国内耕地生态安全评价与预测研究综述

摘 要 目前国内对耕地生态安全的评价研究已进行多年，但少有人从其研究方法的角度进行综述。对耕地生态安全的概念特征进行了总结，从耕地生态安全评价与预测实证流程的角度，对耕地生态安全的评价指标体系、指标赋权、评价方法、阈值的确定以及预测等研究的方法进行了归纳，并对耕地生态安全评价与预测的研究现状进行了综合述评，为后来研究提出了一些建议。

关键词 耕地；生态安全；评价；预测

生态安全是国家安全体系的重要组成部分，随着我国社会对生态安全重视程度的提高，越来越多的学者加强了对生态安全的研究。在目前生态安全的文献中，对区域生态安全、土地生态安全方面的研究较多，而细化到对耕地生态安全的研究则相对较少。加强对耕地生态安全评价的研究，一方面可以为耕地生态保护实践提供理论指导，另一方面，可以进一步完善耕地生态安全研究。本文根据现有文献，对耕地生态安全的概念、特征、相关评价方法、预测方法以及影响因素的测度方法进行了归纳总结，以期为耕地生态安全评价研究提供更多理论参考。

一、耕地生态安全的概念

耕地生态安全的概念，早期认为是指人类赖以生存和发展的耕地资源所处的生态环境，处于一种不受或少受威胁与破坏的健康、平衡状态（张传华，2006）。之后，吴大放等人（2014）认为耕地生态安全是指在一定的时空尺度范围，耕地数量、耕地质量和耕地生态环境三者的有机统一，是建立在耕地数量、耕地质量和耕地生态环境安全的基础之上的新概念，是继耕地数量安全、耕地质量安全和耕地生态环境安全之后的更高层次的安全，是未来耕地保护的发展方向。

二、耕地生态安全的特征

不同学者也从不同角度对耕地生态安全的特征进行了阐述。有学者从耕地资源利用特征分析，认为耕地安全具有人为性、整体性、不可逆性、长期性、全球性和隐蔽性的特点（张传华，2006）。从耕地资源社会经济特征的角度分析，耕地生态安全具有公共性、潜隐性和战略性的特征（朱洪波，2008）。吴大放等人（2014）则认为耕地生态安全具有一定的地域性、系统性、动态性、隐藏性、可调控性、外部性公共性和战略性特征，耕地生态安全是实现生态环境保护、社会经济可持续发展、构建和谐社会的基础。耕地生态安全涉及到多个学科、各个方面，应综合自然、经济和社会的各个方面进行考虑分析。

三、国内耕地生态安全评价研究状况

1.国内耕地生态安全评价指标体系的研究状况

耕地生态安全评价研究首先要进行评价指标的筛选，指标体系的构建首先要遵循科学性、可比性、可获取性和系统性原则。在指标体系的确定方法方面，目前研究中，使用最多的是用PSR（压力、状态、响应）框架模型（黄鹏等人，2016），或用PSR模型的衍生模型DPSIR（驱动力、压力、状态、影响、响应）模型（王连超、赵鹏飞，2016）进行耕地生态安全评价指标体系的确定。但仅用此方法难免使指标体系的确定太过主观，鉴于此，很多学者选择将PSR或DPSIR模型与其他模型或理论相结合进行指标体系的确定，以尽可能地降低指标的主观性，如能值理论、TOPSIS模型。除此之外，也有学者选择从自然、经济、社会（徐辉等人，2011）；数量、质量、生态（刘圣欢、彭婵，2016）；直接因素、间接因素和社会经济因素（杨秋等人，2012）的角度进行指标体系的确定。

2.国内耕地生态安全指标赋权的研究状况

指标体系确定之后，需要对耕地生态安全指标体系的指标权重進行确定。目前相关文献中，耕地生态安全指标体系的赋权主要分为主观赋权、客观赋权以及组合赋权三类。有学者使用主观赋权的方法进行指标体系的赋权，如德尔菲法、层次分析法（杨秋等人，2012）、模糊综合分析法（施开放等人，2013）等。也有学者选择用客观赋权法进行指标赋权，如熵值法（黄鹏等人，2016）、主成分分析法等。有的学者选择将主观与客观相结合进行指标赋权，主要有将层次分析法与熵值法相结合（张冰洁、宋戈，2012）。该方法既能考虑到决策者的主观经验，又能照顾到决策的客观事实，合理的权系数可以使相应的评价结果与主、客观赋权下的评价结果的总体偏差达到最小。

3.国内耕地生态安全评价方法

目前生态安全评价的方法主要分为四类，即生态模型法，数学模型法、景观生态模型法和BP神经网络模型法。其中生态模型法包含，土地承载力分析法、生态足迹法；数学模型法包含层次分析法、综合指数法、物元分析法；景观生态模型法包含景观生态安全格局法、景观指数法（璩路路等人，2016）。其中，应用最多的评价方法是物元分析法。一些学者也尝试用投影寻踪模型进行耕地生态安全的评价聂艳等人（2015）。黄晓东等人（2015）将突变理论与模糊数学结合起来，将突变级数法应用于耕地生态安全评价。

除了纵向的时序的动态评价外，也有学者运用空间技术和方法对耕地生态安全的横向空间差异进行评价。其中，3S（RS、GIS、GPS）技术是进行耕地生态安全空间差异分析中最为常见的方法，如张安等人（2013）运用GIS技术确定了区域耕地生态的空间分布情况。除3S技术外，李根等人（2017）用综合评价模型对云南省耕地生态安全状况进行分析的基础上，又进一步分析了区域空间分布差异。

4.国内耕地生态安全评价阈值的确定

耕地生态安全的评价结果需要有一个指标阈值进行标准衡量，以判断该目标地的耕地生态安全程度。生态安全评价标准可从四个方面选取：（1）国家、行业和地方规定的标准；（2）背景和本底标准；（3）类比标准；（4）科学研究已判定的生态效应；同时利用实验量化法、模拟模糊方法和混合方法等方法建立评价标准（左伟，2002）。在耕地生态安全评价中，不同学者均根据自己学科领域的知识，进行了不同的阈值确定。有学者结合arcgis平台，采用等间距分级法将耕地生态指数分为好、较好、中等、较差和差五级（杨秋等人，2012）。

5.国内耕地生态安全预测研究状况

目前生态安全预测方面的方法，多是在生态安全评价之后，利用生态安全评价的数据和评价结果，进行进一步的预测研究，目前学者们多采用无偏GM（1，1）模型、BP神经网络模型、RBF神经网络模型、曲线估计法、回归分析法等方法对未来几年的生态安全状况进行预测分析。在耕地生态安全研究中，应用最广泛的是灰色系统GM（1，1）模型，该模型对于时间序列短、统计数据少、信息不完全系统的分析与建模具有独特的效果。此外，徐美（2013）采用RBF神经网络模型进行耕地生态安全状况预测。李政等人（2018）则利用ARIMA模型对四川省耕地生态安全状况进行动态预测。

四、研究述评

第一，在耕地生态安全概念方面，耕地生态安全虽与土地生态安全、耕地资源安全、区域生态安全评价等概念虽有所区别，但也有诸多相似和可借鉴之处，在当前文献不多的情况下，在进行耕地生态安全评价过程中，可以适当借鉴相关生态安全评价的方法以充实和完善耕地生态安全评价研究。

第二，耕地生态安全评价指标体系的建立过程中，应尽量做到客观，与研究区域的实际相切合。可选择对相关文献、国家标准等的指标体系进行总结，结合研究区域的地理、水文、社會经济发展程度以及当地的相关政策标准等，拟定相关指标，并使用相关工具进行筛选。

第三，指标的赋权也要根据研究者的学术资源情况而定，若学术资源丰富，可适当采用主观或组合赋权的方法进行权重确定；反之，若相关学术资源缺乏，则最好采用客观赋权法进行赋权。

第四，耕地生态安全评价中物元分析法是应用最多的评价方法，而如果要涉及到空间差异比较研究，则也会较多的涉及到3S技术。但耕地生态安全涉及到土壤、地理、农业、经济等多个学科，现有研究中学者们均根据自身学科特点进行相关研究，但难免会存在片面。故而研究者在耕地生态安全评价中，可适当结合多个学科的方法进行研究，更加全面地反映耕地生态安全评价的状况。

第五，在耕地生态安全预测方法中，无偏GM（1，1）模型被认为是相对较合适的预测方法，但预测难免会出现偏差，可尝试运用两种预测方法相结合进行预测，降低预测结果偏差，使研究结果与实际耕地生态安全更加切合，从而给出更加合理的政策建议。

参考文献：

[1]李政，何伟，潘洪义，陈林.基于熵权TOPSIS法与ARIMA模型的四川省耕地生态安全动态预测预警[J].水土保持研究，2018， 25（03）：217 -223+2.

[2]柯小玲，向梦，林芸.基于主成分分析和灰色理论的武汉市生态安全评价研究[J].科技管理研究，2018，38（01）：79-85.

作者简介：

张泽，（1994-），男，汉族，四川广安人，研究生，单位：西南大学经济管理学院农业经济管理专业，研究方向：农业资源与环境管理。