南疆資源型城市生態安全評價

摘要 在新疆資源型城市GDP快速增長的同時，資源枯竭、環境污染越來越成為資源型城市實現可持續發展的瓶頸因素。尤其是以油氣為主要資源支持經濟發展的城市，因油田的開采、油氣運輸和利用而引起的環境污染和生態破壞是無法避免的。選擇位于新疆中部的庫爾勒市為研究對象，運用生態安全評價PSR概念模型構建生態安全指標體系，結合均方差權值法和綜合指數評價法，從時間尺度上評價城市生態安全和發展趨勢，針對城市生態安全問題提出了調控對策。

關鍵詞 資源型城市；城市生態安全評價；PSR模型；綜合指數分析法

中圖分類號S181.3文獻標識碼A文章編號0517-6611（2014）30-10693-05

作者簡介阿衣努熱·艾則孜（1988- ），女，維吾爾族，新疆阿克蘇人，碩士研究生，研究方向：城市與區域規劃。*通訊作者，副教授，從事城市與區域規劃、農業區域規劃等方面的研究。

隨著人類社會、經濟的全面快速發展，人與自然的關系呈現越來越惡化的趨勢，典型的例子是在我國傳統的城鎮化發展過程中暴露了嚴重的人與自然發展失衡的生態問題，特別是資源型城市面臨生態環境破壞、資源枯竭、發展不可持續等亟待解決的問題。為應對此難題，我國提出走新型城鎮化道路，強調生態環境的建設與治理，重視自然資源的合理利用與保護，積極推進生態城市建設，全面實現城市經濟與生態環境協調發展、人與自然和諧共生。城市生態環境安全評價是協調城市發展與環境保護關系的需要，也是進行城市生態環境綜合整治、促進城市生態系統良性循環的需要[1]。因此，在新型城鎮化背景下，為實現資源型城市的可持續發展，對城市進行生態安全評價十分必要。庫爾勒市位于新疆中部，是南疆最大的資源型城市，隨著近幾年社會、經濟、旅游業快速發展，面臨的生態環境壓力也日益增加。該研究以資源型城市庫爾勒市為研究對象，以2006～2011年為時間序列，選取城市資源環境壓力、資源環境狀態和社會經濟響應3個目標層共22個指標，對城市生態安全狀況進行評價，旨在為庫爾勒市等資源型城市生態環境的可持續發展提供借鑒和指導。

1研究區域概況

庫爾勒市的地理坐標為85°14′10″～ 86°34′21″ E，41°10′48″～ 42°21′36″ N，是新疆維吾爾自治區巴音郭楞蒙古自治州的首府，位于新疆中部，是南疆最大的城市（圖1）。庫爾勒市行政區面積約為7 219 km2，城市建成區面積110 km2。屬于典型的暖溫帶大陸干旱氣候，四季分明，市區年平均氣溫12.7 ℃，年降水量 25.5～58.6 mm。區內少雨、干旱、酷熱、多風特征。

2城市生態安全評價指標體系的確定

2.1評價指標體系的構建城市生態安全也可以理解為城市生態系統的健康和穩定，它已經超越了保護環境即城市建設與環境保持協調性的層次，它融合了社會、文化、經濟等因素，體現的是一種廣義的生態觀。目前還沒有完整的城市生態安全評價指標體系、明確的可定量指標以及相應的評價模型。現在較為常用的生態安全評價方法有綜合指數法、層次分析法、模糊綜合法、生態足跡、景觀生態格局法、數字安全生態法等，這些研究方法都不同程度上考慮了人類環境對環境的壓力、自然資源的質量變化和人類活動的響應，在不同程度上借鑒了PSR模型[3]。

該研究選擇PSR模型進行生態安全評價，模型中壓力指標反映了由人類活動引起的生態環境問題；狀態指標衡量人類行為導致的自然環境狀態與生態系統的變化；響應指標則顯示人類為減緩、預防生態安全危機所采取的對策與措施。在PSR概念模型框架下，遵循科學性和可操作性的原則，并借鑒目前國內有關新疆城市安全評價的各種方法，擬構建3個層次的城市生態安全綜合評價指標體系（表1），共22個指標，其中壓力指標9個，狀態指標6個，響應指標7個。考慮到庫爾勒市作為資源型城市的特殊性，在構建評價指標體系時，考慮與其他城市不同的指標，如工業廢氣固體排放量、工業氮氧化物排放量、工業煙塵排放量等。

2.1.1資源環境壓力指標。C1人口密度，即人口承載力。以每平方公里國土的人口數表示。表征人口對生態環境的壓力，其值越大，人口因素對生態環境的壓力就越大。C2人均GDP，即人均生產總值。以人均GDP來表示區域經濟實力的高低，人均GDP越高，生態環境建設能力越強。C3人均擁有鋪裝道路面積，指市區擁有的道路面積與市區人口的比值。是生態安全正向指標，該值越大，生態環境的壓力越大。C4人口自然增長率，即年內凈增加人口數占年初總人口數的百分比，增長率越高，資源生態環境壓力越大。C5工業二氧化硫排放量，指報告期內企業在燃料燃燒和生產工藝過程中排入大氣的SO2總量。該值越大，資源生態環境壓力就越大。C6工業廢氣排放量，指燃料燃燒和產生工藝過程中排放的各種廢氣總量。排放量越大，環境質量越差，對環境的壓力越大。C7工業固體廢物排放量，指將所產生的固體廢物排到固體廢物污染防治設施、場所以外的數量。工業固體廢物對環境的壓力影響很大，數值越大，環境壓力就越大。C8工業煙塵排放量，指生產工藝過程中排放的能在空氣中懸浮一定時間的固體顆粒和燃料燃燒產生的煙氣中夾帶的顆粒物的總量。排放量越大，對資源環境的壓力就越大。C9工業氮氧化物排放量，指燃料燃燒和產生工藝過程中排放的氮、氧兩種元素組成的化合物（NO2等）的總排放量。該數值越大，環境質量越差，資源環境壓力越大。

2.1.2資源環境狀態指標。C10人均耕地面積。人均耕地越少，對環境的壓力就越大。C11全年供水總量，指公用自來水廠和自備水源的社會單位全年的供水總量，包括有效水量及損失水量。此指標對干旱區的城市生態環境具有相當大的意義。C12人均日生活用水量。人均用水量越少，對水資源壓力就越大。C13建成區綠化覆蓋率。反映城市的綠化情況，是體現城市環境質量、表明居民居住環境改善的重要指標。C14城市人均居住面積。反映城市居民生活質量水平及區域經濟發展水平。該值越大，對城市環境的壓力就變大。C15空氣質量達標天數比例。反映城市空氣質量水平，該數值越大，城市空氣質量越好，對資源環境的壓力就越小。

2.1.3社會經濟響應指標。C16在崗職員平均工資，指報告期實際支付的全部職工工資總額與報告期全部職工平均人數的比重。表征區域經濟發展水平，該值越大，地區經濟水平越高，居民生活水平越好，對生態環境的影響變小。C17農牧民人均收入。農牧民是農業生產的主體，也是生態環境保護和建設的主體，以農牧民人均收入的高低來表示農牧民在生態環境建設中的投入能力，農牧民收入越高，投入能力越強。C18第二產業產值占GDP的比重，即第二產業產值占地區生產總值的比重。第二產業比重越高，該地區受工業污染的影響越大。C19第二三產業產值占GDP的比重，即第二三產業產值占地區生產總值的比重。占的比重越高，經濟的聚集程度越高，城鎮化水平就越高，生態環境建設能力越強。C20城鎮居民人均可支配收入，城鎮居民人均可支配收入越高，經濟壓力越小，城鎮生態壓力越小。C21天然氣供應總量。反映資源型城市自然資源的稀缺量，供應總量越多，城市能耗量越多，對資源的生態環境壓力就越大。C22城市園林綠地面積。園林綠地面積是表示生態資源質量的一個重要指標，比率越大，生態環境質量越好。

2.2數據來源該研究采用的數據均來自于《巴音郭楞蒙古自治州統計年鑒（2008～2012年）》，《中國城市統計年鑒（2006～2012年）》，新疆巴音郭楞蒙古自治州2006～2010年《環境質量報告》，《庫爾勒統計年鑒（2008～2011）年》，及政府工作報告。

2.3城市生態安全等級劃分城市生態安全評價等級的劃分是為了確定評價工作的深度和廣度，體現生態建設與環境開發項目對生態安全的影響程度和保護的要求程度[4]。研究中城市生態安全等級劃分為生態安全、較生態安全、預警狀態、生態較差和生態惡劣5個等級。各等級的評價指標值和表征狀態如表2所示，據此可以對城市生態安全進行綜合判別。

3城市生態安全評價方法與步驟

目前定量評價生態系統安全的方法還處于探索之中，每種方法均具有一定的局限性。綜合指數評價法是目前應用較多的一種方法，該方法可以體現生態環境評價的綜合性、整體性和層次性。反映對城市生態安全有潛在影響的重要因素的變化以及人類活動的影響，著重體現城市生態安全評價的地域特征。因此，筆者選擇綜合指數評價法進行庫爾勒市的生態安全進行評價。城市生態安全綜合指數表述評價對象現狀與目標的符合程度和向目標接近的速度，指數越接近1，就越安全，越接近0，就越不安全[5]。

綜合指數分析法計算步驟[4]：①分析研究評價的生態安全因子的程度與變化規律；②建立表征各生態因子特征的指標體系；③確定評價標準。該研究結合區域實際情況和借鑒相關研究，生態安全評價標準劃分為5個等級，具體等級的劃分標準如表2所示。④根據各評價因子的相對重要性賦予權重；⑤將各因子的變化值綜合，得出綜合影響評價值，即：

在對生態安全的綜合評價中涉及到各指標權重的確定問題，這里采用均方差權值法來確定。指標權重確定方法如下[6]：①對原始數據進行標準化。為了消除不同量綱和量級導致的各種不同屬性指標的不可比性，需要對原始數據進行標準化處理。此處采用極差標準化方法，對于正向指標（Ⅰ），指標值越大，對評價結果的正向作用越大。負向指標（Ⅱ），指標值越大，對評價結果的反向作用越大。

4庫爾勒市城市生態安全評價結果分析

4.1生態安全評價指標的變化根據綜合評價方法可以得出影響庫爾勒市城市生態安全的3個方面指標的時間變化圖（圖 2）。從資源環境壓力上看，庫爾勒市城市資源環境壓力2009年和2010年有較大幅度的下降，這是因為這兩年庫爾勒市加大了工業投資，大量開采油田，導致了這兩年的NO2和SO2等污染物、工業廢水排放量的劇增，嚴重影響了城市的空氣環境質量，能源消耗量的急劇增加，對資源的生態環境帶來更大的壓力。同時房地產行業的發展以及建設用地的增加占用了大量土地，縮小了綠地面積，給周邊服務行業帶來了環境壓力。

從資源環境狀態方面，2006年和2010年城市資源環境狀態較低，2008年最高，2007年和2011年有所上升，資源環境壓力波動比較大。盡管城市的發展給資源和環境帶來一定的壓力，但隨著相關部門對環保事業投資的加大，工業污染逐步得到了有效控制，城市生活環境也有了較大的改善。

從社會經濟響應綜合指標來看，它的變化與城市生態安全綜合值的演變趨勢總體上保持一致，均呈現出上升的趨

從生態安全綜合值來看，2006年至2011年庫爾勒市生態安全綜合指數依次為0.502 1、0.554 7、0.645 8、0.436 7、0398 7和0.562 0，大致呈現出上升的趨勢，但是2009年和2010年生態安全綜合值呈現出下降的態勢。由于資源型城市資源消耗量大，污染排放量多，對環境治理投入不足，導致工業廢水、廢氣、煙塵等污染物排放量增加，使空氣質量安全和城市生態安全水平有所下降。由以上分析可知，庫爾勒市城市生態安全水平下降的原因可以歸結于人為因素，因此要提高庫爾勒市的生態安全質量，亟需采取人為調控措施，減少因人為因素導致的城市生態安全問題。

4.2生態安全綜合評價結果分析根據以上方法對庫爾勒市生態安全進行評價，結果如表5所示。庫爾勒市的安全等級2006年和2009年處于生態較差狀態，2007年和2011年處于預警狀態，2008年處于較安全狀態，2010年處于生態惡劣狀態。可見2006年至2011年庫爾勒市生態安全狀況波動較大并反復出現環境惡劣狀態。2008年狀態最好，2010年又返回生態嚴重惡劣狀態，2011年又有所提升。由此可推測2006～2008年生態環境逐漸改善，2008～2010年生態環境受到嚴重破壞，出現惡劣狀態。分析各個指數影響因素，主要是社會經濟響應影響最大。顯然，在城市發展過程中，生態環境環境面臨嚴重的威脅。工業污染、生活垃圾和工業廢棄物排放量的劇增，影響著城市生態環境的可持續發展。

4.3生態安全指標相關性分析該研究運用數理統計的方法，對庫爾勒市環境安全綜合評價指標進行相關性分析，反映各指標與庫爾勒市環境安全之間關系的強弱度及安全程度，更直接地指出各指標的影響程度。如圖3所示，C5工業二氧化硫排放量、C8工業煙塵排放量、C9工業氮氧化物排放量、C15空氣質量達標天數比等指標安全性較差。這是5結論

（1）庫爾勒社會經濟的快速發展和城市功能的不斷完善為城市帶來繁榮的同時也造成了一系列的環境問題。例如，因油田的開采、運輸和利用而引起的環境污染和生態破壞影響當地經濟和社會的可持續發展。因為屬于干旱區城市，生態環境比較脆弱，在城鎮化進程中生態環境遭到了一定程度的壓力。因此需要對城市的生態環境現狀進行分析，找出不足，加以改善，使其各個方面協調發展。

（2）2006年至2011年庫爾勒城市生態安全評價指數值分別為0.502 1、0.554 7、0.645 8、0.436 7、0.398 7 及 0.562 0。這些數字表明城市生態安全狀況具有較大的波動性和不穩定性。由于工業在城市發展中的比重較大，因此工業污染、生活垃圾和工業廢棄物成為影響城市生態環境可持續發展的主要因素。因此要采取措施改善庫爾勒市生態環境發展的不穩定性，如相關部門在發展經濟的同時，需要配備有系統的應對環境污染與生態破壞的策略，增加環保投資，大力發展環保產業和綠色產品，積極倡導生態旅游，加強城市生態建設工作。

參考文獻

[1] 馬玉香，劉青廣，張云.烏魯木齊城市生態安全評價研究[J].安徽農業科學，2008，36（28）：12487-12489.

[2] 仲崇璽.近10年庫爾勒市生態足跡動態分析[D].烏魯木齊：新疆大學，2008.

[3] 周文華，王如松.城市生態安全評價方法研究——以北京市為例[J].生態學雜志， 2005，24（7）：848-852.

[4] 張璐.區域生態安全評價方法研究[D].武漢：華中科技大學，2006.

[5] 周彩霞，葉茂，徐海量，等.新疆綠洲城市石河子生態安全評價[J].干旱區資源與環境，2010，24（2）：50-53.

[6] 王福喜，孫海燕.山東省城鎮化發展水平測度及其空間差異[J].經濟地理，2009，29（6）：921-924.