小城鎮土地生態環境安全評價研究——以湖北省孝昌縣為例

陳 茜，段建南，謝紅霞，周子英

（湖南農業大學資源與環境學院，湖南 長沙 410128）

2005年，我國把建設“資源節約型、環境友好型社會”確定為國民經濟和社會發展中長期規劃的一項戰略任務。環境友好型土地利用，是指因地制宜，節約集約利用土地資源，以保證當前經濟社會發展的合理土地需求與土地的可持續供給，有效保護土地資源和改善生態環境[1-2]。

土地生態環境安全（the land ecological security，LES）是指土地資源處于良性運行的不受威脅或少受威脅的狀態，在這種狀態下，經濟發展的環境基礎可避免由土地生態環境退化和土地資源短缺所造成的影響，從而維持一個地區土地生態環境與該地區經濟、社會的協調發展，強化環境支撐能力、實現自然、經濟、社會可持續發展的目標。國際應用系統分析研究所（IASA）1989年首次提出“生態安全”的概念，目前對于土地生態安全的評價研究還處于起步階段。從現有有關土地生態安全的研究來看，這些相關成果限于就經濟條件比較發達的大城市來進行分析，對于在兩型社會建設中起著重要作用的小城鎮的土地生態問題仍未引起學者們的足夠重視。與經濟發達地區相比，在相對寬裕的土地儲存環境下，小城鎮發展過程中土地生態利用存在的問題更多，對于土地生態安全保護意識不強。為此，擬以湖北省孝昌縣為例，對在建立兩型社會背景下小城鎮土地生態環境的現狀、存在問題及可持續對策等問題進行研究，旨在結合建立兩型社會的背景，探索適宜的環境友好型發展模式，為小城鎮地區土地生態環境保護和經濟可持續發展提供科學依據。

1 孝昌縣土地生態安全評價

孝昌縣位于湖北省東北部，地處大別山南麓、江漢平原北部，總面積1 195 km2，占湖北省國土總面積0.63%，轄花園鎮、鄒崗鎮、小河鎮等12個鄉鎮和1個縣經濟開發區。地形東北高西南低，地貌以丘陵山地為主，受地形、地貌和水文地質條件的影響，各地段土壤分布上屬明顯的南北過渡的地帶性黃棕壤。近年來，縣域經濟持續快速增長，人地矛盾也不斷加劇，土地資源生態安全面臨嚴峻挑戰。多年來的縣域土地利用規模結構，城鄉建設發展，基礎設施建設等都對土地生態安全造成影響。目前通過土地復墾、整理和開發保護等工作有效的增加耕地面積，保證了孝昌縣建設占補及耕地總量動態平衡，同時通過改良土壤條件，全縣土地植被覆蓋率有所提高，地表景觀得到一定的改善，對防治風沙、水土流失和土地質量退化取得了成效。

1.1 孝昌縣指標體系構建及權重確定

評價因子的選取是建立評價指標體系的關鍵。土地生態系統是土壤、氣候、植被、地貌、水文等要素共同作用形成的自然綜合體，并受到人類活動和社會、經濟、文化、科技等因素的直接影響[3-4]。在構建區域土地生態環境安全評價指標體系時，不僅要體現土地生態環境狀態，還要考慮對土地生態安全有重要影響的自然、經濟、社會各方面的因素。從孝昌縣生態環境及土地利用結構特點出發，依據區域生態安全評價的一般性指標體系和區域特征，以及生態安全評價指標的動態過程性、科學性、系統全面性、相對獨立性、可行性、可操作性和針對性的原則[5]，采用能夠體現人類對土地生態系統的影響層次與等級的擴展型“壓力一狀態一響應”（PSR）框架模型[6]，選取了16項對土地生態安全有重要影響的指標，并參考相關成果及研究區的實際情況做了部分調整。

在確定因素權重時采用了層次分析法，通過利用層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）計算權重。得到了土地生態環境安全評價指標及權重（表1）。

表1 孝昌縣土地生態環境安全評價指標體系及權重

1.2 孝昌縣土地生態安全評價模式的選擇

根據評價指標與土地生態環境安全的相關性，可以分為正向指標和負向指標，正向指標指越大越安全的指標，如經濟密度、森林覆蓋率等，該標準值為安全的下限，低于該值則不安全;負向指標指越小越安全的指標，如人口增長率、單位耕地面積化肥負荷等，該標準值（S）的涵義為允許值的上限，高于該值則不安全。本文在查閱有關資料的基礎上，依據國家、行業和地方相關部門規定的標準及國內同等指標的均值確定安全標準值。

①對于正向指標：當xi>Si時，pi=1；當xiSi時。。

其中，xi為各項指標的實際值，Si為各項指標的標準值，pi是各項指標的安全指數，Ii是單項指標的安全值，wi是指標權重，運用以上數學方法，可以計算得出各單項指標的安全值。

本文采取綜合評分法對孝昌縣土地生態狀況進行綜合打分，區域土地生態環境總安全值（P）計算如下：

利用公式1，對各單項指標進行加權求和，可以對區域土地生態環境安全進行綜合評分。

1.3 土地生態安全綜合評價

為研究孝昌縣土地生態環境安全狀況，考慮到資料的可獲得性，本文選取2007年的數據，計算得出2007年孝昌縣各指標的安全值，采用綜合評價法對孝昌縣土地生態環境安全進行評價。

根據孝昌縣各鄉鎮的16項指標數據，得出各鄉鎮土地評價生態安全值，并對安全綜合指數進行排名，如表2。

分析上表可知，孝昌縣各地生態安全綜合指數相差不大，均介于0.6～0.7之間。各鄉鎮主要在“土地生態環境壓力安全值”和“土地生態環境狀態安全值”的目標層上有差異。由各鄉鎮的安全綜合指數情況可知，周巷鎮，花西鄉和小河鎮的安全指數相對較高，說明相對而言土地生態保護狀況較好，同時各鄉鎮的生態安全總評分差距并不很大，整個縣域的土地狀況處于較為穩定狀態。

表2 孝昌縣各鄉鎮土地評價生態安全值

1.4 孝昌縣土地生態安全指數分級

根據生態安全指數的不同，參考左偉等[4]于2002年制定的生態安全指數分級，將土地生態安全分為五個等級，分別表示五種系統狀態：不安全、預警、敏感、良好、理想狀態。孝昌的土地生態環境安全狀態見表3。

表3 土地生態環境安全評價指數評分等級

（1）不安全狀態表示生態環境受到非常嚴重破壞，土地生態系統功能接近崩潰邊緣，土地生態系統結構殘缺，土地多項功能喪失，對于生態恢復與重建很困難。

（2）預警狀態表示土地生態系統服務功能退化程度較大，土地生態環境受到破壞，生態災害較多，生態恢復較為困難，生態問題亟待解決。

（3）敏感狀態意味著土地生態系統服務功能已有部分退化，生態環境仍受到一定破壞，但尚可維持其基本功能，受干擾后易發生惡化，生態問題會逐漸顯現，生態災害有發生的可能性。

（4）良好狀態代表土地生態系統服務功能較為完善，土地生態環境破壞較少，其功能尚好，生態問題不顯著，生態災害發生的幾率不大，一般情況下可恢復。

（5）理想狀態即土地生態系統服務功能基本保持其完整性，生態環境基本未受干擾和破壞，土地生態系統結構相對完整，功能性較強，系統再生能力強，土地生態災害少，是應該努力達到的最佳狀態。對應評分的不同等級將孝昌縣生態環境安全分級如表4。

表4 孝昌縣各鄉鎮土地生態環境安全狀態

通過對孝昌縣各鄉鎮土地生態環境安全狀態進行評價和分析后可知，孝昌縣各鄉鎮均有土地生態功能退化的情況發生，且各鄉鎮土地生態安全指數差異不大，均處于0.64～0.72之間。周巷鎮、小悟鄉、小河鎮、花西鄉雖屬Ⅲ級敏感狀態范圍內，但是與良好狀態的差距并不大，若加強土地生態保護強度，達到良好狀態是較容易實現的。相比較而言，孝昌縣內豐山鎮、季店鎮、花園鎮和陡山鄉等地區的土地生態安全指數相對較低，均在0.60～0.65之間，屬Ⅱ級預警狀態范圍，說明這些地區生態問題顯現明顯，生態災害較多，土地生態環境恢復困難相對較大，所以在今后的發展過程中對于土地生態的保護需要加強。孝昌縣土地生態環境安全總體綜合得分為0.672 6，處于敏感狀態，意味著孝昌縣大部分地區土地生態系統服務功能已有退化，但由于孝昌縣耕地、林地比例較大，近年的發展也注重對于林地的保護發展，同時對于工礦用地的規模也在不斷的控制和縮減并取得一定的成果，故對于生態環境受到一定破壞的土地恢復的可能性還是較大。但若在今后發展的過程中不加以保護，生態環境極易加速惡化，也可能導致生態災害的發生。

3 孝昌縣土地生態安全評價結果分析

從孝昌縣的土地生態環境安全狀態等級來看，孝昌縣土地生態系統服務功能已有退化，生態問題較顯著，離安全狀態還有較大差距，分析其原因主要有以下4點。

3.1 自然地理條件影響

孝昌縣屬于孝感市及湖北省的輕度水土流失區，東北部山區是大別山和大洪山的余脈，坡度較陡，全縣水土流失嚴重地區都分布在這里，東北部低山丘陵區水土流失嚴重。孝昌縣氣候變化大，月降雨量超過100 mm的達5個月，夏季暴雨次數多，降雨侵蝕較為嚴重。

3.2 城市化進程中土地保護力度不強

目前該地區城市用地的擴張主要還是用于工業和商業用途，而綠地等“生態土地”的量得不到保障，由于工業和生活污染的加劇，對城市附近的耕地也造成不利的影響，導致耕地污染、退化。同時大多數生產性企業都具有短期化的特點，在追求經濟利潤的同時，較少考慮環境保護問題，使得周圍的水源受到較為嚴重污染。

3.3 農業生產中化學肥料污染

在農業生產中若大量施用氮素化肥會使土壤中被淋洗出的硝態氮最后流入江河、湖塘或地下水，日積月累超過一定濃度時就會對人畜飲水造成污染。2005年，孝昌縣共施用農用化肥22 426 t，使用農用塑料薄膜353 t，其中地膜使用量208 t。農用塑料薄膜殘留在土壤中，會嚴重影響作物根系的生長及土壤中水肥的移動，從而使農作物的生長發育受阻。

3.4 破壞性的人類活動導致土地資源破壞，土壤肥力下降

植被遭到破壞是造成水土流失最重要的原因，孝昌縣發生過幾次嚴重破壞森林的事件，對水土保持產生了很大的影響。許多大中型畜禽養殖場缺乏處理能力，將糞便倒入河流或隨意堆放。這些糞便進入水體或滲入淺層地下水后，大量消耗氧氣，使水中的其他微生物無法存活，從而產生嚴重的“有機污染”。

4 環境友好型土地利用模式的構建

通過對孝昌縣土地生態安全的分析，在建立環境友好型社會的背景下，應構建適合該地發展的環境友好型土地利用模式。環境友好型土地利用模式是指根據生態學和循環經濟學原理，運用系統工程與現代科學技術，基于資源環境承載力，建立的具有高效的經濟收益與和諧的生態功能的網絡型土地利用方式。根據孝昌縣土地利用現狀，歸納出以下適宜該地發展的環境友好型土地利用模式。

4.1 平原地區復合生態型模式

平原農林牧復合生態模式是指借助接口技術或資源利用在時空上的互補性所形成的產業或組分的復合生產模式。在孝昌縣平原地區農林牧復合生態型模式主要應用于環河兩岸，該區域為沖積平原，占孝昌縣土地面積的4.3%。平原地區光熱、水、土資源時空配合良好，城市化程度高，經濟比較發達，人口稠密，人地關系相對緊張。該區集中了孝昌市大部分優質耕地，尤其是水田，利用該模式發展農業將有利于土地的節約集約利用。

4.2 城區土地景觀化模式

孝昌縣城區的生態景觀建設對改善孝昌人居環境、提高人民生活水平和招商引資起到積極作用。同時，孝昌縣生態景觀建設是孝昌建立山水園林城市的重要組成部分?，F已規劃“一區、一帶、二園、三軸”的城鎮園林綠地工程，加強河流兩岸植樹造林。

4.3 風景旅游區生態化模式

孝昌縣有自然景點20余處。這些風景區一方面作為孝昌縣的旅游資源應該得到開發和有效利用，另一方面，這些地方也是孝昌縣的寶貴生物、環境資源積聚的地方，因此，對于風景旅游區的土地利用應制定嚴格的生態環境保護措施，堅持在保護中開發的原則。該縣雙峰山旅游度假區的核心景區在1993年即被國家林業部批準為森林公園，自然資源與歷史文化珠聯璧合，儲備了高品位的旅游資源。

5 結語

在推進“兩型社會”建設中，小城鎮在注重發展的同時不能突破資源環境承載閾值，土地的開發利用必須注重與生態環境建設的協調，保障土地資源的可持續利用。本文以武漢城市圈中孝感市孝昌縣為例，采用科學量化指標評價土地生態環境質量，采用PSR擴展模型建立湖北省孝昌縣土地生態安全評價指體系，利用綜合評分法對其各鄉鎮進行評價，對評價結果進行分析。研究表明，孝昌縣2007年土地生態安全大多處于“敏感”狀態，土地生態保護力度在兩型社會的建設中需著重加強。土地利用和生態環境是一個有機整體，尤其在小城鎮土地利用過程中需著重注意對土地生態環境的保護。小城鎮在發展的過程中應遵循生態學原理，在充分考慮當地自然生態系統結構和功能特征的基礎上，盡量地保留和增加綠色植物的種類和數量，調整和改造城鎮生態系統的結構和功能，建立穩定的生態關系，增強其生態恢復能力，使城鎮的人口、資源與環境的協調達到最佳狀態。充分利用縣域的生態資源，在小城鎮中發展各種節能、低污染、耗材少等生態建筑，建設與自然和諧共生、資源能耗低、廢棄物就地資源化的生態住宅和生態社區，設計具有大自然氛圍的生態公共空間和景觀，找到適合自身發展的環境友好型生態模式。

[1]林海燕.區域環境友好型土地利用模式初探——以湖南省衡陽市為例[J].安徽農業科學，2008，（4）：41-42.

[2]張秋玲，李東敏，邵亞杰.基于環境友好型模式的土地利用與生態環境協調研究——以河南省信陽市為例[J].安徽農業科學，2009 37（23）：11130-11132.

[3]楊國棟，賈成前.大同土地生態環境現狀、問題及可持續性對策研究[J].干早地區農業研究，2001，19（4）：98-101.

[4]徐翠蘭，朱成立.土地開發整理中的生態環境問題及其對策探討[J].安徽農業科學，2010（7）：3837-3839，3842.

[5]吳國慶.區域農業可持續發展的生態安全及其評價研究——以浙江省嘉興市為例 [J].中國農業資源與區劃，2001，22（4）：26-30.

[6]左 偉，王 橋，王文杰，等.區域生態安全評價指標與標準研究[J].地理學與國土研究，2002，18（1）：67-70.