北京山區溝域生態承載力評價研究

摘要：在北京山區溝域生態承載力內涵的基礎上，從實現溝域經濟社會可持續發展及經濟與環境協調發展的角度，從生態彈性指數、資源環境承載指數、資源環境壓力度等方面，構建了北京山區溝域生態承載力評價指標體系，并應用綜合評價法構建了評價模型。2010年韭園溝域生態彈性指數得分71.2，屬較穩定水平；資源與環境承載力得分為59.6，屬中等水平；資源環境承壓度得分72.2，處于較高壓水平；生態承載力得分為67.7，屬二級水平。依據評價結果，提出了推動韭園溝域可持續健康發展的對策建議。

關鍵詞：生態承載力；溝域經濟；綜合評價；北京

中圖分類號：F062.2 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2012）23-5332-04

Evaluation of Ecological Carrying Capacity in Beijing Mountainous Valley Areas： A Case Study of Jiuyuan Valley Region in Mentougou District

JIANG Cui-hong1，LI Hong1，CAO Jun1，YU Zhen-feng2

（1.Institute of Integrated Development of Agriculture， Beijing Academy of Agricultural and Forestry Sciences， Beijing 100097， China；

2. Hekou Branch of Dongying Bureau for Land and Resources of Shandong Province， Dongying 257200， Shandong， China）

Abstract： Based on the connotation of ecological carrying capacity， from the standpoint of realizing the coordinated development of economics and environment， the comprehensive evaluation index system for mountainous valley areas in Beijing was built from the aspects of ecosystem elasticity level，bearing capacity and pressure index of environment and resources. And the evaluation mode was constructed using comprehensive evaluation method. The ecosystem elasticity index of Jiuyuan valley region in 2010 was stable （71.2）. The index of carrying capacity of resource and environment reached medium level（59.6）. The index of carrying capacity pressure was at relatively high level（72.2）. The carrying capacity of the area was 67.7， belonging to the secondary level. Furthermore， corresponding advices for promoting sustainable and healthy development of Jiuyuan valley region were put forward.

Key words： ecological carrying capacity； mountainous valley areas economics； comprehensive evaluation； Beijing

溝域經濟是北京市在農業區域經濟、流域經濟基礎上結合北京山區農業發展基礎與特點提出的嶄新概念[1，2]。作為山區的重要組成部分，溝域地區是首都宜居城市建設的堅實生態屏障，是北京可持續發展的重要資源支撐，是環境友好型的特色產業[3，4]。目前，多個區縣溝域經濟試點已經進行了成功的探索和實踐，為京郊山區的發展增添了新的亮點。

如何實現溝域社會、經濟、生態環境可持續協調發展，全面掌握北京山區溝域生態環境及資源現狀，為建設北京山區溝域重要生態功能保護區提供科學決策依據，對北京山區溝域生態系統目前的生態承載能力進行研究顯得非常必要，這對于有效保護其生態環境及資源，遏制某些人為因素對山區溝域生態系統的破壞，逐步實現溝域經濟社會可持續發展及經濟與環境協調發展，為溝域經濟發展規劃提供科學決策依據具有十分重要的意義。本文以北京市門頭溝區韭園溝域為例，通過構建一套能凸顯北京山區溝域生態承載力水平的評價指標體系，選用成熟的數學模型與方法，對韭園溝域生態承載力進行定量綜合評價，以期為韭園溝域可持續發展的科學管理提供參考依據。

1 溝域生態承載力內涵

生態環境是人類賴以生存和可持續發展的基礎。溝域生態系統生態承載力是指，正常情況下溝域生態系統維系其自身健康、穩定發展的潛在能力，主要表現為在確保其自我維持、自我調節、自我發展的能力不被破壞以及對資源和環境的合理開發利用的條件下，溝域生態系統可持續承載的人口數量、經濟強度及維持社會可持續發展的能力。溝域經濟發展要考慮溝域的資源環境承載力，區域經濟發展的速度要與地區資源環境消耗的恢復速度相適應，同時以不破壞當地自然的生物多樣性為原則[5-7]。

2 溝域生態承載力綜合評價方法及評價模型

2.1 研究區概況

韭園溝域位于王平鎮內，具體包括西馬各莊、東馬各莊、南港、東石古巖、韭園、東落坡村、西落坡村和橋耳澗村8個行政村，總面積為8.1 km2。由于歷史原因和豐富的煤炭資源，韭園溝域主導產業由林果業轉變成煤炭挖掘和經營。歷經連續30多年的資源開采而引發水土流失、地表塌陷、植被破壞、空氣污染等嚴重的生態環境破壞。隨著國家對煤炭行業的整頓和北京市政府接連出臺的關于加強煤礦整頓關閉措施的施行，2005年末王平鎮最后一個煤礦封井關閉。鎮政府緊密圍繞“三農”問題，結合門頭溝區新的功能定位要求，首先從產業結構調整入手，以開荒復種、養山護林為主要手段，以大櫻桃、京白梨、核桃、杏等農產品種植為重點，使其逐步發展成為具有林果資源的鄉村生態區。

韭園溝域地處淺山，西北高東南低，最高海拔在1 520.5 m的青水尖山峰，最低點為176 m的韭園灘地。土壤主要有山地草甸土、山地棕壤、褐土3類。現有人口1 381人，從業人員884人。山場面積為663 hm2，實有耕地面積4.6 hm2。果樹面積為64.7 hm2，主要種植梨、棗、胡桃、柿、葡萄、桃、杏等；盛產京白梨、紅肖梨、櫻桃、核桃等特色果品。

2.2 溝域生態承載力綜合評價方法的確定

溝域生態承載能力可分為兩部分，即承載媒體與承載對象。要確定溝域生態系統的承載情況，必須先明確溝域生態系統的客觀承載能力大小和被承載對象對溝域生態系統的壓力大小，才能明確溝域生態系統是否超載或低載[8-10]。溝域的客觀承載能力包括溝域生態系統自我維持、自我調節、抵抗各種壓力和擾動的能力大小以及溝域生態系統資源、環境的承載能力。為全面、有序地了解溝域生態系統的承載狀況，利用生態承載力的遞階承載理論和整體效應原理，對溝域生態承載力采用分級評價方法[11-13]。一級評價采用承壓度作為評價準則——承壓度為承載指數和壓力指數的比值，主要反映溝域生態承載能力的大小與承載對象之間的關系，分值越高，承受的壓力越大。二級評價采用承載指數和壓力指數——承載指數反映溝域生態系統現實承載力的高低，壓力指數反映溝域生態系統所承受的外在壓力的大小。三級評價采用生態彈性度、資源-環境承載能力。生態彈性度是溝域系統的支持條件，評價結果主要反映溝域生態系統的自我抵抗能力和生態系統受干擾后的自我恢復、更新能力，其分值越高，表示溝域生態系統的承載穩定性越高。資源承載力和環境承載力，作為溝域生態系統的基礎條件與約束條件，分別反映了溝域的自然資源承載能力與溝域區域環境對人類社會經濟活動支持能力的閾值。

2.3 生態承載力綜合承載模型

溝域生態承載指數可由生態彈性度、自然資源承載力、環境承載力表達。

2.3.1 生態彈性度指數表達式 對北京山區溝域生態系統而言，系統彈性力大小不僅僅取決于構成溝域生態系統的各項自然資源和環境要素，而且與人類本身和系統所處區域發展狀況有關[14]。

生態彈性度指數計算公式為：

CSI■=■S■■×W■■

式中，CSI■表示溝域系統彈性力指數；W■■為要素i對應的權重值；S■■表示地質地貌（S1）、氣象（S2）、土壤（S3）、水文（S4）、植被（S5）和人文發展指數HDI（S6）等能體現溝域生態系統特征的要素。

2.3.2 自然資源承載力指數表達式 自然資源承載力是自然資源系統各要素對溝域生態系統的支持和保障能力。從耕地資源、水資源、氣候資源、生物資源和生態環境質量等方面來計算、評價溝域生態系統自然資源承載力水平，因此，溝域生態系統自然資源承載力指數可表達為：

CSI■=■S■■×W■■

式中，S■■表示耕地資源、水資源、氣候資源、生物資源和生態環境質量因素；W■■是要素i的相應的權重值。

2.3.3 環境承載力指數表達式 環境承載力是對溝域生態系統環境容量的動態識別，它強調人類在發展的同時要注意生態系統可持續發展，力爭溝域生態系統、生態環境與經濟發展達到合理動態平衡。用溝域生態水平、抗逆水平和環境水平來求得環境承載力指數，因此環境承載力指標表達式為：

CSI■=■S■■×W■■

式中，S■■表示溝域生態環境系統特征的區域環境水平、生態水平和抗逆水平；W■■表示要素i所對應的權重值。

2.4 承載壓力度模型

由于溝域生態系統的最終承載對象是具有一定生活質量的人口數量，所以，壓力指數可通過所承載的人口數量和相應的生活質量來反映。人口數量越多，壓力越大；同樣生活質量要求越高，壓力也越大。因此，生態環境壓力指數表達式為：

CCP■=（Pt×Q■■）/Q■■

式中，CCP■表示以人口表示的R資源壓力度；Pt表示溝域實際人口數；Q■■表示R資源實有量；Q■■表示標準人均R資源占有量。

3 溝域生態承載力評價指標體系的構建

3.1 評價指標體系的構建

在溝域生態承載力綜合評價理論研究基礎上，遵循科學性和實用性、系統性與層次性、全面性和代表性、可比性和可靠性、動態性和靜態性、可操作性原則[15]，通過征求相關專家意見，確定了23個具體指標（表1）。

3.2 評價指標權重的確定

指標權重的確定是整個評價過程中不可缺少的重要環節，它直接決定著評價結果是否符合實際情況。本研究指標權重的確定采用德爾菲法。為了使征求意見的面盡可能廣泛，有較充分的代表性，并且保證指標權重的科學性和客觀性，分別從崗位性質、職稱、年齡等因素綜合考慮，共選擇了15名專家進行兩輪問卷調查，并將第二輪結果作為各指標的權重。

3.3 指標理想值的確定

在借鑒前人研究成果的基礎上，參考《北京市“十二五”時期環境保護和建設規劃》、《中共北京市委關于制定北京市十二五規劃的建議》、《北京市國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》以及一些國際國內標準等資料。依據生態市建設考核指標、國際發達國家城市建設標準確立、國內城市最佳值或較好值確定、國內城市發展現狀等來確定生態彈性和資源環境承載各指標的目標值。

3.4 評價基準的設定

生態承載力分級評價基準的確定采用等間距法，將評價基準劃分為5個區間及對應的5個狀態等級（表2）。“Z”表示生態彈性度、資源承載指數、資源承壓度、生態承載指數的計算結果值。

4 生態承載力評價結果及分析

4.1 生態彈性度指數計算結果與分析

2010年韭園溝域生態系統生態彈性度指數結果為71.2，屬較穩定水平，表明韭園溝域生態系統較穩定，自我恢復能力較高。其中植被覆蓋度、土地生產潛力以及溝域人文發展水平對于維持韭園溝域生態系統穩定扮演著重要的角色。

4.2 資源環境承載力計算結果與分析

2010年韭園溝域資源與環境承載力得分為59.6，屬于中等水平，表明韭園溝域具有一定的承載能力。其中，資源供給指數得分僅為48.1，在一定程度上制約了整體水平。從單項指標來分析，耕地資源與旅游資源現實承載力最低，嚴重落后于資源環境承載力整體水平。

4.3 資源環境承載壓力度計算結果與分析

2010年韭園溝域生態系統資源環境承壓度得分72.2，處于較高壓水平。從生態環境分析，韭園溝域仍有繼續發展的空間。從各單項指標評價中，土地資源和水資源壓力最大，反映韭園溝域內人均耕地量和水資源量嚴重不足是影響壓力度的重要因素。其中，溝域人均耕地僅為20 m2，遠遠低于全國的人均耕地水平。

4.4 韭園溝域生態承載力綜合評價

2010年韭園溝域生態承載力得分為67.7，屬于二級水平，說明韭園溝域生態承載能力較好；在壓力指數（資源承壓度）方面，整條溝域都處于較高壓狀態，其中自然資源供給承受的壓力較大，說明韭園溝域生態系統處于超負荷狀態，資源利用、人口規模與經濟發展還需進一步協調。

5 小結與討論

通過以上的分析和評價，為進一步提高韭園溝域生態系統的生態承載能力，使溝域能夠健康、安全和可持續發展，提出以下幾項對策建議：

1）進一步增加土地復墾、生態修復、環境整治、道路建設等建設任務，引導各種資源沿走廊發展，向溝域集中。通過跨越式發展，提升溝域經濟和社會水平，完成西部生態涵養帶的建設。

2）大力發展休閑旅游產業，依托韭園溝域獨特的自然和人文資源，建設休閑旅游接待設施。實施村莊環境整治，使溝域內村莊環境達到文明生態村標準。

3）大力開展人工種草、植樹、撫育幼林和封山育林，進一步提高溝域內生態保護物種、涵養水源、防風固沙、調節溫濕度、改良土壤、固碳制氧、消除污染和殺菌凈氣等生態功能。落實生態林補償機制，發揮生態管護員作用，做好生態資源的保護作用。完成廢棄礦山的生態修復，營造生態林。

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（責任編輯 童志婷）