區域土地生態安全評估

王耽耽　杜崇　蘇豪　劉濤?季小引

[摘要]為確保土地資源的可持續利用，對伊春市的自然、經濟、生態、社會四個方面的18個指標進行了研究，構建伊春市土地生態安全評價指標體系，選擇熵權法計算指標權重，并對其進行綜合評估。研究結果表明：2012～2016年間，伊春市土地生態安全水平經歷了從較差級別到良好級別的變化趨勢;伊春市土地生態子系統中仍存在一些不穩定因素，威脅著土地生態系統的安全。

[關鍵詞]土地生態;熵權法;安全評價

[中圖分類號]F301.2;X826[文獻標識碼]A

引言

土地生態安全是指土地生態系統在一定時間和空間內，能保持其結構與功能的健康、平衡和可持續狀態，還為社會經濟與農業可持續發展提供穩定保障。國內外眾多學者關注了土地生態安全問題：Feslm、Dumanski、曹新向、劉勇等學者從土地持續利用的角度，對區域土地生態安全進行評價研究;吳次芳、梁留科等學者對土地生態系統進行了研究。由于生態系統結構的相對不穩定性，對干擾因素的敏感性，導致土地利用過程中出現了許多突出的生態和環境問題，森林砍伐、草原荒漠化、水土流失和生物多樣性降低等普遍現象，土地生態系統服務功能急劇下降，嚴重威脅著土地生態環境的安全，直接影響到人類社會的可持續發展。因此，本文對伊春市不同年份的土地生態安全進行了評估，對比分析后提出建議，以期為合理利用土地資源提供理論依據和實踐經驗。

1 研究區概況與數據來源

1.1 研究區域概況

伊春市位于黑龍江省東北部，地處東經127°37′～130°46′，北緯46°28′～49°26′。以湯旺河支流伊春河得名。東鄰鶴崗市，東南部與佳木斯市毗鄰，南鄰省城哈爾濱市，西南部與綏化市毗鄰，西北部與黑河市毗鄰，北部的嘉蔭縣與俄羅斯隔江相望。全市行政區劃面積3.3萬km?，屬中溫帶大陸性季風氣候，年平均氣溫1.6℃，年日照總時數2209.4 h，無霜期142天。2012～2016年的年均降雨量最高為 797.3 mm，最低為 701.9 mm。截至2016年全市人口數為117.6萬人，水資源總量105.2億m?。

1.2 數據來源

本研究使用伊春市2012～2016年的相關數據，主要來自2013～2017年的《伊春市統計年鑒》。

2 研究方法

2.1 熵權法

熵權法是基于各個指標傳遞信息量的多少來確定指標權重的一種客觀定權的數學方法。其主要步驟是：（1）對原始數據進行標準歸一化處理;（2）根據標準化后的數據計算指標信息熵;（3）計算各項指標的權重。

2.2 指標體系的構建

在本文中，考慮到各種因素的影響，例如數據的可獲得性，選取了18個代表性指標，建立了土地生態安全指標體系，最后運用熵值法計算各指標權重。由于18個評價要素對土地生態安全具有不同的作用，在構建指標體系時用指標屬性對其進行標記。指標屬性為“+”，代表為正向指標，意味著要素與土地生態安全成正相關，表示該要素的數值越大，土地的生態安全就越好;指標屬性為“-”，代表為逆向指標，意味著要素與生態安全成負相關，其作用和正向指標相反，計算結果見表1。

2.3 原始數據的標準化處理

2.5 要素得分計算

土地生態安全綜合指數的公式如下：

式中，ESI為土地生態安全綜合指數。計算結果見表3。

3 結果分析

3.1 綜合分析

從表3可以看出，2012～2016年，伊春市的土地生態安全評價綜合評分不斷波動。2012～2013年，土地生態安全評分呈上升趨勢;2013～2014年，土地生態安全評分略有下降;2014～2016年，土地生態安全評分又回到上升階段。

為了劃分安全等級，需要借鑒前人的研究成果，最終擬定出五個等級來評價伊春市土地生態安全狀況，劃分等級見表4。可以看出伊春市在2012年和2014年土地生態安全等級是處于較差級別的，土地生態環境破壞較大，然而，2013年和2015～2016年綜合得分處于良好的水平，土地生態安全的總體水平也處于上升趨勢，說明之后隨著環境保護力度的加大，土地生態安全壓力得到了緩和。

3.2 分項分析

分析隨時間序列變化時各子系統變化趨勢有利于進一步了解到區域土地生態安全狀況。由圖1可知：

自然子系統只在2012～2013年上升了0.0240分，后于2013～2016年就一直呈現下降趨勢，其中伊春市近5年林地面積逐年減少了720hm2，且權重為0.0543，因而可以看出林地面積是自然子系統主要的不安全因素。

經濟子系統在2012～2016年間一直呈現穩定的上升趨勢，其中第三產業占GDP比重和旅游收入一直逐年增長，單位GDP能耗逐年遞減，農林牧漁業總產值也只是在2016年略微下降，雖然人均GDP在2012～2016年中一直上下波動，但相比其它幾個經濟指標，總體上影響不大。可見伊春市社會生產力發展綜合水平較穩定，不同程度的經濟發展也決定了對土地資源的態度。

生態子系統總體上波動幅度較大， 2012～2015年化肥施用量和工業二氧化硫排放量各增加0.10萬t，工業廢水排放總量共減少379萬t，工業固體廢棄物產生量增加1313萬t，而工業固體廢物綜合利用量只增加了19萬t，廢物治理設施處理能力也降低了888萬m3/小時，其中工業固體廢棄物產生量權重為0.0672，占比最大，所以2012～2015年伊春市土地生態安全評分一直降低。2015～2016年各項指標排放量全部降低，并且工業固體廢物綜合利用量和廢物治理設施處理能力都大幅度提升，因而伊春市生態子系統綜合評分又回到上升階段。

社會子系統土地生態安全評分波動巨大，2012～2014年伊春市城市化率上升1%，人口自然增長率上升1.84‰，所以2012～2014年總體得分狀況呈現下降趨勢。2014～2016年伊春市城市化率下降6%，人口自然增長率上升0.26‰，而人口密度和城鎮登記失業率在2012～2016年間也一直逐年減少。其中2015年人口自然增長率急劇下降，且人口自然增長率和城鎮登記失業率權重分別為0.0682、0.1378，占比較大，所以這一年土地生態安全評分最好。2015～2016年人口自然增長率和城鎮登記失業率又呈現上升趨勢，可以看出它們的回升是導致社會子系統最終評分降低的主要原因。

4 結論與建議

通過以上分析，伊春市2012～2016年土地生態安全水平經歷了“較差-良好-較差-良好-良好”的變化趨勢，土地生態子系統中仍有一些不穩定因素威脅著土地生態系統安全，未來必須采取針對性措施保障土地資源的可持續利用。這個評價結果與客觀實際較為貼合，因而對伊春市生態文明的建設具有一定的借鑒意義，現針對伊春市的土地生態安全問題提出以下建議：（1）控制人口數量的增長，提高人口素質，使人口、經濟增長和土地資源及其生態環境的承載力相適應;（2）在考慮自然、經濟、社會和生態效益的前提下，提高土地生態保護資質，建立生態補償機制;（3）控制工業固體廢棄物產生量，從工業固體廢物的產生源頭抓起，促進清潔生產，盡量減少固體廢物產生量;（4）人類活動會對生態系統造成一定的破壞，并損害其功能，政府應加強國民生態安全意識的教育，同時結合環境保護法，制定一套完整的生態安全保護法。

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