榆林市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變化趨勢及空間分布特征分析

郭玲霞，封建民，孫鉑

（咸陽師范學(xué)院旅游與資源環(huán)境學(xué)院，陜西咸陽712000）

榆林市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變化趨勢及空間分布特征分析

郭玲霞，封建民，孫鉑

（咸陽師范學(xué)院旅游與資源環(huán)境學(xué)院，陜西咸陽712000）

運(yùn)用層次分析法和空間分析法分析1996—2012年榆林市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變化趨勢和空間分布特征。結(jié)果表明：1996—2012年榆林市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量呈波動下降趨勢，分別在2001、2004、2012年出現(xiàn)了轉(zhuǎn)折，生態(tài)環(huán)境總體呈惡化趨勢較明顯；生態(tài)環(huán)境質(zhì)量各維度具有明顯的差異性。自然條件榆陽區(qū)最優(yōu)，衡山縣最差；生態(tài)條件吳堡縣最好，定邊縣最差；社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對生態(tài)環(huán)境的壓力和影響吳堡縣最小，神木縣最大；環(huán)境污染程度清澗縣最小，神木縣污染最嚴(yán)重；生態(tài)環(huán)境質(zhì)量具有空間差異性，呈中部高，西南和東北低的格局,清澗縣最好，神木縣最差。

生態(tài)環(huán)境質(zhì)量；變化趨勢；空間分布；榆林市

生態(tài)環(huán)境惡化已成為人類生存和發(fā)展所面臨的嚴(yán)峻問題，人口、資源、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)發(fā)展問題的實(shí)質(zhì)就是生態(tài)環(huán)境問題。[1]原始生境退化、植被覆蓋率降低、土地退化嚴(yán)重、冰川加速退縮等問題，雖然都是人類活動的持續(xù)產(chǎn)物，卻也逐漸成為制約人們生存和發(fā)展的客觀環(huán)境。[2-4]我國自然環(huán)境類型多樣，區(qū)域差異明顯，很多地區(qū)自然生態(tài)系統(tǒng)脆弱，若開發(fā)利用不當(dāng)，極易受到破壞，自然調(diào)節(jié)和恢復(fù)能力差，生態(tài)環(huán)境問題突出。[5]自1978年改革開放以來，中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展取得了世人矚目的成就。與此同時(shí)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展付出的生態(tài)環(huán)境成本代價(jià)同樣慘重。特別是20世紀(jì)90年代以來，中國的生態(tài)環(huán)境日趨惡化，已經(jīng)影響到人民的生存安全，成為民生中的大問題[6]。生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)是揭示生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變化規(guī)律，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的基礎(chǔ)。目前對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的研究，從區(qū)域上，主要有全國[7-9]、城市[10]、農(nóng)村[11-12]以及生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū)域[13-15]的研究；從評價(jià)指標(biāo)來看，有對空氣[16]、水[17]、森林、固體廢棄物等單維度的評價(jià)，以及對多種污染物和可持續(xù)發(fā)展能力的多維度的綜合評價(jià)[18]；研究內(nèi)容方面主要有生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變化驅(qū)動機(jī)制研究，生態(tài)響應(yīng)研究[19]；從研究方法方面，主要有指數(shù)評價(jià)法[20]、相關(guān)分析法[21]、主成分分析法[22]、層次分析法[23]、模糊評價(jià)法[24]、物元分析評價(jià)法[25]、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評價(jià)法[26]、灰色關(guān)聯(lián)度分析法[27]、熵值法[28-29]、3S技術(shù)方法[30-31]等?？傮w來看，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量研究的成果較豐富，但以特定區(qū)域和年份的研究為主，對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量動態(tài)變化研究較少，時(shí)間跨度較短。榆林市地處黃土高原，生態(tài)環(huán)境脆弱，氣候干旱。此外，近年來能源礦產(chǎn)資源大量開發(fā)，造成了植被覆蓋率降低、土壤退化、土壤污染、水土流失、碳匯喪失等一系列環(huán)境問題，直接威脅到區(qū)域生態(tài)安全?；诖?，對1996—2012年榆林市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變化趨勢進(jìn)行分析，并對榆林市12個縣（區(qū)）生態(tài)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行空間分析。旨在揭示榆林市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量發(fā)展變化的趨勢和空間特征，為制定生態(tài)環(huán)境保護(hù)政策和措施及生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究對象及數(shù)據(jù)來源

榆林市位于北緯36°57′～39°35′，東經(jīng)107°28′～111°15′，地處陜北黃土高原與陜北黃土高原和毛烏蘇沙地交界，是黃土高原與內(nèi)蒙古高原的過渡區(qū)，地域東西長385 km，南北寬263 km，總面積43 578 km2。轄11個縣（區(qū)），2013年末總?cè)丝诩s為351.63萬人①資料來源于靖邊縣統(tǒng)計(jì)年鑒。。能源礦產(chǎn)資源富集，被譽(yù)為“中國的科威特”。

本研究數(shù)據(jù)來源于《榆林市統(tǒng)計(jì)年鑒》《陜西省統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國縣域經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒》《榆林市社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》。

2 研究方法

2.1 生態(tài)環(huán)境評價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建及權(quán)重確定

參考相關(guān)文獻(xiàn)[8-9],結(jié)合陜北生態(tài)脆弱區(qū)生態(tài)環(huán)境特征，建立了適用于榆林市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)體系。本文選擇制約和影響生態(tài)環(huán)境的4個因素來評價(jià)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，包括自然、生態(tài)、社會經(jīng)濟(jì)、環(huán)境污染4個方面，共19個二級指標(biāo)，通過層次分析法計(jì)算出各指標(biāo)權(quán)重（表1）。計(jì)算得出，CI=0.039，RI= 0.990，CR=0.039，CR＜0.1，表明通過了層次總排序一致性檢驗(yàn)。

表1 生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)體系及權(quán)重

2.2 生態(tài)環(huán)境綜合評價(jià)

2.2.1 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化

在評價(jià)指標(biāo)體系中，人均耕地面積、人均水資源量、年均降水量、有效灌溉面積、森林覆蓋率、水土流失治理面積6個指標(biāo)值越大，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量越好，因此為正向指標(biāo)。因?yàn)?zāi)棄耕地、人口自然增長率、人口密度、城市化率、生產(chǎn)總值、農(nóng)民人均純收入、城鎮(zhèn)居民可支配收入、工業(yè)廢氣排放量、工業(yè)廢水排放量、工業(yè)廢棄物排放量、單位面積化肥使用量、單位面積農(nóng)膜使用量、單位面積農(nóng)藥使用量13個指標(biāo)值越大，對生態(tài)環(huán)境的壓力和影響越大，因此為逆向指標(biāo)。對于兩種指標(biāo)分別采用如下計(jì)算：

正向指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化公式：

逆向指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化公式：

其中xi為第i個指標(biāo)的實(shí)際值；xiM和xim分別為指標(biāo)i的極大值和極小值。

2.2.2 綜合評價(jià)

將各因素的評價(jià)值分別乘以各因素的權(quán)重值再相加，得到各年度或各縣（區(qū)）生態(tài)環(huán)境綜合質(zhì)量指數(shù)，值越高，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量越好。

其中EEQi表示生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)；Ui表示各因素的評價(jià)值；Wi為各因素的權(quán)值；n為因素的總個數(shù)[8]。

3 榆林市生態(tài)環(huán)境變化的時(shí)空特征分析

3.1 1996—2012年榆林市生態(tài)環(huán)境變化特征

從圖1可以看出，1996—2012年榆林市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)具有波動下降特征，總體上呈下降趨勢，從1996年的0.638下降為2012年的0.489，下降了23.35%，表明生態(tài)環(huán)境總體呈惡化趨勢較明顯。生態(tài)環(huán)境質(zhì)量分別在2001、2004、2012年出現(xiàn)了明顯轉(zhuǎn)折。

1996—2012年，榆林市自然因素評價(jià)值呈現(xiàn)明顯波動，2012年最高（0.159），2000年最低（0.04）。自然因素主要包括人均耕地面積、人均水資源量、年均降水量和有效灌溉面積四個評價(jià)指標(biāo)。評價(jià)時(shí)段內(nèi)，榆林市耕地面積和水資源量變化幅度不大，人口數(shù)量不斷增加，因此，人均耕地面積和人均水資源量呈穩(wěn)定下降趨勢。而年降水量變化具有明顯波動性，其中，2000年和2006年降水量遠(yuǎn)低于多年平均降水量，為明顯的干旱年度，這是導(dǎo)致自然因素評價(jià)值降低的主要因素。另一方面，降水量減少，導(dǎo)致可供灌溉的地表水資源量和有效灌溉面積減少，進(jìn)一步導(dǎo)致自然因素指標(biāo)值降低。

圖1 1996—2012年榆林市生態(tài)環(huán)境變化

1996—2012年榆林市生態(tài)指標(biāo)評價(jià)值呈增加趨勢。生態(tài)因素主要包含森林覆蓋率、水土流失治理面積、因?yàn)?zāi)棄耕地3個評價(jià)指標(biāo)。1996年榆林市森林覆蓋率僅為25.1%，2012年提高到了33%。水土流失治理面積比1996年增加了25.7%。表明隨著退耕還林、水土保持等政策的不斷推進(jìn)，榆林市生態(tài)環(huán)境保護(hù)取得了一定成效。

1996—2012年榆林市社會經(jīng)濟(jì)指標(biāo)值呈下降趨勢。社會經(jīng)濟(jì)因素主要包含人口自然增長率、人口密度、城市化率、農(nóng)民人均純收入、城鎮(zhèn)居民可支配收入、生產(chǎn)總值6個評價(jià)指標(biāo)。1996—2012年間，榆林市人口自然增長率保持在4.5‰以上，最高時(shí)，達(dá)到了10.88‰，人口從1996年320.73萬人增加到2012年的335.69萬人；城市化率從19%提高到了51%；農(nóng)民人均純收入從836元增長到了7 681元；城鎮(zhèn)居民可支配收入從2 260元增長到了24 140元；生產(chǎn)總值比1996年增長了55倍。榆林市能源和礦產(chǎn)資源的大力開發(fā)，促使社會經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，粗放的經(jīng)濟(jì)增長方式導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境巨大壓力與日俱增，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量不斷下降。

1996—2012年榆林市環(huán)境污染評價(jià)值呈增加趨勢。環(huán)境污染主要包括工業(yè)廢氣排放量、工業(yè)廢水排放量、工業(yè)固體廢棄物排放量、化肥使用量、農(nóng)藥使用量、農(nóng)膜使用量6個指標(biāo)。工業(yè)廢氣排放比1996年增加100倍以上，工業(yè)廢水排放量增加了5倍，工業(yè)固體廢棄物排放量增加了60多倍；化肥使用量比1996年增加了1.68倍，農(nóng)藥增加了0.18倍，農(nóng)膜增加了2.68倍?？梢钥闯?，工業(yè)“三廢”排放是導(dǎo)致榆林市生態(tài)環(huán)境惡化的主要原因。

3.2 榆林市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分布特征

圖2表明，榆林市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量具有空間差異性，總體來看，呈現(xiàn)中部高，西南和東北低的格局。生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)清澗縣最高（0.743），神木縣最低（0.348），表明神木縣生態(tài)環(huán)境綜合質(zhì)量清澗最好，神木縣最差。其余各縣介于0.4～0.7之間，排序依次為：清澗縣＞吳堡縣＞榆陽區(qū)＞橫山縣＞綏德縣＞子洲縣＞米脂縣＞靖邊縣＞佳縣＞府谷縣＞定邊縣＞神木縣。

圖2 榆林市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量空間分布

自然因素評價(jià)值榆陽區(qū)最高（0.165），橫山縣最低（0.051），表明榆陽區(qū)自然條件最優(yōu)，橫山縣最差。自然條件排序依次為：榆陽區(qū)＞神木縣、清澗縣＞吳堡縣＞子洲縣＞綏德縣＞府谷縣＞佳縣＞米脂縣＞靖邊縣＞定邊縣＞橫山縣。自然因素的四個評價(jià)指標(biāo)中，人均耕地面積定邊縣最大（0.59 hm2/人），綏德縣最小（0.12 hm2/人）；人均水資源量榆陽區(qū)最大，吳堡縣最??；年均降水量清澗縣最大，定邊縣最??；有效灌溉面積榆陽區(qū)最大，清澗縣最小。

生態(tài)因素評價(jià)值吳堡最高（0.185），定邊最低（0.009），表明吳堡縣生態(tài)條件相對較好，定邊縣最差。生態(tài)條件排序依次為：吳堡縣＞靖邊縣＞榆陽區(qū)＞橫山縣＞清澗縣＞米脂縣＞神木縣＞綏德縣＞子洲縣＞府谷縣＞佳縣＞定邊縣。生態(tài)因素的3個評價(jià)指標(biāo)中，森林覆蓋率吳堡最高（48.3%），靖邊次之（45.6%），定邊最低（19.7%）；水土流失治理面積榆陽區(qū)最大，吳堡縣最?。灰?yàn)?zāi)棄耕地面積定邊縣最大，遠(yuǎn)高于其他縣（區(qū)）。

社會經(jīng)濟(jì)因素評價(jià)值佳縣最高（0.228），神木最低（0.053），表明吳堡縣社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對生態(tài)環(huán)境的壓力和影響最小，神木縣最大。社會經(jīng)濟(jì)因素排序依次為佳縣＞清澗縣＞子洲縣＞橫山縣＞吳堡縣＞米脂縣、綏德縣＞定邊縣＞府谷縣＞靖邊縣、榆陽區(qū)＞神木縣。社會經(jīng)濟(jì)因素的6個評價(jià)指標(biāo)中，人口自然增長率綏德縣最大，神木縣最??；人口密度吳堡縣最大，定邊縣最?。怀鞘谢视荜枀^(qū)最高，子洲縣最低；生產(chǎn)總值神木縣最大，吳堡縣最小；農(nóng)民人均純收入和城鎮(zhèn)居民可支配收入神木縣最大，佳縣最小。

環(huán)境污染評價(jià)值清澗最大0.242，神木最小0.108，表明清澗縣環(huán)境污染程度最低，神木縣污染最嚴(yán)重。環(huán)境污染評價(jià)值排序依次為：吳堡縣＞清澗縣＞綏德縣、米脂縣＞子洲縣＞佳縣靖邊縣＞橫山縣＞定邊縣＞榆陽區(qū)＞府谷縣＞神木縣。環(huán)境污染因素包含的六個指標(biāo)中，工業(yè)廢氣排放量神木縣最大，清澗縣最??；工業(yè)廢水排放量神木縣最大，佳縣最??；工業(yè)固體廢棄物排放量府谷縣遠(yuǎn)大于其他各縣區(qū)；化肥使用量定邊縣最大，吳堡縣最??；農(nóng)藥使用量榆陽區(qū)最大，吳堡縣最??；農(nóng)膜使用量榆陽區(qū)最大，吳堡縣最小。

4 結(jié)論與討論

1996—2012年榆林市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量呈波動下降趨勢，分別在2001、2004、2012年出現(xiàn)了轉(zhuǎn)折，表明生態(tài)環(huán)境總體呈惡化趨勢較明顯。榆林市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量各維度具有明顯的差異性。生態(tài)環(huán)境綜合質(zhì)量清澗最好，神木縣最差。自然條件榆陽區(qū)最優(yōu)，衡山縣最差；生態(tài)條件吳堡縣相對較好，定邊縣最差；社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對生態(tài)環(huán)境的壓力和影響吳堡縣最小，神木縣最大；清澗縣環(huán)境污染程度最低，神木縣污染最嚴(yán)重。榆林市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量具有空間差異性，總體來看，呈現(xiàn)中部高，西南和東北低的格局。

社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，尤其是能源和礦產(chǎn)資源開發(fā)是導(dǎo)致榆林市生態(tài)環(huán)境惡化的主要原因。因此，今后應(yīng)從以下方面改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量：（1）轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式，合理開發(fā)能源礦產(chǎn)資源，降低能源礦產(chǎn)資源開發(fā)對生態(tài)環(huán)境的影響。（2）積極采取生態(tài)補(bǔ)償、生態(tài)修復(fù)等經(jīng)濟(jì)和工程措施，及時(shí)修復(fù)被破壞的生態(tài)環(huán)境。（3）建立公眾參與機(jī)制，發(fā)揮公眾在生態(tài)環(huán)境保護(hù)、建設(shè)、評價(jià)中的力量。

生態(tài)環(huán)境是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，本研究從自然條件、生態(tài)基礎(chǔ)、社會經(jīng)濟(jì)壓力、環(huán)境污染4個方面分析生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，僅考慮了社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對生態(tài)環(huán)境的壓力，對于經(jīng)濟(jì)發(fā)展在生態(tài)環(huán)境保護(hù)中的貢獻(xiàn)沒有過多考慮，在今后的研究中有待深入。

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Assessment of Ecological Environment Quality Change and Its Spatial Distribution Pattern of Yulin City

GUO Lingxia，F(xiàn)ENG Jianmin，SUN Bo
(School of Tourism，Resources and Environmental,Xianyang Normal University,Xianyang 712000,Shaanxi,China)

Ecological environment quality change and its spatial distribution pattern of Yulin City is studied based on the AHP and spatial analysis,during 1996—2012.The results show that:During 1996—2012,the ecological environment quality has fluctuating downward trend deterioration,and the ecological environment deterioration significant.The quality of the four dimensions of ecological environment has significant differences.Natural conditions in Yu yang District is optimal,while those in Hengshan County is worst;ecological conditions in Wubu County is best,Dingbian County worst;Social and economic development pressures Wubu is minimum,Shenmu is maximum;environment pollution Qingjian County is smallest,Shenmu County is most polluted.Ecological environment quality has a spatial differences,central of the area is higher,while southwest and northeast are lower.Qingjian county has a best ecological environment quality,Shenmu county is worst.

ecological environment quality;change;spatial distribution pattern;Yulin City

X821

A

1672-2914（2015）02-0085-05

2014-12-14

陜西省教育廳科研計(jì)劃項(xiàng)目（14JK1800）；陜西省普通高等學(xué)校優(yōu)勢學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目（0602）；黃土與第四紀(jì)地質(zhì)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金（SKLLQG1316）。

郭玲霞（1984-），女，甘肅甘谷縣人，咸陽師范學(xué)院旅游與資源環(huán)境學(xué)院講師，博士，研究方向?yàn)閰^(qū)域環(huán)境與資源開發(fā)。