王 振, 付保紅, 向雨星

(云南大學資源環(huán)境與地球科學學院，云南昆明 650223)

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云南省羅平縣資源環(huán)境承載力評價

王 振, 付保紅*, 向雨星

(云南大學資源環(huán)境與地球科學學院，云南昆明 650223)

摘要[目的]對云南省羅平縣資源環(huán)境承載力進行評價。[方法]從自然條件、地質環(huán)境安全、資源狀況、環(huán)境容量、生態(tài)環(huán)境和社會經濟條件6個方面出發(fā)，結合羅平縣區(qū)域資源環(huán)境承載力的相關影響因素，構建羅平縣資源環(huán)境承載力評價指標體系；采用熵值法確定指標權重，利用綜合指數評價模型，以各鄉(xiāng)(鎮(zhèn))為評價單元計算資源環(huán)境承載力的綜合值。[結果]羅平縣各個鄉(xiāng)(鎮(zhèn))資源環(huán)境承載力存在一定的差異性，資源環(huán)境承載力與環(huán)境容量、自然條件、資源和社會經濟條件有很大的相關性；綜合來看，羅平縣資源環(huán)境承載力處于中等偏下水平。[結論]該研究可為羅平縣資源環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展提供科學依據。

關鍵詞資源環(huán)境承載力；熵值法；綜合指數評價模型；羅平縣

資源與環(huán)境是人類社會發(fā)展的基礎，一方面，資源與環(huán)境為人類經濟發(fā)展提供動力支撐；另一方面，資源的不合理利用與環(huán)境的嚴重破壞對人類的經濟發(fā)展起到了束縛的作用。提高區(qū)域資源環(huán)境承載力是促進區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的重要保障。從20世紀30～60年代晚期，人們在享受第二次工業(yè)革命帶來的成果的同時也意識到了諸多危機的存在。隨著經濟社會的快速發(fā)展和人口的逐漸增長，資源短缺、環(huán)境惡化、生態(tài)破壞等問題日益突出，這引發(fā)了人們對資源環(huán)境承載力及經濟社會可持續(xù)發(fā)展相關問題的廣泛關注[1-2]。資源環(huán)境承載力(Resource environmental bear capacity)是指在一定時期和一定的區(qū)域范圍內，在維持區(qū)域資源結構符合持續(xù)發(fā)展需要，區(qū)域環(huán)境功能仍具有維持其穩(wěn)態(tài)效應能力的條件下，區(qū)域資源環(huán)境系統(tǒng)所能承受人類各種社會經濟活動的能力[3]。它反映了資源環(huán)境同人類經濟、社會活動相互適應的程度，決定著一個區(qū)域經濟社會發(fā)展的速度和規(guī)模[4]。為了解決經濟發(fā)展和資源環(huán)境的矛盾，人們嘗試采取各種方法來描述兩者之間的供求關系。20世紀20年代有關環(huán)境承載力的研究開始興起，相關理論及實例研究成果為區(qū)域資源環(huán)境承載力評價奠定了堅實基礎，優(yōu)化提升資源環(huán)境承載力成為各地實現可持續(xù)發(fā)展的重要抓手[5]。羅平縣是云南省曲靖市下轄的縣之一，該地區(qū)屬典型的巖溶山區(qū)，處于世界三大喀斯特地貌集中分布區(qū)之一的東亞片區(qū)的中心地帶，巖溶地貌發(fā)育成熟，巖溶峰林、溶蝕洼地隨處可見，為旅游業(yè)的發(fā)展提供了得天獨厚的條件。為了加大該地區(qū)的自然與環(huán)境的保護力度及促進資源優(yōu)化協調，筆者對該地區(qū)資源環(huán)境承載力進行評價，以期為羅平縣資源環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展提供決策依據，同時也為羅平縣合理調整城鄉(xiāng)發(fā)展規(guī)劃布局提供參考。

1材料與方法

1.1研究區(qū)概況羅平縣位于云南省東部，地理位置為103°57′～104°43′ E， 24°31′～25°25′ N，地處滇、黔、桂三省(區(qū))結合部，有“滇黔鎖鑰”之稱；東沿黃泥河與貴州省興義市接壤，東南以南盤江、清水江與廣西壯族自治區(qū)西林縣隔水相望，西南與師宗縣為鄰，西北與曲靖市、陸良縣接界，東北和北部與富源縣接壤，南北最大縱距99 km，東西最大橫距75 km，土地總面積3 015.08 km2，其中山區(qū)面積占78%，壩區(qū)面積占22%；縣城駐地羅雄鎮(zhèn)，距省會昆明240 km，距曲靖市區(qū)131 km。羅平縣地處滇東高原向黔西南高原和廣西丘陵過渡的斜坡上，地勢西北高、東南低，地形復雜。該縣地處低緯高原，受季風影響，四季不明，干濕分明。

1.2羅平縣資源環(huán)境承載力評價方法

1.2.1評價單元的確定。目前，評價單元劃分方法主要有疊置法、地塊法、多邊形法和網格法等。評價單元的劃分直接影響到評價結果的準確程度。因此，結合羅平縣的實際情況及資料的可取性和可靠性，同時也便于各鄉(xiāng)(鎮(zhèn))的城鎮(zhèn)建設與管理，該研究選取羅平縣各鄉(xiāng)(鎮(zhèn))行政區(qū)域為評價單元，羅平縣共轄12個鄉(xiāng)(鎮(zhèn))行政區(qū)，包括羅雄、板橋、富樂、馬街、九龍、阿崗6個鎮(zhèn)和老廠、鐘山、大水井、魯布革、舊屋基、長底6個鄉(xiāng)。

1.2.2指標體系的構建。資源環(huán)境承載力綜合評價研究中的指標體系是指所有承載力分析都必須基于一定的、具體的數據結構即指標框架(指標項)，再由此框架即指標項中的具體限制因素(指標)通過模型進行評價。根據當前資源環(huán)境承載力評價指標體系的研究現狀及資料的可獲性，結合指標體系建立的原則，該研究選擇的羅平縣資源環(huán)境承載力評價指標體系的結構主要包括目標層、制約層、指標層3個層次。因此，指標體系奠定了縣域資源環(huán)境承載力評價基礎。指標體系的構建如表1所示。

表1　羅平縣資源環(huán)境承載力評價指標體系

1.2.3評價指標值的獲取。該研究所用的數據包括2013年羅平縣第2次土地調查變更數據，2013年羅平縣統(tǒng)計年鑒、羅平縣林地保護利用規(guī)劃、羅平縣水資源規(guī)劃、羅平縣地質災害防治規(guī)劃等資料以及實際調查資料。按表1中的計算方法，計算得到羅平縣資源環(huán)境承載力評價指標原始值。

1.2.4評價指標標準化。在資源環(huán)境承載力評價過程中所涉及指標較多，而且每個指標的單位存在著一定差異，因此不能進行有效地比較和分析。為了使評價結果具有準確性，需要對指標的原始值進行標準化處理，由于數據標準化的方法較多，每種方法各有其優(yōu)缺點，選用不同的方法，結果也會有所差別。結合該研究數據特征考慮，采用極差標準化的方法對原始數據進行標準化[6-7]。

正趨向指標計算公式：

(1)

負趨向指標計算公式：

(2)

式中，Nij為指標標準化后的值；Mij為標準化前指標的原始值；max(Mi)為標準化前某指標的最大值；min(Mi)為標準化前某指標的最小值。

將計算得到的原始數據按照公式(1)、(2)進行極差標準化，從而可以得到標準化結果。

1.2.5確定權重。權重是各個指標在指標總體中的重要程度的度量。由于指標權重的大小直接關系到評價結果的準確與否，因此其對最終的評價結果起著至關重要的作用[7]。該研究采用熵值法解決評價指標權重計算問題，熵值法是利用評價指標的固有信息在各被評價對象差異的大小來確定權重值，從一定程度上避免了主觀因素帶來的偏差[7]。熵值法運用在多指標評價體系中，某項指標值的變異程度越大，則該指標提供的信息量越大，對目標問題的影響就越大，所占權重也就越大；反之，所占權重也越小。根據熵值法的這一特點，某項指標的權重越大也表明該項指標值的離散程度越大，反之則越小[8]。對于羅平縣資源環(huán)境承載力綜合評價問題來說，統(tǒng)計資料可以滿足樣本數據的需求。所以，該研究采用熵值法對羅平縣資源環(huán)境承載力進行綜合評價。

假設有m個指標，n個樣本，則第j個評價樣本的第i個指標值記為Yij(i= 1，2，3，…，m；j=1，2，3，…，n)。

首先計算第i項指標下第j個樣本占該指標的比重：

(3)

然后計算標準化后數據第i項指標的信息熵：

(4)

式中常數K與系統(tǒng)的樣本數n有關。一般定義：

(5)

假設Pij=0時，PijlnPij=0。

再通過熵值計算該指標的信息效用值(di)，某項指標的信息效用值取決于該指標的信息熵Ei與1之間的差值，即：

di=1-Ei

(6)

最后，通過信息效用價值的比重計算各指標的權重。

利用熵值法估算各指標的權重，其本質是利用該指標信息的價值系數來計算的，其價值系數越高，對評價的重要性就越大。最后得到第i指標的權重為：

(7)

根據熵值法的計算公式可以得出各指標的權重值。

1.2.6綜合評價值的求解。加權求和法是常用的綜合評價模型,并在實踐應用中得到了檢驗或改進。該研究采用線性加權求和函數法,即將各級指數乘以各自的權重,再進行一次求和,得出上一級綜合評價的指數值。因此，資源環(huán)境承載力綜合評價值的計算公式[9]為：

(8)

式中,Xi為指標指數值;Wi為指標的權重;n為該級指標的項數。

2結果與分析

2.1羅平縣各鄉(xiāng)(鎮(zhèn))資源環(huán)境承載力綜合評價因子權重由表2可知，其主要影響因素包括環(huán)境容量、自然條件、資源和社會經濟條件，它們的指標權重占總權重的83%，具有較強的可參考性。

2.2羅平縣各鄉(xiāng)(鎮(zhèn))資源環(huán)境承載力綜合評價結果由表3可以看出，羅雄鎮(zhèn)和阿崗鎮(zhèn)資源環(huán)境承載力相對于羅平縣其他鄉(xiāng)(鎮(zhèn))來說處于較高級別，這2個地區(qū)地勢平緩，自然環(huán)境的承壓能力較高；地質災害易發(fā)性低，資源條件豐富，環(huán)境容量大，生態(tài)環(huán)境條件好，有相對便利的交通條件，從而使其資源環(huán)境綜合承載力較高。九龍鎮(zhèn)、板橋鎮(zhèn)、馬街鎮(zhèn)這3個地區(qū)資源環(huán)境承載力處于中等級別，其資源環(huán)境各因子協調性較差。一個地區(qū)資源環(huán)境綜合承載力水平的提高是個整體協調的過程，任何一個因子的功能弱化都會導致整個系統(tǒng)協調程度和整體最優(yōu)水平降低。大水井鄉(xiāng)、富樂鎮(zhèn)、老廠鄉(xiāng)、鐘山鄉(xiāng)、長底鄉(xiāng)以及魯布革鄉(xiāng)這6個地區(qū)資源環(huán)境承載力處于較低等級，這些地區(qū)地形陡峭，自然環(huán)境的承壓能力較弱；地質災害易發(fā)性較高，資源條件不豐富，環(huán)境容量小，交通條件不好，導致其資源環(huán)境綜合承載力較低。舊屋基鄉(xiāng)資源環(huán)境承載力處于低等級別，其資源環(huán)境承載力為全縣最低值，僅為 0.18；該地區(qū)人均資源占有量少，且占坡度≥25°面積較高，地形陡峭、崎嶇，自然環(huán)境的承壓能力弱，所以一旦再開發(fā)，會導致其生態(tài)環(huán)境的持續(xù)性受到嚴重威脅；舊屋基鄉(xiāng)國家級公益林的面積比例為57.95%，國家級公益林地區(qū)屬于除基礎設施以外禁止建設的區(qū)域，這也是導致舊屋基鄉(xiāng)資源環(huán)境綜合承載力很低的原因。綜合來看，羅平縣資源環(huán)境承載力處于中等偏下水平。

表2　羅平縣資源環(huán)境承載力評價因子權重

表3羅平縣各鄉(xiāng)(鎮(zhèn))資源環(huán)境承載力評價指標綜合值及等級

Table 3Evaluation index comprehensive value and grade of resource and environment carrying capacity in each village(town) in Luoping County

鄉(xiāng)(鎮(zhèn))Country(town)資源環(huán)境承載力Resourceenvironmentcarryingcapacity綜合值Comprehensivevalue等級Grade九龍鎮(zhèn)JiulongTown0.48中等大水井鄉(xiāng)DashuijingVillage0.21較低富樂鎮(zhèn)FuleTown0.36較低舊屋基鄉(xiāng)JiuwujiVillage0.18低板橋鎮(zhèn)BanqiaoTown0.47中等羅雄鎮(zhèn)LuoxiongTown0.79較高老廠鄉(xiāng)LaochangVillage0.23較低鐘山鄉(xiāng)ZhongshanVillage0.23較低長底鄉(xiāng)ChangdiVillage0.24較低阿崗鎮(zhèn)AgangTown0.62較高馬街鎮(zhèn)MajieTown0.41中等魯布革鄉(xiāng)LubugeCountry0.34較低

注：資源環(huán)境承載力綜合評價值等級劃分為高、較高、中等、較低、低，對應的綜合評價值區(qū)間分別為[0.80,1.00)、[0.60,0.80)、[0.40, 0.60)、[0.20, 0.40)、[0,0.20)。Note: The comprehensive evaluation of resources and environment carrying capacity is divided into high, relative high, medium, relative low, low, corresponding comprehensive evaluation value interval are [0.80,1.00)、[0.60,0.80)、[0.40, 0.60)、[0.20, 0.40)、[0,0.20).

3結論

(1)以羅平縣作為研究對象，對其自然條件、地質環(huán)境安全、資源、環(huán)境容量、生態(tài)環(huán)境、社會經濟條件等指標進行分析，通過熵值法確定權重，采用線性加權求和函數法進行計算，得到羅平縣資源環(huán)境承載力的綜合評價結果，所得結果與羅平縣資源環(huán)境承載力的客觀實際相符合。該方法對區(qū)域資源環(huán)境承載力的評價有一定的實用價值。

(2)由羅平縣資源環(huán)境承載力綜合值可以得出，羅平縣資源環(huán)境承載力處于中等偏下水平，其主要影響因素包括環(huán)境容量、自然條件、資源和社會經濟條件，它們的指標權重占總權重的83%，具有較強的可參考性。這些制約因素對羅平縣資源環(huán)境承載力的提升有很大的牽制作用，因此，增強環(huán)境容納能力、提升飲用水的水質達標率和污水處理率、合理利用自然條件的優(yōu)勢、提高科學技術水平、增強人口素質是提升羅平縣資源環(huán)境承載力整體水平的首要任務。

(3)羅平縣資源環(huán)境綜合承載力水平的提高是個整體協調的過程，任何一個因子的功能弱化都會導致整個系統(tǒng)協調程度和整體最優(yōu)水平降低，因此促進各鄉(xiāng)(鎮(zhèn))各指標協調發(fā)展才能保證該區(qū)總體資源環(huán)境承載力有所提升。

(4)推進地質災害隱患點治理工程、注重土地生態(tài)保護與整治、保護生態(tài)環(huán)境、促進資源優(yōu)化協調可增強羅平縣的資源環(huán)境承載力。

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基金項目云南大學資源環(huán)境與地球科學學院資助項目(2013CK003)。

作者簡介王振(1990- )，男，河南信陽人，碩士研究生，研究方向：資源環(huán)境與土地利用規(guī)劃。*通訊作者，副研究員，從事土地資源與土地利用規(guī)劃研究。

收稿日期2016-05-16

中圖分類號S 181

文獻標識碼A

文章編號0517-6611(2016)16-048-03

Evaluation of Resources and Environment Carrying Capacity in Luoping County, Yunnan Province

WANG Zhen, FU Bao-hong*, XIANG Yu-xing

(School of Resource Environment and Earth Science,Yunnan University, Kunming, Yunnan 650223)

Abstract[Objective] The aim was to evaluate resources and environment carrying capacity in Luoping County, Yunnan Province. [Method] From 6 aspects of natural conditions, geological environment safety, resource status, environment capacity, eco-environment, social and economic conditions, combining with relevant influencing factors, the evaluation index system of resources and environment carrying capacity in Luoping County was constructed; using entropy method, the index weight was determined, the comprehensive index evaluation model was adopted to calculate comprehensive value with each village(town) as assessment unit. [Result] Resources and environment carrying capacity of each village(town) in Luoping County had a certain difference, there was a significant correlation between resources and environment carrying capacity and environmental capacity, natural conditions, resources and social and economic conditions; on the whole, resources and environment carrying capacity was at a level below average. [Conclusion] The study can provide scientific basis for sustainable development of resources and environment in Luoping County.

Key wordsResources and environment carrying capacity; Entropy method; Composite index evaluation model; Luoping County