灰色關(guān)聯(lián)法在蓋州市水土保持生態(tài)安全評價及PSR體系構(gòu)建中的應(yīng)用

(遼寧省蓋州市水土保持局，遼寧 蓋州 115200)

灰色關(guān)聯(lián)法在蓋州市水土保持生態(tài)安全評價及PSR體系構(gòu)建中的應(yīng)用

姜明君

(遼寧省蓋州市水土保持局，遼寧 蓋州 115200)

蓋州市是調(diào)節(jié)營口生態(tài)環(huán)境的重要保護(hù)帶之一，水土保持是蓋州市改善當(dāng)?shù)刈匀簧鷳B(tài)環(huán)境的現(xiàn)實需求，基于灰色關(guān)聯(lián)法構(gòu)建蓋州市水土保持生態(tài)安全評價體系具有重要意義。以營口蓋州市的16個鎮(zhèn)、3個鄉(xiāng)為考察對象，結(jié)合當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)安全評價指標(biāo)與相關(guān)研究方法，基于PSR“壓力(pressure)—狀態(tài)(status)—響應(yīng)(response)”模型，通過選取影響蓋州市自然生態(tài)安全的13個不同指標(biāo)，構(gòu)建研究區(qū)水土保持生態(tài)安全評價指標(biāo)體系。在相關(guān)指標(biāo)遴選基礎(chǔ)上，基于灰色關(guān)聯(lián)法對該研究區(qū)2011—2016年水土保持生態(tài)安全情況進(jìn)行科學(xué)評價。

蓋州市；灰色關(guān)聯(lián)法；水土保持；生態(tài)安全評價

在黨的“十八大”中，習(xí)總書記高瞻遠(yuǎn)矚提出了“五位一體”的生態(tài)發(fā)展戰(zhàn)略，并首次將“生態(tài)文明”提升到國家戰(zhàn)略高度。而在剛剛召開的黨的“十九大”中，李克強(qiáng)總理也指出，“2017年，我們要緊抓、劃定并嚴(yán)守生態(tài)保護(hù)紅線，通過積累更多的生態(tài)財富，構(gòu)筑可持續(xù)發(fā)展的綠色長城......”。這一系列國家政策、指示的提及，都表明生態(tài)安全已同經(jīng)濟(jì)、政治、文化等置于等同地位。對于營口蓋州市而言，保護(hù)自然生態(tài)安全的重要途徑就是加強(qiáng)水土流失治理，并積極展開水土保持生態(tài)安全評價。

1 區(qū)域概況

蓋州市隸屬遼寧營口市，依山傍海，物產(chǎn)豐富，是遼寧著名的水果之鄉(xiāng)。蓋州市也是國家批準(zhǔn)的對外開放城市之一。該市下轄8個街道、16個鎮(zhèn)、3個鄉(xiāng)，總?cè)丝谀壳耙殉^720 000人。從該研究區(qū)地形地貌類型來看，蓋州市多為丘陵地帶，境內(nèi)主要分布著碧流河與大清河兩條河流；全市總面積約為3 133.4 km2，氣候?qū)儆诒睖貛О霛駶櫦撅L(fēng)氣候；全年降水量為600～790 mm，自西向東降雨量逐漸遞增[1]?？傮w來看，蓋州市全年氣溫溫和、光照充足、四季分明、生態(tài)宜人，生態(tài)安全等級較高。但2011年8月，受臺風(fēng)“梅花”影響，遼寧蓋州市被一場突如其來的特大暴雨襲擊，蓋州市小石棚鄉(xiāng)小石棚村引發(fā)特大泥石流災(zāi)害，“8·8”自然生態(tài)災(zāi)害導(dǎo)致巨大的生命、財產(chǎn)遭受嚴(yán)重?fù)p失[2]。至此，水土保持生態(tài)安全評價研究引發(fā)密切關(guān)注。圖1為蓋州市小石棚村“8·8”自然生態(tài)災(zāi)害現(xiàn)場情況。

2 區(qū)域生態(tài)安全研究

通過上述自然災(zāi)害事件可以看出，區(qū)域生態(tài)環(huán)境安全對于人民正常生活、生產(chǎn)實踐意義重大。因此，基于灰色關(guān)聯(lián)法，就蓋州市水土保持生態(tài)安全性展開評價研究不僅具有積極的理論意義，且是蓋州人民的現(xiàn)實訴求[3]。

當(dāng)前，國外相關(guān)學(xué)者主要基于生態(tài)安全風(fēng)險、生態(tài)承載力等因素，對區(qū)域生態(tài)安全性進(jìn)行評價研究。Suter在世界衛(wèi)生組織工作基礎(chǔ)上，科學(xué)提出了綜合生態(tài)健康評價模型；Cuadra則從生態(tài)足跡、生態(tài)承載力角度，對區(qū)域生態(tài)環(huán)境發(fā)展的可持續(xù)性進(jìn)行研究；Graymore、Munns等人基于SHCC框架模型，就其在區(qū)域水土保持生態(tài)安全評價中的應(yīng)用適切性進(jìn)行了實證分析。

圖1 蓋州市“8·8”災(zāi)害

但綜觀國內(nèi)相關(guān)理論，大部分學(xué)者主要基于生態(tài)安全評價模型和評價指標(biāo)進(jìn)行選擇和構(gòu)建研究；學(xué)者余建、宋國利等人通過熵權(quán)模糊物元模型，對某區(qū)域土地生態(tài)安全進(jìn)行評價；學(xué)者魏偉則基于組合賦權(quán)法，對石羊河流域生態(tài)安全進(jìn)行研究；學(xué)者雷波和張雅洲等人則主要采主成分分析法，對我國黃河流域的生態(tài)脆弱性進(jìn)行評價[4]。

綜上國內(nèi)與國外相關(guān)理論研究，主要基于土地和總體生態(tài)環(huán)境的安全性及脆弱性進(jìn)行評價，鮮有對水土保持生態(tài)安全評價的理論。對此，本研究結(jié)合蓋州實際，通過遴選13項指標(biāo)，從而對該研究區(qū)水土保持生態(tài)安全變化情況進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)分析，以此為蓋州市生態(tài)保持和水土環(huán)境治理提供有效之策[5]。

3 研究方法及“PSR”模型分析

3.1 “PSR”指標(biāo)體系選取

“PSR”是由OECD組織提出的一種概念模型。其主要立足于研究區(qū)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)與社會實際情況，對三者間的相互關(guān)系及相關(guān)影響因素進(jìn)行安全評價。本研究則結(jié)合蓋州市生態(tài)環(huán)境特點，在借鑒國、內(nèi)外生態(tài)安全理論基礎(chǔ)上，通過對相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行篩選，得到如下表1所示的13項二級指標(biāo)：

表1 “PSR”模型二級指標(biāo)遴選結(jié)果

3.2 基于灰色關(guān)聯(lián)法的“PSR”指標(biāo)體系構(gòu)建

由于上表中的相關(guān)指標(biāo)值差異較大，因此通過灰色關(guān)聯(lián)法進(jìn)行數(shù)據(jù)規(guī)范化處理。假設(shè)蓋州市n個區(qū)縣共包括m個評價指標(biāo)，定義X為生態(tài)安全程度，則基于灰色關(guān)聯(lián)法的蓋州市水土保持生態(tài)安全“PSR”評價模型為：

式中：X為灰色關(guān)聯(lián)模型安全度；xn為“PSR”各項指標(biāo)；

3.3 基于灰色關(guān)聯(lián)法的“PSR”生態(tài)安全指數(shù)計算

在上述“PSR”模型中， 假設(shè)第j個評價指標(biāo)值為Xj；第j個評價指標(biāo)值的基準(zhǔn)值為Sj；第j個評價指標(biāo)值數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理后的值為Pj；而第j個評價指標(biāo)值的基準(zhǔn)值(Sj)標(biāo)準(zhǔn)化處理后的值為G，其中，G=g1、g2、g3，……，gn；則蓋州市“PSR”指標(biāo)體系灰色關(guān)聯(lián)生態(tài)安全指數(shù)計算方法如下：

通過表1相關(guān)指標(biāo)可以看出，蓋州市水土保持評價中，各項指標(biāo)對研究區(qū)水土保持生態(tài)安全評價的貢獻(xiàn)程度不同[6]。上述計算公式中，R表示蓋州市區(qū)域水土保持生態(tài)安全評價系數(shù)，R值越大，表示該研究區(qū)水土保持生態(tài)安全程度越高；反之，則越低。通常情況下，一個區(qū)域水土保持生態(tài)安全綜合指數(shù)保持在0.2～0.28之間；若最終計算結(jié)果低于0.2，則表示該研究區(qū)水土保持生態(tài)安全性較低，不適宜人類居住與發(fā)展。具體安全等級評價標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 “PSR”水土保持生態(tài)安全綜合指數(shù)分級標(biāo)準(zhǔn)

4 評價結(jié)果與對策建議

結(jié)合上述相關(guān)理論與計算評價標(biāo)準(zhǔn)，本研究通過分析得到如表3所示的蓋州市“PSR”水土保持生態(tài)安全系數(shù)：

從2011-2016年的評價結(jié)果不難看出，當(dāng)前蓋州市水土保持生態(tài)安全性評價系數(shù)較低。除了2012年安全性系數(shù)0.27處于較安全水平外，2011年與2014年安全性系數(shù)最低，2015年與2016年次之；而2013年安全性系數(shù)則正由安全向不安全過渡階段。

從表3可知，蓋州市水土保持生態(tài)安全系數(shù)與當(dāng)?shù)厮帘３稚鷳B(tài)治理力度呈顯著正相關(guān)。2011年蓋州市水土保持生態(tài)安全性評價系數(shù)之所以處于最低水平，主要由于研究區(qū)受“8·8”自然災(zāi)害影響；經(jīng)過2011年的大力整治后，2012年該研究區(qū)生態(tài)環(huán)境逐漸好轉(zhuǎn)，安全性評價處于較安全等級；但隨著當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)部門對水土保持生態(tài)環(huán)境治理工作的弱化，于2013年開始，當(dāng)?shù)厮帘３稚鷳B(tài)安全系數(shù)開始出現(xiàn)“由好轉(zhuǎn)劣”的變化趨勢[7]。據(jù)此，當(dāng)?shù)厝罕娂跋嚓P(guān)部門應(yīng)充分意識到蓋州市自然生態(tài)問題的嚴(yán)重性。有關(guān)部門應(yīng)不斷重視當(dāng)?shù)氐乃帘３止ぷ鳎鸩郊訌?qiáng)自然預(yù)警，通過科學(xué)的工程措施、生物措施等治理手段，維持蓋州市水土保持生態(tài)安全，提高生態(tài)環(huán)境水土保持能力，從而使研究區(qū)生態(tài)環(huán)境盡快得到好轉(zhuǎn)[8]。

5 結(jié)語

綜上所述，自然生態(tài)環(huán)境與人民生活、生產(chǎn)實踐息息相關(guān)。通過研究表明，區(qū)域水土保持生態(tài)安全指數(shù)與區(qū)域水土保持治理力度存在正相關(guān)關(guān)系，自然災(zāi)害引起的指標(biāo)變化，成為研究區(qū)水土保持生態(tài)安全評估的重要因子。故在水土保持生態(tài)治理中，應(yīng)密切注意相關(guān)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)指標(biāo)變化，提高區(qū)域生態(tài)治理的有效性。

表3 2011-2016年蓋州市“PSR”水土保持生態(tài)安全系數(shù)

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S175

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1004-1184(2017)05-0080-02

2017-04-08

姜明君(1971-)，男，遼寧營口人，高級工程師，主要從事農(nóng)田水利及水土保持工程方面工作。