河西走廊生態城市模型的構建與評價及生態城市的調控對策
——以張掖市為例*

河西學院 馬愛華 唐志強

中國人民銀行張掖市中心支行 楊右棟

河西走廊生態城市模型的構建與評價及生態城市的調控對策
——以張掖市為例*

河西學院 馬愛華 唐志強

中國人民銀行張掖市中心支行 楊右棟

生態城市是人、自然、環境和諧發展的最好形式，是城市物質文明與精神文明高度發達的標志，也是城市經濟、文化和現代科學技術發展的必然結果。建設現代化生態城市的目的是為了將社會經濟發展和環境保護相融合，在生態系統承載力內去改變生產和消費方式、發展政策和生態格局，減少環境壓力，促進有效的可持續的自然資源利用。*

一、張掖建設生態城市存在的問題

1.人為因素導致水資源匱乏。無節制開采地下水資源，農田用水擠占了生態用水，造成地下水資源匱乏。長期以來受以糧為綱思想的影響，張掖大規模的墾荒種糧，增加耕地面積，造成水資源緊缺，加劇了土壤的沙漠化。人口與工礦企業增加，水資源浪費嚴重，導致水資源供求矛盾日益突出。

2.林地破壞嚴重。森林資源破壞嚴重，草場退化，植被覆蓋率低，抵御自然災害的能力減弱，林地破壞嚴重，雖然祁連山林區受祁連雪峰的滋養，起著調蓄、涵養水源的作用，是全區人民賴以生存的綠色屏障，但由于受荒漠化、沙漠化威脅，以及人為干擾(亂砍、亂伐、亂牧)、自然災害等因素的影響，森林林分質量嚴重下降，主要表現在灌木林地面積減少，草場退化，森林病蟲危害嚴重。

二、張掖城市生態建設指標體系的構建

城市生態系統是社會、經濟和自然三個子系統構成的復合生態系統。*陳軍輝、王慧霞：《生態城市建設指標體系與綜合評價研究》，載于《環境保護》2005年第9期，第52～55頁。生態城市建設的本質就是要求在各種約束條件下，所有功能團能持久、有序、穩定和協調地發展，這就是該層次結構模型的一級指標，一級指標又分解為若干個二級指標，在每一個二級指標下，包含許多具體指標，它們共同組成生態城市指標體系。通過因子分析法、累計貢獻率歸一化原理進行主成分分析和獨立性分析，構成具體評價指標體系，最終形成了張掖市生態城市建設指標評價體系，如表1所示。

三、張掖市生態城市建設的綜合評價

(一)因子分析法。*鄧偉：《長沙市生態城市建設的研究》，中南大學2014年碩士學位論文。

圍繞濃縮原有變量提取因子的核心目標，因子分析主要涉及以下幾個基本步驟：

1.根據指標體系，收集和整理各指標的基本數據；

2.對各指標數據進行標準化處理，本研究采用Z-Score法對數據進行標準化處理，從而得到標準數據表格，

表1

一級指標二級指標自然生態指數綠化水平1.森林覆蓋率;2.城鎮人均公共綠地面積(市區);3.建成區綠化覆蓋率;4.受保護地區占國土面積比率環境質量5.城市空氣質量(市區);6.噪聲達標區覆蓋率(市區);7.集中式飲用水源水質達標率污染治理8.城鎮生活污水處理率(市區);9.固體廢棄物無害化處理率;10.工業廢水排放達標率;11.工業廢氣排放達標率;12.工業用水重復率;13.環境投資占GDP比重經濟生態指標經濟水平14.人均GDP;15.年人均財政收入;16.農民年人均純收入經濟效益17.萬元GDP能耗;18.萬元GDP水耗經濟結構19.三產占GDP比重;20.旅游收入占GDP比重;21.科技進步貢獻率;22.高新技術產業比重社會生態指標人口指標23.人口自然增長率;24.人口密度(市區);25.城市化水平基礎設施26.城市居民人均住房面積;27.萬人病床數資源條件28.城市集中供熱率;29.城市汽化率;30.人均生活用水;31.人均生活用電社會平等32.恩格爾系數;33.基尼系數;34.社會保險覆蓋率;35.人均保險費;36.失業率科技教育37.高等教育入學率;38.刑事案件發生率;39.城鄉居民收入之比;40.科教支出占GDP比重

從而使不能比較的指標變成可比指標；

3.采用SPSS軟件，運用主成分分析法，分別對指標體系中的變量進行因子分析，取累計貢獻率達85%以上的公因子；

其中Yij就是所求的因子綜合得分；Wij為第i系統第j個因子的權重；Vij為第i個年份第j個指標的單項評價值。

(二)張掖市生態城市建設評價。

以張掖市2005～2012年五年的數據為樣本，用SPSS軟件進行數據的標準化，*文川宗：《生態城市的發展與評價研究》，哈爾濱工程大學2008年博士學位論文。進行計算，分析如下：

1.張掖市自然生態支持子系統。由累計貢獻率歸一化原理，*董立光：《蚌埠生態城市建設研究》，遼寧師范大學2007年研究生學位論文。計算三個因子權重分別為0.65，0.2，0.15，并計算自然生態支持子系統評價值如下所示。

由圖1可以看出，自然生態支持子系統由快速增長到起伏波動，這說明張掖市擁有的自然生態資源對城市建設起到積極促進作用的同時存在一些不穩定因素。

從旋轉后的因子載荷表(見表2)可以看出第一主因子的方差貢獻率為51.4%,在評價體系的多個指標中具有較大的載荷，主要包括森林覆蓋率、城市人均公共綠地面積、工業廢氣排放達標率、固體廢棄物無害化處理率、城鎮生活污水處理率，我們將其命名為城市治理因子。說明工業廢水排放達標率和環境投資占GDP的比重為張掖市生態城市建設的制約瓶頸。第二主因子的方差貢獻率為19.2%，在集中式飲用水源達標率、工業用水重復率兩個方面有較大載荷，我們將其命名為環境質量因子，說明張掖由于地處綠洲之中，環境質量比較好。第三主因子的方差貢獻率為13.5%，在噪聲達標區覆蓋率、建成區綠化覆蓋率、工業廢水排放達標率上具有較大載荷，我們稱之為污染治理因子，說明張掖市在治理城市環境污染方面有突出的貢獻，其中工業廢水排放達標率為張掖市生態城市建設的制約瓶頸，說明張掖城市建成區范圍內廢水排放和監督管理是個薄弱環節。

圖1 張掖市自然生態支持子系統因子得分圖

表2張掖自然生態支持子系統旋轉后因子載荷表

2.張掖市經濟生態支持子系統。由累計貢獻率歸一化原理，計算得到經濟生態系統中各主因子的權重分別為0.7，0.3，并得到經濟生態支持子系統的評價值。

由圖2可以看出，近年來張掖市經濟發展水平呈上升趨勢，增長幅度是三個支持系統中最大的(R=2)說明張掖市經濟建設是三個系統中增長最快的。2008年到2012年漲幅逐年加快，主要原因是人均GDP、人均年財政收入和高新技術產業比重增長迅速。

圖2 張掖市經濟生態支持子系統因子得分圖

表3張掖市經濟生態支持子系統旋轉后載荷表

續表

從旋轉后的因子載荷表(見表3)可以看出第一主因子的方差貢獻率為73.959%，其在人均GDP、年人均財政收入、萬元GDP能耗、萬元GDP水耗、第三產業占GDP比重、旅游收入占GDP比重幾項指標上有較大的載荷，而且波動較大，稱其為經濟效益因子；說明張掖市經濟發展速度較快，為生態城市的建設提供了堅強的后盾。但農民年人均純收入成為制約經濟發展的因素。第二主因子的方差貢獻率為19.4%，在高新技術產業比重上有較大的載荷，稱其為經濟水平因子；在科技進步貢獻率上成為制約因素，說明張掖科技進步貢獻是制約因素。

3.張掖市社會生態支持子系統。由累計貢獻率歸一化原理，計算得到經濟生態系統中各主因子的權重分別為0.65，0.2，0.1，0.05，并得到社會生態支持子系統的評價值。

由表4和圖3可以看出，近年來張掖市社會發展水平呈快速上升趨勢，增長幅度是三個支持系統中較大的(R=1.9)，說明張掖市社會生態水平的增長速度較快，主要是城市化水平、社會保障水平提高的成果。

圖3 張掖市社會生態子系統因子得分圖

表4張掖市社會生態支持子系統旋轉后載荷表

續表

表4中社會支持子系統中第一主因子的方差貢獻率是54.1%，在城市化水平、人均生活用電、萬人病床數、社會保險覆蓋率、人均保險費、城市集中供熱率、科教支出占GDP比重、高等教育入學率上有較大的載荷，因此稱之為社會生活水平因子。說明張掖市人民生活處于較高的水平，但失業率成為社會生活水平的制約因子，說明張掖社會保險意識比較薄弱。第二主因子的方差貢獻率是18.2%，在人均生活用水、刑事案件發生率上有較大的載荷，因此稱之為社會公平因子。但人口密度和城鄉居民收入之比是制約因子，說明張掖的鄉村居民大量涌入城市，使得人口密度增加，城鄉居民收入結構不合理。第三主因子的方差貢獻率是15.5%，在基尼系數和人口自然增長率上有較大載荷，說明人口增幅有放慢和經濟增速加快的趨勢。

四、張掖市生態城市建設的調控對策

1.加快城市經濟建設，為建設生態城市做堅強后盾。生態建設與經濟建設是辯證統一的關系。一方面，生態建設工作做得好，能夠促進經濟建設的發展；另一方面，經濟建設為生態建設提供保障。只有加快張掖的城市經濟建設，以強有力經濟條件帶動張掖的生態城市建設，為其提供資金支持，才使我們的生態建設成為可能。*錢翌、朱建雯：《烏魯木齊市建設生態城市現狀的比較分析及發展對策研究》，載于《干旱區地理》2007年第3期，第275～280頁。

2.加強環境治理，優化能源結構。

(1)優化張掖市城市規劃。改善和保護城市生態環境，是張掖市城市規劃和城市發展中應當高度重視的重要課題。城市規劃中對生態環境越重視，城市生態環境就會朝著人們理想的方向發展，我們的生活質量和生存環境就會不斷改善。通過對城市建設統籌安排、科學規劃，使經濟建設、城市建設和生態建設協調發展。

(2)優化張掖市的能源結構，大力發展清潔能源。提高張掖市工業生產過程中能源的利用效率，降低單位產品能耗。張掖市政府應以市場為導向，形成公平競爭、自由選擇、保障自由的能源市場，提高能源結構中油、氣、電的比重。例如加大集中供熱的力度，全面推廣建筑節能，減少煤炭的使用量。

(3)建立市場型的環境管理手段，解決大氣污染和水資源短缺問題。張掖市在環境管理方面要建立排污權交易制度和控制大氣污染制度。用市場的經濟手段來控制環境污染，從而限制一些高污染企業的發展，更充分地發揮市場機制配置資源的作用。

(4)利用水價杠桿,優化配置水資源。水污染問題是關鍵性環境限制因子，推行企業清潔生產，努力實現資源的有效與循環利用，降低單位產品耗水量和廢水排放量，對造紙、食品等非支柱產業和高用水定額部門的產值增長及配水額度予以適當的限定和約束。

3.合理布局城市景觀生態,搞好城市綠化及濕地的保護。根據張掖城市生態環境的特殊性和實際性，對張掖城市景觀進行結構、模式配置的設計，以實現綜合功能優化為目的，形成多方位復層結構模式、多樣式混合結構類型的接近自然的城市景觀生態。

2012年度教育部人文社科研究規劃基金項目《干旱區城市化與生態環境交互脅迫效應研究》(12XJA790001)；2012年度甘肅省哲學社會科學研究規劃項目《水資源約束下河西走廊生態城市建設模式研究》(12068GL)；甘肅省社科院重大招標課題《河西走廊生態城市建設研究》。