区域土地生态安全评估

王耽耽　杜崇　苏豪　刘涛?季小引

[摘要]为确保土地资源的可持续利用，对伊春市的自然、经济、生态、社会四个方面的18个指标进行了研究，构建伊春市土地生态安全评价指标体系，选择熵权法计算指标权重，并对其进行综合评估。研究结果表明：2012～2016年间，伊春市土地生态安全水平经历了从较差级别到良好级别的变化趋势;伊春市土地生态子系统中仍存在一些不稳定因素，威胁着土地生态系统的安全。

[关键词]土地生态;熵权法;安全评价

[中图分类号]F301.2;X826[文献标识码]A

引言

土地生态安全是指土地生态系统在一定时间和空间内，能保持其结构与功能的健康、平衡和可持续状态，还为社会经济与农业可持续发展提供稳定保障。国内外众多学者关注了土地生态安全问题：Feslm、Dumanski、曹新向、刘勇等学者从土地持续利用的角度，对区域土地生态安全进行评价研究;吴次芳、梁留科等学者对土地生态系统进行了研究。由于生态系统结构的相对不稳定性，对干扰因素的敏感性，导致土地利用过程中出现了许多突出的生态和环境问题，森林砍伐、草原荒漠化、水土流失和生物多样性降低等普遍现象，土地生态系统服务功能急剧下降，严重威胁着土地生态环境的安全，直接影响到人类社会的可持续发展。因此，本文对伊春市不同年份的土地生态安全进行了评估，对比分析后提出建议，以期为合理利用土地资源提供理论依据和实践经验。

1 研究区概况与数据来源

1.1 研究区域概况

伊春市位于黑龙江省东北部，地处东经127°37′～130°46′，北纬46°28′～49°26′。以汤旺河支流伊春河得名。东邻鹤岗市，东南部与佳木斯市毗邻，南邻省城哈尔滨市，西南部与绥化市毗邻，西北部与黑河市毗邻，北部的嘉荫县与俄罗斯隔江相望。全市行政区划面积3.3万km?，属中温带大陆性季风气候，年平均气温1.6℃，年日照总时数2209.4 h，无霜期142天。2012～2016年的年均降雨量最高为 797.3 mm，最低为 701.9 mm。截至2016年全市人口数为117.6万人，水资源总量105.2亿m?。

1.2 数据来源

本研究使用伊春市2012～2016年的相关数据，主要来自2013～2017年的《伊春市统计年鉴》。

2 研究方法

2.1 熵权法

熵权法是基于各个指标传递信息量的多少来确定指标权重的一种客观定权的数学方法。其主要步骤是：（1）对原始数据进行标准归一化处理;（2）根据标准化后的数据计算指标信息熵;（3）计算各项指标的权重。

2.2 指标体系的构建

在本文中，考虑到各种因素的影响，例如数据的可获得性，选取了18个代表性指标，建立了土地生态安全指标体系，最后运用熵值法计算各指标权重。由于18个评价要素对土地生态安全具有不同的作用，在构建指标体系时用指标属性对其进行标记。指标属性为“+”，代表为正向指标，意味着要素与土地生态安全成正相关，表示该要素的数值越大，土地的生態安全就越好;指标属性为“-”，代表为逆向指标，意味着要素与生态安全成负相关，其作用和正向指标相反，计算结果见表1。

2.3 原始数据的标准化处理

2.5 要素得分计算

土地生态安全综合指数的公式如下：

式中，ESI为土地生态安全综合指数。计算结果见表3。

3 结果分析

3.1 综合分析

从表3可以看出，2012～2016年，伊春市的土地生态安全评价综合评分不断波动。2012～2013年，土地生态安全评分呈上升趋势;2013～2014年，土地生态安全评分略有下降;2014～2016年，土地生态安全评分又回到上升阶段。

为了划分安全等级，需要借鉴前人的研究成果，最终拟定出五个等级来评价伊春市土地生态安全状况，划分等级见表4。可以看出伊春市在2012年和2014年土地生态安全等级是处于较差级别的，土地生态环境破坏较大，然而，2013年和2015～2016年综合得分处于良好的水平，土地生态安全的总体水平也处于上升趋势，说明之后随着环境保护力度的加大，土地生态安全压力得到了缓和。

3.2 分项分析

分析随时间序列变化时各子系统变化趋势有利于进一步了解到区域土地生态安全状况。由图1可知：

自然子系统只在2012～2013年上升了0.0240分，后于2013～2016年就一直呈现下降趋势，其中伊春市近5年林地面积逐年减少了720hm2，且权重为0.0543，因而可以看出林地面积是自然子系统主要的不安全因素。

经济子系统在2012～2016年间一直呈现稳定的上升趋势，其中第三产业占GDP比重和旅游收入一直逐年增长，单位GDP能耗逐年递减，农林牧渔业总产值也只是在2016年略微下降，虽然人均GDP在2012～2016年中一直上下波动，但相比其它几个经济指标，总体上影响不大。可见伊春市社会生产力发展综合水平较稳定，不同程度的经济发展也决定了对土地资源的态度。

生态子系统总体上波动幅度较大， 2012～2015年化肥施用量和工业二氧化硫排放量各增加0.10万t，工业废水排放总量共减少379万t，工业固体废弃物产生量增加1313万t，而工业固体废物综合利用量只增加了19万t，废物治理设施处理能力也降低了888万m3/小时，其中工业固体废弃物产生量权重为0.0672，占比最大，所以2012～2015年伊春市土地生态安全评分一直降低。2015～2016年各项指标排放量全部降低，并且工业固体废物综合利用量和废物治理设施处理能力都大幅度提升，因而伊春市生态子系统综合评分又回到上升阶段。

社会子系统土地生态安全评分波动巨大，2012～2014年伊春市城市化率上升1%，人口自然增长率上升1.84‰，所以2012～2014年总体得分状况呈现下降趋势。2014～2016年伊春市城市化率下降6%，人口自然增长率上升0.26‰，而人口密度和城镇登记失业率在2012～2016年间也一直逐年减少。其中2015年人口自然增长率急剧下降，且人口自然增长率和城镇登记失业率权重分别为0.0682、0.1378，占比较大，所以这一年土地生态安全评分最好。2015～2016年人口自然增长率和城镇登记失业率又呈现上升趋势，可以看出它们的回升是导致社会子系统最终评分降低的主要原因。

4 结论与建议

通过以上分析，伊春市2012～2016年土地生态安全水平经历了“较差-良好-较差-良好-良好”的变化趋势，土地生态子系统中仍有一些不稳定因素威胁着土地生态系统安全，未来必须采取针对性措施保障土地资源的可持续利用。这个评价结果与客观实际较为贴合，因而对伊春市生态文明的建设具有一定的借鉴意义，现针对伊春市的土地生态安全问题提出以下建议：（1）控制人口数量的增长，提高人口素质，使人口、经济增长和土地资源及其生态环境的承载力相适应;（2）在考虑自然、经济、社会和生态效益的前提下，提高土地生态保护资质，建立生态补偿机制;（3）控制工业固体废弃物产生量，从工业固体废物的产生源头抓起，促进清洁生产，尽量减少固体废物产生量;（4）人类活动会对生态系统造成一定的破坏，并损害其功能，政府应加强国民生态安全意识的教育，同时结合环境保护法，制定一套完整的生态安全保护法。

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