甘肅省涇河流域2010-2019年農(nóng)村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量分析及預(yù)測(cè)

岳思妤, 談存峰, 楊林娟, 龔大鑫

(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 財(cái)經(jīng)學(xué)院, 甘肅 蘭州 730070)

隨著區(qū)域開發(fā)戰(zhàn)略的深入推進(jìn)，中國(guó)加大了對(duì)西部地區(qū)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的投入，甘肅涇河流域農(nóng)村地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展取得巨大成就。農(nóng)民收入穩(wěn)步提高，農(nóng)產(chǎn)品供給能力持續(xù)增強(qiáng)，傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式給該區(qū)域農(nóng)村生態(tài)環(huán)境面臨巨大壓力，農(nóng)藥、化肥過量低效使用，廢舊薄膜隨意丟棄，秸稈焚燒、回收率低，生活垃圾和污水亂丟亂倒，養(yǎng)殖業(yè)污染等，致使農(nóng)村生態(tài)環(huán)境問題日趨嚴(yán)重[1]。生態(tài)結(jié)構(gòu)紊亂，自我調(diào)節(jié)功能不健全，農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量水平較低等問題，不僅威脅著農(nóng)民群眾的身體健康，而且也成為涇河流域農(nóng)村地區(qū)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的制約因素。根據(jù)《甘肅省水資源公報(bào)》和《甘肅省水土保持公報(bào)》，2019年甘肅省涇河流域總用水量為4.70×108m3,其中農(nóng)田灌溉用水量為2.17×108m3，占46.15%，林牧漁畜用水量為4.70×107m3，總耗水量共計(jì)2.88×108t,其中農(nóng)業(yè)耗水率占比高達(dá)64.84%，農(nóng)業(yè)用水率較高，且高耗水量擠占了生態(tài)用水量，因而限制了生態(tài)發(fā)展；廢污水年排放總量為5.61×107t，生態(tài)水資源開發(fā)利用量?jī)H為1.98×107m3，水土流失面積達(dá)15 114.93 km2，水土流失治理面積僅為64.266 3 km2，農(nóng)村環(huán)境污染現(xiàn)象和生態(tài)破壞問題日益突出。涇河是黃河第一大支流渭河的第一大支流，開展涇河流域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)分析研究對(duì)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境發(fā)展，推進(jìn)美麗鄉(xiāng)村建設(shè)有重要研究意義，促進(jìn)了鄉(xiāng)村振興和黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展等重大戰(zhàn)略的實(shí)施，有利于農(nóng)村自然生態(tài)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益的有機(jī)統(tǒng)一，保障農(nóng)民有健康舒適的生活環(huán)境。

20世紀(jì)70年代，國(guó)外學(xué)者已對(duì)生態(tài)環(huán)境的評(píng)價(jià)開展研究，進(jìn)入21世紀(jì)已發(fā)展成熟[2]。國(guó)內(nèi)有關(guān)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的研究，主要集中于現(xiàn)狀及問題、指標(biāo)體系構(gòu)建、評(píng)價(jià)、環(huán)境治理等方面，如卞素萍[3]、高子舒[4]均對(duì)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀、特征和問題進(jìn)行了分析；雷波等[5]從經(jīng)濟(jì)發(fā)展、污染控制、資源利用、人居環(huán)境、生態(tài)保護(hù)、社會(huì)環(huán)境6大方面構(gòu)建新農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)模型；郜彗等[6]運(yùn)用全排列多邊形綜合指數(shù)方法，計(jì)算中國(guó)省域各目標(biāo)層評(píng)價(jià)指數(shù)和農(nóng)村人居環(huán)境綜合指數(shù)；王曉君等[7]通過構(gòu)建PSR模型綜合評(píng)價(jià)了2000—2015年中國(guó)的農(nóng)村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，并基于GM(1,1)模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)；鄭滿生等[8]、芮菡藝等[9]采用綜合指數(shù)法對(duì)農(nóng)村地區(qū)環(huán)境質(zhì)量狀況進(jìn)行綜合評(píng)估；孟旭彤等[10]運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)法分析各指標(biāo)間關(guān)聯(lián)度，得出生態(tài)保護(hù)、生態(tài)環(huán)境的關(guān)聯(lián)度最大，還需加大對(duì)河北省北部山區(qū)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的治理；何壽奎[11]分析了農(nóng)村生態(tài)環(huán)境面臨的困境與問題，并提出對(duì)策建議。綜上所述，眾多學(xué)者已從多個(gè)角度對(duì)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境進(jìn)行了詳細(xì)研究，但是關(guān)于流域農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的評(píng)價(jià)研究仍不多見。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，通過熵值法和綜合指數(shù)法測(cè)算生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等級(jí)，研究甘肅省涇河流域農(nóng)村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)的相關(guān)問題，以期對(duì)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展研究提供參考。

1 研究區(qū)概況

涇河流域(東經(jīng)106°14′—108°42′，北緯34°46′—37°19′)作為黃河第一大支流渭河的第一大支流，主要流經(jīng)甘肅省境內(nèi)平?jīng)龊蛻c陽兩市，由涇河干流與馬蓮河水系構(gòu)成，位于六盤山以東。流域內(nèi)人口較密，2019年甘肅涇河流域農(nóng)村地區(qū)人口達(dá)1.95×106人。流域總面積為31 210 km2，年降水量1.88×1010m3。同比前一年下降了4.1%，總用水量為4.70×108m3，其中農(nóng)村居民生活用水量占6.145%，農(nóng)村生態(tài)環(huán)境用水量占0.415%，土地礦產(chǎn)資源豐富，歷來是甘肅省重要的農(nóng)業(yè)區(qū)和能源工業(yè)基地。

本文主要研究區(qū)域范圍為平?jīng)鍪械尼轻紖^(qū)、涇川縣、靈臺(tái)縣、崇信縣、華亭市和慶陽市的西峰區(qū)、慶城縣、環(huán)縣、華池縣、合水縣、正寧縣、寧縣、鎮(zhèn)原縣。該地區(qū)干旱少雨、植被稀疏且水土流失嚴(yán)重。隨著區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)的迅猛發(fā)展與崛起，農(nóng)村生活生產(chǎn)污染源持續(xù)增加，污染程度日益嚴(yán)重，引起了近年來各地對(duì)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的重視度大幅提高，生態(tài)環(huán)境治理力度不斷提升[12]。

2 指標(biāo)體系構(gòu)建、數(shù)據(jù)來源及研究方法

2.1 指標(biāo)體系構(gòu)建

PSR框架即“壓力—狀態(tài)—響應(yīng)”模型最早是由聯(lián)合國(guó)經(jīng)濟(jì)合作開發(fā)署提出。該模型分析有較強(qiáng)的科學(xué)性和可操作性，其指標(biāo)考慮確定結(jié)合當(dāng)?shù)鼐唧w情況，有極強(qiáng)的針對(duì)性和合理性，因而被廣泛應(yīng)用于流域生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)、城市生態(tài)評(píng)價(jià)等熱門研究領(lǐng)域[13](圖1)。

本研究根據(jù)甘肅省涇河流域農(nóng)村各地區(qū)生態(tài)環(huán)境的實(shí)際發(fā)展現(xiàn)狀，綜合社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、資源與環(huán)境3要素，結(jié)合現(xiàn)在世界上較為權(quán)威和全面的指標(biāo)體系來構(gòu)建該區(qū)域的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。指標(biāo)體系包括指標(biāo)層、準(zhǔn)則層和目標(biāo)層。指標(biāo)層為實(shí)際可度量指標(biāo)，準(zhǔn)則層由壓力、狀態(tài)、響應(yīng)3個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成，目標(biāo)層最終反映區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)[14]。本研究篩選出18個(gè)指標(biāo)構(gòu)建農(nóng)村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(表1)。

(1) 壓力指標(biāo)P。反映生態(tài)環(huán)境受到社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、自然方面的壓力程度?？紤]到該區(qū)域農(nóng)村生態(tài)實(shí)際情況，人口密度較大，會(huì)帶來一定的人口資源壓力影響，其次水資源開發(fā)利用率低，成為最大制約因素，且農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)藥、化肥、塑料薄膜是主要面源污染物，給土壤、地表水等帶來危害，對(duì)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境施加了極大壓力，因而選擇人口密度(人/km2)、水資源開發(fā)利用率(%)、單位面積化肥施用量(kg)、單位面積農(nóng)藥施用量(kg)、塑料薄膜使用量(t)作為壓力指標(biāo)。

圖1 PSR研究過程示意圖

表1 PSR框架下甘肅省涇河流域農(nóng)村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

(2) 狀態(tài)指標(biāo)S。主要體現(xiàn)在人類對(duì)環(huán)境的污染破壞改變了生態(tài)環(huán)境原有的現(xiàn)狀，考慮自然狀態(tài)、人類活動(dòng)狀態(tài)因素，因而選擇人均耕地面積(hm2)、農(nóng)林牧漁業(yè)總產(chǎn)值占GDP比重(%)、森林覆蓋率(%)、水土流失程度(%)、有效灌溉面積(1 000 hm2)5個(gè)指標(biāo)構(gòu)建狀態(tài)指標(biāo)層。

(3) 響應(yīng)指標(biāo)R。指?jìng)€(gè)人組織或政府部門為了改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，制定出的治理污染、環(huán)境保護(hù)等相關(guān)決策建議。選擇農(nóng)村居民人均可支配收入(元/人)、秸稈綜合利用率(%)、農(nóng)村生活污水處理率(%)、畜禽糞便處理率(%)、環(huán)境保護(hù)投資占GDP比例(%)、村鎮(zhèn)飲用水衛(wèi)生合格率(%)、農(nóng)村衛(wèi)生廁所普及率(%)、水土流失治理面積(km2) 8個(gè)指標(biāo)構(gòu)建響應(yīng)指標(biāo)層，反映人類從自然、經(jīng)濟(jì)方面對(duì)生態(tài)環(huán)境變化做出的反饋活動(dòng)。

2.2 數(shù)據(jù)來源

本文2010—2019年各指標(biāo)原始數(shù)據(jù)主要來源于2011—2020年的《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》《甘肅省統(tǒng)計(jì)年鑒》《甘肅農(nóng)村年鑒》《甘肅水資源公報(bào)》《甘肅水土保持公報(bào)》《甘肅發(fā)展年鑒》《慶陽市年鑒》《平?jīng)鍪心觇b》，經(jīng)過計(jì)算整理，所得指標(biāo)值詳見表2。

2.3 研究方法

2.3.1 指標(biāo)權(quán)重確定 本文采用熵值法確定評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重，是多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)的重要關(guān)鍵方法，與層次分析法和主觀賦權(quán)法相比，熵值法包含的主觀因素較少，計(jì)算權(quán)重具有較強(qiáng)的說服力[15]。主要根據(jù)指標(biāo)值的大小確定權(quán)重，熵值越大，冗余度越小，表明指標(biāo)的不確定性越大，精確度越小，所占比重越小，在綜合評(píng)價(jià)中所能起到的作用也越小，權(quán)重也就越小。

先對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到以下標(biāo)準(zhǔn)化公式，主要采用極值法：(x′ij是標(biāo)準(zhǔn)化后的指標(biāo)值，xij為指標(biāo)的原始數(shù)據(jù))

(1)

(2)

設(shè)有a個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象，每個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象有b個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，樣本值為xij，其中i=(1,2,…,a),j=(1,2,…,b)，第j個(gè)指標(biāo)的熵ej值計(jì)算公式為：

(3)

當(dāng)pij=0時(shí),pijlnpij=0。

表2 PSR框架下農(nóng)村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)值

在指標(biāo)的信息熵確定之后，根據(jù)公式計(jì)算第j個(gè)指標(biāo)的權(quán)重wi。

(4)

2.3.2 綜合指數(shù)法 甘肅省涇河流域農(nóng)村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)綜合指數(shù)E計(jì)算模型為：

(5)

式中：x′ij是標(biāo)準(zhǔn)化值;wj是第j個(gè)指標(biāo)的權(quán)重。綜合指數(shù)E越大,生態(tài)環(huán)境質(zhì)量越好,反之則較差。本文根據(jù)研究區(qū)域近年的農(nóng)村生態(tài)環(huán)境具體情況,在參考潘紫媗等[16]、馬年圣等[17]、張燕等[18]研究成果的基礎(chǔ)上,將其綜合指數(shù)等級(jí)具體劃分為5部分,評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表3。

表3 生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)(E)分級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

2.3.3 灰色預(yù)測(cè)GM(1,1)模型 本文采用灰色預(yù)測(cè)GM(1,1)模型對(duì)2020—2029年甘肅省涇河流域農(nóng)村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，可直觀表示序列的主要趨勢(shì)變化。該模型對(duì)結(jié)構(gòu)關(guān)系和運(yùn)行尚不確定的對(duì)象進(jìn)行預(yù)測(cè)分析具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，適用于數(shù)據(jù)指標(biāo)內(nèi)容多，且相互制約和影響的復(fù)雜關(guān)系，計(jì)算量小，最后一定要檢驗(yàn)分析模擬結(jié)果，保證預(yù)測(cè)結(jié)果的有效性，GM(1,1)模型精度評(píng)價(jià)等級(jí)見表4。一般用作模型預(yù)測(cè)，精度等級(jí)要求達(dá)到二級(jí)以上。

構(gòu)建預(yù)測(cè)公式：

(6)

表4 GM(1,1)模型精度檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

3 結(jié)果與分析

3.1 評(píng)價(jià)結(jié)果及分析

根據(jù)上述研究方法，首先計(jì)算2010—2019年甘肅省涇河流域農(nóng)村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量各指標(biāo)權(quán)重(表5)。

表5 甘肅省涇河流域農(nóng)村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)權(quán)重

從權(quán)重計(jì)算結(jié)果可知，響應(yīng)指標(biāo)對(duì)涇河流域農(nóng)村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的影響程度最大，超過0.5，說明環(huán)境保護(hù)政策的實(shí)施對(duì)生態(tài)環(huán)境作用發(fā)揮較大；二級(jí)指標(biāo)中農(nóng)村衛(wèi)生廁所普及率權(quán)重最大，為0.201 7，說明隨著農(nóng)村衛(wèi)生廁所的不斷擴(kuò)建，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量水平有所改善；其次水土流失治理面積的權(quán)重為0.109 3，一定程度上改善了涇河流域水土流失情況；其中環(huán)境保護(hù)投資占GDP比例的權(quán)重為0.057 5，環(huán)保資金的投入使農(nóng)村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量得到了提升；其次是狀態(tài)指標(biāo)，有效灌溉面積指標(biāo)對(duì)該地區(qū)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的影響程度較大，為0.100 6，人均耕地面積和水土流失程度均對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量有一定的影響；一級(jí)指標(biāo)權(quán)重占比最小的是是壓力指標(biāo)，但其中二級(jí)指標(biāo)單位面積化肥施用量和農(nóng)藥施用量的影響程度較大，分別為0.05，0.039，說明化肥和農(nóng)藥的使用對(duì)土地生態(tài)造成一定的污染破壞，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成較壞影響。由此可得，人為保護(hù)對(duì)提高該地區(qū)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量水平的作用巨大，環(huán)境質(zhì)量、自然資源與生態(tài)系統(tǒng)的狀況對(duì)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量發(fā)展具有一定的影響，而當(dāng)前受自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等方面的壓力影響較小。

3.1.1 分類評(píng)價(jià)結(jié)果 根據(jù)以上權(quán)重結(jié)果，利用公式計(jì)算得到綜合指數(shù)，通過圖2可明顯看出，壓力指數(shù)走勢(shì)呈 “Ⅴ”型，先下降再上升，2016年壓力指數(shù)達(dá)到最低點(diǎn)，僅為0.035 2，受環(huán)境破壞壓力強(qiáng)度較大。狀態(tài)指數(shù)呈緩慢上升趨勢(shì)，響應(yīng)指數(shù)的增長(zhǎng)幅度較快，最高值達(dá)到0.371 7，說明近幾年來，在生態(tài)環(huán)境政策的大力宣傳下，人們的環(huán)保意識(shí)加強(qiáng)，農(nóng)村關(guān)于生態(tài)保護(hù)和污染防治的投入力度增強(qiáng)，一定程度上也減緩了該地區(qū)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量總體下滑的趨勢(shì)。

圖2 甘肅省涇河流域農(nóng)村生態(tài)環(huán)境分類評(píng)價(jià)結(jié)果趨勢(shì)

(1) 從研究區(qū)壓力指數(shù)的發(fā)展趨勢(shì)來看，主要分為3個(gè)階段：①?gòu)?010—2014年，壓力指數(shù)整體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，從2010年的0.147 1下降到2014年的0.057 3，年均下降率達(dá)21.01%，主要影響因素為單位面積農(nóng)藥和化肥施用量、塑料薄膜使用量的逐年增加，且均為負(fù)向指標(biāo)；②2014—2016年，呈現(xiàn)波動(dòng)趨勢(shì)，暫不穩(wěn)定，2015年壓力指數(shù)為0.069 4，有小幅上升，到2016年又下降了49.28%，主要原因表現(xiàn)為2015年水資源開發(fā)利用率下降，而塑料薄膜使用量大幅增加，比2014年增加了37.89%；③2016—2019年壓力指數(shù)快速上漲，年均增長(zhǎng)率為52.65%。值得注意的是，單位面積化肥施用量和單位面積農(nóng)藥施用量的權(quán)重?cái)?shù)值在壓力指標(biāo)層中較高，分別為0.05，0.033 9，說明土壤受影響破壞力強(qiáng)，土地所承受壓力較大，因而在之后的生態(tài)環(huán)境保護(hù)中仍需密切關(guān)注，減少化肥農(nóng)藥使用，積極推廣有機(jī)肥料，加強(qiáng)對(duì)農(nóng)業(yè)土地的利用與保護(hù)。

(2) 狀態(tài)指數(shù)呈現(xiàn)緩慢上升趨勢(shì)，年增長(zhǎng)率為21.88%，其中有效灌溉面積的權(quán)重最高為0.100 6，人均耕地面積次之為0.078 1，森林覆蓋率的影響程度也較高，均為正向指標(biāo)，且指標(biāo)值逐年增加，水土流失程度隨著水土治理的進(jìn)一步改善逐年遞減，在一定程度上影響著生態(tài)環(huán)境質(zhì)量水平狀態(tài)。

(3) 響應(yīng)指數(shù)總體呈快速上升趨勢(shì)，主要受農(nóng)村衛(wèi)生廁所普及率、水土流失治理面積、環(huán)境保護(hù)投資占GDP比例、農(nóng)村居民人均可支配收入、秸稈綜合利用率、畜禽糞便處理率、農(nóng)村生活污水處理率、村鎮(zhèn)飲用水衛(wèi)生合格率的影響，其中前三者影響所占比重較大。從具體評(píng)價(jià)指標(biāo)來看，農(nóng)村衛(wèi)生廁所普及率在環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果中所占比重較大，主要得益于農(nóng)村“廁所革命”的實(shí)施推進(jìn)，并預(yù)計(jì)到2025年省級(jí)衛(wèi)生鄉(xiāng)鎮(zhèn)的農(nóng)村戶用衛(wèi)生廁所普及率將達(dá)到70%。到2019年涇河流域農(nóng)村衛(wèi)生廁所普及率平均值為25.86%，主要農(nóng)村廁所改造啟動(dòng)時(shí)間較晚，因而還需加大政策資金投入力度。環(huán)境保護(hù)投資占GDP的比例在2019年達(dá)到2.57%，比2010年增長(zhǎng)1.62倍，對(duì)整體環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果影響較大。近年來農(nóng)藥、化肥和廢舊薄膜的有效綠色處理，使生態(tài)環(huán)境狀態(tài)漸趨完善。

3.1.2 綜合評(píng)價(jià)結(jié)果 從2010—2019年甘肅省涇河流域農(nóng)村生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)結(jié)果趨勢(shì)中(圖3)可以看出，農(nóng)村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量總體分值都不高，但呈現(xiàn)不斷上升趨勢(shì)，綜合指數(shù)從0.182 7上升至0.675 0，質(zhì)量等級(jí)從2010年的“劣”經(jīng)過一系列響應(yīng)措施的實(shí)施變?yōu)?019年的“中”，表明甘肅省涇河流域地區(qū)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況還較為嚴(yán)重，但前景樂觀，必須不斷采取積極有效的治理措施來改善當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)村生態(tài)環(huán)境狀況。根據(jù)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)分級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，甘肅省涇河流域農(nóng)村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀態(tài)變化主要分為3個(gè)階段：①2010—2016年，區(qū)間在0.182 7～0.338 8之間，等級(jí)為“劣”，在此期間環(huán)境污染嚴(yán)重，經(jīng)濟(jì)發(fā)展落后，生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)混亂，服務(wù)功能喪失，總體波動(dòng)趨勢(shì)較大；②2016—2017年，綜合指數(shù)上升到0.446 5，等級(jí)為“差”；③2018—2019年，綜合指數(shù)大幅增長(zhǎng)，上升至0.675 0，年均遞增率為27.05%，在此期間，農(nóng)村生態(tài)環(huán)境受到破壞，發(fā)展一般，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有變化，服務(wù)功能退化但可基本操作，表明甘肅省涇河流域農(nóng)村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況向良好趨勢(shì)發(fā)展。

圖3 2010-2019年甘肅省涇河流域農(nóng)村生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)變化趨勢(shì)

甘肅省逐年加大對(duì)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重視度，通過緊盯重點(diǎn)區(qū)域，各級(jí)黨委制定全域無垃圾工作實(shí)施方案，清潔村莊建設(shè)，實(shí)現(xiàn)全民參與、整體聯(lián)動(dòng)。工廠等都采取了對(duì)污水、固體廢棄物的有效無害處理、畜禽糞便薄膜都進(jìn)行了統(tǒng)一回收加工處理、綠色有機(jī)化肥的推廣使用、農(nóng)藥的有效控制使用均降低了對(duì)土壤水質(zhì)的污染破壞，環(huán)保基礎(chǔ)設(shè)施的建成投入使用和不斷完善，以及生產(chǎn)方式的不斷轉(zhuǎn)變，使甘肅省涇河流域地區(qū)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量不斷好轉(zhuǎn)。各縣域組辦聯(lián)合督察組，定期檢查通報(bào)工作落實(shí)情況，并通過“工程隊(duì)+保潔員”的方式逐項(xiàng)整改發(fā)現(xiàn)問題，采取“以獎(jiǎng)代補(bǔ)”的辦法有效開展治理措施[19]。但是，在全省的環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)測(cè)算分析中，涇河流域地區(qū)仍處于較低水平，農(nóng)村生態(tài)環(huán)境發(fā)展壓力較大，治理成效還需進(jìn)一步增強(qiáng)，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，人民群眾對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)意識(shí)逐漸增強(qiáng)并得到實(shí)踐改善。

3.2 甘肅省涇河流域農(nóng)村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量預(yù)測(cè)

根據(jù)GM(1,1)模型的原理，本文以甘肅省涇河流域農(nóng)村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)為原始數(shù)據(jù)，對(duì)2020—2029年的農(nóng)村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量健康狀況進(jìn)行預(yù)測(cè)。運(yùn)用Matlab軟件實(shí)現(xiàn)灰色預(yù)測(cè)GM(1,1)模型，結(jié)果顯示a=-0.141 4，u=0.256 8，預(yù)測(cè)模型為：

預(yù)測(cè)檢驗(yàn)結(jié)果顯示(表6)相對(duì)誤差均小于5%，全部在可接受的誤差范圍內(nèi)，相對(duì)殘差Q檢驗(yàn)為0.086 9，c和p的精度都在一級(jí)以上，說明模型預(yù)測(cè)效果較好。由此可得2020—2029年甘肅省涇河流域農(nóng)村生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)及變化趨勢(shì)(圖4)。根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果可知，按照當(dāng)前發(fā)展態(tài)勢(shì)，2020—2029年涇河流域農(nóng)村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況將向等級(jí)“良好”不斷上升，說明在接下來的幾年間，農(nóng)村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量發(fā)展水平呈現(xiàn)良好狀況，農(nóng)村環(huán)境治理措施有效，環(huán)境污染程度變小，生態(tài)系統(tǒng)不斷完善。全省主要結(jié)合清潔村莊創(chuàng)建和美麗鄉(xiāng)村建設(shè)，以“全民參與，整體聯(lián)動(dòng)”為宗旨，形成了“戶分類，村收集，鎮(zhèn)管理，縣拉運(yùn)”的全域無垃圾專項(xiàng)治理工作長(zhǎng)效機(jī)制，成效顯著。從壓力方面，對(duì)農(nóng)藥和塑料薄膜的減少施用，綠色有機(jī)化肥的推廣使用等，從根本上降低了自然環(huán)境的壓力；狀態(tài)方面森林覆蓋率的提高，有效灌溉面積的增加，水土流失防治責(zé)任范圍擴(kuò)大等均改善了生態(tài)環(huán)境；在響應(yīng)方面，秸稈利用率、生活污水和畜禽糞便處理率的提高，該地區(qū)對(duì)環(huán)境保護(hù)方面的資金投入力度，治理水土流失面積的逐漸增加，以及近幾年對(duì)農(nóng)村衛(wèi)生廁所的普及和改造等均體現(xiàn)了政策的有效實(shí)施。2020—2029年也將呈現(xiàn)穩(wěn)步提升的態(tài)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量有效發(fā)展，全面建設(shè)生態(tài)宜居的美麗鄉(xiāng)村建設(shè)。

表6 2010-2019年甘肅省涇河流域農(nóng)村生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)GM(1,1)模型預(yù)測(cè)值及相對(duì)誤差

4 結(jié)論及建議

4.1 結(jié) 論

(1) 2010—2019年甘肅涇河流域農(nóng)村生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)等級(jí)變化趨勢(shì)為“劣—差—中”，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量水平目前居于中等，但總體水平仍呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，主要表現(xiàn)為單位面積化肥和農(nóng)藥減少施用、有效灌溉面積的增加、秸稈綜合利用率、畜禽糞便處理率、環(huán)境保護(hù)投資占GDP比例、農(nóng)村衛(wèi)生廁所普及率和水土流失治理面積的響應(yīng)程度有顯著正向影響。一定程度上改善了生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，保障了農(nóng)民生活水平。

圖4 2010-2029年甘肅省涇河流域農(nóng)村生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)預(yù)測(cè)趨勢(shì)

(2) 農(nóng)村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量壓力指數(shù)呈波動(dòng)“Ⅴ”字型，狀態(tài)指數(shù)和響應(yīng)指數(shù)總體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，反映出農(nóng)村生態(tài)環(huán)境承受的生態(tài)破壞和污染壓力較大，但環(huán)保治理措施成效顯著，前景較為樂觀。

(3) 通過預(yù)測(cè)模型分析顯示2020—2029年涇河流域農(nóng)村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況不斷改善，2029年農(nóng)村生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)預(yù)計(jì)達(dá)到0.842 3，2021—2029年達(dá)到等級(jí)良好，環(huán)境污染程度較小，生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較完善，環(huán)境整體狀況較好。

4.2 建 議

“十四五”期間，中國(guó)正處于深入打好升級(jí)版農(nóng)業(yè)農(nóng)村污染治理的攻堅(jiān)階段，農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展為農(nóng)村生態(tài)環(huán)境帶來了巨大壓力，但在甘肅省涇河流域農(nóng)村農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，生態(tài)問題也不可忽略[20]。在今后的環(huán)境發(fā)展中，具體到農(nóng)村生活環(huán)境建設(shè)方面，還應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)水土流失治理程度、自來水普及、廁所全覆蓋改造，清潔能源有效利用等；在農(nóng)村環(huán)境治理方面：①要加強(qiáng)道路硬化建設(shè)，注重基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和完善；②多關(guān)注村級(jí)污水處理等問題，從人民群眾思想意識(shí)方面提高對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，政府層面對(duì)流域農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的重視和人民群眾的有效配合，積極加強(qiáng)生態(tài)文明建設(shè)，能夠使生態(tài)環(huán)境質(zhì)量得到不斷提高。推進(jìn)村莊清潔行動(dòng)，實(shí)施農(nóng)村廁所改造，資源節(jié)約化回收利用，有效促進(jìn)涇河流域農(nóng)村生態(tài)環(huán)境高質(zhì)量發(fā)展和鄉(xiāng)村振興建設(shè)。