甘肅省東南部農業開發項目環境生態質量評價

中圖分類號：X820.3；F327

文獻標志碼：A

0 引言

農業開發項目是在國家財政與地方財政共同支持下，以促進農業可持續發展為核心目標，以提高農業綜合效益為根本導向，以當地農民為實施主體的系統性農業實踐活動。這類項目通常在一定區域內開展大規模農業綜合開發，其規劃與實施過程受到資源稟賦、環境承載力、技術水平等多重因素的影響與制約。農業資源的有限性及其開發利用效率，不僅直接影響項目區生態環境系統的穩定性與區域經濟的可持續發展能力，更對整體生態環境演變趨勢產生深遠影響。因此，建立科學的環境影響評價體系，準確評估項目實施對當地社會經濟系統和自然生態環境的綜合影響，具有重要的理論價值和實踐意義[]。

在開展農業開發項目綜合評價時，需遵循系統性、科學性和可操作性等基本原則，需對項目進行全面的多維度分析與論證，通過成本效益分析權衡各項開發措施的利弊得失。在項目實施過程中，需基于項目區的景觀生態特征和環境敏感度，結合具體開發內容，以區域工農業發展現狀和社會經濟條件為背景，以生態環境保護與地方經濟發展協同共進為目標，嚴格遵循相關法律法規和技術規范，采取優化的工程措施和管理方案，最大限度地降低對生態環境的負面影響。

層次分析法（Analytic HierarchyProcess，AHP）作為一種將定性分析與定量分析有機結合的決策分析方法，特別適用于難以建立精確數學模型的復雜系統評價問題[3-9。該方法通過構建層次化的評價指標體系，能夠有效處理多目標、多準則的公共管理決策問題。文章在研究構建農業開發區環境評價指標體系的基礎上，運用層次分析法對各環境要素的生態影響進行系統分析，首先確定各評價指標的權重分配，進而對項目實施后的環境總體狀況進行科學預測與評估；通過量化分析項目實施可能產生的環境影響程度，為制定針對性的環境保護措施提供決策依據，最終實現最大限度消除或減輕農業開發項目對生態環境負面影響的治理目標。

1 項目概況

該項目是甘肅省東南部地區進行的農業開發項目，主要建設內容包括六大類，涵蓋糧食、經濟作物、經濟水果、養殖、人工草、工業企業、商業、加工業、農產品市場、農田水利、梯田改造、飲水、電力、道路、勞務輸出、農村能源建設等，項目涉及面廣、子項目多、影響因素復雜、持續時間長，是一個與生態環境、工農業發展有著關聯性和制約性的復雜系統。項目區位于甘肅省東南部，北緯 32^°35^′～35^°00^′ ，東經 103^°41^′～106^°15^′ ，東鄰陜西省，南接四川省，西、北與甘肅省甘南、定西、平涼接壤，自南向北屬亞熱帶濕潤氣候區。氣候屬暖溫帶濕潤氣候區、干旱和半干旱氣候區，地形復雜，降雨量分布不均，土壤類型多，土地利用率低，河流和植被分布不均，南多東少，生態環境脆弱，水土流失嚴重，自然災害頻繁，農業資源利用價值低，交通不便，基礎設施差，工業發展緩慢，水利設施不足等。

2 過程和程序層次分析法（AHP）

2.1 研究范圍

本研究覆蓋甘肅省東南部地區12個縣（市）、185個鄉鎮，共計2234個行政村，總人口約159.2萬人。項目以行政村為最小行政單元，縣（市）為二級行政單元。從自然景觀生態學角度，該區域可劃分為4個生態亞區，主要為寒濕山地黃土溝壑區、農牧交錯生態區、黃土溝壑區農林（果）生態區、隴南山地森林生態區、隴東東南部半濕潤型畜牧生態區。

2.2 層次分析法模型

層次分析法（Analytic HierarchyProcess，AHP）是一種“多準則決策分析方法”，適用于復雜系統的權重計算與綜合評價。

層次分析法（AHP）確定權重的步驟如下：

（1）構造判斷矩陣。以A表示目標， 2，…，n 表示因素。 u_ij 表示 u_i 對 u_j 的相對重要性數值，并由 u_ij 組成 [A-U] 判斷矩陣 P 。

（2）計算重要性排序。根據判斷矩陣，求出其最大特征根 λ_max 對應的特征向量 w 。方程如下：

所求特征向量 w 經歸一化，即為各評因素的重要性排序，也就是權重分配。

（3）一致性檢驗。以上得到的權重分配是否合理還需要對判斷矩陣進行一致性檢驗。檢驗使用公式：

式中， CR 為判斷矩陣的隨機一致性比率； CI 為判斷矩陣的一致性指標。它由下式給出：

RI 為判斷矩陣的平均隨機一致性指標，1～9階的判斷矩陣的RI值參見表1。

表11～9階的判斷矩陣的RI值

當判斷矩陣 P 的 CRlt;0.1 時或 λ_max=n CI=0 時，認為 P 具有滿意的一致性，否則需調整 P 中的元素以使其具有滿意的一致性。

本研究采用AHP模型構建判斷矩陣，并基于特征值法計算各因素的相對權重，其核心數學原理如下：

（λI-A）w=0

|λI-A|=0

式（1）和式（2）中： ?A 為判斷矩陣， λ 為特征值， w 為權重，特征值 λ 由式（2）求出，再用式（1）求出 w 向量，即對應因素的權重[3]。

2.3評價因素的選擇與評價體系的建立

基于研究區農業開發項自的具體內容，并結合項目區的自然環境特征、社會經濟狀況及生態環境敏感性，本研究確定了項目實施的關鍵環境影響評價指標。這些指標的選取遵循系統性、代表性和可操作性的原則，主要涵蓋以下4個維度：

（1）自然生態環境與社會經濟發展影響指標：包括土地利用變化、生物多樣性影響、農業產值增長率等，用于評估項目對生態系統的直接影響及區

域經濟發展的帶動效應；

（2）環境調控與質變指標：如水土流失率、土壤有機質含量變化、水資源供需平衡度等，反映項目對關鍵環境因子的調控能力及可能引發的系統性生態改變；

（3）人文環境影響指標：涉及居民生活質量、就業率變化、基礎設施改善程度等，衡量項目對當地

社區發展的綜合影響；

（4）環境潛在影響指標：如氣候變化適應性、生態承載力變化趨勢等，用于預測項目的長期環境效應[1]

通過評價環境特征及分析主要因素的環境影響，構建了基于層次分析法的環境影響綜合評價指標體系，該體系分為4個層次，包括2個子系統、6個環境要素、36個指標，其結構如圖1所示。

圖1環境影響綜合評價體系結構圖

A-第一級：目標級；B-第二級：環境子系統；C-第三級：環境要素；D-第四級：環境因子指數

3 分析和結果討論

3.1項目區各層次環境因素排序結果

指標體系中第一級為綜合環境，其權重為1，自然環境和社會環境為第二級，權重分別為0.5，通過專家咨詢構建的判斷矩陣及權重計算，可得到目標層與自然環境子系統、社會環境子系統判斷矩陣，見表2—表4。

表2目標層判斷矩陣

計算得： λ_max=2，CI=0 ，權重向量 W=（0.5，0.5）^T 。

表3自然環境子系統判斷矩陣

計算得 ：λ_max=3.004，CI=0.002，RI=0.58，CR=0.003lt;

0.1，權重向量 W=（0.4545，0.4545，0.0910）^T

表4社會環境子系統判斷矩陣

計算得： λ_max=3.053，CI=0.0265，CR=0.0457lt;0.1， 權重向量 W=（0.6434，0.2828，0.0738）^T

所有判斷矩陣的 CR 值均小于0.1，滿足一致性要求。詳細層次排序結果見表5。

3.2 項目實施對項目區環境因素的影響

環境質量標準分為6個等級，分別用0、2、4、6、8、10表示，0表示最差，10表示最好，每個質量標準對應一個環境因子值，主要應用置換法、統計分析法、專家評價法和預測分析法確定環境質量標準。

根據環境質量標準和環境因子的值擬合曲線，制作出表征環境質量的各評價因子的擬合方程，項目區環境中各評價因子的環境質量標準和方程，見表5。

表5項目區環境因子水平排序數值計算

續表5

3.3項目實施前后環境影響值質量

文章采用差值法對環境因子的變化程度進行量化評估。項目建設前的環境影響值減去項自建設后的環境影響值即為單因子值，將所有單因子值相加，無論增減，均為整體環境質量變化值。

其公式為：

E_i=E_2iW_i-E_1iW_i

式3和式4中： E_i 為某環境因子的質量變化值；E_li?E2i 分別為項目建設前后某環境因子的環境質量值； W_i 為通過層次分析得到的環境因子權重； E_sum 為總體環境質量變化的總值。

通過比較各因子在項目建設前后的環境質量評價值，可以準確量化各單項環境指標的變化程度。其中：當 時，表明該環境因子質量得到改善；當 時，表明該環境因子質量出現退化；當ΔE_i≈0 時，表明該環境因子保持穩定[11-16]

將評價因子的參數代人方程中，得到各因子在項目建設前后的環境質量值，通過比較各因子的環境質量值，可以看出環境質量單項指標的變化情況。項目區建設前后環境質量各因素評價結果，見表6。

表6項目區環境質量評價標準

3.4 評價結果

在36個評價指標因子中，27個環境因子朝著有利的方向發展，3個環境因子朝著不利的方向發展，6個環境因子沒有變化，總體環境質量比以往有所改善，環境整體評價表明，農業開發項目對自然環境和社會環境都是有利的，見表7。農業開發項目的社會環境質量優于自然環境質量，6個環境因子均表現出良好的發展趨勢，顯著性水平依次為：社會經濟因素、自然環境因素、農業生態因素、社會條件因素、設施建設因素及其他可能的影響因素，在農業開發項目中應盡量減少這3種不利因素的影響，并采取必要的預防措施。

表7項目區環境質量綜合評價

4結論

文章以甘肅省東南部農業開發項目為典型案例，運用層次分析法（AHP）構建了包含4級指標體系的綜合評價模型。通過專家咨詢和實地調研相結合的方式，確定了各指標的權重分配，結果表明，項目對生態環境的影響總體上是積極的，但在項目實施過程中還需采取必要的預防措施，將3種不利因素的影響降到最低。基于評價結果，建議采取以下針對性措施：建立農業面源污染防控體系，推廣生態種植技術；實施水資源循環利用工程，嚴格控制地下水開采；開展土壤改良計劃，推廣保護性耕作方式；完善生態環境監測網絡，建立長效評估機制。本案例研究表明，大型農業開發項目的環境影響具有明顯的復合型特征，通過科學的評價體系和有效的管理措施，可以實現經濟效益與生態環境保護的雙贏。

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（責任編輯徐靜）

Environmental and Ecological Quality Assessment of gricultural DevelopmentProjects in Southeastern Gansu Provin

DING Baofeng

（Gannen State Ecological Environment Project Assessment Center，Gannan Gansu 747Ooo，China）

Abstract： The Analytic Hierarchy Process （AHP） was applied to evaluate agricultural development projects in southeastern Gansu Province，establishing an environmental evaluation systemand indicator system.The overall trend of environmental quality changes after the project was completed was evaluatedand studied.Thecomprehensive evaluation resultsof the total project area showedthat 27 environmental factors were developing in a favorable direction and 3 environmental factors were developing in an unfavorable direction.The comprehensive environmentalevaluationresults indicate that agricultural developmentprojects are beneficial toboth the natural environment and social benefits.Thequalityof thesocialenvironmentis superior tothatofthe natural environment，and alsix environmental factors aredeveloping inafavorable direction.The significance levels are as folows： socio-economic factors，natural environmentalfactors，agricultural ecological factors，socialcondition factors，facilityconstruction factors，andother possible influencing factors.Inagricultural development projects，the impactof thethreeunfavorable factors should be minimized as much as possible，and necessary preventive measures should be taken.

Key words：analytic hierarchy process; agricultural development; environmental impact; comprehensive evaluation