四川省土地資源生態安全評價指標體系的構建

朱艷婷，趙 源

(四川省自然資源科學研究院，四川成都 610015)

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四川省土地資源生態安全評價指標體系的構建

朱艷婷，趙 源*

(四川省自然資源科學研究院，四川成都 610015)

基于土地生態系統的組成結構及土地資源生態安全的影響因子，結合四川省自然環境與社會經濟發展的區域特征，運用頻度分析、理論分析及專家咨詢相結合的方法，構建了包含自然環境子系統、經濟環境子系統、社會環境子系統3個方面共17個指標的四川省土地資源生態安全評價指標體系，為及時掌握了解四川省土地資源生態安全的現狀、未來發展趨勢及實施相關措施奠定基礎。

指標體系；生態安全；土地資源；四川省

土地資源生態安全評價是區域可持續發展測度的一個重要內容，也是土地資源合理配置的基礎，是評價和衡量某種活動對土地的影響及其生態效應的有效方法[1-2]。近年來，隨著社會經濟發展和人口增長，四川省土地利用強度不斷增加，部分地區出現了荒漠化、鹽堿化、水土流失等問題，土地生態系統面臨著諸多的挑戰。在此背景下，構建合理的區域土地資源生態安全評價指標體系，有利于及時了解四川省土地資源生態安全的現狀、成因并提出針對性的改善措施，為實現土地資源可持續利用提供重要途徑。

1　框架結構

土地生態系統是自然環境子系統、經濟環境子系統和社會環境子系統相互聯系、相互制約、相互依存而構成的一個有機整體，而土地資源生態安全正是由3個子系統及相關構成因子之間相互作用、相互影響的結果。目前國內外研究所涉及的評價體系框架主要采用“壓力-狀態-響應”(PSR)和“自然-經濟-社會”2大類[3]，其中PSR框架結構主要從人類與生態環境系統的相互作用與影響出發，對生態環境指標進行組織分類，反映的是一種因果邏輯關系，即先有造成生態系統安全問題的原因或壓力，再有自然環境和人類社會將出現某種變化[3-4]；“自然-經濟-社會”框架結構涵蓋土地的自然、經濟、社會等主要方面，強調了土地利用達到生態的合理性、經濟的有效性和社會的可接受性[5-6]。考慮到土地資源生態安全問題成因復雜，且影響因子間互為成因和結果，在選取指標時很難將其區分，因此該研究選用“自然-經濟-社會”框架構建評價指標體系。

該研究所構建的區域土地資源生態安全評價體系框架主要由目標層、準則層和指標層3個層次構成(圖1)。其中，目標層是土地資源生態安全，是整個體系的總目標，統領系統；準則層是對土地資源生態安全目標的分解，分為自然環境、經濟環境和社會環境3個子系統；指標層是最底層，為3大子系統所包含的相關影響因子，反映目標層的具體內容。

2　指標體系構建方法與基本原則

在土地生態安全問題的產生及演化過程中，影響因子眾多，且各影響因子之間呈現出相互作用、相互適應的動態變化特征。為構建能全面反映土地資源生態安全的評價指標體系，按照以下步驟構建評價指標體系：首先采用頻度分析法，對土地資源生態安全相關研究成果中的指標體系進行統計分析，梳理出初步的指標體系；其次，根據指標體系構建原則及區域特征對初步篩選的指標集進行調整；最后，針對篩選后的指標，向多位專家征詢意見，確定最終的指標體系。在指標選擇上，需要遵循以下原則[7]。

(1)科學性。指標選取的科學性是指選取指標的名稱、涵義要清晰，單位、計算和統計方法要規范，指標的獲取要以客觀存在的事實為依據。

(2)獨立性。由于土地資源生態安全的影響因素眾多，在反映土地資源生態安全的某方面上可能存在多個指標或多種表達方式。為了真實、全面地反映土地資源生態安全狀況，在選擇指標時，要保證各項指標之間能夠相對獨立地表示各自領域的內容，盡量避免指標意義重疊和重復計算。

(3)動態性。土地資源生態安全狀況是一個動態發展、不斷變化的過程，在選取指標中，應要考慮到四川省土地資源的動態變化及社會經濟發展等影響因素的變化，動態反映四川省土地資源的生態安全狀況和潛在發展趨勢。

圖1　四川省土地資源生態安全評價指標體系框架結構Fig.1　The frame structure of land resource ecological safety evaluation index system in Sichuan Province

(4)針對性。由于不同區域的自然環境與社會經濟等方面的特征不同，各地區土地資源生態安全的影響因子及各項影響因子的重要性也存在一定的差異。因此，在建立指標體系是時，要結合四川省的區域特色，選擇適用于當地的指標因子。

(5)可獲得性。在反映土地資源生態安全的指標中，有些難以量化，有些則由于資料來源的限制難以獲取準確的數據，這就要求在選取指標中，要充分考慮上述問題，盡量選用現有數據、統計資料和已有的規范及標準，以保證數據的準確可靠性。

3　指標體系構建過程

3.1頻度分析法土地生態系統是一個復雜的復合系統，包含了自然、經濟、社會等多個子系統，且這些子系統之間相互聯系、相互作用。基于上述特征，該研究主要借鑒和參考40套不同學者從不同層次、不同角度出發所構建的與土地資源生態安全相關的評價指標體系[4-43]，從中選取與土地資源生態安全成因及表征密切相關的、使用頻率超過10%的指標，作為土地資源生態安全評價指標體系的初步指標。主要包括3個部分：第一部分是自然環境指標，共16項指標；第二部分是經濟環境指標，共9 項指標；第三部分是社會環境指標，共15項指標。土地資源生態安全的初始評價指標見表1。3.2理論分析法結合四川省自然環境及社會經濟發展特征，對初選指標做出進一步的篩選與調整。從自然環境來看，四川存在盆地、山地河谷、高山高原等多種地貌，地區間地貌上的差異導致土壤、氣候、植被也呈現出地域性分異的特征。盆地以黃壤為主，山地河谷以紅壤為主，高山高原地區則主要為暗棕壤、山地草甸土和高山草甸土，部分地區土壤侵蝕特征明顯，水土流失現象嚴重；水文氣候方面也具有顯著的差異性，東部地區日照較少，西部則日照充足、降水集中；氣象災害種類較多，發生頻率高，范圍大，主要是干旱，但暴雨、洪澇和低溫等也經常發生[44]。從社會經濟發展來看，四川省區域經濟發展不平衡，成都平原經濟區發展較好，而川西北經濟區發展水平較為落后，與成都平原經濟區等區域存在較大的差距；全省產業結構發展的程度較低，產業結構呈現“二三一”的發展格局，第二產業是社會經濟發展的支柱性產業，產業結構需進一步優化升級。同時，全省土地利用空間布局差異明顯，面臨著耕地質量下降，可墾、宜耕后備土地資源較少，用地結構不合理等土地資源生態安全問題。在此背景下，對土地生態安全問題的認知度及應對措施需進一步加強。基于上述特征，該研究增加坡度、高程、生物豐度、農業收入比重、公眾生態意識普及度及生態環境保護建設投入強度6項指標；同時，遵循評價指標選取原則，剔除自然保護區占土地總面積比重、耕地面積減少速率、單位建設用地二三產業增加值、人均住房面積和城鎮登記失業率6個指標，得出四川省土地資源生態安全評價的原始評價指標體系(表2)。

表1土地資源生態安全評價的初選指標

Table 1Primary indicators of ecological security evaluation of land resources

目標層Targetlayer準則層Criterionlayer指標層Indexlayer頻度Frequency%土地資源生態安全Eco-logicalsafe-tyoflandresource自然環境子系統人均耕地面積85森林覆蓋率65水土流失比率38耕地面積比重35土地后備資源28水資源承載力25林地面積比重23≥25°坡耕地面積比重20水域面積率20年降水量18耕地旱澇保收率18草地面積比重15土壤侵蝕強度15自然保護區占土地總面積比重13耕地面積減少速率13經濟環境人均GDP68子系統化肥農藥施用強度63第三產業增加值比重48工業三廢負荷指數32經濟密度28土地利用程度指數25單位耕地面積糧食產量15人均糧食產量13單位建設用地二三產業增加值10社會環境人口密度78子系統城鎮化水平75人口自然增長率50農村居民人均純收入35農業水利建設水平33機耕程度23環保投資占GDP比例23污水處理率20就業率18工業固廢綜合利用率18萬元GDP綜合能耗18人均住房面積15人均建設用地面積15城鎮登記失業率13人均公共綠地面積13

表2土地資源生態安全評價原始指標體系

Table 2The original index system of land resource ecological safety evaluation

目標層Targetlayer準則層Criterionlayer指標層Indexlayer土地資源生態安全Ecologicalsafetyoflandresource(A)自然環境子系統(B1)人均耕地面積(C1)森林覆蓋率(C2)耕地面積比重(C3)水土流失比率(C4)土地后備資源(C5)水資源承載力(C6)林地面積比重(C7)≥25°的耕地(C8)水域面積率(C9)年降水量(C10)耕地旱澇保收率(C11)草地面積比重(C12)土壤侵蝕強度(C13)生物豐度指數(C14)坡度(C15)高程(C16)經濟環境子人均GDP(C17)系統(B2)第三產業增加值比重(C18)工業三廢負荷指數(C19)經濟密度(C20)土地利用程度指數(C21)單位耕地面積糧食產量(C22)化肥農藥施用強度(C23)人均糧食產量(C24)農業收入比重(C25)社會環境子人口密度(C26)系統(B3)城鎮化水平(C27)人口自然增長率(C28)農村居民人均純收入(C29)農業水利建設水平(C30)機耕程度(C31)環保投資占GDP比例(C32)污水處理率(C33)就業率(C34)工業固廢綜合利用率(C35)萬元GDP綜合能耗(C36)公眾生態意識普及度(C37)人均建設用地面積(C38)生態環境保護建設投入強度(C39)人均公共綠地面積(C40)

3.3專家咨詢法

3.3.1方法簡介。以頻度分析和理論分析獲得的指標體系為基礎，采用專家咨詢法對評價指標體系進行進一步的調整與優化。該研究以調查問卷的形式，共選擇15位專家及相關人員參與調查統計，其中，長期從事土地資源、生態保護等相關領域的專家10位，政府部門代表人士5位。調查問卷中，將原始指標集按照重要程度分為3個等級，分別為“重要”“一般”“不重要”，量值分別為3、2、1，量值越大，表明評價指標對生態安全的影響就越大。在對專家意見的處理中，分別以均值、差異系數、滿意度來進行指標的剔除與保留。滿意度(S)是指滿分個數占總體分值個數的百分比，用于表示專家對指標重要性的認可程度，該研究將3界定為滿分值；均值(AV)主要表示專家意見的集中程度，均值越大，專家意見越集中；差異系數(CV)是指標準差與其算術平均數的百分比，用于表示專家意見的離散程度[45]。S、AV、CV的計算公式為：

式中，m為專家總數；nij表示第i個指標為第j等級的專家人數；N表示指標重要度的級數；AVj為指標第j等級的量值；mi為對第i個指標給予滿分的專家人數。

3.3.2專家意見分析。此次調查共發放專家咨詢意見表15份，收回15份，有效統計15份。依據調查情況及篩選方法，計算出各個指標的滿意度、均值及差異系數(表3)，確定最終入選指標。篩選標準：①入選指標滿意度達到70%以上(含70%)，表明該指標被認可程度較高，可選擇；②指標量值2.5是“一般”向“重要”過渡的臨界值(中間值)，入選指標均值要達到2.5以上(含2.5)；③入選指標的差異系數要小于等于所有指標差異系數的均值，即0.208；④入選指標須同時滿足上述3個條件，任何一項不滿足時，即剔除該指標。經過統計與分析，C1、C2、C4、C6、C14、C18、C19、C20、C21、C22、C23、C26、C27、C29、C30、C32、C36符合篩選標準，可列入區域土地資源生態安全評價指標體系。

表3　專家意見統計分析結果

接下表

注：“Y” 表示選用，“N”表示不選用。

Note：“Y” stands for choose，“N” indicates not to choose.

3.3.3優化后的評價指標體系。在原始指標集的基礎上，通過對調查結果的統計分析，確定四川省土地資源生態安全評價指標體系(表4)。

表4四川省土地資源生態安全評價指標體系

Table 4The evaluation index system of ecological safety of land resource in Sichuan Province

目標層Targetlayer準則層Criterionlayer指標層Indexlayer指標屬性Indexattribute土地資源生態安全Eco-logicalsafe-tyoflandresource(A)自然環境子系統(B1)人均耕地面積(C1)正森林覆蓋率(C2)正水土流失比率(C4)負水資源承載力(C6)正生物豐度指數(C14)正經濟環境子系統(B2)第三產業增加值比重(C18)正工業三廢負荷指數(C19)負經濟密度(C20)正土地利用程度指數(C21)正單位耕地面積糧食產量(C22)正化肥農藥施用強度(C23)負社會環境子系統(B3)人口密度(C26)負城鎮化水平(C27)正農村居民人均純收入(C29)正農業水利建設水平(C30)正環保投資占GDP比例(C32)正萬元GDP能耗(C36)正

4　結語

該研究從土地生態系統的結構特征及土地資源生態安全的影響因素出發，確定了由17個指標構成的四川省土地資源生態安全評價指標體系。在構建指標體系的過程中，該研究雖然力求遵循指標選取的各項原則及四川省的區域特征，以準確反映當地土地資源生態安全的現狀及變動，然而在指標的預選、調整及優化過程中，仍然難以避免主觀性較強等因素的影響。在數據完整且符合一定條件的前提下，運用定性與定量相結合的方法來篩選指標，盡量減少主觀因素的影響，將是進一步完善土地資源生態安全評價指標體系的重要研究方向。

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Construction of Evaluation Index System of Ecological Security of Land Resource in Sichuan Province

ZHU Yan-ting, ZHAO Yuan*

(Sichuan Provincial Institute of Natural Resource Science, Chengdu, Sichuan 610015)

Based on composition structure of land ecological system and influencing factors of ecological security of land resource, combined with regional characteristics of natural environment and social economic development of Sichuan Province, this paper builds up the evaluation index system of ecological security in Sichuan Province which contains a total of 17 indicators of 3 apects of natural environment subsystem, economy environment subsystem and social environment subsystem with the method of “frequency analysis - theoretical analysis- expert consultation”. This evaluation can lay the foundation for grasping the current situation, future development trend and implementation of relevant measures of the ecological security of land resource in Sichuan Province.

Index system; Ecological security; Land resource; Sichuan Province

四川省基本科研業務費項目(2015)；四川省軟科學研究計劃項目(2015ZR0006)；四川省基本科研業務費項目(2016YSKY0021)。

朱艷婷(1984- )，女，山東德州人，助理研究員，碩士，從事土地資源利用與區域發展研究。*通訊作者，副研究員，博士，從事資源環境與區域發展研究。

2016-05-23

F 301.4

A

0517-6611(2016)20-195-04