房莎莎，王 妮，2*，孫 杰

(1.滁州學(xué)院地理信息與旅游學(xué)院，安徽滁州 239000；2.安徽省地理信息集成應(yīng)用協(xié)同創(chuàng)新中心，安徽滁州 239000)

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滁州市農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量動態(tài)評價(jià)及預(yù)測

房莎莎1，王 妮1，2*，孫 杰1

(1.滁州學(xué)院地理信息與旅游學(xué)院，安徽滁州 239000；2.安徽省地理信息集成應(yīng)用協(xié)同創(chuàng)新中心，安徽滁州 239000)

[目的]客觀準(zhǔn)確地評價(jià)和預(yù)測滁州市農(nóng)業(yè)生態(tài)質(zhì)量狀況及發(fā)展趨勢。[方法]選取滁州市農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)，運(yùn)用主成分分析法對評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行篩選，建立農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合評價(jià)模型，采用灰色系統(tǒng)GM(1，1)模型對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況進(jìn)行預(yù)測。[結(jié)果]滁州市農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量長期處于III級，且波動幅度較小；農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)指標(biāo)和農(nóng)業(yè)環(huán)境污染指標(biāo)對滁州市農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的影響較大。[結(jié)論]滁州市農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量有很大改善空間，人類活動對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的影響顯著。

生態(tài)農(nóng)業(yè)；農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量；滁州市

農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境是農(nóng)業(yè)生存和發(fā)展的前提，是人類社會生產(chǎn)發(fā)展最重要的物質(zhì)基礎(chǔ)，是由社會經(jīng)濟(jì)、自然和人類活動組成的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)[1-2]。農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量不僅影響著農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，還影響著人類生活環(huán)境。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人類進(jìn)步，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量也處于不斷的動態(tài)變化中，既朝著有利方向的發(fā)展，又有不斷惡化的趨勢[3]。因此，對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)，客觀、深入地認(rèn)識和了解農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的動態(tài)變化顯得尤為重要[4-5]。近年來，國內(nèi)外學(xué)者對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的研究主要集中于經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境、科技、資源等要素在內(nèi)的復(fù)合農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。國內(nèi)的研究較多地關(guān)注社會效益和經(jīng)濟(jì)效益的評價(jià)，弱化了生態(tài)環(huán)境指標(biāo)的作用[6-7]，從而忽視了對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量時(shí)空變化的分析。農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)的方法和模型應(yīng)用較為廣泛，目前主要采用模糊綜合評價(jià)法[8]、灰色綜合聚類法[9]、層次分析法[10-11]、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評價(jià)模型[12]及投影追蹤模型[13]等。其中主成分分析法便于找到符合研究區(qū)域的評價(jià)指標(biāo)，可準(zhǔn)確評價(jià)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。滁州市不僅是南京都市圈核心圈層城市、合肥經(jīng)濟(jì)圈的重要城市之一，更是江淮地區(qū)重要的樞紐城市，近年來致力于打造蘇皖之間新興區(qū)域中心城市，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不斷提高。但是，隨著城市化進(jìn)程的加快，各種農(nóng)業(yè)問題接踵而來[14-16]。因此，分析滁州市農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的時(shí)空變異具有重要意義。筆者運(yùn)用主成分分析法對滁州市農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行篩選，采用灰色系統(tǒng)GM(1，1)模型對未來滁州市農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境狀況進(jìn)行預(yù)測，對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行定量和定性評價(jià)，旨在為該地區(qū)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展及農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境建設(shè)提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況 滁州市位于皖東江淮丘陵地區(qū)，主要地形為平原和丘陵，地理坐標(biāo)為118°11′ E，32°32′ N。滁州市總面積13 398 km2，下轄天長市、明光市、來安縣、全椒縣、定遠(yuǎn)縣、鳳陽縣、瑯琊區(qū)、南譙區(qū)，總?cè)丝?35萬。滁州處于北溫帶與亞熱帶的南北過渡地帶，夏季炎熱多雨，冬季寒冷少雨，年均溫14.4～16.6 ℃，多年平均降水量1 031.2 mm。全市土地肥沃，氣候適宜，盛產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水稻、小麥、玉米、大豆等農(nóng)副產(chǎn)品，農(nóng)產(chǎn)品豐富，商品率高，是國家大型商品糧生產(chǎn)基地之一，糧食總產(chǎn)量占全省的12.50%，糧食商品量占全省的25.00%[17]。滁州市下轄的定遠(yuǎn)縣被列為國家瘦肉型豬養(yǎng)殖基地，全國糧食生產(chǎn)先進(jìn)縣，為全省社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及生態(tài)建設(shè)提供重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和城鄉(xiāng)建設(shè)的投入，耕地面積不斷減少，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境污染日益嚴(yán)重，全市的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境面臨越來越大的壓力。雖然滁州市不斷加強(qiáng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入和環(huán)保投資力度，加大對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境污染的治理，但是農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境存在的問題仍不容忽視。滁州市作為國家商品糧生產(chǎn)基地之一，其農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況對于滁州市乃至整個(gè)南北過渡地帶的農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1.2 評價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

1.2.1 指標(biāo)選取。農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)是指以縣域農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境為評價(jià)對象，依據(jù)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)屬性數(shù)據(jù)和資料，要求評價(jià)指標(biāo)的選取要遵循科學(xué)性、適用性、完備性、動態(tài)性及可操作性等原則[18]，以評價(jià)指標(biāo)體系覆蓋農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境各方面，能夠有效反映農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量動態(tài)變化為出發(fā)點(diǎn)，將農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)分為農(nóng)業(yè)自然環(huán)境狀況指標(biāo)、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代生產(chǎn)投入指標(biāo)、農(nóng)業(yè)環(huán)境污染指標(biāo)和農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)指標(biāo)。農(nóng)業(yè)自然環(huán)境狀況指標(biāo)是指滁州市自然環(huán)境狀況；農(nóng)業(yè)現(xiàn)代生產(chǎn)投入指標(biāo)是指現(xiàn)代化技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的投入；農(nóng)業(yè)環(huán)境污染指標(biāo)是指人類的生產(chǎn)活動對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的影響；農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)指標(biāo)是指農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量在自然和人類共同影響下的變化趨勢。

筆者運(yùn)用主成分分析法對初選評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行進(jìn)一步篩選，對不同子系統(tǒng)的主成分進(jìn)行分析，得出各子系統(tǒng)的主成分。具體步驟：對各子類指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，并構(gòu)建判別矩陣，用SPSS軟件計(jì)算矩陣的特征值和方差貢獻(xiàn)率，選取累積指標(biāo)達(dá)到85%的指標(biāo)作為主成分來概括各子系統(tǒng)指標(biāo)的特性。利用主成分分析法篩選后，評價(jià)指標(biāo)體系共有18個(gè)評價(jià)指標(biāo)(表1)。

表1 滁州市農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量動態(tài)評價(jià)指標(biāo)體系

1.2.2 權(quán)重確定。確定評價(jià)指標(biāo)權(quán)重的方法有德爾菲法、層次分析法、兩兩比較法、熵權(quán)法等。筆者運(yùn)用熵值確定權(quán)重法來確定各評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重。熵權(quán)法具有客觀公正和無偏好的特點(diǎn)，并且減少了不可控因素引起的不確定性。

設(shè)有m個(gè)評價(jià)指標(biāo)，n個(gè)被評事物，定義第j個(gè)指標(biāo)的信息熵為Hj，其權(quán)重為Wj，計(jì)算公式為：

(1)

式中,rij為第i個(gè)被評事物第j個(gè)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值。

(2)

(3)

式中，為使lnPij有意義，一般約定：當(dāng)Pij=0時(shí)，PijlnPij=0，其中變異越大的指標(biāo)權(quán)重越大。

1.2.3 評價(jià)過程。

1.2.3.1 指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化。根據(jù)構(gòu)建的評價(jià)體系，收集各評價(jià)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)數(shù)值并對其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。筆者采用最大-最小值法對統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，對各評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行無量綱化處理。最大-最小值標(biāo)準(zhǔn)化方法是對原始指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行線性變換，將指標(biāo)數(shù)據(jù)值統(tǒng)一到0～1，消除原始指標(biāo)變量量綱差異的影響。最大-最小值標(biāo)準(zhǔn)化方法如下：

(1)正效應(yīng)指標(biāo)，即數(shù)值越大效益越好的指標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)化方法如下：

(4)

(2)負(fù)效應(yīng)指標(biāo)，即數(shù)值越小效益越好的指標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)化方法如下：

(5)

式中,Sij是指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值；Xij是第i個(gè)評價(jià)對象的第j項(xiàng)指標(biāo)的實(shí)際數(shù)值；maxXj為該項(xiàng)指標(biāo)的最大值，minXj為該項(xiàng)指標(biāo)的最小值。

1.2.3.2 綜合指數(shù)計(jì)算。

(6)

式中，E為農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)；Wj為指標(biāo)j的權(quán)重；Sij為評價(jià)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值。綜合指數(shù)為0～1，該值越小，說明農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量越差。

1.3 預(yù)測方法 由于評價(jià)指標(biāo)值的模糊不確定性，筆者采用灰色系統(tǒng)GM(1，1)模型對2012～2017年農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)的變化進(jìn)行預(yù)測。

1.3.1 灰色系統(tǒng)GM(1.1)模型構(gòu)建?；疑到y(tǒng)GM(1.1)是在灰色理論的引導(dǎo)下，將一切隨機(jī)變量看作是在一定范圍內(nèi)變化的灰色量，將隨機(jī)過程看作是在一定范圍內(nèi)與時(shí)間有關(guān)的灰色過程。它以指數(shù)形式為基礎(chǔ)，確定觀測初始值為定積分常數(shù)。通過對時(shí)間序列累加后，用微分?jǐn)M合法構(gòu)建一階常數(shù)系微分方程。該方法能夠?qū)﹄s亂無序的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并將缺失數(shù)據(jù)通過計(jì)算進(jìn)行補(bǔ)充，對于預(yù)測分析結(jié)構(gòu)關(guān)系和運(yùn)行機(jī)制不明晰的對象和過程系統(tǒng)具有獨(dú)特的優(yōu)勢。灰色系統(tǒng)GM(1，1)模型建立過程如下[19]：

x(1)={x(1)(1),x(1)(2)，…，x(1)(n)}

(7)

(2)構(gòu)造累加矩陣和常數(shù)向量。

(8)式中，B為構(gòu)造數(shù)據(jù)矩陣；YM為常數(shù)向量；M為新數(shù)據(jù)列的元素個(gè)數(shù)。

(3)求解灰色參數(shù)。通過最小二乘法擬合計(jì)算灰色參數(shù)，計(jì)算公式：

(9)

(4)建立預(yù)測公式。構(gòu)建時(shí)間響應(yīng)函數(shù)：

(10)

式(10)為數(shù)列預(yù)測的基礎(chǔ)公式，由該式可得到一次累加生成數(shù)列的預(yù)測值，預(yù)測公式見下：

(11)

(5)模型診斷。為了保證模型的可靠性，必須對模型進(jìn)行診斷。筆者采用的診斷方法是先計(jì)算指標(biāo)數(shù)據(jù)的離差S1和殘差S2，進(jìn)而計(jì)算后驗(yàn)比(C)及小誤差概率(P)。根據(jù)C和P分析模型的可靠性，當(dāng)P>0.95和C<0.35時(shí)，認(rèn)為該模型可以對評價(jià)系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)測：

(12)

(13)

(14)

1.3.2 質(zhì)量等級劃分。參照《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》[20]，根據(jù)評價(jià)的綜合指數(shù)和相關(guān)研究[21-22]，將滁州市農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量和各子系統(tǒng)各劃分為5級，劃分結(jié)果見表2～6。

表2 滁州市農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)

Table 2 Classification standard of agricultural ecological environment quality in Chuzhou City

質(zhì)量等級Qualitygrade綜合指數(shù)(E)Compositeindex等級含義LevelmeaningI0≤E<0.20農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境總體質(zhì)量差,條件惡劣,服務(wù)功能喪失,生態(tài)環(huán)境受損程度大II0.20≤E<0.35農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境總體質(zhì)量較差,服務(wù)功能退化且不全,生態(tài)環(huán)境受損程度相對較大III0.35≤E<0.55農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境總體質(zhì)量一般,生態(tài)環(huán)境受到一定程度的破壞,社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平呈現(xiàn)良好趨勢IV0.55≤E<0.75農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境總體質(zhì)量良,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基本完善,服務(wù)功能良好,社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高VE≥0.75農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境總體質(zhì)量優(yōu),服務(wù)功能很好,自然社會經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展,社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高,農(nóng)田水利設(shè)施完善,農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定

表3 滁州市農(nóng)業(yè)環(huán)境污染指標(biāo)質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)

Table 3 Classification standard of agricultural environmental pollution index in Chuzhou City

質(zhì)量等級Qualitygrade綜合指數(shù)(E)Compositeindex等級含義LevelmeaningI0≤E<0.35農(nóng)業(yè)環(huán)境屬特大污染,土壤肥力遭到嚴(yán)重破壞,農(nóng)藥、農(nóng)膜過度使用,土地退化非常嚴(yán)重;工業(yè)廢水廢氣排放量大,生態(tài)災(zāi)害經(jīng)常發(fā)生II0.35≤E<0.55農(nóng)業(yè)環(huán)境遭到重大污染,土壤肥力破壞較大,農(nóng)藥、農(nóng)膜使用量相對較多,土地退化較為嚴(yán)重;工業(yè)污染物排放較大,生態(tài)災(zāi)害較多III0.55≤E<0.65農(nóng)業(yè)環(huán)境屬較大污染,土壤肥力損失較為明顯,農(nóng)藥、農(nóng)膜使用量不斷降低,土壤污染程度較輕,工業(yè)污染物排放量趨于合理,生態(tài)災(zāi)害時(shí)有發(fā)生IV0.65≤E<0.80農(nóng)業(yè)環(huán)境屬一般污染,農(nóng)藥、化肥、農(nóng)用塑料薄膜使用量一般,土地退化及土壤污染情況不明顯,工業(yè)污染物能夠得到有效處理VE≥0.80農(nóng)業(yè)環(huán)境幾乎沒有受損現(xiàn)象,農(nóng)藥、農(nóng)膜使用量較少,且能自行分解,沒有土地退化現(xiàn)象,工業(yè)污染物得到有效遏制

表4 滁州市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代生產(chǎn)投入指標(biāo)質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)

Table 4 Classification standard of agricultural modern production inputs in Chuzhou City

質(zhì)量等級Qualitygrade綜合指數(shù)(E)Compositeindex等級含義LevelmeaningI0≤E<0.30農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)投入較差,機(jī)械化水平非常低,農(nóng)田灌溉很不合理,農(nóng)業(yè)產(chǎn)值很低II0.30≤E<0.50農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)投入差,機(jī)械化水平較低,農(nóng)田灌溉不合理,農(nóng)業(yè)產(chǎn)值低III0.50≤E<0.65農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)投入一般,機(jī)械化水平一般,農(nóng)田水利設(shè)施不斷發(fā)展,農(nóng)業(yè)產(chǎn)值一般IV0.65≤E<0.75農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)投入良好,農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平趨于完善,農(nóng)田水利設(shè)施良好,農(nóng)業(yè)產(chǎn)值較高VE≥0.75農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)投入優(yōu),農(nóng)業(yè)機(jī)械化完善,農(nóng)田水利設(shè)施完善,農(nóng)業(yè)產(chǎn)值高

表5 滁州市農(nóng)業(yè)自然環(huán)境狀況指標(biāo)質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)

Table 5 Classification standard of agricultural natural environmental conditions in Chuzhou City

質(zhì)量等級Qualitygrade綜合指數(shù)(E)Compositeindex等級含義LevelmeaningI0≤E<0.30水熱條件組合很差,農(nóng)業(yè)產(chǎn)值很低II0.30≤E<0.50水熱條件組合較差,農(nóng)業(yè)產(chǎn)值較低III0.50≤E<0.65水熱條件組合一般,農(nóng)業(yè)產(chǎn)值一般IV0.65≤E<0.80水熱條件組合良好,農(nóng)業(yè)產(chǎn)值較高VE≥0.80水熱條件組合非常好,農(nóng)業(yè)產(chǎn)值高

表6 滁州市農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)指標(biāo)質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)

Table 6 Classification standard of agricultural eco-environmental protection in Chuzhou City

質(zhì)量等級Qualitygrade綜合指數(shù)(E)Compositeindex等級含義LevelmeaningI0≤E<0.20土地治理投資低,水質(zhì)達(dá)標(biāo)率低,水土流失面積非常大,農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的恢復(fù)與重建非常困難,生態(tài)災(zāi)害經(jīng)常發(fā)生II0.20≤E<0.35土地治理投資較低,水質(zhì)達(dá)標(biāo)率較低,水土流失面積大,農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的恢復(fù)與重建比較困難,生態(tài)災(zāi)害較多III0.35≤E<0.55土地退化比較明顯,農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)遭到一定程度破壞,生態(tài)災(zāi)害有時(shí)發(fā)生IV0.55≤E<0.75土地退化不明顯,農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)受損程度較小,生態(tài)災(zāi)害不大,且能及時(shí)控制和預(yù)防VE≥0.75農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)完好,沒有土地退化情況,生態(tài)災(zāi)害幾乎很少發(fā)生

2 結(jié)果與分析

2.1 農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量總體變化 由表7可知，滁州市農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量長期維持在III級，屬于一般水平，波動幅度較小。近年來，滁州市致力于打造蘇皖之間新型區(qū)域中心城市，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的重要性日益得到滁州市人民的廣泛關(guān)注及重視，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、農(nóng)業(yè)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變、環(huán)境保護(hù)等一系列措施的實(shí)施，以及推廣秸稈還田政策的制訂，固體廢棄物無害化處理廠、污水處理廠等環(huán)?；A(chǔ)設(shè)施相繼建成并投入使用，使得滁州市農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量不斷好轉(zhuǎn)。但是滁州市的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的綜合指數(shù)仍處于較低水平，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量仍需要很大的改善和調(diào)整，土壤質(zhì)量退化、耕地資源不斷減少，農(nóng)業(yè)污染嚴(yán)重等問題仍然阻礙著農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的進(jìn)一步提升。2002—2011年滁州市農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量呈波動上升，這與滁州市的每年實(shí)施措施緊密相關(guān)。

表7 滁州市農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量動態(tài)評價(jià)結(jié)果

Table 7 Dynamic evaluation results of agricultural eco environmental quality in Chuzhou City

年份Year實(shí)際值A(chǔ)ctualvalue擬合值Fittedvalues誤差Error∥%質(zhì)量等級Qualitygrade20020.42710.4271III20030.65140.64781.7362IV20040.38480.3918-1.3945III20050.30950.3139-1.2562II20060.42170.39231.8374III20070.34210.34100.3294III20080.28850.27991.5382II20090.29410.28840.3646II20100.40480.39070.8632III20110.34880.34510.5425II20120.33460.3358-0.3276III20130.41370.41330.2236III2014—0.4314—III2015—0.4644—III2016—0.4949—III2017—0.5259—III

2.2 農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)子系統(tǒng)變化

2.2.1 農(nóng)業(yè)自然環(huán)境狀況指標(biāo)。由表8可知，2002—2011年滁州市農(nóng)業(yè)自然環(huán)境狀況指標(biāo)總體呈穩(wěn)步改善的趨勢，農(nóng)業(yè)自然環(huán)境指標(biāo)總體處于III級。滁州市地屬皖東地區(qū)，夏季炎熱多雨，冬季寒冷少雨。氣候不穩(wěn)定會影響農(nóng)業(yè)發(fā)展，隨著農(nóng)作物產(chǎn)業(yè)的調(diào)整以及農(nóng)作物對南北區(qū)域過渡帶氣候的適應(yīng)，使得農(nóng)業(yè)自然環(huán)境狀況，在滁州市農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量中發(fā)揮越來越重要的作用。未來幾年，滁州市加快轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式，致力打造生態(tài)農(nóng)業(yè)城市和旅游城市，將采取一系列措施積極改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益。這一階段土壤質(zhì)量得到有效改善，水資源得到一定程度的開發(fā)，使得農(nóng)業(yè)自然環(huán)境狀況得到進(jìn)一步優(yōu)化。根據(jù)預(yù)測結(jié)果可知，2012—2017年滁州市農(nóng)業(yè)自然環(huán)境狀況指標(biāo)仍不斷提高，將更加有利于提高滁州市農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。

2.2.2 農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)指標(biāo)。由表8可知，2002—2012年滁州市農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)指標(biāo)總體呈較低水平，其評價(jià)等級可以分為3個(gè)階段：2003年擬合值達(dá)到0.719 7，等級為IV級，這是由于2003年造林總面積和治理水土流失面積達(dá)到研究階段的最高值；2004—2010年農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)指標(biāo)總體呈下降趨勢，這一階段滁州市社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，城市化進(jìn)程加快，不合理的土地利用方式加劇了農(nóng)田退化和水土流失，在大力發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)忽略了環(huán)保問題的解決，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)投入不足，嚴(yán)重影響滁州市農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，其等級由IV級退化為I級。2010年之后，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)指標(biāo)擬合值不斷上升，這是由于隨著滁州市土地利用規(guī)劃和城市空間結(jié)構(gòu)規(guī)劃的逐步實(shí)施和完善，人類活動對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的破壞逐漸緩解。隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高和人們的環(huán)保意識不斷增強(qiáng)，農(nóng)業(yè)污染防治和生態(tài)防護(hù)逐漸開展和加強(qiáng)，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)指標(biāo)不斷上升。

2.2.3 農(nóng)業(yè)環(huán)境污染指標(biāo)。由表8可知，2002—2011年滁州市農(nóng)業(yè)環(huán)境污染指標(biāo)綜合指數(shù)總體呈上升趨勢，其等級由I級上升為IV級。2002—2004年農(nóng)業(yè)環(huán)境受到嚴(yán)重污染，綜合評價(jià)指數(shù)處于差與較差的階段。這是由于人們不合理使用農(nóng)藥、農(nóng)膜和化肥，導(dǎo)致農(nóng)田污染嚴(yán)重，再加上滁州市處于工業(yè)化和城市化迅速發(fā)展的階段，工業(yè)廢氣廢水排放量較大，治理工作不足，使得工業(yè)污染和農(nóng)業(yè)面源污染等污染問題日益嚴(yán)重，農(nóng)業(yè)環(huán)境質(zhì)量受到嚴(yán)重的影響。從2007年開始，農(nóng)業(yè)環(huán)境污染指標(biāo)上升到IV級，并且不斷優(yōu)化。隨著滁州市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和發(fā)展旅游城市目標(biāo)的提出，加大污染防治，限制土地利用方式，逐漸減少了人類活動對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的破壞，農(nóng)業(yè)環(huán)境質(zhì)量得到顯著提升并趨于穩(wěn)定，其綜合指數(shù)持續(xù)保持IV級。

2.2.4 農(nóng)業(yè)現(xiàn)代生產(chǎn)投入指標(biāo)。由表8可知，2002—2011年滁州市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)投入指標(biāo)總體處于III級，擬合值從0.351 9上升到0.533 9。農(nóng)業(yè)現(xiàn)代生產(chǎn)投入子系統(tǒng)由農(nóng)業(yè)產(chǎn)值、有效灌溉面積、機(jī)耕面積和人均耕地面積4個(gè)指標(biāo)組成。滁州市在加大農(nóng)業(yè)現(xiàn)代生產(chǎn)投入的同時(shí)，不斷加強(qiáng)水利設(shè)施建設(shè)和水資源開發(fā)，以保證農(nóng)田有效灌溉。機(jī)械化的發(fā)展推動了機(jī)耕面積的擴(kuò)大，在一系列措施的推動下，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代生產(chǎn)投入仍不斷改善和強(qiáng)化。2012—2017年在滁州市一系列積極政策的促進(jìn)下，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代生產(chǎn)投入進(jìn)一步增加，根據(jù)預(yù)測結(jié)果可知，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代生產(chǎn)投入等級從III級上升到IV級并不斷優(yōu)化，擬合值增加至0.683 7。

表8 滁州市農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)子系統(tǒng)綜合指數(shù)預(yù)測結(jié)果

3 結(jié)論與建議

(1)筆者從農(nóng)業(yè)自然環(huán)境狀況指標(biāo)、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代生產(chǎn)投入指標(biāo)、農(nóng)業(yè)環(huán)境污染指標(biāo)和農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)指標(biāo)4個(gè)方面構(gòu)建農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境評價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用主成分分析法對初選評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行了篩選，利用熵權(quán)法計(jì)算每個(gè)評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，并采用灰色系統(tǒng)GM(1，1)模型對2012—2017年滁州市農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境狀況進(jìn)行預(yù)測，在此基礎(chǔ)上對滁州市2002—2017年的土地生態(tài)安全狀況進(jìn)行了動態(tài)評價(jià)。結(jié)果表明，滁州市農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)總體呈穩(wěn)步上升趨勢。由于不同時(shí)期的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、環(huán)保投資力度、農(nóng)業(yè)發(fā)展方式等存在差異，導(dǎo)致2002—2017年滁州市農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量不斷變化。通過對滁州市農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的動態(tài)評價(jià)可知，農(nóng)業(yè)環(huán)境污染指標(biāo)對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的變化影響最大，表明農(nóng)業(yè)環(huán)境污染是影響農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境變化的主導(dǎo)因素。農(nóng)業(yè)自然環(huán)境狀況指標(biāo)是農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的重要組成部分，但是農(nóng)業(yè)自然環(huán)境狀況受滁州市所處的特殊的地理位置和氣候條件等自然因素的影響，短期內(nèi)仍難以改變。農(nóng)業(yè)現(xiàn)代生產(chǎn)投入指標(biāo)在農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量中發(fā)揮著重要作用，表明人類活動深刻影響著農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)指標(biāo)是人類活動在自然環(huán)境的影響下對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量做出的改善和調(diào)整，是農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)中不可或缺的一部分。

(2)鑒于農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境是由社會經(jīng)濟(jì)、自然和人類活動組成的復(fù)合系統(tǒng)，評價(jià)其質(zhì)量高低的關(guān)鍵是構(gòu)建全面有效的評價(jià)指標(biāo)體系，選擇合適的評價(jià)方法。筆者選取指標(biāo)時(shí)存在數(shù)據(jù)的難獲得性和部分評價(jià)指標(biāo)的局限性，導(dǎo)致評價(jià)指標(biāo)體系存在一定的缺陷，需要今后進(jìn)一步發(fā)展和完善。

(3)從不同子系統(tǒng)對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的影響程度出發(fā)，滁州市應(yīng)該減少農(nóng)藥、農(nóng)膜的使用量，大力實(shí)施秸稈還田政策，推廣生物農(nóng)藥的替代施用，逐步加大生物農(nóng)藥的施用比重，加快滁州市由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型；加快調(diào)整經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，減少工業(yè)廢水廢氣的排放量，保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境不受工業(yè)污染的影響；大力開展植樹造林活動，提高林地指數(shù)；合理加大水資源開發(fā)力度，改善農(nóng)田排水灌溉系統(tǒng)；深入推進(jìn)深松整地技術(shù)，增強(qiáng)耕地蓄水保墑和抗旱能力，減少農(nóng)田用水量，增加土壤肥力；加大環(huán)保投資力度，降低環(huán)境污染對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，為農(nóng)業(yè)的健康發(fā)展創(chuàng)造良好的條件。

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Dynamic Assessment and Prediction on Quality of Agricultural Eco-environment in Chuzhou

FANG Sha-sha1, WANG Ni1,2*, SUN Jie1

(1.School of Geographic Information and Tourism, Chuzhou University, Chuzhou, Anhui, 239000;2. Anhui Center for Collaborative Innovation in Geographical Information Integration and Application, Chuzhou, Anhui 239000)

[Objective]The study amied to evaluate and forecast the status and development trend of agricultural ecological quality objectively and accurately of Chuzhou City. [Method]Selection the index of agricultural ecological environmental quality evaluation and screening evaluation indexes by using principal component analysis. Established the comprehensive evaluation model of agricultural ecological environment quality and and the GM (1,1) grey system theory model was applied to predict the evolution trend of agricultural eco-environment. [Result]The agricultural ecological environment quality of chuzhou in the “III” for a long time and less volatility ; The index of agricultural ecological environment protection and agricultural environmental pollution index has great influence on the quality of agricultural ecological environment in Chuzhou city. [Conclusion]The Chuzhou agricultural ecological environmental quality is still great rising space and human activities have an significant influences on the quality of agricultural ecological environment.

Ecological agriculture；Agricultural ecological environment quality; Chuzhou City

國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目(201510377014)；安徽高校省級自然科學(xué)研究項(xiàng)目重點(diǎn)項(xiàng)目(KJ2016A531)；滁州學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目(2015CXXL036)；安徽省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目(201510377032)。

房莎莎(1993-)，女，安徽阜陽人，本科生，專業(yè)：GIS應(yīng)用。*通訊作者，講師，博士，從事遙感與GIS研究。

2016-08-17

S 181.3

A

0517-6611(2016)31-0052-06