曹連海,郝仕龍,陳南祥

（華北水利水電學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院,鄭州 450011）

隨著我國農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,生態(tài)環(huán)境也面臨著日趨惡化的危機(jī)?！霸S多鄉(xiāng)村特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)和開發(fā)項目比較多的地區(qū),很難找到‘一塊凈土'、‘一方凈水'?！盵1]在很多農(nóng)村的溝渠河道正遭受著工業(yè)廢棄水和生活垃圾污染的同時,水土流失尚未得到有效控制,邊治理邊破壞的現(xiàn)象依然存在,目前全國還有200多萬平方公里的水土流失區(qū)亟待治理,任務(wù)十分艱巨。環(huán)境污染也逐步加重,植被嚴(yán)重破壞、水土流失日趨嚴(yán)重,水資源的缺乏與污染令人擔(dān)憂。環(huán)境問題已成為我國21世紀(jì)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要制約因素。雖然國內(nèi)在生態(tài)環(huán)境方面的研究較多[2-3],但多偏重于城市或工程項目的生態(tài)環(huán)境研究,對于農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的研究要么偏重于治理,要么側(cè)重于管理,而對農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的評價較少涉及。

農(nóng)村生態(tài)環(huán)境評價是依據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)和方法對農(nóng)村地區(qū)生態(tài)環(huán)境所處狀態(tài)的一種整體性描述,它是客觀的,不以評價者的主觀意志為轉(zhuǎn)移的,生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)也是復(fù)雜的系統(tǒng),它的影響因素包括自然因素、經(jīng)濟(jì)因素和社會因素,所以指標(biāo)的選取應(yīng)涵蓋這三個因素,同時在確定生態(tài)環(huán)境評價指標(biāo)體系時應(yīng)充分考慮到生態(tài)環(huán)境的服務(wù)功能和健康診斷評價。

本文利用層次分析法[4],從農(nóng)村生態(tài)系統(tǒng)的空間結(jié)構(gòu)、生態(tài)功能和協(xié)調(diào)度三個方面來構(gòu)建指標(biāo)體系;利用主成分分析法確定各級指標(biāo)的權(quán)重,并以新密市為例,評價新密市農(nóng)村生態(tài)環(huán)境狀況,利用評價結(jié)果,探討各鄉(xiāng)鎮(zhèn)提高生態(tài)化程度的方向。

1 指標(biāo)體系的構(gòu)建

農(nóng)村生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)是一個大系統(tǒng),包含的因子極多,對它進(jìn)行生態(tài)評價必須選擇若干因子作為評價指標(biāo)。但不管確定哪些指標(biāo)都必須圍繞生態(tài)區(qū)域的建設(shè)規(guī)律來進(jìn)行,一個符合生態(tài)規(guī)律的農(nóng)村地區(qū)應(yīng)該具備結(jié)構(gòu)合理、功能高效和關(guān)系協(xié)調(diào)的條件。因此農(nóng)村生態(tài)環(huán)境指標(biāo)體系的確定應(yīng)從農(nóng)村生態(tài)系統(tǒng)的空間結(jié)構(gòu)、生態(tài)功能和協(xié)調(diào)度三個方面來構(gòu)建指標(biāo)體系。

農(nóng)村生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)是一個多屬性、多層次的子組織系統(tǒng),其指標(biāo)體系的建立在科學(xué)上屬于復(fù)雜系統(tǒng)的多屬性評判問題。它不是一維簡單的物理量,而是一個包括物理因素、社會因素及心理因素在內(nèi)的,由眾多屬性組成的多維多層向量。

指標(biāo)體系的構(gòu)建主要采用層次分析方法,首先確定社會主義新農(nóng)村生態(tài)環(huán)境評價的主要方面,然后分解為能體現(xiàn)該指標(biāo)的亞指標(biāo),按此原則再次進(jìn)行分解,直到最底層的單項評價指標(biāo)。在這里構(gòu)建了一個三層次的生態(tài)環(huán)境評價指標(biāo)結(jié)構(gòu)的框架,一級指標(biāo)有結(jié)構(gòu)、功能和協(xié)調(diào)度三方面組成。二級指標(biāo)是根據(jù)前述評價指標(biāo)選擇原則,選擇若干因子所組成;三級指標(biāo)又是在二級指標(biāo)下選擇若干因子組成整個評價指標(biāo)體系。它們的最高級(0級)綜合指標(biāo)為生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)(ECI),用以評價農(nóng)村地區(qū)的生態(tài)化程度。

由于農(nóng)村生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能和協(xié)調(diào)度都是許多因子組成的,其中有些因子可以定量并且容易定量,而有些因子是難以定量或者說是難以取得定量數(shù)據(jù)的。因此,對二級指標(biāo),特別是三級指標(biāo)的選擇只能根據(jù)評價指標(biāo)建立的原則加以選擇,不可避免地存在著不完備的缺陷。隨著對農(nóng)村生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)研究的深入以及統(tǒng)計資料的不斷完備,對二級指標(biāo),特別是三級指標(biāo)還可以進(jìn)行不斷修改和補(bǔ)充。

對農(nóng)村生態(tài)環(huán)境評價離不開對各項評價指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值的確定,為了適應(yīng)當(dāng)前評價的要求,指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)值確定采用幾個途徑:①凡已有國家標(biāo)準(zhǔn)的或國際標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)盡量采用規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值;②參考國內(nèi)或國外具有良好農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)狀值作為指標(biāo)值;③依據(jù)現(xiàn)有的環(huán)境與社會、經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的理論量化確定標(biāo)準(zhǔn)值;④參考現(xiàn)有的文獻(xiàn)資料確定;⑤對那些目前統(tǒng)計數(shù)據(jù)不十分完整,但在指標(biāo)體系中又十分重要的指標(biāo),在缺乏有關(guān)指標(biāo)統(tǒng)計前,暫用類似指標(biāo)代替。本文建立的指標(biāo)體系及其標(biāo)準(zhǔn)值見表1。

2 權(quán)重的確定

社會主義新農(nóng)村生態(tài)環(huán)境評價指標(biāo)體系涉及自然、社會、經(jīng)濟(jì)等多個復(fù)雜因素。各個因素對新農(nóng)村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的影響程度各不相同。只有準(zhǔn)確地確定出各個指標(biāo)的權(quán)重值才能科學(xué)地評價生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。有關(guān)綜合評價中指標(biāo)權(quán)重的確定方法,目前已取得較多研究成果,根據(jù)確定途徑,大致可分為兩類:一類是基于決策者的經(jīng)驗和偏好,通過各指標(biāo)屬性進(jìn)行比較而賦權(quán)的方法,稱為主觀賦權(quán)法,如專家調(diào)研法(Delphi法)、層次分析法(AHP法)、環(huán)比評分法、二項系數(shù)法等;另一類是基于相應(yīng)屬性指標(biāo)的數(shù)據(jù)關(guān)系確定權(quán)重的方法,稱為客觀賦權(quán)法,如主成分分析法、因子分析法、熵值法、物元分析法、灰色關(guān)聯(lián)度法、模糊聚類法、人工智能算法、粗糙集理論算法、云模型方法等[5-6]。本文采用主成分分析法確定指標(biāo)的權(quán)重。

3 生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)的計算

3.1 三級指標(biāo)指數(shù)的計算

三級指標(biāo)指數(shù)是社會主義生態(tài)環(huán)境綜合評價指標(biāo)體系的基礎(chǔ),其計算公式如下:

當(dāng)指標(biāo)數(shù)值越大越好時,

當(dāng)指標(biāo)數(shù)值越小越好時,

式中:Qi——三級指標(biāo)i的指數(shù)值;Si——三級指標(biāo)i的標(biāo)準(zhǔn)值;Ci——評價農(nóng)村地區(qū)三級指標(biāo)i的現(xiàn)狀值;maxS——指標(biāo)i的最大值值乘以1.05;minS——指標(biāo)i的最小值值除以1.05。

3.2 二級指標(biāo)指數(shù)的計算

二級指標(biāo)指數(shù)是根據(jù)所屬各三級指標(biāo)指數(shù)乘以各自的權(quán)重后,進(jìn)行加和。其計算公式如下:

式中:Vi——二級指標(biāo)i的指數(shù)值;Qi——三級指標(biāo)i的指數(shù)值;λi——該級指標(biāo)下三級指標(biāo)i的權(quán)重;m——該二級指標(biāo)所屬三級指標(biāo)的項數(shù)。

3.3 一級指標(biāo)指數(shù)的計算

一級指標(biāo)指數(shù)的計算是將其所屬的二級指數(shù)乘以各自的權(quán)重后,進(jìn)行加和。其計算公式如下:

式中:Ui——一級指標(biāo)i的指數(shù)值;Vi——該一級指標(biāo)下二級指標(biāo)i的指數(shù)值;Wi——該一級指標(biāo)下二級指標(biāo)i的權(quán)重;n——該一級指標(biāo)下所屬二級指標(biāo)的個數(shù)。

3.4 生態(tài)環(huán)境綜合指標(biāo)的計算

采用加權(quán)疊加的方法,將個一級指標(biāo)乘以各自的權(quán)重,再進(jìn)行一次求和,得到生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)(ECI),其計算公式如下:

式中:Ui——一級指標(biāo)i的指數(shù)值;Wi——一級指標(biāo)i的權(quán)重;n——一級指標(biāo)個數(shù)。

3.5 評價計算的結(jié)果及綜合分析

根據(jù)調(diào)查資料,按上述公式計算即可得出各級指標(biāo)評價結(jié)果,再進(jìn)一步對綜合指數(shù)進(jìn)行分級,以確定農(nóng)村地區(qū)的生態(tài)化程度。參照國內(nèi)外的各種綜合指數(shù)的分級方法,設(shè)計了一個五級分級標(biāo)準(zhǔn),并給出相應(yīng)的分級評語,可以在此基礎(chǔ)上做出生態(tài)環(huán)境評價。的分級標(biāo)準(zhǔn)及評語見表1。

表1 的分級標(biāo)準(zhǔn)及評語

4 案例

新密市地處中原腹地的嵩山東麓,雙洎河上游,距河南省會鄭州40 km。轄14個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、3個街道辦事處,總?cè)丝?5.8萬人。新密是河南省26個加快城鎮(zhèn)化進(jìn)程重點(diǎn)縣(市)、35個擴(kuò)權(quán)縣(市)和23個對外開放重點(diǎn)縣(市)之一。新密市地處嵩山低山丘嶺區(qū),地勢西北高、東南低,西、北、南三面環(huán)山,中部丘壑相間,東部地勢較為平坦。煤炭、耐材、造紙、建材是新密市四大支柱產(chǎn)業(yè),超化鎮(zhèn)是聞名國內(nèi)外的耐火材料專業(yè)鎮(zhèn),大隗鎮(zhèn)被譽(yù)為全國造紙第一鎮(zhèn)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,新密市的生態(tài)環(huán)境問題也越來越突出,主要河流雙洎河水質(zhì)功能類別為Ⅳ類,綜合評價水質(zhì)類別為Ⅴ類,主要超標(biāo)物質(zhì)為溶解氧高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量、五日生化需氧量、氨氮、揮發(fā)酚、鉛。由此可知,其已超出其水質(zhì)功能類別,嚴(yán)重影響了水資源利用和周邊人民的身心健康。同時,由于地下水超采,地下水位下降,形成大范圍降落漏斗,已被污染的地表水下滲很容易引起地下水污染。

本文選取新密市1998-2005年的指標(biāo)進(jìn)行計算,計算所得結(jié)果見表2。

總體來看,新密市農(nóng)村生態(tài)環(huán)境狀況中等,生態(tài)化程度較高的鄉(xiāng)鎮(zhèn)是劉寨鎮(zhèn)、袁莊鄉(xiāng)、尖山鄉(xiāng)(Ⅱ級),可以重點(diǎn)發(fā)展旅游業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè);生態(tài)化程度一般的鄉(xiāng)鎮(zhèn)是城關(guān)鎮(zhèn)、牛店鎮(zhèn)、平陌鎮(zhèn)、白寨鎮(zhèn)、岳村鎮(zhèn)、來集鎮(zhèn)、米村鎮(zhèn)、曲梁鄉(xiāng)(Ⅲ級),應(yīng)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),減少環(huán)境污染;生態(tài)化程度較低的鄉(xiāng)鎮(zhèn)是超化鎮(zhèn)、茍?zhí)面?zhèn)、大隗鎮(zhèn)(Ⅳ級),應(yīng)限制污染行業(yè)的發(fā)展,調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),限制企業(yè)排污,走集約化發(fā)展道路。

表2 各級指標(biāo)權(quán)重值

5 結(jié)論

(1)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)是復(fù)雜的系統(tǒng),是一個多屬性、多層次的子組織系統(tǒng),其指標(biāo)體系的建立在科學(xué)上屬于復(fù)雜系統(tǒng)的多屬性評判問題。它的影響因素包括自然因素、經(jīng)濟(jì)因素和社會因素,利用層次分析法,從農(nóng)村生態(tài)系統(tǒng)的空間結(jié)構(gòu)、生態(tài)功能和協(xié)調(diào)度三個方面來構(gòu)建指標(biāo)體系;構(gòu)建了一個三層次的生態(tài)環(huán)境評價指標(biāo)結(jié)構(gòu)的框架,一級指標(biāo)有結(jié)構(gòu)、功能和協(xié)調(diào)度三方面組成;二級指標(biāo)是根據(jù)前述評價指標(biāo)選擇原則,選擇若干因子所組成;三級指標(biāo)又是在二級指標(biāo)下選擇若干因子組成整個評價指標(biāo)體系;制定評價標(biāo)準(zhǔn)值,其綜合指標(biāo)為生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù),設(shè)計了一個五級分級標(biāo)準(zhǔn),并給出相應(yīng)的分級評語,用以評價農(nóng)村地區(qū)的生態(tài)化程度。

(2)以新密市1998-2005年為例,采用主成分分析法確定指標(biāo)的權(quán)重,并計算各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的生態(tài)環(huán)境綜合指標(biāo)等級;14個鄉(xiāng)鎮(zhèn)中3個為Ⅱ級,3個為Ⅳ級,8個為Ⅲ級;新密市農(nóng)村生態(tài)環(huán)境狀況中等。利用評價結(jié)果,探討了各鄉(xiāng)鎮(zhèn)提高生態(tài)化程度的方向。

[1]翟浩輝.緊緊圍繞提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力努力推進(jìn)新時期的農(nóng)村水利工作[N].http://www.mwr.gov.cn,2004-12-24.

[2]魏薇.新農(nóng)村建設(shè)示范地區(qū)土地利用變化及生態(tài)服務(wù)價值變化研究[D].重慶:西南大學(xué),2008.

[3]曲環(huán).農(nóng)業(yè)面源污染控制的補(bǔ)償理論與途徑研究[D].北京:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院,2007.

[4]胡習(xí)英,李海華,陳南祥.城市生態(tài)環(huán)境評價指標(biāo)體系與評價模型研究[J].河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2006,40(3):207-210.

[5]金曉斌,張鴻輝,周寅康.農(nóng)用地定級綜合評價中權(quán)重系數(shù)確定方法探討[J].南京大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2008,44(4):447-456.

[6]高向軍,王志剛.農(nóng)用地分等定級估價理論與實(shí)踐[M].北京:地質(zhì)出版社,2004:82-88.