基于综合模型的土壤环境承载力评价分析

徐扬

摘要：土地资源是人类生存发展的基础保障，本文从土壤环境角度，分析评价区土壤环境承载状态，提出切实可行的保障措施，在发展经济的同时，也要关注土壤环境的保护。本文选用综合模型，建立土壤环境承载力评价系统测算模型，以2015年山东省会城市群7个地市为研究对象，定量描述区域土壤环境承载力，研究分析其可承载状态，进一步提出提高土壤环境承载力的保障措施。根据计算结果表明，2015年济南市、泰安市、淄博市、滨州市、德州市、莱芜市为一般承载状态，聊城市为较强承载状态。与此同时，提出相应提高土壤环境承载力的保障措施。

关键词：土壤环境承载力评价系统测算模型；山东省会城市群；土壤环境承载力

1.引言

土地资源作为人类生存发展、生态环境可持续利用、区域经济建设的基本保障，近年来，随着我国城市化进程的高速发展，面临着环境污染、资源紧缺等问题，出现了土地资源总量多，人均少，优质耕地少，耕地储备少的“一多三少”的现象。因此，本文依据区域人口、经济、工业、农业、城市、交通、能源、环境管理、工业环境治理、城市环境治理等方面因素，建立综合评价模型，评价该区域土壤环境承载力水平，为强化区域土地资源科学管理，保护生态环境，提高区域土壤耕地生产力，保障人类身体健康提供科学依据。

2.现状

山东省会城市群由济南市、泰安市、淄博市、聊城市、滨州市、德州市、莱芜市等组成，共7市，52个县（市、区），其中以济南市为核心。山东省会城市群紧靠黄河三角洲高效生态经济区及山东半岛蓝色经济区，与京津冀和中原经济区遥相呼应，是全国重要的战略性城市经济圈，其面积52655km2，占全省面积的33.2%（见图1）。山东省会城市群地处鲁西北堆积平原区，区内河床、岗地呈条带状分布，浅碟式洼地星散其间，平缓岗、洼地之中，形成岗、坡、洼地相间的微起伏地形。研究区内土壤类型主要分为棕壤、褐土、潮土、砂姜黑土、粗骨土等五大类，其中潮土又细分为滨海潮土、盐化潮土，是区内面积最大的土类，分布于东北部，黄河以北地区，面积为32961.1k㎡，占总面积的62.6%；棕壤分布于东平县一泰安一线地区，面积为2459.5k㎡，占总面积的4.7%；砂姜黑土分布于博兴县南淄博市以北地区，面积为1306.4k㎡，占总面积的2.5%；褐土分布于平阴县一济南市一章丘市一线，以及莱芜、新泰地区，面积为9980.7k㎡，占总面积的19.0%；粗骨土分布于泰安市以北以东地区，面积为5947.3，占总面积的11.3%（见图2）。

3.土壤环境承载力评价

本文研究选用综合模型来评价山东省会城市群土壤环境承载力水平。

3.1建立指标体系

为了客观、全面、科学地评价土壤承载力状况，在研究和确定土壤承载力评价指标体系及其评价方法时，要遵循评价指标选取、指标权重确定、指标计算与合成的科学性原则，土壤承载力在时空上变化的动态性原则，和以区域可持续可续发展为前提的可行性原则。

根据指标选取的5个原则建立了省会都市圈土壤环境承载力评价的指标体系，共有22项指标。具体指标见表1。

为了便于评价，通过极差标准化方法，将基础数据进行标准化预处理，既数据无量纲化，使其统一的一个数量级。将土壤环境评价指标分为有利型指标、不利型指标，根据指标类型不同，按式进行标准化处理，其中，土壤环境有利型指标，其指标值越大越好；不利型指标，其指标值越小越好。

由于土壤环境承载力评价指标中定量指标与定性指标并存，因此，本文采用层次分析法来确定各评价指标的权重。各指标权重经一致性检验后分配如下表2。

3.3综合评价值的计算

最后综合评价值的计算是在求出权重的基础上，用处于最末端指标中的某项指标的无量纲效用值乘以该指标对目标层的相应权重，用下列公式表达：

3.4土壤环境承载力计算

土壤环境承载力评价计算过程：

评价中指标因子，各指标值以数据基准年为2015年，数据的主要来源是山东省七市统计年鉴（2016），并将其数据进行标准归一化得到。由各指标权重与各地市数据归一化值乘积得到各地区土壤环境承载力总得分（见公式3）。各指标数据及标准化见表3、表4，土壤环境承载力综合得分见表5。

3.5土壤环境承载力评判标准

根据省会城市群各地市土壤环境承载力综合得分情况，参考相关文献，本次研究制定5个承载力等级，见表6。

3.6土壤环境承载力综合评价分析

通过对省会城市群土壤环境承载力综合评价（见表7）可知，在评价的7個地市中，聊城市处于较强承载力状态；其他6个地市处于一般承载力状态。从而得到省会城市群土壤环境综合评价分区图（见图3）。

为进一步分析影响各县市土壤环境承载力的主要因子，现将各部分承载力评价得分排序，见表8。

3.6.1土壤环境处于一般承载力状态的区域

研究区7个地市中有6个地市处于一般承载力状态。莱芜市压力和响应项目层排名低，在压力方面，第二产业产值比重较高，工业烟尘、工业固体废物排放强度较高、万元GDP能耗高；在响应方面，重点污染源工业废水排放达标率较低，环保投入较少。以上因素对土壤环境承载力施加了一定压力。

淄博市、济南市压力项目排名低，淄博市主要受人口密度较大，人均GDP、第二产业产值比重高，工业烟尘、工业废水排放强度高影响；济南市主要受人口密度、人均GDP、生活污水排放量、生活垃圾排放量、公路客运强度等指数较高影响。滨州市响应项目排名最低，主要环保投入较少、工业废物综合利用率低影响。德州市、泰安市各项目层排名整体一般，其中德州市响应项目排名较低，受城市生活污水处理率低的影响；泰安市虽然环保投入少，城市生活污水处理率低，但是由于第二产业产值比重、工业烟尘排放强度较低，万元GDP能耗较少，导致其综合承载力处于一般状态。

3.6.2土壤环境处于较强承载力状态的区域

聊城市土壤环境承载力处于较强状态。其响应项目层排名最高，但是压力指标层排名略低，主要受第二产业产值比重、化肥使用强度以及农药使用强度较高、生活污水排放量大等指标影响。

4.提高土壤环境承载力的保障措施

山东省会城市群土壤环境承载力一般区为主，面积为43940k㎡，占土地总面积的83.4%，土壤环境承载力较强区面积为8715k㎡，占土地总面积的16.6%。针对土壤环境存在的问题提出以下提高土壤环境承载力的措施。

4.1发展绿色生态农业，加强农业环境保护力度

发展绿色农业，改善土地耕作的方式和技术，将以往掠夺式的耕作方式，变成以“用地、养地、保护土地的生产潜力”为前提的经营模式，如聊城市，化肥使用强度以及农药使用强度较高，通过增加有机肥料的使用，降低其化肥、农药的使用强度，使土壤中有机质含量增加，提升土壤肥力，改善化肥比例失调的问题，从而提高农作物产量，达到投资少，耗能低，效益高的目的。绿色农业的发展，使农产品满足市场对其多样性、优质性、安全性的需求，从而促进农村经济的发展，建立既具传统农村特色又体现现代化文明的新农村。

4.2加大治污力度，保护土壤环境

随着区内经济的高速发展及居民生活水平的提高，生产及生活中污染物的产生量随之增加，如生活垃圾，不及时处理就会导致污染物向下渗透，造成土壤表层污染，土壤表层污染，其中滨州市、淄博市等生活垃圾处理率较低，通过加大环保投入，从而提高生活垃圾处理率；省会城市群农业发达，以高污染高消耗的重工业为主，因此，应合理调整产业结构，削减区内工业污染物排放量，按照谁污染谁治理原则进行专业管理及分区治理。

综上所述，土壤环境承载力的提高需要各方面共同努力完成，从而提高土壤耕地生产力，保障土地资源合理的开发利用。