè)污染、生活用水污染、大氣環(huán)境污染。昌吉州在“十二五”規(guī)劃中雖然有對總量指標(biāo)進(jìn)行控制，但依然存在污染量大，污染源廣的情況，經(jīng)濟(jì)的高速增長會給環(huán)境質(zhì)量的穩(wěn)定和改善帶來更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，若不及時地重視農(nóng)業(yè)污染而偏重于工業(yè)污染，將會對以后環(huán)境污染治理帶來更大的壓力，造成環(huán)境污染程度的進(jìn)一步惡化。

資源環(huán)境保護(hù)治理由2004年的0.21波動上升到2013年的0.97，在2012年達(dá)到最大值(1.07)。分析發(fā)現(xiàn)，昌吉州資源環(huán)境保護(hù)治理的主要影響因子為工業(yè)廢水達(dá)標(biāo)量、城鎮(zhèn)生活污水集中處理率、工業(yè)固體廢物綜合利用率。對昌吉州環(huán)境治理的貢獻(xiàn)率分別為39.256%，27.68%，25.887%。但是工業(yè)用水重復(fù)利用率和工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率相比而言較低，在今后的治理中，應(yīng)著重控制這兩者的總量指標(biāo)。

生態(tài)環(huán)境容量由2004年的0.46波動上升到2013年的0.06，在2008年達(dá)到最大值(0.66)，分析發(fā)現(xiàn)，昌吉州生態(tài)環(huán)境容量的主要影響因子為農(nóng)藥施用負(fù)荷、地均水資源量、墾殖率、土地開發(fā)利用率，而水資源開發(fā)利用率與森林覆蓋率相比較較低。昌吉州的水資源開發(fā)利用率為123.44%，今后的開發(fā)利用空間很小，部分年份年供水量已經(jīng)超過水資源的總量，水資源的總量面臨著對年需水量超負(fù)荷承載，總量相對不足。近年來，雖然昌吉州在林業(yè)項目的管理辦法上取得了成就，但總歸林地儲備不足、年代不長久地位不穩(wěn)、流失也較嚴(yán)重，缺乏林果業(yè)機(jī)構(gòu)及專業(yè)人員，這些阻礙了生態(tài)環(huán)境的建設(shè)。

4.2資源生態(tài)環(huán)境綜合承載力分析

由圖1可以看出，昌吉州資源生態(tài)環(huán)境綜合承載力整體上呈上升的態(tài)勢，由2004年的-0.23波動上升到2013年的0.53，在2011年達(dá)到最大值(0.70)。這主要是昌吉州的相對土地資源承載力高于實際人口，始終處于富余狀態(tài)，平均富余人口 58.4 萬人，說明昌吉州的土地資源富余程度較大。另一方面，按照國家新的污染減排要求，“十二五”期間昌吉州污染物總量控制指標(biāo)有：化學(xué)需氧量、氨氮、二氧化硫、氮氧化物4項約束性指標(biāo)，其排放總量都要控制在自治區(qū)規(guī)定的指標(biāo)以內(nèi)。昌吉州近幾年工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，工業(yè)污染較嚴(yán)重，但同時也注意防治結(jié)合，堅持“科學(xué)跨越、富民強(qiáng)州”的發(fā)展主題，以科學(xué)發(fā)展觀統(tǒng)領(lǐng)工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展全局，提供了保障，為社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，昌吉州資源生態(tài)環(huán)境綜合承載力的影響因子為資源環(huán)境保護(hù)治理的權(quán)重較大，這也肯定了昌吉州近幾年對環(huán)境保護(hù)治理的成效顯著，在今后昌吉州還是應(yīng)該抓住中央支持新疆大建設(shè)、大開放、大發(fā)展的重大歷史機(jī)遇，繼續(xù)按照“南護(hù)天山，北治沙漠，中建綠洲”的生態(tài)體系建設(shè)。

5結(jié)論與討論

總體上看，生態(tài)環(huán)境綜合承載力整體上呈上升的態(tài)勢，由2004年的-0.23波動上升到2013年的0.53，但各子系統(tǒng)變化趨勢不同，資源環(huán)境治理保護(hù)和資源環(huán)境承載力呈現(xiàn)出波動上升的特征，環(huán)境破壞程度和生態(tài)環(huán)境容量表現(xiàn)為波動下降的趨勢，這與近年來昌吉州經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃、資源開發(fā)利用程度以及環(huán)境治理政策息息相關(guān)。目前昌吉州正面臨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵時期，要實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，還應(yīng)從以下幾個方面入手：①集約節(jié)約用水，突破水資源的瓶頸制約；②加強(qiáng)宣傳防治農(nóng)業(yè)污染的技術(shù)應(yīng)用；③加大森林覆蓋率，提高生態(tài)環(huán)境容量；④全方面的提高資源生態(tài)環(huán)境的承載力，繼續(xù)保持現(xiàn)有的資源承載力，削弱資源環(huán)境破壞程度，加大環(huán)境污染的治理力度，提高生態(tài)環(huán)境容量，全方面的提高資源生態(tài)環(huán)境的承載力。

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《環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展》2016年擬重點選題

2016年本刊緊緊圍繞中國共產(chǎn)黨第十八屆五中全會審議通過《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃的建議》和《中國共產(chǎn)黨第十八屆中央委員會第五次全體會議公報》要求，切實貫徹創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的發(fā)展理念，以全面建成小康社會、全面深化改革、全面依法治國、全面從嚴(yán)治黨的戰(zhàn)略布局為統(tǒng)領(lǐng)，重點以深化生態(tài)文明體制改革和加快建立生態(tài)文明制度體系，綠色發(fā)展和建設(shè)美麗中國為議題，策劃選題，以期為“十三五”綠色環(huán)保新藍(lán)圖建言獻(xiàn)策。

2016年擬重點選題：綠色發(fā)展、生態(tài)文明制度體系、大氣環(huán)境質(zhì)量管理、機(jī)動車污染防治、水污染防治、土壤污染與修復(fù)、環(huán)境外交、環(huán)境與健康、農(nóng)村環(huán)境保護(hù)、環(huán)境風(fēng)險防范與應(yīng)急管理、固體廢棄物環(huán)境管理、環(huán)境產(chǎn)業(yè)、污染減排重點以及環(huán)境與貧困等。請各界人士能予以關(guān)注并不吝賜稿，同時歡迎相關(guān)單位及課題組協(xié)辦專欄或者?？?/p>

Evaluation Research on Resources and Ecological Environment Comprehensive Carrying Capacity of Oasis City：As Changji of Xinjiang Example

MA WenfangMENG MeiMA JunTANG Hongsong

( Management College，Xinjiang Agricultural University，Xinjiang Urumqi 830052)

Abstract：Based on establishing the ecological environment resources comprehensive carrying capacity evaluation index system，using principal component analysis of resource and ecological environment of Chang Jizhou's comprehensive carrying capacity was quantitatively evaluated. The results show that，the state of Changji resources ecological environment comprehensive overall showed a rising trend，but there is a big difference between each subsystem，the comprehensive level of resources and resource environmental protection's present fluctuation of rising resource environmental bearing，the level of comprehensive environmental destruction and the degree of ecological environmental capacity performance is the fluctuation trend of decline. Therefore，to the rational use of ecological resources，effective control of environmental pollution，so as to realize the sustainable development of resources and environment in Changji.

Keywords：The ecological environment resources；carrying capacity；Changji；principal component analysis

中圖分類號：X21

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1673-288X(2016)02-0098-04

作者簡介：馬文芳，在讀碩士，研究方向為土地資源可持續(xù)利用

引用文獻(xiàn)格式：馬文芳等.綠洲城市資源生態(tài)環(huán)境綜合承載力評價[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2016，41(2)：98-101.