李銀富， 勞潔英， 張 翊

(1.云南大學資源環(huán)境與地球科學學院，云南昆明 650091；2.云南省環(huán)境科學研究院，云南昆明 650034)

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玉溪市資源環(huán)境承載力評價

李銀富1， 勞潔英1， 張 翊2

(1.云南大學資源環(huán)境與地球科學學院，云南昆明 650091；2.云南省環(huán)境科學研究院，云南昆明 650034)

基于玉溪市的實際情況，選取自然、資源、環(huán)境和社會經(jīng)濟4個系統(tǒng)17個指標，構(gòu)建了玉溪資源環(huán)境承載力評價指標體系，以區(qū)縣為評價單元，應(yīng)用綜合指數(shù)法對玉溪市資源環(huán)境承載力進行綜合評價。結(jié)果表明：玉溪市資源環(huán)境承載力總體處于中等水平，有一定的發(fā)展?jié)摿Γ遣糠值貐^(qū)資源環(huán)境承載潛力較大，部分地區(qū)資源環(huán)境承載面臨較大壓力。

綜合指數(shù)法；資源環(huán)境承載力；玉溪市

自進入工業(yè)時代以來，經(jīng)濟發(fā)展迅速，資源耗竭和環(huán)境污染問題日益凸顯。為了尋求發(fā)展與資源環(huán)境之間的平衡，資源環(huán)境承載力評價成為實現(xiàn)這一目標的有效手段。資源環(huán)境承載力是指在維持區(qū)域資源結(jié)構(gòu)符合可持續(xù)發(fā)展需要，以及區(qū)域環(huán)境功能仍具有維持其穩(wěn)態(tài)效應(yīng)能力的條件下，一定時期和空間范圍內(nèi)該區(qū)域所能承受的人口數(shù)量和人類各種社會經(jīng)濟活動的能力[1-2]。目前，關(guān)于承載力研究方法可分為兩類，一類是針對資源環(huán)境要素的分析，如水資源、土地資源、大氣資源和礦產(chǎn)資源等[3-7]；另一類是通過綜合考慮資源環(huán)境要素構(gòu)建指標評價體系，以評估區(qū)域的綜合承載力狀況[8-9]。以往研究普遍認同資源承載力是與區(qū)域資源稟賦、經(jīng)濟與社會結(jié)構(gòu)、人類開發(fā)利用手段等密切相關(guān)的動態(tài)概念[10]，然而，大多數(shù)學者對平原區(qū)域的資源環(huán)境承載力評價較多，較少涉及山區(qū)資源環(huán)境承載力研究，評價的指標體系尚不完善。筆者以玉溪市為研究對象，擬從區(qū)和縣為單元構(gòu)建評價指標體系，并對玉溪市資源環(huán)境承載力進行實證分析，以期為國土資源開發(fā)和調(diào)整、城鎮(zhèn)的合理分布、產(chǎn)業(yè)布局及發(fā)展方向的確定提供科學依據(jù)。

1　材料與方法

1.1研究區(qū)概況玉溪市位于云南省中部，云貴高原西南邊緣，位于101°16′～103°09′E，23°19′～24°53′N，總面積14 942.12km2。地勢西北高，東南低，地形錯綜復雜，有湖泊、平壩、高山、大川，山地占90%。境內(nèi)河湖資源豐富，境內(nèi)河湖縱橫交織，形成了“兩江、三湖、百河”獨特水網(wǎng)水系格局，河流主要分屬珠江和元江兩大水系，擁有撫仙湖、星云湖、杞麓湖三大高原湖泊。玉溪市下轄9個縣(區(qū))，其中包括紅塔區(qū)1個區(qū)，澄江縣、江川縣、通?？h、華寧縣、易門縣5個縣，新平彝族傣族自治縣、元江哈尼族彝族傣族自治縣和峨山彝族自治縣3個民族自治縣。截至2013年末，玉溪市總?cè)丝? 147 346人，常住人口2 337 685人，其中城鎮(zhèn)人口506 666人，農(nóng)村人口1 833 334人，按總?cè)丝谟嬎愕娜丝诿芏葹?44 人/km2，按常住人口計算的人口密度為156人/km2。

1.2評價指標體系的構(gòu)建資源環(huán)境是一個由多種因素相互作用的系統(tǒng)，涉及自然、資源、環(huán)境和社會經(jīng)濟要素。構(gòu)建區(qū)域資源環(huán)境承載力評價指標體系的目的在于反映區(qū)域內(nèi)上述要素相互間的協(xié)調(diào)程度，因此應(yīng)從資源環(huán)境與社會經(jīng)濟間的物質(zhì)、能量和信息的交換入手，尋求一組具有典型代表意義，同時能全面反映承載力自然、資源、環(huán)境和社會經(jīng)濟4個方面要求的特征指標。筆者考慮玉溪市的實際情況和數(shù)據(jù)的可獲取性，選取了17項評價指標，構(gòu)建了玉溪市資源承載力評價指標體系(圖1)。具體指標設(shè)計和計算方法、指標屬性見表1。

1.3指標權(quán)重的確定權(quán)重是衡量各指標在指標體系中的重要程度，直接影響評價結(jié)果的準確性。參照以往研究成果，筆者選擇層次分析法確定各指標的權(quán)重。它是處理定性和定量相結(jié)合的問題，在判斷過程中基于決策者的經(jīng)驗，使用線性代數(shù)理論和方法，深層次挖掘數(shù)據(jù)并將其作為抉擇依據(jù)，具有很高的可信度和實用性[11-13]。計算中通過兩兩對比指標之間的相對重要性設(shè)定數(shù)值，然后通過一致性檢驗形成合理的判斷矩陣，降低了人為因素對權(quán)重設(shè)定的影響，最后得到較客觀的權(quán)重值。

層次分析法確定指標權(quán)重的基本思路：①建立階層次結(jié)構(gòu)；②構(gòu)造兩兩比較判斷矩陣：以上層指標做準則，將下一層支配指標兩兩比較，由專家按1～9標度法打分，量化后得到判斷矩陣；③由判斷矩陣計算每個單一準則下指標的相對權(quán)重：采用方根法進行層次單排序，并進行一致性檢驗；④分別計算各層次指標的組合權(quán)重。經(jīng)過計算得到各評價指標的權(quán)重見表2。

圖1　玉溪市資源承載力評價指標體系Fig.1　Evaluation index system of resource carrying capacity in Yuxi City

1.4評價模型綜合指數(shù)法是常用的綜合評價模型，并在實踐應(yīng)用中得到了檢驗或改進。筆者采用綜合指數(shù)法進行評價，即把評價系統(tǒng)分解為幾個子系統(tǒng)，對每個子系統(tǒng)分別選取有代表性的評價指標，并求出各評價指標的指數(shù)，將同一子系統(tǒng)內(nèi)各評價指標的指數(shù)按權(quán)重進行疊加，得出一個子系統(tǒng)評價總指標，再將各子系統(tǒng)評價總指標按權(quán)重疊加，得出綜合評價指數(shù)。綜合指數(shù)法評價公式：

(1)

式中,E為承載力綜合評價指數(shù)；Wi為評價指標權(quán)重；Xi為評價指標數(shù)值。

由于指標體系中各分量的量綱不同，不具有可比性，需采用數(shù)學變換的方法消除量綱不同帶來的影響。消除指標量綱的方法有功效系數(shù)法、向量規(guī)范法、線性比例法、標準化處理法、歸一化處理和極值處理法6種[14]。筆者采用極值法對指標進行標準化，計算公式：

(2)

(3)

2　結(jié)果與分析

2.1資源環(huán)境承載力評價過程為進一步測算玉溪市資源環(huán)境承載力水平，基于建立的評價指標體系，根據(jù)玉溪市2013年土地變更數(shù)據(jù)、統(tǒng)計年鑒、林地保護利用規(guī)劃、水資源規(guī)劃和地質(zhì)災(zāi)害防治規(guī)劃等資料，以及實際調(diào)查獲取原始數(shù)據(jù)(表3)，并利用式(2)、(3)進行標準化處理，對于標準化后的數(shù)據(jù)，采用AHP法確定指標權(quán)重，最后利用式(1)進行加權(quán)求和，得到玉溪市資源環(huán)境承載力評價指標標準化值(表4)。

表1　玉溪市資源環(huán)境承載力評價指標體系

表2　玉溪市資源環(huán)境承載力評價指標體系權(quán)重

表3　玉溪市資源環(huán)境承載力評價指標原始值

表4　玉溪市資源環(huán)境承載力評價指標標準化值

紅塔區(qū)、江川縣、澄江縣、通?？h、華寧縣、易門縣、峨山縣、新平縣、元江縣的綜合評價分值分別為0.556、0.468、0.547、0.524、0.429、0.309、0.421、0.496、0.299。

2.2資源環(huán)境承載力評價結(jié)果等級標準劃分依據(jù)相關(guān)資料對區(qū)域資源環(huán)境承載力的研究，結(jié)合玉溪市自身情況，對玉溪市各縣(區(qū))資源環(huán)境承載力評價結(jié)果等級標準劃分如下：將綜合評價值在[0.8,1.0]的區(qū)域劃分為“高”承載力區(qū)域，將綜合評價值在[0.6,0.8)的區(qū)域劃分為“較高”承載力區(qū)域，將綜合評價值在[0.4,0.6)的區(qū)域劃分為“中等”承載力區(qū)域，將綜合評價值在[0.2, 0.4)的區(qū)域劃分為“較低”承載力區(qū)域，將綜合評價值在[0,0.2)的區(qū)域劃分為“低”承載力區(qū)域。

2.3資源環(huán)境承載力評價結(jié)果玉溪市各縣(區(qū))資源環(huán)境承載力綜合評價結(jié)果(表5、圖2)表明，可將各縣(區(qū))資源環(huán)境承載力等級歸為2個類型區(qū)：中等承載力區(qū)(0.40≤S<0.60)，包括紅塔區(qū)、江川縣、澄江縣、通?？h、華寧縣、峨山縣和新平縣，區(qū)域總面積為1 069 717.50hm2，占玉溪市土地總面積的71.59%；較低承載力區(qū)(0.20≤S<0.40)，包括易門縣和元江縣，區(qū)域總面積為424 494.47hm2，占玉溪市土地總面積的28.41%。

由于市域范圍內(nèi)各區(qū)縣資源環(huán)境不同，承載力狀況和限制因素也隨之不同。結(jié)合表2、5分別對各區(qū)縣進行分析：

表5玉溪市資源環(huán)境承載力狀況

Table5ConditionofthecarryingcapacityofresourcesandenvironmentinYuxiCity

縣(區(qū))Counties(districts)資源環(huán)境承載力綜合值Comprehensivevalueofcarryingcapacityofresourcesandenvironment分值區(qū)間Valueinterval承載力等級Carryingcapacitygrade紅塔區(qū)HongtaDistrict0.556[0.40～0.60)中江川縣JiangchuanCounty0.468[0.40～0.60)中澄江縣ChengjiangCounty0.547[0.40～0.60)中通?？hTonghaiCounty0.524[0.40～0.60)中華寧縣HuaningCounty0.429[0.40～0.60)中易門縣YimenCounty0.309[0.20～0.40)較低峨山縣EshanCounty0.421[0.40～0.60)中新平縣XinpingCounty0.496[0.40～0.60)中元江縣YuanjiangCounty0.299[0.20～0.40)較低

圖2　玉溪市資源環(huán)境承載力綜合評價結(jié)果Fig.2　The comprehensive evaluation results of the carrying capacity of resources and environment in Yuxi City

(1)紅塔區(qū)。紅塔區(qū)位于玉溪市中部，是玉溪市政府所在地，社會經(jīng)濟文化中心，土地相對平坦，坡度≤8°的土地面積占全區(qū)域土地總面積的20.99%；地質(zhì)環(huán)境條件相對較好，區(qū)域內(nèi)沒有地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)；水土流失面積較小，水土流失面積僅占全區(qū)域土地總面積的21.25%，為全市最?。簧鐣?jīng)濟條件好，4個社會經(jīng)濟指標均排在全市第1位。資源環(huán)境承載力綜合評價結(jié)果盡管為中等，但是綜合評價結(jié)果為0.556，位居玉溪市第一，相對于玉溪市其余縣來看發(fā)展?jié)摿^大。

資源因素是限制區(qū)域內(nèi)資源環(huán)境承載力較高的因素。該區(qū)人均水資源量只有473m3/人，為中度缺水；人均耕地為0.03hm2/人，已經(jīng)嚴重低于聯(lián)合國糧農(nóng)組織的警戒線標準(0.08hm2/人)，按人均糧食消費400kg，2013年紅塔區(qū)耕地資源承載力為415 837人，低于2013年現(xiàn)狀常住人口(503 000人)87 163人；人均林地資源占有量僅為0.12hm2/人，居于全市最低水平。其水資源、耕地資源和林地資源承載力壓力較大。

(2)江川縣。江川縣土地相對平坦，坡度≤8°的土地面積占全縣土地總面積的37.42%，坡度≥25°土地面積占全縣土地總面積的9.46%；地質(zhì)環(huán)境條件相對較好，沒有地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)。

江川縣資源環(huán)境承載力限制較高的主要因素是水資源、生態(tài)環(huán)境和水環(huán)境。江川縣人均水資源量為345m3/人，為中度缺水；水土流失面積占全縣土地總面積的40.21%，為全市最高；目前江川星云湖水環(huán)境對污染物COD、TP、T已經(jīng)處于超載狀態(tài)。

(3)澄江縣。澄江縣土地相對平坦，地質(zhì)環(huán)境條件相對較好，區(qū)域內(nèi)無地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)。

水資源和水環(huán)境是對其承載力限制較高的因素。澄江縣人均水資源量為838m3/人，屬輕微缺水；目前澄江撫仙湖水環(huán)境對COD尚有一定承載空間，但是澄江撫仙湖水環(huán)境對TP、T已經(jīng)處于超載狀態(tài)。

(4)通?？h。通?？h位于玉溪市南部，土地相對平坦，≥25°的土地面積僅占全縣土地總面積的17.09%；地質(zhì)環(huán)境條件相對較好，區(qū)域內(nèi)無地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)。

通海縣資源環(huán)境承載力限制較高的因素主要是水資源、耕地資源和水環(huán)境。通?？h人均水資源量為315m3/人，為中度缺水；人均耕地只有0.06hm2/人，低于聯(lián)合國糧農(nóng)組織的警戒線標準；目前杞麓湖水環(huán)境對污染物COD尚有一定承載空間，但是其水環(huán)境對TP、T已經(jīng)處于超載狀態(tài)。另外，通?？h農(nóng)村居民點用地承載力系數(shù)和城鎮(zhèn)工礦用地承載力系數(shù)均高于其他區(qū)縣，農(nóng)村居民點用地和城鎮(zhèn)工礦用地也面臨巨大壓力。

(5)新平縣。新平縣各項評價指標分值差異較大，導致該縣資源環(huán)境承載力處于中等水平。其人均水資源可用量、人均耕地占有量和人均林地占有量分別為6 113m3/人、0.20和1.01hm2/人，均為玉溪市最高水平，而農(nóng)村居民點承載力系數(shù)和城鎮(zhèn)工礦用地承載力系數(shù)較低，農(nóng)村居民點用地和城鎮(zhèn)工礦用地壓力相對其他區(qū)縣較小。

自然條件和社會經(jīng)濟條件是新平縣資源環(huán)境承載力限制較高的因素。新平縣≥25°的土地面積占總面積的42.05%，而≤8°的土地面積僅有3.01%，地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)高達54.58%，3項指標分值均為較低水平。此外，新平縣農(nóng)民人均純收入7 806元/人，為全市最低，人均GDP和地均二、三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值均不高，因此，這些指標對新平縣資源環(huán)境承載力的限制較大。

(6)華寧縣和峨山縣。華寧縣和峨山縣評價因子間條件差異不大，大多處于中等水平，少數(shù)評價因子間條件差異較大。如峨山縣地質(zhì)環(huán)境條件對資源環(huán)境承載力限制較高，而華寧縣沒有地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)，地質(zhì)環(huán)境條件對資源環(huán)境承載力限制低。

華寧縣資源環(huán)境承載力限制較高的因素主要自然條件。其≥25°的土地面積占土地總面積的30.77%，而≤8°的土地面積占全縣土地總面積的比例僅為9.39%。

峨山縣資源環(huán)境承載力限制較高的因素主要自然條件和地質(zhì)環(huán)境條件?！?5°的土地面積占土地總面積的34.86%，≤8°的土地面積僅有土地總面積的6.27%，地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)占全縣土地總面積的32.69%。

(7)易門縣和元江縣。易門和元江是玉溪市資源環(huán)境較低承載力區(qū)的2個縣。該區(qū)地形相對陡峭，自然環(huán)境的承壓能力較弱，地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性較高，生態(tài)環(huán)境限制性較高，社會經(jīng)濟條件綜合較差，資源環(huán)境承載力較低。

自然條件和地質(zhì)環(huán)境條件是限制該區(qū)域內(nèi)資源環(huán)境承載力較高的因素。易門縣≥25°和≤8°的土地面積分別占全縣土地總面積的44.63%和5.68%，地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)的比例高達49.43%。元江縣≥25°和≤8°的土地面積分別占全縣土地總面積的49.96%和3.75%，地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)為全市最高，達61.39%。

綜合分析，玉溪市資源環(huán)境承載力總體處于中等水平，有一定的發(fā)展?jié)摿Α^(qū)域內(nèi)資源環(huán)境承載力制約較大的主要因素可以歸納為地形坡度因素、地質(zhì)環(huán)境條件因素、水資源因素、土地資源因素和水環(huán)境因素。

3　結(jié)論

該研究從山區(qū)資源的特點出發(fā)，構(gòu)建了山區(qū)資源環(huán)境承載力評價指標體系，在該體系中引入了坡度≤8°指數(shù)、坡度≥25°指數(shù)和地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)指數(shù)等對山區(qū)資源環(huán)境承載力影響較大的指標，并以玉溪市為例進行了實證研究?？傮w來說，該研究借鑒傳統(tǒng)的資源環(huán)境承載力評價理論和方法，結(jié)合山區(qū)資源的特點，選擇能代表山區(qū)資源環(huán)境特征的指標，研究評價了山區(qū)資源環(huán)境承載力，確定了資源環(huán)境承載力等級、數(shù)量及分布等，明確了需要進行保護的區(qū)域和城鎮(zhèn)發(fā)展區(qū)域，希望為規(guī)劃調(diào)整完善提供一定參考。

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EvaluationoftheCarryingCapacityofResourcesandEnvironmentinYuxiCity

LIYin-fu1,LAOJie-ying1,ZHANGYi2

(1.SchoolofResource&EnvironmentandEarthScience,YunnanUniversity,Kunming,Yunnan650091; 2.YunnanInstituteofEnvironmentalScience,Kunming,Yunnan650034)

BasedontheactualsituationofYuxiCity, 17indicatorsof4systems(nature,resource,environmentandsocio-economic)werechosentoconstructevaluationindexsystemofcarryingcapacityofresourcesandenvironment,withcountyastheevaluationunit,thecompositeindexmethodwasusedtoevaluateresourcesandenvironmentcarryingcapacityinYuxi.TheresultsshowedthatthecomprehensivecapacityoftheresourcesandenvironmentsinYuxiwasmediumandtherehassomepotentialfordevelopment,ithasbeenthecaseinsomedistricts,somecountiescarryingthepotentiality,whileothersfacinggreatpressure.

Compositeindexmethod;Carryingcapacityofresourcesandenvironment;YuxiCity

云南大學資源環(huán)境與地球科學學院基金項目(2013CK003)。

李銀富(1989- )，男，云南昆明人，碩士研究生，研究方向：土地利用覆被變化、土地利用規(guī)劃。

2016-05-09

S181.3

A

0517-6611(2016)18-040-05