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      基于熵值法的桓仁山區(qū)生態(tài)友好型土地利用評(píng)價(jià)

      2010-09-25 08:53:34李紅丹郭海峰任家強(qiáng)李雙異汪景寬
      關(guān)鍵詞:桓仁縣山區(qū)土地利用

      李紅丹郭海峰任家強(qiáng)李雙異汪景寬

      (1.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)土地與環(huán)境學(xué)院,遼寧 沈陽(yáng) 110866;2.桓仁縣國(guó)土資源局,遼寧 桓仁 117200)

      基于熵值法的桓仁山區(qū)生態(tài)友好型土地利用評(píng)價(jià)

      李紅丹1郭海峰2任家強(qiáng)1李雙異1汪景寬1

      (1.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)土地與環(huán)境學(xué)院,遼寧 沈陽(yáng) 110866;2.桓仁縣國(guó)土資源局,遼寧 桓仁 117200)

      山區(qū)生態(tài)友好型的土地利用是對(duì)山區(qū)采取生態(tài)友善化的開(kāi)發(fā)利用方式和措施,是山區(qū)高起點(diǎn)發(fā)展的切入點(diǎn)之一。本文在建立生態(tài)友好型土地利用評(píng)價(jià)體系的基礎(chǔ)上,采用熵值法對(duì)遼東山區(qū)桓仁縣2000-2008年間的土地利用情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明,研究期間桓仁縣的生態(tài)友好型土地利用綜合指數(shù)呈上升趨勢(shì),桓仁縣獨(dú)特和優(yōu)越的環(huán)境、資源優(yōu)勢(shì)得到充分保護(hù),土地利用方式日趨合理,有效的解決了桓仁縣在建設(shè)“資源節(jié)約型”和“環(huán)境友好型”社會(huì)過(guò)程中的土地可持續(xù)利用問(wèn)題。

      土地利用評(píng)價(jià);生態(tài)友好型;熵值法;山區(qū)

      目前,建設(shè)“資源節(jié)約型”和“環(huán)境友好型”社會(huì)已被確認(rèn)為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃的一項(xiàng)戰(zhàn)略任務(wù)。山區(qū)是生態(tài)環(huán)境“先天”脆弱的特殊區(qū)域,其土地利用的主要問(wèn)題是生態(tài)破壞,因此在建設(shè)環(huán)境友好型的社會(huì)中,山區(qū)的高起點(diǎn)發(fā)展應(yīng)當(dāng)以生態(tài)友好型的土地利用方式為切入點(diǎn),走經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的路子。生態(tài)友好型的土地利用就是對(duì)山區(qū)采取生態(tài)友善化的開(kāi)發(fā)利用方式和措施,維護(hù)山區(qū)土地利用的可持續(xù)發(fā)展[1]?;溉士h作為遼寧省東部山區(qū)縣之一,隨著其社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,土地利用與生態(tài)環(huán)境之間存在什么樣的影響,且達(dá)到何種程度,目前沒(méi)有定量的研究。為此,對(duì)桓仁縣進(jìn)行生態(tài)友好型的土地利用評(píng)價(jià),為今后該地區(qū)土地的可持續(xù)利用提供依據(jù)和參考。

      1 研究區(qū)概況

      桓仁縣位于遼寧省東南部邊緣山區(qū)的渾江中下游地帶,縣域總面積3 551 km2,總?cè)丝?0.8萬(wàn)人,下轄12個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。地勢(shì)自西、北、東向中間、向南傾斜,地貌類(lèi)型復(fù)雜多變,大體構(gòu)成“八山一水一分田”的格局。境內(nèi)山勢(shì)崎嶇低緩,屬溫帶大陸性濕潤(rùn)季風(fēng)區(qū),自然資源豐富。

      2 數(shù)據(jù)與方法

      2.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的來(lái)源

      本研究采用的數(shù)據(jù)主要來(lái)源于《桓仁縣統(tǒng)計(jì)年鑒》、《遼寧省統(tǒng)計(jì)年鑒》及由桓仁縣環(huán)保局、桓仁縣林業(yè)局、桓仁縣國(guó)土資源局及桓仁縣水利局等所提供的數(shù)據(jù)資料,數(shù)據(jù)時(shí)段選擇2000-2008年。

      2.2 評(píng)價(jià)方法

      熵是系統(tǒng)狀態(tài)下不確定性的一種度量,應(yīng)用熵可以度量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中指標(biāo)數(shù)據(jù)所蘊(yùn)含的信息量,并依次確定各指標(biāo)的熵權(quán)。熵值法是基于信息有序度的混亂程度,相對(duì)客觀地確定各影響因子權(quán)重的方法。如果對(duì)m年的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中包括n個(gè)指標(biāo),則該綜合評(píng)價(jià)由m個(gè)樣本和n個(gè)指標(biāo)構(gòu)成,得到評(píng)價(jià)系統(tǒng)的初始數(shù)據(jù)矩陣X:

      上式中Xij表示第i個(gè)樣本第j項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的數(shù)值。對(duì)于某項(xiàng)指標(biāo)Xij,若指標(biāo)值Xij之間的差距越大,則該指標(biāo)在綜合評(píng)價(jià)中所起作用也就越大;反之越小。若某項(xiàng)指標(biāo)的指標(biāo)值全部相等,則該指標(biāo)在綜合評(píng)價(jià)中不起作用[2-3]。

      本研究基于各項(xiàng)指標(biāo)在9個(gè)年份的變異程度,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化變化法對(duì)負(fù)數(shù)和極值問(wèn)題進(jìn)行改進(jìn)[4],得到各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重,從而實(shí)現(xiàn)生態(tài)友好型土地利用的綜合評(píng)價(jià)。具體步驟如下:

      (1)由于各指標(biāo)的量綱、數(shù)量級(jí)及指標(biāo)的正負(fù)取向均有所差異,需對(duì)初始數(shù)據(jù)做標(biāo)準(zhǔn)化處理。

      ①假設(shè)評(píng)價(jià)指標(biāo)Xij的同度變化量為

      其中,d為坐標(biāo)平移的幅度。本文根據(jù)數(shù)據(jù)情況,d=5;

      ③計(jì)算指標(biāo)值Xij的標(biāo)準(zhǔn)化值

      可得到數(shù)據(jù)的評(píng)價(jià)矩陣:

      (2)計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)的信息熵Eij。

      (3)計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)的信息效用值Rij,其計(jì)算公式為:

      當(dāng)Rij值越大,則指標(biāo)Xij在綜合評(píng)價(jià)中的重要性就越強(qiáng)。

      (4)計(jì)算指標(biāo)Xij的權(quán)重Wij,其計(jì)算公式為:

      (5)計(jì)算第年份的桓仁縣土地利用生態(tài)友好度Sij,其計(jì)算公式為:

      3 評(píng)價(jià)過(guò)程

      3.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

      土地利用系統(tǒng)是典型的自然-經(jīng)濟(jì)-社會(huì)的復(fù)合系統(tǒng),該系統(tǒng)涉及到資源、環(huán)境、生態(tài)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等指標(biāo)。生態(tài)友好型土地利用是對(duì)土地資源采取生態(tài)友善化的開(kāi)發(fā)利用方式,是整個(gè)土地可持續(xù)利用系統(tǒng)中的基礎(chǔ)性指標(biāo),直接決定土地利用系統(tǒng)特別是山區(qū)土地利用系統(tǒng)能否持續(xù)維持土地固有的作用與功能。因此,在構(gòu)建桓仁縣生態(tài)友好型土地利用評(píng)價(jià)指標(biāo)體系時(shí),遵循以下原則:①要符合桓仁縣的實(shí)際情況,既要針對(duì)當(dāng)?shù)厣絽^(qū)生態(tài)環(huán)境的主要問(wèn)題,又要反映其生態(tài)環(huán)境的總體水平;②重視和強(qiáng)化指標(biāo)選取的科學(xué)性、可操作性和相對(duì)完備性;③充分顧及指標(biāo)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的可獲取性、靈敏性及可量化性。

      根據(jù)桓仁縣的實(shí)際情況,遵循上述原則,建立包含土地利用生態(tài)指數(shù)、程度指數(shù)、效益指數(shù)三個(gè)方面的桓仁縣生態(tài)友好型土地利用評(píng)價(jià)因子體系(見(jiàn)表1)。

      表1 桓仁縣生態(tài)友好型土地利用評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

      3.2 指標(biāo)權(quán)重的確定

      依據(jù)熵值法,采用公式(9)計(jì)算得到桓仁縣生態(tài)友好型土地利用指標(biāo)權(quán)重值,見(jiàn)表2。

      表2 各指標(biāo)因素的權(quán)重

      3.3 生態(tài)友好型土地利用綜合指數(shù)的測(cè)算

      對(duì)桓仁縣2000-2008年各年份的土地利用生態(tài)指數(shù)、程度指數(shù)、效益指數(shù)以及生態(tài)友好型土地利用綜合指數(shù)進(jìn)行計(jì)算,結(jié)果見(jiàn)表3。

      表3 桓仁縣生態(tài)友好型土地利用評(píng)價(jià)結(jié)果

      4 結(jié)果分析

      根據(jù)建立的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和評(píng)價(jià)方法計(jì)算出的結(jié)果,繪制桓仁縣生態(tài)友好型土地利用的各指標(biāo)的指數(shù)變化趨勢(shì)圖(見(jiàn)圖1,圖2)。

      (1)從土地利用生態(tài)指數(shù)趨勢(shì)變化可知:土地利用生態(tài)指數(shù)曲線在2000-2008年期間有所波動(dòng),2000-2004年,生態(tài)指數(shù)緩慢上升,2005年達(dá)到一個(gè)峰值,隨后開(kāi)始緩慢下降,到2008年又有所緩升。土地利用生態(tài)指數(shù)的變化主要由于桓仁縣作為遼東水源用材林區(qū),典型的山區(qū)地形、地貌形成林業(yè)用地占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的土地利用特征,水土流失主要類(lèi)型是水蝕,主要與開(kāi)礦、采石、開(kāi)荒、栽參、放蠶等人為活動(dòng)有關(guān),給生態(tài)造成影響。但自2002年桓仁縣被作為全國(guó)水土保持生態(tài)修復(fù)試點(diǎn)縣,采取了一定的水土保持措施,降低了水土流失面積比例,同時(shí)受經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展、土地開(kāi)發(fā)利用較高、但集約化經(jīng)營(yíng)水平較低的影響,土地生態(tài)污染指數(shù)呈大幅度波動(dòng)?;省⑥r(nóng)藥和農(nóng)膜的使用不當(dāng),致使耕地面臨的污染問(wèn)題逐漸加重。

      (2)從土地利用程度指數(shù)看:土地利用程度指數(shù)在2001-2003年間呈下降趨勢(shì),2004年后,土地利用程度基本保持穩(wěn)定。由于桓仁縣耕地主要集中在河流沿岸的階地和山腳坡地上,坡地多,平地少,中低產(chǎn)田占耕地70%以上,人們對(duì)土地的不良生態(tài)因素的人工改造水平較低,土地利用的改造指數(shù)較低,土地利用的生態(tài)友好程度不高。土地利用強(qiáng)度指數(shù)低,可見(jiàn)土地利用的綜合水平不高,土地資源利用粗放,從而反映了桓仁縣土地利用的廣度和深度水平低下。

      (3)從土地利用效益指數(shù)看:土地利用效益指數(shù)一直呈快速上升趨勢(shì)。2001年底,桓仁縣基本實(shí)現(xiàn)了小康縣建設(shè)目標(biāo),2001-2008年間,國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展,經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化,產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展,第二產(chǎn)業(yè)快速增長(zhǎng),第三產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展。這主要是由于近年來(lái),桓仁縣充分利用和保護(hù)當(dāng)?shù)氐淖匀毁Y源和生態(tài)環(huán)境,建設(shè)特色產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)區(qū)、綠色和有機(jī)食品經(jīng)濟(jì)區(qū)、新型產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)區(qū)等新型產(chǎn)業(yè);經(jīng)濟(jì)實(shí)力的提高,促進(jìn)了生態(tài)建設(shè)的發(fā)展。

      (4)從生態(tài)友好型土地利用綜合指數(shù)看:2000-2008年間,生態(tài)友好型土地利用綜合指數(shù)呈上升的趨勢(shì),這種趨勢(shì)是由土地利用生態(tài)、程度、效益綜合作用的結(jié)果。如前文所述,雖然土地利用生態(tài)指標(biāo)和土地利用程度水平下降,但是土地利用效益水平較高,充分利用五女山申報(bào)世界文化遺產(chǎn)的成功等有利的因素,依托山、水、城、林、民族等豐富的自然與人文旅游資源,大力發(fā)展生態(tài)旅游業(yè)。整體而言,桓仁縣生態(tài)友好型土地利用呈較好的趨勢(shì)發(fā)展。

      由以上分析可以得出,桓仁縣生態(tài)友好型土地利用水平較高。與全省相比,雖然桓仁縣經(jīng)濟(jì)實(shí)力較低,人均主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)在遼寧省內(nèi)處于中下水平,但獨(dú)特和優(yōu)越的環(huán)境、資源優(yōu)勢(shì)得到充分保護(hù)及土地利用方式日趨合理,為桓仁縣在建設(shè)“資源節(jié)約型”和“環(huán)境友好型”社會(huì)中的土地可持續(xù)利用奠定了基礎(chǔ)。

      (編輯:田紅)

      [1]楊子生,劉彥隨.中國(guó)山區(qū)生態(tài)友好型土地利用研究[M].北京:中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社,2007.

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      AbstractThe eco-friendly land use in mountainous area means to implement eco-friendly mountainous development methods and measures,which is the way to promote the high level development in the mountainous area.Based on the establishment of eco-friendly land use evaluation system,the entropy method was used to evaluate the land use of mountainous area in Huanren County(in the eastern Liaoning Province)based on the data obtained between 2000-2008.The results showed that the eco-friendly land use index of Huanren County was rising,and its unique and superior environment and natural resources were sufficiently protected.Some problems in the building periods of‘resource-saving’and‘environment-friendly’society were well solved.

      Key wordsland use evaluation;eco-friendly;entropy;mountainous area

      Evaluation on Eco-friendly Land Use in Huanren Mountainous Area with Entropy-based Method

      LI Hong-danGUO Hai-fengREN Jia-qiangLI Shuang-yiWANG Jing-kuan
      (1.College of Land and Environment,Shenyang Agricultural University,Shenyang Liaoning 110866,China; 2.The Bureau of Land Resources of Huanren County,Huanren Liaoning 117200,China)

      F301.24

      A

      1002-2104(2010)05專(zhuān)-0111-04

      2010-04-26

      李紅丹,碩士生,主要研究方向?yàn)橥恋乩门c信息技術(shù)。

      汪景寬,博士,教授,主要研究方向?yàn)橥恋毓芾砗屯寥婪柿Α?/p>

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