張樂敏

（中國地質(zhì)大學(xué)，湖北 武漢 430074）

土地利用的合理與否直接影響著城市經(jīng)濟(jì)的增長，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量及所能承載的人口數(shù)量。隨著偏關(guān)縣人口不斷增加以及工業(yè)的發(fā)展，土地利用出現(xiàn)了眾多問題，如非農(nóng)業(yè)建設(shè)用地劇增，耕地銳減，人地矛盾日趨突出，如何改善生態(tài)環(huán)境并使之與經(jīng)濟(jì)發(fā)展相適應(yīng)從而達(dá)到可持續(xù)發(fā)展是當(dāng)前急需解決的問題。

1 基于土地利用類型的生態(tài)環(huán)境敏感性評價(jià)方法

1.1 基于土地利用類型的評價(jià)因子選擇

（1）生態(tài)環(huán)境敏感性評價(jià)因素的確定。生態(tài)環(huán)境敏感性評價(jià)體系的建立，應(yīng)當(dāng)包括評價(jià)因素及其權(quán)重的確定、評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的劃分與數(shù)量化、評價(jià)數(shù)據(jù)格式和評價(jià)方法的選定，上述內(nèi)容的確定應(yīng)依據(jù)以下原則，最終確定評價(jià)指標(biāo)體系。①科學(xué)性原則，本文在建立指標(biāo)體系的過程中，將科學(xué)的理論作為選取的重要原則之一，無論是在構(gòu)建指標(biāo)體系的框架，選取指標(biāo)因子，還是制定指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值等方面，都力求科學(xué)性。②客觀性原則。指標(biāo)體系一定要建立在對客觀分析的基礎(chǔ)上，才能保證數(shù)據(jù)的可靠性、準(zhǔn)確性以及處理方式的科學(xué)性；指標(biāo)的物理意義必須明確，分析、統(tǒng)計(jì)和計(jì)算方法要規(guī)范。綜上我們選取生物多樣性、系統(tǒng)承載力等指標(biāo)作為生態(tài)敏感性評價(jià)因素（表1）

（2）土地生態(tài)環(huán)境敏感性評價(jià)因素權(quán)重的確定。本文采用層次分析法進(jìn)行確定各個(gè)評價(jià)因素的權(quán)重，具體步驟如下：①建立層次結(jié)構(gòu)模型，首先要把生態(tài)敏感性分解為不同的層次，處于最上面的一層成為目標(biāo)層，這個(gè)最高層次通常只有一個(gè)要素，是分析問題的目標(biāo)層，中間層次稱為準(zhǔn)則層，最低一層的層次稱之為指標(biāo)層。②標(biāo)度。在進(jìn)行多因素、多目標(biāo)的生態(tài)系統(tǒng)安全評價(jià)中，既有定性因素，又有定量因素，還有很多模糊因素，各因素的重要程度不同，關(guān)聯(lián)程度各異。在層次分析中針對這些特點(diǎn)，對其作如下標(biāo)度：第一，以相對比較的關(guān)系將標(biāo)度分為 1、3、5、7、9 五等， 保留 2、4、6、8 作為兩標(biāo)度的中間值；第二，遵循一致性原則，即認(rèn)為當(dāng)C1比C2重要、C2比C3重要時(shí)，則認(rèn)為C1一定比C3重要。③構(gòu)造判斷矩陣。判斷矩陣的建立是自上而下計(jì)算某一層次各指標(biāo)對上一層次某個(gè)因素的相對權(quán)重，分別構(gòu)造出判斷矩陣。④權(quán)重的計(jì)算。根據(jù)上述確定的判斷矩陣計(jì)算判斷矩陣的最大特征值max和特征向量Wi，在對所得的特征向量進(jìn)行歸一化處理，所得的向量分量Wi即為所求的相應(yīng)因素關(guān)于上一層因素的相對權(quán)重，得出的結(jié)果為：生物多樣性，0.124；系統(tǒng)承載力，0.111；氣候調(diào)節(jié)，0.091；物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)，0.115；保持水土，0.211；水土流失0.103；環(huán)境污染 0.101；人為干擾0.100;對周圍環(huán)境影響0.044。

表1 土地利用類型生態(tài)環(huán)境敏感性評價(jià)指標(biāo)體系

1.2 基于土地利用類型的土地利用生態(tài)環(huán)境敏感性評價(jià)

（1）研究區(qū)概況。偏關(guān)縣位于山西省西北部，北靠長城與內(nèi)蒙清水河縣接壤，西臨黃河與內(nèi)蒙準(zhǔn)格爾旗隔河相望，南與河曲、五寨兩縣相連，東與神池、平魯兩縣毗鄰。縣境東西長60km，南北寬58km，全縣土地總面積167947.9hm2，總?cè)丝诩s11萬人。

（2）研究區(qū)土地利用現(xiàn)狀。根據(jù)偏關(guān)縣土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)，2007年全縣土地總面積 168301.1hm2。其中農(nóng)用地102766.1hm2，建設(shè)用地 6697.5hm2，未利用地 58837.5hm2。

（3）比較矩陣構(gòu)建。偏關(guān)縣的土地利用類型主要有城鎮(zhèn)(X1)、農(nóng)村居民點(diǎn)(X2)、交通運(yùn)輸用地（X3)、水利設(shè)施用地（X4）、獨(dú)立工礦用地(X5)、未利用地(X6)、耕地(X7)、園地(X8)、和牧草地(X9)、林地(X10)等 10 種。

在上述所選定的指標(biāo)中，分別對每一個(gè)地類從不同指標(biāo)(角度)進(jìn)行兩兩比較賦值，建立各個(gè)指標(biāo)的比較矩陣，其中對生態(tài)環(huán)境影響相對較大(包括正、負(fù)向作用)的記其量化值為“2”，相對較小的則為“0”，如果兩者相仿則它們的量化值分別記為“1”。

（4）綜合指數(shù)與敏感性排序。對生態(tài)系統(tǒng)具有穩(wěn)定性的指標(biāo)定義為正向指標(biāo)，將賦予正值；產(chǎn)生環(huán)境問題的定義為負(fù)向指標(biāo)，將賦予負(fù)值。通過對各地類的貢獻(xiàn)指數(shù)求和，正負(fù)貢獻(xiàn)值抵消之后得到綜合指數(shù)，即敏感性指數(shù)(表2)。

表2 土地利用類型的綜合指數(shù)

綜合指數(shù)是由各地類貢獻(xiàn)指數(shù)進(jìn)行求和得到，計(jì)算步驟：①貢獻(xiàn)指數(shù)=比較指數(shù)×權(quán)重；其中正指標(biāo)賦于正值，負(fù)指標(biāo)賦于負(fù)值。M為綜合指數(shù)，即敏感性指數(shù)；y為該地類各貢獻(xiàn)指數(shù),n為敏感性因素個(gè)數(shù)（指標(biāo)個(gè)數(shù)）。

2 土地利用生態(tài)環(huán)境敏感性分析

2.1 偏關(guān)縣生態(tài)環(huán)境敏感性分級

基于上述方法，通過計(jì)算將各地類生態(tài)敏感性按分級標(biāo)準(zhǔn)劃分為五個(gè)等級：敏感性指數(shù)>0.2為Ⅰ級敏感；敏感性指數(shù)在0.1-0.2之間為Ⅱ級敏感；敏感性指數(shù)在0-0.1間為Ⅲ級敏感；敏感性指數(shù)在-0.1-0之間為Ⅳ敏感；敏感性指數(shù)<-0.1為Ⅴ敏感。

2.2 偏關(guān)縣生態(tài)環(huán)境敏感性分析

表3 各敏感等級所占比例

根據(jù)分級結(jié)果，算出偏關(guān)縣各敏感等級地類的土地面積以及占土地總面積的比例（如表3，）

（1）Ⅰ級敏感。根據(jù)分級結(jié)果，Ⅰ級敏感為林地，土地面積48816.5hm2，占偏關(guān)縣土地總面積的29.1%。該地類具備豐富的生物多樣性，系統(tǒng)承載力強(qiáng)，環(huán)境容量大，有利于氣候調(diào)節(jié)、空氣凈化，物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)。同時(shí)，水土保持性良好。

（2）Ⅱ級敏感。Ⅱ級敏感包括園地、牧草地，土地面積6083.6hm2，占偏關(guān)縣土地總面積的3.6%。園地、牧草地在長期的人為干預(yù)下，植被類型單一、覆蓋度低，雖然有一些氣候調(diào)節(jié)等功能，但由于化肥與農(nóng)藥的施用也給環(huán)境帶來一定污染。

（3）Ⅲ級敏感。Ⅲ級敏感包括未利用地、耕地，土地面積106703.5hm2，占63.3%；該類型區(qū)所占的區(qū)域最廣，由于長期使用化肥，土壤養(yǎng)分失衡，造成土壤板結(jié)，肥力退化，地力下降，影響植物生長和發(fā)育，降低農(nóng)作物的質(zhì)量，從而影響人類生產(chǎn)和生活。但因?yàn)楦赜屑竟?jié)性莊稼生長，所以對生態(tài)環(huán)境氣候調(diào)節(jié)、土壤環(huán)境物質(zhì)流動(dòng)等具有一定的改良作用。

（4）Ⅳ級敏感。Ⅳ級敏感包括城鎮(zhèn)、農(nóng)村居民點(diǎn)、交通運(yùn)輸用地、水利設(shè)施用地，土地面積6218.2hm2，占3.7%；這些地類是人類活動(dòng)的主要場所，都處于不同程度的擴(kuò)建過程中，對生態(tài)環(huán)境具有一定的破壞作用。雖然城鎮(zhèn)綠化對污染有一些緩解作用，但總的來說，在人為的頻繁活動(dòng)與干擾下，這些地類對生態(tài)環(huán)境帶來的負(fù)面影響是嚴(yán)重的。

（5）Ⅴ級敏感。Ⅴ級敏感主要是獨(dú)立工礦用地，土地面積479.3hm2，占土地總面積0.3%；獨(dú)立工礦用地主要分布在偏關(guān)縣北部，該地類受到人類活動(dòng)的強(qiáng)烈干擾，造成土地沙化、石漠化等，產(chǎn)生了嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題。

3 總結(jié)

根據(jù)評價(jià)結(jié)果可以看出，敏感性等級高的地類受到人類活動(dòng)干擾較強(qiáng)，因此，在保證良好的自然生態(tài)環(huán)境的條件下，利用評價(jià)結(jié)果劃出敏感區(qū)的界線，嚴(yán)格控制生態(tài)敏感地段，在不同的敏感區(qū)采取相應(yīng)的保護(hù)措施，合理規(guī)劃與開發(fā)土地，避免開發(fā)活動(dòng)在敏感區(qū)域內(nèi)，造成對生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重干擾與破壞。

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