生態安全評價研究綜述

胡子浩，杜 崇，李 瑞，劉福全

（黑龍江大學水利電力學院，哈爾濱 150080）

伴隨著城市化水平高速發展，和經濟快速發展的同時，生態環境也發生著變化，生態安全極易受到了影響，進而影響到整個生態環境的發展規律，破壞原有的結構模式，處于一種紊亂狀態。隨之而來的是生態安全問題浮出水面，土壤沙漠化和洪澇災害日益嚴重。忽視了生態環境問題，嚴重破壞了生態平衡，使水資源狀況、氣候條件、地質狀況、土壤質量都向不好的方向發生了變化，生態處于不安全的狀態，給賴以生存的土地基本場所帶來了許多問題，威脅到了人類的生存，某種程度上限制了社會經濟可持續發展，帶來了一些反作用的阻力。前人的研究多針對區域生態、河口生態、土地生態、林地生態等單一視角觀察總結研究。文章繼前人研究的基礎上，多視角多維度的觀察分析研究生態安全評價研究。生態環境是可持續發展的重要前提條件，研究分析生態安全發展現狀對未來科學發展有重要的意義。

1 生態安全的相關概念

生態安全概念內涵，見圖1。

圖1 生態安全概念內涵

由圖1可知，生態安全是一門交叉學科，有豐富的概念及內涵。最早的生態安全思想出現于20世紀40年代的土地健康和功能評價中，而在20世紀80年代，前蘇聯一次核電站導致的一場環境災難后，第一次提出了生態安全問題。最早的生態安全思想建立在環境問題上，所以也稱為環境安全（environmental security）。從狹義來說，生態安全概念是指自然和半自然生態系統的安全。廣義的說，可以分為自然環境的生態安全和經濟環境上的生態完全，直接或間接地影響人們的生活。

2 國外生態安全評價研究現狀

2.1 生態安全評價方法

Liu, XL; Yang, ZP;Chen, XG等人采用層次分析法和德爾菲法對旅游城市新疆維吾爾自治區喀納斯進行了自然、視覺和地方文化不同角度的生態安全研究。Wen, JF and Hou, K等人為生態安全的評級方法及評級體系的構建進行了總結和預測。Han, BL; Liu, HX and Wang, RS等人根據模糊熵權法對京津冀地區13個城市的生態安全進行研究分析。Zhang, HQ and Xu, EQ等人采用否決聚合（關注極限指標）和平衡聚合（衡量不同指標之間的平衡性能）方法對中國大陸的生態安全進行評價。Zhang, MX; Bao, YB; Tong, ZJ等人選用遼東流域為例，對流域的生態安全進行評價分析，探索流域生態優化調控方法，探討了生態安全評價的劃界方法。He, G; Yu, BH; Zhu, YN等人以中國某煤礦為例，在psr模型的基礎上采用GRAY關系分析法與網絡層次分析法相互結合，對中國煤礦區的生態安全做出綜合評價。Cao, CX; Yang, B; Chen, W等人通過構建psr模型結合綜合指數法對地震后被破壞的汶川的生態安全及其恢復情況研究。

2.2 生態安全評價體系

Chen,ZY等人通過物聯網建立了一套智能的評級體系及分級模型,利用隨機森林算法對土地進行生態安全評價，并對2020-2025年的土地生態安全做出預測。Gao Changbo等人根據psr模型構建了一套評價城市生態安全完整的評級體系，選用熵權法和模糊綜合評價法相結合對中國5個發達城市進行分析，拓展了城市生態研究。Li, ZT; Yuan, MJ; Xia, BC等人根據BP-DEMATEL模型對珠江三角洲城市群(PRD)的城市生態系統服務總值進行研究分析，確定了其驅動因素和影像指標。Wu, X; Liu, SL; Liu, GH等人采用熵物元模型對昆明市的2000年以后15a內的生態安全水平進行變化研究。Ruan, WQ; Li, YQ; Liu, CH等人構建了DPSIR-DEA模型，對長江三角洲地區進行旅游生態安全研究。Shao, WW; Liu, HZ; Wang, H等人通過建立宏觀的指標體系，對中國31省市的水環境的安全狀態進行研究分析，進而解決水安全問題。Lai, XD and Xiao, ZH等人在集合對理論基礎上結合脆弱性結構模型，探索城市生態安全研究的研究理念及方法，與此同時，建立城市生態安全脆弱性的相關熵模型探討城市生態安全脆弱性及相關影響因素。

3 國內生態安全評價研究現狀

3.1 生態安全評價方法

王莉等人采用投影尋蹤評估模型和貓群算法相結合的評價方法，對祁連山地區生態安全進行了評價研究，找出了影響祁連山生態安全的主要影響因素[1]。趙瑩雪等人采用PSR模型和AHP法及對珠海市進行了研究分析，探究濱海旅游地生態安全的評價方法，并且找出了各影響因素所占的比重[2]。楊建宇、張欣、李鵬山等人利用物元分析法，對大安市的土地生態安全進行評級，發現大安市生態環境處于安全狀態，并發現物元分析法可以揭示單個指標的不同信息的特點[3]。萬生新、王悅泰等人改良DPSIR模型，采用改進的AHP法對沂河流域進行了水生態安全評價研究[4]。康輝平、李孝成、陳興偉等人結合SWAT和集成河道二維非恒定水動力水質模型，采用兩種生態安全評價方法分別為感潮河道和河流景觀變化，對福建省的河流為進行研究分析[5]。閆寶龍、呂世杰、趙萌莉等人應用PSR概念模型和數學模型,應用中層次分析法和熵權法對草原的生態安全問題進行了研究分析[6]。譚吉玉、劉高常等人提出了將小波理論和支持向量機有機結合的方法，研究礦區的生態安全問題[7]。段文秀、朱廣偉、劉俊杰等人提出將異味物質2-甲基異莰醇納入評價體系，選用專家意見法和層次分析法對水源地型水庫進行水生態安全評價[8]。孫瑄、楊鵬輝、魚濤等人對國內外研究評價較少的熱解殘渣的安全性評價，從理化指標和生物毒性兩方面綜述了現階段國內外油泥殘渣常用的生態安全評價方法，并將兩者進行對比，總結了評價方法的優缺點及適用范圍。白曉睿、景春堂等人改進了層次分析法（IAHP），基于壓力-狀態-響應模型下對大理白族自治州進行了土地生態安全評價，安全性較好[9]。蘇世良、李丹、項羽等人應用生態足跡理論和方法評估區域生態安全的初步探索和實踐。劉偉杰、白章等人采用生態足跡分析方法評價區域生態安全的分析時間[10]。杜培軍、夏君士、錢都等人采用3S技術對城市生態安全進行了評估[11]。李小兵、王紅、田美榮等人首次提出了消費足跡壓力指數（CFPI）和生產足跡壓力指數（PFPI），并通過生態足跡貢獻指數（EFCI），對內蒙古草原資源開發生態安全的影響進行了描述[12]。李夢迪、范俊濤、張元等人開發了一種系統方法來幫助制定流域恢復的最佳策略，將生態安全評估和多目標優化 (MOO) 納入規劃過程，以提高恢復效率和有效性。基于驅動力、壓力、狀態、影響和響應（DPSIR）框架構建滇中城市群生態安全評價指標體系，在1km×1范圍內應用灰色預警模型km 像素和縣級實現 2020年、2025年、2030年和2035 年CYP生態安全預警[13]。西楚、鄧祥正、桂進等人應用生態足跡法對我國北京、天津、河北地區的生態安全進行評估實踐[14]。

3.2 生態安全評價體系

龔建洲、劉延綏、北城夏等人展示了CA模型在預測生態安全方面的潛力[15]。陳云、王金良等人應用灰色模型對云南地區中部省份城市的生態安全進行預警[16]。安英莉、戴文婷等人建立了一套新的綜合評價系統對煤礦塌陷區進行生態安全研究，并對其脆弱性進行了分析[17]。伍陽、蔣加洪、甘欣等人通過建立城市生態安全評價指標體系，對京津滬渝四個直轄市展開研究分析，發現京津滬三個城市的生態系統安全等級處于臨界安全等級，重慶城市處于不安全等級[18]。司馬文卉、胡小鳳、沈占峰等人以“驅動力-壓力-狀態-響應”模型構建評價體系，對大清河流域的生態安全進行了評價分析[19]。曹秉帥、徐德琳、竇華山等人采用壓力-狀態-響應(PSR)模型對呼倫湖進行生態安全研究，完善以呼倫湖為代表的北方干旱區內陸湖泊的生態健康系統研究[20]。劉平波、倪芳、劉蓉等人通過衛星遙感技術及PSR模型結合層次分析法、熵權法等方法對洞庭湖農業區域評價研究，構建了農業生態安全評價指標體系和遙感反演模型[21]。陳奕丹、徐碩、安欣等人結合DPSIR理論和EFS指標框架，構建了以DPSIR-SEM的FES評價指標體系，對林業生態安全進行評價研究[38]。

4 結 論

生態安全問題是21世紀的熱點話題，生態安全評價是可持續健康發展的前沿，涉及耕地、河湖、林業、海域、礦區等分支學科。通過建立不同優勢的評價方法和評價體系對不同領域進行生態安全評價研究，綜合應用現代化科學技術手段來建立數據庫，把整個生態安全評價過程可視化、數據化。總體而言，生態環境安全引起了大部分學者的關注和重視，發表的文獻數量不斷的增加。但時間區間較長，在學科交叉上較弱；針對性的實施實例方案較少，提出和評價較多，明顯感覺創新性不足。目前國內外均有學者對其不斷研究挖掘，仍然需要投入更多精力來發現提出更加適合應用的評價體系和方法，從生態學、地理學、經濟學、社會學等多角度交叉進行拓展創新，找到最科學、最合理、最有效的模式方法及參與方式，提升該領域研究成果的影響力，完善領域的體系結構，推動生態安全評價研究領域更好的發展，這將對生態環境的管理和決策起到重要作用。