陳玨,雷國(guó)平

(東北農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院,哈爾濱150030)

土地利用與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展是衡量區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容[1]。當(dāng)前,關(guān)于土地利用與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展研究多已定性分析為主[2],而已有的定量分析大多將生態(tài)環(huán)境置于“社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)”的大系統(tǒng)中來評(píng)價(jià)土地利用與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系,針對(duì)性不強(qiáng)。

因此,本文從土地利用和生態(tài)環(huán)境兩個(gè)子系統(tǒng)著手,建立各自的指標(biāo)體系和函數(shù)模型,旨在通過一種更為簡(jiǎn)潔直觀、針對(duì)性強(qiáng)的方法對(duì)土地利用和生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)度進(jìn)行定量評(píng)價(jià)。

大慶市是我國(guó)最大的石油生產(chǎn)基地和重要的石化工業(yè)基地。由于長(zhǎng)期只重視石油開采,忽略土地生態(tài)保護(hù),區(qū)域內(nèi)土地鹽堿化、沙化、草地退化、土壤貧瘠化等生態(tài)環(huán)境問題比較嚴(yán)重。隨著大慶油田產(chǎn)量的日益減少,大慶市面臨資源型城市轉(zhuǎn)型問題,強(qiáng)烈的土地需求將對(duì)土地利用的強(qiáng)度、方式、規(guī)模、布局等造成深遠(yuǎn)的影響。如何既保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)土地的需求,又保障土地利用與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展,給土地利用提出了新要求。因此,有必要對(duì)大慶市土地利用與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行研究,從而促進(jìn)大慶市土地利用與生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

1 研究區(qū)概況

大慶市位于我國(guó)黑龍江省西部地區(qū)的松嫩平原中部 ,地處北緯 45°46′-46°55′,東經(jīng) 124°19′-125°12′,地勢(shì)西南偏低,東北偏高,海拔高度126～165 m,轄5個(gè)區(qū)、4個(gè)縣、58個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),土地總面積212.19萬hm2,到2008年末,全市人口264.38萬人,城鎮(zhèn)人口127.07萬人,城鎮(zhèn)化率48.06%。

大慶市土地利用以耕地為主,牧草地次之,2008年大慶市耕地和牧草地面積分別占土地總面積的29.31%和28.83%。大慶市土地利用特點(diǎn)與石油資源的開發(fā)密切相關(guān),土地利用變化也對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了巨大影響。自1960年大慶油田投入開發(fā)后,石油生產(chǎn)用地大量增加,大量耕地和牧草地被占用,綠地面積減少,造成生態(tài)環(huán)境質(zhì)量下降;2000年以來,大慶市面臨資源型城市轉(zhuǎn)型的壓力,水利、交通等基礎(chǔ)設(shè)施用地和城市建設(shè)用地需求增加,使大量的優(yōu)質(zhì)耕地被占用,區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境受到較大影響,同時(shí)隨著油田容量的不斷增加,生產(chǎn)、生活產(chǎn)生的大量“三廢”污染也對(duì)油田周邊區(qū)域的生態(tài)環(huán)境造成不利影響[3-6]。

2 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及評(píng)價(jià)模型

2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

土地利用與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)度是一個(gè)定量表示土地利用結(jié)構(gòu)、程度和生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間關(guān)系的指標(biāo),是把土地利用指標(biāo)和生態(tài)環(huán)境要素作為自變量的一個(gè)函數(shù),強(qiáng)調(diào)的是系統(tǒng)之間各要素的共同發(fā)展、整體發(fā)展、全面提高[7]。評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建應(yīng)充分體現(xiàn)土地利用與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)度的內(nèi)涵特征,在遵循科學(xué)性、系統(tǒng)性、主導(dǎo)型和可操作性原則基礎(chǔ)上,借鑒相關(guān)研究成果[1-2,7-8],構(gòu)建符合大慶市市情的協(xié)調(diào)度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(表1)。

2.2 評(píng)價(jià)模型

當(dāng)前關(guān)于環(huán)境經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展評(píng)價(jià)模型主要有6類:基于環(huán)境承載力的協(xié)調(diào)發(fā)展評(píng)價(jià)模型、基于協(xié)同論的序參量功效函數(shù)協(xié)調(diào)度模型、基于環(huán)境-經(jīng)濟(jì)核算體系模型、基于模糊隸屬函數(shù)的協(xié)調(diào)度模型、基于灰色系統(tǒng)理論的協(xié)同發(fā)展模型以及基于變異系數(shù)的協(xié)調(diào)度模型。根據(jù)土地利用與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)度的內(nèi)涵,本文對(duì)基于變異系數(shù)的協(xié)調(diào)度模型進(jìn)行改進(jìn),建立基于土地利用綜合指數(shù)和生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)的土地利用與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)度評(píng)價(jià)模型。

土地利用綜合指數(shù)函數(shù):

式中:F(x)——土地利用綜合指數(shù)函數(shù)得分;Xi——第i個(gè)土地利用評(píng)價(jià)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值;Wi——第i個(gè)土地利用評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重。

生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)函數(shù):

式中:G(y)——生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)函數(shù)得分;Yj——第j個(gè)生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值;Wj——第j個(gè)生態(tài)環(huán)境價(jià)指標(biāo)權(quán)重。

土地利用與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)度評(píng)價(jià)函數(shù):

式中:C——協(xié)調(diào)度;F(x)——土地利用綜合指數(shù)函數(shù)得分;G(y)——生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)函數(shù)得分。

土地利用與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展度評(píng)價(jià)函數(shù):

式中:D——協(xié)調(diào)發(fā)展度;T——反映土地利用與生態(tài)環(huán)境整體效益的綜合評(píng)價(jià)指數(shù);a,b——土地利用與生態(tài)環(huán)境在綜合效益中的權(quán)重值,由于土地利用與生態(tài)環(huán)境同樣重要,故取值均為0.5[8]。

參照楊士弘[9]等關(guān)于協(xié)調(diào)度等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)研究,依據(jù)大慶市客觀實(shí)際,將協(xié)調(diào)度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)劃分為八個(gè)等級(jí)(表2);根據(jù)協(xié)調(diào)發(fā)展度D的大小及土地利用綜合指數(shù)F(x)與生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)G(y)的大小,建立區(qū)域土地利用協(xié)調(diào)發(fā)展度的分類體系及其判斷標(biāo)準(zhǔn)(表3)。

3 結(jié)果與分析

本文選取大慶市2000-2008年相關(guān)指標(biāo),在標(biāo)準(zhǔn)化處理的基礎(chǔ)上,運(yùn)用熵權(quán)法確定指標(biāo)權(quán)重(表1),利用協(xié)調(diào)度模型測(cè)算大慶市2000-2008年土地利用綜合指數(shù)F(x)、生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)G(y)、土地利用與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)度C以及土地利用與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展度D,評(píng)價(jià)結(jié)果見表4。

表1 土地利用與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及權(quán)重

3.1 土地利用與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)度等級(jí)

依據(jù)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn),得到大慶市土地利用與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)度等級(jí)(見表5)?？梢钥闯?大慶市土地利用與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)度呈現(xiàn)出倒“U”型特點(diǎn):2000年大慶市土地利用與生態(tài)環(huán)境處于良好協(xié)調(diào)狀態(tài),2001-2006年則上升為優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)狀態(tài),2007-2008年又下降為良好協(xié)調(diào)狀態(tài)。

一方面,自2001年以來大慶市啟動(dòng)《生態(tài)市建設(shè)規(guī)劃》,市委、市政府和石油石化大企業(yè)高度重視生態(tài)市建設(shè)工作,投資力度不斷加大,單位面積生態(tài)環(huán)境治理投資金額從2000年的0.03萬元/hm2提高到2006年的0.05萬元/hm2,截至2006年底,大慶市森林覆蓋率由2000年的9.1%提高到2006年的10%,工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率由96.5%提高到97.8%,工業(yè)廢氣排放達(dá)標(biāo)率由95.0%提高到97.0%,工業(yè)固體廢物綜合利用量從131.2萬t提高到189.6萬t,大慶的生態(tài)環(huán)境得到有效改善;另一方面,通過土地利用結(jié)構(gòu)和布局調(diào)整,大慶市土地利用程度不斷提高,土地投入產(chǎn)出效益也不斷提高,因此,2001-2006年大慶市土地利用與生態(tài)環(huán)境為優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)狀態(tài)。

而近兩年來,隨著人地矛盾加劇,大慶市生態(tài)環(huán)境壓力加大:一方面,由于糧食需求增加、建設(shè)用地需求增加以及油田三次產(chǎn)能加密工作的開展,占用了大片天然草場(chǎng),草地面積逐步減少,土地沙化、鹽堿化加劇;另一方面,大慶市目前處于資源型城市產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期,產(chǎn)業(yè)用地需求量大,工業(yè)企業(yè)廢水、廢氣的排放量也進(jìn)一步增加,而工業(yè)廢水、廢氣排放達(dá)標(biāo)率卻在降低,其中,廢水排放達(dá)標(biāo)率從2006年的97.8%下降到2008年的95.6%,廢氣排放達(dá)標(biāo)率從97%下降到95.41%,因此,近兩年來土地利用與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)度等級(jí)有所下降。

3.2 土地利用與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展類型

從協(xié)調(diào)發(fā)展類型來看,2000-2008年大慶市土地利用與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展度呈現(xiàn)出倒“S”型特點(diǎn):2000年,大慶市土地利用與生態(tài)環(huán)境處于瀕臨失調(diào)衰退類,2001年上升為勉強(qiáng)協(xié)調(diào)發(fā)展類,2002-2005年下降為瀕臨失調(diào)衰退類,2006-2008年上升為勉強(qiáng)協(xié)調(diào)發(fā)展類。由此可以得出2000-2008年平均協(xié)調(diào)發(fā)展度為0.50,整體處于勉強(qiáng)協(xié)調(diào)發(fā)展類。這一方面說明,隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式和土地利用方式的轉(zhuǎn)變,大慶市土地利用綜合效益提高,而且生態(tài)環(huán)境質(zhì)量得到有效改善,生態(tài)環(huán)境與土地利用協(xié)調(diào)發(fā)展水平不斷提高;另一方面,大慶市脆弱的生態(tài)環(huán)境還沒有從根本上得到改變,土地利用與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展波動(dòng)性強(qiáng),未來幾年是大慶市資源型城市轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期,土地利用與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的干擾因素增加,地區(qū)生態(tài)環(huán)境進(jìn)一步恢復(fù)和改善的難度加大,也為區(qū)域可持續(xù)發(fā)展帶來了更大挑戰(zhàn)。

表2 土地利用與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)度等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)

表3 土地利用與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展度類型的劃分標(biāo)準(zhǔn)

表4 大慶市土地利用與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展度評(píng)價(jià)結(jié)果

表5 大慶市土地利用與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)度等級(jí)及協(xié)調(diào)發(fā)展度類型

4 結(jié)論與建議

通過對(duì)大慶市土地利用與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)度評(píng)價(jià)的結(jié)果顯示,從土地利用和生態(tài)環(huán)境兩個(gè)子系統(tǒng)著手,建立各自的指標(biāo)體系和函數(shù)模型,對(duì)于土地利用與生態(tài)環(huán)境兩系統(tǒng)間協(xié)調(diào)度的定量評(píng)價(jià)具有針對(duì)性強(qiáng)、可操作性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。為了更好地促進(jìn)大慶市土地利用與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展,在今后的土地利用中應(yīng)該注意以下幾個(gè)方面的問題:(1)建立生態(tài)環(huán)境友好型土地利用模式,確保土地資源可持續(xù)利用。結(jié)合大慶市實(shí)際,可以構(gòu)建以下幾種生態(tài)環(huán)境友好型土地利用模式:環(huán)境保護(hù)型農(nóng)用地模式、“三化草地”綜合治理模式、“綠色采油”模式、城市土地生態(tài)利用模式和濕地保護(hù)型土地利用模式等。(2)加大土地利用的資金投入和土地生態(tài)環(huán)境治理投入,有效提高土地利用綜合效益。2000-2008年,大慶市地均固定資產(chǎn)投資額從0.94萬元/hm2提高到2.84萬元/hm2,進(jìn)而拉動(dòng)土地產(chǎn)出水平不斷提高,糧食單產(chǎn)從2 364 kg/hm2提高到5 309.87 kg/hm2,第三產(chǎn)業(yè)地均產(chǎn)值從0.41萬元/hm2提高到1.20萬元/hm2,而大慶市土地生態(tài)環(huán)境投資力度相對(duì)較低,生態(tài)環(huán)境治理水平也相對(duì)較低,因此,未來土地利用應(yīng)注重綜合效益水平的提高,在增加土地物質(zhì)、資金投入量時(shí),進(jìn)一步加大對(duì)土地生態(tài)環(huán)境治理投入,通過政府引導(dǎo),石油石化企業(yè)和民間資本聯(lián)動(dòng)模式,逐步建立起社會(huì)化與市場(chǎng)化的投入機(jī)制。(3)進(jìn)一步提高森林覆蓋率,加大對(duì)濕地保護(hù)力度,提升區(qū)域生態(tài)涵養(yǎng)能力。盡管大慶市森林覆蓋率從2000年的9.1%提高到2008年的10.5%,但是仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于黑龍江省41.6%的平均水平,因此,應(yīng)通過調(diào)整完善造林規(guī)劃,優(yōu)化選擇適宜大慶地區(qū)生長(zhǎng)的數(shù)目品種,提高森林覆蓋率;此外,大慶市濕地面積減少的狀況沒有得到改善,濕地面積比例從2000年的0.20%減少到了2008年的0.18%,因此,應(yīng)增加濕地保護(hù)區(qū)面積和提高現(xiàn)有保護(hù)區(qū)標(biāo)準(zhǔn),加大對(duì)濕地保護(hù)力度,通過生態(tài)涵養(yǎng)能力的提高,有效改善大慶地區(qū)脆弱的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀。

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