基于PSR模型的袁州区土地生态健康评价

杨 博

（宜春市生态环境局，江西宜春 336000）

土地资源是人类赖以生存的重要资源，土地生态系统的健康状况决定着区域经济社会的发展速度［1］。当前，我国正处于高速发展时期，随着城市化、工业化进程的加快及人口的快速增长，人类对土地资源开发利用的广度和深度不断加大，土地生态环境不断恶化，制约着人类社会的发展乃至人类的生产生活，因此土地生态健康问题亟待解决［2］。开展土地生态健康方面的研究和评价，对缓解人地矛盾，促使人们科学合理利用土地资源发挥着重要作用［3］。基于此，以袁州区为例，应用PSR 模型，从压力、状态、响应3 方面筛选评价指标，从时间和空间2 方面对袁州区土地生态健康状况进行评价，在此基础上探讨保证土地生态健康的对策，为袁州区可持续发展提供参考。

1 研究区概况及数据来源

袁州区位于江西省西部，袁河上游，地处东经113°54′～114°37′，北纬27°33′～28°05′，是宜春市政治、经济、文化中心，现辖9 个街道、16 个镇、6 个乡，土地总面积2532.36 km2，80%以上面积为农用地，是传统农业大区。袁州区西北部地势较高，中东部地势较低，气候温和，属于亚热带季风性湿润气候［4］。2019 年底，袁州区总人口112 万人，实现地区生产总值436.17 亿元。

本次研究中，2009—2018 年土地面积数据来源于江西省自然资源厅，社会经济统计数据来源于同期历年袁州区统计年鉴、国民经济和社会发展统计公报。

2 基于PSR模型的土地生态健康评价方法

2.1 土地生态健康的PSR 模型

依据PSR 模型来构建土地生态健康评价指标体系，不仅有助于改善当地土地质量和生态环境，而且对社会经济的发展及城镇化起着巨大的推进作用［5］。随着人口的增加及社会经济的发展，我国建设用地面积逐年增加，给土地生态健康带来了压力（P）［6］；在压力的驱使下，土地质量、土地类型和土地生态环境发生改变（S）；决策者通过调整产业结构、提高土地产出率等措施对人口压力、土地状态和生态环境及其变化作出响应（R）［7］。PSR 模型揭示了相互作用的人地关系，因此PSR 模型可以运用到土地生态健康指标体系的建立中［8］。

2.2 评价指标体系构建

考虑到袁州区已存在的土地生态健康问题，选取的指标包括自然生态环境、土地利用结构、土地产出率和袁州区社会经济发展水平等，依托PSR 模型，通过压力-状态-响应指标概念框架来构建目标层、准则层和指标层，包括压力指标体系、状态指标体系和响应指标体系3 个子系统共13 个指标的土地生态健康评价指标体系［9-11］，具体见表1。

2.3 指标权重确定

土地生态健康评价指标权重是确保评价结果准确性和精确度的重要环节，国内外学者对权重的赋值方法大致分为2 大类：1）主观赋值法，包括德尔菲法、层次分析法等；2）客观赋值法，包括熵值法、主成分分析法、因子分析法［12］；每种方法都有各自的优缺点。土地生态健康涉及面广泛，包括自然环境、社会经济发展、土地利用方式等方面，是一个难以定量的评价，所以采用定性与定量相结合的层次分析法来确定各指标的权重，结果见表1。

表1 基于PSR 模型的土地生态健康评价指标体系及权重

2.4 数据标准化处理

指标体系中各指标度量单位不相同，为了使指标参与评价计算，需要对指标进行规范化处理，将原始数据进行无量纲化的标准化处理。常见标准化处理方法有总和标准化法、标准差标准化法、极大值标准化法和极差标准化法［13］。本研究采用极差标准化法来进行归一化处理。

2.5 土地生态健康综合分值计算

根据每个指标的最终权重和标准化之后的数值，采用多指标加权指数法，计算袁州区土地生态健康状况，其模型如式：

公式中，H表示生态健康的综合评价值，wi表示第i个指标的权重值，pi表示第i个指标的标准化数值，综合评价值H在0～1。其中，H值越大，则该区域的土地生态越健康；反之，H值越小，则说明该区域的土地生态健康状况越差。

通过上述模型计算得到，2009—2018 年袁州区土地生态健康综合分值和2018 年袁州区各乡镇（区）土地生态健康综合分值分别见表2 和表3。

2.6 土地生态健康等级评判标准

根据表3 各乡镇（区）土地生态健康的综合分值，参考众多文献，结合袁州区土地生态健康现状，借鉴前人的研究成果［14-15］，把土地生态综合健康值划分为病态、不健康、亚健康、健康和理想健康5 个等级，具体等级划分结果如表4 所示。

表2 2009—2018 年袁州区土地生态健康综合分值

表3 2018 年袁州区各乡镇（区）土地生态健康综合分值

表4 各乡镇（区）生态健康状况等级划分

3 袁州区土地生态健康时空变化特征分析

3.1 袁州区土地生态健康的时间变化分析

由表2 可知，2009—2018 年，袁州区土地生态健康综合分值均处于健康状态，并保持稳定增长的趋势。

2009—2018 年，袁州区的人均耕地面积、人均林地面积、人均水域面积在不断减少，但是减少的幅度越来越小；单位面积化肥使用量和单位面积农药使用量整体增加，但增加的幅度越来越小。以上负向指标越来越不健康，但是袁州区的土地综合分值还呈现增长的趋势，这也从侧面体现了袁州区社会经济快速发展，城镇化率、建设用地面积比、农作物种植面积、第三产业占地区生产总值比重、人均生产总值、农民纯收入得到显著提高。正是有关部门加大对袁州区域生态环境保护的重视和投入，土地生态健康状况才得以一直保持稳定增长态势。

3.2 袁州区土地生态健康的空间变化分析

由表4 可知，袁州区各乡镇（区）生态健康状况空间差异显著。其中，处在理想健康状况的乡镇（区）只有位于袁州区南部的洪江乡，虽然其人均生产总值没有达到健康值，但城镇化率、水土协调度等因子得分较高，这说明洪江乡在经济发展过程中较为注重保护土地生态环境。袁州区大部分乡镇（区）都处于健康状况，如金园街道、彬江镇、西村镇等15 个乡镇（区），位于袁州区的西南部和东部，这15 个乡镇（区）平均城镇化率并未达到国家标准，水土协调度因子总体得分偏低，人均林地、耕地和水域因子得分不高。处于亚健康状况的乡镇（区）有城区、下浦街道、三阳镇、慈化镇、天台镇、洪塘镇、湖田镇、竹亭镇、水江乡这9 个乡镇（区），集聚于袁州区的中西部和北部。其中，城区地处袁州区中部，属于亚健康状况原因与其他乡镇（区）不同。城区社会经济发展水平较高，水土协调度达到了健康水平，但是人均林地、耕地、水域面积和人口密度因子得分低，而其他乡镇（区）亚健康状态的原因在于经济发展水平普遍不高，建设用地面积比、城镇化水平、人均林地、耕地、水域面积等因子得分较低。

4 保证土地生态健康的对策及建议

4.1 加大对土地及水域的保护力度，防止生态恶化

随着人口的不断增加，相关部门对林地、耕地和水域的保护力度必须加大。因此应大力植树造林，以防风固沙、涵养水源，减少对林地、耕地、水域的破坏，合理利用该区建设用地，适度施用化肥、农药，采取适合的耕作制度，有效利用土地资源，改善土地质量，保护农业生态环境，加快建设生态袁州的步伐。

4.2 加强农田水利建设，提高水土协调度

目前，袁州区水土协调度总体偏低。水土协调度是有效灌溉面积与农作物播种面积的比值，在保证农作物播种面积增幅较小的情况下，提高水土协调度的方法就是增加有效灌溉面积，而增加有效灌溉面积的有效方法就是加强农田水利建设。增加财政对农田水利方面的投入，确保农田水利方面的财政投入落到实处；推进产权改革，明确小型水利工程的所有权，放开经营权和建设权，以达到合理开发、优化配置和持续利用水资源的目的。

4.3 优化产业结构，打造生态强区

坚持“择优招商”，选择和鼓励生态型、环保型企业在袁州区发展，规避那些资源消耗高、污染大和效益低的企业入驻。此外，要利用袁州区自然生态资源优势，积极合理地发展袁州区生态旅游产业。

4.4 加强宣传，提高公众的土地生态健康保护意识

仅仅依靠政府来保障土地生态健康是远远不够的，所以需要在公众、企业、组织间积极宣传土地生态系统健康管理的知识，提高公众管理意识，激发公众保护生态系统的热情。公众在土地生态系统健康管理中有重要作用，他们能及时发现健康管理中出现的问题，向政府反馈，对政府决策制定和调整有着不可替代的作用。此外，企业和组织还能弥补政府在宣传甚至是财政上的缺陷，以实现生态系统健康管理目标。