基于層次分析和狀態空間的石漠化地區生態承載力

孫樹婷+周忠發+李世江+

摘要：通過建立生態承載力評價指標體系，運用層次分析法計算指標權重，結合狀態空間法建立生態承載力綜合指數模型，對貴州省綏陽縣生態承載力進行估算。將綏陽縣生態承載力分為高承載力、中承載力、低承載力3個級別，針對綏陽縣實際情況進行生態承載力綜合評價分析，得出綏陽縣生態承載力受人類活動影響較大，但生態承載力總體呈較好的態勢，整個區域屬中承載力，并從人為干預角度對全縣的生態承載力情況做出評價并提出建議。

關鍵詞：石漠化地區；生態承載力；層次分析法；狀態空間法；綏陽縣

中圖分類號：X826文獻標識碼：Ａ文章編號：0439－８114（２０14）08－1786-04

Ecological Carrying Capacity of Rocky Desertification AreaBased on Hierarchy Analysis and State Space

SUN Shu-ting1, ZHOU Zhong-fa1, LI Shi-jiang2

（1.Institute of South China Karst, Guizhou Normal University/The State Key Laboratory Incubation Base for Karst Mountain Ecology Environment of Guizhou Province, Guiyang 550001, China; 2.Bureau of Agriculture and Animal Husbandry of Suiyang County in Guizhou Province, Zunyi 563300, Guizhou, China）

Abstract: The ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｃａｒｒｙｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ｋａｒｓｔ ｒｏｃｋｙ ｄｅｓｅｒｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｒｅａ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｅｃｏｌｏｇｉｃ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｉｎ Ｋａｒｓｔ ｒｏｃｋｙ ｄｅｓｅｒｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｒｅａ． Ｔｈｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｃａｒｒｙｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ Ｓｕｉｙａｎｇ Ｃｏｕｎｔｙ ｗａｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ． Ｔｈｅ ｗｅｉｇｈｔ ｏｆ ｖａｒｉｏｕｓ ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ ｗｅｒｅ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｂｙ Ａｎａｌｙｔｉｃ Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ Ｐｒｏｃｅｓｓ （ＡＨＰ）． Ａ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｉｎｄｅｘ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｃａｒｒｙｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｓｔａｔｅ ｓｐａｃｅ ｍｅｔｈｏｄ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｅｓｔｉｍａｔｅ ｔｈｅ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｃａｒｒｙｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ Ｓｕｉｙａｎｇ Ｃｏｕｎｔｙ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｃａｒｒｙｉｎｇ ｏｆ Ｓｕｉｙａｎｇ Ｃｏｕｎｔｙ ｃａｐａｃｉｔｙ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｄｉｖｉｄｅｄ ｉｎｔｏ ｔｈｒｅｅ ｌｅｖｅｌｓ：ｈｉｇｈ ｃａｒｒｙｉｎｇ， ｍｅｄｉｕｍ ｃａｒｒｙｉｎｇ ａｎｄ ｌｏｗ ｃａｒｒｙｉｎｇ． Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｃａｐａｃｉｔｙ， ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｈｕｍａｎ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｗａｓ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｆａｃｔｏｒ ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ ｔｈｅ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ＳｕｉＹａｎｇ Ｃｏｕｎｔｙ， ｂｕｔ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｃａｒｒｙｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ ｈａｄ ａｎ ｕｐｗａｒｄ ｔｅｎｄｅｎｃｙ ｉｎ ｇｅｎｅｒａｌ． Ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ａｒｅａ ｂｅｌｏｎｇｓ ｔｏ ｍｅｄｉｕｍ ｃａｒｒｙｉｎｇ． Ｔｈｅ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｃａｒｒｙｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ Ｓｕｉｙａｎｇ Ｃｏｕｎｔｙ ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ａｎｄ ｓｏｍｅ ａｄｖｉｃｅｓ ｗｅｒｅ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｖｉｅｗ ｏｆ ｈｕｍａｎ ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎ．

Key words: rocky desertification area; ecological carrying capacity; analytic hierarchy process （AHP）; state space method; Suiyang county

生態承載力即生態環境的承載能力，是自然本身對環境進行調節的客觀反映［1，2］。近年來對喀斯特山區生態方面的研究多集中在生態安全、生態系統健康等方面，但對以縣域為單位的生態承載力的研究相對薄弱［3］。國內外對生態承載力的研究以層次分析法、主成分分析法等為主要研究方法。本研究采用RS和GIS的相關分析功能，采用層次分析法和狀態空間法相結合的研究方法構建生態承載力指標體系，得出研究區生態承載力水平，從而為促進喀斯特石漠化地區生態系統的良性循環和為政府的決策提供參考依據。

1研究區概況

綏陽縣位于貴州省北部，東經106°57′—107°31′， 北緯27°49′—28°29′，總面積約2 566 km2。現有12個鎮、3個鄉、10個居民委員會，全縣總人口約51.37萬人。綏陽縣地處大婁山中段，地勢西北高東南低，地層處于川黔南北構造帶和新華夏構造帶的交匯地區，以及東西向構造的“黔中隆起”之北緣。地質分為新生界、中生界、上古生界、下古生界4個界，6個系，15個統，36個組。除缺失泥盆系、石炭系、侏羅系、白堊系和第三系外，其余地層均有出露。巖石類別主要為沉積類型的碳酸鹽巖和碎屑巖。全縣喀斯特面積2 431.79 km2，占全縣總面積的94.77%。屬亞熱帶溫和季風濕潤氣候，雨熱同季、熱量資源豐富。全縣年平均氣溫15 ℃，年平均降雨量1 158.2 mm，降雨集中在5~8月，占全年降雨量的70%，年平均日照時間1 113.6 h，年平均無霜期達285 d［4-6］。綏陽縣是農業生產大縣，水田灌溉面積占84.9%。但是近兩年因為倒春寒、夏旱、冰雹等天氣災害的頻繁發生，加之農業生產中化肥、農藥的使用，導致土地退化，水土流失嚴重；生態系統單一傾向明顯，森林覆蓋率雖有增加但人工生態系統比例加大；生物多樣性呈減少趨勢，森林抵抗風險和病蟲害的能力降低。

2指標體系構建及指標權重的確定

層次分析法是將復雜問題的相關要素按性質及目標要求構建成相互關聯的要素集合，形成一個各要素間、要素集合間相互關聯的有序層次結構［7］。然后，請專家對每一層次的要素進行相對重要性評價，從而構建相對重要性評價矩陣，得出各要素的相對重要性權重值［8］。具體計算步驟如下。

2.1建立層次結構模型

喀斯特山區生態承載力層次結構模型的建立應根據生態承載力的研究需求、喀斯特山區生態特點、數據的可獲取性等情況來構建。模型要盡可能地反映喀斯特生態系統的規律、綏陽縣的實際狀況、可持續發展情況等。以此為依據，將模型分為3個層次，分別為目標層（A）：表示生態承載力綜合指數（A）；準則層（B）：由生態環境承載力指數（B1）、資源環境承載力指數（B2）和人類活動影響指數（B3）組成；指標層（C）：表示生態承載力的具體評價要素，共18項。在層次模型下，進行同一層次指標間兩兩相對重要性判斷。在判斷矩陣內部采用1~9的標度法確定，根據其重要性進行賦值。生態承載力評價指標體系如表1所示。

2.2權重計算

根據喀斯特山區生態承載力層次結構模型，分別計算3個層次及每個層次內部判斷矩陣各要素相對于同層其他要素的相對權重，對應于最大特征值的特征向量。為避免其他因素對判斷矩陣的干擾，在實際中要求判斷矩陣滿足大體上的一致性，需按公式（1）進行一致性檢驗。

CR=CI/RI （1）

式（1）中，CR為一致性比例；CI為一致性指標；RI為隨機一致性指標，可通過查表得到。CR<1.0時，認為判斷矩陣是一致的，且該值越小，表明此判斷矩陣的一致性越好；CR≥1.0時，認為該判斷矩陣不符合一致性，需要重新進行修正。

CI=（λmax－n）/（n－1） （2）

式（2）中，λmax為判斷矩陣的最大特征值；n是判斷矩陣的階數，一般情況下，每一個層次中各要素不超過9個。

喀斯特山區生態承載力層次結構模型一致性檢驗結果為：生態承載力綜合指數（A）的CR為0.051 6，生態環境承載力指數（B1）的CR為0.071 9，資源環境承載力指數（B2）的CR為0.051 0，人類活動影響指數（B3）的CR為0.093 3。

2.3評價指標歸一化處理

由于指標間存在量綱差異，需要去除各指標間因數量級不同而產生的不便。因此采用公式（3）、（4）對數據進行最小-最大標準化處理。

S■=■ （正向歸一化） （3）

S■=■ （逆向歸一化）（4）

式（３）、（４）中，Ｓｉｊ為第ｉ個對象第ｊ項指標的標準化值，Ｘｊｍａｘ和Ｘｊｍｉｎ分別是第j項指標的最大值和最小值。通過計算后， 把原始數據變為（０，１）之間的小數，經過變換化為無量綱的表達式。

3生態承載力綜合評價

狀態空間法可表示一定時間尺度內區域的不同承載狀況。利用狀態空間中的原點同系統狀態點所構成的矢量模數表示區域承載力的大小[8]。狀態空間法的數學表達式如公式（5）所示。

RCCSUS=RCC-M=■-■（5）

式（５）中，ＲＣＣ為區域承載力的大小；Ｍ的大小即定量地代表區域現在的發展狀況；ＲＣＣｉ為區域系統第ｉ項指標項時段的理想值；Ｗｉ為ＲＣＣｉ軸的權重；ＲＣＳｉ為區域系統第ｉ項指標項時段的實測值［８，９］。所以根據ＲＣＣ與Ｍ的比較，對區域的實際承載狀況進行判斷：當ＲＣＣｓｕｓ＞０或ＲＣＣ＞Ｍ時，可持續承載；當ＲＣＣｓｕｓ＝０或ＲCC=M時，可持續承載閾值；當RCCsus<0或RCC

3.1綜合分級評價標準

對生態承載力指數進行綜合評價，其中把高承載力和中承載力作為評價的主要對象。通過計算高承載力和中承載力面積和與區域總面積之比，表示生態承載力的綜合水平值。將此值與0.6和0.8進行比較，此值大于0.8的屬于高承載力水平，0.6~0.8屬于中承載力水平，低于0.6屬于低承載力水平。此分值越大表示現實承載力越高，分值越小表示現實承載力越低。

3.2評價結果

根據2010年綏陽縣統計年鑒和實地調查數據，按照上述計算方法對綏陽縣生態承載力進行計算和分析，得出綏陽縣生態承載力及各鄉鎮生態承載力分布狀況，如圖1和圖2所示。

由表2可知，綏陽縣生態屬于高承載力水平的面積占綏陽縣總面積的45%；屬于中承載力水平的面積占綏陽縣總面積的28%；屬于低承載力水平的面積占綏陽縣總面積的27%。生態承載力綜合水平值為0.71（表3），說明綏陽縣生態承載力總體呈較好的態勢，整個區域大部分區域承受的壓力不大，屬中承載力水平。從鄉鎮生態承載力綜合水平進行評價，得出綏陽縣15個鄉（鎮）中，3個屬于低承載力水平，占20%；8個屬于中承載力水平，占53%；4個屬于高承載力水平，占27%。綏陽縣15個鄉（鎮）中生態承載力最高的是洋川鎮，生態承載力綜合水平值為0.92，其中洋川鎮高承載力水平的面積占洋川鎮總面積的60%，中承載力水平的面積占洋川鎮總面積的21%，低承載力水平的面積占洋川鎮總面積的19%。生態承載力最低的是小關鄉，生態承載力綜合水平值為0.51，其中小關鄉高承載力水平的面積占小關鄉總面積的24%，中承載力水平的面積占小關鄉總面積的26%，低承載力水平的面積占小關鄉總面積的50%。

3.3綜合評價與建議

低承載力地區包括枧壩鎮、平樂鄉和小關鄉3個鄉（鎮）。造成其生態承載力低的因素主要是生態環境脆弱，人口多且森林覆蓋率低，資源開發不合理，部分地區環境污染嚴重所致。所以政府應加大對環境污染的治理力度，鼓勵發展農業，從科技入手不斷提升農產品附加值。禁止陡坡開荒，改種灌木或喬木植物，提高植被覆蓋率。

中承載力地區包括鄭場鎮、溫泉鎮、風華鎮、太白鎮、寬闊鎮、大路槽鄉、黃楊鎮和蒲場鎮共8個鄉(鎮)。該地區森林覆蓋度一般，資源開發量較為合理。但是部分區域存在人口壓力大的現象。中承載力地區是提高全縣生態承載力的關鍵地區，因此應積極提高人口素質，加快城鎮化進程，推進人口、資源、生態的全面發展。

高承載力地區包括洋川鎮、旺草鎮、茅埡鎮、青杠塘鎮4個鄉（鎮）。高承載力地區植被覆蓋度較高、人口壓力較低、資源環境開發力度不大。高承載力地區主要是維持現有發展趨勢，同時加大教育投入力度，提高全民素質。根據各鄉鎮比較優勢發展鄉鎮優勢產業，努力縮小鄉鎮間發展差距，同時優化全縣生產力布局，積極發展具有特色的縣域經濟，不斷提高縣域競爭力和綜合實力[10-12]。

4結論

針對綏陽縣實際情況進行生態承載力綜合評價分析，得出綏陽縣生態承載力總體呈較好的態勢，整個區域承受的壓力不大，承載能力屬中等，與實際情況基本相符。同時驗證了評價數學模型的實用性與科學性，為縣域發展規劃的制定等提供科學依據。但是，對于生態承載力低的地區仍有必要提出地方性法律法規對生態方面進行保護，使得生態系統的循環更為良好。研究在指標選取上受到數據來源的限制，因此現有的指標體系能否充分反映綏陽縣的生態承載力，有待進一步探討。

參考文獻：

［１］ 楊志峰，隋欣．基于生態系統健康的生態承載力評價［Ｊ］．環境科學學報，２００５，２５（５）：５８６－５９４．

［２］ 毛漢英，余丹林．區域承載力定量研究方法探討［Ｊ］． 地球科學進展，２００１，１６（４）：５４９－５５５．

［３］ 高吉喜．可持續發展理論探索：生態承載力理論、方法與應用［Ｍ］．北京：中國環境科學出版社，２００１．

［４］ 張克湘，李在文．貴州省地圖集［Ｍ］． 貴陽：貴州省國土資源廳，２００５．

［５］ 王朝文，張玉環． 綏陽縣綜合農業區劃［Ｍ］． 貴陽：貴州人民出版社，１９８９．

［６］ 吳聲鳳． 層次分析法在喀斯特地區退耕適宜性評價中的應用［Ｊ］．生態經濟，２００９（１０）：５２－５５．

［７］ 許樹柏． 實用決策方法——層次分析法原理［Ｍ］． 天津：天津大學出版社，１９８６．

［８］ 毛漢英，余丹林． 環渤海地區區域承載力研究［Ｊ］．地理學報，２００１，５６（３）；３６３－３７１．

［９］ 鄧波，洪紱曾，龍瑞軍． 區域生態承載力量化方法研究述評［Ｊ］．甘肅農業大學學報，２００３，９（３）：２８１－２８９．

［１０］ 王密，何謀軍，葉曉云． 喀斯特區域生態承載力綜合評價案例研究［Ｊ］． 環境與可持續發展，２００９（６）：１０－１３．

［１１］ 黃青，任志遠． 論生態承載力與生態安全［Ｊ］． 干旱區資源與環境，２００４，18（2）：１１－１７．

［１２］ 閆利會，周忠發，王媛媛． 丹霞地區水土流失遙感評價及空間分異［Ｊ］．湖北農業科學，２０１２，５１（２０）：４４９１－４４９５．

2.2權重計算

根據喀斯特山區生態承載力層次結構模型，分別計算3個層次及每個層次內部判斷矩陣各要素相對于同層其他要素的相對權重，對應于最大特征值的特征向量。為避免其他因素對判斷矩陣的干擾，在實際中要求判斷矩陣滿足大體上的一致性，需按公式（1）進行一致性檢驗。

CR=CI/RI （1）

式（1）中，CR為一致性比例；CI為一致性指標；RI為隨機一致性指標，可通過查表得到。CR<1.0時，認為判斷矩陣是一致的，且該值越小，表明此判斷矩陣的一致性越好；CR≥1.0時，認為該判斷矩陣不符合一致性，需要重新進行修正。

CI=（λmax－n）/（n－1） （2）

式（2）中，λmax為判斷矩陣的最大特征值；n是判斷矩陣的階數，一般情況下，每一個層次中各要素不超過9個。

喀斯特山區生態承載力層次結構模型一致性檢驗結果為：生態承載力綜合指數（A）的CR為0.051 6，生態環境承載力指數（B1）的CR為0.071 9，資源環境承載力指數（B2）的CR為0.051 0，人類活動影響指數（B3）的CR為0.093 3。

2.3評價指標歸一化處理

由于指標間存在量綱差異，需要去除各指標間因數量級不同而產生的不便。因此采用公式（3）、（4）對數據進行最小-最大標準化處理。

S■=■ （正向歸一化） （3）

S■=■ （逆向歸一化）（4）

式（３）、（４）中，Ｓｉｊ為第ｉ個對象第ｊ項指標的標準化值，Ｘｊｍａｘ和Ｘｊｍｉｎ分別是第j項指標的最大值和最小值。通過計算后， 把原始數據變為（０，１）之間的小數，經過變換化為無量綱的表達式。

3生態承載力綜合評價

狀態空間法可表示一定時間尺度內區域的不同承載狀況。利用狀態空間中的原點同系統狀態點所構成的矢量模數表示區域承載力的大小[8]。狀態空間法的數學表達式如公式（5）所示。

RCCSUS=RCC-M=■-■（5）

式（５）中，ＲＣＣ為區域承載力的大小；Ｍ的大小即定量地代表區域現在的發展狀況；ＲＣＣｉ為區域系統第ｉ項指標項時段的理想值；Ｗｉ為ＲＣＣｉ軸的權重；ＲＣＳｉ為區域系統第ｉ項指標項時段的實測值［８，９］。所以根據ＲＣＣ與Ｍ的比較，對區域的實際承載狀況進行判斷：當ＲＣＣｓｕｓ＞０或ＲＣＣ＞Ｍ時，可持續承載；當ＲＣＣｓｕｓ＝０或ＲCC=M時，可持續承載閾值；當RCCsus<0或RCC

3.1綜合分級評價標準

對生態承載力指數進行綜合評價，其中把高承載力和中承載力作為評價的主要對象。通過計算高承載力和中承載力面積和與區域總面積之比，表示生態承載力的綜合水平值。將此值與0.6和0.8進行比較，此值大于0.8的屬于高承載力水平，0.6~0.8屬于中承載力水平，低于0.6屬于低承載力水平。此分值越大表示現實承載力越高，分值越小表示現實承載力越低。

3.2評價結果

根據2010年綏陽縣統計年鑒和實地調查數據，按照上述計算方法對綏陽縣生態承載力進行計算和分析，得出綏陽縣生態承載力及各鄉鎮生態承載力分布狀況，如圖1和圖2所示。

由表2可知，綏陽縣生態屬于高承載力水平的面積占綏陽縣總面積的45%；屬于中承載力水平的面積占綏陽縣總面積的28%；屬于低承載力水平的面積占綏陽縣總面積的27%。生態承載力綜合水平值為0.71（表3），說明綏陽縣生態承載力總體呈較好的態勢，整個區域大部分區域承受的壓力不大，屬中承載力水平。從鄉鎮生態承載力綜合水平進行評價，得出綏陽縣15個鄉（鎮）中，3個屬于低承載力水平，占20%；8個屬于中承載力水平，占53%；4個屬于高承載力水平，占27%。綏陽縣15個鄉（鎮）中生態承載力最高的是洋川鎮，生態承載力綜合水平值為0.92，其中洋川鎮高承載力水平的面積占洋川鎮總面積的60%，中承載力水平的面積占洋川鎮總面積的21%，低承載力水平的面積占洋川鎮總面積的19%。生態承載力最低的是小關鄉，生態承載力綜合水平值為0.51，其中小關鄉高承載力水平的面積占小關鄉總面積的24%，中承載力水平的面積占小關鄉總面積的26%，低承載力水平的面積占小關鄉總面積的50%。

3.3綜合評價與建議

低承載力地區包括枧壩鎮、平樂鄉和小關鄉3個鄉（鎮）。造成其生態承載力低的因素主要是生態環境脆弱，人口多且森林覆蓋率低，資源開發不合理，部分地區環境污染嚴重所致。所以政府應加大對環境污染的治理力度，鼓勵發展農業，從科技入手不斷提升農產品附加值。禁止陡坡開荒，改種灌木或喬木植物，提高植被覆蓋率。

中承載力地區包括鄭場鎮、溫泉鎮、風華鎮、太白鎮、寬闊鎮、大路槽鄉、黃楊鎮和蒲場鎮共8個鄉(鎮)。該地區森林覆蓋度一般，資源開發量較為合理。但是部分區域存在人口壓力大的現象。中承載力地區是提高全縣生態承載力的關鍵地區，因此應積極提高人口素質，加快城鎮化進程，推進人口、資源、生態的全面發展。

高承載力地區包括洋川鎮、旺草鎮、茅埡鎮、青杠塘鎮4個鄉（鎮）。高承載力地區植被覆蓋度較高、人口壓力較低、資源環境開發力度不大。高承載力地區主要是維持現有發展趨勢，同時加大教育投入力度，提高全民素質。根據各鄉鎮比較優勢發展鄉鎮優勢產業，努力縮小鄉鎮間發展差距，同時優化全縣生產力布局，積極發展具有特色的縣域經濟，不斷提高縣域競爭力和綜合實力[10-12]。

4結論

針對綏陽縣實際情況進行生態承載力綜合評價分析，得出綏陽縣生態承載力總體呈較好的態勢，整個區域承受的壓力不大，承載能力屬中等，與實際情況基本相符。同時驗證了評價數學模型的實用性與科學性，為縣域發展規劃的制定等提供科學依據。但是，對于生態承載力低的地區仍有必要提出地方性法律法規對生態方面進行保護，使得生態系統的循環更為良好。研究在指標選取上受到數據來源的限制，因此現有的指標體系能否充分反映綏陽縣的生態承載力，有待進一步探討。

參考文獻：

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［６］ 吳聲鳳． 層次分析法在喀斯特地區退耕適宜性評價中的應用［Ｊ］．生態經濟，２００９（１０）：５２－５５．

［７］ 許樹柏． 實用決策方法——層次分析法原理［Ｍ］． 天津：天津大學出版社，１９８６．

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［１１］ 黃青，任志遠． 論生態承載力與生態安全［Ｊ］． 干旱區資源與環境，２００４，18（2）：１１－１７．

［１２］ 閆利會，周忠發，王媛媛． 丹霞地區水土流失遙感評價及空間分異［Ｊ］．湖北農業科學，２０１２，５１（２０）：４４９１－４４９５．

2.2權重計算

根據喀斯特山區生態承載力層次結構模型，分別計算3個層次及每個層次內部判斷矩陣各要素相對于同層其他要素的相對權重，對應于最大特征值的特征向量。為避免其他因素對判斷矩陣的干擾，在實際中要求判斷矩陣滿足大體上的一致性，需按公式（1）進行一致性檢驗。

CR=CI/RI （1）

式（1）中，CR為一致性比例；CI為一致性指標；RI為隨機一致性指標，可通過查表得到。CR<1.0時，認為判斷矩陣是一致的，且該值越小，表明此判斷矩陣的一致性越好；CR≥1.0時，認為該判斷矩陣不符合一致性，需要重新進行修正。

CI=（λmax－n）/（n－1） （2）

式（2）中，λmax為判斷矩陣的最大特征值；n是判斷矩陣的階數，一般情況下，每一個層次中各要素不超過9個。

喀斯特山區生態承載力層次結構模型一致性檢驗結果為：生態承載力綜合指數（A）的CR為0.051 6，生態環境承載力指數（B1）的CR為0.071 9，資源環境承載力指數（B2）的CR為0.051 0，人類活動影響指數（B3）的CR為0.093 3。

2.3評價指標歸一化處理

由于指標間存在量綱差異，需要去除各指標間因數量級不同而產生的不便。因此采用公式（3）、（4）對數據進行最小-最大標準化處理。

S■=■ （正向歸一化） （3）

S■=■ （逆向歸一化）（4）

式（３）、（４）中，Ｓｉｊ為第ｉ個對象第ｊ項指標的標準化值，Ｘｊｍａｘ和Ｘｊｍｉｎ分別是第j項指標的最大值和最小值。通過計算后， 把原始數據變為（０，１）之間的小數，經過變換化為無量綱的表達式。

3生態承載力綜合評價

狀態空間法可表示一定時間尺度內區域的不同承載狀況。利用狀態空間中的原點同系統狀態點所構成的矢量模數表示區域承載力的大小[8]。狀態空間法的數學表達式如公式（5）所示。

RCCSUS=RCC-M=■-■（5）

式（５）中，ＲＣＣ為區域承載力的大小；Ｍ的大小即定量地代表區域現在的發展狀況；ＲＣＣｉ為區域系統第ｉ項指標項時段的理想值；Ｗｉ為ＲＣＣｉ軸的權重；ＲＣＳｉ為區域系統第ｉ項指標項時段的實測值［８，９］。所以根據ＲＣＣ與Ｍ的比較，對區域的實際承載狀況進行判斷：當ＲＣＣｓｕｓ＞０或ＲＣＣ＞Ｍ時，可持續承載；當ＲＣＣｓｕｓ＝０或ＲCC=M時，可持續承載閾值；當RCCsus<0或RCC

3.1綜合分級評價標準

對生態承載力指數進行綜合評價，其中把高承載力和中承載力作為評價的主要對象。通過計算高承載力和中承載力面積和與區域總面積之比，表示生態承載力的綜合水平值。將此值與0.6和0.8進行比較，此值大于0.8的屬于高承載力水平，0.6~0.8屬于中承載力水平，低于0.6屬于低承載力水平。此分值越大表示現實承載力越高，分值越小表示現實承載力越低。

3.2評價結果

根據2010年綏陽縣統計年鑒和實地調查數據，按照上述計算方法對綏陽縣生態承載力進行計算和分析，得出綏陽縣生態承載力及各鄉鎮生態承載力分布狀況，如圖1和圖2所示。

由表2可知，綏陽縣生態屬于高承載力水平的面積占綏陽縣總面積的45%；屬于中承載力水平的面積占綏陽縣總面積的28%；屬于低承載力水平的面積占綏陽縣總面積的27%。生態承載力綜合水平值為0.71（表3），說明綏陽縣生態承載力總體呈較好的態勢，整個區域大部分區域承受的壓力不大，屬中承載力水平。從鄉鎮生態承載力綜合水平進行評價，得出綏陽縣15個鄉（鎮）中，3個屬于低承載力水平，占20%；8個屬于中承載力水平，占53%；4個屬于高承載力水平，占27%。綏陽縣15個鄉（鎮）中生態承載力最高的是洋川鎮，生態承載力綜合水平值為0.92，其中洋川鎮高承載力水平的面積占洋川鎮總面積的60%，中承載力水平的面積占洋川鎮總面積的21%，低承載力水平的面積占洋川鎮總面積的19%。生態承載力最低的是小關鄉，生態承載力綜合水平值為0.51，其中小關鄉高承載力水平的面積占小關鄉總面積的24%，中承載力水平的面積占小關鄉總面積的26%，低承載力水平的面積占小關鄉總面積的50%。

3.3綜合評價與建議

低承載力地區包括枧壩鎮、平樂鄉和小關鄉3個鄉（鎮）。造成其生態承載力低的因素主要是生態環境脆弱，人口多且森林覆蓋率低，資源開發不合理，部分地區環境污染嚴重所致。所以政府應加大對環境污染的治理力度，鼓勵發展農業，從科技入手不斷提升農產品附加值。禁止陡坡開荒，改種灌木或喬木植物，提高植被覆蓋率。

中承載力地區包括鄭場鎮、溫泉鎮、風華鎮、太白鎮、寬闊鎮、大路槽鄉、黃楊鎮和蒲場鎮共8個鄉(鎮)。該地區森林覆蓋度一般，資源開發量較為合理。但是部分區域存在人口壓力大的現象。中承載力地區是提高全縣生態承載力的關鍵地區，因此應積極提高人口素質，加快城鎮化進程，推進人口、資源、生態的全面發展。

高承載力地區包括洋川鎮、旺草鎮、茅埡鎮、青杠塘鎮4個鄉（鎮）。高承載力地區植被覆蓋度較高、人口壓力較低、資源環境開發力度不大。高承載力地區主要是維持現有發展趨勢，同時加大教育投入力度，提高全民素質。根據各鄉鎮比較優勢發展鄉鎮優勢產業，努力縮小鄉鎮間發展差距，同時優化全縣生產力布局，積極發展具有特色的縣域經濟，不斷提高縣域競爭力和綜合實力[10-12]。

4結論

針對綏陽縣實際情況進行生態承載力綜合評價分析，得出綏陽縣生態承載力總體呈較好的態勢，整個區域承受的壓力不大，承載能力屬中等，與實際情況基本相符。同時驗證了評價數學模型的實用性與科學性，為縣域發展規劃的制定等提供科學依據。但是，對于生態承載力低的地區仍有必要提出地方性法律法規對生態方面進行保護，使得生態系統的循環更為良好。研究在指標選取上受到數據來源的限制，因此現有的指標體系能否充分反映綏陽縣的生態承載力，有待進一步探討。

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