基于优度评价法的西藏土地利用生态安全评价研究

王庆日，谭永忠，薛继斌，余振国

（1.中国土地勘测规划院，北京 100035；2.浙江大学土地资源管理系，浙江 杭州 310030；3.中国科学院地理科学与资源研究所，北京 100101；4.浙江财经学院工商管理学院，浙江 杭州 310018；5.中国国土资源经济研究院，北京 101149）

近年来，许多领域的学者从不同视角对“生态安全”问题进行了研究［1-9］。土地利用生态安全评价，是针对土地利用的宏观结构调整与布局，对环境与生态的可能影响做出的预测性评估［10］。近年来，区域土地利用生态安全评价已有一些研究［10-13］，评价方法逐步多样化。目前使用较多的评价方法是综合指数评价法，该方法通过模型将分散的信息集成，再进行综合值的分级，评价区域土地利用生态安全的综合水平，但存在无法识别单指标的生态安全状态水平、遗漏指标间分异信息等缺陷［13］。

为了解决综合指数评价法的不足，张虹波等运用可拓原理与方法，构建了区域土地资源生态安全评价的物元模型，并以宁夏南部彭阳县为例进行了实证研究［13］。研究结果表明，应用物元模型进行土地资源生态安全评价可行、客观，并实现了评价精度的提高；但是，由于可供选择的关联度函数较少等原因，物元模型在土地资源生态安全评价中的应用也需要进一步深入研究和扩展。本文采用基于关联函数的优度评价法，评价西藏的土地利用生态安全，以丰富土地利用生态安全的评价方法，拓展可拓理论和方法在土地利用生态安全评价中的应用。

西藏的土地生态系统包括高寒草甸、草原、荒漠及森林4大系统，具有结构简单、生产力水平低、稳定性差、修复能力弱、易受外界因子干扰等特点。加上近期人类活动及不合理的土地利用行为，一些地区出现了土地沙漠化、水土流失、土地污染与珍稀物种减少等问题。由于人口增加、经济发展、交通改善等人为因素的影响，将有更多的人流、物流、资金流涌入西藏，对土地生态系统的干扰可能会加剧。

1 研究区概况

西藏地处北纬26°50′—36°53′，东经78°25′—99°06′，面积120多万km2。其地形地貌可分成4大片：（1）东部藏东三江峡谷，山顶终年积雪不化，山腰森林密布，山麓田园常青；（2）西北部羌塘高原，绵延成片、波状起伏，海拔4500m以上；（3）藏南谷地，位于羌塘高原以南，平均海拔在3500m左右，土地肥沃；（4）喜马拉雅山地位于西藏南部，平均海拔6000m以上。西藏地广人稀，且人口分布极不平衡，城市化水平低，经济发展处于传统的农业社会向现代工业化社会过渡的转型期，农牧业生产仍然是社会经济活动的主体。本研究区涵盖整个西藏，即拉萨市和山南、日喀则、那曲、林芝、昌都、阿里6个地区。

2 数据来源与研究方法

2.1 数据来源

数据资料主要来源于《西藏统计年鉴（2007年）》、《西藏自治区土地利用现状图》、《西藏自治区生态功能区划》、《西藏自治区地质环境保护与利用规划（2005—2020年）》、《西藏自治区土地利用总体规划（1997—2010）》、《西藏自治区地质灾害防治规划（2005—2020年）》、《西藏自治区土地开发整理规划（2001—2020）》、《西藏耕地后备资源利用研究》、《西藏的生态建设与环境保护（白皮书）》和《2007年西藏自治区环境状况公报》。

2.2 研究方法

2.2.1 评价指标体系 影响区域土地利用生态安全状况的因素很多［13］，通过分析研究区的区域特点，利用Delphi法，建立土地利用生态安全评价指标体系，同时采用AHP法，确定各指标权重（表1）。

2.2.2 评价过程与方法 （1）采用基于关联函数的优度评价法，构建物元模型［13-14］，计算参评项目各等级特征所取的数值区间（表2）。（2）确定待判物元［13-14］，计算西藏各地市评价指标的实际状态值（表3）。（3）计算西藏各地市土地利用生态安全评价指标的关联函数值Ki（表4附文后）。（4）根据上述各指标关联函数值的计算结果，计算各评价区域各指标的优度分值（表5附文后）。（5）综合评价待评区域的土地利用生态安全值，可由式1计算得出：

式1中，Nj（j=1，2，…，7）表示待评区域；Ki（Nj）为指标关联函数值；wi为指标权重值。计算结果中，据Yj的分值判定研究区域的生态安全性：当Yj≥0时，区域Nj绝对安全（Yj的最大分值为1，当Yj=1时，说明区域Nj各评价指标均达到理想状态）；当-1≤Yj＜0时，区域Nj基本安全；当Yj＜-1时，区域Nj不安全。

3 研究结果

经计算得到西藏地区的土地利用生态安全综合评价结果（表6附文后）。

（1）从评价结果可知，西藏自治区土地利用生态安全的总体程度不高，所有地（市）均表现出基本安全或不安全状态，其中，那曲地区为不安全状态，其他地（市）为基本安全状态。西藏自治区土地利用生态安全问题主要表现为以下方面：①草地退化严重。西藏高原草地占全区土地总面积的69.1％，但由于自然和人为因素的影响，草地退化问题日趋严重。据西藏自治区草地资源调查，目前全区退化草地面积为4282.2×104hm2，占全区草地面积的52.2％，比20世纪80年代末增加了35.0％。其中那曲地区草地退化现象最严重，退化面积达1365×104hm2，占西藏全区草地退化面积的31.9％。②土地沙化加剧。目前西藏自治区沙化土地面积为2168.4×104hm2，约占全区土地总面积的18.1％，居全国第三位。与1995年相比，沙化土地面积增长了121×104hm2，年均增长12.1×104hm2。其中那曲地区土地沙化面积为1124×104hm2，占西藏全区土地沙化面积的51.8％。③水土流失面积大。西藏自治区水土流失总面积为10342×104hm2，占全区面积的84.2％，全区冻融侵蚀面积为6643.2×104hm2，其中那曲地区冻融侵蚀面积为2816.3×104hm2，占西藏全区冻融侵蚀面积的42.4％。

表2 参评指标各等级特征所取的数值区间表Tab.2 The numerical interval table of grade characteristic of evaluated indexes

（2）土地利用生态安全状况存在明显的空间分异。全区土地利用程度最高的区域集中在“一江两河”中部地区，该地区温度条件适中，自然条件有利于种植业生产，历史悠久，人口集中，是西藏政治、经济、文化的核心地带，因此，该区域的土地利用生态安全状况相对最好；藏北和藏西北主要从事纯牧业的区域，地势高，水热条件差，无法发展种植业，且交通不便，土地利用程度更低，该区域自然环境条件恶劣，社会经济条件低下，土地利用生态安全状况相对最差；“一江两河”的外围区域和藏东“三江”流域，水热条件较好，有比重较大的天然草地，但地形复杂或地势偏高，可耕作的土地面积比重较小，该区域的土地利用生态安全状况居中。

4 研究结论

（1）优度评价法是一种具有自身特点的综合评价方法。一方面该方法是建立在可拓集合论基础上的。可拓集合论以可拓数学为基础，把现实问题概括为相容性、不相容性并进行转化处理，摆脱了经典数学“非此即彼”的二值限制，显示了自然界中“即此亦彼”的过渡。另一方面该方法是基于物元模型中的关联函数而建立的。物元模型中的关联函数把模糊数学的逻辑值从［0，1］闭区间拓展到（-∞，+∞）整个实数轴，通过引入负数的概念建立关联度，可以无丢失地综合各种因素的全部信息，保证了信息的完整性，消除了量纲，原始数据不用归一化处理，而且逻辑意义明确，克服了多角度、多因素识别评价中的主观片面性。

表3 评价指标实际状态值表Tab.3 The actual state value table of evaluated indexes

（2）优度评价法能较好地应用于区域土地利用生态安全评价。根据本研究中所选评价指标体系，特别是在评价标准中，根据评价目标所确定的标准分为完全可行区间、基本可行区间和不可行区间，正好对应了优度评价法中的经典域、可拓域和非域。因此，优度评价法能较好地应用于区域土地利用生态安全评价。同时，优度评价法中关联函数的构建，能把各评价指标的优劣用数学公式表达出来，显示了较好的区分度，为今后改善区域土地利用安全状况的具体措施的制定，指明了努力方向。

（3）优度评价法的评价结果与研究区实际的情况比较符合。西藏自治区在地理位置、自然环境、社会历史和经济状况等方面，存在明显的地域分异，影响土地利用生态安全的各因素，亦存在明显的空间分异。采用优度评价法的评价结果与土地利用生态安全程度的实际状况基本一致。

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表4 评价指标关联函数值表Tab.4 The correlation function value table of evaluated indexes

表5 评价指标优度分值表Tab.5 The superiority value table of evaluated indexes

表6 西藏土地利用生态安全综合评价结果表Tab.6 The result table of land use eco-security overall assessment in Tibet