京津冀協(xié)同發(fā)展視閾下河北省國土空間生態(tài)風險評價

季文光 林永會 成福偉 張坤

摘要 以京津冀國土空間生態(tài)環(huán)境協(xié)同為出發(fā)點，構建了河北省國土空間生態(tài)環(huán)境風險評價指標體系，并采用基于層次分析的模糊綜合評價方法進行典型城市評價。結果表明，河北省衡水市、廊坊市、張家口市、石家莊市、秦皇島市在保護綱領與規(guī)劃、資源可持續(xù)、生物多樣性、生態(tài)環(huán)境污染、生態(tài)環(huán)境破壞的生態(tài)風險評價因素的綜合指總排序為1、2、5、3、4。張家口市國土空間生態(tài)環(huán)境風險總體處于較低水平，石家莊市資源可持續(xù)風險指標和生態(tài)環(huán)境污染風險指標為近年來最低，而生物多樣性風險略高。

關鍵詞 國土空間;生態(tài)風險評價;協(xié)同發(fā)展;京津冀;河北省

中圖分類號 X826文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2021）10-0073-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.10.020

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Ecological Risk Assessment of Land Space in Hebei Province from the Perspective of Coordinated Development of Beijing， Tianjin and Hebei

JI Wen-guang1，2，LIN Yong-hui1，CHENG Fu-wei1，2 et al （1.Hebei Normal University for Nationalities，Chengde，Hebei 067000;2.National Ethnic Affairs Commission Japan-Korea Green Development Center，Beijing 100101）

Abstract Starting from the coordination of land， space and ecological environment in Beijing， Tianjin and Hebei，the index system of land space ecological environment risk assessment in Hebei Province was constructed，and the fuzzy comprehensive evaluation method based on AHP was used to evaluate typical cities.The results showed that Hengshui City， Langfang City， Zhangjiakou City， Shijiazhuang City and Qinhuangdao City in Hebei Province were ranked as 1， 2， 5， 3 and 4 in the comprehensive index of ecological risk assessment factors of protection program and planning， resource sustainability， biodiversity， ecological environment pollution and ecological environment destruction.Zhangjiakous land space ecological environment risk was at a low level， and the resource sustainable risk index and ecological environment pollution risk index of Shijiazhuang were the lowest in recent years，but biodiversity risk was slightly higher.

Key words Land space;Ecological risk assessment;Coordinated development;Beijing-Tianjin-Hebei;Hebei Province

為防止京津冀區(qū)域國土空間生態(tài)破壞對生態(tài)環(huán)境的影響，國內(nèi)外學者積極開展了國土空間生態(tài)環(huán)境風險評價相關學術研究，以保證京津冀區(qū)域國土空間生態(tài)環(huán)境安全，并取得了一些重要成果。隨著生態(tài)環(huán)境治理與政府協(xié)同發(fā)展理論、生態(tài)系統(tǒng)健康理論、生態(tài)風險評價和區(qū)域一體化建設等理論的研究深入，京津冀國土空間生態(tài)環(huán)境治理一體化研究正逐步由治理模式、對策和法律等方面向生態(tài)環(huán)境風險評價、監(jiān)測、人類活動對自然現(xiàn)象的多維空間影響等方面拓展[1-3]。河北省處于京津冀區(qū)域發(fā)展重要節(jié)點，對河北省不同區(qū)域的國土空間生態(tài)環(huán)境風險態(tài)勢進行差異分析和綜合評價，從維護區(qū)域國土空間生態(tài)環(huán)境安全角度出發(fā)認識維護京津冀乃至國家安全的重要性，審視區(qū)域國土空間生態(tài)環(huán)境安全的價值，探索河北省國土空間生態(tài)環(huán)境保護的途徑，有助于摸清河北省國土空間生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，準確掌握河北省國土空間生態(tài)環(huán)境的影響因素，為政府實現(xiàn)自然、經(jīng)濟和社會的生態(tài)安全以及制定國土空間生態(tài)環(huán)境保護的政策和措施提供理論支撐。

1 資料與方法

1.1 研究區(qū)域概況

河北省地貌復雜多樣，高原、山地、丘陵、盆地、平原類型齊全，有壩上高原、燕山和太行山山地、河北平原三大地貌單元。地勢西北高、東南低，由西北向東南傾斜。壩上高原屬蒙古高原一部分，地形南高北低。燕山和太行山山地包括4種地貌類型，分別是中山山地區(qū)、低山山地區(qū)、丘陵地區(qū)和山間盆地。河北平原區(qū)是華北大平原的一部分，按其成因可分為山前沖洪積平原、中部中湖積平原區(qū)和濱海平原區(qū)3種地貌類型。2019年末，河北省常住總人口7 556.3萬，生產(chǎn)總值35 104.5億元，其中，第一產(chǎn)業(yè)增加值3 518.4億元，第二產(chǎn)業(yè)增加值13 597.3億元，第三產(chǎn)業(yè)增加值17 988.8億元。建設用地2.26萬 km2，含城鎮(zhèn)村及工礦用地1.96萬 km2。農(nóng)用地面積為13.06萬 km2，其中耕地6.52萬 km2，園地0.83萬 km2，林地4.59萬 km2，牧草地0.40萬 km2，其他農(nóng)用地0.72萬 km2。2019年，河北省5—9月連續(xù)5個月PM2.5平均濃度達到國家空氣質(zhì)量二級標準。設區(qū)市平均優(yōu)良天數(shù)為226 d。其中承德、張家口市優(yōu)良天數(shù)均為308 d。

1.2 典型城市選擇及數(shù)據(jù)來源

依據(jù)河北省國土空間功能區(qū)劃及河北省地形地貌特點，選擇衡水市、廊坊市、張家口市、石家莊市、秦皇島市5個城市作為典型城市進行研究。研究數(shù)據(jù)主要來自《河北統(tǒng)計年鑒（2019年）》《河北經(jīng)濟年鑒（2019年）》，衡水市、廊坊市、張家口市、石家莊市、秦皇島市的統(tǒng)計年鑒（2019年），《河北環(huán)境保護年鑒（2019年）》，衡水市、廊坊市、張家口市、石家莊市、秦皇島市的《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報（2019年）》等。部分數(shù)據(jù)來自科研成果及公開發(fā)表的論文，少數(shù)缺失數(shù)據(jù)根據(jù)已有數(shù)據(jù)估算得出。

1.3 研究方法

1.3.1 評價指標體系構建。綜合調(diào)研結果，構建由5類影響因素組成，每個因素下又包含若干指標和因子的國土空間生態(tài)環(huán)境評價指標體系[4-5]，具體如圖1所示。

目標層（Ⅰ）[3-5]：國土空間生態(tài)環(huán)境風險評價;影響因素層（Ⅱ）[6]：保護綱領與規(guī)劃風險（Ⅱ-Ⅰ）、資源可持續(xù)風險（Ⅱ-Ⅱ）、生物多樣性風險（Ⅱ-Ⅲ）、生態(tài)環(huán)境污染風險（Ⅱ-Ⅳ）、生態(tài)環(huán)境破壞風險（Ⅱ-Ⅴ）;影響指標層（Ⅲ）[7-10]：生態(tài)環(huán)境保護法規(guī)（Ⅲ-Ⅰ）、國土空間規(guī)劃（Ⅲ-Ⅱ）、氣候變化（Ⅲ-Ⅲ）、資源保護及利用（Ⅲ-Ⅳ）、植被覆蓋（Ⅲ-Ⅴ）、廢物管理及衛(wèi)生（Ⅲ-VI）、污染物排放（Ⅲ-Ⅶ）等20余個指標;評價指標層（Ⅳ）：環(huán)境保護法（Ⅳ-Ⅰ）、土地利用規(guī)劃（Ⅳ-Ⅱ）、水資源利用（Ⅳ-Ⅲ）、植被覆蓋指數(shù)（Ⅳ-Ⅳ）、污染物排放（Ⅳ-Ⅴ）等40余個評價因子[11]。河北省典型城市國土空間生態(tài)環(huán)境風險評價指標體系如表1所示。

1.3.2 權重確定。采用層次分析法來確定國土空間生態(tài)環(huán)境風險評價指標體系的權重[12-14]。各指標的相對重要性采用比率標度法判斷。比率標度法是根據(jù)2個因素重要程度相比結果分別賦予相應的標度，即同等重要、略重要、顯著重要、非常重要和特別重要分別表示為5/5=1.0、6/4=1.5、7/3=2.3、8/2=4.0、9/1=9.0。如果重要程度處于上述各情況中間，則賦予相應的標度為5.5/4.5=1.2、6.5/3.5=1.9、7.5/2.5=3.0、8.5/1.5=5.7。由比率標度法得到判斷矩陣，對判斷矩陣求最大正特征根，并用方根法求解得到各指標權重[15]。具體結果如表2所示。

1.3.3 模糊綜合評價。各指標對于國土空間生態(tài)環(huán)境風險的隸屬度為：

μi（xi）=ri=00≤xi≤xmin，i

xi-xmin，ixmax，i-xmin，ixmin，i≤xi≤xmax，i

1其他（1）

其中， μi（xi）表示xi的國土空間生態(tài)環(huán)境風險隸屬度，xi為指標i的原始國土空間生態(tài)環(huán)境風險數(shù)值，xmax，i表示該指標值序列里最大值，xmin，i表示該指標序列里最小值。

國土空間生態(tài)環(huán)境風險模糊綜合評價值計算公式：

C=（W1（1），W2（1），…，Wk（1））（C1，C2，…，Ck）T（2）

其中，C為國土空間生態(tài)環(huán)境風險綜合評價值，國土空間生態(tài)環(huán)境風險模糊綜合評價值越大，表明國土空間生態(tài)環(huán)境風險程度越高[16]。（W1（1），W2（1），…，Wk（1））表示通過計算且經(jīng)過一致性檢驗得到的一級指標的權重，k為一級指標個數(shù)，Cj為第j個一級評價指標的模糊評價值向量，其計算公式如下：

Cj=Wj（2）×Rj=（wj1，wj2，…，wjmj）（Rj1，Rj2，…，Rjmj）T（3）

通過計算且經(jīng)過一致性檢驗得到二級指標權重：

W（2）=（W1（2），W2（2），…，Wk（2））=（w11，w12，…，w1m1，w21，w22，…，w2m2，…，wk1，Wk2，…，wkmk）（4）

通過計算，確定模糊向量：

R=（R1，R2，…，Rk）T=（R11，R12，…，R1m1，R21，R22，…，R2m2，…，Rk1，Rk2，…，Rkmk）T（5）

其中m=m1+m2+…+mk為二級指標個數(shù)，mj為第j個一級評價指標包含的二級指標的個數(shù)。

49卷10期季文光等 京津冀協(xié)同發(fā)展視閾下河北省國土空間生態(tài)風險評價

1.3.4 建立國土空間生態(tài)環(huán)境風險評價指標的模糊矩陣。對原始數(shù)據(jù)計算模糊隸屬度，構造模糊矩陣：

R=[R1，R2，R3，R4，R5]T

=[R11 R12 …R15 R21 R22 R31 R32 … R52 R53 R54]T

=

1.000 00.095 60.057 40.276 80.043 2

1.000 00.167 40.000 00.465 20.087 3

1.000 00.029 80.316 40.472 30.113 2

1.000 00.000 00.214 10.088 70.042 2

1.000 00.256 50.431 20.000 00.021 3

0.367 10.000 00.335 11.000 00.246 4

1.000 00.651 20.086 70.074 10.125 3

1.000 00.214 20.442 10.086 40.231 1

1.000 00.542 20.000 00.241 10.045 3

0.322 10.000 00.421 51.000 00.087 1

1.000 00.042 10.112 60.021 00.333 1

1.000 00.312 10.055 30.031 10.328 9

1.000 00.212 30.099 10.000 00.443 1

1.000 00.452 10.066 10.000 00.097 7

1.000 00.021 30.444 40.055 60.272 3

0.521 30.214 10.000 01.000 00.897 4

1.000 00.055 20.643 10.077 10.248 6

1.000 00.000 00.521 30.141 40.021 1

1.000 00.000 00.412 10.065 40.110 1

0.557 60.040 20.517 71.000 00.026 9

1.000 00.045 60.000 00.542 10.038 7

1.000 00.124 10.000 00.222 70.066 4

1.000 00.089 10.000 00.121 40.088 1

其中，行列式中的23行代表河北省國土空間生態(tài)環(huán)境風險的23個指標，行列式中的 5列代表河北省的5個典型城市（衡水市、廊坊市、張家口市、石家莊市、秦皇島市）。

2 結果與分析

計算各年份的國土空間生態(tài)環(huán)境風險綜合評價值[16]。

C1=W1（2）×R1=（w11，w12，…，w1m1）（R11，R12，…，R1m1）T=（0.216 5， 0.481 5，0.104 0，0.198 0）

1.000 00.095 60.057 40.276 80.043 2

1.000 00.167 40.000 00.465 20.087 3

1.000 00.029 80.316 40.472 30.113 2

1.000 00.000 00.214 10.088 70.042 2

=（1.000 0，0.069 4，0.253 2，0.313 6，0.203 6）

即衡水市、廊坊市、張家口市、石家莊市、秦皇島市在保護綱領與規(guī)劃風險指標上的排序為1、5、3、2、4。同理，C2=W2（2）×R2=（0.764 2，0.333 2，0.371 5，0.520 3， 0.092 1），即衡水市、廊坊市、張家口市、石家莊市、秦皇島市在資源可持續(xù)風險指標上的排序為1、3、4、2、5;C3=W3（2）×R3=（0.632 5，0.432 2，0.000 0，0.867 4， 0.488 2），即衡水市、廊坊市、張家口市、石家莊市、秦皇島市在生物多樣性風險指標上的排序為2、4、5、1、3;C4=W4（2）×R4=（0.554 2，0.338 2，0.443 6，0.060 1，0.041 5），即衡水市、廊坊市、張家口市、石家莊市、秦皇島市在生態(tài)環(huán)境污染風險指標上的排序為1、3、2、4、5;C5=W5（2）×R5=（0.627 1，0.456 3，0.443 6，0.063 1，0.092 2），即衡水市、廊坊市、張家口市、石家莊市、秦皇島市在生態(tài)環(huán)境破壞風險指標上的排序為1、2、3、5、4。

C=（W1（1），W2（1），…，Wk（1））（C1，C2，…，Ck）T

=（0.140 4，0.166 0， 0.229 2， 0.248 0，0.216 4）

1.000 00.069 40.253 20.313 60.203 6

0.764 20.333 20.371 50.520 30.092 1

0.632 50.432 20.000 00.867 40.448 2

0.554 20.338 20.443 60.060 10.041 5

0.627 10.456 30.443 60.063 10.092 2

=（0.825 4， 0.482 6， 0.113 5， 0.401 3， 0.146 8）

通過計算可得衡水市、廊坊市、張家口市、石家莊市、秦皇島市在各指標上的總排序為1、2、5、3、4。河北省張家口市國土空間生態(tài)環(huán)境風險總體處于較低水平，石家莊市資源可持續(xù)風險指標和生態(tài)環(huán)境污染風險指標為近年來最低，而生物多樣性風險略高。

3 結論與討論

綜上所述，河北省衡水市、廊坊市、張家口市、石家莊市、秦皇島市在保護綱領與規(guī)劃風險指標上的排序為1、5、3、2、4，在資源可持續(xù)風險指標上的排序為1、3、4、2、5，在生物多樣性風險指標上的排序為2、4、5、1、3，在生態(tài)環(huán)境污染風險指標上的排序為1、3、2、4、5，在生態(tài)環(huán)境破壞風險指標上的排序為1、2、3、5、4，在各指標上的總排序為1、2、5、3、4。河北省張家口市國土空間生態(tài)環(huán)境風險總體處于較低水平，石家莊市資源可持續(xù)風險指標和生態(tài)環(huán)境污染風險指標為近年來最低，而生物多樣性風險略高。

今后，河北省廊坊市、張家口市、石家莊市、秦皇島市等典型城市應從機制體制層面、自然保障層面、生物保護層面、污染防治層面和破壞修復層面構建國土空間生態(tài)環(huán)境治理體系。在國土空間規(guī)劃中開展生態(tài)環(huán)境治理專項規(guī)劃研究，國土空間生態(tài)環(huán)境治理應關注國土空間生態(tài)環(huán)境治理保護潛在的長期性問題;國土空間生態(tài)環(huán)境安全評價及治理相關內(nèi)容納入生態(tài)環(huán)境治理專項規(guī)劃，切實加強制度的完善和監(jiān)督，針對國土空間生態(tài)環(huán)境變化制定動態(tài)的土地生態(tài)保護政策，同時關注國土空間生態(tài)環(huán)境污染及破壞后修復的后期管理，建立相應的評價機制及暢通的反饋渠道，統(tǒng)籌安排年度國土空間生態(tài)環(huán)境保護任務，注重資源利用和生態(tài)多樣性保護，正確協(xié)調(diào)和處理人類活動與自然生態(tài)的關系。

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