本文作者：周松秀 單位：衡陽師范學院資源環境與旅游管理系

農業生態環境脆弱性評價指標體系的構建

研究區概況湘中丘陵盆地為一連綿起伏的盆地，分布著許多次級的小起伏盆地，其中較大的盆地有長沙盆地、株洲盆地、攸縣盆地、衡陽盆地、邵陽盆地等。衡陽盆地為較典型的丘陵盆地，具有代表性。衡陽盆地(111°32'16″～113°16'32″E，26°07'05″～27°28'24″N)位于湖南省中南部，湘江中游，總面積為15310km2。衡陽盆地地貌類型以崗、丘為主。氣候為大陸性特征較為明顯的亞熱帶濕潤季風氣候，全年雨量豐沛，但季節分配不均，4～6月降雨量占全年降水量的44%，且多暴雨;7～9月降雨較少，只占全年降水量20%，期間蒸散量均超過降雨量，常有規律性的干旱。旱澇災害頻繁發生，往往形成前澇后旱、周期交替、危害疊加的氣象災害。植被覆蓋較差，森林覆蓋率為43%，紫色土地區森林覆蓋率僅為10%左右，遠低于湖南省森林覆蓋率55%的平均水平，土壤侵蝕嚴重，每遇暴雨易造成山洪地質災害。衡陽盆地人類開發歷史悠久，人口眾多。《湖南統計年鑒2009》數據顯示，2008年全區人均GDP為14858元，農民人均純收入為5617元，農村居民恩格爾系數為52．9%，農村生活水平尚處于溫飽狀態。一方面，農業氣象災害和山洪地質災害給研究區的農業生產造成巨大損失，影響農業產量和質量，使農業生產呈現出波動性和不穩定性。另一方面，該區農村生活水平落后，因其生存生活需要而對土地資源進行掠奪式開發利用，人類活動不斷地對生態系統進行干預，使生態系統自我調節和自我恢復的能力逐漸減弱［17］，抵御自然災害的能力減弱，農業災害頻繁。因而，該區是我國農業生態環境脆弱性較嚴重的地區之一。

評價指標的選取農業生態環境脆弱性包括由自然因素引起的結構型脆弱性和由人為因素引起的脅迫型脆弱性，兩者相互作用，彼此疊加。在遵循科學性、可操作性和簡練性等原則的基礎上，根據衡陽盆地農業生態環境的構成因素，從自然、社會、經濟子系統中選取對農業生態環境脆弱性具有驅動作用或指示作用的13個評價指標，構建脆弱性定量評價指標體系，分別是平均坡度X1(°)、多年平均降水量X2(mm)、7～9月干旱指數X3、暴雨日數X4、平均氣溫X5(℃)、森林覆蓋率X6(%)、水田占耕地面積比重(%)、水庫水塘密度X8(萬m3/hm2)、人均耕地面積X9(hm2/人)、人口密度X10(人/km2)、人均GDPX11(元)、農民人均純收入X12(元)、恩格爾系數X13(%)。農業生態環境脆弱性評價指標的選擇不僅考慮了自然環境因素的影響，而且考慮了農村社會經濟因素(如人均GDP、農民人均純收入和恩格爾系數等因子)對脆弱性的影響。因為農業生態環境脆弱性表現為種植業產量的波動幅度和產品質量的安全情況，這些都直接影響農民的收入和生活水平。人均GDP、農民人均純收入和恩格爾系數等不僅是經濟系統指標，也是脆弱性結果表征指標，一方面脆弱性表征指標相對于其閾值的大小反映了外界壓力導致的脆弱性的程度，另一方面農業脆弱性直接受經濟系統指標的影響。例如，農業旱災災情與農業抗旱能力直接受到社會經濟發展水平的影響［18］，人均GDP、農民人均純收入越高，恩格爾系數越小，抗災減災能力越強，農業生態環境敏感性和易損性越小。

農業生態環境脆弱性評價

數據來源省轄市衡陽市城市化較突出，不以種植業為主，因此該研究選擇的樣本數據是研究區內各縣域的數據。縣域處于行政區劃中承上啟下的特殊位置，也是目前統計資料上經常采用的單元。衡陽盆地共有7個縣域，其中常寧和耒陽屬于縣級市，其他5個都是縣。為了方便起見，把它們統稱為縣域。通過對研究區內7個縣域的91個基礎信息數據進行分析，定量評價研究區農業生態環境脆弱性及其空間分布規律。平均坡度、多年平均降水量、7～9月干旱指數、暴雨日數和平均氣溫等氣象數據來源于《衡陽市農業區劃報告數據集》和衡陽市氣象局資料;森林覆蓋率數據來源于湖南省國土資源廳;水田占耕地面積比重、水庫水塘密度、人均耕地面積、人口密度、人均GDP、農民人均純收入和恩格爾系數等社會經濟數據來源于《衡陽市志》和《湖南統計年鑒2009》。在這13項指標中，X1、X3、X4、X7、X10和X13等6項為正向指標，即其數值越大，脆弱性越大;X2、X5、X6、X8、X9、X11和X12等7項為逆向指標，即數值越大，脆弱性越小。

在數據處理時，對逆向指標先采取倒數法將其正向化，使其數值方向一致。評價方法生態環境脆弱性的定量評價常用的方法主要有專家打分法、統計平均值法、模糊逆方程法、層次分析(AHP)法、模糊綜合評判法、綜合指數法、主成分分析法、灰色關聯法等諸多方法。由于生態環境脆弱性評價指標涉及脆弱生態環境成因和表現特征等方面［19］，因而評價指標數量較多且相關性較大。主成分分析法能夠將原來的指標重新組合成一組新的互不相關的較少的綜合指標，盡可能多地反映原來指標的信息，并且能夠客觀地確定評價指標的權重，從而避免主觀隨意性［20］。因此，筆者選擇主成分分析法對研究區農業生態環境脆弱性進行定量評價。主成分分析是多元統計分析中的一種重要方法［21－22］，首先通過主成分貢獻率的計算，得出主成分個數，然后計算主成分載荷值，求出各評價因子的權重值，進而計算各縣域的脆弱度。由于各評價指標的量綱不一樣，需對原始數據進行標準化處理，使其具有良好的可比性。主成分分析利用Matlab7．0計算得出相關系數矩陣、特征根、主成分貢獻率、累計貢獻率及主成分載荷(表1和2)。表1表明，根據累計貢獻率大于80%的最小維數確定主成分個數。指標權重計算公式(7)中各指標的得分值除以指標的總得分值，即為各評價指標的權重［7］。

農民人均純收入的權重值最大，為0．140;森林覆蓋率第二，為0．137;多年平均降雨量第三，為0．125。這說明研究區的農業生態環境脆弱性是結構型脆弱性和脅迫型脆弱性共同影響的結果，尤其是人類活動的脅迫型脆弱性因子起著重要作用。因而提高農民人均純收入是恢復農業生態環境的關鍵。脆弱度計算農業生態環境脆弱度的計算公式為:Pi=∑13j=1WijX*ij(i=1，2，…，7;j=1，2，…，13)(8)式中，Pi為第i個縣域的農業生態環境脆弱度;Wij為第i個縣域第j個評價指標的權重。根據等距劃分的原則［7］，將衡陽盆地各縣域農業生態環境的脆弱性情況劃分為5類，即0．58＜P＜1．00為強度脆弱區，0．16＜P＜0．58為高度脆弱區，－0．26＜P＜0．16為中度脆弱區，－0．68＜P＜－0．26為輕度脆弱區，－1．10＜P＜－0．68為微度脆弱區。衡陽盆地農業生態環境以中度脆弱為主，強度脆弱區分布次之，輕度脆弱區和微度脆弱區也都有分布。另外，生態脆弱性外圍低，中間高。中部的衡南縣脆弱度最大，衡陽縣次之，屬于強度脆弱區，成為衡陽市各縣域農業生態環境的脆弱中心;東南部耒陽市的脆弱度最小，為微度脆弱區。衡南縣位于研究區的中心部位，脆弱度值最大。該縣耕地中水田的比重高達90．7%，為研究區中的最大值，人均GDP僅為12351元，排名第六，說明衡南縣農業生態環境受人類活動影響深刻，脅迫型脆弱性的疊加作用強，因而農業生態環境脆弱性最強。