基于優度評價法的西藏土地利用生態安全評價研究

王慶日，譚永忠，薛繼斌，余振國

（1.中國土地勘測規劃院，北京 100035；2.浙江大學土地資源管理系，浙江 杭州 310030；3.中國科學院地理科學與資源研究所，北京 100101；4.浙江財經學院工商管理學院，浙江 杭州 310018；5.中國國土資源經濟研究院，北京 101149）

近年來，許多領域的學者從不同視角對“生態安全”問題進行了研究［1-9］。土地利用生態安全評價，是針對土地利用的宏觀結構調整與布局，對環境與生態的可能影響做出的預測性評估［10］。近年來，區域土地利用生態安全評價已有一些研究［10-13］，評價方法逐步多樣化。目前使用較多的評價方法是綜合指數評價法，該方法通過模型將分散的信息集成，再進行綜合值的分級，評價區域土地利用生態安全的綜合水平，但存在無法識別單指標的生態安全狀態水平、遺漏指標間分異信息等缺陷［13］。

為了解決綜合指數評價法的不足，張虹波等運用可拓原理與方法，構建了區域土地資源生態安全評價的物元模型，并以寧夏南部彭陽縣為例進行了實證研究［13］。研究結果表明，應用物元模型進行土地資源生態安全評價可行、客觀，并實現了評價精度的提高；但是，由于可供選擇的關聯度函數較少等原因，物元模型在土地資源生態安全評價中的應用也需要進一步深入研究和擴展。本文采用基于關聯函數的優度評價法，評價西藏的土地利用生態安全，以豐富土地利用生態安全的評價方法，拓展可拓理論和方法在土地利用生態安全評價中的應用。

西藏的土地生態系統包括高寒草甸、草原、荒漠及森林4大系統，具有結構簡單、生產力水平低、穩定性差、修復能力弱、易受外界因子干擾等特點。加上近期人類活動及不合理的土地利用行為，一些地區出現了土地沙漠化、水土流失、土地污染與珍稀物種減少等問題。由于人口增加、經濟發展、交通改善等人為因素的影響，將有更多的人流、物流、資金流涌入西藏，對土地生態系統的干擾可能會加劇。

1 研究區概況

西藏地處北緯26°50′—36°53′，東經78°25′—99°06′，面積120多萬km2。其地形地貌可分成4大片：（1）東部藏東三江峽谷，山頂終年積雪不化，山腰森林密布，山麓田園常青；（2）西北部羌塘高原，綿延成片、波狀起伏，海拔4500m以上；（3）藏南谷地，位于羌塘高原以南，平均海拔在3500m左右，土地肥沃；（4）喜馬拉雅山地位于西藏南部，平均海拔6000m以上。西藏地廣人稀，且人口分布極不平衡，城市化水平低，經濟發展處于傳統的農業社會向現代工業化社會過渡的轉型期，農牧業生產仍然是社會經濟活動的主體。本研究區涵蓋整個西藏，即拉薩市和山南、日喀則、那曲、林芝、昌都、阿里6個地區。

2 數據來源與研究方法

2.1 數據來源

數據資料主要來源于《西藏統計年鑒（2007年）》、《西藏自治區土地利用現狀圖》、《西藏自治區生態功能區劃》、《西藏自治區地質環境保護與利用規劃（2005—2020年）》、《西藏自治區土地利用總體規劃（1997—2010）》、《西藏自治區地質災害防治規劃（2005—2020年）》、《西藏自治區土地開發整理規劃（2001—2020）》、《西藏耕地后備資源利用研究》、《西藏的生態建設與環境保護（白皮書）》和《2007年西藏自治區環境狀況公報》。

2.2 研究方法

2.2.1 評價指標體系 影響區域土地利用生態安全狀況的因素很多［13］，通過分析研究區的區域特點，利用Delphi法，建立土地利用生態安全評價指標體系，同時采用AHP法，確定各指標權重（表1）。

2.2.2 評價過程與方法 （1）采用基于關聯函數的優度評價法，構建物元模型［13-14］，計算參評項目各等級特征所取的數值區間（表2）。（2）確定待判物元［13-14］，計算西藏各地市評價指標的實際狀態值（表3）。（3）計算西藏各地市土地利用生態安全評價指標的關聯函數值Ki（表4附文后）。（4）根據上述各指標關聯函數值的計算結果，計算各評價區域各指標的優度分值（表5附文后）。（5）綜合評價待評區域的土地利用生態安全值，可由式1計算得出：

式1中，Nj（j=1，2，…，7）表示待評區域；Ki（Nj）為指標關聯函數值；wi為指標權重值。計算結果中，據Yj的分值判定研究區域的生態安全性：當Yj≥0時，區域Nj絕對安全（Yj的最大分值為1，當Yj=1時，說明區域Nj各評價指標均達到理想狀態）；當-1≤Yj＜0時，區域Nj基本安全；當Yj＜-1時，區域Nj不安全。

3 研究結果

經計算得到西藏地區的土地利用生態安全綜合評價結果（表6附文后）。

（1）從評價結果可知，西藏自治區土地利用生態安全的總體程度不高，所有地（市）均表現出基本安全或不安全狀態，其中，那曲地區為不安全狀態，其他地（市）為基本安全狀態。西藏自治區土地利用生態安全問題主要表現為以下方面：①草地退化嚴重。西藏高原草地占全區土地總面積的69.1％，但由于自然和人為因素的影響，草地退化問題日趨嚴重。據西藏自治區草地資源調查，目前全區退化草地面積為4282.2×104hm2，占全區草地面積的52.2％，比20世紀80年代末增加了35.0％。其中那曲地區草地退化現象最嚴重，退化面積達1365×104hm2，占西藏全區草地退化面積的31.9％。②土地沙化加劇。目前西藏自治區沙化土地面積為2168.4×104hm2，約占全區土地總面積的18.1％，居全國第三位。與1995年相比，沙化土地面積增長了121×104hm2，年均增長12.1×104hm2。其中那曲地區土地沙化面積為1124×104hm2，占西藏全區土地沙化面積的51.8％。③水土流失面積大。西藏自治區水土流失總面積為10342×104hm2，占全區面積的84.2％，全區凍融侵蝕面積為6643.2×104hm2，其中那曲地區凍融侵蝕面積為2816.3×104hm2，占西藏全區凍融侵蝕面積的42.4％。

表2 參評指標各等級特征所取的數值區間表Tab.2 The numerical interval table of grade characteristic of evaluated indexes

（2）土地利用生態安全狀況存在明顯的空間分異。全區土地利用程度最高的區域集中在“一江兩河”中部地區，該地區溫度條件適中，自然條件有利于種植業生產，歷史悠久，人口集中，是西藏政治、經濟、文化的核心地帶，因此，該區域的土地利用生態安全狀況相對最好；藏北和藏西北主要從事純牧業的區域，地勢高，水熱條件差，無法發展種植業，且交通不便，土地利用程度更低，該區域自然環境條件惡劣，社會經濟條件低下，土地利用生態安全狀況相對最差；“一江兩河”的外圍區域和藏東“三江”流域，水熱條件較好，有比重較大的天然草地，但地形復雜或地勢偏高，可耕作的土地面積比重較小，該區域的土地利用生態安全狀況居中。

4 研究結論

（1）優度評價法是一種具有自身特點的綜合評價方法。一方面該方法是建立在可拓集合論基礎上的。可拓集合論以可拓數學為基礎，把現實問題概括為相容性、不相容性并進行轉化處理，擺脫了經典數學“非此即彼”的二值限制，顯示了自然界中“即此亦彼”的過渡。另一方面該方法是基于物元模型中的關聯函數而建立的。物元模型中的關聯函數把模糊數學的邏輯值從［0，1］閉區間拓展到（-∞，+∞）整個實數軸，通過引入負數的概念建立關聯度，可以無丟失地綜合各種因素的全部信息，保證了信息的完整性，消除了量綱，原始數據不用歸一化處理，而且邏輯意義明確，克服了多角度、多因素識別評價中的主觀片面性。

表3 評價指標實際狀態值表Tab.3 The actual state value table of evaluated indexes

（2）優度評價法能較好地應用于區域土地利用生態安全評價。根據本研究中所選評價指標體系，特別是在評價標準中，根據評價目標所確定的標準分為完全可行區間、基本可行區間和不可行區間，正好對應了優度評價法中的經典域、可拓域和非域。因此，優度評價法能較好地應用于區域土地利用生態安全評價。同時，優度評價法中關聯函數的構建，能把各評價指標的優劣用數學公式表達出來，顯示了較好的區分度，為今后改善區域土地利用安全狀況的具體措施的制定，指明了努力方向。

（3）優度評價法的評價結果與研究區實際的情況比較符合。西藏自治區在地理位置、自然環境、社會歷史和經濟狀況等方面，存在明顯的地域分異，影響土地利用生態安全的各因素，亦存在明顯的空間分異。采用優度評價法的評價結果與土地利用生態安全程度的實際狀況基本一致。

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表4 評價指標關聯函數值表Tab.4 The correlation function value table of evaluated indexes

表5 評價指標優度分值表Tab.5 The superiority value table of evaluated indexes

表6 西藏土地利用生態安全綜合評價結果表Tab.6 The result table of land use eco-security overall assessment in Tibet