绿洲城市资源生态环境综合承载力评价——以新疆昌吉州为例

马文芳　孟　梅　马　军　唐洪松

(新疆农业大学管理学院，新疆 乌鲁木齐　830052)



绿洲城市资源生态环境综合承载力评价
——以新疆昌吉州为例

马文芳孟梅马军唐洪松

(新疆农业大学管理学院，新疆 乌鲁木齐830052)

【摘要】本文在建立资源生态环境综合承载力评价指标体系的基础上，运用主成分分析法对昌吉州的资源生态环境综合承载力进行了定量评价。结果表明，昌吉州资源生态环境综合承载力整体上呈现出上升的趋势，但各子系统之间存在较大的差异，资源环境承载力和资源环境治理保护的综合水平呈现出波动上升的特征，环境破坏程度和生态环境容量的综合水平表现为波动下降的趋势。因此要合理利用生态资源，有效控制环境污染，进而实现昌吉资源环境可持续发展。

【关键词】资源生态环境；承载力；昌吉州；主成份分析

1引言

第二次中央新疆工作座谈会议会上指出新疆的发展要用好特色优势资源，在资源开发利用上，要让新疆更多受益，提高当地加工、深加工比例，把资源优势转化为经济优势，增强地方自我发展能力，更好地造福当地各族人民[1]。昌吉州是自治区确定的天山北坡经济带优先发展的核心区域，乌昌工业基础较好，形成了比较齐全的工业门类，其六大优势产业在自治区都处于领先的地位，但随着经济的快速发展，也出现了一些环境问题[2]。为了摸清昌吉州资源环境承载力的现状，本文将昌吉州的土地资源和水资源状况同时考虑，同时分析其资源环境污染情况，保护治理情况，生态环境容量情况，进而对其资源承载力进行评价，这有利于掌握其资源、经济、环境、社会之间的发展规律，为昌吉州制定社会经济发展及可持续发展战略提供科学依据。

2研究方法与数据来源

2.1评价指标体系的建立

针对昌吉州的资源现状与三次产业的相关性与昌吉州“十二五”专项规划资料，以及查阅有关资源承载力的文献[3-7]，结合这些资料分析影响当地资源生态环境综合承载力的因素，建立指标评价体系。即总体目标是昌吉州的资源生态环境承载力，表现该区域的整个承载力情况，子系统则反映制约生态环境的因素以及保护治理的情况因素，包括资源承载力、资源环境破坏程度、资源环境保护治理、生态环境容量四个层次，指标层则是是进行量化评价的单元和要素。其中资源承载力里采用了7个指标，资源环境破坏程度采用了9个指标，资源环境保护治理采用了5个指标，生态环境容量采用了6个指标，共27个指标(具体指标见表1)。

2.2数据来源

本文涉及到的所有数据，包括人均水资源量、农用化肥使用量、工业废水排放达标率、森林覆盖率等资源环境承载力的各量化指标主要来源于2005-2014年的《昌吉回族自治州统计年鉴》、《新疆维吾尔自治区统计年鉴》、《昌吉州十二五专项规划》、昌吉州统计公报以及昌吉州统计信息网上的原始数据，或者经过简单的计算整理而得。

3评价过程分析

3.1主成分分析适宜性检验

将数据代入spss19.0得到KMO值和Bartlett 球体检验值可知，各子系统的KMO值均大于0.5且Sin值小于0.05，说明数据适合做主成分分析。

3.2主成分提取

根据主成分提取的原则(累积方差贡献率大于85%)提取各子系统的主成分。计算可知，资源承载力子系统的单位能耗工业增加值、人均水资源富余率、单位能耗产值对主成分的贡献率较大；资源环境破坏程度子系统的农用化肥使用量(折纯)、城镇生活污水中COD年排放量、TSP年排放量对主成分的贡献率较大；资源环境治理保护子系统的工业废水达标量、城镇生活污水集中处理率、工业固体废物综合利用率对主成分的贡献率较大；生态环境容量子系统的农药施用负荷、地均水资源量、垦殖率、土地开发利用率对主成分的贡献率较大。

3.3主成分得分计算

根据主成分的表达式(Fi=bi1X1+bi2X2+ …+binXn)和F综合={λ1/(λ1+λ2+…+λn)}F1+{λ2/ (λ1+λ2+…+λn)}F2+{λ3/(λ1+λ2+…+λn)}F3，可以建立各子系统主成分的表达及其得分的表达式。各子系统相关系数矩阵见表1。

表1　各子系统相关系数矩阵的特征向量

由此可以得到资源承载力子系统的主成分表达式和综合得分的表达式：

F11=0.37571x1+0.34967x2+0.3603x3-0.20885x4+0.3704x5-0.48147x6+0.44108x7

F12=0.1807x1-0.50723x2+0.30989x3+0.66733x4+0.12602x5+0.14424x6+0.36378x7

F13=-0.63642x1-0.00107x2+0.21036x3-0.16551x4+0.64603x5+0.3118x6+0.09077x7

Z1=0.36F11+0.3297F22+0.3103F33

同理，资源环境破坏程度的主成分表达式和综合得分表达式：

F21=0.343x1+0.347x2+0.34x3+0.3726x4+0.36x5-0.1967x6-0.3549x7+0.325x8+0.3278x9

F22=0.399x1+0.054x2-0.0796x3+0.158x4+0.13x5+0.805x6+0.3599x7+0.0833x8+0.072x9

F23=0.0511x1+0.304x2+0.223x3-0.233x4-0.3232x5+0.038x6+0.0441x7+0.63x8-0.5438x9

Z2=0.416F21+0.366F22+0.213F23

同理，资源环境保护治理的主成分表达式和综合得分表达式式所示：

F31=0.258x1+0.52x2+0.473x3-0.3293x4+0.5755x5

F32=0.8054x1+0.1473x2-0.33x3+0.4687x4+0.045x5

F33=-0.157x1-0.313x2+0.5217x3+0.7051x4+0.3273x5

Z3=0.423F31+0.298F32+0.279F33

同理，生态环境容量的主成分表达式和综合得分表达式：

F41=-0.336x1-0.178x2+0.387x3+0.233x4+0.518x5+0.618x6

F42=-0.394x1+0.624x2+0.52x3-0.344x4-0.254x5-0.017x6

F43=-0.677x1+0.242x2+0.355x3-0.19x4+0.542x5-0.167x6

F44=-0.001x1+0.362x2+0.126x3+0.879x4-0.026x5-0.284x6

Z4=0.308F41+0.259F42+0.255F43+0.177F44

同理，资源生态环境综合承载力的主成分表达式和综合得分表达式：

F1=-0.551x1-0.492x2+0.672x3-0.214x4

F2=-0.299x1-0.524x2+0.109x3+0.789x4

F综合=0.542F1+0.458F2

4评价结果分析

4.1各子系统评价结果分析

由图1可以看出，各子系统的评价结果值存在着较大的差异，这与昌吉州经济发展速度、资源利用规划、环境治理力度以及环境保护政策有着密切的关系。4个子系统的评价结果值均呈现出波动变化的状态，且波动变化的态势各异。其中资源环境承载力、资源环境破坏程度以及生态环境容量表现得尤为明显，总体上看，资源环境承载力和资源环境治理保护呈现出波动上升的特征，承载力过高。环境破坏程度和生态环境容量表现出波动下降的趋势，承载力较剩余。

图1　资源生态环境承载力综合评价结果

资源环境承载力由2004年的0.04波动上升到2013年的0.36，在2011年到最大值(0.86)。分析发现，昌吉州资源承载力的主要影响因子为单位能耗工业增加值、人均水资源富余率、单位能耗产值。这主要说明这三项指标对昌吉州的资源承载力来说是比较重要的，这要求当地政府尽量要保障水资源的富余，减少生产一单位的所需的能源消耗量。

资源环境破坏程度由2004年的1.48波动下降到2013年的0.16，基本上处于下降趋势。分析发现，昌吉州资源环境破坏程度的主要影响因子为农用化肥使用量(折纯)、城镇生活污水中COD年排放量、TSP年排放量以及各项其它指标，这分别涉及到农业污染、生活用水污染、大气环境污染。昌吉州在“十二五”规划中虽然有对总量指标进行控制，但依然存在污染量大，污染源广的情况，经济的高速增长会给环境质量的稳定和改善带来更加严峻的挑战，若不及时地重视农业污染而偏重于工业污染，将会对以后环境污染治理带来更大的压力，造成环境污染程度的进一步恶化。

资源环境保护治理由2004年的0.21波动上升到2013年的0.97，在2012年达到最大值(1.07)。分析发现，昌吉州资源环境保护治理的主要影响因子为工业废水达标量、城镇生活污水集中处理率、工业固体废物综合利用率。对昌吉州环境治理的贡献率分别为39.256%，27.68%，25.887%。但是工业用水重复利用率和工业废水排放达标率相比而言较低，在今后的治理中，应着重控制这两者的总量指标。

生态环境容量由2004年的0.46波动上升到2013年的0.06，在2008年达到最大值(0.66)，分析发现，昌吉州生态环境容量的主要影响因子为农药施用负荷、地均水资源量、垦殖率、土地开发利用率，而水资源开发利用率与森林覆盖率相比较较低。昌吉州的水资源开发利用率为123.44%，今后的开发利用空间很小，部分年份年供水量已经超过水资源的总量，水资源的总量面临着对年需水量超负荷承载，总量相对不足。近年来，虽然昌吉州在林业项目的管理办法上取得了成就，但总归林地储备不足、年代不长久地位不稳、流失也较严重，缺乏林果业机构及专业人员，这些阻碍了生态环境的建设。

4.2资源生态环境综合承载力分析

由图1可以看出，昌吉州资源生态环境综合承载力整体上呈上升的态势，由2004年的-0.23波动上升到2013年的0.53，在2011年达到最大值(0.70)。这主要是昌吉州的相对土地资源承载力高于实际人口，始终处于富余状态，平均富余人口 58.4 万人，说明昌吉州的土地资源富余程度较大。另一方面，按照国家新的污染减排要求，“十二五”期间昌吉州污染物总量控制指标有：化学需氧量、氨氮、二氧化硫、氮氧化物4项约束性指标，其排放总量都要控制在自治区规定的指标以内。昌吉州近几年工业经济发展迅速，工业污染较严重，但同时也注意防治结合，坚持“科学跨越、富民强州”的发展主题，以科学发展观统领工业经济发展全局，提供了保障，为社会经济可持续发展奠定了基础。进一步分析发现，昌吉州资源生态环境综合承载力的影响因子为资源环境保护治理的权重较大，这也肯定了昌吉州近几年对环境保护治理的成效显著，在今后昌吉州还是应该抓住中央支持新疆大建设、大开放、大发展的重大历史机遇，继续按照“南护天山，北治沙漠，中建绿洲”的生态体系建设。

5结论与讨论

总体上看，生态环境综合承载力整体上呈上升的态势，由2004年的-0.23波动上升到2013年的0.53，但各子系统变化趋势不同，资源环境治理保护和资源环境承载力呈现出波动上升的特征，环境破坏程度和生态环境容量表现为波动下降的趋势，这与近年来昌吉州经济发展规划、资源开发利用程度以及环境治理政策息息相关。目前昌吉州正面临着经济发展的关键时期，要实现经济与环境的协调发展，还应从以下几个方面入手：①集约节约用水，突破水资源的瓶颈制约；②加强宣传防治农业污染的技术应用；③加大森林覆盖率，提高生态环境容量；④全方面的提高资源生态环境的承载力，继续保持现有的资源承载力，削弱资源环境破坏程度，加大环境污染的治理力度，提高生态环境容量，全方面的提高资源生态环境的承载力。

参考文献：

[1]第二次中央新疆工作座谈会在京召开[J].今日民族，2014，06：1-4.

[2]希尔扎提·巴依孜.新疆昌吉州农业非点源污染综合评价及防治措施研究[D].西北大学，2009.

[3]袁显贵.基于主成分分析的赣江流域水资源承载力评价[J].测绘与空间地理信息，2014，03：62-64，80.

[4]李庆贺，伍博炜，曾月娥，王佳韡.基于主成分分析法的福建省资源环境承载力空间差异研究[J].绿色科技，2014，04：277-279.

[5]杜金辉，吕培茹，甄文栋，张媛，张承，慕金波.山东省生态环境承载力评价指标体系探讨[J].中国环境管理干部学院学报，2008，01：10-14.

[6]王薇.黄河三角洲水土资源承载力综合评价研究[D].山东农业大学，2012.

[7]赵鑫霈.长三角城市群核心区域资源环境承载力研究[D].中国地质大学(北京)，2011.

《环境与可持续发展》2016年拟重点选题

2016年本刊紧紧围绕中国共产党第十八届五中全会审议通过《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议》和《中国共产党第十八届中央委员会第五次全体会议公报》要求，切实贯彻创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，以全面建成小康社会、全面深化改革、全面依法治国、全面从严治党的战略布局为统领，重点以深化生态文明体制改革和加快建立生态文明制度体系，绿色发展和建设美丽中国为议题，策划选题，以期为“十三五”绿色环保新蓝图建言献策。

2016年拟重点选题：绿色发展、生态文明制度体系、大气环境质量管理、机动车污染防治、水污染防治、土壤污染与修复、环境外交、环境与健康、农村环境保护、环境风险防范与应急管理、固体废弃物环境管理、环境产业、污染减排重点以及环境与贫困等。请各界人士能予以关注并不吝赐稿，同时欢迎相关单位及课题组协办专栏或者专刊。

Evaluation Research on Resources and Ecological Environment Comprehensive Carrying Capacity of Oasis City：As Changji of Xinjiang Example

MA WenfangMENG MeiMA JunTANG Hongsong

( Management College，Xinjiang Agricultural University，Xinjiang Urumqi 830052)

Abstract：Based on establishing the ecological environment resources comprehensive carrying capacity evaluation index system，using principal component analysis of resource and ecological environment of Chang Jizhou's comprehensive carrying capacity was quantitatively evaluated. The results show that，the state of Changji resources ecological environment comprehensive overall showed a rising trend，but there is a big difference between each subsystem，the comprehensive level of resources and resource environmental protection's present fluctuation of rising resource environmental bearing，the level of comprehensive environmental destruction and the degree of ecological environmental capacity performance is the fluctuation trend of decline. Therefore，to the rational use of ecological resources，effective control of environmental pollution，so as to realize the sustainable development of resources and environment in Changji.

Keywords：The ecological environment resources；carrying capacity；Changji；principal component analysis

中图分类号：X21

文献标识码：A

文章编号：1673-288X(2016)02-0098-04

作者简介：马文芳，在读硕士，研究方向为土地资源可持续利用

引用文献格式：马文芳等.绿洲城市资源生态环境综合承载力评价[J].环境与可持续发展，2016，41(2)：98-101.