新疆耕地生態安全動態變化分析

魏淇蘢 劉新平

摘要：本文以新疆耕地中的生態脆弱耕地為研究的具體對象，通過PSR模型的建立，從經濟、社會以及自然入手，篩選出20個用來評價的指標，構建耕地生態安全評價體系，以我國新疆地區2009—2018年間耕地狀況當作研究對象，定量分析。結果表明：以PSR模型為基礎的評價體系可以將耕地生態系統中各要素間的聯系進行反映，可以用于評價固定區域的耕地生態安全。2009—2018年期間，整個新疆地區的耕地生態安全指數不斷上升，整體安全水平不斷提高，生態功能有了極大改變，耕地的生態安全由“臨界安全”轉變至“安全”。從數據和指標中可知，在2009—2018年期間，影響耕地生態安全的主要因素有土地開墾率、單位耕地面積的農膜使用率、單位耕地面積所承擔的化肥壓力、單位面積森林覆蓋比例。

關鍵詞：耕地;生態安全;動態研究;新疆

中圖分類號：S-3???? 文獻標識碼：ADOI：10.19754/j.nyyjs.20200229002

引言

自然、經濟以及社會有機結合成統一并且開放的耕地生態系統，新疆的土地環境惡劣，農業的整體技術落后，耕地的生態安全受到挑戰。所以，專家學者要加大對耕地生態的分析，逐步加大對耕地的保護，保證耕地可持續使用，有極大的價值和重要的意義。

在耕地生態安全的研究領域中，國外的學者進軍該領域的時間較早，在耕地研究中已經有了豐富的經驗。對耕地安全等級的評價，將耕地和可持續發展有機結合。Rasul等人[1]建立了專業的評價體系，該體系是以生態環境和經濟狀況為基礎，該評價體系已經進入實際運用階段，如對孟加拉國的耕地評價。Beesley等人[2]表明，在保護某地區的農業用地中，普通農戶逐漸加大了對耕地價值和耕地安全的關注。David L Tulloch等學者[3]以新澤西州Hunterdon縣為例，選擇多項指標，在耕地的保護中，制定相應的政策，對土地的安全值進行評價。而國內在該領域的研究大多集中在對耕地生態安全的定義以及內涵界定[4，5]，在耕地的生態評價中選擇有關的指數和與數據適應的評價體系[6，7]，深度剖析特定地區耕地生態安全的影響因素等方面[8-11]。

本文根據研究區的實際情況及數據的可獲取性，建立耕地生態安全指標評價體系，并進行數據的標準化處理和綜合值的計算;選取新疆2009—2018年的耕地資源為研究對象，對新疆耕地資源生態動態變化進行評價分析，運用PSR模型，分析得出影響耕地生態安全的重要影響因素，并且用合理的方法對新疆地區耕地今后的發展情況做出預測;以新疆的生態變化為基礎，分析得到影響耕地安全的具體原因和影響深度，最終提出相應的保護措施和對策。

1研究方法、數據來源及處理

1.1研究區概況

新疆位于我國西北部，是中緯度地區，經度跨度大，占地面積全國最大，與多個國家接壤。新疆氣候干旱，降水量不足，水源總量不超過1000億m3。新疆年均氣溫低，北疆年均氣溫只有9℃;南疆的年均溫度只有13.6℃。東疆為13.7℃。全新疆可用的農業用地有6308.48hm2，其中耕地面積只有412.46hm2，耕地的整體質量不高。新疆的生態系統比較脆弱，在糧食生產中有許多難題需要解決。

在糧食生產中，耕地的質量和生態系統的穩定非常重要。所以，要加大對新疆耕地生態的關注和研究，為今后新疆耕地的科學使用提供相應的理論依據和科學引導。

1.2研究方法

1.2.1PSR模型

以PSR為基礎構建評價體系。對PSR模型的闡述如下：人口的增長和經濟的發展會為耕地生態施加壓力（P）;人類沒有節制的開發土地，在社會活動中會向耕地無節制地排放有害物體和污染物，對生態系統的穩定性構成威脅，限制耕地功能的發揮（s）;外界施加一定壓力時，以往的生態系統不斷改變，做出符合外界壓力的調整，將調整的結果向社會經濟活動反饋，生態系統有了反饋后，人類以反饋的情況為基礎，做出（R）方面的調整，愛護環境，循序漸進地改變耕地系統的生存狀態，保證該系統能保持原有的結構和功能，在今后使用土地時，將可持續利用觀念融入到耕地使用的活動中。

1.2.2權重賦值

在耕地評價中，要把基本的評價體系作為評價的基礎，在評價中貫徹科學性、系統性以及可比性原則，廣泛收集信息，進行系統的分析，然后結合新疆現在的耕地使用現狀，在評價中使用特爾菲法則，一共選擇16項指標作為評價依據，最終搭建了新疆地區有關耕地生態安全的評價體系和權重（表1）。

1.2.3多因素綜合評價法

1.2.3.1第一步：運用指標標準化

運用min-max標準化方法對原始數據進行線性變換。公式如下：

新數據=（原數據-最小值）/（最大值-最小值）（1）

1.2.3.2第二步：多因素綜合評價

運用多因素綜合評價法確定耕地生態安全值，公式如下：

Ε=∑ij=1Wj×Xij（2）

式中，E為生態安全值，Wj為指標j的權重，Xij為指標標準化值。

目前關于生態安全等級的劃分沒有統一的標準，參考相關研究，結合區域實際情況，本文將耕地生態安全劃分為5個等級（表2）。

1.3數據來源

文中使用的新疆地區2009—2018年間土地使用狀況（耕地面積在內），來自于2009—2018年全國性第二次土地調查和土地使用狀況數據庫。其中，人口數量、農業現代化、整體使用面積和實際產出、經濟發展狀況等數據來自《2009—2018新疆統計年鑒》以及《2009—2018新疆發展年鑒》。其它數據包括氣候、水文狀況以及地理地貌都來源于2018年統計的《新疆國民經濟和社會發展公報》和《新疆耕地質量等別監測項目》。

2結果與分析

2.1耕地資源利用現狀

根據統計的數據可知，新疆地區耕地資源分布不均，北疆的耕地占有量超過整個新疆耕地量的50%，北疆的耕地主要集中在水資源比較豐富的地區。2018年新疆全省人口有2264.3萬人，新疆地域寬廣，全國陸地面積僅為新疆面積的6倍，新疆全省的GDP只有8360.24億元，僅為全國產值的1.47%。全疆的耕地面積為526.97萬hm2，根據調查可知，新疆的耕地平均每公頃消耗的化肥是401.095kg，每公頃耕地平均使用的機械動力是427.474kw，平均每人的水源可用量是5443m3。

2.2新疆的耕地生態安全狀況分析

把各種因素的標準值和權重，用特定的方式進行評價（式1）以及加權求和，計算得到新疆2009—2018年耕地生態安全值（表3），并按照表3的生態安全等級劃分標準生態安全等級。

從上圖可以看出，新疆2009—2018年的耕地生態安全狀態呈良性發展的趨勢，耕地生態安全值從0.5541提高到0.6677，新疆耕地的生態安全值還在不斷提升，生態等級有了一定提升，從2級上升到3級，這就意味著新疆的生態環境得到了改善，有了一定程度的提高。新疆2009—2018年的耕地生態環境變化由2個階段組成：在2009—2016年期間，新疆全省的耕地安全級別沒有發生改變，一直處于2級階段，但是可以看出有上升的空間;2017年和2018年2年，新疆的耕地等級有了質的發展，從原來的2級上升為3級，全省的耕地安全系數快速提高，由之前的“臨界安全”轉變為“安全”。

3結論與討論

2009—2018年，新疆的耕地生態安全值不斷提高，呈良性發展的態勢。從0.5541（Ⅲ級）提高到0.6677（Ⅱ級）。其中，2009—2016年耕地生態安全值呈現平緩上升趨勢（Ⅲ級），2017—2018年耕地生態安全值迅速提升（Ⅱ級）。

2009—2018年，新疆地區的耕地生態安全值還在不斷提高，各項生態功能有了一定的提高和改善，耕地狀態由原有的“臨界安全”轉變為現在的“安全”。耕地的生態壓力趨于平穩，影響耕地生態安全的主要因素有土地開墾率、范圍耕地面積農膜覆蓋率、單位耕地面積承受化肥壓力、單位面積森林覆蓋比例。

在對當前的耕地生態評價時，要參考耕地的生態價值以及經濟價值，在評價中要以特定地區的具體情況為基礎對耕地的生態體系進行評價。新疆在未來的發展中，要以“十三五”規劃為指導，踐行會議提出的有關保護耕地保護制度，努力堅守中國1.2億hm2土地這根紅線，加大對耕地數量、生態和質量“三位一體”保護[12]。在耕地的使用中要禁止圍湖造田和毀林開荒，要逐步淘汰以往不合理的施肥方式，減小化肥對土地的破壞，在全國范圍推廣生態農業。

此次的研究以PSR模型為基礎，對新疆地區的耕地生態安全做出評價，然后總結出當前的耕地生態安全值，以預期的研究目標為最終目的。但是因為研究時間比較短，來不及對不同地區的耕地安全逐個進行分析，在往后的研究中，會將研究的重點放在耕地狀態的時空變化中，讓研究得到的數據和結論更有現實意義，為新疆地區更合理、科學地利用土地提供相應的指導。

參考文獻

[1] RASUL G，THAPA G.Sustainability Analysis of Ecological and Conventional Agricultural Systems in Bangladesh [J].World Development， 2003， 31 （6） ：1721-1741.

[2] BEESLEY K B，RASMEYD.Agricultural Land Preservation [J].International Encyclopedia of Human Geography， 2009， 25 （6） ：65-69.

[3] David L Tulloch. Research on Safety Evaluation of Cultivated Land Resources in Liaoning Province Based on Catastrophe Progression Method[J].China Population·Resources and Environment， 2012（01）：153-157.

[4] 何斌，王全九，吳迪，等.基于主成分分析和層次分析法相結合的陜西省農業干旱風險評估[J].干旱地區農業研究， 2017， 35 （1） ：219-227.

[5] 劉彥隨，楊子生.我國土地資源學研究新進展及其展望 [J].自然資源學報， 2008， 23 （2） ：353-360.

[6] 文森，邱道持，楊慶媛，等.耕地資源安全評價指標體系研究 [J].中國農學通報， 2007， 23 （8） ：466-470.

[7] 朱紅波，張安錄.我國耕地資源生態安全的時空差異分析[J].長江流域資源與環境， 2007， 16 （6） ：754-758.

[8] 趙文暉，寧雅楠， 楊偉州，等.基于改進生態足跡模型的保定市耕地生態安全時空變異分析[J].土壤通報， 2015， 46 （4） ：796-802.

[9] 鄭華偉，張銳，孟展，等.基于PSR模型與集對分析的耕地生態安全診斷[J].中國土地科學， 2015，29 （12） ：42-50.

[10] 張銳，劉友兆.我國耕地生態安全評價及障礙因子診斷[J].長江流域資源與環境， 2013， 22 （7） ：945-951.

[11] 朱紅波.我國耕地資源生態安全的特征與影響因素分析 [J].農業現代化研究， 2008，29 （2） ：194-197.

[12] 楊曉紅.貴州省耕地資源現狀與可持續利用對策[J].貴州農業科學，2017，45（09）：129-132.