季文光 林永會 成福偉 張坤

摘要 以京津冀國土空間生態(tài)環(huán)境協(xié)同為出發(fā)點(diǎn)，構(gòu)建了河北省國土空間生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)指標(biāo)體系，并采用基于層次分析的模糊綜合評價(jià)方法進(jìn)行典型城市評價(jià)。結(jié)果表明，河北省衡水市、廊坊市、張家口市、石家莊市、秦皇島市在保護(hù)綱領(lǐng)與規(guī)劃、資源可持續(xù)、生物多樣性、生態(tài)環(huán)境污染、生態(tài)環(huán)境破壞的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)因素的綜合指總排序?yàn)?、2、5、3、4。張家口市國土空間生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)總體處于較低水平，石家莊市資源可持續(xù)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)和生態(tài)環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)為近年來最低，而生物多樣性風(fēng)險(xiǎn)略高。

關(guān)鍵詞 國土空間;生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià);協(xié)同發(fā)展;京津冀;河北省

中圖分類號 X826文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

文章編號 0517-6611（2021）10-0073-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.10.020

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Ecological Risk Assessment of Land Space in Hebei Province from the Perspective of Coordinated Development of Beijing， Tianjin and Hebei

JI Wen-guang1，2，LIN Yong-hui1，CHENG Fu-wei1，2 et al （1.Hebei Normal University for Nationalities，Chengde，Hebei 067000;2.National Ethnic Affairs Commission Japan-Korea Green Development Center，Beijing 100101）

Abstract Starting from the coordination of land， space and ecological environment in Beijing， Tianjin and Hebei，the index system of land space ecological environment risk assessment in Hebei Province was constructed，and the fuzzy comprehensive evaluation method based on AHP was used to evaluate typical cities.The results showed that Hengshui City， Langfang City， Zhangjiakou City， Shijiazhuang City and Qinhuangdao City in Hebei Province were ranked as 1， 2， 5， 3 and 4 in the comprehensive index of ecological risk assessment factors of protection program and planning， resource sustainability， biodiversity， ecological environment pollution and ecological environment destruction.Zhangjiakous land space ecological environment risk was at a low level， and the resource sustainable risk index and ecological environment pollution risk index of Shijiazhuang were the lowest in recent years，but biodiversity risk was slightly higher.

Key words Land space;Ecological risk assessment;Coordinated development;Beijing-Tianjin-Hebei;Hebei Province

為防止京津冀區(qū)域國土空間生態(tài)破壞對生態(tài)環(huán)境的影響，國內(nèi)外學(xué)者積極開展了國土空間生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)相關(guān)學(xué)術(shù)研究，以保證京津冀區(qū)域國土空間生態(tài)環(huán)境安全，并取得了一些重要成果。隨著生態(tài)環(huán)境治理與政府協(xié)同發(fā)展理論、生態(tài)系統(tǒng)健康理論、生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)和區(qū)域一體化建設(shè)等理論的研究深入，京津冀國土空間生態(tài)環(huán)境治理一體化研究正逐步由治理模式、對策和法律等方面向生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)、監(jiān)測、人類活動(dòng)對自然現(xiàn)象的多維空間影響等方面拓展[1-3]。河北省處于京津冀區(qū)域發(fā)展重要節(jié)點(diǎn)，對河北省不同區(qū)域的國土空間生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)態(tài)勢進(jìn)行差異分析和綜合評價(jià)，從維護(hù)區(qū)域國土空間生態(tài)環(huán)境安全角度出發(fā)認(rèn)識維護(hù)京津冀乃至國家安全的重要性，審視區(qū)域國土空間生態(tài)環(huán)境安全的價(jià)值，探索河北省國土空間生態(tài)環(huán)境保護(hù)的途徑，有助于摸清河北省國土空間生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，準(zhǔn)確掌握河北省國土空間生態(tài)環(huán)境的影響因素，為政府實(shí)現(xiàn)自然、經(jīng)濟(jì)和社會的生態(tài)安全以及制定國土空間生態(tài)環(huán)境保護(hù)的政策和措施提供理論支撐。

1 資料與方法

1.1 研究區(qū)域概況

河北省地貌復(fù)雜多樣，高原、山地、丘陵、盆地、平原類型齊全，有壩上高原、燕山和太行山山地、河北平原三大地貌單元。地勢西北高、東南低，由西北向東南傾斜。壩上高原屬蒙古高原一部分，地形南高北低。燕山和太行山山地包括4種地貌類型，分別是中山山地區(qū)、低山山地區(qū)、丘陵地區(qū)和山間盆地。河北平原區(qū)是華北大平原的一部分，按其成因可分為山前沖洪積平原、中部中湖積平原區(qū)和濱海平原區(qū)3種地貌類型。2019年末，河北省常住總?cè)丝? 556.3萬，生產(chǎn)總值35 104.5億元，其中，第一產(chǎn)業(yè)增加值3 518.4億元，第二產(chǎn)業(yè)增加值13 597.3億元，第三產(chǎn)業(yè)增加值17 988.8億元。建設(shè)用地2.26萬 km2，含城鎮(zhèn)村及工礦用地1.96萬 km2。農(nóng)用地面積為13.06萬 km2，其中耕地6.52萬 km2，園地0.83萬 km2，林地4.59萬 km2，牧草地0.40萬 km2，其他農(nóng)用地0.72萬 km2。2019年，河北省5—9月連續(xù)5個(gè)月PM2.5平均濃度達(dá)到國家空氣質(zhì)量二級標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)區(qū)市平均優(yōu)良天數(shù)為226 d。其中承德、張家口市優(yōu)良天數(shù)均為308 d。

1.2 典型城市選擇及數(shù)據(jù)來源

依據(jù)河北省國土空間功能區(qū)劃及河北省地形地貌特點(diǎn)，選擇衡水市、廊坊市、張家口市、石家莊市、秦皇島市5個(gè)城市作為典型城市進(jìn)行研究。研究數(shù)據(jù)主要來自《河北統(tǒng)計(jì)年鑒（2019年）》《河北經(jīng)濟(jì)年鑒（2019年）》，衡水市、廊坊市、張家口市、石家莊市、秦皇島市的統(tǒng)計(jì)年鑒（2019年），《河北環(huán)境保護(hù)年鑒（2019年）》，衡水市、廊坊市、張家口市、石家莊市、秦皇島市的《國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)（2019年）》等。部分?jǐn)?shù)據(jù)來自科研成果及公開發(fā)表的論文，少數(shù)缺失數(shù)據(jù)根據(jù)已有數(shù)據(jù)估算得出。

1.3 研究方法

1.3.1 評價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建。綜合調(diào)研結(jié)果，構(gòu)建由5類影響因素組成，每個(gè)因素下又包含若干指標(biāo)和因子的國土空間生態(tài)環(huán)境評價(jià)指標(biāo)體系[4-5]，具體如圖1所示。

目標(biāo)層（Ⅰ）[3-5]：國土空間生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價(jià);影響因素層（Ⅱ）[6]：保護(hù)綱領(lǐng)與規(guī)劃風(fēng)險(xiǎn)（Ⅱ-Ⅰ）、資源可持續(xù)風(fēng)險(xiǎn)（Ⅱ-Ⅱ）、生物多樣性風(fēng)險(xiǎn)（Ⅱ-Ⅲ）、生態(tài)環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)（Ⅱ-Ⅳ）、生態(tài)環(huán)境破壞風(fēng)險(xiǎn)（Ⅱ-Ⅴ）;影響指標(biāo)層（Ⅲ）[7-10]：生態(tài)環(huán)境保護(hù)法規(guī)（Ⅲ-Ⅰ）、國土空間規(guī)劃（Ⅲ-Ⅱ）、氣候變化（Ⅲ-Ⅲ）、資源保護(hù)及利用（Ⅲ-Ⅳ）、植被覆蓋（Ⅲ-Ⅴ）、廢物管理及衛(wèi)生（Ⅲ-VI）、污染物排放（Ⅲ-Ⅶ）等20余個(gè)指標(biāo);評價(jià)指標(biāo)層（Ⅳ）：環(huán)境保護(hù)法（Ⅳ-Ⅰ）、土地利用規(guī)劃（Ⅳ-Ⅱ）、水資源利用（Ⅳ-Ⅲ）、植被覆蓋指數(shù)（Ⅳ-Ⅳ）、污染物排放（Ⅳ-Ⅴ）等40余個(gè)評價(jià)因子[11]。河北省典型城市國土空間生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)指標(biāo)體系如表1所示。

1.3.2 權(quán)重確定。采用層次分析法來確定國土空間生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)指標(biāo)體系的權(quán)重[12-14]。各指標(biāo)的相對重要性采用比率標(biāo)度法判斷。比率標(biāo)度法是根據(jù)2個(gè)因素重要程度相比結(jié)果分別賦予相應(yīng)的標(biāo)度，即同等重要、略重要、顯著重要、非常重要和特別重要分別表示為5/5=1.0、6/4=1.5、7/3=2.3、8/2=4.0、9/1=9.0。如果重要程度處于上述各情況中間，則賦予相應(yīng)的標(biāo)度為5.5/4.5=1.2、6.5/3.5=1.9、7.5/2.5=3.0、8.5/1.5=5.7。由比率標(biāo)度法得到判斷矩陣，對判斷矩陣求最大正特征根，并用方根法求解得到各指標(biāo)權(quán)重[15]。具體結(jié)果如表2所示。

1.3.3 模糊綜合評價(jià)。各指標(biāo)對于國土空間生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的隸屬度為：

μi（xi）=ri=00≤xi≤xmin，i

xi-xmin，ixmax，i-xmin，ixmin，i≤xi≤xmax，i

1其他（1）

其中， μi（xi）表示xi的國土空間生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)隸屬度，xi為指標(biāo)i的原始國土空間生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)數(shù)值，xmax，i表示該指標(biāo)值序列里最大值，xmin，i表示該指標(biāo)序列里最小值。

國土空間生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)模糊綜合評價(jià)值計(jì)算公式：

C=（W1（1），W2（1），…，Wk（1））（C1，C2，…，Ck）T（2）

其中，C為國土空間生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)綜合評價(jià)值，國土空間生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)模糊綜合評價(jià)值越大，表明國土空間生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)程度越高[16]。（W1（1），W2（1），…，Wk（1））表示通過計(jì)算且經(jīng)過一致性檢驗(yàn)得到的一級指標(biāo)的權(quán)重，k為一級指標(biāo)個(gè)數(shù)，Cj為第j個(gè)一級評價(jià)指標(biāo)的模糊評價(jià)值向量，其計(jì)算公式如下：

Cj=Wj（2）×Rj=（wj1，wj2，…，wjmj）（Rj1，Rj2，…，Rjmj）T（3）

通過計(jì)算且經(jīng)過一致性檢驗(yàn)得到二級指標(biāo)權(quán)重：

W（2）=（W1（2），W2（2），…，Wk（2））=（w11，w12，…，w1m1，w21，w22，…，w2m2，…，wk1，Wk2，…，wkmk）（4）

通過計(jì)算，確定模糊向量：

R=（R1，R2，…，Rk）T=（R11，R12，…，R1m1，R21，R22，…，R2m2，…，Rk1，Rk2，…，Rkmk）T（5）

其中m=m1+m2+…+mk為二級指標(biāo)個(gè)數(shù)，mj為第j個(gè)一級評價(jià)指標(biāo)包含的二級指標(biāo)的個(gè)數(shù)。

49卷10期季文光等 京津冀協(xié)同發(fā)展視閾下河北省國土空間生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)

1.3.4 建立國土空間生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)指標(biāo)的模糊矩陣。對原始數(shù)據(jù)計(jì)算模糊隸屬度，構(gòu)造模糊矩陣：

R=[R1，R2，R3，R4，R5]T

=[R11 R12 …R15 R21 R22 R31 R32 … R52 R53 R54]T

=

1.000 00.095 60.057 40.276 80.043 2

1.000 00.167 40.000 00.465 20.087 3

1.000 00.029 80.316 40.472 30.113 2

1.000 00.000 00.214 10.088 70.042 2

1.000 00.256 50.431 20.000 00.021 3

0.367 10.000 00.335 11.000 00.246 4

1.000 00.651 20.086 70.074 10.125 3

1.000 00.214 20.442 10.086 40.231 1

1.000 00.542 20.000 00.241 10.045 3

0.322 10.000 00.421 51.000 00.087 1

1.000 00.042 10.112 60.021 00.333 1

1.000 00.312 10.055 30.031 10.328 9

1.000 00.212 30.099 10.000 00.443 1

1.000 00.452 10.066 10.000 00.097 7

1.000 00.021 30.444 40.055 60.272 3

0.521 30.214 10.000 01.000 00.897 4

1.000 00.055 20.643 10.077 10.248 6

1.000 00.000 00.521 30.141 40.021 1

1.000 00.000 00.412 10.065 40.110 1

0.557 60.040 20.517 71.000 00.026 9

1.000 00.045 60.000 00.542 10.038 7

1.000 00.124 10.000 00.222 70.066 4

1.000 00.089 10.000 00.121 40.088 1

其中，行列式中的23行代表河北省國土空間生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的23個(gè)指標(biāo)，行列式中的 5列代表河北省的5個(gè)典型城市（衡水市、廊坊市、張家口市、石家莊市、秦皇島市）。

2 結(jié)果與分析

計(jì)算各年份的國土空間生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)綜合評價(jià)值[16]。

C1=W1（2）×R1=（w11，w12，…，w1m1）（R11，R12，…，R1m1）T=（0.216 5， 0.481 5，0.104 0，0.198 0）

1.000 00.095 60.057 40.276 80.043 2

1.000 00.167 40.000 00.465 20.087 3

1.000 00.029 80.316 40.472 30.113 2

1.000 00.000 00.214 10.088 70.042 2

=（1.000 0，0.069 4，0.253 2，0.313 6，0.203 6）

即衡水市、廊坊市、張家口市、石家莊市、秦皇島市在保護(hù)綱領(lǐng)與規(guī)劃風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)上的排序?yàn)?、5、3、2、4。同理，C2=W2（2）×R2=（0.764 2，0.333 2，0.371 5，0.520 3， 0.092 1），即衡水市、廊坊市、張家口市、石家莊市、秦皇島市在資源可持續(xù)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)上的排序?yàn)?、3、4、2、5;C3=W3（2）×R3=（0.632 5，0.432 2，0.000 0，0.867 4， 0.488 2），即衡水市、廊坊市、張家口市、石家莊市、秦皇島市在生物多樣性風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)上的排序?yàn)?、4、5、1、3;C4=W4（2）×R4=（0.554 2，0.338 2，0.443 6，0.060 1，0.041 5），即衡水市、廊坊市、張家口市、石家莊市、秦皇島市在生態(tài)環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)上的排序?yàn)?、3、2、4、5;C5=W5（2）×R5=（0.627 1，0.456 3，0.443 6，0.063 1，0.092 2），即衡水市、廊坊市、張家口市、石家莊市、秦皇島市在生態(tài)環(huán)境破壞風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)上的排序?yàn)?、2、3、5、4。

C=（W1（1），W2（1），…，Wk（1））（C1，C2，…，Ck）T

=（0.140 4，0.166 0， 0.229 2， 0.248 0，0.216 4）

1.000 00.069 40.253 20.313 60.203 6

0.764 20.333 20.371 50.520 30.092 1

0.632 50.432 20.000 00.867 40.448 2

0.554 20.338 20.443 60.060 10.041 5

0.627 10.456 30.443 60.063 10.092 2

=（0.825 4， 0.482 6， 0.113 5， 0.401 3， 0.146 8）

通過計(jì)算可得衡水市、廊坊市、張家口市、石家莊市、秦皇島市在各指標(biāo)上的總排序?yàn)?、2、5、3、4。河北省張家口市國土空間生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)總體處于較低水平，石家莊市資源可持續(xù)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)和生態(tài)環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)為近年來最低，而生物多樣性風(fēng)險(xiǎn)略高。

3 結(jié)論與討論

綜上所述，河北省衡水市、廊坊市、張家口市、石家莊市、秦皇島市在保護(hù)綱領(lǐng)與規(guī)劃風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)上的排序?yàn)?、5、3、2、4，在資源可持續(xù)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)上的排序?yàn)?、3、4、2、5，在生物多樣性風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)上的排序?yàn)?、4、5、1、3，在生態(tài)環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)上的排序?yàn)?、3、2、4、5，在生態(tài)環(huán)境破壞風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)上的排序?yàn)?、2、3、5、4，在各指標(biāo)上的總排序?yàn)?、2、5、3、4。河北省張家口市國土空間生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)總體處于較低水平，石家莊市資源可持續(xù)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)和生態(tài)環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)為近年來最低，而生物多樣性風(fēng)險(xiǎn)略高。

今后，河北省廊坊市、張家口市、石家莊市、秦皇島市等典型城市應(yīng)從機(jī)制體制層面、自然保障層面、生物保護(hù)層面、污染防治層面和破壞修復(fù)層面構(gòu)建國土空間生態(tài)環(huán)境治理體系。在國土空間規(guī)劃中開展生態(tài)環(huán)境治理專項(xiàng)規(guī)劃研究，國土空間生態(tài)環(huán)境治理應(yīng)關(guān)注國土空間生態(tài)環(huán)境治理保護(hù)潛在的長期性問題;國土空間生態(tài)環(huán)境安全評價(jià)及治理相關(guān)內(nèi)容納入生態(tài)環(huán)境治理專項(xiàng)規(guī)劃，切實(shí)加強(qiáng)制度的完善和監(jiān)督，針對國土空間生態(tài)環(huán)境變化制定動(dòng)態(tài)的土地生態(tài)保護(hù)政策，同時(shí)關(guān)注國土空間生態(tài)環(huán)境污染及破壞后修復(fù)的后期管理，建立相應(yīng)的評價(jià)機(jī)制及暢通的反饋渠道，統(tǒng)籌安排年度國土空間生態(tài)環(huán)境保護(hù)任務(wù)，注重資源利用和生態(tài)多樣性保護(hù)，正確協(xié)調(diào)和處理人類活動(dòng)與自然生態(tài)的關(guān)系。

參考文獻(xiàn)

[1]

趙甜甜，王銘琦.京津冀協(xié)同發(fā)展背景下河北生態(tài)環(huán)境建設(shè)研究[J].河北企業(yè)，2020（2）：75-76.

[2] 孟慶瑜.論京津冀環(huán)境治理的協(xié)同立法保障機(jī)制[J].政法論叢，2016（1）：121-128.

[3] 把增強(qiáng)，王連芳.京津冀生態(tài)環(huán)境建設(shè)：現(xiàn)狀、問題與應(yīng)對[J].石家莊鐵道大學(xué)學(xué)報(bào)（社會科學(xué)版），2015，9（4）：1-5.

[4] WAIYASUSRI K，YUMUANG S，CHOTPANTARAT S.Monitoring and predicting land use changes in the Huai Thap Salao Watershed area， Uthaithani Province， Thailand， using the CLUE-s model [J].Environmental earth sciences， 2016，75（6）：1-16.

[5] ANSARI A，GOLABI M H.Using Ecosystem Service Modeler （ESM） for Ecological Quality， rarity and Risk Assessment of the wild goat habitat， in the Haftad-Gholleh protected area[J].International soil and water conservation research，2019，7（4）：346-353.

[6] 孫藝寧， 許嘉巍.基于主成分分析的長春市土地生態(tài)安全評價(jià)[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，45（34）：207-210.

[7] 趙紅安.北戴河新區(qū)土地利用時(shí)空變化與生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)研究[D].保定河北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2018.

[8] 蘇臣，趙迪.基于生態(tài)足跡模型的常德市國土生態(tài)安全評價(jià)[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2019，27（27）：23-24.

[9] 高月，孫榮國，葉彩，等.貴州省丹寨縣某鉛鋅礦區(qū)土壤重金屬污染生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)[J].生態(tài)學(xué)雜志，2020，39（3）：928-936.

[10] 王銳浩，黃鵬飛，單科.基于模糊綜合評價(jià)的大型海水淡化項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)研究[J].環(huán)境科學(xué)與管理，2019，44（12）：190-194.

[11] 汪敬忠，劉卓，魏浩，等.白洋淀表層沉積物元素的空間特征、風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)及來源分析[J].環(huán)境科學(xué)，2020，41（1）：224-231.

[12] 代鶴峰.清遠(yuǎn)市及東莞市水源地抗生素污染特征分析與生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)[D].西安：西安工程大學(xué)，2019.

[13] 何培.蘇北淺灘表層沉積物中主要污染物的分布、來源及風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)[D].大連：大連海洋大學(xué)，2019.

[14] 趙蚰竹.基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的黑龍江省水土資源保障風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)[D].哈爾濱：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2019.

[15] 崔娟敏，季文光.基于AHP的土地集約利用水平模糊綜合評價(jià)[J].水土保持研究，2011，18（4）：122-125.

[16] 王思成，運(yùn)迎霞，賈琦.基于“源—流—匯”指數(shù)分析的天津市中心城區(qū)生態(tài)韌性評價(jià)[J].西部人居環(huán)境學(xué)刊，2020，35（1）：82-90.