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文檔簡介

雄安新區(qū)土地生態(tài)脆弱性評價實證分析目錄TOC\o"1-2"\h\u3906第1章緒論 234521.1研究背景 2275971.2研究目的及意義 251371.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 3100001.4研究評述 5161561.5研究內(nèi)容、方法及技術(shù)路線 51193第2章研究區(qū)概況和數(shù)據(jù) 7170622.1研究區(qū)概況 7104242.2數(shù)據(jù)來源與處理 8293332.2.1數(shù)據(jù)來源 819506第3章雄安新區(qū)土地生態(tài)脆弱性評價 9223853.1評價指標體系 9297973.1.1SPR概念模型 932373.1.2指標選取原則 9135653.1.3評價指標體系構(gòu)建 10279953.2指標數(shù)據(jù)標準化、權(quán)重及綜合指數(shù)確定 11217363.3脆弱性等級劃分 13192103.4數(shù)據(jù)分析 1317275第4章結(jié)論 1627086第5章建議 17第1章緒論1.1研究背景近年來,隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,土地生態(tài)問題日益突出,引起了國內(nèi)外諸多學者的關(guān)注,不少學者從土地生態(tài)安全評價[1]、生態(tài)建設(shè)與保護[2]、安全預警[3]等方面展開了研究。此外,生態(tài)和環(huán)境的保護與治理也愈發(fā)受到關(guān)注,其中有關(guān)生態(tài)脆弱性的研究漸漸成為生態(tài)學研究的熱點。國外相關(guān)方面的研究進行較早,20世紀初便有美國學者提出生態(tài)過渡帶的概念,在此基礎(chǔ)上,有關(guān)生態(tài)脆弱性的研究逐步展開。國內(nèi)雖然起步較晚,但近年來發(fā)展較快。以生態(tài)脆弱性研究為基礎(chǔ),土地生態(tài)脆弱性相關(guān)研究才漸漸發(fā)展起來。中國科學院地理科學與資源研究所黃河清很早就提出了土地生態(tài)脆弱性概念,在此基礎(chǔ)之上,國內(nèi)很多學者逐步形成了一個較普遍的認識:基于一定的時間和空間條件,土地生態(tài)脆弱性即在受到外界壓力或干擾時土地生態(tài)系統(tǒng)所表現(xiàn)出的可承受能力和可能性反應。而這種能力和反應是與其自身結(jié)構(gòu)和功能密切相關(guān)的,如果外界壓力或干擾超出了其所能承受的能力范圍,就會導致土地生態(tài)脆弱性的出現(xiàn)。雄安新區(qū)位于河北省樞紐地,包含雄縣、安新縣、容城縣三地以及周邊區(qū)域,與北京、天津、保定相連,交通便利。該地整體地勢較為平整,是緩傾平原,與黃海海平面的高程之差為7-19米。該地土層較為深厚,地勢開闊,植被覆蓋率不高,處于較低水平。雄安新區(qū)土地生態(tài)系統(tǒng)承載外界壓力能力較強,具有非常重要的生態(tài)戰(zhàn)略地位。目前,針對雄安新區(qū)的研究多是關(guān)于植被分布及土壤性質(zhì)的,對該區(qū)域的土地生態(tài)研究還較少,且缺乏對雄安新區(qū)土地生態(tài)治理后的生態(tài)狀況研究,因而研究該區(qū)域的生態(tài)脆弱性不僅能反映該區(qū)域的生態(tài)狀況,還能為后續(xù)的生態(tài)治理提供理論依據(jù)與決策支持,具有很大的研究價值。1.2研究目的及意義1.2.1研究目的本文應用多著呢研究方法,包括層次分析法、熵權(quán)法等,以雄安新區(qū)土地生態(tài)狀況作為研究對象,通過對該地土地生態(tài)脆弱性評估分析,對影響土地生態(tài)脆弱性的因子進行探測,來為雄安新區(qū)的土地生態(tài)保護與土地生態(tài)建設(shè)以及京津冀一體化協(xié)同發(fā)展提供科學依據(jù),也為雄安新區(qū)土地健康發(fā)展保駕護航。1.2.2研究意義生態(tài)脆弱性研究是當今社會無法回避的重點議題,也是綠色發(fā)展領(lǐng)域研究的熱點。隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的提高,農(nóng)地集約化程度的加強,人口高速增長,土地污染、濫墾、以及粗放經(jīng)營的生產(chǎn)方式導致土地生態(tài)安全狀況持續(xù)下降,造成生態(tài)脆弱區(qū)的出現(xiàn)。生態(tài)脆弱區(qū)即兩種不同類型的生態(tài)系統(tǒng)交界過渡區(qū)域,其系統(tǒng)抗干擾能力不強、環(huán)境異質(zhì)性較高,容易引發(fā)生態(tài)退化問題而且難以自我修復成原狀。我國生態(tài)環(huán)境比較脆弱,而且是全球生態(tài)脆弱區(qū)分布面積最廣的國家之一,因此,及時開展生態(tài)脆弱性研究有利于改善我國整體土地生態(tài)脆弱性狀況。雄安新區(qū)是國家生態(tài)保護屏障的重要地段,通過對雄縣、安新縣、容城縣三地2014年、2016年、2019年三期土地生態(tài)脆弱性進行評價,分析該區(qū)域現(xiàn)狀及其變化趨勢。針對雄安新區(qū)現(xiàn)狀及差異,在對其生態(tài)脆弱性進行客觀評價的基礎(chǔ)上,應討論分析雄縣、安新縣、容城縣土地生態(tài)脆弱性的各個驅(qū)動力因素,提出具有針對性的合理措施及建議,為今后土地生態(tài)脆弱性相關(guān)研究提供科學依據(jù)。因此,當務之急是要及時進行雄安新區(qū)土地生態(tài)脆弱性的評價研究,總結(jié)前人的經(jīng)驗方法,善于創(chuàng)新,積極尋求新的研究視角,同時,在面對眾多研究方法和模型時,應該因地制宜,選取最適合研究區(qū)域的方法,科學精準,最終才能順利完成雄安新區(qū)土地生態(tài)脆弱性的評價研究。1.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.3.1國內(nèi)相關(guān)研究(1)國內(nèi)相關(guān)方法與模型研究至今,有許多國內(nèi)學者在土地生態(tài)評價方面進行了廣泛而深入的研究,相關(guān)的評價方法也日益成熟[4-6]。徐美等利用由DPSIR模型改進的TOPSIS法對湖南省土地生態(tài)狀況進行評價[7];包艷麗等運用CRITIC權(quán)灰靶模型來評價云南省土地生態(tài)狀況[8];郭利剛等運用PSR模型完成對汾河流域土地生態(tài)評價指標體系的構(gòu)建,進而對其土地生態(tài)狀況進行評價[9];姚燕怡基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡方法構(gòu)建土地生態(tài)評價模型,建立桂西資源富集區(qū)土地生態(tài)安全評價指標系統(tǒng),對2008—2017年桂西資源富集區(qū)土地生態(tài)安全程度進行評價[10];茹小斌等以經(jīng)典EES模型為框架構(gòu)建出土地生態(tài)評價指標體系,根據(jù)土地生態(tài)安全綜合指數(shù)對海淀區(qū)的土地生態(tài)安全進行定量與定性評價分析[11];張洪等在傳統(tǒng)土地生態(tài)評價方法的基礎(chǔ)上,以大理市為研究區(qū),運用OWA[12]算子來模擬決策者不同風險偏好下的土地生態(tài)安全評價結(jié)果,為OWA模型在土地生態(tài)安全評價的理論與實踐上提供依據(jù)[13];嚴超等運用GM(1,1)模型對池州市土地生態(tài)演變趨勢進行預測,結(jié)果表明GM(1,1)模型有較高的模擬精度,能夠較好預測池州市土地生態(tài)安全各子系統(tǒng)的發(fā)展趨勢[14]。王鵬等運用KEC模型對經(jīng)濟增長速度與城市生態(tài)安全關(guān)系進行研究,從而得出土地生態(tài)安全值與經(jīng)濟增長速度呈指數(shù)型相關(guān)關(guān)系的結(jié)果[15]。與土地生態(tài)評價相關(guān)的研究在數(shù)量上呈上升趨勢,并且土地生態(tài)評價研究是土地生態(tài)研究知識框架的重要內(nèi)容[16],此外,從空間結(jié)構(gòu)來看,土地生態(tài)結(jié)構(gòu)還存在諸多問題需要慢慢挖掘[17]。(2)國內(nèi)相關(guān)范圍研究國內(nèi)的研究主要集中在城市土地生態(tài)安全[18-19]、耕地生態(tài)安全[20]、干旱區(qū)土地生態(tài)安全[21]、河流庫區(qū)土地生態(tài)安全[22],研究尺度主要包括城市群、省域、市域、鄉(xiāng)鎮(zhèn)等局部范圍,對于全國或者經(jīng)濟帶等大范圍的研究還處于起步階段。早期在進行土地評價研究時,土地評價主要包括土地分類系統(tǒng)和土地制圖、土地潛力評價等[23]諸多側(cè)重點不同的土地評價類型。該階段土地評價工作以開墾荒地、評定農(nóng)業(yè)土地質(zhì)量等級等工作為重點,為后期土地生態(tài)評價研究奠定了基礎(chǔ)。后來,便出現(xiàn)了土地生態(tài)評價研究,并且此類研究的研究范圍不斷擴大、研究方法不斷多樣化。陳利頂?shù)仍u價了榆林地區(qū)無定河流域土地生態(tài)以及該地土地生態(tài)系統(tǒng)持有的生態(tài)經(jīng)濟效益[24];許牧等評價了黑龍江省三江平原地區(qū)的農(nóng)業(yè)土地生態(tài)系統(tǒng)[25]?,F(xiàn)有的土地生態(tài)評價通常按照概念框架,選取自然地理環(huán)境、人為因素等指標來構(gòu)建土地生態(tài)評價體系。但是,從指標構(gòu)成來看,當前大部分土地生態(tài)評價研究選取的指標多側(cè)重于土地利用的經(jīng)濟和社會效應,對土地資源的自然狀況關(guān)注相對較少。張建新等從土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量、保護和整治土地生態(tài)環(huán)境能力等方面選取了24項指標,評價了湖南省土地生態(tài)狀況[26]。1.3.2國外相關(guān)研究在評價方法上,土地生態(tài)評價特別包括土地生態(tài)風險評價、可持續(xù)發(fā)展評價等[27]。而他們的土地生態(tài)評價方法還處于探索階段,因此經(jīng)常使用其他相關(guān)領(lǐng)域的現(xiàn)有模型進行檢驗,包括生態(tài)模型法、景觀模型法、數(shù)學模型法和數(shù)字模型法[28]。在評價內(nèi)容上,國土生態(tài)評價主要是土地評價(土地可持續(xù)評價)、土壤質(zhì)量評價、生態(tài)系統(tǒng)服務功能評價,生態(tài)風險評價與土壤健康診斷[29-31],相關(guān)研究主要集中在土地、土壤和生態(tài)系統(tǒng)的綜合水平,特別是PSR模型,在此基礎(chǔ)上改進的DPSIR模型為土地評估提供了一種很好的方法。1.4研究評述(1)近年來,生態(tài)脆弱性評價方面的文章總體上是呈增加態(tài)勢的,但通過對比發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有研究均使用了大量的數(shù)理模型來進行定量分析,根據(jù)計算結(jié)果,實現(xiàn)對土地生態(tài)脆弱性的分類,使評價結(jié)果顯得有針對性,但研究成果恐難取得突破性進展。未來該研究依然不可避免要找準土地生態(tài)脆弱性的內(nèi)涵和概念,逐步解決選取合理指標與構(gòu)建評價體系等核心問題。(2)目前土地生態(tài)脆弱性評價研究還處于探索階段,現(xiàn)有研究多從經(jīng)濟、社會等角度來選取一般意義指標,忽略了土地生態(tài)系統(tǒng)的本質(zhì)屬性,無法反映土地生態(tài)系統(tǒng)當前所面臨的壓力。在今后的指標選擇中,應將土地生態(tài)脆弱性、高程和坡度的分析作為關(guān)鍵指標。這些獨特的指標也將是區(qū)分土地生態(tài)脆弱性評估與其他類型評估的關(guān)鍵。1.5研究內(nèi)容、方法及技術(shù)路線1.5.1研究內(nèi)容(1)評價指標研究本文根據(jù)現(xiàn)有的土地生態(tài)脆弱性研究成果,結(jié)合雄安新區(qū)實際狀況構(gòu)建指標體系。在構(gòu)建土地生態(tài)脆弱性評價指標體系時,依據(jù)SPR模型,該模型是通過選取某空間區(qū)域與生態(tài)脆弱性相關(guān)的指標,分別設(shè)置每項指標的權(quán)重同指數(shù)進行相乘,多項累加求得生態(tài)脆弱性指數(shù)的一項綜合性評價模型,該模型已應用于多個地區(qū)的生態(tài)脆弱性評價研究中,并取得了一定的成效。該模型由生態(tài)壓力度、生態(tài)敏感性、生態(tài)恢復力和三個部分組成。在本文中,生態(tài)脆弱性是雄安新區(qū)土地生態(tài)系統(tǒng)在受外界干擾影響時所呈現(xiàn)的敏感程度;生態(tài)恢復力是在面對干擾之后,該土地生態(tài)系統(tǒng)可以恢復或無限趨近于原有生態(tài)狀態(tài)的能力;生態(tài)壓力度是指雄安新區(qū)的人類社會活動對其土地生態(tài)系統(tǒng)的干擾強度。(2)指標標準化處理方法研究為了消除該地區(qū)土地生態(tài)指標體系中各個指標之間存在的無量綱差異,本文首先運用熵權(quán)法對原始指標值進行標準化處理,再運用熵權(quán)組合法最后進行歸一化處理得到各指標最終組合權(quán)重,并提出改善雄安新區(qū)土地生態(tài)脆弱性具體措施和建議。1.5.2研究方法信息研究法信息研究法是運用信息來研究系統(tǒng)功能的一種科學研究方法。本文通過對雄安新區(qū)土地生態(tài)安全信息的收集、傳遞、加工和整理獲得知識,并應用于該地區(qū)土地生態(tài)脆弱性研究實踐,以實現(xiàn)雄安新區(qū)土地生態(tài)安全健康發(fā)展。層次分析法層次分析法(AHP)是基于“目標層-系統(tǒng)層-指標層”建立的層次結(jié)構(gòu)模型。該方法通過比較系統(tǒng)層和指標層中各元素的重要性,構(gòu)造判斷矩陣并進行歸一化處理,得到各指標的權(quán)重。本文通過建立雄安新區(qū)生態(tài)脆弱性指標體系,得以求得選取的脆弱性指標權(quán)重。熵權(quán)法熵權(quán)法依據(jù)信息熵原理,對矩陣中各項指標標準化。本文運用此方法,將指標權(quán)重再次處理,最終得到雄安新區(qū)土地生態(tài)脆弱性綜合指數(shù)值。 1.5.3技術(shù)路線(1)指標選取。分析雄縣、安新縣、容城縣所處的自然環(huán)境和條件,參考已有的有關(guān)三地生態(tài)脆弱性研究以及其它同類自然區(qū)相關(guān)研究成果,從三地生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀出發(fā),科學、客觀地選取年均降水量、年均濕度、第三產(chǎn)業(yè)占GDP比重、單位耕地面積農(nóng)藥使用量、城鎮(zhèn)化率、人口密度、農(nóng)村居民人均可支配收入、人均GDP、機耕面積10個因子,構(gòu)建雄縣、安新縣、容城縣三地土地生態(tài)脆弱性評價指標體系。(2)數(shù)據(jù)處理。選取2014、2016、2019年相關(guān)數(shù)據(jù),按照選取的10個因子收集,對數(shù)據(jù)進行標準化處理,得到各個指標權(quán)重。(3)建立評價模型。建立評價模型是本文研究的關(guān)鍵步驟。通過層次分析法以及熵權(quán)法,計算三縣土地生態(tài)脆弱性指數(shù)及土地生態(tài)脆弱性綜合指數(shù),并在土地生態(tài)脆弱性評價結(jié)果分級的基礎(chǔ)上,綜合評價、分析雄安新區(qū)總體上的土地生態(tài)脆弱性程度及脆弱性特征。技術(shù)路線圖如圖1-1所示:雄安新區(qū)土地生態(tài)脆弱性評價研究雄安新區(qū)土地生態(tài)脆弱性評價研究了解雄安新區(qū)概況脆弱性評價文獻閱讀確定研究方法和內(nèi)容基礎(chǔ)理論研究數(shù)據(jù)選取建立土地生態(tài)脆弱性評價指標體系生態(tài)敏感性生態(tài)壓力度生態(tài)恢復力生態(tài)敏感性生態(tài)壓力度生態(tài)恢復力2014、2016、2019年雄安新區(qū)土地生態(tài)脆弱性變化研究2014、2016、2019年雄安新區(qū)土地生態(tài)脆弱性變化研究結(jié)論結(jié)論與建議圖1-1技術(shù)路線圖第2章研究區(qū)概況和數(shù)據(jù)2.1研究區(qū)概況2.1.1地理位置及行政區(qū)劃雄安新區(qū)是河北省轄下的一個國家級新區(qū)。地處河北省中部,京津保定腹地,雄安新區(qū)領(lǐng)地包括雄縣、榮城縣、安新縣及周邊一些地區(qū)。起步面積約100平方公里,中期開發(fā)面積約200平方公里,遠期控制面積約2000平方公里。該地有大清河,白溝引河等河流過境,白洋淀位于境內(nèi),境內(nèi)有京雄城際鐵路、津雄城際鐵路、固保城際鐵路和京石城際鐵路等過境。2.1.2自然地理環(huán)境雄安新區(qū)位于太行山東麓,冀中平原中部,南居馬河南岸,全區(qū)西北高,東南低,海拔7—19米。土層深厚,地形開闊,植被低矮。雄安新區(qū)地處中緯度地帶,屬暖溫帶季風大陸性氣候,四季分明。年平均氣溫12.7℃;,月平均最高氣溫25℃;年平均降水量541.5mm,冰凍期191天,最長205天,最短180天。霜降的第一天出現(xiàn)在10月19日,霜降的最后一天出現(xiàn)在4月12日。2.1.3社會經(jīng)濟狀況截至2021年1月底,雄安新區(qū)戶籍人口總數(shù)為129萬余人,境內(nèi)少數(shù)民族有滿、回、蒙古、壯、朝鮮等45個。與2016年統(tǒng)計人口數(shù)量相比,增長了20萬左右,其中雄縣、安新縣、容城縣人口增長率分別為3.96%、3.31%、3.34%。2019年,雄安新區(qū)地區(qū)生產(chǎn)總值為215億元。2.2數(shù)據(jù)來源與處理2.2.1數(shù)據(jù)來源本研究采用的數(shù)據(jù)主要來源于2014、2016、2019年《河北統(tǒng)計年鑒》、《河北農(nóng)村統(tǒng)計年鑒》、《河北雄安新區(qū)規(guī)劃綱要》以及《雄安一周年白皮書》(2017-2018)、雄安新區(qū)年度政府工作報告等,本文數(shù)據(jù)都是直接從統(tǒng)計年鑒和相關(guān)資料中查到或根據(jù)可獲得的數(shù)據(jù)計算所得出。2.2.2數(shù)據(jù)處理本文主要運用EXCEL軟件對數(shù)據(jù)進行處理分析,經(jīng)過前期數(shù)據(jù)整理、標準化處理和后期數(shù)據(jù)分析,從而得到雄縣、安新縣、容城縣三地2014、2016、2019年10個指標的標準值、比重值、熵值、權(quán)重值。進一步得出三地土地生態(tài)脆弱性綜合指數(shù)。第3章雄安新區(qū)土地生態(tài)脆弱性評價3.1評價指標體系3.1.1SPR概念模型通過上文描述可知,生態(tài)脆弱性是通過敏感反應能力和自我恢復能力測度的,而SRP(EcologicalSensitivity-Resilience-Pressure)概念模型本身是根據(jù)生態(tài)脆弱性概念而提出的一種常用的評估模型,它包括生態(tài)敏感性、生態(tài)阻力和生態(tài)壓力。本文選取SRP概念模型對雄安新區(qū)土地生態(tài)脆弱性進行評估測度。設(shè)計模型SRP能充分體現(xiàn)生態(tài)脆弱性的廣泛特征,是區(qū)域生態(tài)脆弱性評價最常用的評價模型之一,已在西北內(nèi)陸、南方丘陵、長白山國家自然保護區(qū)等地區(qū)的生態(tài)脆弱性評價中得到應用,并取得了一些可借鑒的研究成果。在本文中,SPR模型具體表現(xiàn)為:生態(tài)敏感性是人類活動等外界因素對雄安新區(qū)土地生態(tài)系統(tǒng)所產(chǎn)生的敏感度;生態(tài)恢復力是在受到外界干擾后雄安新區(qū)土地生態(tài)系統(tǒng)能夠恢復到原狀態(tài)或接近原狀態(tài)的能力;生態(tài)壓力度指雄安新區(qū)土地生態(tài)系統(tǒng)受到外界的干擾強度。3.1.2指標選取原則雄安新區(qū)土地生態(tài)脆弱性評價必須考慮各個評價系統(tǒng)的多個方面,全面反映系統(tǒng)的真實現(xiàn)狀,進而得出科學的評價分析結(jié)果。構(gòu)建評價指標體系時需要遵守一定的原則。(1)科學性原則生態(tài)脆弱性指標體系的構(gòu)建必須客觀真實地反映區(qū)域生態(tài)脆弱性狀況。那么選擇最具有代表性、對研究區(qū)生態(tài)脆弱性產(chǎn)生較大影響的因素是構(gòu)建指標體系中最重要的部分。指標的構(gòu)建需要遵循科學客觀性的原則,每一個指標的選取都要遵循客觀依據(jù),不能憑主觀臆測,并且需要特別注意數(shù)據(jù)來源的可靠性和真實性。(2)可行性原則可行性原則是選擇評價指標時必須遵循的原則,是評價指標體系有效與否的重要指標。只有當評價指標體系具有可行性時,才能在實際研究中發(fā)揮其應有的作用,得到確切的評價結(jié)果。反之,如果評價指標體系不具有可行性,在最后的研究結(jié)果中與研究區(qū)實際生態(tài)狀況不符,那么得到的就是沒有意義的評價結(jié)果。同時,選取的計算方法時要保證實用、可行,并通過此方法可以計算出最終的評價結(jié)果。(3)完整性原則指標的選取應該包含各個層次的指標內(nèi)容,使評價指標可以反映生態(tài)脆弱性的真實情況,提高評價的科學性。(4)動態(tài)性原則要選取具有一定時間跨度的指標,通過縱向比較才能體現(xiàn)一定區(qū)域生態(tài)安全變化情況,從而有針對性地提出對策進行改善。若指標僅停留在靜態(tài)構(gòu)建,便無法反映一定時間跨度的區(qū)域變化特征,從而無法實現(xiàn)一定區(qū)域經(jīng)濟、社會和生態(tài)效益。(5)主導性原則雖然區(qū)域生態(tài)脆弱性的形成經(jīng)常受到自然或者人類活動等多方面因素的影響,但是每種因素對生態(tài)脆弱性的影響程度大小不一。在多方面因素中,起主導作用的因素往往只有一種或者幾種,區(qū)域生態(tài)環(huán)境脆弱性的形成與之有直接性的因果關(guān)系。所以,根據(jù)主導性原則,構(gòu)建脆弱性指標體系時需選擇有主導性意義的指標。3.1.3評價指標體系構(gòu)建隨著人類活動對生態(tài)系統(tǒng)的影響愈發(fā)劇烈,已有研究在構(gòu)建生態(tài)脆弱性指標體系時大多考慮如坡度、高程、侵蝕力等一些由自然地理環(huán)境所表現(xiàn)出的顯性因子,對于隱性因子考慮較少。因此,本文在SPR模型的基礎(chǔ)上,從自然環(huán)境和人類活動的角度構(gòu)建了雄安新區(qū)土地生態(tài)脆弱性評價指標體系。根據(jù)已有研究成果,評價該地區(qū)土地生態(tài)脆弱性狀況,構(gòu)建土地生態(tài)脆弱性評價指標體系主要從生態(tài)敏感性、生態(tài)恢復力、生態(tài)壓力三方面選取脆弱性指標,共10個指標。這10項指標雖然不能非常準確地反映雄安新區(qū)土地生態(tài)脆弱性狀況,但綜合考慮現(xiàn)有文獻研究指標和雄安新區(qū)歷年統(tǒng)計年鑒中的調(diào)查指標,能夠較全面地反映雄安新區(qū)土地生態(tài)脆弱性現(xiàn)狀,并具有一定的參考價值。(見表3-1)表3-1雄安新區(qū)土地生態(tài)脆弱性評價指標體系目標層A準則層B指標層C代碼單位指標屬性雄安新區(qū)土地生態(tài)脆弱性評價生態(tài)敏感性年均降水量X1毫米+年均溫度X2℃+第三產(chǎn)業(yè)占GDP比重X3%+生態(tài)恢復力單位播種面積糧食產(chǎn)量X4噸/公頃+單位耕地面積農(nóng)藥使用量X5噸/公頃-城鎮(zhèn)化率X6%-生態(tài)壓力度人口密度X7人/平方千米-農(nóng)村居民人均可支配收入X8元/人+人均GDPX9萬元/人+機耕面積X10公頃-本文遵循以上選擇指標的原則,并結(jié)合雄安新區(qū)實際情況,共選取了:年均降水量、年均溫度、第三產(chǎn)業(yè)占GDP比重、單位播種面積糧食產(chǎn)量、單位耕地面積農(nóng)藥使用量、城鎮(zhèn)化率、人口密度、農(nóng)村居民人均可支配收入、人均GDP、機耕面積10個指標,其中正向指標共6項為:年均降水量、年均溫度、第三產(chǎn)業(yè)占GDP比重、單位播種面積糧食產(chǎn)量、農(nóng)村居民人均可支配收入、人均GDP;共有4項負向指標:單位耕地面積農(nóng)藥使用量、城鎮(zhèn)化率、人口密度和機耕面積。3.2指標數(shù)據(jù)標準化、權(quán)重及綜合指數(shù)確定3.2.1指標數(shù)據(jù)標準化土地生態(tài)脆弱性評價中包含多項指標,且有些指標由于數(shù)量級的不同,無法直接進行計算。因此,為了使指標具有可比性,數(shù)據(jù)應該是多方面的。常用的標準化方法有極差標準化法、比重法等,大量文獻表明極差標準化法能充分反映指標所包含的信息,因此,本文采用區(qū)間標準化方法對數(shù)據(jù)進行處理。計算公式如下:正向指標:=(-)/(-)(3-1)負向指標:=(-)/(-)(3-2)式中:表示第i個樣本的第j個指標的標準值。表示第i個樣本的第j個指標的最大值,表示第i個樣本的第j個指標的最小值。3.2.2指標權(quán)重確定對于同一個評價體系,要科學、客觀地確定權(quán)重,確定權(quán)重的方法有三種:主觀權(quán)重法、客觀權(quán)重法和綜合權(quán)重法。其中主觀權(quán)重法因為其操作方便、簡單、易量化,所以應用最為普遍。客觀賦權(quán)法如BP神經(jīng)網(wǎng)絡法、熵權(quán)法等,由于其根據(jù)指標數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系,可排除主觀因素對指標的影響,逐漸受到學者的關(guān)注。但是由于客觀賦權(quán)法和組合賦權(quán)法,對評價指標要求較高,應用起來比較復雜。因此,本文主要采用主觀賦權(quán)法確定權(quán)重。計算公式如下:(1)計算第j項指標的第i年的比重;=(3-3)(2)計算得到第j個指標的熵值;=(3-4)式中:為常數(shù),=1/n;當=0時,令=0(3-5)(3)信息效用值為=1-,則第j項指標權(quán)重值公式為:=/(3-6)式中:j表示指標個數(shù),共10個;n表示樣本研究時間,為3;m表示指標個數(shù),為指標權(quán)重。3.2.3脆弱性綜合指數(shù)確定當各項指標數(shù)據(jù)都確定的情況下,定量計算得出反映土地生態(tài)脆弱性的評價結(jié)果。將公式(3-1)、(3-2)所得指標標準值與公式(3-6)所得權(quán)重值相乘,再進行加權(quán)求和即可得到雄安新區(qū)土地脆弱度的值。計算公式如下:(1)準則層安全指數(shù):=(3-7)(2)目標層安全指數(shù):=(3-8)式中:是單個指標的標準化值;為單項指標權(quán)重;為脆弱性綜合指數(shù):綜合指數(shù)越接近0,生態(tài)系統(tǒng)越穩(wěn)定,土地生態(tài)脆弱性越低。綜合安全指數(shù)越接近1,生態(tài)系統(tǒng)越不穩(wěn)定,土地生態(tài)脆弱性越高。3.3脆弱性等級劃分能否科學合理地劃分土地生態(tài)脆弱性分類指標等級是影響評價結(jié)果正確性和可靠性的關(guān)鍵一點,本文參照已有研究成果的劃分標準和等級設(shè)置方法,根據(jù)該地的實際情況,運用自然斷點法對雄安新區(qū)土地生態(tài)脆弱性評價結(jié)果進行科學劃分,最終將雄安新區(qū)土地生態(tài)脆弱性劃分為高、較高、中、較低、低五個等級。(表3-2)表3-2雄安土地生態(tài)脆弱性分類指標安全值區(qū)間脆弱程度表征狀態(tài)生態(tài)特征0.0-0.2低度脆弱性極好狀態(tài)雄安新區(qū)土地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能完善,具有較強的外部抗干擾能力,生態(tài)壓力低,生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定,自我恢復能力強,生態(tài)脆弱性低0.2-0.4較低脆弱性良好狀態(tài)雄安新區(qū)土地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能較為完整,對外抗干擾能力較強,承受生態(tài)壓力較小,生態(tài)系統(tǒng)較穩(wěn)定,自我恢能力較強,生態(tài)脆弱性較低0.4-0.6中度脆弱性一般狀態(tài)雄安新區(qū)土地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能尚可維持,外部抗干擾能力弱,生態(tài)壓力接近生態(tài)閾值,生態(tài)系統(tǒng)不穩(wěn)定,自我恢復能力弱,生態(tài)脆弱性高0.6-0.8較高脆弱性警戒狀態(tài)雄安新區(qū)土地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能出現(xiàn)缺陷,外部抗干擾能力弱,生態(tài)壓力大,生態(tài)系統(tǒng)不穩(wěn)定,受損后難以恢復,生態(tài)脆弱性高0.8-1.0高脆弱性危險狀態(tài)雄安新區(qū)土地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能嚴重退化,外部抗干擾能力極弱,生態(tài)系統(tǒng)極不穩(wěn)定,生態(tài)脆弱性極高3.4數(shù)據(jù)分析通過上述方法對雄安新區(qū)雄縣、安新縣、容城縣三地的各個指標進行標準化得出三地各個指標標準化數(shù)值、熵值,進而計算出三地各指標權(quán)重。(表3-3)表3-3雄縣、安新縣、容城縣各脆弱性指標權(quán)重值指標/縣域雄縣安新縣容城縣權(quán)重權(quán)重權(quán)重生態(tài)敏感性X10.0916832100.1060558090.161308259X20.0717210160.0709057800.121928318X30.0853874660.0665998170.077276104生態(tài)恢復力X40.1344967290.0999439830.076459093X50.1786564210.1558550780.076325884X60.0951416220.1160517720.086021632生態(tài)壓力度X70.1319133910.0726897760.076331775X80.0752300260.0772210670.096606009X90.0691692050.1154573390.076303881X100.0666009230.1192195790.151439046根據(jù)SPR模型確定的土地生態(tài)脆弱性評價指標體系與脆弱性等級標準,從生態(tài)敏感性、生態(tài)恢復力、生態(tài)壓力度三方面進行剖析,運用公式,計算出2014年、2016年、2019年雄安新區(qū)各縣土地生態(tài)脆弱性綜合指數(shù)。(表3-4)表3-4雄安新區(qū)土地生態(tài)脆弱性綜合指數(shù)項目年份雄縣安新縣容城縣生態(tài)脆弱性綜合指數(shù)2014年0.78570.31530.39442016年0.37710.44940.64252019年0.46840.50690.4472均值0.54370.42390.4947狀態(tài)分析:從上圖脆弱性綜合指數(shù)值以及脆弱性劃分等級可以得出(1)2014年雄縣土地生態(tài)脆弱性綜合指數(shù)為0.7857,處于0.6-0.8區(qū)間范圍內(nèi),因此雄縣土地生態(tài)體現(xiàn)出較高脆弱性,處于警戒狀態(tài),具體表現(xiàn)為該地土地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能出現(xiàn)缺陷,對外抗干擾能力弱,承受生態(tài)壓力大,受損后恢復難度大,生態(tài)脆弱性高;安新縣土地生態(tài)脆弱性綜合指數(shù)為0.3153,處于0.2-0.4區(qū)間范圍內(nèi),因此安新縣土地生態(tài)體現(xiàn)出較低脆弱性,表征狀態(tài)良好,具體表現(xiàn)為土地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能較為完整,對外抗干擾能力較強,承受生態(tài)壓力較小,生態(tài)系統(tǒng)較穩(wěn)定,生態(tài)脆弱性較低;容城縣土地生態(tài)脆弱性綜合指數(shù)為0.3944,處于0.2-0.4區(qū)間范圍內(nèi),因此容城縣土地生態(tài)也體現(xiàn)出較低脆弱性,處于良好狀態(tài),具體表現(xiàn)為生態(tài)系統(tǒng)較穩(wěn)定,自我恢復能力較強,生態(tài)脆弱性低。(2)2016年雄縣土地生態(tài)脆弱性綜合指數(shù)為0.3771,處于0.2-0.4區(qū)間范圍內(nèi),因此雄縣土地生態(tài)體現(xiàn)出較低脆弱性,表征狀態(tài)良好,具體表現(xiàn)為土地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能較為完整,對外抗干擾能力較強,生態(tài)脆弱性較低;安新縣土地生態(tài)脆弱性綜合指數(shù)為0.4494,處于0.4-0.6區(qū)間范圍內(nèi),因此安新縣土地生態(tài)體現(xiàn)出中度脆弱性,表征狀態(tài)一般,土地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能尚可維持,對外抗干擾能力較弱,承受生態(tài)壓力接近生態(tài)閾值,生態(tài)系統(tǒng)較不穩(wěn)定,生態(tài)脆弱性較高;容城縣土地生態(tài)脆弱性綜合指數(shù)為0.6425,處于0.6-0.8區(qū)間范圍內(nèi),因此容城縣土地生態(tài)體現(xiàn)出較高脆弱性,表征狀態(tài)處于警戒狀態(tài),具體表現(xiàn)為土地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能出現(xiàn)缺陷,對外抗干擾能力弱,承受生態(tài)壓力大,生態(tài)系統(tǒng)不穩(wěn)定,受損后恢復難度大,生態(tài)脆弱性高。(3)2019年雄縣土地生態(tài)脆弱性綜合指數(shù)為0.4684,安新縣土地生態(tài)脆弱性綜合指數(shù)為0.5069,容城縣土地生態(tài)脆弱性綜合指數(shù)為0.4472,均處于0.4-0.6區(qū)間范圍內(nèi),因此雄安新區(qū)土地生態(tài)整體上體現(xiàn)出中度脆弱性,表征狀態(tài)一般,土地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能尚可維持,承受生態(tài)壓力接近生態(tài)閾值,自我修復能力較弱,生態(tài)脆弱性較高。雄安新區(qū)土地生態(tài)脆弱性綜合值變化圖見圖4-1:圖4-1雄安新區(qū)土地生態(tài)脆弱性綜合值變化圖第4章結(jié)論本文以雄安新區(qū)為研究區(qū)域,利用2014、2016、2019年三期雄安新區(qū)縣域統(tǒng)計年鑒及政府年度工作報告數(shù)據(jù),以雄縣、安新縣、容城縣作為雄安新區(qū)縣域主要評價對象,在此基礎(chǔ)上建立土地生態(tài)脆弱性評價模型,從年均降水量、年均溫度、單位耕地面積農(nóng)藥使用量等10個指標進行脆弱性評價分析,最終通過層次分析法以及熵權(quán)法對指標進行處理,計算出雄安新區(qū)三個縣域土地生態(tài)脆弱性綜合指數(shù)。本文主要

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