官厅山峡樱桃沟小流域可持续发展评价研究

赵方莹 ，毕勇刚 ，化相国 ，刘 飞 ，王 晶

（1.北京圣海林生态环境科技股份有限公司，100083，北京；2.北京市水土保持工作总站，100036，北京；3.北京丰林源生态园林设计研究院有限公司，100083，北京）

一、小流域概况

樱桃沟小流域位于永定河官厅山峡门头沟段妙峰山镇，流域面积为41.9km2。樱桃沟小流域为石质山地，最北端的妙峰山海拔1 290.8 m，是妙峰山镇的最高峰。该小流域属于中纬度大陆东岸季风气候，多年平均气温为 11℃，无霜期在 170～240天，年均降水量为514.4 mm，其中汛期平均降水量为414.42 mm，占全年降水量的82.3%。小流域内植被分布与海拔和坡向有关，海拔在800 m以上的山坡主要以荆条、山杏、三亚绣线菊为主，草本以中亚狼尾草为主。

二、研究方法

1.评价指标体系的构建

可持续发展指标体系是一个由多方面指标组成的复杂体系，指标的选取应该能够适当反映各地区在经济、社会、人口、资源、环境生态和科技教育等方面的基本状况，并能满足不同时期和不同地区对比分析的需要。为了保证指标体系的合理性，在制定过程中遵循科学性、综合性、代表性、可操作性、时间序列数据可比性等原则。

根据指标体系的选取原则，针对樱桃沟小流域的具体情况，将小流域可持续发展的指标分为三个层次：目标层、准则层和具体指标层。目标层即为小流域可持续发展度，准则层包括生态支持、蓄水保土、环境保护、社会进步程度、经济发展能力和管理调控能力，具体指标层包括人均水资源量、水土流失治理率、生活污水处理率、人口自然增长率、人均GDP和各部门协调能力等30个具体指标。樱桃沟小流域可持续发展评价指标体系见表1。

2.指标权重的确定

用专家分析法建立判断矩阵，应用AHP法对各判断矩阵的指标确定权重，即将一个复杂的被评价系统，按照其内在的逻辑关系，以评价指标为代表构成一个有序的层次结构，然后针对每层的指标运用专家打分对同一层次进行两两对比，综合后计算出指标权重。为了增强近似估计的可靠程度，需要对判断矩阵的一致性进行检验。不但要进行单排序的一致性检验，也要进行总排序的一致性检验。

3.指标标准的确定

本次评价标准的确定是在充分借鉴国内外学者研究成果的基础上，遵循不同指标标准确定原则：对大多数指标，以国内外已有研究成果为确定依据；对于没有规定标准的指标如人均GDP等，通过参考北京市平均、全国平均水平，结合生态清洁小流域的实际情况确定该项指标的上限和下限；对于那些缺少明确标准的指标，通过请教专家和当地相关部门的工作人员，确定其上下限值。

4.模糊综合评判

综合模糊隶属度矩阵公式为：

式中，Bi为模糊隶属度矩阵，Wi为准则层权重，Ri为各等级准则层，b1，b2，…，bn为各等级的隶属度。

进行模糊隶属度矩阵，得到各分区一级评判结果。为了定量反映各级别隶属度对目标的影响程度，对评价标准 V={Ⅴ，Ⅳ，Ⅲ，Ⅱ，Ⅰ}在 0～l之间进行离散。令 a=(0.9，0.7，0.5，0.3，0.1)，级别越高对可持续发展的贡献就越高，评分值也就越高，表明可持续发展能力越大。综合评价取上述计算所得到的aj和bj值进行计算。

其计算公式为：

式中，a为可持续发展综合评分，bj为各等级的隶属度，aj为各等级的评分，本式为了突出占优势等级的作用，利用各级隶属度bj为权重进行加权平均计算。为了提高水资源承载力评价结果的精确性，本文进行了一级准则层模糊评价和二级综合评价。

三、樱桃沟小流域可持续发展综合评价

1.樱桃沟小流域可持续发展评价指标权重

各项指标数据来源于门头沟区2008—2010年的《北京市门头沟区统计年鉴》和对樱桃沟小流域所做的实地调查，数据处理后得到樱桃沟小流域可持续发展评价指标权重。

通过对影响可持续发展度的6层30个指标的权重分析，可以得出指标变量对可持续发展度的影响程度。对樱桃沟小流域可持续发展度产生影响的6个因素中，生态支持和蓄水保土是影响可持续发展度的最重要因素，权重均为0.3228。其次为环境保护（其权重为0.1618）、管理调控能力（权重为0.0858）和社会进步程度（权重为 0.0724），经济发展能力（权重为0.0343）对樱桃沟小流域生态涵养可持续发展度的影响程度最弱。

表1 樱桃沟小流域可持续发展评价指标体系

2.樱桃沟小流域可持续发展评价

构造模糊隶属度矩阵以后，将各指标权重值与对应的隶属度矩阵进行矩阵合成计算，即可得到一级评判结果，如表2所示。表中数据为准则层各指标对应的各评价等级的隶属度，按照最大隶属度原则，选取每行中的最大值所对应的评价级别即为该指标所达到的级别。

为直观看出准则层中各指标对小流域可持续评价的影响，绘制二级层次指标发展态势曲线，从中可以看出流域系统内蓄水保土、环境保护、社会进步程度、管理调控能力均随时间变化而呈波动的趋势，生态支持近3年来呈逐年下降的趋势，这种下降趋势对于经济发展显现出了一定的滞后效应。从一定程度上来看，在自然资源有限的情况下，这将有利于小流域内资源的合理调配和优化，保障小流域的稳定发展。

由一级模糊评判结果结合前面用AHP法得到的各准则层的权重W=(0.2701，0.1559，0.1559，0.1872，0.1559，0.0750)，对模糊矩阵进行合成计算，即得樱桃沟小流域可持续发展的二级评判结果。

从樱桃沟小流域2008—2010年可持续发展二级模糊综合评价结果，可以看出，二级评价和一级评价结果基本一致，樱桃沟小流域3年来的可持续发展能力变化较为平稳，但有小幅度减小的趋势，小流域现状可持续发展处于中等以上的发展水平。

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