福建省沿?？h（市）生態環境現狀綜合評價

曾六福

摘要：以福建省沿海各個縣（市、區）為研究單元，采用生物豐度、植被覆蓋、水網密度、土地退化和環境質量5個指數對研究區的生態環境狀況進行了綜合評價與系統分析。結果表明，生態環境狀況為優的單元主要集中分布于北段區域，生態環境狀況為一般的單元集中分布于中段偏南區域，而生態環境狀況為良的單元分布較廣，但在中段偏北區域分布比較集中。生態環境綜合指數（EI）與植被覆蓋指數、生物豐度指數及環境質量指數均呈極顯著正相關（P<0.01），與土地退化指數呈顯著負相關（P<0.05），而與水網密度指數無顯著相關性（P>0.05）；EI與指標層的相關性說明林地面積能為EI提供正能量，而城鎮化和工業化帶來的SO2排放量、COD排放量、工業固體廢棄物和人口密度的加大為EI提供負能量。

關鍵詞：生態環境；綜合指數；評價；福建省沿?？h（市）

中圖分類號：X822 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2017）03-0435-06

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.03.010

Comprehensive Evaluation on the Eco-environment at Present of Counties and Cities in Fujian Coastal Areas

ZENG Liu-fu

（School of Geographic Sciences，East China Normal University/Key Laboratory of Geographic Information Science of the Ministry of Education，Shanghai 200241，China）

Abstract： Taking the areas near the sea of Fujian province as research units，5 indexes include biological density，vegetation coverage，water density，land deterioration and environmental quality were choose to estimate and analyze the eco-environment of the study area. The results showed that superior-environment units were mostly located in the northern region； inferior-environment units were located in the central south while averaged-environment units were widely distributed，mostly in the central north. The comprehensive environmental index（EI） was highly significantly positive correlated with vegetation coverage，biological density，and environmental quality（P<0.01），and was significantly negative correlated with land deterioration（P>0.05），but was not significantly correlated with water density（P>0.05）. The correlation between EI and the indexes showed that woods area was positive correlated with EI，while emissions of SO2 and COD，industrial waste and the increase of population，accompanied with urbanization and industrialization，was positive correlated with EI.

Key words： eco-environment；comprehensive index；evaluation；counties （cities） in Fujian coastal area

生態環境綜合評價是協調地區經濟開發與環境保護之間的關系，實現地區可持續發展的重要手段，它能準確反映生態環境的優劣程度和污染狀況，找出當前社會環境發展過程中的主要問題，為地區生態環境保護和治理及制定地區生態環境規劃等提供科學依據[1-6]。生態環境綜合評價涉及眾多要素，既有自然要素也有人為要素，是自然環境和人文環境之間進行能量交換與物質循環的動態平衡系統[7-11]。福建省沿海地處中國東南部，是海陸銜接的紐帶，是福建省經濟較發達的區域，隨著經濟的發展，人地矛盾日益突出，同時沿海地區經濟發展與自然環境條件存在較為明顯的空間差異[12，13]，通過科學評價區內不同縣（市、區）的生態環境，對于指導區內生態文明建設和實施科學有效的環境保護具有重要意義。本研究主要參考國家環境保護部頒布實施的《生態環境狀況評價技術規范（試行）》制定的評價方法[14]，結合福建省沿海地區的一些具體情況和借鑒國內外相關學者研究的結果進行補償完善，最終采用生物豐度、植被覆蓋、水網密度、土地退化和環境質量5個指數對福建省沿海地區的生態環境狀況進行綜合評價與系統分析。

1 研究區概況與評價方法

1.1 研究區概況

本研究所指福建省沿?？h（市）包括福建省臨海的各縣（市、區）行政單元，是福建省經濟較發達的區域（GDP占全省73.94%），人口（占59.87%）分布較為密集，城鎮化水平為51.60%，受人類干擾作用程度要明顯高于福建省的其他區域，同時研究區經濟發展現狀存在較為明顯的空間差異。研究區地處閩浙沿海山地丘陵的東南翼和閩粵丘陵的北部；地勢總體是西北高，而向東和東南方向逐漸降低；區內地貌類型復雜多樣，從陸地向沿海，由山地和丘陵過渡為臺地和平原，在中段、南段半島末端和島嶼復現丘陵；氣候受太陽輻射、臺灣海峽及兩側山地地形影響和季風環流的制約，同時受海洋的調節，具有典型的亞熱帶海洋性季風氣候特征，其中閩江口以北為中亞熱帶海洋性季風氣候，以南為南亞熱帶海洋性季風氣候；植被組分和植物種類復雜，植被分別屬于熱帶、亞熱帶和溫帶植物區系；土壤主要為紅壤和磚紅壤性紅壤，且具有明顯的水平地帶性和垂直地帶性[6，12，15]。

1.2 研究方法與數據來源

1.2.1 評價指標體系構建與權重確定 針對研究區多中低山地、丘陵的地理環境特點，同時考慮人口密度、地表坡度、生物多樣性、生物量、林地（林相）結構、土壤侵蝕強度以及人類活動影響等眾多因素，主要依據中國環境監測總站《生態環境狀況評價技術規范（試行）》（HJ/T 192-2006）的評價方法，同時結合研究區的一些具體情況，并借鑒國內外相關學者研究的結果[5，7，10，16-21]，構建福建省沿海生態環境綜合評價指標體系（表1）。其中植被覆蓋指數用同期遙感影像提取的植被覆蓋指數（NDVI）替代原先中國環境監測總站《生態環境狀況評價技術規范（試行）》評價方法中采用的5項指標（林地面積比率、草地面積比率、耕地面積比率、建設用地面積比率、未利用地面積比率），相對于這5項指標，NDVI能更有效的表征植被覆蓋指數。人口密度作為許多學者[11，18，19]研究生態環境質量評價的重要指標，且研究區為經濟發展較快的福建省沿海地區，人為因素對其生態環境的影響較大，因此將人口密度作為評價指標體系的補充指標。參考《生態環境狀況評價技術規范（試行）》中各指標的權重，結合福建省的具體生態環境特征對各指標做適當的調整，最終確定指標權重如表1所示。

以福建省沿海23個縣（市、區）作為評價單元對生態環境綜合指數（EI）進行計算與評價。EI包括5個分指數，分別為生物豐度指數、植被覆蓋指數、水網密度指數、土地退化指數和環境質量指數。同時，根據EI高低，將生態環境分為5個等級，即優、良、一般、較差和差（表2）。

1.2.2 數據來源與數據處理 所采用的數據包括福建省1∶50 000土地利用變更數據（2010年）、福建省統計年鑒（2011年）有關資料和地面監測與遙感更新相結合和土地退化矢量數據（2010年）等，NDVI是通過解譯同期遙感影像獲取。將獲取的數據進行標準化處理，采用簡單的歸一化系數進行標準化處理，計算公式為：歸一化系數=100/A。式中，A指某指數歸一化處理前的最大值。

2 結果與分析

根據基礎數據計算出福建省沿海地區生物豐度指數、植被覆蓋指數、水網密度指數、土地退化指數、環境質量指數，在此基礎上計算出生態環境綜合指數并根據生態環境狀況分級表進行分級，結果如圖1所示。EI由生物豐度、植被覆蓋、水網密度、土地退化和環境質量5項指數共同決定，但是各項指數所起的作用不同，通過分析準則層與指標層各因子對EI的影響程度，進一步深入探討影響福建省沿海地帶生態環境質量的具體原因。采用SPSS 19.0進行各層指標的相關分析，結果見表3。

2.1 生物豐度指數

福建省沿海地區的生物豐度指數值介于35.79～100.00之間，平均值為69.40，各單元生物豐度指數得分上下限之間差距較大，其中寧德市轄區最高，分值達到100.00，而石獅市僅為35.79。若以閩江口以北沿海地區為北段，以閩江口至九龍江口為中段，九龍江以南為南段，則從空間分布來看，生物豐度指數較高的單元主要分布在福建省沿海的北段區域，而中段和南段區域除仙游縣外其他單元生物豐度指數則相對較低，這一分布格局與林地的空間分布格局較為一致。具體來看，寧德市轄區、羅源縣、霞浦縣和連江縣的生物豐度指數值均在85以上；石獅市、晉江市、東山縣、龍海市及廈門直轄市生物豐度指數值均在50以下。從生物豐度指數與各層指標的相關性來看，生物豐度指數與C1（林地面積比率）和C7（NDVI）呈極顯著正相關（P<0.01），相關系數分別為0.925和0.608；與C5（建設用地面積比率）、C17（人口密度）呈極顯著負相關（P<0.01），相關系數分別為-0.528和-0.536；與C8（單位面積河流長度）、C13（重度侵蝕面積比率）、C14（SO2排放量）和C16（固體廢棄物排放量）均存在顯著相關性（P<0.05）（表3）。說明林地面積比率、NDVI和人口密度是各單元生物豐度指數的主要控制因素，由此可知北段區域表現出較高生物豐度指數值的主要原因是林地面積較大，而中段和南段區域生物豐度指數較低的主要原因是該區各單元由于人口密度較大，導致土地利用率相對較高，林地面積較少，生物繁育的范圍有限。因此，為了有效提高該區生物豐度指數，北段區域在推進城鎮化發展的進程中應注重保護現有林地，而中段、南段區域應該通過恢復農村區的有林地面積與提高城鎮區綠化面積等措施來擴大林地面積。

2.2 植被覆蓋指數

福建省沿海地區的植被覆蓋指數在空間分布上和生物豐度指數的空間分布較吻合，但仍存在一定的差異。除分布于中段的石獅市、晉江市、東山縣和惠安縣及東山縣（南段）的植被覆蓋指數值較低外，其他地區植被覆蓋指數均高于50，其中南段的詔安縣和云霄縣及中段的仙游縣的植被覆蓋指數值均高于90。由表3可知，植被覆蓋指數與C1（林地面積比率）呈極顯著正相關（P<0.01），相關系數高達0.718；與C4（耕地面積比率）、C5（建設用地面積比率）、C14（SO2排放量）、C16（固體廢棄物排放量）和C17（人口密度）呈極顯著負相關（P<0.01），相關系數分別為 -0.576、-0.746、-0.682、-0.646和-0.766；與C6（未利用地面積比率）、C9（湖庫面積比率）和C15（COD排放量）呈顯著負相關（P<0.05）。林地面積比率與人口密度是植被覆蓋指數的決定性影響因素，人口密度的增加是植被覆蓋指數下降的主要驅動力，人口密度增加帶來的一系列土地利用的變化直接影響植被覆蓋度，而固體廢棄物、COD和SO2排放量不是植被覆蓋指數的主要影響因素，而這三者與植被覆蓋指數呈顯著或極顯著負相關，主要是由于其變化趨勢與人口密度變化趨勢一致所致。

2.3 水網密度指數

福建省沿海地區的水網密度指數較高的區域集中分布于中段的福州市轄區、長樂市、平潭縣，南段、北段區域除東山縣外其他單元水網密度指數均偏低。從水網密度指數與各層指標的相關性來看（表3），水網密度指數與C10（水資源量）和C15（COD排放量）呈極顯著正相關（P<0.01），相關系數分別為0.873和0.647；與C9（湖庫面積比率）呈顯著正相關（P<0.05），相關系數為0.443；而與C8（單位面積河流長度）無明顯相關性（P>0.05），說明湖庫面積比率與水資源量是水網密度指數的主要影響因素，而水資源量的影響更為顯著。本研究還得出EI與水網密度無顯著相關性（P>0.05），原因主要是這些單元水資源較為豐富，除福州市轄區、長樂市、平潭縣與東山縣的水網密度較大外，其他絕大部分單元的水網密度差異不大，水網密度指數值介于16.25～28.62之間。EI與水網密度無顯著相關不代表水網密度對EI得分貢獻率不大，水網密度貢獻率由各項生態環境評價指標的權重決定，中段偏南區域生態環境狀況較差的主要原因是水網密度指數相對偏小，平均得分為30.61，因此需要采取綜合措施合理利用水資源，提高水資源的利用率。

2.4 土地退化指數

福建省沿海地區的土地退化指數從中段和南段區域向北段區域遞減，分值在13.19～100.00之間。由表3可得，土地退化指數與C11（輕度侵蝕面積比率）、C12（中度侵蝕面積比率）和C13（重度侵蝕面積比率）均呈極顯著正相關（P<0.01），相關系數分別達到0.756、0.799和0.945，說明土地退化指數是EI的顯著影響因素，而C11、C12和C13對土地退化指數的影響均較為顯著。具體來看，詔安縣、南安市和石獅市的土地退化指數均在60以上，這3個單元的中度和重度侵蝕面積廣，因這些單元土壤層較薄，坡地多、雨量大，特別是多陡坡、多暴雨的自然環境為土地退化的產生提供了客觀的自然基礎，加上原先植被的破壞，造成嚴重的土地退化。其他單元均處于60以下，其中長樂市、福鼎市、福清市、連江縣、東山縣和福州市轄區土地退化狀況相對而言較輕，這些單元的土壤侵蝕等級主要是輕度侵蝕，因此其土地退化指數均在在20以下。對于土地退化的重點區域需要進一步加強防治，并采取相應措施減輕不合理的生產活動所導致的土地退化。

2.5 環境質量指數

從環境質量指數與各層指標的相關性來看（表3），環境質量指數與C5（建設用地面積比率）、C7（NDVI）、C8（單位面積河流長度）、C14（SO2排放量）、C15（COD排放量）、C16（固體廢棄物排放量）和C17（人口密度）的相關性均達到極顯著水平（P<0.01），相關系數分別為-0.769、0.713、0.574、-0.919、-0.746、 -0.939和-0.904，說明建設用地面積比率、單位面積河流長度、NDVI、人口密度及SO2等污染物排放量對環境質量指數的影響極為顯著。環境質量指數越大，環境污染壓力越小，福建省沿海地區環境質量指數在12.39～100.00范圍內，平均值達到81.74，表明福建省沿海地區環境質量整體上較好，環境承載力較強。中段的石獅市、晉江市、廈門市轄區、長樂市、福州市轄區和泉州市轄區的環境質量指數較低，而其他單元的環境質量指數均高于80。環境質量指數較高的單元其土地利用類型主要是林地，污染物SO2或COD的排放量少，生態環境的自凈能力較強。而石獅市、晉江市和廈門市轄區由于土地利用率高，經濟發展迅速，工業化程度高，導致污染物SO2或COD的排放量高，因此這些單元的環境質量指數均在50以下。石獅市的環境質量指數最低，僅為12.39，該市的植被覆蓋指數也是最低的，直接反映了石獅市生態環境的自凈能力弱，環境污染壓力較大，因此需要合理開發利用自然環境要素，采取多種措施，進一步做好環境污染的防治工作。

2.6 生態環境綜合指數

福建省沿海地區的EI得分平均為63.86，總體處于中上等水平，生物多樣性較為豐富，植被覆蓋度較高，符合良好人居環境的要求。其中，寧德市轄區、福鼎市、霞浦縣、羅源縣、仙游縣及連江縣的EI得分均在75以上，生態環境等級為優，其中寧德市轄區的EI得分為80.57，位居第一位；中段的石獅市、晉江市、廈門市轄區和惠安縣的EI得分均在55以下，其中石獅市的EI得分為24.03，生態環境等級為較差；其余單元EI得分介于55～75之間，生態環境等級為良。從空間分布（圖1）來看，生態環境狀況為優的單元主要集中分布于北段區域；生態環境狀況為一般水平的單元集中分布于中段偏南區域；而生態環境狀況為良的單元在福建沿海的北段、中段和南段均有分布，且中段偏北區域分布比較集中。

EI與各指標之間的相關關系見表4。從EI與準則層的相關性來看，EI與植被覆蓋度指數、生物豐度指數及環境質量指數均呈極顯著正相關（P<0.01），與土地退化指數呈顯著負相關（P<0.05），而與水網密度指數無顯著相關性（P>0.05），說明生物豐度指數、植被覆蓋指數、環境質量指數是控制EI的決定性因素。從EI與指標層的相關性來看，EI與C1（林地面積比率）和C7（NDVI）均呈極顯著正相關（P<0.01），與C5（建設用地面積比率）、C14（SO2排放量）、C16（固體廢棄物排放量）和C17（人口密度）均呈極顯著負相關（P<0.01），與C8（單位面積河流長度）呈顯著正相關（P<0.05），與C13（重度侵蝕面積比率）和C15（COD排放量）呈顯著負相關（P<0.05），與其他指標層因子無顯著相關性（P>0.05）。說明林地面積加大可以有效提高福建省沿海地帶各個單元的生態環境質量，而城鎮化和工業化帶來的SO2、COD、固體廢棄物排放量和人口密度的加大則嚴重降低了該區各個單元的生態環境質量，特別是SO2與COD排放量增加帶來的影響更為明顯。因此，生態環境狀況為優的單元具有較高的林地面積比率和較好的環境質量；中段偏南區域生態環境狀況較差的普遍原因是這些單元土地利用率相對較高，林地面積比率小，城鎮化帶來的SO2與COD排放量、人口密度增加導致環境質量偏低，同時土地退化也相對嚴重。

3 小結與討論

1）EI評價結果表明，福建省沿海地區生態環境總體處于中上水平，但存在一定的空間差異性，北段較好，中段、南段一般。出現此分布格局的主要原因是福建省沿海的中段地區人口密集且城鎮化與工業化水平較高，從而造成土地利用類型與環境質量朝著不利于生態環境質量的方向加劇發展。

2）從EI與準則層的相關性來看，EI與植被覆蓋度指數、生物豐度指數及環境質量指數均呈極顯著正相關（P<0.01），與土地退化指數呈顯著負相關（P<0.05），而與水網密度指數無顯著相關性（P>0.05），主要原因是福建省沿海地區的植被覆蓋度、生物豐度及環境質量各單元存在較明顯的差異，從而成為環境綜合指數得分的主要決定性因素，而該區地處南亞熱帶海洋性季風氣候區，絕大部分單元水網密度指數差異較小，因此EI與水網密度指數相關性不顯著。

3）從EI與指標層的相關性來看，EI與C1（林地面積比率）和C7（NDVI）均呈極顯著正相關（P<0.01），與C5（建設用地面積比率）、C14（SO2排放量）、C16（固體廢棄物排放量）和C17（人口密度）均呈極顯著負相關（P<0.01），與C8（單位面積河流長度）呈顯著正相關（P<0.05），與C13（重度侵蝕面積比率）和C15（COD排放量）呈顯著負相關（P<0.05），而與其他指標層因子均無明顯相關性（P>0.05）。說明林地面積能為EI提供正能量，而城鎮化和工業化帶來的SO2、COD、工業固體廢棄物排放量和人口密度的加大則為EI提供負能量。

綜上所述，福建省沿海各縣（市、區）應該根據各自地區生態環境綜合評價的各項指數，結合實際情況，特別是中段偏南生態環境狀況較差的地區，需要采取包括充分利用宜林荒山、荒坡造林，加強廢棄礦山生態修復造林，及時補充建設占用林地等措施確保林地面積，同時應擴大城鎮區的綠化面積；加強環境質量監測，嚴格控制SO2與COD的排放量；嚴格實施計劃生育與及時進行人口遷移流動普查，控制新增人口數量。

參考文獻：

[1] 董貴華，張建輝，趙曉軍，等.近期我國生態環境狀況變化趨勢分析研究[J].中國環境監測，2008，24（2）：50-54.

[2] 陳 楠，望志方.湖北省2005-2009年生態環境狀況評價分析[J].中國環境監測，2012，28（4）：21-24.

[3] 高占國，朱 堅，翁燕波，等.多尺度生態系統健康綜合評價——以寧波市為例[J].生態學報，2010，30（7）：1706-1717.

[4] 胡廷蘭，楊志峰，何孟常，等.一種城市生態系統健康評價方法及其應用[J].環境科學學報，2005，26（2）：2072-2079.

[5] 馬藝芳，韓海榮.旅游城市生態評價研究——以桂林市為例[J].生態經濟，2009（5）：52-55.

[6] 湯小華.福建省生態功能區劃研究[D].福州：福建師范大學， 2005.

[7] 陳朝華，吳海燕，陳克亮，等.近岸海域生態質量狀況綜合評價方法——以同安灣為例[J].應用生態學報，2011，22（7）：1841-1848.

[8] 王永瑜，王麗君.甘肅省生態環境質量評價及動態特征分析[J].干旱區資源與環境，2011，25（5）：41-46.

[9] 閆曉紅，段漢明，吳 斐.銀川平原生態環境質量綜合評價[J].干旱區資源與環境，2011，25（12）：53-58.

[10] 肖玖金，馬紅星，王 莉，等. 基于物元模型的川東北丘陵區土壤養分綜合評價——以平昌縣為例[J].江西農業大學學報，2011，33（2）：381-387.

[11] 趙 帥，柴立和，李鵬飛，等.城市生態系統健康評價新模型及應用——以天津市為例[J].環境科學學報，2013，33（4）：1173-1179.

[12] 林景亮，吳幼恭，江錦祥，等.福建沿海和海涂資源綜合調查報告[M].福州：海洋出版社，1990.

[13] 莊世堅.福建省酸雨形勢與污染損耗及其控制對策[J].應用海洋學學報，2004，23（1）：101-106.

[14] HJ/T 192-2006，生態環境狀況評價技術規范[S].

[15] 周伏建，黃炎和.福建省降雨侵蝕力指標R值[J].水土保持學報，1995，9（1）：13-18.

[16] 陳春橋，湯小華.區域城市化與生態環境協調發展分析——以福建省為例[J].沈陽師范大學學報，2010，28（2）：274-278.

[17] 徐永輝，陳 菁.莆田市生態環境綜合評價與分析[J].莆田學院學報，2011，18（2）：94-100.

[18] 蘇寶玲，佟 耕，范業展，等.沈陽城市綠地系統的景觀生態評價[J].生態學雜志，2010，29（8）：1599-1604.

[19] 萬本太，王文杰，崔書紅，等.城市生態環境質量評價方法[J].生態學報，2009，29（3）：1068-1073.

[20] 張紅葉，蔡慶華，唐 濤，等.洱海流域湖泊生態系統健康綜合評價與比較[J].中國環境科學，2012，32（4）：715-720.

[21] 周華榮.新疆生態環境質量評價指標體系研究[J].中國環境科學，2000，20（2）：150-153.