重點生態功能區資源環境承載力評價
——以若爾蓋縣為例

劉桂村，楊 渺，龍 泉，劉思宇，賀 斌

（四川省環境保護科學研究院，四川 成都 610041）

重點生態功能區資源環境承載力評價
——以若爾蓋縣為例

劉桂村，楊 渺，龍 泉，劉思宇，賀 斌

（四川省環境保護科學研究院，四川 成都 610041）

立足于若爾蓋縣生態功能區現狀，在資源、環境、生態和社會經濟4個方面選取12項指標，利用主成分分析方法對該縣生態功能區進行資源環境承載力研究。分析結果表明：若爾蓋縣資源環境承載力最好的是凍列鄉，東部各鄉鎮資源環境承載力比西部各鄉鎮好。

生態功能區；資源環境承載力；評價；主成分分析

近年來，隨著經濟的高速發展，環境污染、生態環境破壞、資源短缺等問題日益突出。如何協調經濟發展與生態環境的關系，保護好資源環境成為推進生態文明建設和維護國家長治久安的重要內容。

資源環境承載力是指在一定的時期和一定的區域范圍內，在維持區域資源結構符合持續發展需要、區域環境功能仍具有維持其穩態效應能力的條件下，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。國內對資源環境承載力的研究開始于20世紀90年代，王云等[1]利用區域環境承載力理論探討北海市工業布局，并指導當地城市環境規劃。齊亞彬[2]通過資源環境承載力研究進展及其主要問題進行剖析，認為資源環境承載力的指標體系可分為三類指標：自然資源支持了指標、環境生產支持力指標及社會經濟技術支持水平指標。劉芳等[3]利用主成分分析法對江西省資源環境承載力進行研究分析，得出各地級市的資源環境承載力得分。王威等[4]建立了灌區地下水資源承載力評價指標體系，并利用主成分分析法對寶雞峽灌區的地下水資源承載力進行了評價。孫磊[5]利用主成分分析法對揚州市區域水資源環境承載力進行了評價分析，得出影響當地水資源承載力的三大主成分。

按照2010年國務院印發的《全國主體功能區規劃》，若爾蓋縣功能區劃屬于限制開發區中的若爾蓋草原濕地生態功能區，擁有國家級濕地自然保護區，主要保護對象為高寒沼澤濕地生態系統和黑頸鶴等珍稀動物。該縣不僅是我國生物多樣性關鍵地區和世界高山帶物種最豐富的地區之一，也是重要的水源涵養區。若爾蓋縣境內谷地開闊，河曲發達，水草豐茂，適宜放牧，以飼養牦牛、綿羊和馬為主，是我國三大草原牧區之一。但該區域生態系統異常脆弱，一旦破壞極難恢復，研究該區域的資源環境承載力具有重要意義。因此，結合若爾蓋縣資源環境現狀，研究該區域的資源環境承載力狀況，實現生態功能區的科學管理、利用和發展，對維護該地區的生態平衡性、穩定性和可持續發展性具有重要意義。

1 區域概況

若爾蓋縣位于青藏高原東部邊緣地帶，四川省阿壩藏族羌族自治州北部，系四川通往西北省區的北大門，地理坐標介于東經102°08′～103°39′、北緯32°56′～34°19′之間，四鄰分別與甘肅省瑪曲縣、碌曲縣、卓尼縣、迭部縣和阿壩州內阿壩縣、紅原縣、松潘縣、九寨溝縣接壤。黃河與長江分水嶺將其劃為東西兩部，縣城達扎寺鎮距成都469.2 km，距蘭州475.3 km，土地總面積10 436.58 km2，監測范圍如圖1所示。

圖1若爾蓋縣地理位置

2 若爾蓋縣資源環境承載力分析與評價

2.1 研究方法

資源環境承載力的評價方法有多種：如差量分析法、生態足跡法、綜合評價法、狀態空間法、主成分分析法等。筆者立足于若爾蓋縣生態功能區現狀，以下屬17個鄉鎮為研究對象，結合資源、環境、生態和社會經濟4個方面選取生態系統脆弱性、生物豐度指數、水源涵養指數，以及植被覆蓋指數等12項指標，利用主成分分析方法對若爾蓋縣生態功能區進行資源環境承載力研究。

主成分分析法實質就是選取盡可能少的主成分進行綜合分析，對于主成分個數的確定，主要通過以下方法：

式中：xij為第i個樣本的第j個指標的原始數據；和sj分別為第i個指標原始數據的平均值和樣本標準差。

（2）求出標準化矩陣yij的相關矩陣R；

（3）求出R矩陣的特征值：λ1≥λ2≥…λj，及對應的特征向量U1≥U2≥…Uj；

指標數確定為主成分；

（5）求主成分權重：

2.2 指標構建

根據科學性、系統性、可行性的原則，結合若爾蓋縣實際情況，建立12項指標進行資源環境承載力評價（表1）。設若爾蓋資源環境承載力評價綜合表征矩陣為y，（i=1，2，…I；j=1，2，…J）為第i個待評價單元，第j項評價指標值。

表1重點生態功能區資源環境承載力指標

各指標含義及算法主要參照《省級主體功能區規劃技術規程》、《四川省縣域經濟發展考核辦法》、《生態環境狀況評價技術規范》（HJ 192—2015）、《市縣經濟社會發展總體規劃技術規范與編制導則（試行）》等技術文件。

2.3 結果與分析

利用MATLAB統計軟件對若爾蓋縣17個鄉鎮2010年及2014年的數據進行主成分分析計算，得出評價指標體系相關矩陣特征值和貢獻率選取主成分并得到主成分權重，最后計算綜合評價指數，得到各鄉鎮的資源環境承載力結果。

2.3.1 2010年資源環境承載力評價結果通過MATLAB統計軟件對2010年評價因子數據進行分析計算，得出變量的特征值、貢獻率和累計貢獻率（見表2）。結合表2數據，根據累積解釋率大于85%的原則可知：2010年的數據中，前4個主成分的累積貢獻率已達到85.98%，故選取前4個主成分F1～F4代表原指標體系的綜合信息。

表2 2010年評價指標體系成分特征值及貢獻率

將各主成分貢獻率值歸一化得到各主成分權重：

同理，W2=0.288，W3=0.178，W4=0.119

主成分荷載矩陣反應了個各指標在各公因子上的權重，通過對初始因子權重矩陣進行方差最大旋轉，使矩陣中系數向0-1分化。旋轉后的評價體系主成分荷載見表3。

表3 2010年評價體系主成分荷載

根據表3中各評價指標主成分荷載數據，結合各鄉鎮的評價指標數據計算得出4個主成分因子的得分，但單獨某一個主成分并不反映綜合情況，因此，按各主成分對應的方差貢獻率為權數計算綜合統計量，最終得出若爾蓋縣17個鄉鎮資源承載力結果（表4，圖2）。

2.3.2 2014年資源環境承載力評價結果通過

MATLAB統計軟件對2014年評價因子數據進行分析計算，得出變量的特征值、貢獻率和累計貢獻率（見表5）。

表4若爾蓋縣17個鄉鎮資源承載力結果及排名

圖2 2010年若爾蓋縣各鄉鎮資源承載力結果

結合表5數據，根據累積解釋率大于85%的原則可知：2014年的數據中，前5個主成分的累積貢獻率達到90.31%，故選取前5個主成分F1～F5代表原指標體系的綜合信息。評價體系主成分荷載見表6。

表5 2014年評價指標體系主成分特征值及貢獻率

按各主成分對應的方差貢獻率為權數計算綜合統計量，最終得出若爾蓋縣2014年17個鄉鎮資源承載力結果（表7，圖3）。

表6 2014年評價體系主成分荷載

圖3 2014年若爾蓋縣各鄉鎮資源承載力結果

表7若爾蓋縣17個鄉鎮資源承載力結果及排名

2.4 資源環境承載力變化情況

對比2010年及2014年主成分分析結果可知，凍列鄉資源環境承載力一直位列各鄉鎮第一，崇爾鄉、求吉鄉變化不大。資源環境承載力改善最好的為包座鄉，包座鄉由2010年排名全縣最末提高到2014年排名第八。嫩哇鄉、達扎寺鎮、麥溪鄉這3個鄉鎮資源環境承載力有變差的趨勢。

3 結論與建議

通過對若爾蓋縣資源環境承載力綜合分析發現，2010年，資源環境承載力得分最高的是凍列鄉，得分最低的是包座鄉。與2010年相比，2014年，凍列鄉的資源環境承載力得分依然最高，得分最低的為嫩哇鄉，包座鄉有所好轉?？傮w來看，若爾蓋縣資源環境承載力最好的是凍列鄉，東部各鄉鎮資源環境承載力比西部各鄉鎮要好。

為提升若爾蓋縣資源環境承載力水平，提出如下四個建議：一是大力開展資源環境承載力監測工作。實時監測生態環境質量，從而幫助相關部門及時地制定出符合國情的管理政策，并根據實際情況實時調整。二是加大生態建設與環境保護的宣傳力度，加強民眾的保護意識，做到生態旅游、文明旅游。三是加強資源環境協調發展。若爾蓋縣各鄉鎮應根據自身資源狀況，尋找適宜的發展模式和產業，盡可能減少資源開發利用對環境的破壞，實現可持續發展。四是嚴格保護生態用地，保障生態安全和環境安全。

[1] 王 云，冉圣宏，王華東. 區域環境承載力與工業布局研究[J]. 環境保護科學，1998，（4）：6-9.

[2] 齊亞彬. 資源環境承載力研究進展及其主要問題剖析[J]. 中國國土資源經濟，2005，（5）：7-11.

[3] 劉 芳，王慧芳，張利國. 基于主成分分析法的江西資源環境承載力研究[J]. 鄱陽湖學刊，2015，（6）：99-104.

[4] 王 威，張 鑫，胡笑濤. 基于主成分分析法的灌區地下水資源承載力評價[J]. 水利與建筑工程學報，2010，8（1）：4-6.

[5] 孫 磊，薛 梅，朱 麗，等. 主成分分析法在區域水資源承載力評價中的應用[C]. 西安：2017第九屆全國河湖治理與水生態發展論壇論文集，2017.

（責任編輯：肖彥資）

Evaluation of Resource Environmental Bearing Capacity of Key Ecological Function Area —Taking Ruoergai County as an Example

LIU Gui-cun，YANG Miao，LONG Quan，LIU Si-yu，HE Bin
（Sichuan Academy of Environmental Sciences, Chengdu 610041, PRC）

Based on the present status of ecological function area in Ruoergai County, this artical selected 12 index from resource, environment, ecology and social economy, studied Ruoergai's resource environment bearing capacity by using PCA method. The results showed that the resource environment bearing capacity of Dongliexiang is the highest, and the resource environment bearing capacity of east is higher than that of west.

ecological function area; resource environmental bearing capacity; Evaluation; principal component analysis

F205

：A

：1006-060X（2017）08-0048-05

10.16498/j.cnki.hnnykx.2017.008.013

2017-05-31

四川省環保專項資金資助項目（2017）

劉桂村（1989-），女，四川簡陽市人，助理工程師，主要從事生態環境保護等方面工作。