秦 趣，張美竹，楊 琴，張緒清

（六盤水師范學(xué)院a.環(huán)境與資源科學(xué)系；b.烏蒙山區(qū)發(fā)展研究院；c.政治與法律科學(xué)系，貴州六盤水 553004）

重慶三峽庫區(qū)生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)縣域生態(tài)系統(tǒng)健康評價(jià)

秦 趣a，b，張美竹a，楊 琴a，張緒清c

（六盤水師范學(xué)院a.環(huán)境與資源科學(xué)系；b.烏蒙山區(qū)發(fā)展研究院；c.政治與法律科學(xué)系，貴州六盤水 553004）

從縣域生態(tài)系統(tǒng)健康的概念和內(nèi)涵出發(fā)，以自然生態(tài)子系統(tǒng)、社會(huì)生態(tài)子系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)生態(tài)子系統(tǒng)構(gòu)建城市生態(tài)系統(tǒng)健康評價(jià)指標(biāo)體系，采用層次分析法和模糊數(shù)學(xué)法構(gòu)建評價(jià)模型，并以重慶三峽庫區(qū)生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)19個(gè)區(qū)縣為研究對象，對其縣域生態(tài)系統(tǒng)健康狀況進(jìn)行了實(shí)例研究。結(jié)果表明：奉節(jié)、巫山、巫溪和城口的生態(tài)系統(tǒng)健康屬于“不健康”等級；萬州、忠縣、豐都、武隆、石柱、墊江、梁平、開縣和云陽處于“亞健康”等級；秀山、酉陽、黔江和彭水處于健康等級。通過分析，明確了生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)健康狀況，為生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的可持續(xù)發(fā)展提供了參考和借鑒意義。

縣域生態(tài)系統(tǒng)健康；評價(jià)指標(biāo)；評價(jià)模型；三峽庫區(qū)；生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)

1 研究背景

20世紀(jì)以來，人類居住的城市發(fā)生了巨大變化。1900年，世界城市化水平大約僅為10%，而現(xiàn)在，已有超過50%的人口生活在城市［1－2］。據(jù)估計(jì)，到2030年，世界城市人口將超過60%［3］。中國城市化水平一直很低，但改革開放使城市取得了長足的發(fā)展，2011年城市化水平已超過50%。據(jù)預(yù)測，到2030年，我國城市化水平將超過65%?？焖俪鞘谢瘜砗芏鄰?fù)雜的問題，如城市河流淤塞、洪澇災(zāi)害頻繁，城市土地利用壓力增大等一系列生態(tài)環(huán)境問題。因此，研究城市生態(tài)系統(tǒng)健康對防止區(qū)域生態(tài)環(huán)境問題具有重要的意義。

重慶三峽庫區(qū)生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)是指三峽庫區(qū)和與之毗鄰的武陵山區(qū)和大巴山區(qū)，包括萬州區(qū)、長壽區(qū)、黔江區(qū)、涪凌區(qū)、彭水縣、酉陽縣、秀山縣、石柱縣、巫溪縣、巫山縣、奉節(jié)縣、云陽縣、開縣、忠縣、武隆縣、墊江縣、豐都縣、城口縣、梁平縣19個(gè)區(qū)縣（自治縣）。區(qū)域面積58 102 km2，占全市總面積的70.5%［4］。區(qū)域地形復(fù)雜，地表破碎，生態(tài)環(huán)境脆弱，自然災(zāi)害頻繁。區(qū)內(nèi)縣域發(fā)展的強(qiáng)大驅(qū)動(dòng)力和長江三峽脆弱的環(huán)境相互作用，使縣域生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾能力降低，生物多樣性減少，人居環(huán)境質(zhì)量變壞等。當(dāng)前，對其生態(tài)系統(tǒng)的研究多集中于環(huán)境狀況和資源開發(fā)等方面，而對縣域生態(tài)系統(tǒng)健康的研究較少。因此，對三峽庫區(qū)生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)縣域生態(tài)系統(tǒng)健康進(jìn)行評價(jià)，摸清縣域生態(tài)系統(tǒng)健康現(xiàn)狀及其脅迫因子，對促進(jìn)生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的可持續(xù)發(fā)展和維護(hù)生態(tài)安全具有重要的實(shí)際意義。

2 縣域生態(tài)系統(tǒng)健康的內(nèi)涵

蘇格蘭生態(tài)學(xué)家James Hutton于1778年提出“自然健康”的概念以后［5－6］，生態(tài)系統(tǒng)健康的概念、理論和內(nèi)涵取得到了長足發(fā)展［7］。1941年，環(huán)境保育家Aldo Leopold借鑒“自然健康”的概念提出了“土地健康”的概念，認(rèn)為土地健康是指被占用而沒有使其功能受到損害的狀況［8］。1943年，新西蘭土壤與健康學(xué)會(huì)提出“健康的土壤－健康的食品－健康的人群（Healthy Soil－Healthy Food－Healthy People）”的有機(jī)農(nóng)業(yè)生活理念。1967年，Woodwell提出“脅迫生態(tài)學(xué)”［9］。1976年，Baret認(rèn)為健康的生態(tài)系統(tǒng)能夠保持內(nèi)外穩(wěn)定，具有恢復(fù)力，能夠抵制疾?。?0］。1989年，Rapport認(rèn)為：人類活動(dòng)不斷加劇，使得生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞，對破壞癥狀的診斷需要多學(xué)科合作，生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)狀的綜合診斷，便發(fā)展成為生態(tài)系統(tǒng)健康的概念和原理［11－12］。國內(nèi)學(xué)者楊志鋒指出，生態(tài)系統(tǒng)健康是指系統(tǒng)內(nèi)的物質(zhì)能量流動(dòng)未遭到損害，其整體功能表現(xiàn)出復(fù)雜性、多樣性、活力和相應(yīng)的生產(chǎn)率［13］。學(xué)者們普遍認(rèn)為：健康的生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)該具有生長能力、恢復(fù)能力和結(jié)構(gòu)完整的特征，能為人類社會(huì)提供生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)支持［14］，并具有滿足人類社會(huì)合理要求的能力和生態(tài)系統(tǒng)本身自我更新的能力。

與自然生態(tài)系統(tǒng)相比，縣域生態(tài)系統(tǒng)（Urban e cosystem）是一種自然與人工復(fù)合的生態(tài)系統(tǒng)，是縣域內(nèi)有一定經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、文化與政治背景的人群和其周圍環(huán)境相互作用、相互影響的復(fù)雜關(guān)系總和［15］。周文華、王如松在縣域生態(tài)系統(tǒng)和生態(tài)系統(tǒng)健康的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展，提出了“縣域生態(tài)系統(tǒng)健康”的概念，認(rèn)為縣域生態(tài)系統(tǒng)健康（Urban Ecosystem Health）是指縣域人居環(huán)境的健康，即系統(tǒng)內(nèi)人類生產(chǎn)生活通過與周圍環(huán)境、各種群之間進(jìn)行能量和物質(zhì)交換所形成持續(xù)的良性循環(huán)，以及縣域生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)人類種群的健康［16－17］?？傊?，縣域生態(tài)系統(tǒng)健康就是在縣域由自然－經(jīng)濟(jì)－生態(tài)復(fù)合成的生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)，生產(chǎn)生活與周圍環(huán)境之間形成的能量交換和物質(zhì)循環(huán)未遭到破壞，關(guān)鍵生態(tài)組分和有機(jī)組織無疾病，能抵御長期或突發(fā)的自然與人為擾動(dòng)。

3 研究方法

3.1 指標(biāo)體系構(gòu)建

縣域生態(tài)系統(tǒng)是一種高度人工化的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，涉及到自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和文化等各方面因素，選取評價(jià)指標(biāo)時(shí)，除了遵循科學(xué)性、客觀性、代表性和完整性等共同原則外，還應(yīng)遵循區(qū)域性、層次性、可比性和動(dòng)態(tài)性原則。本文結(jié)合生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)特點(diǎn)和相關(guān)研究成果［18－22］，從自然生態(tài)子系統(tǒng)、社會(huì)生態(tài)子系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)生態(tài)子系統(tǒng)3個(gè)方面構(gòu)建了縣域生態(tài)系統(tǒng)健康評價(jià)的指標(biāo)體系，共8類34項(xiàng)指標(biāo)，能較完整地反映生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)縣域生態(tài)系統(tǒng)健康狀況，指標(biāo)體系如表1。

部分指標(biāo)的計(jì)算公式如下：①生物豐度數(shù)＝（生物物種數(shù)量／土地總面積）×100%；②水土流失指數(shù)用水土流失率代替，即水土流失指數(shù)＝（土地流失總面積／土地總面積）×100%；③城市生活污水處理率＝（經(jīng)過處理的城市污水量／城市污水排放總量）×100%；④植被覆蓋率指數(shù)＝當(dāng)?shù)刂脖桓采w率／當(dāng)?shù)刂脖桓采w率目標(biāo)值，其中，植被覆蓋率＝（有植被地面積／總土地面積）×100%，植被覆蓋率目標(biāo)值＝70%×當(dāng)?shù)厣絽^(qū)面積比例＋20%×當(dāng)?shù)厍鹆昝娣e比例＋10%×當(dāng)?shù)仄皆娣e比例；⑤自然保護(hù)區(qū)面積比＝（自然保護(hù)區(qū)面積／土地總面積）×100%。

3.2 數(shù)據(jù)來源

原始數(shù)據(jù)主要來自2010年的《重慶市統(tǒng)計(jì)年鑒》、《重慶市環(huán)境質(zhì)量報(bào)告書》、《重慶市水土流失變化情況》、《重慶市水資源公報(bào)》，以及重慶市環(huán)保局和水利局的部分資料。

3.3 指標(biāo)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及權(quán)重

對縣域生態(tài)系統(tǒng)健康狀況的評價(jià)，目前學(xué)界沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。本研究根據(jù)三峽庫區(qū)生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的實(shí)際情況，參考國內(nèi)外公認(rèn)的園林城市、生態(tài)城市、宜居城市、健康城市以及環(huán)保模范城市的最大值作為很健康的標(biāo)準(zhǔn)值，以全國的最小值作為疾病的臨界值，在“很健康”的基礎(chǔ)上逐級向下浮動(dòng)20%作為“健康”和“亞健康”的標(biāo)準(zhǔn)值，在“疾病”的基礎(chǔ)上逐級向上浮動(dòng)20%作為“不健康”和“亞健康”標(biāo)準(zhǔn)值，然后調(diào)整2次“亞健康”值得到最終的標(biāo)準(zhǔn)值［23］。

3.4 建立評價(jià)模型

縣域生態(tài)系統(tǒng)健康具有模糊性，對于具體的縣域生態(tài)環(huán)境，即不能說它是絕對的很健康，也不能說它處于絕對的疾病，只能說它相對于某種健康標(biāo)準(zhǔn)而言有不同程度的隸屬關(guān)系。因此，對于重慶三峽庫區(qū)生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)縣域生態(tài)系統(tǒng)健康的評價(jià)可以看作一個(gè)模糊問題來處理，首先根據(jù)各指標(biāo)要素的現(xiàn)狀值，求得其對某級健康級別的隸屬度，再通過建立隸屬函數(shù)得出每個(gè)指標(biāo)要素對各級標(biāo)準(zhǔn)的隸屬度。

指標(biāo)要素分為正向指標(biāo)（指標(biāo)值越大，該指標(biāo)的健康程度越高）和逆向指標(biāo)（指標(biāo)值越大，該指標(biāo)的健康程度越低）2種，計(jì)算它們的隸屬度公式有所變化。對正向指標(biāo)的計(jì)算公式有：

式中：uij為第i個(gè)指標(biāo)對第j級標(biāo)準(zhǔn)的相對隸屬度；ci為第i個(gè)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)；xi為第i個(gè)指標(biāo)的現(xiàn)狀值；rij為第i個(gè)指標(biāo)的第j級質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值。當(dāng)1≤i≤12時(shí)，uij組成矩陣u1j；當(dāng)13≤i≤21時(shí)，uij組成矩陣u2j；當(dāng)22≤i≤34時(shí)，uij組成矩陣u3j。

表1 縣域生態(tài)系統(tǒng)健康評價(jià)指標(biāo)體系及評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Index system and standard of countyw ide ecosystem health assessment

4 結(jié)果與分析

把重慶三峽庫區(qū)生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)19個(gè)區(qū)縣的現(xiàn)狀值代入式（1）至式（6），計(jì)算出19個(gè)區(qū)縣縣域生態(tài)系統(tǒng)健康的評價(jià)結(jié)果（見表2）。

根據(jù)隸屬最大原則，把重慶三峽庫區(qū)生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)19個(gè)區(qū)縣縣域生態(tài)系統(tǒng)健康進(jìn)行等級劃分，從表2中可以看出，19個(gè)區(qū)縣中縣域生態(tài)系統(tǒng)健康有4個(gè)處于健康等級，占21.05%，9個(gè)處于亞健康等級，占47.37%，6個(gè)處于不健康等級，占31.58%（各區(qū)縣隸屬度如圖1）。這說明三峽庫區(qū)生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)縣域生態(tài)系統(tǒng)健康狀況處于不斷的變化演替過程中，如果能夠減少人類活動(dòng)對該地區(qū)的干擾，并積極采取有力措施加強(qiáng)生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的縣域生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)，那么區(qū)域的縣域生態(tài)系統(tǒng)健康將會(huì)越來越好，朝著正向演替的方向發(fā)展；如果不重視縣域生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)，對現(xiàn)有的生態(tài)環(huán)境問題不重視，那么縣域生態(tài)系統(tǒng)將會(huì)發(fā)生逆向演替。

表2 重慶三峽庫區(qū)生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)縣域生態(tài)系統(tǒng)健康評價(jià)結(jié)果Table 2 Assessm ent results of ecosystem health in the Three Gorges eco econom ic region in Chongqing

圖1 重慶三峽庫區(qū)生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)縣域生態(tài)系統(tǒng)健康隸屬度Fig.1 Subordinate relationship of ecosystem health in the Three Gorges eco econom ic region in Chongqing

圖2 重慶三峽庫區(qū)生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)縣域生態(tài)系統(tǒng)健康空間分布圖Fig.2 Spatial distribution of ecosystem health in the Three Gorges eco econom ic region in Chongqing

在空間分布上，重慶三峽庫區(qū)生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)縣域生態(tài)系統(tǒng)健康處于不健康等級的城市主要分布在西部長壽和涪陵，東北部奉節(jié)、巫山、巫溪和城口；而生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)中部的萬州、忠縣、豐都、武隆、石柱、墊江、梁平、開縣和云陽處于亞健康等級；在生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)東南部的秀山、酉陽、黔江和彭水處于健康等級?？梢钥闯錾鷳B(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)縣域生態(tài)系統(tǒng)健康在空間上處于極化、動(dòng)蕩的過渡態(tài)勢，縣域生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)和調(diào)節(jié)服務(wù)功能分異明顯。其空間分布如圖2。

生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)西部的涪凌和長壽屬于不健康等級，這主要是因?yàn)樵搮^(qū)靠近重慶主城區(qū)，是高污染、高能耗的傳統(tǒng)工業(yè)區(qū)，單位GDP的能耗、物耗和水耗都比較高，產(chǎn)能落后，生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重。尤其是長壽區(qū)，重慶為改善都市區(qū)的生態(tài)環(huán)境，實(shí)施“藍(lán)天白云”計(jì)劃，把都市區(qū)內(nèi)的化工廠、火電廠等高污染、高能耗的企業(yè)搬遷到長壽區(qū)，使得長壽區(qū)內(nèi)自然生態(tài)子系統(tǒng)中的水環(huán)境質(zhì)量、空氣污染指數(shù)、工業(yè)固廢綜合利用率等人工環(huán)境狀況變差，因此縣域生態(tài)系統(tǒng)為不健康狀態(tài)。在生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的東北部，奉節(jié)及其以東的巫山、巫溪和城口處于不健康等級，這主要是由于奉節(jié)及其以東地區(qū)位于大巴山弧形褶皺帶與第三隆起帶（湘黔川鄂隆起帶）等兩大構(gòu)造單元的匯合處，長江自西向東穿越齊耀山、巫山、黃陵背斜，地形為峽谷陡坡地，區(qū)域內(nèi)植被破壞強(qiáng)烈，地形破碎，水土流失嚴(yán)重。區(qū)內(nèi)多為國家級貧困縣，人民生活水平低，大規(guī)模開墾荒地，破壞自然生態(tài)系統(tǒng)，而今退耕還林效果差，使得生態(tài)環(huán)境脆弱，生態(tài)系統(tǒng)處于不健康水平。

在生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)中部的石柱、豐都、萬州、云陽和武隆等區(qū)縣處于亞健康等級。該區(qū)水土流失也比較高，但與奉節(jié)、巫山、巫溪和城口相比已稍有緩和，主要是因?yàn)槭?、豐都、萬州、云陽和武隆等地區(qū)位于新華夏構(gòu)造體系的第三沉降帶（川東褶皺帶），地形起伏相對緩和；而且，該區(qū)是三峽庫區(qū)生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)示范基地，是全國重要的柑橘、甜橙、錦橙、夏橙和臍橙等地方優(yōu)勢果蔬業(yè)生產(chǎn)基地，大量優(yōu)質(zhì)果樹的種植，改善了該地的生態(tài)環(huán)境，維護(hù)了該地的生態(tài)系統(tǒng)健康，使其處于亞健康的水平。

生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)東南部的秀山、酉陽、黔江和彭水，生態(tài)系統(tǒng)處于健康等級。該區(qū)森林植被覆蓋率較高，植被條件好，涵養(yǎng)水源功能強(qiáng)，地表徑流較豐富，水質(zhì)較好。但經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低，人類活動(dòng)頻繁，土地資源后備不足，生態(tài)系統(tǒng)處于健康等級。

5 結(jié) 語

（1）縣域生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，本文以重慶三峽庫區(qū)生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)19個(gè)區(qū)縣為研究對象，通過合理選取生態(tài)系統(tǒng)的影響因子建立評價(jià)指標(biāo)體系，構(gòu)建一套較客觀的分級標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)用層次分析法得出各指標(biāo)的權(quán)重，再建立模糊數(shù)學(xué)評價(jià)模型，為重慶三峽庫區(qū)生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)縣域生態(tài)系統(tǒng)健康分等定級，這為生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的可持續(xù)發(fā)展提供了參考和借鑒意義。

（2）研究結(jié)果表明，三峽庫區(qū)生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)縣域生態(tài)系統(tǒng)健康狀況總體上東南部地區(qū)好于中部地區(qū)，而西部地區(qū)和東北部地區(qū)最低，生態(tài)系統(tǒng)處于急劇變化的階段，這與當(dāng)?shù)氐淖匀簧鷳B(tài)子系統(tǒng)、社會(huì)生態(tài)子系統(tǒng)以及經(jīng)濟(jì)生態(tài)子系統(tǒng)的變化是分不開的。

（3）本文所建立的縣域生態(tài)系統(tǒng)健康評價(jià)體系，是結(jié)合重慶三峽庫區(qū)生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的特點(diǎn)，從多個(gè)備選指標(biāo)中選出來的，其科學(xué)性和實(shí)踐意義還有待進(jìn)一步研究。

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（編輯：趙衛(wèi)兵）

Health Assessment of Countyw ide Ecosystem in the Three Gorges Eco econom ic Region in Chongqing

QIN Qu1，2，ZHANG Mei zhu1，YANG Qin1，ZHANG Xu qing3
（1.School of Environmental and Resource Science，Liupanshui Normal University，Liupanshui 553004，China；2.Research Institute of Development ofWumengshan Region，Liupanshui Normal University，Liupanshui 553004，China；3.Department of Political Education and Law，Liupanshui Normal University，Liupanshui 553004，China）

The index system for urban ecosystem health assessment was established in terms of natural ecosystem，social ecosystem and economic ecosystem on the basis of the conception and connotation of urban ecosystem health.Analytic Hierarchy Process（AHP）and Fuzzy Mathematicswere applied to establish the assessmentmodel.Nine teen districts and counties in the Three Gorges Eco economic Region in Chongqingwere taken as a case study.Re sults reveal that the ecosystems in Fengjie，Wushan，Wuxi，and Chengkou were assessed to be unhealthy.The eco systems in Wanzhou，Zhongxian，F(xiàn)engdu，Wulong，Shizhu，Dianjiang，Liangping，Kaixian，and Yunyan were sub healthy，and those in Xiushan，Youyang，Qianjiang，and Pengshuibelong to healthy grade.The countywide e cosystem health in the region was obtained，which provides scientific basis for its sustainable development.

countywide ecosystem health；assessment index；assessmentmodel；Three Gorges Reservoir area；eco economic region

X826

A

1001－5485（2013）12－0014－06

10.3969／j.issn.1001－5485.2013.12.003

2012－11－02；

2013－01－26

國家社會(huì)科學(xué)基金項(xiàng)目（12XJL013）；貴州省哲學(xué)社會(huì)科學(xué)規(guī)劃課題（13GZYB27）；貴州省科學(xué)技術(shù)基金項(xiàng)目（黔科合J字［2012］2308號）；六盤水師范學(xué)院科研計(jì)劃項(xiàng)目（lpssy201109）

秦 趣（1978－），男，貴州畢節(jié)人，副教授，碩士，主要從事城市規(guī)劃、旅游規(guī)劃及人居環(huán)境研究，（電話）18685819878（電子信箱）qinqu2008＠163.com。