川西北地区乡村生态人居环境质量评价与优化研究

席 欢，朱艳婷

（四川省自然资源科学研究院，四川 成都 610041）

0 引言

乡村生态人居环境，是以生态系统的良性循环为基本原则，运用生态系统的生物共生和物质多级传递循环、再生原理，根据当地环境和资源禀赋，以乡村绿化规划为引领，结合系统工程方法构建形成的自我净化、零污染、生态平衡、生物多样性丰富的人居环境［1］。20世纪50年代，萨迪亚斯提出了“人类聚居学”的研究构想，认为人类聚居是人类生存与发展的基础，是人类与环境最密切、最具体的物质交换与情感交流的地理空间，并按照性质的不同，将聚居分为乡村型聚居和城市型聚居两大类［2］。20世纪以前，国外学术界聚焦于城市人居环境研究，对乡村人居环境研究则较为忽视。进入21世纪以来，国内外学术界对农村人居环境研究日益重视，越来越多的学者开始将视角转向农村。Farokh Afsha提出应该关注小型人居（小城市、集镇、村庄）和农村地域的研究［3］。

近年来，特别是在脱贫攻坚和乡村振兴战略实施的大背景下，国内众多学者从经济学、生态学、地理学等多学科、不同研究视角及不同地理单元对中国乡村人居环境进行了研究。胡伟等在对村镇人居环境内涵、优化原则进行分析的基础上，运用系统优化的思想，以县或乡镇为地域单元，提出了一套农村人居环境优化系统［4］。郜彗等基于社会—经济—自然复合生态系统理论，建立了一套由生态环境、基础设施、公共服务、居住条件和经济发展5个亚目标层组成的农村人居环境建设的评价指标体系，对中国省域农村人居环境建设情况进行了评价，并提出了发展对策［5］。于法稳在阐述农村人居环境整治的时代价值，剖析当前农村人居环境整治所面临的形势与问题的基础上，提出了推动农村人居环境整治的对策建议［6］。然而，截至目前，针对我国重点生态功能限制区的研究相对偏少［7，8］。本文以国家重点生态功能限制区——川西北地区为研究地理单元，通过实地调研、问卷调查等方法，运用层次分析法（AHP）对该地区乡村生态人居环境进行初步探索研究，在分析该地区乡村人居环境生态保护形势与问题的基础上，提出优化策略和建议，以期为我国重点生态功能限制区 川西北地区乡村生态人居环境建设提供参考和借鉴。

1 研究区域概况

川西北地区位于成都平原和青藏高原接壤处，平均海拔在3000—4000m，有平原、峡谷、高原、湿地等多种地形地貌，区域内自然资源丰富，生态环境地位特殊，毗邻“三江源”国家级森林公园，是长江、黄河上游的重要组成部分。金川县是川西北地区一个以农业为主的高原山区县，全县气候得天独厚，冬无严寒，夏无酷暑，年均日照2435h，土地肥沃，光热充沛，具有发展特色农业、生态农业、有机农业的良好生态环境［9］。甲咱村位于金川县西南部，距县城12km左右，整个村庄依山而建、临水而居，全村土地总面积8.2km2，耕地面积61.86hm2。下辖2个村民小组，2019年末全村常住户数323户，常住人口825人。甲咱村有藏、羌、回等14个民族聚居，其中少数民族人口占75%左右。甲咱村农业农村基础差、底子薄、发展滞后，主导产业支撑不强，城乡融合发展水平较低，农村基础设施提升难度较大，农村社会事业发展滞后，乡村产业发展、生态保护等方面的人才短缺问题突出［10］。因此，以甲咱村为例探讨重点生态功能限制区乡村生态人居环境建设具有一定的典型性和代表性。

2 生态人居环境指标体系构建及评价

2.1 指标体系的构建

对生态人居环境质量进行评估，首先要建立指标体系。本文根据吴良镛人居环境科学导论的研究成果［11］，遵循科学性、代表性、可量化、方便获取等原则，结合研究区域特色和实际情况，运用理论分析和专家咨询相结合的方法，构建川西北聚落生态人居环境指标体系。在总的体系下设自然环境、社会生态、经济支撑等3个子系统，每个子系统下设次级子系统。

在调研过程中，课题组对金川县甲咱村进行实地调查走访和问卷调查，结合研究区域实际情况，根据2017—2020年《阿坝州统计年鉴》等数据来源，筛选出48个能够体现乡村生态人居环境状况的初选指标。咨询人居环境方面的专家［12］，对初选指标进行进一步的调整和优化，最终建立一套包括16个指标的川西北乡村生态人居环境质量评价体系（表1）［13］。

表1 川西北地区乡村生态人居环境指标体系Table 1 Index system of ecological human settlement environment in Northwest Sichuan

2.2 评价过程

无量纲化处理。本文在分析金川县甲咱村2016—2019年生态人居环境发展的3个子系统及其包含的次级子系统时发现，由于每个指标性质、形式、单位均不一致，且有些指标是相对来说正向的（比如收入、养殖量、用地面积等），有的指标相对来说是负向的（比如自然灾害发生频度），在进行特征选择之前，应先对研究使用的数据进行无量纲化处理，以使表征不同属性（单位不同）的各指标之间具有可比性。计算公式如下：

表2 无量纲化后的川西北地区乡村生态人居环境指标体系Table 2 Index system of ecological human settlements in Northwest Sichuan after dimensionless

指标权重设置。指标权重确定的方法通常有层次分析法（AHP）、网络分析法（ANP）、德尔菲法（Delphi）、熵值法、二项系数法、环比评分法等，本文选择层次分析法。层次分析法是由美国运筹学家T L saaty于20世纪70年代初提出的，该方法将主观比较和判断用数量形式进行表达和处理，具有高度的有效性、可靠性和广泛的适用性，是一种简便、灵活实用的多准则决策方法。本文在建立递阶层次结构模型（构建了包含目标层、准则层、指标层的评价体系框架）的基础上，构造各层次中的所有判断矩阵并进行一致性检验。

构造判断矩阵。构造判断矩阵是层次分析法中最关键的一步。针对直接赋予指标权重没有统一标准且比较困难的问题，采用1—9标度法对矩阵中两个因素进行比较并标出分值（表3），再邀请专家进行打分评比，对两两指标之间进行赋值比较，通过矩阵计算，A、B1、B2和B3得出第一层和第二层的判断矩阵（表4）。

表3 判断矩阵中指标分值确定标准Table 3 Criteria for determining index scores in the judgment matrix

表4 A、B1、B2、B3判断矩阵Table 4 Judgment matrix of A，B1，B2and B3

一致性检验。层次分析法中判断矩阵有时候会有不一致的范围，需要通过一致性检验来校验。一致性检验步骤和方法如下：

式中：CIi为一致性指标；i为A、B1、B2、B3判断矩阵；λmax是判断矩阵的最大特征值；n为矩阵阶数。

式中：CRi为一致性比例；RI为随机一致性指标值。当CRi＜0.10时，判断矩阵的一致性是可接受的，λmax所对应的特征向量即为权重；当CRi＞0.10时，应考虑修正判断矩阵。

从表5可见，CIA、CIB1、CIB2、CIB3的一致性比例分别为0、0.047、0.014、0.057，均小于0.10，说明表4中A、B1、B2、B34个判断矩阵均通过了一致性检验，λmax所对应的特征向量经归一化后（使向量中各元素之和等于1）即为排序权重（表6）。

表5 随机一致性指标值Table 5 Random consistency index value

表6 评价指标体系各指标权重值Table 6 Weight values of each index in the evaluation index system

2.3 综合得分

将数据标准化并确定各指标的权重后，根据评价对象的特点计算甲咱村生态人居环境综合得分。计算公式如下：

甲咱村生态人居环境质量指数及准则层一级指标得分结果如图1、图2所示。从图1、图2可见，2016—2019年，目标层A（生态人居环境质量）综合得分是0.89、0.90、1.06、1.17；准则层B1（自然环境）得分为0.33、0.30、0.34、0.39；B2（社会生态）得分为0.28、0.30、0.37、0.38；B3（经济支撑）得分为0.28、0.29、0.36、0.40。对以上数据分析发现，甲咱村2016—2019年生态人居环境质量的综合得分呈现持续上升态势，从2016年的0.89增长到2019年的1.17，生态人居环境质量不断提高，可见随着经济社会发展、新一轮西部大开发、城镇化进程加快，甲咱村生态人居环境质量总体持续向好发展。

图1 2016—2019年甲咱村生态人居环境质量评价结果Figure 1 Evaluation results of ecological human settlement environment quality in Jiazan Village，2016-2019

图2 2016—2019年甲咱村生态人居环境准则层评价结果Figure 2 Evaluation results of Jiazan Village's ecological habitat environment criteria，2016-2019

3 评价结果及分析

3.1 自然环境子系统

自然环境准则层包含大气质量优良率、自然灾害发生频率、人均公共用地面积、地表水质达标率、垃圾收集率5个指标（图3）。由图3可知，除自然灾害发生频率这一指标外，其余指标均显示持续增长，而自然灾害发生频率指标是负指标，由于研究区域整体处于青藏高原东麓，川西北干旱河谷地带，地质不稳定，地灾活动具有不确定性，属于自然原因。人均公共用地面积由2016年的0.83增长到2019年的1.02，年均增长率为23%；大气质量优良率保持在99%左右；地表水质达标率由2016年的0.99增长到2019年的1.04，年均增长率为5%；垃圾收集率由2016年的0.78增长到2019年的1.32，年均增长率为69%。综合来看，自然环境质量总体上得到一定的改善，生态环境及农村面源污染等趋势得到了一定的缓解，村民环保意识逐年增强。

图3 2016—2019年甲咱村自然环境指标层评价结果Figure 3 Evaluation results of natural environment index layer of Jiazan Village，2016-2019

3.2 社会生态子系统

社会生态准则层包括人均居住面积、人口数量、燃气普及率、人均娱乐活动参与次数、每百人拥有医护人员数量、学校数量、人均用电量等7个指标（图4）。由图4可知，人均居住面积由2016年的0.9增长到2019年的1.08，家用燃气普及率由2016年的0.67增长到2019年的1.33，人均用电量由2016年的0.91增长到2019年的1.05，学校包括幼儿园、中心小学校、传统文化传习所等3所，每百人拥有医护人员数量由2016年的0.9增长到2019年的1.1。综合来看，无论是人居生活环境、基础设施配置、教育医疗发展、随着社保保障体系不断发展完善，整体水平逐年提高，特别是近年来新型农村合作医疗制度，进一步提高了村民的幸福感。

图4 2016—2019年甲咱村社会生态指标层评价结果Figure 4 Evaluation results of social and ecological indicators of Jiazan Village，2016-2019

3.3 经济支撑子系统

经济支撑准则层主要包括人均可支配收入、乡村旅游收入比例、户均养殖畜禽数量、农作物亩均产量4个指标（图5）。由图5可知，随着近年来经济社会整体不断发展，乡村产业发展不断壮大，经济稳步向上发展，但是由于2018—2019年金川县参与南水北调后期工程，修山开路，整条汶马公路在建，造成交通不变，加上泥石流、洪水等自然灾害的影响，对旅游收入造成一定的影响，有所波动。人均可支配收入由2016年的0.81增长到2019年的1.24，年均增长率为53%；户均家庭畜禽养殖数由2016年的0.82增长到2019年的1.18，农作物亩均产量由2016年的0.67增长到2019年的1.31。乡村经济持续发展，但没有支柱产业，第三产业发展有待加强。

图5 2016—2019年甲咱村经济支撑指标层评价结果Figure 5 Evaluation results of economic support indicators of Jiazan Village，2016-2019

4 乡村生态人居环境面临的问题

川西北地区气候条件恶劣，生态环境脆弱，城镇化建设的推进促使川西北地区乡村生态人居环境面临一系列新旧问题和严峻挑战。具体表现在：①地区乡村生态人居环境安全形势依然严峻。川西北地区是国家重点生态功能限制区，近年来当地既要发展农、林、牧业等第一产业，又要兴建矿业、水利和交通等项目，直接或间接地产生了各种各样的环境问题。长期以来，对森林资源的不合理采伐，致使森林覆盖率下降，资源面临枯竭。由于草场沙化、退化严重，进一步加剧了该地区自然灾害发生的频率。②新的环境问题逐步显现。近年来，随着新农村建设、脱贫攻坚和乡村振兴战略的实施，区域内基础设施建设、矿山开发开采、农业农村设施设备改扩建等日益加强，在改善区域内乡村生产生活条件的同时，也造成了一系列新的环境问题，对乡村生态人居环境和村民身体健康带来潜在的危险；大量的固体废弃物和生活污水造成的面源污染呈逐渐增加态势；受全球气候变暖影响，川西北地区气温呈现持续上升态势，降水的年际变化逐渐增大，导致冰川融化、湿地退化、草原沙化等问题日益严重，干旱化加剧了河谷区的植被退化，地区生态环境脆弱性日益增强，生物多样性面临的威胁日益增大。③农村面源污染问题日趋凸显。目前，农业面源污染的危害日益凸显，导致耕地退化、农村和农业内部环境恶化，严重影响了乡村临近河流水质、村民饮水安全、农产品质量与食品安全等，农业面源污染已成为影响乡村生态人居环境质量的重要污染源。④基础设施建设有待提高，公共服务保障能力有待提升。该区域地广人稀，交通不便，经济相对落后，导致村镇生活污水集中处理难度大。对乡村医疗、教育、社会保障等的政策倾斜力度不够。

5 优化策略及建议

川西北地区作为我国重点生态功能限制区，二三产业发展受到政策约束，并影响了部分垃圾处理企业的建设和产业发展。一方面，生态环境保护、基础设施建设、环境污染治理工作主要依赖于政府的主体作用及财政资金支持，经济成本高，可持续性差；另一方面，群众的主体作用尚未得到充分发挥，群众环保参与意识有待继续提高，试点示范推广宣传效果有待提升。总体来看，川西北地区乡村生态人居环境建设面临的形势越来越严峻，经济压力越来越大，可持续性发展能力亟待加强。川西北地区乡村生态人居环境建设需要加强规划引领，以人工湿地建设引导垃圾处理向无害化、零污染方向转变，推动乡村产业生态化、生态产业化发展，充分发挥群众的主体作用，提高群众环保参与意识。

5.1 加强乡村生态人居环境规划

川西北地区乡村大多依山而建、临水而居，房屋修建布局较为散乱，缺乏科学布局规划。房屋厕所改造、生活垃圾和畜禽粪便处理、生活污水处理、村容村貌整治等虽然取得了不错的进展和效果，但仍需持续推进，并迫切需要规划引领。加强乡村生态人居环境规划，应以生物多样性保护为核心，科学布局房屋及乡村基础设施，畅通乡村内外生态廊道联系，着重构建乡村污染物生态自然处理净化系统。

5.2 加强垃圾无害化处理和人工湿地建设

在城镇近郊及周边的村落，采用“户分类村收集乡镇转运县处理”的垃圾处理方式；在地理单元相对独立的村落，采用“村收集乡镇转运中心镇处理”的垃圾无害化处理方式；在边远地区、高半山区等交通不便的村落，以中心村为单元，采用“统一收集就地分类综合处理”的垃圾无害化处理方式；加大乡镇垃圾填埋场建设。

构建乡村污染物生态自然处理净化系统，可将建设小微类型人工湿地作为川西北地区聚落加强生态人居环境保护和环境污染治理的核心项目。相对于垃圾处理厂或其他垃圾集中处理点而言，人工湿地对生活垃圾、畜禽粪便和生活污水的处理具有能耗低、投运成本低、便于管理和维护、能够产生一定的直接和间接经济收益等优点。但目前在高海拨地区建设人工湿地仍旧存在一些问题制约，例如建设周期较长、设计难度大、核心技术仍不完善、关键植物泥炭藓自然繁育困难等问题，需要着重加强核心技术攻关，组织科研力量和技术团队提供长期科技服务支撑。

5.3 推动产业生态化发展

发展“农业＋旅游”“农业＋康养”“农业＋文创”等产业融合发展、生态化发展，扶持培育一批观光度假、休闲避暑、农牧体验、民俗风情、生态康养、研学旅游等特色产业和业态，促进农村新产业新业态发展。立足独特的生态文化旅游优势，按照全域旅游全域景区化定位，坚持生态优先、尊重自然的理念，加快全领域建设、完善全产业链条、强化全方位营销，加快乡村旅游发展步伐，培育乡村发展新动能，增强乡村产业支撑能力。深入推进“交通＋旅游”融合发展，加强旅游通道建设。加强旅游主动脉交通道路建设，切实推进客源地与旅游目的地之间的交通联系。