河南省資源環(huán)境承載力時空分布特征研究

摘要：基于河南省2011年-2020年統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)，利用熵權(quán)法、TOPSIS綜合評價法和障礙因子模型，探究了河南省資源環(huán)境承載力的時空分布特征及其障礙因子，以期為河南省社會經(jīng)濟的可協(xié)調(diào)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。結(jié)果表明：2011年-2020年河南省資源環(huán)境承載力水平呈先下降后上升的趨勢，并于2020年達(dá)到高承載狀態(tài)；2020年河南省資源環(huán)境承載力貼近度最高的地區(qū)是鄭州市，屬于高承載狀態(tài)，承載力貼近度較低的地區(qū)主要有開封市、安陽市和許昌市，均屬于低承載狀態(tài)；環(huán)境和經(jīng)濟是河南省資源環(huán)境承載力的主要影響因素，煙（粉）塵排放量、普通高等學(xué)校在校人數(shù)占比、建成區(qū)綠化覆蓋率和廢水排放量是河南省資源環(huán)境承載力變化的主要障礙因子。

關(guān)鍵詞：資源環(huán)境承載力；熵權(quán)法；TOPSIS綜合評價法；障礙因子模型；河南省

中圖分類號：X171 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

前言

資源環(huán)境承載力是在一定時期不同尺度的區(qū)域內(nèi)，在確保資源合理開發(fā)利用和生態(tài)環(huán)境良性循環(huán)的條件下，資源環(huán)境承載的人口數(shù)量以及相應(yīng)的經(jīng)濟社會總量的能力。近年來，隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，資源短缺和環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重，資源環(huán)境與經(jīng)濟發(fā)展之間的矛盾愈發(fā)突出，對區(qū)域資源環(huán)境進(jìn)行承載潛力評價尤為重要。目前，國內(nèi)外學(xué)者對于資源環(huán)境承載力的研究已相當(dāng)成熟，為區(qū)域社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。河南省是中國的人口大省、資源大省和經(jīng)濟大省，河南省在加快經(jīng)濟發(fā)展的同時，經(jīng)濟結(jié)構(gòu)不合理、資源約束增強、環(huán)境壓力加大等矛盾仍然突出，對其開展資源環(huán)境承載力評價十分必要。已有學(xué)者對河南省資源環(huán)境承載力開展過相關(guān)探究，但對資源環(huán)境承載力時空差異缺乏深入分析。因此，研究結(jié)合河南省的資源、環(huán)境、經(jīng)濟現(xiàn)狀，利用熵權(quán)法、TOPSIS綜合評價法和障礙因子模型，對2011年-2020年河南省資源環(huán)境承載力的時間變化特征及2020年河南省資源環(huán)境承載力的空間分布特征進(jìn)行分析，并探討時間變化的主要障礙因子，以期為河南省社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1資料與方法

1.1研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)源

河南省位于中國中東部、黃河中下游，北緯31°23′～36°22′，東經(jīng)110°21′～116°39′，截止2020年底，河南省下轄18個地級市。河南省總面積為16.7萬平方千米，總?cè)丝?941萬人。河南省地勢呈西高東低態(tài)勢，中部及東部為華北平原，西北部環(huán)繞山地，氣候?qū)倥瘻貛е羴啛釒?、濕潤至半濕潤季風(fēng)氣候，省內(nèi)有黃河、淮河、海河等重點流域，是中國糧食主產(chǎn)區(qū)和水資源主要集聚地。

研究所選取的評價指標(biāo)統(tǒng)計數(shù)據(jù)均來自2012年-2021年《河南統(tǒng)計年鑒》、2021年河南省各市統(tǒng)計年鑒和地理監(jiān)測云平臺。

1.2研究方法與評價指標(biāo)體系

根據(jù)已有研究，此研究利用熵權(quán)法計算了河南省資源環(huán)境承載力各評價指標(biāo)的權(quán)重，利用TOPSIS綜合評價法計算了資源環(huán)境承載力的貼近度數(shù)值，其值越大，說明資源環(huán)境承載力水平越高。研究將河南省資源環(huán)境承載力的貼近度數(shù)值分為五個等級，分別為：不可承載（0～0.2）、低承載（0.2～0.4）、中承載（0.4～0.6）、高承載（0.6～0.8）、理想承載（0.8～1.0）。研究利用障礙因子模型計算了資源環(huán)境承載力各評價指標(biāo)及各子系統(tǒng)障礙因子的障礙度。

根據(jù)河南省資源環(huán)境承載力以及人口大省的特點，同時在借鑒相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上，研究構(gòu)建了河南省資源環(huán)境承載力評價指標(biāo)體系，共包括3個子系統(tǒng)，18個評價指標(biāo)，見表1。

2結(jié)果與分析

2.1河南省資源環(huán)境承載力時間變化特征分析

2011年-2020年河南省資源環(huán)境承載力貼近度數(shù)值在0.336～0.687之間，呈先下降后上升的趨勢，2013年河南省資源環(huán)境承載力水平最低，2020年資源環(huán)境承載力水平最高，其中2011年-2015年處于低承載狀態(tài)，2015年-2019年處于中承載狀態(tài)，2020年處于高承載狀態(tài)，承載力水平較高。

對2011年-2020年河南省資源環(huán)境承載力各子系統(tǒng)時間變化進(jìn)行分析（如圖1所示）。2011年- 2020年河南省資源子系統(tǒng)承載力貼近度數(shù)值處于0.454～0.516之間，總體呈波動趨勢，承載力水平均屬于中承載狀態(tài)，其中2019年的資源子系統(tǒng)承載力水平最低，貼近度數(shù)值為0.454，2015年、2017年的資源子系統(tǒng)承載力最高，貼近度數(shù)值均為0.516。2011年-2020年河南省環(huán)境子系統(tǒng)承載力整體呈先下降后上升趨勢，其中2011年-2015年承載力水平雖屬于低承載狀態(tài)，但2014年-2020年起承載力水平從低承載狀態(tài)上升至理想承載狀態(tài)，主要是由于近年來河南省加大固廢管理力度，堅持有效利用資源，進(jìn)行減量化和無害化利用，推動河南省環(huán)境承載力水平不斷提升。2011年-2020年河南省經(jīng)濟子系統(tǒng)承載力貼近度在0.115～0.896之間，總體呈波動趨勢，其中2011年-2013年承載力屬于低承載狀態(tài)，2014年-2020年承載力持續(xù)上升，并于2019年達(dá)到高承載狀態(tài)。

2.2河南省資源環(huán)境承載力空間分布特征分析

以2020年為例，從空間分布上看，2020年河南省資源環(huán)境承載力水平最高的地區(qū)主要為鄭州市，貼近度數(shù)值為0.715，屬于高承載狀態(tài)，承載力較低的地區(qū)主要有開封市、安陽市和許昌市，貼近度數(shù)值為0.251、0.260和0.352，均屬于低承載狀態(tài)。

對2020年河南省資源環(huán)境承載力各子系統(tǒng)空間分布特征進(jìn)行分析，如表2所示。資源子系統(tǒng)承載力最高的是信陽市和駐馬店市，貼近度數(shù)值為0.706和0.778，均屬于高承載狀態(tài)，其次是南陽市、漯河市和周口市，承載力最低的有濟源市、三門峽市和洛陽市，貼近度數(shù)值分別為0.230、0.242和0.242，均屬于低承載狀態(tài)。環(huán)境子系統(tǒng)承載力水平最高的地區(qū)是鄭州市，貼近度數(shù)值為0.878，屬于高承載狀態(tài)，周口市、安陽市的承載力最低，數(shù)值分別為0.169和0.173，均屬于不可承載狀態(tài)。經(jīng)濟子系統(tǒng)承載力最高的地區(qū)為鄭州市，貼近度數(shù)值為0.921，屬于理想承載狀態(tài)，其次為洛陽市和濟源市，貼近度數(shù)值分別為0.708和0.736，承載力最低的地區(qū)為周口市、商丘市，貼近度數(shù)值分別為0.081和0.124，均屬于不可承載狀態(tài)。

2.3河南省資源環(huán)境承載力時間變化的障礙因子分析

通過障礙因子模型得到2011年-2020年河南省資源環(huán)境承載力各評價指標(biāo)及各子系統(tǒng)障礙因子的障礙度，并計算各評價指標(biāo)及各子系統(tǒng)2011年-2020年障礙度的平均值。由表3可得，煙（粉）塵排放量、普通高等學(xué)校在校人數(shù)占比、建成區(qū)綠化覆蓋率和廢水排放量，是2011年-2020年河南省資源環(huán)境承載力時間變化的主要障礙因子，其次是人均耕地面積、人均GDP、二、三產(chǎn)業(yè)總值占GDP比重、人口密度、平均每人生活消費能源總量，森林覆蓋率、每萬人擁有的衛(wèi)生機構(gòu)床位數(shù)、人均水資源總量對資源環(huán)境承載力時間變化的影響較小。由河南省各子系統(tǒng)障礙度的平均值可得，障礙度均值排名為環(huán)境子系統(tǒng)（0.345）gt;經(jīng)濟子系統(tǒng)（0.335）gt;資源子系統(tǒng)（0.320），說明環(huán)境和經(jīng)濟是影響2011年-2020年河南省資源環(huán)境承載力時間變化的主要因素。

3結(jié)論

從時間變化特征來看，2011年-2020年河南省資源環(huán)境承載力呈先下降后上升的趨勢，2011年-2015年處于低承載狀態(tài)，2015年-2019年處于中承載狀態(tài)，2020年處于高承載狀態(tài)，承載力水平較高。從空間分布特征來看，2020年河南省資源環(huán)境承載力最高的地區(qū)為鄭州市，屬于高承載狀態(tài)，承載力較低的地區(qū)主要有開封市、安陽市和許昌市，均屬于低承載狀態(tài)。環(huán)境和經(jīng)濟是2011年一2020年河南省資源環(huán)境承載力時間變化的主要因素，煙（粉）塵排放量、普通高等學(xué)校在校人數(shù)占比、建成區(qū)綠化覆蓋率和廢水排放量是資源環(huán)境承載力時間變化的主要障礙因子。因此，河南省應(yīng)加大環(huán)境治理力度，促使環(huán)境質(zhì)量不斷提升，為經(jīng)濟的發(fā)展提供更大空間。