黔東南生態安全評價分析

蔣瑤 陳文波 李傳月

摘 要：為了測試黔東南州生態安全狀況，研究采用實地考察和統計分析的方法，構建黔東南州16縣市P-S-R生態安全體系，結合熵權法及綜合指數法計算各縣市綜合生態安全指數。結果表明，黔東南州16縣市生態安全綜合平均指數為0.47，生態安全壓力平均指數為1.0，生態安全狀態平均指數僅為0.18，生態安全響應平均指數為0.19；并且提出了加強生態安全觀培養、減緩人口增長、加強土地資源保護的幾點建議。

關鍵詞：生態安全評價；P-S-R模型；黔東南

中圖分類號 F301 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2016）13-0093-04

1 序言

隨著科學技術的不斷發展，人類適應自然和改造自然的能力逐漸增強，但與此同時，由于違背了人與自然和諧發展的準則，使得環境遭受了嚴重破壞，引起資源浪費、環境污染等問題。生態環境問題已經逐漸向生態安全問題發展，已經引到了人們的高度重視，成為國內外研究的熱點。所謂生態安全，是指一個國家或地區生存和發展的生態環境處于不受或少受破壞和威脅的狀態[1]。

黔東南苗族侗族自治州簡稱黔東南州，位于云貴高原東南邊緣，隨著農村經濟的不斷發展，環境污染和生態效益下降的問題也日益嚴重，如農藥化肥污染、農民生活污染以及環保基礎設施建設等一系列亟待解決的難題。基于黔東南州目前生態環境的現狀，進行科學合理的生態治理刻不容緩，但在治理前須對其生態安全進行系統地分析與評價。

近年來，國內外學者對生態安全就生態安全的研究范圍、研究方法等方面進行了相應的探討。生態安全評價的主要研究范圍包括區域（包括熱帶雨林、北方針葉林、疏林與灌叢等）、省域（不同省）、地區（各縣市）、鄉鎮范圍[2-4]等。毛旭鵬[5]研究了長株潭地區范圍內森林生態安全動態評價；生態安全評價的方法主要有P-S-R模型法、生態足跡法、景觀格局分析法等[6-10]；尹娟等[11]采用P-S-R模型法對潼南縣22小城鎮進行了用地生態安全評價。

目前，以自治州為對象的生態安全評價研究甚少，評價指標體系、具體評價模型及其方式處于探索階段，而以山地生態安全為主的研究未見報道。因此，本研究以黔東南州凱里（簡稱KL）、黎平（簡稱LP）、榕江（簡稱RJ）、劍河（簡稱JH）四縣市16鄉鎮為研究對象，應用P-S-R指標體系模型結合熵權法（Entropy mothod）及綜合指數法（The comprehensive index method）對其生態安全進行評價，旨在探索山地生態安全評價的理論與方法，并試圖為黔東南州解決環境與經濟發展的矛盾問題、恢復退化的生態環境和合理利用現有的資源，為其生態開發提供科學依據。

2 資料與方法

2.1 研究區概況 黔東南州位于中國貴州省東南部，境內下轄17個縣市，首府為凱里市，地理位置為東經107°17′20″～109°35′24″，北緯24°19′20″～27°31′40″。總面積30 337.1km2，地勢東高西低，境內人口441.72萬。該區域內喀斯特面積分布廣泛，自然和人類活動的影響易造成水土流失導致石漠化的發生，對生態安全性有很大的影響。該區域內自然災害頻繁，在群眾中流傳著“無災不成年”的說法[12]。由于地勢影響，可使用的耕地面積十分稀少，導致人多地少，加之石漠化較為嚴重，農業生態安全矛盾十分尖銳。

2.2 數據來源 查閱相關文獻，參考前人的研究成果，并結合研究區域概況，制定了由黔東南州生態環境壓力、生態環境質量和生態環境響應3個方面共17個指標構成的黔東南州生態安全指標體系。文中所涉及的數據主要來源于《黔東南州統計年鑒》（2013—2014）、《黔東南州水資源公報》（2014）、《黔東南州環境狀況公報》（2014）、KL、LP、RJ、JH等各縣市公報以及各縣2014年國民經濟和社會發展統計公報，黔東南州國土部門的相關資料等。

2.3 研究方法 P-S-R模型是聯合國經濟合作開發署建立的壓力-狀態-響應框架模型[13-16]。壓力表征人類活動對環境造成影響的直接的壓力因素，如廢棄物排放、垃圾處理、過度捕撈等；狀態表征當前環境所表現出的狀態或發展趨勢，如水體污染程度、空氣質量、污染物濃度等；響應表征改善環境的政策中可量化的部分，如保護區的建立情況、污水處理的力度、自然資源的收稅水平等。

2.3.1 評價指標的選取 由于不同地域生態環境問題側重的差異，指標的選取在遵循科學性、代表性、實用性和可獲性原則的同時[17]，應結合研究區域的實際情況選擇。本研究在收集了相關研究成果，并結合當地專家的意見，構建了基于P-S-R框架的黔東南州生態安全評價體系。（1）目標層。本研究的總目標層為生態安全綜合指數，對黔東南州生態安全從總體上進行研究，明確其目前的生態安全現狀，為生態治理和經濟發展提供理論基礎對策。（2）準則層。本文以黔東南州生態安全環境壓力、黔東南州生態安全狀態、黔東南州生態安全響應為準則層，分析黔東南州地區生態問題出現的原因、目前的狀況所采取的措施，針對性的提出解決對策。（3）指標層。指標層選用可直接度量的數據組成，主要包括土地人口密度、人口自然增長率、土地人口承載力、人均耕地、災害天氣危害、水體污染危害、大氣污染危害、固廢污染危害、鄉鎮規劃的開展、環境污染的治理措施、用地安全的宣傳等。

2.3.2 數據的標準化處理 由于研究所采集的數據具有不同的量綱，為了使各項指標區統一標準，具有可比性，需要將數據進行標準化處理。本文采用最小-最大規范法（Max-Min Normalization）對原始數據進行處理，具體做法為將黔東南州KL、LP、JH、RJ4縣市17個指標構成原始數據矩陣Yij={aij}17×4，根據指標的正向性和負向性，采用下列公式進行標準化處理：

式中：Yij是第i個縣市第j項指標標準值，aij是第i個縣市第j項指標的原始數據值，min（aij）是第j個評價指標的最小值，max（aij）第j個評價指標的最大值。

2.3.3 評價指標權重的確定 本研究采用熵權法來確定評價指標的權重，熵權法是一種綜合考慮各指標值的基礎上計算出其所占權重的一種數學方法，按照指標的信息熵越小，其提供的信息量越大，權重值越高的理論，根據計算出的權重值傳遞給決策者信息[18-21]。熵權法能客觀反映出黔東南目前的生態安全各指標的所包含的信息量，可解決主觀經驗不足、指標信息數據龐大、難以量化的問題。

按照熵的思想，人們在決策中獲得信息的多少和質量，是決策精度和可靠性大小的決定因素，而熵就是一個理想的尺度[21]。本研究將熵的思想引入到黔東南州生態安全評價中，根據各指標的標準值客觀確定其權重。在根據公式（1）將原始數據一次標準化之后就可以計算出各指標的信息熵。

信息熵的計算公式為：

進行黔東南州生態安全評價時，根據權重值重點統計數據差異較大的指標，對差異較小或者不明顯的指標進行剔除。之后將權重值采用綜合指數法，并結合國內外綜合指數分級方法，劃分生態安全綜合指數。

2.3.4 綜合評價指數的確定 根據以上計算出來的各指標的標準值和權重，采用線性加權法（The linear weighting method）計算出黔東南州生態安全綜合評價指數，計算公式為：

3 結果與分析

3.1 綜合分析 由公式（1）、（2）、（3）得到的結果如表1所示，由表1可知，在壓力、狀態和響應層中，所占權重最大的指標分別是城市化水平、單位面積化肥使用量以及環保投資占GDP比例，反映出這三個指標包含的信息量最大。

在國內外綜合指數分級方法中生態安全綜合指數從高到低分為以下5級：生態安全程度很高（0.90～1），較高（0.75～0.90），一般（0.50～0.75），較低（0.20～0.50），很低（0～0.20）。

由公式（4）、（5）得到的結果如表2所示，由表2可知，KL、LP、JH、RJ四縣市16個鎮的生態安全綜合指數低，其生態安全水平較低，四縣市綜合平均指數僅為0.47。只有LC1、LS、LL、HZ、LC2、CS的生態安全綜合評價指數高于0.5，即處于一般安全狀態，其余10個鎮的生態安全程度均較低，占研究區域的62.5%，可見黔東南州大部分地區生態安全水平均有待提高。

3.2 壓力分析 本研究中壓力指數越小，則生態安全壓力就越大。在16個鄉鎮中，壓力指數最高的是CS，為0.19，最低的是僅為0.04的LL，平均指數是1.0。說明在研究區域內生態安全壓力指數普遍偏低，生態壓力較大。而其中人口增長速度快，人均耕地面積較小以及失業率較高是其主要原因。

3.3 狀態分析 黔東南州生態安全狀態差，平均值僅為0.18，指數超過0.20的只有LC1、LS、ZX、LD、SZ、CS，最高的也僅為0.28，而指數最低的HZ只有0.13。近年來，貴州省普遍采取“工業興省”的戰略措施，在提高人均GDP的同時，給生態環境造成了很大的負面影響[22]。尤其是很多工廠廢棄物的排放未能嚴格執行國家的相關規定，未經過完全處理就將廢氣、煙塵排放到大氣中，造成大氣質量急劇下降，霧霾天增多；另外，排放的廢水以及固體廢棄物沒有專門的處理場所，廢水一般直接進入河道，污染水源，固體廢棄物多采用焚燒、填埋的方法，又進一步加劇了大氣污染。在污染物大量排放的同時，污染物處理并沒有同時跟進，技術不到位，設備不齊全導致環境質量不斷惡化。

3.4 響應分析 黔東南州生態安全響應弱。生態安全響應表征政府對區域生態安全質量變化所作出的其他反應[9]，生態安全響應指數越小，則表示區域抵抗生態風險的能力越弱，區域生態越不安全。表2顯示16個鄉鎮的生態安全響應平均數為0.19，屬于生態安全響應很低的范圍，指數最高的SK也只有0.25，最低的LS則只有0.11。在生態安全響應的各指標中，環保投資占GDP比率這個指標所占的權重最大，表明其提供的信息量最豐富。在實地調查中發現，16個鄉鎮中修建垃圾池、定期請專業技術人員宣傳講解環保知識的鄉鎮只有XS、GZ和ZC，其余鄉鎮基礎環保設施建設都存在欠缺，鄉鎮干部的環保意識尚待加強。

4 結論與討論

4.1 綜合評價 位于貴州省東南部的黔東南州屬于生態環境比較脆弱的地區，生態安全的測度尤為重要[18]。本研究以P-S-R模型為基本框架，從壓力、狀態、響應三個角度出發對黔東南州16縣市的生態安全進行了系統的比較與分析，結果表明，黔東南州生態安全綜合平均指數較低，為0.47；生態安全壓力平均指數為1.0，反映出其生態安全壓力比較大；生態安全狀態平均指數僅為0.18，急需改善；生態安全響應平均指數為0.19，政府部門需盡快拿出相應措施解決生態環境問題。

4.2 建議 針對以上研究所呈現的問題，在參考查閱大量文獻的基礎上，結合黔東南州實際的地理環境和人文因素，建議以下幾個方面出發維護該區域的生態安全：

4.2.1 加強生態安全觀培養 要想生態環境從根本上得到治理，最基本的是加強民眾以及其他社會主體的生態安全意識。從加強生態道德教育入手，讓群眾了解到生態安全對自身及他人的重要意義，充分利用媒體力量和各種社會資源，向公眾普及生態知識教育，引導公眾自覺參與，共同營造生態環境。如果加強生態安全觀培養，讓村民意識到保護生態環境的重要性，普及生態環境治理措施并引導村民積極參與環境治理，將維護和改善生態環境作為一切經濟和社會活動的基本準則[23]。

4.2.2 減緩人口增長 在本研究中造成生態環境壓力的兩個重要因素就是人口增長速度快，導致土地人口承載力較高，人均耕地面積減小，致使人地矛盾加劇。而土地資源是固定且不可再生的，因此只有減緩人口增長，控制人口數量，才能有效地緩解人地矛盾。

4.2.3 加強土地資源保護 土地資源是人類生存與發展的基本，而土地資源又是極其有限的，尤其是耕地資源。合理利用土地資源是緩解生態壓力的重要舉措，首先要合理利用已有的耕地資源，加大資金技術投入，提高農業用地單位面積產量，合理開發閑置土地，擴大可利用耕地面積；其次是制定詳細的耕地保護措施，提高耕地質量，以確實保證土地的可持續利用。

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