指標綜合法在城市生態系統健康評價中的運用—以許昌市為例

許昌市環境保護監測站張麗敏申艷萍

指標綜合法在城市生態系統健康評價中的運用—以許昌市為例

許昌市環境保護監測站張麗敏申艷萍

生態系統健康的概念產生于20世紀70年代末。它包括從短期到長期的時間尺度和從地方到區域的空間尺度的社會系統、經濟系統、自然系統的功能及從區域到全球脅迫下的地球環境與生命過程。其目標是保護和增強區域甚至地球的容量及恢復力，維持地球生產力并保持地球環境為人類服務的功能。它有2個方面的內涵：滿足人類社會發展合理要求的能力和生態系統本身自我維持與更新的能力。前者是后者的目標，后者是前者的基礎。

對于城市生態系統而言，城市生態系統健康是指一個城市的生態系統所具有的穩定性和可持續性，即在時間上具有維持其結構、自我調節和對脅迫的恢復能力。生態系統健康評價的目的不是為生態系統診斷疾病，而是在一個生態學框架下，結合人類的健康觀點對生態系統特征進行描述，定義出一個人類所（最小或最大）期望的生態系統特征，確定生態系統破壞的最低和最高閾限，在明確的可持續發展框架下進行保護工作，并在文化、道德、政策、法律、法規的約束下，實施有效的生態系統管理。

一、研究區域概況

許昌市位于河南省中部，東經113°03′～114°19′，北緯33° 42′～34°24′，屬淮河流域，素有“中州之中”之稱，地理位置十分重要。市域總面積4996km2，總人口448.6萬人，其中，農業人口313.8萬人，占70.0%，非農業人口134.8萬人，占30.0%。人口密度為898人/km2，人口自然增長率為4.15‰。

二、許昌市生態系統健康評價模型

1.建立評價指標體系。評價指標體系的建立遵循科學性、系統性、可操作性和可比性原則，本文結合許昌市具體市情及對生態系統健康評價的研究，選擇城市發展狀態、動態和潛力3個評價因子來表征城市生態系統健康水平，共4級指標；許昌市為全國40個嚴重缺水城市之一，考慮到許昌市的發展受到水資源的脅迫，故將建設部提出的“創建節水型城市”的有關衡量指標納入許昌市城市生態系統健康評價的指標體系中；通過查閱資料，將生態城市建議值和生態系統健康評價的指標體系值作為標準值。由此建立起許昌市生態系統健康評價指標體系，見表1。

2.計算方法。

（1）4級指標的規范化處理。由于各指標因子的原始數據、類型和來源不盡相同，且因數量級相差懸殊而無可比性。因此，需要對原始數據進行歸一化處理。計算公式如下。

當指標值越大越好時（若指標值大于最大值時，4級指標取1）：

表1 許昌市生態系統健康評價指標體系

當指標值越小越好時（若指標值小于最小值時，4級指標取1）：

當指標值處于中間最好時：

其中，Si為4級指標的標準值，Aijk為4級指標的現狀值，Amax為所選城市指標中以最大值乘以1.05，Amin為所選城市指標中的最小值除以1.05。

（2）綜合指標法。3級指標數據根據所屬各4級指標數值的算術平均值計算而得；2級指標數據及1級指標數據根據評價分量對生態建設的貢獻與作用，運用加權平均求得。

式中，Xij為指標j對上層指標i貢獻重要值：比較重要時，Xij為1；明顯重要時，Xij為3；絕對重要時，Xij為5。Xij采用專家與決策咨詢調查表方式進行確定。

第二，加權平均法2級和3級指標權重。通過對專家進行Delphi問卷調查，處理結果得出2級和3級指標權重，具體值見表1。

第三，可持續發展能力分級標準。城市生態系統健康狀態的評估，可以理解為評價城市生態的可持續發展能力，辨明城市發展與其生態環境間相互關系的協調發展程度。因此，可根據城市生態系統健康指數值的大小將城市可持續發展能力分為4個等級，即優良（＞0.75）、較好（0.50～0.75）、一般（0.25～0.50）、很差（＜0.25）。

三、許昌市生態系統健康評價

通過查閱2001年～2008年許昌市統計年鑒、環境質量報告書、城市量化考核等資料，采取以上評價模型，得出許昌市及各轄縣（市）生態系統健康指數指標值，見表2。

表2 許昌市及各轄縣（市）一級指標值

從表2可以看出，2004年～2008年許昌市及各轄市（縣）生態系統健康指標值呈逐漸遞增狀態，表明生態與經濟、社會發展的協調性在不斷增強。發展最好的是許昌市，這主要是因為全市加大了森林、綠化建設力度（使人均公共綠地面積、建成區綠化覆蓋率等指標不斷提高），經濟、社會快速發展（GDP增長率增加、恩格爾系數降低），環保力度加大（城鎮生活污水處理率、垃圾無害化處理率、工業固體廢物處置利用率逐年提高），人口健康和人口素質得到改善（人均住房面積、萬人人才占有量增加）。

以上研究分析表明，許昌市及各轄縣（市）的城市可持續發展能力在2004年～2008年是不斷提高的，但總體來說，改善的程度還不顯著。

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