云南省紅塔區資源環境承載力評價

李 佳，付保紅，陳維治

(云南大學資源環境與地球科學學院，云南昆明 650223)

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云南省紅塔區資源環境承載力評價

李 佳，付保紅*，陳維治

(云南大學資源環境與地球科學學院，云南昆明 650223)

摘要根據紅塔區自然條件、資源狀況、環境條件、社會經濟與區域資源環境承載力密切相關因素選取指標，建立紅塔區資源環境承載力評價指標體系，應用熵值法綜合紅塔區實際情況確定權重，并采用綜合指數評價模型，以各街道、鄉為單位計算資源環境承載力的綜合值。結果表明：紅塔區資源環境承載力存在顯著差異，經濟因素、資源因素與承載能力相關性高，經濟發達程度高、資源環境保護力度大的地區承載力相對較高；耕地資源與水資源短缺是紅塔區資源環境承載力的主要限制因素。

關鍵詞資源環境承載力；熵值法；綜合指數評價模型；紅塔區

20世紀以來，隨著社會經濟的飛速發展與工業化、城鎮化的快速推進，各類環境問題與資源枯竭問題相伴而生，阻礙了經濟的發展和人們生活質量的提高，對人類未來的生存和發展構成嚴重威脅。區域資源環境承載力用于綜合衡量人口、資源、環境的協調性、經濟發展可持續性，具有系統性、開放性、動態性和綜合性等特點[1]。區域資源環境承載力是聯系區域人類活動與自然環境及生態系統的紐帶，是人類活動與資源環境系統協調發展的橋梁，其反映人類活動與資源環境和諧、互動及共生關系及協調程度，可作為衡量某一區域可持續發展的重要判據[2]。資源環境承載力研究是區域生態規劃和實現區域資源環境協調發展的前提，可為增強區域可持續發展提供依據[3]。一些學者將資源環境承載力作為衡量區域可持續發展的重要標志，用于定量揭示區域發展中的問題，并為該區域資源環境實施可持續發展戰略提供具有可操作性的調控對策。

資源環境承載力是指在一定時期和一定區域范圍內，在維持區域資源結構負荷持續發展需要的區域環境功能，且仍具有維持其穩態效益能力的條件下，區域資源環境系統所能承受人類各種社會經濟活動的能力[4]。縣級區域是我國重要的行政區域，縣級區域經濟是國民經濟中最具有綜合性的基本單元，作為最基本的子系統，經過長期的經濟、社會、文化的交融發展逐漸形成初具規模、相對獨立的地域實體，成為國民經濟運行和發展的重要基礎。紅塔區作為玉溪市委、市政府所在地和全市政治、經濟、文化中心，占據著得天獨厚的區位優勢與資源優勢，在橋頭堡建設和滇中城市經濟圈建設中，既是全省的重點，又是全市的主體[5]。筆者分析了紅塔區資源環境承載力等級的空間分布特征，旨在為提高該區資源環境承載力和維持可持續發展及制訂科學的區域規劃提供決策依據。

1材料與方法

1.1研究區概況紅塔區地處102°17′32″～102°41′37″ E，24°08′30″～24°32′18″ N，東與江川縣相連，東南與通海縣毗鄰，西南與峨山彝族自治縣交界，北與昆明市晉寧縣接壤。轄玉興、玉帶、鳳凰、北城、大營街、研和、李棋、春和、高倉9個街道和洛河、小石橋2個彝族鄉，土地總面積為94 772.00 hm2，其中，農用地82 057.52 hm2，占紅塔區土地總面積的86.58%，建設用地11 266.09 hm2，占紅塔區土地總面積的11.89%。該區地處低緯度高原型中亞熱帶半濕潤冷冬高原季風氣候帶，受低緯山地高原地形和南北氣流影響，氣候類型多樣，多年平均氣溫11～21 ℃，多年平均降雨量800～1 100 mm。紅塔區平面形態呈北寬南窄不規則三角形狀，區境四面環山，地勢北高南低，地貌主要為山地地貌、巖溶地貌和斷陷盆地地貌三類。紅塔區形成了以藍莓、草莓、蔬菜、葡萄、花卉、中藥材、畜牧等七大高原特色優勢農業產業，第二產業成為該區主導產業，擁有亞洲最大的卷煙廠——紅塔集團玉溪卷煙廠，是中國卷煙第一品牌生產地，第三產業以旅游業為主，紅塔區的旅游業主要以紅塔山旅游片區為主，其中包括紅塔工業園、紅塔山主題公園、紅塔森林生態公園、聶耳文化廣場等，發展方向是要建成一個以展示“云煙之鄉、花燈之鄉、聶耳故鄉”為特色，以城市觀光、現代工業旅游為重點，文化娛樂旅游、會務旅游和音樂戲劇旅游相輔，能滿足各層次游客需求的國家級旅游目的地。

1.2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。評價單元的確定會影響應用價值和評價結果的精度。結合紅塔區實際情況及資料的可獲取性和可靠性，選取紅塔區各街道、鄉行政區為評價單元，紅塔區共轄9個街道和2個鄉，因此紅塔區資源環境承載力綜合評價共有11個評價單元。

1.3指標體系的構建建立科學合理的評價指標體系是紅塔區資源環境承載力評價的核心任務之一。根據當前資源環境承載力評價指標體系的研究現狀，遵循指標體系建立的功能性、綜合性、代表性、層次性和可操作性原則，根據紅塔區自然條件、資源狀況、環境條件和社會經濟方面與區域資源環境承載力密切相關因素，選取紅塔區資源環境承載力評價指標，共12個指標因子。紅塔區資源環境承載力評價指標體系見表1。

1.4評價指標值的獲取該研究所用的數據包括2013年紅塔區第2次土地調查變更數據，2013年紅塔區統計年鑒，紅塔區林地保護利用規劃，紅塔區水資源規劃，紅塔區地質災害防治規劃等資料以及實際調查。按表1中的計算方法，計算得到紅塔區資源環境承載力評價指標原始值(表2)。

表1　紅塔區資源環境承載力評價指標體系

表2　紅塔區資源環境承載力評價指標原始值

1.5評價指標標準化在資源環境承載力評價過程中涉及指標較多，每個指標的單位存在一定差異，難以進行比較和分析。為了使評價結果準確性較高，需對指標的實際值進行標準化處理。結合該研究數據特征，采用極差標準化的方法對原始數據進行標準化處理[6-7]。

正趨向指標計算公式：

Nij=[Mij-min(Mi)]/max(Mi)-min(Mi)

(1)

負趨向指標計算公式：

Nij=[max(Mi)-Mij]/max(Mi)-min(Mi)

(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極差標準化的方法，運用式(1)、(2)將原始數據進行標準化處理，得到紅塔區資源環境承載力評價指標標準化結果(表3)。

1.6權重的確定由于每個指標對區域資源環境承載力的影響不同，因此在計算區域資源環境承載力之前有必要確定每個指標在整個指標體系結構中所占權重[1]。采用熵值法確定紅塔區資源環境承載力評價指標權重。熵值法是一種客觀賦權法，運用于多指標評價體系中，某項指標值的變異程度越大，表明該指標提供的信息量越大，對目標問題的影響就越大，所占權重又就越大；反之，所占權重也越小。因此，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]。

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)。

表3　紅塔區資源環境承載力評價指標標準化結果

(1)計算第i項指標下第j個樣本占該指標的比重：

(3)

(2)計算標準化后數據第i項指標的信息熵：

(4)

式中，常數K與系統的樣本數n有關。一般定義：

(5)

假設Pij=0時，PijlnPij=0。

(3)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)

(4)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計算，即價值系數越高，對評價的重要性越大。最后得到第i項指標的權重：

(7)

根據熵值法計算求得的權重見表4。

表4紅塔區資源環境承載力評價因子權重

Table 4Weight of evaluation factor of loading capacity of resource and environment in Yunnan Hongta District

目標層TargetlayerⅠ級GradeⅠ指標Index權重WeightⅡ級GradeⅡ指標代碼Indexcode權重Weight紅塔區資源環境承載力Resourceandenvironmentloadingcapacity地形條件 0.10D10.035D20.070資源條件 0.38P10.026P20.108P30.090P40.164環境條件 0.23N10.061N20.055N30.043N40.074社會經濟條件0.27S10.071S20.073S30.130

2結果與分析

在資源環境承載力評價指標體系中，由于各評價指標之間具有相互獨立性，即各指標對綜合水平的貢獻無影響[9]。因此，對綜合評價值的計算綜合指數評價模型進行計算，計算公式為：

(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。

依據相關資料對區域資源環境承載力的研究，結合紅塔區自身情況，對該區資源環境承載力評價結果進行等級標準劃分：低[0，0.2)，較低[0.2，0.4)，中等[0.4，0.6)，較高[0.6，0.8)，高[0.8，1.0)。

由綜合指數評價模型公式得出紅塔區各街道、鄉資源環境承載力綜合評價結果，對紅塔區資源環境承載力評價結果等級標準劃分為中等和較低2個類型區(表5)。

表5紅塔區資源環境承載力評價指標綜合分值及等級

Table 5Classification standard of integrated evaluation value of loading capacity of resource and environment in Yunnan Hongta District

行政區AdministrativeRegion資源環境承載力綜合值Valueofresourceandenvironmentloadingcapacity分值區間Valuerange承載力等級Levelofloadingcapacity玉興街道Yuxing0.540.40～0.60中等玉帶街道Yudai0.460.40～0.60中等鳳凰街道Phoenix0.340.20～0.40較低北城街道Beicheng0.290.20～0.40較低李棋街道Liqi0.260.20～0.40較低大營街街道Daying0.280.20～0.40較低研和街道Yanhe0.290.20～0.40較低春和街道Chuanhe0.340.20～0.40較低高倉街道Gaocan0.340.20～0.40較低小石橋鄉Xiaoshiqiao0.390.30～0.40較低洛河鄉Luohe0.350.20～0.40較低

評價結果顯示，紅塔區資源環境承載力總體處于中等偏下水平，紅塔區資源環境承載力中等區域的面積為2 419.71 hm2，占全區土地總面積的2.55%，主要分布在人均耕地、人均林地資源相對較少，地勢平緩、地質災害易發性低、環境容量大、生態環境條件好、經濟基礎好，有便利交通條件的玉興街道及玉帶街道；資源環境承載力較低的區域面積為92 352.29 hm2，占全區土地總面積的97.45%，主要分布在地形較陡峭，自然環境承壓能力較弱，地質災害易發性較高，資源條件不夠豐富，環境容量較小，社會經濟條件綜合得分值較低的鳳凰街道、春和街道、高倉街道、北城街道、李棋街道、大營街街道、研和街道、小石橋鄉及洛河鄉(圖1)。

圖1　紅塔區資源環境承載力綜合評價Fig. 1　Integrated evaluation of loading capacity of resource and environment in Yunnan Hongta District

從紅塔區資源環境承載力綜合評價結果可以看出，資源環境承載力中等的地區綜合實力較強，有一定的經濟一體化基礎條件，是人口和經濟密集區。由此可見，經濟發展水平是影響資源環境承載力的主要因子，隨著紅塔區經濟的持續發展，對資源環境的要求不斷提高，同時在經濟發展過程中，也對資源環境造成了很大負擔，存在著后備土地資源不多及水資源不足等問題。2013年紅塔區耕地面積為16 645.82 hm2，僅占紅塔區土地總面積的17.56%，2013年人均耕地面積僅為0.033 1 hm2/人，低于聯合國糧農組織的警戒線標準(0.08 hm2/人)。其中，2013年玉興街道、玉帶街道、鳳凰街道的人均耕地面積均小于0.01 hm2/人，耕地資源可供給規模均難以滿足耕地資源的需求規模，有限的土地資源，特別是耕地資源的短缺是限制紅塔區資源環境承載力的重要因素。目前，紅塔區資源性缺水和水質性缺水狀況并存，紅塔區人均水資源量為474 m3/人，水資源豐富程度為中度缺水，水資源承載壓力較大；研和街道的人均水資源量僅為309 m3/人，水資源量成為限制研和街道資源環境承載力的重要因素。

3結論

該研究采用綜合評價方法構建了紅塔區資源環境承載力評價指標體系，采用綜合指數評價模型，分析了該區資源環境承載力狀況。結果表明：該方法能夠準確地反映紅塔區資源環境承載力及存在的問題，評價結果比較符合客觀實際，具體表現在以下幾方面：①計算結果較準確地描述了紅塔區11個評價單元的資源環境承載力狀況，綜合反映了各街道、鄉的資源、環境及社會經濟方面的承載能力；②紅塔區資源環境承載力的主要影響因子是經濟和資源，因此，提高經濟、科技發展水平與合理利用資源，是提高區域資源環境承載能力的重要途徑；③實施節水農業，合理利用水資源，減少水污染，建設生態城市，提高人口素質是提高紅塔區資源環境承載力的方向。紅塔區資源環境承載力有限，若人類活動超出了自我調節能力，資源環境系統將由相對穩定轉變為非穩定狀態。總體來看，人類的生存和發展，既要被動地受到有限資源環境的制約，又必須通過科技和社會進步提高資源產出能力和環境容納能力。因此，在紅塔區發展經濟的同時，應加強資源環境的綜合治理，制訂科學的區域規劃，以持續提高紅塔區的資源環境承載力，促進自然、社會經濟的可持續發展。

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基金項目云南邊疆少數民族地區山地城鎮建設土地開發利用模式研究項目(2013CK003)。

作者簡介李佳(1990-)，女，四川安岳人，碩士研究生，研究方向：資源環境與土地利用規劃。*通訊作者，副研究員，碩士生導師，從事土地資源與土地利用規劃研究。

收稿日期2016-03-22

中圖分類號S 181.3

文獻標識碼A

文章編號0517-6611(2016)14-061-04

Evaluation of Resources and Environment Carrying Capacity in Yunnan Hongta District

LI Jia，FU Bao-hong*，CHEN Wei-zhi

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

AbstractAccording the natural conditions, resources, environmental conditions, socio-economic and regional resources and environment carrying capacity of Hongta District was closely related to factors selected indicators, establish Hongta District environmental carrying capacity evaluation system resources, application of entropy method integrated the actual situation of Hongta District determine the weight and adopt comprehensive index evaluation model to the streets, township as a unit integrated value computing resources and environment carrying capacity. The results showed that: there were significant differences in Hongta District resources and environment carrying capacity, economic factors related to the high carrying capacity of resources, the high degree of economic development, resources, environmental protection efforts in the area large carrying capacity is relatively good; the shortage of arable land and water resources is the main limiting factor Hongta District resources and environment carrying capacity, which provides some basis for decision making Hongta District of achieving sustainable development and the development of regional planning science.

Key wordsResources and environment carrying capacity; Entropy method; Composite index evaluation model; Hongta District