杜婉瑩 楊子生

摘 要：城市土地生態(tài)安全問題日益突出，城市土地生態(tài)安全評價與研究已成為當(dāng)前的前沿課題。該文通過對相關(guān)文獻進行梳理和總結(jié)，從基本概念、基礎(chǔ)理論、研究尺度、指標(biāo)體系與評價方法5個方面進行闡述和分析，總結(jié)了當(dāng)前城市土地資源生態(tài)安全研究中存在的不足，并針對有待完善之處提出了建議，旨在為城市土地生態(tài)安全評價與研究提供方法與借鑒。

關(guān)鍵詞：中國;城市;土地生態(tài)安全

中圖分類號 X826;F301.2文獻標(biāo)識碼 A文章編號 1007-7731（2020）06-0105-05

Abstract： The problem of urban land ecological security is increasingly prominent. The evaluation and research of urban land ecological security has become the current frontier topic. Through combing and summarizing relevant literatures， this paper elaborates and analyzes from five aspects： basic concepts， basic theories， research scales， index system and evaluation methods， and then summarizes the deficiencies in the current research on ecological security of urban land resources， and puts forward suggestions for improvement， aiming to provide methods and references for future evaluation and research on ecological security of urban land.

Key words： China; Cities; Land ecological security

1 引言

第十九屆中央委員會第4次全體會議通過的《中共中央關(guān)于堅持和完善中國特色社會主義制度推進國家治理體系和治理能力現(xiàn)代化若干重大問題的決定》中明確指出，在中國，生態(tài)文明建設(shè)是千年大計，要踐行綠水青山就是金山銀山的理念，堅定走文明發(fā)展道路，建設(shè)美麗中國[1]。隨著我國社會主義市場經(jīng)濟的快速發(fā)展，城鎮(zhèn)化、工業(yè)化的快速推進，城市土地生態(tài)環(huán)境惡化、人地矛盾問題日益凸顯等一系列土地問題開始出現(xiàn)。為解決日益增多的城市土地問題，引導(dǎo)城市土地實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，城市的生態(tài)問題被放在重要位置。在《全國城市生態(tài)保護與建設(shè)規(guī)劃（2015—2020年）》中，城市生態(tài)空間保護與管控、城市生態(tài)園林建設(shè)與生態(tài)修復(fù)、城市污染治理與市政環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等方面被列為主要任務(wù)與重點工程。我國土地資源安全的目標(biāo)導(dǎo)向之一就是優(yōu)先保障國家的生態(tài)安全[2]。要想城市土地資源得到持續(xù)利用，城市土地生態(tài)安全是核心內(nèi)容，同時城市土地生態(tài)安全也是建設(shè)生態(tài)城市中非常重要的一部分。城市資源的持續(xù)開發(fā)利用必須與城市生態(tài)環(huán)境保護結(jié)合起來，樹立土地利用必須“生態(tài)優(yōu)先”的理念，推動建立“城市生態(tài)友好型”的土地利用模式已勢在必行。。

筆者從城市土地生態(tài)安全的基本概念入手，總結(jié)歸納了城市土地生態(tài)安全研究的相關(guān)基礎(chǔ)理論，并對這些年來我國城市土地生態(tài)安全研究的研究尺度、指標(biāo)體系及評價方法進行分析，指出當(dāng)前我國城市土地生態(tài)安全研究的一些不足，針對有待完善之處提出了建議，旨在提高人們對城市土地生態(tài)安全的認識和關(guān)注，并為以后城市土地生態(tài)安全的研究和生態(tài)文明建設(shè)提供方法和借鑒。

2 基本概念

早在1949年，在美國享有聲望的環(huán)境保護主義者奧爾多·利奧波德就提出了“土地健康”的概念[4]。蘇聯(lián)生態(tài)學(xué)家雅尼科斯基首先給出了生態(tài)城市的概念[5]，在相關(guān)研究不斷發(fā)展的情況下，上個世紀(jì)八十年代末“生態(tài)安全”這一專業(yè)術(shù)語正式出現(xiàn)。而城市土地生態(tài)安全是一個全新的概念，它源自近些年來對興起的“生態(tài)安全”的研究。

關(guān)于生態(tài)安全的概念，可以從廣義和狹義2個方面去理解[6]。美國國際應(yīng)用系統(tǒng)分析研究所（IASA）給出了“生態(tài)安全”的定義，廣義的生態(tài)安全是指人的生活、生產(chǎn)、健康、所需資源等方面不受威脅，生態(tài)安全包括3個方面：自然、經(jīng)濟和社會生態(tài)安全，這3個方面組成了一個有機的生態(tài)安全系統(tǒng)。狹義的生態(tài)安全是指自然和半自然狀態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)安全，更側(cè)重于其具有的穩(wěn)定性和持續(xù)性。廣義的生態(tài)安全重點體現(xiàn)整體性，包括自然、經(jīng)濟、社會3個方面，強調(diào)生態(tài)系統(tǒng)為人類提供的服務(wù)和保障能力，在滿足人類需求的同時不會威脅到自身;狹義的生態(tài)系統(tǒng)更強調(diào)生態(tài)環(huán)境可以為人類發(fā)展持續(xù)、穩(wěn)定地提供資源[7]。

土地生態(tài)安全，以上述的“生態(tài)安全”概念為基礎(chǔ)。一些學(xué)者從土地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能是否能夠保持的角度來定義，這些學(xué)者認為土地生態(tài)安全就是通過對土地資源的合理利用和管理，使土地生態(tài)系統(tǒng)能夠保持其結(jié)構(gòu)與功能不受威脅或盡可能的少受威脅的狀態(tài)，可以持續(xù)地為人類提供服務(wù)[8];一些學(xué)者從實現(xiàn)社會、經(jīng)濟、生態(tài)安全達到協(xié)調(diào)發(fā)展的角度來定義，這些學(xué)者認為土地生態(tài)系統(tǒng)具有保障功能，使人類在生產(chǎn)、生活和健康等方面不受生態(tài)破壞與環(huán)境污染等影響，以實現(xiàn)經(jīng)濟利益最大、生態(tài)效益最佳和社會穩(wěn)定的目的[9]。

城市土地生態(tài)安全是以生態(tài)安全、土地生態(tài)安全概念為基礎(chǔ)。目前學(xué)術(shù)界對城市土地生態(tài)安全的定義比較少且未達成一致。一些學(xué)者站在優(yōu)化城市結(jié)構(gòu)的角度來下定義，這些學(xué)者認為以資源環(huán)境承載力為基礎(chǔ)，在推進新型城鎮(zhèn)化的過程中，去構(gòu)建科學(xué)合理的城鎮(zhèn)化布局，通過土地資源集約節(jié)約利用來優(yōu)化城市內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)[10];一些學(xué)者站在促進城市可持續(xù)發(fā)展角度來下定義，這些學(xué)者認為在城市土地利用過程中，出現(xiàn)了一系列問題和矛盾，促進城市土地資源安全可以提高土地資源的利用效益，促進土地資源的集約節(jié)約利用，是實現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展的根本途徑[11]。

3 基礎(chǔ)理論

3.1 人地關(guān)系協(xié)調(diào)理論 人地關(guān)系的經(jīng)典解釋就是人類社會及其活動與自然環(huán)境之間的關(guān)系[12]。人地之間具有一種客觀關(guān)系[13]：一是人對地具有依賴性，地為人類提供物質(zhì)基礎(chǔ)和空間場所;二是在人地關(guān)系中，人處于主動地位，人具有能動功能與機制?？傊艘谧鹬氐氐囊?guī)律的前提下去利用和改變地，使地更好地為人類服務(wù)。從上個世紀(jì)90年代開始，國內(nèi)學(xué)者逐漸豐富了對人地關(guān)系的理論研究。李小云等[14]從歷史視角去認識人地關(guān)系的演變過程及機制，以期從縱向視角加深對中國人地關(guān)系的整體認知，并為人地系統(tǒng)優(yōu)化及有效調(diào)控提供借鑒;李揚等[15]站在研究方法的角度，在梳理其內(nèi)涵及研究脈絡(luò)的基礎(chǔ)上，評述了中國人地關(guān)系及人地關(guān)系地域系統(tǒng)的研究方法;程鈺等[16]站在演變趨勢及驅(qū)動因素的視角，運用地理數(shù)學(xué)模型與數(shù)理統(tǒng)計分析方法去探究人地關(guān)系演變趨勢及驅(qū)動因素。從縱向看，人地關(guān)系的理論研究逐漸深入并趨于成熟，諸多學(xué)者從不同層面對人地關(guān)系理論進行了不同角度的研究分析;從橫向看，人地關(guān)系理論結(jié)合了生態(tài)學(xué)[17]、人文地理學(xué)[18]等相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域。本質(zhì)上，土地在人地系統(tǒng)中起著基礎(chǔ)性作用，土地利用是人地關(guān)系的核心問題和首要問題。

3.2 可持續(xù)發(fā)展理論 自20世紀(jì)工業(yè)革命以來，全球經(jīng)濟得到飛速發(fā)展的同時也造成了資源過度開發(fā)、環(huán)境惡化等一系列問題。1972年，聯(lián)合國在瑞典召開了人類環(huán)境會議并通過了《聯(lián)合國人類環(huán)境宣言》，這是國際上第一次關(guān)于可持續(xù)發(fā)展理論進行討論[19]。1987年，聯(lián)合國環(huán)境特別委員會發(fā)表了名為《我們共同的未來》的報告，這被認為是提出可持續(xù)發(fā)展概念的起點。鄔建國等[20]認為“滿足當(dāng)代人類的需求而不損害子孫后代滿足他們自己需求的能力”這個由WCED下的定義是最被廣泛接受的，認為可持續(xù)性科學(xué)必須注重多尺度研究，應(yīng)特別關(guān)注時間尺度以及空間尺度。李玉恒等[21]將土地工程與鄉(xiāng)村可持續(xù)發(fā)展結(jié)合起來，通過對典型案例進行分析，解析了土地整治工程與鄉(xiāng)村可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系。王瑩等[22]借助構(gòu)建的土地可持續(xù)利用評價指標(biāo)體系，進而得到土地可持續(xù)利用在時間和空間上存在的差異變化?？沙掷m(xù)發(fā)展理論在土地生態(tài)安全研究中體現(xiàn)為人、地、社會等方面的協(xié)調(diào)發(fā)展，該理論為土地生態(tài)安全研究提供了基礎(chǔ)理論層面的支撐。

3.3 城市生態(tài)學(xué)理論 城市生態(tài)學(xué)由城市學(xué)、生態(tài)學(xué)等多個學(xué)科組成，屬于一個交叉學(xué)科，以城市范圍內(nèi)的生命系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng)之間的關(guān)系為研究對象，在1925年，美國芝加哥學(xué)派的代表人物帕克首次提出這一名詞。城市生態(tài)學(xué)是對城市自然、經(jīng)濟和社會生態(tài)系統(tǒng)之間的關(guān)系進行研究，強調(diào)城市中人與自然之間的相互作用[23]。1992年聯(lián)合國環(huán)發(fā)大會之后，建設(shè)生態(tài)城市受到全球的廣泛關(guān)注。隨著城市生態(tài)問題越來越受重視，我國學(xué)者們也對城市土地相關(guān)研究越來越深入。湯天滋等[24]站在理論的角度提出了我國生態(tài)城市建設(shè)過程中必須堅持的幾個理論和原則問題，并做了論述;朱乾隆等[25]認為城市土地集約利用與生態(tài)文明建設(shè)存在交互耦合關(guān)系，對二者的耦合協(xié)調(diào)程度進行評價，有利于提高城市土地利用效率、促進城市可持續(xù)發(fā)展;張榮群等[26]以生態(tài)位理論為基礎(chǔ)，利用生態(tài)位適宜度模型和反規(guī)劃思想對城市土地綜合開發(fā)適宜性進行評價，豐富了反規(guī)劃和生態(tài)位理論的應(yīng)用領(lǐng)域。土地生態(tài)學(xué)在土地科學(xué)學(xué)科體系中屬于重要的基礎(chǔ)性的學(xué)科[27]，也是城市生態(tài)學(xué)重要組成部分。城市生態(tài)學(xué)理論拓展，對加強城市土地生態(tài)安全的深入研究具有重要意義。

3.4 城市規(guī)劃理論 中國的城市規(guī)劃思想和實踐具有悠久的歷史，早在夏代，就有關(guān)于“國土”的研究，[23]。然而現(xiàn)代城市規(guī)劃理論則更加豐富多樣，包括早期的烏托邦、太陽城，還有現(xiàn)在的田園城市、生態(tài)城市等?！俺鞘幸?guī)劃”是規(guī)范城市發(fā)展、促進城市經(jīng)濟和社會進步、推動生態(tài)城市建設(shè)的重要手段。顧朝林[28]從我國城市規(guī)劃的轉(zhuǎn)型視角，論述城市生態(tài)學(xué)，認為生態(tài)城市建設(shè)強調(diào)人與自然、人與社會的協(xié)調(diào)關(guān)系，融合了社會、文化、經(jīng)濟、生態(tài)等各種因素;沈清基等[29]將中國城市生態(tài)規(guī)劃演進過程分為4個階段：初始萌芽期、緩慢發(fā)展期、啟動建構(gòu)期和全面發(fā)展期，并歸納了中國城市生態(tài)規(guī)劃的演進特征;劉鄭[30]認為土地利用問題一直是城市規(guī)劃和發(fā)展的核心問題，并嘗試提出城市土地資源合理利用與規(guī)劃的措施。城市規(guī)劃是一項綜合性工作，是對城市土地、城市空間等科學(xué)的統(tǒng)籌安排，并為保障城市土地生態(tài)安全打下了堅實的基礎(chǔ)。

4 研究尺度、指標(biāo)體系及評價方法

4.1 研究尺度 從空間尺度上分析，包括宏觀尺度、中觀尺度和微觀尺度。通常將省級及其以上作為宏觀尺度;地、市一級作為中觀尺度;縣級及以下作為微觀尺度[31]。而城市作為中觀尺度的研究區(qū)域，對土地生態(tài)安全評價研究具有重要意義，可以突出和加強對土地生態(tài)安全的研究，我國對城市土地生態(tài)安全的研究重點逐步向多因素發(fā)展，歐美國家在這方面的研究工作比國內(nèi)開展早[32]，但是近些年來，國內(nèi)中、微觀尺度研究也在逐漸增加。從時間尺度上分析，可劃分為時點尺度與時段尺度[7]。時點尺度是一種靜態(tài)的研究，指的是一定某區(qū)域在某個時點的狀態(tài)，這種研究方法雖然能了解該時點的土地生態(tài)安全狀況，但卻無法看出其演變趨勢，徐珊等[33]以青島市為研究區(qū)，對2017年青島市的土地生態(tài)安全狀況進行綜合評價，并進行區(qū)域等級劃分。時段尺度是一種動態(tài)的研究，即在一個時段內(nèi)，某區(qū)域的變化狀況和該時段內(nèi)各時點的狀況，李艷艷等[34]選取2006—2016年這個時間段，以寧夏回族自治區(qū)下轄的5個市為研究對象來測算土地生態(tài)安全等級。隨著GIS、ENVI等技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)下研究熱點逐漸趨向于對時段尺度的研究，并且其時間間隔逐漸加長。

4.2 指標(biāo)體系 城市土地生態(tài)安全評價的基礎(chǔ)是評價指標(biāo)體系構(gòu)建，同時構(gòu)建科學(xué)合理的評價指標(biāo)體系也是城市土地生態(tài)安全評價的關(guān)鍵，會直接影響到評價結(jié)果的科學(xué)性和可靠性。目前我國學(xué)術(shù)界尚未形成統(tǒng)一的評價指標(biāo)體系，我國仍處于探索研究階段[7]。當(dāng)前城市土地生態(tài)安全評價指標(biāo)體系主要采用系統(tǒng)分解法[35]，首先將土地生態(tài)系統(tǒng)分解為若干子系統(tǒng)，再選取合適的評價指標(biāo)。目前常用來構(gòu)建區(qū)域生態(tài)安全的指標(biāo)體系有3種：PSR（壓力-狀態(tài)-響應(yīng)）模型、DPSIR（驅(qū)動力-壓力-狀態(tài)-影響-響應(yīng)）模型、EES（自然-經(jīng)濟-社會）。

4.2.1 PSR模型 在20世紀(jì)80年代末由聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署（UNEP）提出的[36]。壓力、狀態(tài)和響應(yīng)3個指標(biāo)層存在一種互為因果的關(guān)系。壓力層是人類活動對城市土地生態(tài)資源造成的壓力;狀態(tài)層是指在受到壓力的情況下，土地生態(tài)環(huán)境、土地生產(chǎn)能力等方面所呈現(xiàn)的狀態(tài);響應(yīng)層是指人類為促進城市土地生態(tài)環(huán)境可持續(xù)利用所做出的響應(yīng)。PSR模型提供的是一種評價思路，在實際應(yīng)用過程中，要結(jié)合各區(qū)域具體情來補充、完善，靈活運用。目前已廣泛運用于土地生態(tài)安全評價[37-38]、土地資源利用評價[39-40]、城市規(guī)劃環(huán)境影響評價[41]等領(lǐng)域。

4.2.2 DPSIR模型 于1993年由OECD （聯(lián)合國經(jīng)濟合作組織）提出[42]，DPSIR概念模型繼承了PSR模型的優(yōu)點，是PSR模型的修正模型。將經(jīng)濟發(fā)展與人口增長作為驅(qū)動因素，城市擴張、產(chǎn)生的環(huán)境污染導(dǎo)致土地生態(tài)系統(tǒng)面臨壓力，土地生態(tài)系統(tǒng)長期面對壓力會影響土地資源的質(zhì)量與狀態(tài)，土地生態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài)不斷惡化會對人類社會產(chǎn)生影響，那么政府和相關(guān)機構(gòu)會加大對土地生態(tài)系統(tǒng)的保護力度與資金投入即作出的響應(yīng)。DPSIR模型是對PSR模型中指數(shù)的細化和深入[43]。我國很多學(xué)者[44-45]在進行城市土地生態(tài)安全評價時都會選用DPSIR模型。

4.2.3 EES協(xié)同模型 基于人文社會視角[46]，由于土地生態(tài)系統(tǒng)是一個包含自然、經(jīng)濟、社會等多重因素的復(fù)雜系統(tǒng)，選取評價指標(biāo)時需要遵循資源環(huán)境協(xié)調(diào)性、經(jīng)濟可行性和社會可接受性的評價準(zhǔn)則。目前該模型在城市土地生態(tài)安全領(lǐng)域運用廣泛[47-48]。

4.3 評價方法 城市土地生態(tài)安全評價可分為定性方法與定量方法2種評價方法，其中定量方法成為近年來我國的主要研究趨勢，常用的評價方法可分為3種類型。

4.3.1 數(shù)學(xué)模型 以綜合指數(shù)法[49]為典型代表。綜合指數(shù)法是將個體指標(biāo)進行標(biāo)準(zhǔn)化處理后進行加權(quán)平均，轉(zhuǎn)化為綜合指數(shù)，經(jīng)過分析和研究對城市土地生態(tài)安全水平進行評價，具有方法簡單和容易量化等特點。層次分析法[50]、熵權(quán)法[51]、主成分分析法[52]等也是學(xué)者們常用的數(shù)學(xué)模型。

4.3.2 生態(tài)模型 運用比較廣泛的就是近年來興起的生態(tài)足跡法。Wac Wackernagel（1996）提出了生態(tài)足跡的概念[53]，他認為生態(tài)足跡是生產(chǎn)人口需要的資源和吸納人口產(chǎn)生的所有廢棄物所需要的土地總面積和水資源總量。我國在1999年引入生態(tài)足跡的概念，大部分學(xué)者在利用生態(tài)足跡理論對某個區(qū)域進行生態(tài)安全狀況評價時，一般會從時間和空間雙重維度進行研究[54-55]。生態(tài)足跡模型緊扣著可持續(xù)發(fā)展理論，能反映在一定條件下人們的社會經(jīng)濟活動與生態(tài)承載力之間的差距，但是，這種模型也存在缺憾：單純以人類對自然資源的占有與利用去分析，無法考慮到生態(tài)承載力復(fù)雜因素間的作用[32]。

4.3.3 景觀生態(tài)模型 基于景觀生態(tài)學(xué)的研究理念，結(jié)合3S技術(shù)對區(qū)域土地生態(tài)安全進行評價，這種評價方法已呈現(xiàn)主流發(fā)展趨勢。景觀生態(tài)安全格局法和景觀空間鄰接度法是構(gòu)建景觀生態(tài)模型常用的2種方法[56]。前者通過建立反映物種空間運動趨勢阻力面來判斷生物物種的空間安全格局，城市生態(tài)安全格局強調(diào)自然保護與人類建設(shè)開發(fā)之間的協(xié)調(diào)和互利[57];后者則通過構(gòu)造空間鄰接長度比、數(shù)目比及面積比的函數(shù)來分析各景觀類型的受脅迫程度[58]。

5 存在的問題與建議

我國在城市土地生態(tài)安全的研究上已取得一定的研究成果。目前我國的城市土地生態(tài)安全研究處于探索實踐階段，整體發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)為：從單要素向綜合發(fā)展;由簡單多指標(biāo)向高等數(shù)理評價模型和空間評價模型轉(zhuǎn)變;從靜態(tài)研究向動態(tài)研究發(fā)展。

5.1 存在問題 總體上，我國城市土地生態(tài)安全研究中存在以下4點不足：（1）我國的城市土地生態(tài)安全研究起步較晚，目前還未形成較為完整且系統(tǒng)的理論框架。對理論研究的深入程度直接影響到是否可以得到科學(xué)的實踐，直接影響到評價對象、評價指標(biāo)和評價方法的選擇。（2）從整個土地生態(tài)安全研究來看，以城市為目標(biāo)區(qū)域的研究相對較少。我國土地生態(tài)安全的研究多集中于中、小尺度的區(qū)域，研究內(nèi)容多集中于水土流失、荒漠化、草地退化等方面，多以農(nóng)用地為研究對象，對目前存在土地生態(tài)安全問題較多的城市土地研究較少。（3）關(guān)于城市土地生態(tài)安全尚沒有建立統(tǒng)一的評價標(biāo)準(zhǔn)。評價指標(biāo)體系的構(gòu)建具有比較強的主觀性，主要體現(xiàn)在指標(biāo)域值的確定、權(quán)重的確定和土地資源安全等級的劃分等方面。（4）目前對城市土地生態(tài)安全的研究多集中于評價方面，對城市土地資源生態(tài)安全的監(jiān)測、預(yù)警、驅(qū)動力因素等方面研究較少。

5.2 建議 針對上述不足指出，在未來的研究中應(yīng)重點關(guān)注以下4個方面：（1）構(gòu)建城市土地生態(tài)安全評價研究的理論體系。理論研究指導(dǎo)科學(xué)實踐，同時也對城市土地生態(tài)安全評價具有一定的指導(dǎo)和促進作用。學(xué)術(shù)界要統(tǒng)一與準(zhǔn)確界定相關(guān)概念內(nèi)涵，強化相關(guān)理論支撐，創(chuàng)新和完善城市土地生態(tài)安全評價的理論框架。（2）擴展研究的廣度。因城市擴張、人口增長、經(jīng)濟發(fā)展等引起城市土地生態(tài)安全受到威脅，加大對城市土地生態(tài)安全的研究有利于響應(yīng)國家的政策，建設(shè)生態(tài)型城市。（3）要促進城市土地生態(tài)安全評價標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)化，這是以后學(xué)科建設(shè)的必要工作。由于各地區(qū)自然條件、資源稟賦等特征不同，可以制定具有針對性、體現(xiàn)差異性的城市土地資源生態(tài)安全評價指標(biāo)體系，并確定生態(tài)安全閾值，促進土地生態(tài)安全評價規(guī)范化。（4）進一步加強對城市土地生態(tài)安全的驅(qū)動力因素、監(jiān)測、預(yù)警方面等具有領(lǐng)域特色的研究。有利于及時掌握城市土地生態(tài)安全現(xiàn)狀和變化趨勢，有利于城市土地生態(tài)安全維護和管理。

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（責(zé)編：王慧晴）