曲長祥，劉瑩,2，蘇志國

（1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，哈爾濱 150030；2.河南省核工業(yè)地質(zhì)局，鄭州 450002；3.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，鄭州 450002）

基于DPSIR模型的土地利用規(guī)劃環(huán)境影響評價研究

曲長祥1，劉瑩1,2，蘇志國3

（1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，哈爾濱 150030；2.河南省核工業(yè)地質(zhì)局，鄭州 450002；3.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，鄭州 450002）

文章以鄭州市為例，對土地利用現(xiàn)狀和規(guī)劃目標(biāo)進(jìn)行分析，運(yùn)用D-P-S-I-R概念框架模型結(jié)合鄭州市具體情況構(gòu)建指標(biāo)體系，劃分為3個層次，即目標(biāo)層A、準(zhǔn)則層B、指標(biāo)層C，指標(biāo)層有23個評價因子，采用層次分析法確定各指標(biāo)權(quán)重，運(yùn)用加權(quán)求和法對土地利用規(guī)劃進(jìn)行環(huán)境影響評價，為開展土地利用總體規(guī)劃環(huán)境評價工作提供參考。

土地利用規(guī)劃；環(huán)境影響評價；鄭州市；DPSIR

土地利用規(guī)劃環(huán)境影響評價（LUPEA），指各級政府部門及用地單位在規(guī)劃土地利用和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展同時考慮環(huán)境因素，進(jìn)行系統(tǒng)分析、預(yù)測和綜合評估，通過跟蹤監(jiān)測從源頭上、總體上控制環(huán)境問題產(chǎn)生的方法和制度[1]。該評價從總體上對規(guī)劃可能造成的環(huán)境問題進(jìn)行預(yù)測，從源頭上降低規(guī)劃實(shí)施對環(huán)境造成的不利影響并提出相關(guān)解決方案，提高土地利用規(guī)劃合理性和科學(xué)性。目前，國外研究已對該評價的具體方法和工作程序作詳盡研究，并已進(jìn)入法定程序，推動法制化進(jìn)展[2-3]。國內(nèi)學(xué)者利用地理信息系統(tǒng)軟件，以土地利用變化及趨勢面擬合進(jìn)行延伸分析對環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行綜合評價。蔡玉梅等研究土地利用規(guī)劃環(huán)境影響評價的意義和內(nèi)容[4]，吳克寧等討論土地規(guī)劃存在的有關(guān)忽視環(huán)境的問題并對其進(jìn)行分析[5]。在評價方法上，主要有PSR分析法、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值法、生態(tài)足跡法、物元分析法和景觀生態(tài)法等。但由于評價的工作程序、指標(biāo)選取的側(cè)重點(diǎn)和評價方法的不同，至今尚未形成統(tǒng)一的土地規(guī)劃環(huán)評標(biāo)準(zhǔn)體系，系統(tǒng)深入開展土地利用環(huán)境影響評價研究尤為必要。本文以鄭州市土地利用總體規(guī)劃修編為例，結(jié)合環(huán)境影響評價的技術(shù)導(dǎo)則，旨在對土地利用環(huán)境影響評價的評價程序、環(huán)境影響識別、規(guī)劃方案指標(biāo)體系的建立、評級方法的確定等提供參考。

1 鄭州市土地利用規(guī)劃分析

1.1 鄭州市概況

鄭州市位于黃河中下游，中原地區(qū)偏北，位于東經(jīng)112°42′～114°14′，北緯34°16′～34°58′。處于我國地勢第二階梯和第三階梯，即黃土高原和黃淮平原的過渡地帶。地形總體由西南向東北傾斜，北臨黃河，西有嵩山、丘陵和盆地，東南兩面是廣闊的黃淮平原。全市形成由中山，低山，丘陵過渡到平原，相互分界明顯。該區(qū)屬暖溫帶大陸性氣候，四季分明，年平均氣溫14.4℃；年平均降雨量640 mm，境內(nèi)大小河流35條，分屬于黃河和淮河兩大水系，其中流經(jīng)鄭州段的黃河主要水源為黃河、伊洛河、雙泊河與賈魯河。

1.2 土地利用現(xiàn)狀

鄭州市2005～2009年土地面積變化情況見圖1～2。如圖1所示，2005～2009年耕地面積呈下降趨勢，建設(shè)用地面積逐年升高，截止2009年已達(dá)到土地總面積21%以上；未利用土地面積呈逐年減少趨勢，2009年占到14%，如圖2所示，耕地總量較少且呈下降趨勢，建設(shè)用地日益增加且增速較快，保護(hù)耕地與建設(shè)用地矛盾日益突出，耕地后備資源出現(xiàn)匱乏。

鄭州市土地利用主要問題：①耕地空間分布不均衡。主要表現(xiàn)在：鄭州市土地利用類型在11個二級地類涉及到10個，33個三級地類涉及29個，涵蓋山地、丘陵和平原。鄭州市各區(qū)域耕地空間分布差異較大，如新鄭市耕地比重達(dá)到54.82%，而登封市耕地比重達(dá)到31.40%，兩者差異相差23.42%。②耕地后備資源不足。主要表現(xiàn)在：到2010年鄭州市已利用土地利用率為83.05%，土地墾殖率為43.90%。未用地只占土地總面積的16.95%，而可開發(fā)為耕地的僅占未利用地的6.67%，由于高強(qiáng)度的土地開發(fā)利用，目前可利用耕地資源日趨減少。③建設(shè)用地數(shù)量增長速度過快，保護(hù)耕地與經(jīng)濟(jì)發(fā)展矛盾日益突出。主要表現(xiàn)在：在經(jīng)濟(jì)快速增長與城鎮(zhèn)化加快進(jìn)程中，因重點(diǎn)追求經(jīng)濟(jì)利益致使建設(shè)用地占用耕地的比例不斷提高，耕地面積持續(xù)下降，產(chǎn)生不合理的土地利用結(jié)構(gòu)，土地資源矛盾進(jìn)一步加劇。

圖1 鄭州市2005～2009年耕地面積變化情況Fig.1 Changes of cultivated land area of Zhengzhou City in 2005-2009

圖2 鄭州市2005～2009年建設(shè)用地、未利用地的面積變化Fig.2 Change of construction land and unused land areas of Zhengzhou City in 2005-2009

1.3 鄭州市土地利用規(guī)劃

鄭州市土地利用總體規(guī)劃編制中嚴(yán)格按照我國土地用途管制制度，在促進(jìn)區(qū)域間可持續(xù)發(fā)展的同時確保重點(diǎn)項(xiàng)目用地和一般基礎(chǔ)設(shè)施用地的原則下確保經(jīng)濟(jì)發(fā)展和資源協(xié)調(diào)，統(tǒng)籌安排各類用地、提高土地使用效益，切實(shí)保護(hù)耕地和建立高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田，嚴(yán)格控制建設(shè)用地總量和耕地保有量，保護(hù)良好的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)土地利用結(jié)構(gòu)和布局不斷優(yōu)化、利用綜合效益顯著提高，有效保障經(jīng)濟(jì)社會和生態(tài)持續(xù)發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型、城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展的土地利用戰(zhàn)略目標(biāo)，此規(guī)劃以2010年為基準(zhǔn)年，2015年為規(guī)劃的近期年，2020年為規(guī)劃的目標(biāo)年。

2 土地利用類型目標(biāo)值預(yù)測方法

2.1 目標(biāo)值法

目標(biāo)值確定主要依據(jù)土地集約利用的原則，結(jié)合城市發(fā)展規(guī)劃，根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況確定。通常采用的目標(biāo)值法依照國標(biāo)、省標(biāo)或地方標(biāo)準(zhǔn)、同類城市的地區(qū)平均水平、城市發(fā)展趨勢確定的合理水平，也有專家確定的理想值。根據(jù)2005～2009年鄭州市土地利用類型的面積變化情況，依照省級標(biāo)準(zhǔn)，參照同等級別城市的目標(biāo)值，結(jié)合專家意見，預(yù)測各類土地類型規(guī)模。

2.2 灰色系統(tǒng)預(yù)測模型

2.3 平均增長率法

對鄭州市2005～2009年土地類型面積數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，求得土地利用類型規(guī)模的平均增長率，取此增長率為規(guī)劃期的年均增長率，以2010年為基期，得出規(guī)劃目標(biāo)年的土地類型規(guī)模。

根據(jù)以上三種預(yù)測方法，測得鄭州市各類土地類型規(guī)劃目標(biāo)年的數(shù)值可分為高、中、低三種方案，再結(jié)合鄭州市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和土地利用變化情況，確定高、中、低三種土地類型的規(guī)模方案。以耕地需求量為例進(jìn)行分析（見表1）。其他土地類型規(guī)模量也按此方法預(yù)測。選取高數(shù)值耕地方案作為推薦方案，即得出2020年預(yù)測鄭州市耕地面積為329 630.22 hm2。

3 鄭州市土地利用規(guī)劃的環(huán)境影響識別

3.1 土地利用結(jié)構(gòu)和布局的調(diào)整

土地利用結(jié)構(gòu)的調(diào)整方案和目標(biāo)：將耕地轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地，將未利用地轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地。建設(shè)用地范圍的規(guī)劃和布局調(diào)整為：增加城鄉(xiāng)居民建設(shè)用地和交通及水利設(shè)施用地面積等經(jīng)濟(jì)行為。

規(guī)劃區(qū)內(nèi)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)目標(biāo)是提高水土流失、土地污染、土地沙化的防治力度，增加森林覆蓋率和保護(hù)區(qū)的面積，從而提高土地資源的可持續(xù)利用能力。

3.2 土地利用規(guī)劃方案的實(shí)施

方案的實(shí)施可以提高土地利用的綜合效益，優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)，但對規(guī)劃區(qū)的生態(tài)環(huán)境也會帶來一定影響[7-8]，主要表現(xiàn)在：①將耕地轉(zhuǎn)變?yōu)榻ㄔO(shè)用地會導(dǎo)致工業(yè)和生活污水增加，引起溫室或污染氣體過度排放，威脅生物多樣性的保持，使景觀破碎化程度提高；②建設(shè)用地增加會導(dǎo)致自然及人工植被的減少和退化；③植被組成逐步為單一的農(nóng)作物替代，加劇土壤侵蝕乃至水土流失；④增加交通用地會成為動物遷徙、植物孢粉運(yùn)移屏障，野生動植物資源的生存空間日趨減小，景觀多樣性降低；⑤增加林地面積，提高森林覆蓋率能增加生物多樣性，涵養(yǎng)水源，改善氣候，同時也改變原有土地利用類型[9]。

3.3 編制環(huán)境影響識別表

根據(jù)以上分析編制出該規(guī)劃的環(huán)境影響識別[10]如表2所示。

表1 規(guī)劃目標(biāo)年耕地面積預(yù)測結(jié)果Table 1 Forecast results of cultivated area in planning target year (hm2)

表2 《鄭州市土地利用總體規(guī)劃修編(2010—2020年)》環(huán)境影響識別Table 2 《Overall plan of land use in Zhengzhou City(2010-2020)》environmental impact identification table

4 基于DPSIR模型鄭州市土地利用規(guī)劃環(huán)境影響評價

4.1 指標(biāo)體系的構(gòu)建

本文借鑒DPSIR模型框架及相關(guān)的評價指標(biāo)體系建立原則，參照該土地利用規(guī)劃的環(huán)境影響識別結(jié)果，并結(jié)合鄭州市當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境和土地利用基本情況，構(gòu)建具有目標(biāo)層A、準(zhǔn)則層B、指標(biāo)層C三個層次鄭州市土地利用規(guī)劃環(huán)境影響評價的指標(biāo)體系[11]見表3。其中目標(biāo)層是土地總規(guī)環(huán)評的綜合指數(shù)（A）為環(huán)境評價提供科學(xué)的依據(jù)；準(zhǔn)則層以環(huán)境驅(qū)動力（B1）、環(huán)境壓力（B2）、環(huán)境狀態(tài)（B3）、環(huán)境影響（B4）、環(huán)境響應(yīng)（B5）指數(shù)為判斷依據(jù)對鄭州市土地環(huán)境可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析；指標(biāo)層是將準(zhǔn)則層再細(xì)分為能直接反應(yīng)土地總規(guī)環(huán)評體系最基本的層面。

表3 鄭州市土地利用總體規(guī)劃環(huán)境影響指標(biāo)體系Table 3 Index system of land use overall planning environmental impact in Zhengzhou City

4.2 指標(biāo)數(shù)據(jù)選取來源

本文選取2005～2009年、2015及2020年（預(yù)測）的指標(biāo)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來源于鄭州市統(tǒng)計年鑒、鄭州市城建局和統(tǒng)計局網(wǎng)站公布的數(shù)據(jù)以及鄭州市環(huán)境保護(hù)局網(wǎng)站所公布的環(huán)境質(zhì)量公告[12]。

4.3 評價方法及權(quán)重的確立

該指標(biāo)體系涉及到的各因素間關(guān)聯(lián)度較高且復(fù)雜多樣，所以選擇主觀與客觀相結(jié)合又易操作的層次分析法（AHP）[13]。該方法通過對各環(huán)境目標(biāo)的分析，確定其影響的重要程度，科學(xué)準(zhǔn)確度通常較高，為規(guī)劃方案的選擇提供科學(xué)依據(jù)，因此適用于土地利用規(guī)劃環(huán)評指標(biāo)權(quán)重的確定。通過專家打分先確定出目標(biāo)層和指標(biāo)層的判斷矩陣，利用相關(guān)計算軟件進(jìn)行運(yùn)算，獲得相應(yīng)各因素的權(quán)值后，再計算VMAX，CI，CR，進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，通過一致性檢驗(yàn)后進(jìn)行層次總排序再經(jīng)一致性檢驗(yàn)，最終獲得各層次因素權(quán)重及位次，各因素權(quán)重結(jié)果見表3。

4.4 規(guī)劃影響綜合評價

由于對土地整理規(guī)劃環(huán)境影響評價研究較少，缺乏統(tǒng)一的度量標(biāo)準(zhǔn)，各個指標(biāo)間難以進(jìn)行比較，需將各指標(biāo)值進(jìn)行無量綱化即數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化[14]。本文采用直線無量綱方法即在指標(biāo)實(shí)際值轉(zhuǎn)化成不受量綱影響的指標(biāo)值時，假設(shè)二者是呈線性關(guān)系，指標(biāo)實(shí)際值變化引起指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化值相應(yīng)比例變化[15-16]。根據(jù)各評價指標(biāo)與土地環(huán)境相關(guān)性，將指標(biāo)可分為正指標(biāo)和負(fù)指標(biāo)。因此計算中應(yīng)區(qū)別對待。本研究中，Zi表示指標(biāo)評價分值，Si表示參照值；Ci表示實(shí)際值[17]其結(jié)果見表4。

表4 鄭州市土地利用總體規(guī)劃環(huán)境影響評價各指標(biāo)值及標(biāo)準(zhǔn)化值Table 4 Index and standard value of land use overall planning environmental impact assessment in Zhengzhou City

正指標(biāo)：Zi=Ci規(guī)劃近期年（規(guī)劃期末）/Si規(guī)劃基期；

負(fù)指標(biāo)：Zi=Si規(guī)劃基期/Ci規(guī)劃近期年（規(guī)劃期末）；

適度指標(biāo)：當(dāng)規(guī)劃近期期末值大于規(guī)劃基期時，Zi=Si規(guī)劃基期/Ci規(guī)劃近期年期末；當(dāng)規(guī)劃近期年期末值小于規(guī)劃基期時，Zi=Ci規(guī)劃近期年期末/Si規(guī)劃基期。根據(jù)上述指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化公式結(jié)合計算出的指標(biāo)權(quán)重得出評價指標(biāo)體系中各指標(biāo)的分值，然后采用加權(quán)求和法對指標(biāo)進(jìn)行加和，得出鄭州市土地利用總體規(guī)劃的綜合評價值，公式如下：

其中，Si指第i方案綜合分值，分值越高，方案可行性越大；Wj指各單個指標(biāo)權(quán)重；Iij即評價指標(biāo)分值。具體計算結(jié)果見表5。

表5 鄭州市土地利用總體規(guī)劃環(huán)境影響評價分值Table 5 Score of land use overall planning environmental impact assessment in Zhengzhou City

5 結(jié)果與分析

由表3、4可見，鄭州市評價指標(biāo)權(quán)重值最大值和最小值分別為0.0926和0.0131，平均值為0.0389，各項(xiàng)評價指標(biāo)與土地利用的生態(tài)環(huán)境影響具有一定相關(guān)性。“驅(qū)動力”指標(biāo)方面，人口數(shù)量權(quán)重最大為0.0494，其次為人均GDP為0.0374，表明社會資源經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對土地利用變化具有較強(qiáng)的驅(qū)動作用；“壓力”指標(biāo)方面，土地利用率和土地墾殖率的權(quán)重較大且相同為0.0892，說明鄭州城鎮(zhèn)建設(shè)用地利用情況和農(nóng)村用地的開墾情況對生態(tài)環(huán)境的影響較突出；“狀態(tài)”指標(biāo)方面，森林覆蓋率和水土流失率比例兩項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重相對較大分別為0.0926和0.0684，說明城市的園林景觀和綠地投入及水土保持的注重對鄭州市土地資源利用、環(huán)境質(zhì)量狀況有重要影響；“影響”指標(biāo)方面，三廢排放對各類土地利用變化及其人口、資源和環(huán)境所產(chǎn)生影響相對突出，環(huán)境“響應(yīng)”方面，水土流失治理的權(quán)重值最大為0.0418，在這種環(huán)境壓力狀況下主要采取轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式、在農(nóng)村和城鎮(zhèn)的環(huán)境治理方面投入增大，減輕對生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響，促使總體上向土地利用環(huán)境友好方向轉(zhuǎn)變。

由表5可見，鄭州市土地規(guī)劃環(huán)境影響評價值到規(guī)劃目標(biāo)年2015年和2020年分別可達(dá)到1.09229和1.24254。規(guī)劃方案從近期和遠(yuǎn)期環(huán)境影響綜合評價值大于基期年的環(huán)境影響綜合評價值，如1.24254＞1.09229＞1，即表示規(guī)劃近期和規(guī)劃末期綜合得分呈增長趨勢且年均增長較均勻，說明鄭州市土地利用總體規(guī)劃方案增加土地利用對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境具有正面和積極影響，整體環(huán)境有利于鄭州市土地可持續(xù)利用、生態(tài)良好、人口資源環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展總體目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

在規(guī)劃實(shí)施過程中，要對規(guī)劃產(chǎn)生影響提出預(yù)防、減緩措施，降低規(guī)劃對環(huán)境不利影響，為避免規(guī)劃實(shí)施過程中出現(xiàn)新問題，應(yīng)采取以下措施：合理保護(hù)一定數(shù)量和面積生態(tài)用地；嚴(yán)格控制由于土地開發(fā)整理復(fù)墾造成土壤污染，嚴(yán)控基本農(nóng)田占用、閑置和破壞，嚴(yán)控建設(shè)用地的占用；確?；巨r(nóng)田數(shù)量和質(zhì)量；注重加強(qiáng)土地整理規(guī)劃的宣傳力度，增進(jìn)公眾參與意識，接受社會監(jiān)督，完善規(guī)劃實(shí)施管理措施。

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QU Changxiang1,LIU Ying1,2,SU Zhiguo3(1.School of Resources and Environmental Sciences,Northeast Agricultural University,Harbin 150030,China;2.Henan Province Nuclear Geology,Zhengzhou 450002,China;3.School of Forestry,Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002,China)

Taking Zhengzhou City as an example,according to the analysis about of the present situation of land use and planning,and the result of general land use planning implementation of the environmental impact of a set of environmental impact identification,using the D-P-S-I-R conceptual framework model combined with the specific situation of Zhengzhou City to build the index system, divided into three levels,namely the target layer A,criterion layer B,indicators layer C,which has 23 indicators.Calculating the weight of each index by analytic hierarchy process(ahp),then making the comprehensive evaluation of environmental impacts of land use by weighted summation method,in order to give some suggestions for new revision of general land use planning.

land use planning;enviromental impact assessment;Zhengzhou City;DPSIR

F323

A

1005-9369（2014）05-0122-07

曲長祥,劉瑩,蘇志國.基于DPSIR模型的土地利用規(guī)劃環(huán)境影響評價研究[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2014,45(5):122-128.

Qu Changxiang,Liu Ying,Su Zhiguo.Environmental impact assessment of the general land use planning basing on DPSIR model[J].Journal of Northeast Agricultural University,2014,45(5):122-128.(in Chinese with English abstract)

2013-12-03

鄭州市科技攻關(guān)項(xiàng)目（121PPTGG446）

曲長祥（1962-），男，教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)榄h(huán)境評價與土地規(guī)劃、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)區(qū)域發(fā)展。E-mail:qcx169.@aliyun.com

時間2014-5-19 11:25:48[URL]http://www.cnki.net/kcms/detail/23.1391.S.20140519.1125.008.html

Environmental impact assessment of the general land use planning basing on DPSIR model