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摘要：通过建立生态承载力评价指标体系，运用层次分析法计算指标权重，结合状态空间法建立生态承载力综合指数模型，对贵州省绥阳县生态承载力进行估算。将绥阳县生态承载力分为高承载力、中承载力、低承载力3个级别，针对绥阳县实际情况进行生态承载力综合评价分析，得出绥阳县生态承载力受人类活动影响较大，但生态承载力总体呈较好的态势，整个区域属中承载力，并从人为干预角度对全县的生态承载力情况做出评价并提出建议。

 

　　关键词：石漠化地区；生态承载力；层次分析法；状态空间法；绥阳县

 

　　中图分类号：X826文献标识码：Ａ文章编号：0439－８114（２０14）08－1786-04

 

　　EcologicalCarryingCapacityofRockyDesertificationAreaBasedonHierarchyAnalysisandStateSpace

 

　　SUNShu-ting1,ZHOUZhong-fa1,LIShi-jiang2

 

　　（1.InstituteofSouthChinaKarst,GuizhouNormalUniversity/TheStateKeyLaboratoryIncubationBaseforKarstMountainEcologyEnvironmentofGuizhouProvince,Guiyang550001,China;2.BureauofAgricultureandAnimalHusbandryofSuiyangCountyinGuizhouProvince,Zunyi563300,Guizhou,China）

 

　　Abstract:TheｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｃａｒｒｙｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｏｆｋａｒｓｔｒｏｃｋｙｄｅｓｅｒｔｉｆｉｃａｔｉｏｎａｒｅａｗａｓｓｔｕｄｉｅｄｔｏｐｒｏｖｉｄｅｔｈｅｂａｓｉｓｆｏｒｔｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃｒｅｃｏｖｅｒｙａｎｄｅｃｏｎｏｍｉｃｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｉｎＫａｒｓｔｒｏｃｋｙｄｅｓｅｒｔｉｆｉｃａｔｉｏｎａｒｅａ．ＴｈｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｉｎｄｅｘｓｙｓｔｅｍｏｆｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｃａｒｒｙｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｏｆＳｕｉｙａｎｇＣｏｕｎｔｙｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．ＴｈｅｗｅｉｇｈｔｏｆｖａｒｉｏｕｓｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｗｅｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｂｙＡｎａｌｙｔｉｃＨｉｅｒａｒｃｈｙＰｒｏｃｅｓｓ（ＡＨＰ）．ＡｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｉｎｄｅｘｍｏｄｅｌｏｆｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｃａｒｒｙｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｓｔａｔｅｓｐａｃｅｍｅｔｈｏｄｗａｓｕｓｅｄｔｏｅｓｔｉｍａｔｅｔｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｃａｒｒｙｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｏｆＳｕｉｙａｎｇＣｏｕｎｔｙ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｃａｒｒｙｉｎｇｏｆＳｕｉｙａｎｇＣｏｕｎｔｙｃａｐａｃｉｔｙｃｏｕｌｄｂｅｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｔｈｒｅｅｌｅｖｅｌｓ：ｈｉｇｈｃａｒｒｙｉｎｇ，ｍｅｄｉｕｍｃａｒｒｙｉｎｇａｎｄｌｏｗｃａｒｒｙｉｎｇ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｃａｐａｃｉｔｙ，ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｈｕｍａｎａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｗａｓｔｈｅｍａｉｎｆａｃｔｏｒｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｔｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｃａｐａｃｉｔｙｏｆＳｕｉＹａｎｇＣｏｕｎｔｙ，ｂｕｔｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｃａｒｒｙｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｈａｄａｎｕｐｗａｒｄｔｅｎｄｅｎｃｙｉｎｇｅｎｅｒａｌ．Ｔｈｅｗｈｏｌｅａｒｅａｂｅｌｏｎｇｓｔｏｍｅｄｉｕｍｃａｒｒｙｉｎｇ．ＴｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｃａｒｒｙｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｏｆＳｕｉｙａｎｇＣｏｕｎｔｙｗａｓａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｓｏｍｅａｄｖｉｃｅｓｗｅｒｅｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｗｉｔｈｔｈｅｖｉｅｗｏｆｈｕｍａｎｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎ．

 

　　Keywords:rockydesertificationarea;ecologicalcarryingcapacity;analytichierarchyprocess（AHP）;statespacemethod;Suiyangcounty

 

　　生态承载力即生态环境的承载能力，是自然本身对环境进行调节的客观反映［1，2］。近年来对喀斯特山区生态方面的研究多集中在生态安全、生态系统健康等方面，但对以县域为单位的生态承载力的研究相对薄弱［3］。国内外对生态承载力的研究以层次分析法、主成分分析法等为主要研究方法。本研究采用RS和GIS的相关分析功能，采用层次分析法和状态空间法相结合的研究方法构建生态承载力指标体系，得出研究区生态承载力水平，从而为促进喀斯特石漠化地区生态系统的良性循环和为政府的决策提供参考依据。

 

　　1研究区概况

 

　　绥阳县位于贵州省北部，东经106°57′—107°31′，北纬27°49′—28°29′，总面积约2566km2。现有12个镇、3个乡、10个居民委员会，全县总人口约51.37万人。绥阳县地处大娄山中段，地势西北高东南低，地层处于川黔南北构造带和新华夏构造带的交汇地区，以及东西向构造的“黔中隆起”之北缘。地质分为新生界、中生界、上古生界、下古生界4个界，6个系，15个统，36个组。除缺失泥盆系、石炭系、侏罗系、白垩系和第三系外，其余地层均有出露。岩石类别主要为沉积类型的碳酸盐岩和碎屑岩。全县喀斯特面积2431.79km2，占全县总面积的94.77%。属亚热带温和季风湿润气候，雨热同季、热量资源丰富。全县年平均气温15℃，年平均降雨量1158.2mm，降雨集中在5~8月，占全年降雨量的70%，年平均日照时间1113.6h，年平均无霜期达285d［4-6］。绥阳县是农业生产大县，水田灌溉面积占84.9%。但是近两年因为倒春寒、夏旱、冰雹等天气灾害的频繁发生，加之农业生产中化肥、农药的使用，导致土地退化，水土流失严重；生态系统单一倾向明显，森林覆盖率虽有增加但人工生态系统比例加大；生物多样性呈减少趋势，森林抵抗风险和病虫害的能力降低。

 

　　2指标体系构建及指标权重的确定

 

　　层次分析法是将复杂问题的相关要素按性质及目标要求构建成相互关联的要素集合，形成一个各要素间、要素集合间相互关联的有序层次结构［7］。然后，请专家对每一层次的要素进行相对重要性评价，从而构建相对重要性评价矩阵，得出各要素的相对重要性权重值［8］。具体计算步骤如下。

 

　　2.1建立层次结构模型

 

　　喀斯特山区生态承载力层次结构模型的建立应根据生态承载力的研究需求、喀斯特山区生态特点、数据的可获取性等情况来构建。模型要尽可能地反映喀斯特生态系统的规律、绥阳县的实际状况、可持续发展情况等。以此为依据，将模型分为3个层次，分别为目标层（A）：表示生态承载力综合指数（A）；准则层（B）：由生态环境承载力指数（B1）、资源环境承载力指数（B2）和人类活动影响指数（B3）组成；指标层（C）：表示生态承载力的具体评价要素，共18项。在层次模型下，进行同一层次指标间两两相对重要性判断。在判断矩阵内部采用1~9的标度法确定，根据其重要性进行赋值。生态承载力评价指标体系如表1所示。

 

　　2.2权重计算

 

　　根据喀斯特山区生态承载力层次结构模型，分别计算3个层次及每个层次内部判断矩阵各要素相对于同层其他要素的相对权重，对应于最大特征值的特征向量。为避免其他因素对判断矩阵的干扰，在实际中要求判断矩阵满足大体上的一致性，需按公式（1）进行一致性检验。

 

　　CR=CI/RI（1）

 

　　式（1）中，CR为一致性比例；CI为一致性指标；RI为随机一致性指标，可通过查表得到。CR<1.0时，认为判断矩阵是一致的，且该值越小，表明此判断矩阵的一致性越好；CR≥1.0时，认为该判断矩阵不符合一致性，需要重新进行修正。

 

　　CI=（λmax－n）/（n－1）（2）

 

　　式（2）中，λmax为判断矩阵的最大特征值；n是判断矩阵的阶数，一般情况下，每一个层次中各要素不超过9个。

 

　　喀斯特山区生态承载力层次结构模型一致性检验结果为：生态承载力综合指数（A）的CR为0.0516，生态环境承载力指数（B1）的CR为0.0719，资源环境承载力指数（B2）的CR为0.0510，人类活动影响指数（B3）的CR为0.0933。

 

　　2.3评价指标归一化处理

 

　　由于指标间存在量纲差异，需要去除各指标间因数量级不同而产生的不便。因此采用公式（3）、（4）对数据进行最小-最大标准化处理。

 

　　S■=■（正向归一化）（3）

 

　　S■=■（逆向归一化）（4）

 

　　式（３）、（４）中，Ｓｉｊ为第ｉ个对象第ｊ项指标的标准化值，Ｘｊｍａｘ和Ｘｊｍｉｎ分别是第j项指标的最大值和最小值。通过计算后，把原始数据变为（０，１）之间的小数，经过变换化为无量纲的表达式。

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