基于DPSIR模型的土地整治规划环境影响评价

乔蕻强, 程文仕, 程东林, 林君伟

(甘肃农业大学 管理学院, 甘肃 兰州730070)

基于DPSIR模型的土地整治规划环境影响评价

乔蕻强, 程文仕, 程东林, 林君伟

(甘肃农业大学 管理学院, 甘肃 兰州730070)

[目的] 对甘肃省庆阳市20个土地整治规划环境影响进行评价，为黄土高原山区的土地整治项目环评提供借鉴。 [方法] 基于DPSIR(驱动力—压力—状态—影响—响应)模型，建立科学合理的评价指标体系，对庆阳市20个土地整治规划项目环境影响进行评价。 [结果] (1) 人均GDP与新增耕地量对土地整治变化具有较强的驱动作用；土壤污染情况对生态环境的压力最为突出；城市的森林覆盖率对项目区土地资源状态有重要影响；公众对环境的满意度对各类土地整治变化及其人口、资源和环境所产生影响相对突出；固体废弃物综合利用对环境影响的响应最突出。(2) 研究区域环境影响的综合评价最大值和最小值分别为镇原县山岔镇周家庄土地整治项目(0.256 9)和庆城县太白梁乡庙山土地整理项目(0.130 4)。 [结论] 各个项目区的综合指标基本在0.150 0～0.250 0浮动，说明庆阳市20个项目区生态环境提升潜力较大。

土地整治; 环境影响评价; DPSIR模型; 庆阳市

文献参数： 乔蕻强, 程文仕, 程东林, 等.基于DPSIR模型的土地整治规划环境影响评价[J].水土保持通报，2017,37(2)：308-312.DOI:10.13961/j.cnki.stbctb.2017.02.047； Qiao Hongqiang, Cheng Wenshi, Cheng Donglin, et al. Impact Evaluation of Land Consolidation Planning on Environment Based on DPSIR Model[J]. Bulletin of Soil and Water Conservation, 2017,37(2)：307-312.DOI:10.13961/j.cnki.stbctb.2017.02.047

伴随着中国经济增长和科技进步，中国已经从原来的农业支持工业转变为工业反哺农业发展，统筹城乡区域发展全面奔小康的新时期。要实现这一目标，需要发展现代农业[1-2]，而耕地是农业生产必不可少的资源。然而近年来，随着中国人口迅速增长，耕地保护和建设用地扩张之间的矛盾日益加剧。要做到建设用地适度扩张、耕地数量不减少协调发展，就必须将土地整治作为最基本的手段，不仅可以增加耕地面积、提高耕地质量，而且还可以维护当地区域的生态环境安全。因此，开展土地整治规划环境影响评价对区域和谐发展具有重要意义[3-4]。土地整治环境影响评价是采用特定的方法进行识别、分析、评价土地整治对区域内环境影响的作用。目前，国内一些学者对此进行了一定的研究。如王军等[5]主要是通过土地生态要素指标，对土地利用生态环境进行综合评价。范金梅等[6]利用多种评价方法的基础上，对土地整治对环境所造成的影响进行评价。蒋一军等[7]在评价的基础上提出切实可行的改善区域环境状况的措施。艾东[8]在利用PSIR模型分析了土地整治规划对环境的影响状况。胡廷兰等[9]构造了评级体系的公式，为土地整治环境影响评价提供了重要方法。李文慧等[10]将生态足迹法运用到2001—2007年湖南韶山的土地整治效果分析。安晨等[11]从景观生态学角度提出应在土地整治规划中融入景观生态。曹顺爱等[12]利用相关的数学模型方法对龙海市土地整治规划前后区域景观指数进行了定量化分析。但是，上述评价中主要以简单的描述和定量分析为主，加上国内还没有统一标准的评价指标体系[13-16]。因此，本文以熵值DPSIR模型构建科学的评价指标体系为创新点，对庆阳市20个土地整治规划项目环境影响进行评价。

庆阳市位于甘肃省东部，属黄河中游黄土高原沟壑区，地形北高南低，四周高而中间低，群山环绕，是甘肃省重要的粮食生产基地，但受土地利用条件复杂、水土流失严重等问题的困扰，因而进行土地整治规划十分必要。本文以土地整治对环境影响评价的概念为基础，依据DPSIR模型，构建科学合理的评价指标体系，对庆阳市20个土地整治规划环境影响评价的研究，从而对建立和完善科学合理的土地整治环境影响评价体系具有重要意义。

1 材料分析

1.1 研究区概况

甘肃省庆阳市位于甘肃省的最东部，陕西、甘肃、宁夏3省的交汇地带，素有“陇东粮仓”之称。庆阳市区域沟壑起伏较大，黄土地表遭流水剥蚀和切割严重，形成高原、沟壑、斜坡等地貌，水土流失情况非常严重，处于国家级“水土保持重要区”。庆阳市属于温带大陆性气候，降雨量呈现出南部多北部少的趋势，气温呈现出南部高北部低的趋势，60%以上的降雨主要集中于夏季，而且主要是以暴雨的形式，因此使得河道内的流量较少，使得在汛期发洪水的可能性较大，造成区域内千沟万壑，耕地支离破碎的景像，生态环境受到很大的伤害。

1.2 数据来源

本文选取了2003—2008，2010，2020年(预测)的指标数据，数据来源于庆阳市统计年鉴、庆阳市环境质量公告和庆阳市统计局网站公布的数据。为了得到庆阳市20个土地整治规划区域的基础生态情况和土地整治情况，在2014年5和10月进行了2次的现场调研，收集了庆阳市土地利用现状数据、生态环境规划数据以及农户对土地整治满意度数据。

1.3 研究方法

DPSIR 模型选取PSR和DSP两种模型的优点，在两者综合发展的基础上分析解决环境问题的模型，它是作为用来衡量环境和可持续发展的一种综合性指标。DPSIR模型即“驱动力—压力—状态—影响—响应模型(driving-force-pressure-state-impact-response)”。DPSIR是有PSR(pressure-state-response)即压力—状态—响应模型经过发展和演变而形成的。PSR模型用一种相对简单的方式阐述和人与自然环境的关系，但是却忽视的自然环境因素本身的复杂性，没有全面的反映出人类活动对自然环境造成的反作用，更没有将人类活动与自然环境变化的规律揭示出来。因此，经过诸多学者与专家的改良，提出了DPSIR模型。DPSIR模型是为了能够全面科学地分析人类社会的发展与生态环境之间的相互关系而产生的。它不仅能对人类发展过程当中社会、经济发展对环境造成的影响进行分析和量化，还能够反映出由人类活动所导致的自然环境对整个社会所产生的反作用。

2 结果与分析

2.1 评价指标体系构建

本文借鉴DPSIR模型，结合庆阳市20个项目区当地生态环境和土地整治实际情况，构建具有目标层A、准则层B、指标层C的庆阳市土地整治规划环境影响评价的指标体系。其中目标层是土地总规环评的综合指数；准则层以环境驱动力(B1)、环境压力(B2)、环境状态(B3)、环境影响(B4)、环境响应(B5)指数为判断依据对庆阳市土地环境可能出现的问题进行分析；指标层是将准则层再细分为能直接反映土地整治环评体系最基本的层面(表1)。

表1 庆阳市20个项目区土地整治环境影响评价指标体系

2.2 数据标准化及因子权重确定

根据熵值法的计算步骤，首先对庆阳市20个项目区15项指标的原始数据进行标准化处理；其次，依据标准化后的数据，采用熵值法计算公式，计算出每个单项指标的熵值ei，见公式(2)；再次，分别算15项评价指标的差异性系gi，公式(4)进而计算各指标的权重wi，见公式(5)；最后，运用公式(6)计算出庆阳市20个项目区环境影响评价综合值。

(1) 为了消除各指标在量纲，数量级上的差别需要对原始数据进行标准化处理。本文采用极差标准化处理，消除量纲差别，使得各指标在0～1。极差标准化处理用以下公式：

(1)

式中:rij——指标原始值；xij——标准化后的某指标值;i————标个数;j——项目区;rimax——第i标的最大值；rimin——第i个标的最小值。

(2) 计算第i项标下第j个方案指标值的比重：

(2)

式中：n——项目区个数。

(3) 推算各指标熵值ei，公式为：

(3)

(4) 求各指标之间的差异系数gi。熵值越小，指标间差异系数越大，指标就越重要。其公式为：

gi=1-ei

(4)

(5) 定义权重值wi：

(5)

(6) 计算综合评价值[17]vi：

(6)

式中：wi——第i个正指标的权重；pij——第i个正指标的标准化值。将综合评价值从高到低排序反映从优到劣的变化，按照等间距结果分为5个等级：[0.8，1)为优秀；[0.6，0.8)为良好；[0.4，0.6)为较合格；[0.2，0.4)为较差；[0，0.2]为差。

2.3 结果分析

本文是基于DPSIR模型下的土地整治环境影响评价，根据表1和公式(5)，首先从该模型中的驱动力指标、压力指标、状态指标、影响指标、响应指标方面对评价结果进行分析。

(1) 驱动力指标。庆阳市20个项目区域土地整治环境指标中人均GDP累计权重最大为0.239 9，其次为新增耕地面积为0.238 9，表明人均GDP与新增耕地量对土地整治变化具有较强的驱动作用。庆阳市土地整治环境影响评价体系中驱动力指数较大的有镇原县临泾乡耿塬村土地整理项目(0.067 1)，最小的有宁县南义乡吴塚村土地复垦项目(0.010 9)，产生的主要原因是经济发展和人均GDP增长水平高低决定的。说明该区域的人口增长速度较快，对环境和土地资源的影响较大。

表2 庆阳市20个项目区土地整治规划环境影响评价准则层评价结果值

(2) 压力指标。土壤污染指数累计权重较大为0.244 6，说明庆阳市20个项目区项目区内土壤污染情况对生态环境的影响较突出。其中：压力指标最大的有正宁县湫头乡北武土地复垦整理项目，达到了0.065 3，主要是由于该地区土地垦殖率相对其他地区较高，土地利用程度较高，从而导致土壤污染程度较高，因此对整个生态环境造成的压力指数就越大。压力指数最小的项目区是镇原县临泾乡耿塬村土地整理项目，指数为0.013 8，主要是因为这2个项目区土地垦殖率较低，土壤污染程度低，来自农业的化肥、农药等物质对生态环境造成的压力相对较小。

(3) 状态指标。森林覆盖率累计权重相对较大为0.240 9，说明城市的森林覆盖率的注重对庆阳市20个项目区项目区土地资源利用、环境质量状况有重要影响。状态指标最大的项目区有宁县南义乡吴塚村土地复垦项目，达到了0.054 4，主要原因是这2个项目区水土流失率相对较低，水资源利用程度较高，森林覆盖率也比较高。状态指标最小的项目区是正宁县湫头乡北武土地复垦整理项目，主要原因是该区域的植被覆盖率低。

(4) 影响指标。公众对环境的满意度累计权重相对较大为0.258 3，说明公众对环境的满意度是影响土地整治规划对环境造成影响重要因素。式中：影响指标最大的项目区有镇原县山岔镇周家庄土地整理项目，达到了0.128 9，主要是由于当地经济的发展，使得固体废弃物的排放量较大；影响指标最小的是合水县吉岘乡九顷湾村新庄土地整理项目，为0.004 8，主要原因是由于公众对环境的满意度很低。

(5) 响应指标。固体废弃物综合利用的累计权重值最大为0.242 1，其中响应指数最大的项目区是宁县南义乡吴塚村土地复垦项目，达到了0.073 3，主要是由于该项目区基本农田保护面积和城市绿化率较高，固体废弃物综合利用程度较高，当地采用了一些手段来治理和保护当地的生态环境。响应指数最小的项目区是镇原县新集乡王寨土地整理项目，为0.005 5，主要是由于该项目区固体废弃物综合利用程度低，基本农田保护面积小。

3 讨论与结论

(1) 庆阳市20个项目区中土地整治对环境的综合评价值最大值和最小值分别为镇原县山岔镇周家庄土地整理项目的0.256 9和庆城县太白梁乡庙山土地整理项目的0.130 4，这与庆阳市20个项目区总体状况基本相符，良好地反映了研究区域的土地整治规划环境影响，对政府决策有一定的借鉴作用。

(2) 各个项目区的综合指标基本在0.150 0～0.250 0浮动，处于差与较差之间，说明庆阳市20个项目区土地规划环境影响评价综合评价值相对较低，说明研究区域生态环境提升潜力大，能更好地发挥生态效益。因此，要对土地整治规划管理措施进行完善，提高监督水平；建立相应的预警机制，要实时、确切地记录下在具体的土地整治规划实施中生态环境所发生的一系列变化；同时还要建立相应的公共参与机制与专家领导咨询机制，使公众也能了解到土地整治规划，提高规划的科学性与公众的认可度。

(3) DPSIR模型其全面考虑驱动力、压力、状态、影响和响应5个方面，并在每个方面具有突出指标，可为规划是提供参考依据。但是，目前运用DPSIR模型对土地整治规划对环境的影响进行评价的应用较少，在指标建立是具有片面性以及有些指标的原始数据具有一定的主观性，因此在指标的合理建立方面需进一步的研究。

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Impact Evaluation of Land Consolidation Planning on Environment Based on DPSIR Model

QIAO Hongqiang, CHENG Wenshi, CHENG Donglin, LIN Junwei

(CollegeofManagement,GansuAgriculturalUniversity,Lanzhou,Gansu730070，China)

[Objective] Land renovation and the subsequent environmental impact were assessed in 20 land consolidation plans in Qingyang City of Gansu Province to provide a reference for environmental impact assessment by land consolidation in the mountainous area of eht Loess Plateau.[Methods] Based on the DPSIR(driving-force-pressure-state-impact-response) model, a scientific and reasonable evaluation index system was established to assess the environmental impacts of land consolidation in Qingyang City. [Results] (1) The per capita GDP and the increment of arable land had strong driving effect on land change. Impact on ecological environment was prominent by land pollution. City’s forest coverage had an important effect on variation of land resources. People’s feeling to environment was important with regard to land management, and the interlinks among population, resources and environment, as well. The impact of comprehensive utilization of solid waste was mostly important. (2) The maximum comprehensive environmental impact of land consolidation was assessed at 0.256 9 in Zhoujia village, Shancha Town, Zhenyuan County, and the minimum one was assessed at 0.130 4 in Miaoshan mountain, Taibailiang Town, Qingcheng County. [Conclusion] The comprehensive indexes of all the 20 consolidation areas largely varied between 0.150 0 to 0.250, indicating that the ecological environment in Qingyang City has great improvement potentiality.

land consolidation; environmental impact assessment; DPSIR model; Qingyang City

2016-06-04

2016-08-29

甘肃省自然科学基金项目“社会资本对农地利用的影响机理研究”(160RJZA095)； 甘肃农业大学盛彤笙科技创新基金项目(GSAU-STS-1632)； 甘肃省教育科学“十二五”规划课题(GS[2015]GHB0167)

乔蕻强(1986—),男(汉族),甘肃省平凉市人,博士研究生，讲师,主要从事土地利用规划、土地生态和土地经济研究。E-mail:qiaohongqiang-123@163.com。

A

1000-288X(2017)02-0308-05

F301.23