黄河流域国家生态文明建设示范区发展水平测度及其时空差异.pdf
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1、黄河流域国家生态文明建设示范区发展水平测度及其时空差异熊向艳,韩永伟,孟晓杰*,刘丽香,王德旺国家环境保护区域生态过程与功能评估重点实验室,中国环境科学研究院摘要以黄河流域 36 个国家生态文明建设示范区为对象,从生态本底、绿色经济、人居环境和制度文化 4 个维度筛选出 21 项关键指标,构建黄河流域生态文明建设发展水平测度指标体系,全面探析生态文明发展水平及其时空差异。结果表明:所有指标体系中,水质达到或优于 GB 38382002地表水环境质量标准类比例、单位地区生产总值用水量、城镇污水处理率这 3 个与水资源相关的指标权重较高,分别为 0.095 3、0.069 9 和 0.060 6,
2、水资源利用和管理是影响黄河流域生态文明建设的关键因素;20162019 年,36 个示范区生态文明建设取得了一定进展,生态文明指数由 0.645 3 增长到 0.735 4,人居环境、制度文化、生态本底和绿色经济指数增幅分别为 31.22%、14.08%、12.68%和 6.69%。流域内示范区生态文明建设水平呈上游和中游较高且相近、下游相对较低的特征,不同地区生态文明建设的侧重点应有所不同,上游应注重生态保护和系统治理,中游在污染治理和人居环境建设方面有待加强,下游需进一步推进经济绿色化发展水平。关键词生态文明;黄河流域;时空差异;组合赋权法;聚类分析中图分类号:X522 文章编号:1674
3、-991X(2023)04-1304-11doi:10.12153/j.issn.1674-991X.20220805Measurement of the development level and spatial-temporal differences ofthe National Ecological Civilization ConstructionDemonstration Areas in the Yellow River basinXIONG Xiangyan,HAN Yongwei,MENG Xiaojie*,LIU Lixiang,WANG DewangState Envir
4、onmental Protection Key Laboratory of Regional Eco-process and Function Assessment,Chinese Research Academy of Environmental SciencesAbstractExploring the level,development trends and spatial differences of ecological civilization construction inthe Yellow River basin has important guidance and refe
5、rence significance for further advancing the construction ofecological civilization in the Yellow River basin.21 indicators were selected from ecological background,greeneconomy,living environment and institutional culture to construct the eco-civilization construction indices systemfor measuring th
6、e development level in the Yellow River basin,and the development level and spatial-temporaldifferences of the 36 National Ecological Civilization Construction Demonstration Areas(NECCDAs)in the YellowRiver basin were comprehensively analyzed.The results showed that three indicators related to water
7、 resources hadhigh weights,including the proportion of water quality reaching or better than Class of Environmental QualityStandards for Surface Water(GB 3838-2002),water consumption per unit of GDP,urban sewage treatment rate,which weights were 0.095 3,0.069 9 and 0.060 6,respectively.Water resourc
8、e utilization and management was thekey factor affecting the construction of ecological civilization construction in the Yellow River basin.From 2016 to2019,the ecological civilization construction of the 36 NECCDAs in the Yellow River basin made some progress.The ecological civilization index incre
9、ased from 0.645 3 to 0.735 4,while the growth rate of living environment,institutional culture,ecological background and green economy indicators were 31.22%,14.08%,12.68%and6.69%,respectively.The ecological civilization construction level of the upstream and middle reaches was similar 收稿日期:2022-08-
10、12基金项目:国家重点研发计划项目(2016YFC050350402)作者简介:熊向艳(1988),女,助理研究员,硕士,主要从事生态文明规划、生态文明对策等相关研究,*责任作者:孟晓杰(1975),女,正高级工程师,博士,主要从事生态文明相关研究, Vol.13,No.4环境工程技术学报第 13 卷,第 4 期Jul.,2023Journal of Environmental Engineering Technology2023 年 7 月熊向艳,韩永伟,孟晓杰,等.黄河流域国家生态文明建设示范区发展水平测度及其时空差异 J.环境工程技术学报,2023,13(4):1304-1314.XIO
11、NG X Y,HAN Y W,MENG X J,et al.Measurement of the development level and spatial-temporal differences of the National Ecological CivilizationConstruction Demonstration Areas in the Yellow River basinJ.Journal of Environmental Engineering Technology,2023,13(4):1304-1314.and higher than the downstream i
12、n the basin.The ecological civilization construction emphasis of different areasshould be different.The ecological protection and systematic treatment of the upstream should be paid moreattention to,the pollution control and living environment of the midstream need to be strengthened,and the degreeo
13、f economic greening in the downstream should be further advanced.Key wordsecological civilization;Yellow River basin;spatial-temporal difference;combined weighting method;cluster analysis 黄河流域是我国重要的人口聚集地和经济发展中心,流域内 9 个省(自治区)总人口和地区生产总值约占全国的 1/3。黄河流域是连接青藏高原、黄土高原、华北平原的生态廊道,拥有三江源、祁连山等多个国家公园和重要生态功能区,我国“两
14、屏三带”生态安全战略格局中的青藏高原生态屏障、黄土高原川滇生态屏障、北方防沙带等均位于或穿越黄河流域。习近平总书记曾多次实地考察黄河流域生态保护和发展情况,黄河流域生态保护和高质量发展是国家重大战略1。黄河流域生态文明建设是我国生态文明建设工作中的重要内容2,也是黄河流域高质量发展的必由之路。2017 年,为充分发挥国家生态文明建设示范区创建平台的示范和引领作用,生态环境部先后命名和授牌了 5 批共 362 个国家生态文明建设示范区,其中,黄河流域共有 36 个示范区,分布于青海、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南、山东等省(自治区)内。目前,广大学者围绕黄河流域水资源利用3-4、污染治理5
15、-7、高质量发展评估8-9、可持续发展10-11、生态文明建设等方面开展了大量研究。如李海生12、陈怡平13等从内涵、对策等方面对黄河流域生态文明建设进行了宏观论述;陈融旭等14以水为切入点,探讨了黄河流域 8 个典型城市的生态文明建设途径;董亚宁等15运用生态-空间-时间多维理论框架,分析了黄河流域生态文明建设面临的制约因素;张国兴等16采用 PSR 模型构建指标体系,评价了黄河流域 9 个中心城市的水生态文明建设水平;张卓群等17从绿色生产、绿色消费、清洁低碳等方面构建指标体系和综合指数,评估了黄河流域9 个省会(首府)城市的生态文明建设成效。然而,针对黄河流域尤其是已获命名的国家生态文明
16、建设示范区发展水平测度的定量研究鲜有开展。笔者在充分考虑黄河流域整体性和系统性的基础上,构建了黄河流域生态文明建设发展水平测度指标体系,以黄河流域 36 个国家生态文明建设示范区为典型代表,采用综合评价模型计算其生态文明指数,分析其生态文明建设水平和时空差异,旨在探讨黄河流域生态文明建设的有效路径和模式,为加快推进黄河流域生态文明建设提供决策借鉴。1研究区概况研究范围为黄河流域,包括青海、甘肃、宁夏、内蒙古、四川、陕西、山西、河南、山东 9 个省(自治区),流域面积为 79.5 万 km2。根据黄河年鉴黄河卷河南省志以及 2008 年国务院批复的黄河流域防洪规划,黄河流域以内蒙古自治区托克托县
17、河口镇作为上游和中游分界点,以河南荥阳市桃花峪为中游和下游分界点。以黄河流域已获命名的 36 个国家生态文明建设示范区为研究单元,其中上游有 15 个,中游有 14 个,下游有 7 个(表 1)。表 1 黄河流域 36 个国家生态文明建设示范区Table 1 36 National Ecological Civilization Construction Demonstration Areas in the Yellow River Basin区域省(自治区)示范区数量/个上游地区青海省湟源县、贵德县、平安区、河南蒙古族自治县、黄南藏族自治州15宁夏回族自治区吴忠市、固原市内蒙古自治区康巴什区
18、、呼和浩特市新城区、鄂托克前旗甘肃省迭部县、合作市、平凉市、两当县、崇信县中游地区陕西省凤县、陇县、宜君县、黄龙县、太白县、渭滨区、麟游县14山西省右玉县、芮城县、沁源县、沁水县、蒲县、阳城县、安泽县下游地区河南省兰考县、栾川县、汝州市、洛宁县7山东省济阳区、惠民县、历下区第 4 期熊向艳等:黄河流域国家生态文明建设示范区发展水平测度及其时空差异 1305 2数据来源与研究方法 2.1指标体系构建现有研究对生态文明建设水平的测度主要是通过构建指标体系进行综合性评价18,指标体系构建框架主要有耦合协调模型19、DPSIR 模型20、社会-经济-自然复合生态系统理论(SENCE)21-22等。生态
19、文明建设是一项复杂的系统工程,涵盖自然环境保护、资源能源节约与利用、经济绿色化发展、人居环境质量提升、体制机制完善、文化氛围培育等,不同研究者评价时构建的指标体系在框架、内容和数量上差异较大,指标过多容易造成信息重叠,指标过少又不够具有代表性23。王昊等24从绿色环境、绿色生产、绿色生活、绿色设施 4 个领域、18 个指标评估了“2+26”城市生态文明发展水平;葛世帅等25从生态、经济、社会 3 个级指标、18 个级指标评测了黄河经济带生态文明建设情况。借鉴国家生态文明建设示范区建设指标(2021 年修订版)、绿色发展指标体系和生态文明建设考核目标体系,以复合生态系统理论为框架基础,遵循科学性
20、、全面性、代表性、可获得性原则,结合黄河流域生态文明建设面临的资源性缺水严重、水污染防治亟须推进、生产生活水平亟待提升、制度文化软实力亟须加强等问题,选取生态本底、绿色经济、人居环境和制度文化作为 4 个准则层(图 1),运用频度分析法和德尔菲法,构建黄河流域生态文明建设发展水平测度指标体系:1)生态本底是核心,主要反映区域生态环境质量及其治理、修复程度,是生态文明建设水平的重要表征,选取空气质量优良天数比例、水质达到或优于类比例、生态环境状况指数等 6 个指标进行测度;2)绿色经济是主体,主要反映区域经济发展的绿色化水平,是生态文明建设的手段也是目标,选取单位地区生产总值能耗、单位地区生产总
21、值用水量、一般工业固体废物综合利用率等 7 个指标进行测度;3)人居环境是重点,主要反映区域人民居住环境的质量,是人民群众对优美生态环境需求的体现,选取城镇污水处理率、农村卫生厕所普及率等 4 个指标进行测度;4)制度文化是支撑,主要反映区域生态制度的完善程度和生态文化的社会氛围,是生态文明建设的重要保障,选取生态文明建设工作占党政实绩考核的比例、生态文明教育普及率等 4 个指标进行测度。指标层共 21 个指标,每个指标均是对区域生态文明建设水平中一个领域或一类问题的反映(表 2)。2.2数据来源评估时间为 20162019 年,共获取 3 024 个数据。其中,空气质量优良天数比例、PM2.
22、5浓度、水质达到或优于类比例、林草覆盖率、生态环境状况指数、一般工业固体废物综合利用率、城镇污水处理率、农村卫生厕所普及率等生态环境数据来源于中国生态环境状况公报(20162019 年)、中国环境统计年鉴(20172020 年)、各市县生态环境状况公报(20162019 年)、各市县水资源公报(20162019 年)等,单位地区生产总值能耗、单位地区生产总值用水量、单位地区生产总值建设用地使用面积下降率、政府绿色采购比例、生态文明教育普及率等经济社会数据来源于中国统计年鉴(20172020 年)、中国城市统计年鉴(20172020 年)、中国城市建设统计年鉴(20172020年)、各市县统计年
23、鉴(20172020 年)等,个别缺失数据通过趋势计算以及对相关政府部门进行走访调研而获得。示范区不涉及指标的情况,取该指标最大值。其中,鄂尔多斯市康巴什区为禁止开发区且已全面实施农村人口转移工程,济南市历下区为核心城区且全部为非农业人口,均不涉及农业废物综合利用、农村卫生厕所改造等相关指标;河南蒙古族自治县为纯牧业县,无耕地,不涉及秸秆、农膜等相关指标。2.3研究方法 2.3.1权重确定在多指标的综合研究中,指标权重的确定方法主要有主观赋权法和客观赋权法。主观赋权法是根据决策者、评价者的知识和经验来确定权重,缺乏客观的科学依据,无法克服主观因素的影响23,主要有层次分析法、二项系数法、最小平
24、方法等26;客观赋权法依赖于指标数据和处理方法,完全排除了评价者的主观信息和经验27,无法体现对不同指标的重视程度28,主要有熵值法、主成分分析法、变异系数法等26。图 1 指标体系框架设计Fig.1 Index system framework design diagram 1306 环境工程技术学报第 13 卷为了克服单独使用主观赋权法或客观赋权法存在的缺陷,本研究采用组合赋权法,运用主观赋权法中的层次分析法和客观赋权法中的熵值法,计算出2 种赋权法的权重后,取平均值作为该指标的最终权重,该方法更具合理性。2.3.1.1层次分析法vj层次分析法(AHP)是一种将决策者对复杂系统的思维过程数
25、学化、将人的主观判断为主的定性分析定量化、将各种判断要素之间的差异数值化的过程29。本研究咨询从事环境修复、污染治理、绿色经济、人居生活、生态文明等相关领域的 13 位专家,按照 19 标度法30比较两两指标间的重要程度,对各指标的相对重要性赋值,构建判断矩阵,运用 Yaahp12.17 软件计算判断矩阵的特征根和特征向量,当随机一致性比率(CR)小于 0.1 时,表示判断矩阵通过一致性检验(否则需要对判断矩阵进行调整),其归一化特征向量可作为权向量,即得到各评价指标对上一层级的权重(表示第 j 个指标的层次分析法权重)。本研究中 CR=0.036 8,表明通过了一致性检验。各指标的层次分析法
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