重点生态功能区资源环境承载力评价——以若尔盖县为例

刘桂村，杨 渺，龙 泉，刘思宇，贺 斌

（四川省环境保护科学研究院，四川 成都 610041）

重点生态功能区资源环境承载力评价
——以若尔盖县为例

刘桂村，杨 渺，龙 泉，刘思宇，贺 斌

（四川省环境保护科学研究院，四川 成都 610041）

立足于若尔盖县生态功能区现状，在资源、环境、生态和社会经济4个方面选取12项指标，利用主成分分析方法对该县生态功能区进行资源环境承载力研究。分析结果表明：若尔盖县资源环境承载力最好的是冻列乡，东部各乡镇资源环境承载力比西部各乡镇好。

生态功能区；资源环境承载力；评价；主成分分析

近年来，随着经济的高速发展，环境污染、生态环境破坏、资源短缺等问题日益突出。如何协调经济发展与生态环境的关系，保护好资源环境成为推进生态文明建设和维护国家长治久安的重要内容。

资源环境承载力是指在一定的时期和一定的区域范围内，在维持区域资源结构符合持续发展需要、区域环境功能仍具有维持其稳态效应能力的条件下，区域资源环境系统所能承受人类各种社会经济活动的能力。国内对资源环境承载力的研究开始于20世纪90年代，王云等[1]利用区域环境承载力理论探讨北海市工业布局，并指导当地城市环境规划。齐亚彬[2]通过资源环境承载力研究进展及其主要问题进行剖析，认为资源环境承载力的指标体系可分为三类指标：自然资源支持了指标、环境生产支持力指标及社会经济技术支持水平指标。刘芳等[3]利用主成分分析法对江西省资源环境承载力进行研究分析，得出各地级市的资源环境承载力得分。王威等[4]建立了灌区地下水资源承载力评价指标体系，并利用主成分分析法对宝鸡峡灌区的地下水资源承载力进行了评价。孙磊[5]利用主成分分析法对扬州市区域水资源环境承载力进行了评价分析，得出影响当地水资源承载力的三大主成分。

按照2010年国务院印发的《全国主体功能区规划》，若尔盖县功能区划属于限制开发区中的若尔盖草原湿地生态功能区，拥有国家级湿地自然保护区，主要保护对象为高寒沼泽湿地生态系统和黑颈鹤等珍稀动物。该县不仅是我国生物多样性关键地区和世界高山带物种最丰富的地区之一，也是重要的水源涵养区。若尔盖县境内谷地开阔，河曲发达，水草丰茂，适宜放牧，以饲养牦牛、绵羊和马为主，是我国三大草原牧区之一。但该区域生态系统异常脆弱，一旦破坏极难恢复，研究该区域的资源环境承载力具有重要意义。因此，结合若尔盖县资源环境现状，研究该区域的资源环境承载力状况，实现生态功能区的科学管理、利用和发展，对维护该地区的生态平衡性、稳定性和可持续发展性具有重要意义。

1 区域概况

若尔盖县位于青藏高原东部边缘地带，四川省阿坝藏族羌族自治州北部，系四川通往西北省区的北大门，地理坐标介于东经102°08′～103°39′、北纬32°56′～34°19′之间，四邻分别与甘肃省玛曲县、碌曲县、卓尼县、迭部县和阿坝州内阿坝县、红原县、松潘县、九寨沟县接壤。黄河与长江分水岭将其划为东西两部，县城达扎寺镇距成都469.2 km，距兰州475.3 km，土地总面积10 436.58 km2，监测范围如图1所示。

图1若尔盖县地理位置

2 若尔盖县资源环境承载力分析与评价

2.1 研究方法

资源环境承载力的评价方法有多种：如差量分析法、生态足迹法、综合评价法、状态空间法、主成分分析法等。笔者立足于若尔盖县生态功能区现状，以下属17个乡镇为研究对象，结合资源、环境、生态和社会经济4个方面选取生态系统脆弱性、生物丰度指数、水源涵养指数，以及植被覆盖指数等12项指标，利用主成分分析方法对若尔盖县生态功能区进行资源环境承载力研究。

主成分分析法实质就是选取尽可能少的主成分进行综合分析，对于主成分个数的确定，主要通过以下方法：

式中：xij为第i个样本的第j个指标的原始数据；和sj分别为第i个指标原始数据的平均值和样本标准差。

（2）求出标准化矩阵yij的相关矩阵R；

（3）求出R矩阵的特征值：λ1≥λ2≥…λj，及对应的特征向量U1≥U2≥…Uj；

指标数确定为主成分；

（5）求主成分权重：

2.2 指标构建

根据科学性、系统性、可行性的原则，结合若尔盖县实际情况，建立12项指标进行资源环境承载力评价（表1）。设若尔盖资源环境承载力评价综合表征矩阵为y，（i=1，2，…I；j=1，2，…J）为第i个待评价单元，第j项评价指标值。

表1重点生态功能区资源环境承载力指标

各指标含义及算法主要参照《省级主体功能区规划技术规程》、《四川省县域经济发展考核办法》、《生态环境状况评价技术规范》（HJ 192—2015）、《市县经济社会发展总体规划技术规范与编制导则（试行）》等技术文件。

2.3 结果与分析

利用MATLAB统计软件对若尔盖县17个乡镇2010年及2014年的数据进行主成分分析计算，得出评价指标体系相关矩阵特征值和贡献率选取主成分并得到主成分权重，最后计算综合评价指数，得到各乡镇的资源环境承载力结果。

2.3.1 2010年资源环境承载力评价结果通过MATLAB统计软件对2010年评价因子数据进行分析计算，得出变量的特征值、贡献率和累计贡献率（见表2）。结合表2数据，根据累积解释率大于85%的原则可知：2010年的数据中，前4个主成分的累积贡献率已达到85.98%，故选取前4个主成分F1～F4代表原指标体系的综合信息。

表2 2010年评价指标体系成分特征值及贡献率

将各主成分贡献率值归一化得到各主成分权重：

同理，W2=0.288，W3=0.178，W4=0.119

主成分荷载矩阵反应了个各指标在各公因子上的权重，通过对初始因子权重矩阵进行方差最大旋转，使矩阵中系数向0-1分化。旋转后的评价体系主成分荷载见表3。

表3 2010年评价体系主成分荷载

根据表3中各评价指标主成分荷载数据，结合各乡镇的评价指标数据计算得出4个主成分因子的得分，但单独某一个主成分并不反映综合情况，因此，按各主成分对应的方差贡献率为权数计算综合统计量，最终得出若尔盖县17个乡镇资源承载力结果（表4，图2）。

2.3.2 2014年资源环境承载力评价结果通过

MATLAB统计软件对2014年评价因子数据进行分析计算，得出变量的特征值、贡献率和累计贡献率（见表5）。

表4若尔盖县17个乡镇资源承载力结果及排名

图2 2010年若尔盖县各乡镇资源承载力结果

结合表5数据，根据累积解释率大于85%的原则可知：2014年的数据中，前5个主成分的累积贡献率达到90.31%，故选取前5个主成分F1～F5代表原指标体系的综合信息。评价体系主成分荷载见表6。

表5 2014年评价指标体系主成分特征值及贡献率

按各主成分对应的方差贡献率为权数计算综合统计量，最终得出若尔盖县2014年17个乡镇资源承载力结果（表7，图3）。

表6 2014年评价体系主成分荷载

图3 2014年若尔盖县各乡镇资源承载力结果

表7若尔盖县17个乡镇资源承载力结果及排名

2.4 资源环境承载力变化情况

对比2010年及2014年主成分分析结果可知，冻列乡资源环境承载力一直位列各乡镇第一，崇尔乡、求吉乡变化不大。资源环境承载力改善最好的为包座乡，包座乡由2010年排名全县最末提高到2014年排名第八。嫩哇乡、达扎寺镇、麦溪乡这3个乡镇资源环境承载力有变差的趋势。

3 结论与建议

通过对若尔盖县资源环境承载力综合分析发现，2010年，资源环境承载力得分最高的是冻列乡，得分最低的是包座乡。与2010年相比，2014年，冻列乡的资源环境承载力得分依然最高，得分最低的为嫩哇乡，包座乡有所好转。总体来看，若尔盖县资源环境承载力最好的是冻列乡，东部各乡镇资源环境承载力比西部各乡镇要好。

为提升若尔盖县资源环境承载力水平，提出如下四个建议：一是大力开展资源环境承载力监测工作。实时监测生态环境质量，从而帮助相关部门及时地制定出符合国情的管理政策，并根据实际情况实时调整。二是加大生态建设与环境保护的宣传力度，加强民众的保护意识，做到生态旅游、文明旅游。三是加强资源环境协调发展。若尔盖县各乡镇应根据自身资源状况，寻找适宜的发展模式和产业，尽可能减少资源开发利用对环境的破坏，实现可持续发展。四是严格保护生态用地，保障生态安全和环境安全。

[1] 王 云，冉圣宏，王华东. 区域环境承载力与工业布局研究[J]. 环境保护科学，1998，（4）：6-9.

[2] 齐亚彬. 资源环境承载力研究进展及其主要问题剖析[J]. 中国国土资源经济，2005，（5）：7-11.

[3] 刘 芳，王慧芳，张利国. 基于主成分分析法的江西资源环境承载力研究[J]. 鄱阳湖学刊，2015，（6）：99-104.

[4] 王 威，张 鑫，胡笑涛. 基于主成分分析法的灌区地下水资源承载力评价[J]. 水利与建筑工程学报，2010，8（1）：4-6.

[5] 孙 磊，薛 梅，朱 丽，等. 主成分分析法在区域水资源承载力评价中的应用[C]. 西安：2017第九届全国河湖治理与水生态发展论坛论文集，2017.

（责任编辑：肖彦资）

Evaluation of Resource Environmental Bearing Capacity of Key Ecological Function Area —Taking Ruoergai County as an Example

LIU Gui-cun，YANG Miao，LONG Quan，LIU Si-yu，HE Bin
（Sichuan Academy of Environmental Sciences, Chengdu 610041, PRC）

Based on the present status of ecological function area in Ruoergai County, this artical selected 12 index from resource, environment, ecology and social economy, studied Ruoergai's resource environment bearing capacity by using PCA method. The results showed that the resource environment bearing capacity of Dongliexiang is the highest, and the resource environment bearing capacity of east is higher than that of west.

ecological function area; resource environmental bearing capacity; Evaluation; principal component analysis

F205

：A

：1006-060X（2017）08-0048-05

10.16498/j.cnki.hnnykx.2017.008.013

2017-05-31

四川省环保专项资金资助项目（2017）

刘桂村（1989-），女，四川简阳市人，助理工程师，主要从事生态环境保护等方面工作。