黃河三角洲高效生態經濟區生態環境脆弱性評價研究

李念春，袁輝

(山東省地礦工程勘察院，山東 濟南　250014)

黃河三角洲高效生態經濟區生態環境脆弱性評價研究

李念春，袁輝

(山東省地礦工程勘察院，山東 濟南250014)

黃河三角洲地區靠近渤海灣，遍布灘涂濕地資源，生態環境比較復雜。該文通過建立“生態敏感性-生態壓力度”概念模型，構建生態環境脆弱性評價指標體系，通過數據標準化將指標統一量綱，最后根據數學模型計算評價區生態環境脆弱性指數，并分為5個等級。經計算，西北部沿海地區生態環境脆弱性等級較高，主要指濕地及鹽漬化比較集中的東營市北部地區，南部地區相對較低，尤其是遠離海岸線的地區。并針對評價中存在的問題進行了討論。

生態環境脆弱性；生態脆弱指數；AHP；黃河三角洲

引文格式：李念春，袁輝.黃河三角洲高效生態經濟區生態環境脆弱性評價研究[J].山東國土資源，2015,31(10)：57-61.LI Nianchun, YUAN Hui. Evaluation and Study on Ecological Vulnerability of Efficient Ecological Economic Zone in the Yellow River Delta Area[J].Shandong Land and Resources, 2015,31(10):57-61.

20世紀90年代以來，國內外對生態環境退化而引起的脆弱生態環境展開了廣泛而深入的研究，得出了許多重要的結論，但作為一個新的研究領域，關于生態脆弱性概念的界定還沒有相對統一的認識，其發生機制和影響因素研究還比較薄弱，生態脆弱性的評價體系及生態脆弱區的開發利用對策尚待加強，特別是關于生態環境脆弱度的定量評價，目前尚處于起步階段[1]。對于生態脆弱性的概念，部分學者參照國內近年的研究給出了相對科學的定義，生態脆弱性是指生態系統在特定時空尺度中相對于外界干擾所具有的敏感反應和恢復能力，是生態系統的固有屬性在干擾作用下的表現，是自然屬性和人類活動行為共同作用的結果[2-4]。該文以黃河三角洲高效生態經濟區為例，建立評價模型，研究地區生態環境脆弱性特征。

1　研究區概況

黃河三角洲高效生態經濟區位于山東省北部地區，是以黃河歷史沖積平原和魯北沿海地區為基礎，向周邊延伸擴展形成的經濟區域。包括東營、濱州2市，以及濰坊北部壽光、寒亭、昌邑，德州市樂陵市、慶云縣，淄博市高青縣，煙臺萊州市等19個縣市區(圖1)。2009年12月1日，國務院正式通過了《黃河三角洲高效生態經濟區發展規劃》，黃河三角洲的開發建設正式上升為國家戰略①。

圖1　黃河三角洲高效生態經濟區范圍示意圖

黃河三角洲地區分布有大面積的灘涂濕地資源，一方面對于改善地區生態環境質量起到了重要作用，另一方面由于其獨特的地類特征使其受到破壞不利于短期恢復甚至無法恢復；黃河三角洲由于靠近渤海灣，海岸線受到海水不同程度侵蝕，同時北部地區土壤鹽漬化現象比較普遍，生態環境相對較差。黃河三角洲高效生態經濟區的建立，將對當地的人口、產業及建設布局產生重大的影響，勢必進一步影響生態環境質量。

2　評價方法

2.1評價指標體系的建立

根據生態脆弱性定義，建立“生態敏感性-生態壓力度”概念模型，基于此構建評價指標體系(圖2)。一級指標為生態敏感性和生態壓力度。生態敏感性因子包括氣候因子、地表因子和災害因子，其中氣候因子包括多年平均氣溫和多年平均降水量，地表因子用植被覆蓋、水網密度和生物豐度來表示，災害因子用土壤鹽漬化比重和土壤侵蝕模數來表示；生態壓力度主要是指生態系統受到外界擾動的壓力，一般為人口活動壓力和經濟活動壓力，這里用人均GDP、農民收入、人口密度、人均耕地面積和人均糧食產量來表示*國家環境保護總局，生態環境狀況評價技術規范，2006年。[5-6]。

圖2　黃河三角洲地區生態環境脆弱性評價指標體系

2.2數據標準化

為統一各指標量綱，縮小指標之間的數量級差異,采用極差標準化方法,對原始數據進行標準化處理各指標[7]，一類是正效指標，即指標值越大，越加重生態環境脆弱度；另一類是負效指標，它的作用與正效指標正好相反。對于這兩類指標，分別采用以下公式進行標準化。

(1)

(2)

2.3指標權重的確立

生態脆弱性評價各指標權重采用層次分析法來確定。首先，參考國內相關方面的研究,根據黃河三角洲地區的實際特點,在專家打分的基礎上,對所選取指標制定7級標度法確定其相對重要程度,對同一等級(層次)的要素進行兩兩比較,建立判斷矩陣。

2.4脆弱度的計算

在評價黃河三角洲地區生態脆弱性時，考慮到許多指標的絕對值研究當前還不成熟，同時為了確保所有評價標準的統一性，因此采取進行相對評價的研究方法，將影響生態環境脆弱性的評價結果相互之間進行比較，最后對綜合評價結果排出強弱次序，并將其定義為生態脆弱性指數EVI(Eco-environmentalVulnerabilityIndex)[9]。

式中：EVI為被評價對象計算的生態脆弱性指數評價值；Wi為第i個評價指標的權重值；Xi為第i個評價指標進行標準化處理后的值。EVI值越大，說明脆弱程度越重。最后根據EVI的得分高低，從低到高排序，將評價區生態系統脆弱性等級分為5個等級(表1)。

表1　EVI分值與濕地生態脆弱性評價等級

3　評價結果分析

3．1評價指標的權重

通過對黃河三角洲地區生態環境脆弱性各指標進行重要性專家打分，構建指標重要性判斷矩陣(表2、表3)。生態壓力度和生態敏感度屬于生態脆弱性的兩個方面，對生態脆弱性的影響效力相同，故B1和B2權值分別為0.5。為檢驗判斷矩陣賦值的可靠性,利用C指數進行了檢驗,指標層中2類指標(B1和B2)C值分別為0.024和0.015,均<0.1,說明表中對C層指標的重要性賦值較為合理,計算所得各指標的權重數據具有相當的可靠性和合理性。評價指標體系中C層各指標的權重見表4,從表中可以看出,在生態環境脆弱性個指標中人口密度和土壤鹽漬化比重對生態脆弱性的影響最大，多年平均氣溫影響相對較小。

表2　生態敏感度指標層判斷矩陣

表3　生態壓力度指標層判斷矩陣

3．2脆弱度結果分析

對數字標準化處理統一量綱后，乘以各指標的總權重系數，將各因子進行加和計算，得出評價區各縣市生態環境脆弱指數(表5、圖3)。從全區生態環境脆弱性分布圖來看，西北部沿海地區生態環境脆弱性等級較高，主要指濕地及鹽漬化比較集中的東營市北部地區，南部地區相對較低，尤其是遠離海岸線的地區。

表4　評價指標權重

表5　黃河三角洲地區各縣區生態環境脆弱指數

河口區和墾利縣屬于全區生態環境最為脆弱的地區，造成該區域生態脆弱的原因主要有：該區域是黃河三角洲濕地集中分布區域，河口區灘涂濕地面積達到63515.61hm2，占河口區總面積的30%，墾利縣灘涂濕地面積也比較多，為57092.43hm2，占到墾利縣總面積的26%，同時區域作為生物重要載體的林地、牧草地和未利用地面積比重較大，生物較為豐富，河口區和墾利縣也是黃河三角洲地區鹽漬化影響比較嚴重的地區，根據遙感解譯的數據顯示，幾乎整個行政區都受到鹽漬化的影響，除了自然條件的影響外，人為因素對其影響也較大，耕地面積的大小可以從側面反映一個地區對自然環境的人為改造程度，河口區和墾利縣人均耕地面積分別為2.26畝/人和2.87畝/人，但是受土壤鹽漬化影響，人均糧食產量卻很低，分別為65kg/人和360kg/人，這將會刺激該地區積極墾殖，對地區生態環境產生潛在威脅[10]。

昌邑市、廣饒縣和高青縣屬于全區生態環境潛在脆弱區，這3個縣土壤鹽漬化程度較低，只有部分區域輕度鹽漬化，地區水系和湖泊較少，昌邑市和廣饒縣有部分濕地分布，高青縣沒有濕地，土壤侵蝕模數較小，大部分處于500～1000t/km2的侵蝕水平，該區農民收入和糧食產量處于全區中等水平，農民農業活動的擴張動力較小，有利于保持生態系統的穩定，同時昌邑市和高青縣屬于經濟相對欠發達地區，人均GDP分別只有3.46萬元和2.79萬元，在黃河三角洲地區處于低等水平，說明該區開發程度較低，對生態環境的影響相對較小。

圖3　黃河三角洲地區生態環境脆弱性評價圖

4　結語

該文在建立指標體系的基礎上，運用數學模型開展生態環境脆弱性評價，并得出了評價區生態環境脆弱性特征，西北部沿海地區濕地資源廣布且受土壤鹽漬化比較嚴重，土地產出率較低，直接影響當地居民的收入水平，進而進一步刺激土地過度開發，除此之外，黃河三角洲未利用地開發規劃的實施也會對地區生態環境產生一定的影響，生態環境脆弱性等級較高，南部地區相對較低，尤其是遠離海岸線的地區。

在此次評價過程中有些問題還需要進一步討論，以期在以后的評價中加以研究和完善：①評價指標體系的確定，是否能夠完全覆蓋影響生態環境脆弱性的因素，是否應該考慮生態環境自我修復能力，如何將生態環境自我修復能力量化；②如何建立生態脆弱性的評價標準以及各指標的標準，該文評價標準主觀性較強，如何制定科學的評價標準，并在定量化基礎上進行定性分析；③該文只進行了空間維度上的分析，對生態環境脆弱性的時間尺度沒有進行分析。

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EvaluationandStudyonEcologicalVulnerabilityofEfficientEcologicalEconomicZoneintheYellowRiverDeltaArea

LINianchun,YUANHui

(ShandongGeo-engineeringExplorationInstitute,ShandongJinan250014,China)

TheYellowriverdeltaareaisnearBohaigulf.Ithasabundantmudflatwetlandresources.Theecologicalenvironmentinthisareaisverycomplex.Inthispaper,byusingconceptualmodelof"ecologicalsensitivity——ecologicalpressuredegree",ecologicalenvironmentlvulnerabilityevaluationindexsystemhasbeensetup.Throughdatastandardization,theindexunifieddimensionhasbeenmade,thenaccordingtothemathematicalmodel,ecologicalenvironmentvulnerabilityindexhavebeencalculatedanddividedintofivegrades.Itisshowedthatecologicalenvironmentvulnerabilitylevelishighinnorthwestcoast,mainlydistributedinnortherndongyingcitywhichisconcentratedwetlandandsalinization;thesouthernregionisrelativelylow,especiallytheareasawayfromthecoast.Finallytheproblemsexistingintheevaluationwerediscussedinthispaper.

Ecologicalenvironmentvulnerability;ecologicalfragileindex;analytichierarchyprocess;theYellowRiverdeltaarea

2014-12-02；

2014-12-29；編輯：曹麗麗

李念春(1981—)，男，山西汾陽人，工程師，主要從事水工環工作；E-mail：532201305@qq.com

P618.4

B

地調項目：中國地質調查局全國資源環境調查項目(1212011120080)

①國家發改委，黃河三角洲高效生態經濟區發展規劃，2009年。