河南省資源豐富,是全國農產品主產區和重要的礦產資源大省;人口眾多,是全國人口大省,勞動力資源豐富,消費市場大;區位優越,位居天地之中,素有“九州腹地、十省通衢”之稱,是全國重要的綜合交通樞紐和人流物流信息流中心;農業領先,是農業大省和糧食轉化加工大省。河南省耕地資源面臨生態風險,我們應如何防控?本文從自然、經濟和社會環境壓力生態風險3 個方面,選取16 項評價指標,評價2008—2017 年河南省耕地生態風險狀況,其意義在于為科學合理地評價和衡量人類活動對耕地生態風險的影響提供有效的方法,為河南省政府制定相應的耕地生態風險防控政策提供參考。同時,豐富和完善在耕地生態風險方面的研究內容和方法技術,有利于該區域耕地資源的科學、合理和可持續利用,以便更準確地進行區域耕地生態風險的防控,降低該區域的耕地生態風險。
隨著區域經濟的快速發展,人與自然環境之間的矛盾逐漸凸顯,出現了耕地生態環境不斷惡化、耕地資源快速減少、耕地質量下降等一系列問題,使得耕地生態問題日益突出。隨著河南省經濟的快速發展和人口數量的不斷增加,人們對生活水平和生活質量的要求也不斷提高,導致更多物質資料和自然資源尤其是耕地資源被快速消耗。河南省耕地資源十分豐富,是全國糧食的主產區,耕地安全是糧食安全的重要保障,相應地,耕地生態風險問題也成為制約河南省農業發展的重要因素。在工業化、現代化和城鎮化加速發展進程中,耕地生態系統也在不斷地被改變;在耕地資源利用過程中,人與耕地生態系統相互影響、相互牽制和相互作用,共同維護著耕地生態安全;在人類活動的強烈干擾下,耕地生態系統的穩定性被打破,加之人類對耕地資源的不合理利用,導致該省耕地生態風險的形成。
根據各風險因子的類型及其對耕地生態風險作用的差異性,分析該省耕地生態系統造成風險的相應因子,結合國內外相關學者在耕地生態風險方面和河南省耕地資源與耕地安全方面的研究成果分析得出,引發河南省耕地生態風險的主導風險因子包括產業結構升級、土壤污染。
2017 年,河南省的三大產業結構比為8:18:74,其中第三產業對經濟增長的貢獻率達48.4%,與2008年相比有明顯變化,第二產業降低16%,第三產業增長11%,而第一產業增幅只有5%。產業結構在不斷發展變化,伴隨而來的是土地利用變化,耕地數量急劇減少,引發耕地生態風險問題。
結合相關學者對河南省耕地資源研究成果,河南省的土壤污染,主要來源于工礦企業污染、農業污染和生活污染等。舉例來說,農業污染方面,以農藥、化肥的使用為例,為了提高糧食產量,農民不斷增加農藥和化肥的施用量,引發耕地的污染風險。
2008—2017 年,全省農藥施用量先增加后減少,雖后期有所減少,這與河南省政府貫徹落實習近平總書記的農藥化肥零增長行動有關,但農藥對耕地土壤污染仍在不斷積累;化肥施用量基本成逐年上升趨勢,其中所含某些成分也會造成耕地土壤污染。總之,土壤污染是河南省耕地生態風險形成的重要原因之一。
本文的基礎數據來源于歷年《河南省統計年鑒》,參照“自然—經濟—社會”耕地生態風險評價模型相對應的指標,從自然、經濟、社會環境壓力3 個方面,對應16 項指標,搜集自2008—2017 年河南省相應數據資料,采用多因素綜合評價法,借助WPS 軟件,通過熵值法計算各指標權重,整理和計算原始數據。因為計算過程中數據篇幅過大,所以不一一列出。
本文中的耕地生態風險評價是多指標的綜合評價,指標間缺乏統一的度量標準。為了消除該因素對評價結果的影響,需要對所選指標的原始數據進行標準化處理,既方便計算,又方便進行指標值的對比和綜合評價分析。
對于正指標,采用上限效果測度,其計算方法為:

對于負指標,采用下限效果測度,其計算方法為:

式中:xij為第i個評價單元在第j個指標上的實際數據,max(xij)為第j個指標的最大值,min(xij)為第j個指標的最小值。
借助WPS 軟件,經過層層計算,最終采用熵值法求得所選的16 項指標的權重。該方法屬于客觀的賦權法,相比主觀賦權法,更加科學、嚴謹。
根據標準化后的原始數據和各指標的相應權重,計算得出2008—2017 年耕地生態風險的綜合風險值,其計算方法為:

式中:Di(ω)為綜合風險值,Wj為第j個指標的權重,Xij為第i個指標的標準值,n為指標個數。
綜合風險值的大小反映了河南省各年份耕地生態風險的高低程度。數值越大,風險越高;數值越小,風險越低。
由圖1 可知,2008—2017 年,河南省整體的耕地綜合生態風險值呈下降趨勢,2016 年之前,綜合風險值都在0.5 以上,相關學者研究結論顯示,綜合耕地生態風險等級處于中級以上水平。2017 年開始,綜合耕地生態風險值下降到中級以下風險水平。

圖1 河南省2008—2017 年耕地綜合風險值
由圖2 可知,2008—2017 年,經濟壓力生態風險值總體呈持續下降趨勢。自然壓力生態風險值在2008—2010 年和2013—2017 年兩區段呈下降趨勢,2011—2013 年區段呈上升趨勢??偟膩砜?,自然壓力生態風險值變化呈波動下降趨勢。相比而言,社會環境壓力生態風險值總體呈上升趨勢,在2008—2015 年上升幅度較小,2015 年以后風險上升幅度增大。

圖2 2008—2017 年“自然—經濟—社會”壓力風險值
總體而言,10 年來,河南省整體耕地生態風險值呈下降趨勢,其中,經濟壓力風險值和自然壓力風險值都呈下降趨勢,社會環境壓力生態風險值呈上升趨勢。這說明在河南省農業科學技術和政府政策支持下,如農業機械化水平的提高、耕地保護政策的制定和實施,使河南省耕地綜合生態風險值在2008—2017 年持續下降。另外,社會環境壓力生態風險值的上升趨勢要引起政府的格外重視,如重視人口政策和農藥化肥的使用等方面的管控,能更好地防控河南省整體耕地生態風險值的上升趨勢。
基于對河南省耕地生態風險的研究結論,首先,河南省應繼續加強耕地環境保護和生態建設,繼續降低自然壓力對耕地風險的影響。其次,引導農民采用科學合理的耕作方法,減少農藥和化肥的施用量,控制耕地鹽堿化,降低社會環境壓力對耕地的影響。總之,在未來開發、利用、發展和保護耕地資源的過程中,河南省政府應格外重視社會環境壓力對耕地的影響,以降低河南省整體耕地生態風險,保護耕地生態安全,從而促進全省經濟可持續發展。
減少和控制農藥化肥的使用,有利于降低耕地環境壓力風險。省政府和各市政府要認真貫徹落實習近平總書記的重要指示,深入推進化肥農藥施用量零增長行動,創新舉措,確?;兽r藥減量增效取得新成效,助力鄉村振興和耕地保護。一方面,調整農業投入結構、減少化肥農藥施用量、增加有機肥施用量;另一方面,充分做好現有的畜禽糞污資源化利用、秸稈綜合利用。政府引導、農企合作,共同保護耕地生態安全。
本文對評價指標的建立和不同壓力耕地生態風險下的分析有待進一步改善。未來研究將以耕地生態風險“識別—評價—防控”為主線,細化區域研究、評價模型構建、完善指標體系,提高綜合耕地生態風險評價的科學性和合理性,為政府科學決策提供智慧支持。