摘 要: 本文在界定經(jīng)濟作物用地生態(tài)安全概念的基礎上,探討了經(jīng)濟作物用地生態(tài)安全評價的方法。依據(jù)土地生態(tài)安全評價一般性指標體系,通過運用運用層次分析原理、信息熵等數(shù)學方法和土地生態(tài)安全模型,建立了適合經(jīng)濟作物用地生態(tài)安全評價體系。
關鍵詞: 經(jīng)濟作物用地 指標體系 生態(tài)安全評價
1.問題的提出
土地是十分寶貴的自然資源,是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎,土地資源的有限性已成為人類可持續(xù)發(fā)展的關注焦點。然而,我國由于加速工業(yè)化與城市化,土地利用強度的不斷增加,人地矛盾日益突出,導致區(qū)域內(nèi)的生態(tài)環(huán)境逐漸惡化,對土地的利用程度已經(jīng)達到甚至超過區(qū)域土地的生態(tài)承載能力,因而區(qū)域土地生態(tài)安全的研究勢在必行[1,2]。
對影響經(jīng)濟作物用地生態(tài)安全的自然、經(jīng)濟、社會因素進行選擇、計算、評價、分析以尋找出經(jīng)濟作物用地存在的問題及對經(jīng)濟作物用地的整治保護進行研究,以期維持土地資源與人類的協(xié)調(diào)發(fā)展實現(xiàn)自然、經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展的目標具有重要意義。
土地生態(tài)安全起源于生態(tài)安全研究,它的研究對于我國這樣一個人口眾多的國家有著重要的意義。土地生態(tài)安全是指陸地表層由各種有機物和無機物構(gòu)成的土地生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不受破壞,同時土地生態(tài)系統(tǒng)為人類提供服務的質(zhì)量和數(shù)量能夠持續(xù)滿足人類生存和發(fā)展的需要。土地生態(tài)安全包括兩層含義:一是土地生態(tài)系統(tǒng)本身所處的安全狀態(tài)是否保持良好,是否能夠維持土地生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部正常的新陳代謝;二是指土地生態(tài)系統(tǒng)對社會經(jīng)濟發(fā)展的保障能力,即土地生態(tài)系統(tǒng)的人類服務功能[3]。它的本質(zhì)是滿足人類的生存和發(fā)展目的,促進經(jīng)濟、社會和自然生態(tài)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一性[4]。
土地生態(tài)系統(tǒng)是一切資源與環(huán)境的載體,然而隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,惡化的土地生態(tài)已逐步危及國土生態(tài)安全,并已成為國家安全的一個重要方面。由于人口增長和經(jīng)濟的發(fā)展,某些區(qū)域內(nèi)生物、生態(tài)環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)遭到了空前的沖擊與破壞,某些破壞已經(jīng)達到甚至超過了土地資源的生態(tài)承受力。而經(jīng)濟作物用地則屬于土地系統(tǒng)的一個重要組成部分,經(jīng)濟作物用地生態(tài)安全從某個側(cè)面反映了土地生態(tài)安全。經(jīng)濟作物用地生態(tài)的惡化也是土地生態(tài)惡化的體現(xiàn)。
2.經(jīng)濟作物用地生態(tài)安全評價模型的構(gòu)建
2.1評價體系的建立原則
經(jīng)濟作物用地生態(tài)安全評價指標體系的建立應該充分體現(xiàn)土地生態(tài)安全的現(xiàn)狀與水平。指標應用來衡量人類行為導致的自然環(huán)境狀況、狀態(tài)變化的程度,表明產(chǎn)生生態(tài)環(huán)境問題的原因,顯示社會克服生態(tài)安全危機與保障生態(tài)安全的能力?;谏鲜隹紤],指標體系的建立應該遵循以下原則[5,6]:①生態(tài)環(huán)境的安全性與可持續(xù)性原則;②經(jīng)濟可行性和社會可接受性原則;③評價的綜合性原則;④因子和標準選擇的敏感性原則。
2.2評價因子的選擇
經(jīng)濟作物用地生態(tài)安全評價涉及自然、經(jīng)濟和社會等多方面,根據(jù)指標體系建立的原則,為保證指標體系選擇的科學性和完整性,在進行經(jīng)濟作物用地生態(tài)安全評價時,先采用分析法將評價目標分解為多個子系統(tǒng)目標,在參考大量現(xiàn)有的各種土地評價指標的基礎上,對其進行篩選,剔除了對評價結(jié)果無關緊要的指標;同時,通過定性分析對指標的完備性進行判斷,從而在評價工作全局上做到科學性與完備性相結(jié)合。
通過參考其他地方評價時所用的指標,再結(jié)合金堂縣當?shù)氐木唧w情況和現(xiàn)有數(shù)據(jù),為了保證評價因子體系選擇的科學性和完備性,本文從土地自然生態(tài)安全系統(tǒng)、土地經(jīng)濟生態(tài)安全系統(tǒng)和土地社會生態(tài)安全系統(tǒng)三個方面出發(fā),建立了由18個指標構(gòu)成的評價指標體系。該體系由目標層(A)、項目層(B)和指標層(C)組成(表1)。
2.3指標權(quán)重和基準值的確立
指標權(quán)重對生態(tài)安全評價至關重要,運用層次分析法(AHP)和特爾菲法(Delphi)確定指標權(quán)重時具有較大的主觀性,因此本文采用信息熵計算各指標的權(quán)重,其原理是:某項指標的值變異程度越大,信息熵越小,該指標提供的信息量越大,相應權(quán)重越大;反之,權(quán)重越?。郏罚荨8鶕?jù)各項指標的變異程度,可客觀地計算出各項指標的權(quán)重,為多指標綜合評價提供依據(jù)。
其數(shù)學模型如下:
?、賹υu價指標進行綜合標準化:
P=X/X(即計算i個鄉(xiāng)鎮(zhèn)第j項指標值的比重);
②計算第j項指標的熵值:
E=-KPInP,令k=-1/Inn,則0≤E≤1;
?、塾嬎鉰項指標的差異性系數(shù):
G=1-E;
?、苡嬎愕趈項指標的權(quán)重:
W=G/G(式中,P為評價指標保準化后的所得值;X為評價指標的實際值;i=1,2,…,n;j=1,2,…,m)。
在確定評價各指標的基準值時,本文結(jié)合研究區(qū)實際情況和確定生態(tài)安全評價基準值的一些常用方法[8],采用國家平均值和部分國際標準值作為各指標基準值。
2.4安全指數(shù)的計算
本文計算各安全指標安全指數(shù)的數(shù)學模型為:設X為第i個指標的實際值,Y為第i個指標的基準值,當P(X)為第i個指標的安全指數(shù),則:
?、賹τ谡呄蛐灾笜耍?br/> 當X≥Y時,P(X)=1;當X<Y時,P(X)=X/Y
?、趯τ谪撢呄蛐灾笜耍?br/> 當X>Y時,P(X)=Y/X;當X≤Y,P(X)=1
2.5安全值的計算
為了能夠綜合反映研究區(qū)經(jīng)濟作物用地生態(tài)安全總體現(xiàn)狀,必須對經(jīng)濟作物用地生態(tài)安全評價指標體系的每一項指標進行綜合計算和評價。本文采用綜合指數(shù)法計算研究區(qū)的土地生態(tài)安全值其數(shù)學模型為:
單項指標安全值:I(X)=P(X)×W;
經(jīng)濟作物用地生態(tài)綜合安全值:I=I(X)
式中P(X)為安全指數(shù),W為指標權(quán)重,n為指標數(shù),結(jié)合表2數(shù)據(jù)計算出各評價指標安全值。
3.經(jīng)濟作物用地生態(tài)安全等級的劃分與評價
3.1生態(tài)安全等級劃分
根據(jù)區(qū)域土地生態(tài)環(huán)境安全判別原則,經(jīng)濟作物用地生態(tài)安全評價基準體系[9]如下:
生態(tài)安全值<0.4時,等級為I,表征特征:惡劣,指標特征:經(jīng)濟作物用地生態(tài)系統(tǒng)服務功能嚴重退化;生態(tài)安全值在0.4-0.6前閉后開區(qū)間時,等級為II,表征特征:較差,指標特征:經(jīng)濟作物用地生態(tài)系統(tǒng)服務功能退化比較嚴重;生態(tài)安全值在0.6-0.7前閉后開區(qū)間時,等級為III,表征特征:一般,指標特征:經(jīng)濟作物用地生態(tài)系統(tǒng)服務功能已有退化;生態(tài)安全值在0.7-0.9前閉后開區(qū)間時,等級為IV,表征特征:良好,指標特征:經(jīng)濟作物用地生態(tài)系統(tǒng)服務功能較為完善;生態(tài)安全值≥0.9時,等級為V,表征特征:理想,指標特征:經(jīng)濟作物用地生態(tài)系統(tǒng)服務功能基本完善。(見表2)
3.2綜合評價及分析
結(jié)合表1和表2可以得出經(jīng)濟作物用地生態(tài)安全綜合評價值計算結(jié)果及評價等級(可用示意圖表示)。從計算結(jié)果和示意圖可以看出各地經(jīng)濟作物用地生態(tài)安全值存在明顯差異,并由此找出存在的問題。
4.結(jié)論與討論
本文以土地資源的可持續(xù)利用為最終目標,構(gòu)建了經(jīng)濟作物用地生態(tài)安全評價指標體系。該指標體系既可以對單項目用地進行評價,又可以對區(qū)域內(nèi)多項目進行評價。評價有關結(jié)論還可以對土地開發(fā)、利用、治理等提供理論依據(jù)和指導,并且該指標體系可以廣泛應用于各地區(qū)。因此,建立經(jīng)濟作物用地生態(tài)安全評價指標體系具有一定的科學性和可操作性。但在實際運用該指標體系時,還要遵循因地制宜的原則,對某些指標進行相應的取舍。
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