基于生態安全視角的宜都市生態環境承載力研究

邱婧雯

摘 要：該文基于生態安全的視角，評價了宜都市生態安全承載力狀況。運用層次分析法，從生態限制因子、生態彈性指數，資源環境承載力、社會經濟協調力等4個方面選擇15個指標，構建評價指標系統。經評價得出：宜都市整體生態安全承載力較好，但鄉鎮之間差距大，大部分區域處于中等承載和較高承載，這些區域都有較高的潛力可挖掘；弱承載區域零星分布?？傮w來說，南部生態安全承載力優于北部，沿江地帶承載力優于非沿江地帶。

關鍵詞：層次分析法；生態環境承載力；生態限制因子；生態彈性指數；資源環境承載力；社會經濟協調力

中圖分類號 F301.2 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2017）08-0090-04

Abstract：This article evaluated the ecological environmental carrying capacity of Yidu City based on ecological security perspective.With the method of AHP，this article choosed 15 indicators from 4 aspects of ecological restriction factor，ecological elastic index，resource environmental bearing-capacity and ordination capability of social economy.The sesults showed that，the holistic ecological environmental carrying capacity of Yidu City is good but there are big differences between villages.Most regions have high carrying capacity and regions with low carrying capacity distributed sporadically.On the whole，the ecological environmental carrying capacity of the south arebetter than north and the riparian areas along river are better than other areas.

Key words：AHP；Ecological environmental carrying capacity；Ecological restriction factor；Ecological elastic index；Resource environmental bearing-capacity；Ordination capability of social economy

1 引言

伴隨著經濟的飛速發展，工業化、城市化迅速推進，人類活動對生態環境影響的深度和廣度也空前加大。如今，生態環境問題已成為生態安全問題。將發展限制于資源和環境的承載能力之內，即保障資源和環境的可持續承載，是保障發展可持續性的前提。1798年，英國著名經濟學家馬爾薩斯出版了《人口原理》，討論了人口增長的極限問題，提供了研究承載力的基本框架[1]；1972年，羅馬俱樂部發表《增長的極限》，在馬爾薩斯理論的基礎上，將限制因子增加到了糧食、資源和環境，著重討論了不可再生資源消費的問題[2]；1986年，Catton提出了“環境承載力”的概念[3]；20世紀90年代初，加拿大生態經濟學家William和Wackernagel提出“生態足跡”的概念，使生態環境承載力的研究從生態單一要素轉向整個生態系統[4]；郭娜等從榆林市的實際情況出發，選取資源和環境要素，采用承載指數法，建立生態環境承載力指標體系，評價了榆林市生態環境承載力[5]；王奎峰等利用層次分析法選取自然環境、生態環境、人口環境和污染環境4類一級指標對山東半島6個城市生態環境承載力做出了評價[6]；張引等采用耦合分析法，通過分析新型城鎮化質量和生態環境承載力主要指標，評價了重慶市新型城鎮化質量和生態環境承載力耦合階段及水平[7]；金悅等以唐山市為例，從生態彈性力、承載媒體的支撐力、承載對象的壓力3個方面對生態承載力進行量化，指出唐山市資源依賴型的發展模式是制約其提高的主要因素[8]等等。不同領域的專家和學者們，都對生態承載力的評價方法都進行了較為深入的研究，如生態足跡[9]、生態系統服務價值[10]及其他多種方法[11-12]。本文遵循保護和改善生態環境的原則，圍繞保障土地資源可持續利用的目標，基于生態安全視角，評價宜都市生態安全承載力狀況。

2 研究區概況與研究方法

2.1 研究區自然經濟概況 宜都市位于鄂西南部，隸屬宜昌市，屬于湖北省縣級市。地處長江中游南岸，地跨東經111°05′51″～111°36′40″、北緯30°05′54″～30°35′56″，系鄂西山區向江漢平原過渡地帶。市域氣候屬中亞熱帶向北溫帶過渡性特點的大陸季風濕潤氣候；四季分明，春季氣溫回升快，夏季炎熱多雨，秋爽冬無寒。年平均氣溫16.7℃。市域地質發育比較齊全，地質覆蓋以沉積巖為主。平原區主要分布于境內東北部，面積為90.92km2，占全市總面積的6.8%；丘陵區主要分布于境內中部，面積1 094.63km2，占總面積的80.5%；山區主要分布境內西南部，面積為171.29km2，占總面積的12.7%。全市土壤質地以中性為主，共有紅壤土、黃壤土、黃棕壤土、石灰巖土、紫色土、潮土、水稻土7個土類。植被類型屬亞熱帶常綠闊葉林，主要有杉木、馬尾松、油桐、茅草和蕨類等。礦產資源貯藏豐富。

宜都市隸屬于三峽宜昌“半小時經圈”，經濟主體為工業，占2/3以上；建材、化工、醫藥、電子及農副產品加工是其主導產業。2014年，全年完成地區生產總值4 549 251萬元，比上年增長10.8%。一、二、三次產業結構比例從2012年的9.7：63.1：27.2變為9.0：62.6：28.4。

2.2 土地生態安全承載力評價

2.2.1 生態安全承載力評價指標體系構建 根據科學性、系統性、可操作性原則，以及動態與穩定性、區域與普遍性相結合原則，從生態限制因子、生態彈性指數，資源環境承載力、社會經濟協調力等4個方面共選擇15個指標，構建體系如表1。

2.2.2 指標獲取及數據處理 （1）數據的采集：收集2014年宜都市各鄉鎮土地、環境、社會經濟統計數據，建立評價指標數據表。（2）指標數據標準化處理：評價指標可分為正向指標、負向指標，正向指標值越大，生態承載力越高；負向指標值越大，生態承載力越低。通過正，負向指標標準化計算，消除不同指標之間量綱的影響，建立統一標準。（3）指標權重（Wi）的確定：本研究對生態安全承載力的分析采用基于“目標—準則—指標”的多因素綜合評價模型，并采用層次分析法（AHP）對指標權重進行計算。經各判斷矩陣的隨機一致性比例CR的計算，結果均小于0.10，故認為判斷矩陣具有令人滿意的一致性。即總權重和各子系統權重的分配是合理的。

2.2.3 生態安全承載力子系統評價 （1）生態彈性指數：

生態彈性指數可用下式表示：

[CSIela=i=1nSielaWiela]

式中，[Selai]為生態系統特征要素；n=1，2，3，...，分別代表生態彈性力各評價指標，[Welai]為要素i對應的權重值。

（2）資源環境承載力指數：

資源環境承載力指數可表示為：

[CSIcar=i=1nSicarWicar]

式中，[Scari]為資源組成要素；n=1，2，3，...，分別代表資源環境承載力各評價指標；[Wcari]為要素i對應的權重值。

（3）社會經濟協調指數：

社會經濟協調指數可表示為：

[CSIcor=i=1nSicorWicor]

式中，[Scori]為社會經濟協調性組成要素；n=1，2，3，...，分別代表社會經濟協調性各評價指標，[Wcori]為要素i對應的權重值。

3 研究結果與分析

3.1 生態安全承載力綜合評價指標體系權重計算結果 計算結果如表2，其中目標層（A）已省略。

3.2 生態彈性指數與資源環境承載指數計算結果與分析 按照2.2.4節所述方法，計算得宜都市2014年各鄉鎮生態彈性指數與資源環境承載指數如表3所示。從表3可以看出：宜都市紅、聶、潘、王、松生態彈性指數高，均大于0.1，這些區域遠離主城區，生態環境受人為干擾小，主要是林地和草地，植被覆蓋率、生物豐富度較大；高、五、枝生態彈性指數較高，均大于0.05，說明區域生態環境較好；姚、陸生態彈性指數較低，均小于0.05，由于臨近主城區，植被覆蓋率、生物豐富度較小，影響了生態彈性指數。聶、潘、王、松資源環境承載指數高，均大于0.1，存在較大的資源環境承載潛力；紅、高、姚、五、枝的資源環境承載指數均大于0.05，存在一定的資源環境承載潛力；陸城辦事處資源環境承載指數為0，由于其為宜都市城區所在地，人口密度大，與其他鄉鎮相比可挖掘的資源環境承載力小。

3.3 社會經濟協調指數計算結果與分析 按照2.2.4節所述方法，計算得宜都市2014年各鄉鎮社會經濟協調指數如表4所示。從表4可以看出：社會經濟協調指數最高為0.0935，是由于其為宜都市主城區，經濟發展密集度、集中程度更高；其次是枝城鎮等四鎮，協調指數均大于0.02，多為工廠企業所在地，經濟較為發達；高壩洲鎮等四鎮，協調指數均大于0.01，這些區域面積較大，工廠企業較小，主要是林地、草地，經濟發展落后；王家畈鄉協調指數最小為0.0095，該鄉面積大，離主城區遠，經濟落后且發展集中度低。

3.4 生態限制因子評價結果與分析

3.4.1 高程和坡度 高程越高，生態安全承載力越低。市域高程按照小于100m、100～200m、200～300m、300～400m、400m以上進行分級，分別對應高承載、較高承載、中等承載、低承載和弱承載。經分析得：宜都市大部處于中高承載力，僅有西部和南部少部處低承載力，總體較優。

坡度越大，生態安全承載力越低。市域坡度按照6°以下、6°～10°、10°～15°、15°～25°、25°以上范圍進行分級，生態安全承載力分別對應高承載、較高承載、中等承載、低承載和弱承載?？傮w上看，沿江城鎮帶大部分坡度不超過6°，高程多在100m以下，從地形上看用地條件較為適宜；而外圍山區大部分坡度在15°以上，用地條件較差。

3.4.2 土地利用類型及地質災害 林地草地主要集中在西北、西南部，分布面積較大；耕地、建設用地主要集中在東北部，分布面積較小。宜都市無地質災害低易發區。其中，王家畈鄉和松木坪鎮屬于地質災害高易發區，其他鄉鎮都屬于地質災害中易發區。地質災害低承載力地區面積96 524.95hm2，占市域面積的71%；地質災害弱承載地區面積38 727.36hm2，占比29%。

3.5 生態安全承載力結果與綜合分析 以圖斑為評價單元，對宜都市生態安全承載力進行綜合評價，根據上節指標權重以及指標評分，計算出宜都市生態安全承載力范圍在0.3 303～0.6 178，利用自然斷裂法將宜都市生態安全承載力分為5級，分別為弱承載、低承載、中等承載、較高承載和高承載，評價結果如圖5所示。從圖5可知，宜都市生態安全承載力可分為5級，分別為弱承載、低承載、中等承載、較高承載和高承載。宜都市整體生態安全承載力狀況較好，但鄉鎮之間差距較大，大部分區域處于中等承載和較高承載，這些區域都有較高的潛力可以挖掘；弱承載區域零星分布在紅花套鎮、高壩州鎮、姚家店鎮和松木坪鎮。總體來說南部生態安全承載力優于北部，沿江地帶承載力優于非沿江地帶。

4 結論與討論

（1）通過借鑒前人對于生態環境承載力的研究經驗，依據指標體系的原則，建立了由4類一級指標和15個二級指標構成的指標體系，采用AHP法確定指標權重，較大程度地保證了評價結果的科學性和準確性。

（2）在生態環境承載力體系指標的設計中，每個指標都融合了各個區域自身的特點和發展趨勢，所以在采取生態保護及整治措施時要因地制宜，充分參考當地的實際情況和生態環境承載力特點。

（3）通過本次綜合評價，發現宜都市整體生態安全承載力較好，但鄉鎮之間差距大，大部分區域處于中等承載和較高承載，這些區域都有較高的潛力可挖掘；弱承載區域零星分布在紅花套鎮、高壩州鎮、姚家店鎮和松木坪鎮?？傮w來說南部生態安全承載力優于北部，沿江地帶承載力優于非沿江地帶。

（4）生態環境建設的關鍵在于植被，弱承載力區的植被覆蓋度往往不高，所以要推行生態建設，促進生態恢復。人為過度毀林開荒、城鎮化等因素都會使植被覆蓋度降低，在生態恢復和建設中，可以實行適當的搬遷工程，將生態退化嚴重地區的部分農民集中搬遷到生態條件較好的地區，減輕區域生態壓力，使其逐漸進入良性循環[15]。

（5）生態環境的保護與經濟的發展應該同時協調進行，不可顧此失彼。要尋求合理的發展模式，在最大限度發揮資源環境效益的同時，也要實現經濟效益的最大化。

參考文獻

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