區域土地資源生態安全分析——以甘肅省為例

Citation format：WANG Hui-ling,ZHU Zhen.Ecological Security Analysis of Regional Land Resources: Taking Gansu Province as an Example[J].Journal of Chongqing University of Technology:Social Science,2015(4):15-20.

主持人語：

主持人：重慶大學 劉渝琳 教授

隨著經濟的發展和社會的進步，人們對生活質量提出了更高的要求，希望“天更藍、樹更綠、水更清、城更美”。但目前，我們面臨著一定的環境問題，有些方面甚至還比較嚴重。只有科學地保護和改善生態環境和生活環境，合理利用自然資源，防治污染和其他公害，正確處理環境與發展的關系，二者相互促進，從而達到經濟和環境的協調發展，才能擁有真正的高質量生活。“能源與環境經濟”本期刊發的3篇文章均是從具體區域、領域入手，對中國經濟和環境問題的檢視、研究。

土地資源是一種非常珍貴的生活生產資料，是人類得以生存發展的根本，地資源總量多，人均占有量少、優質耕地少、耕地后備資源少是我國土地的基本國情，因而必須對土地進行保護性開發和利用。近年來，中央和各地方政府嚴控建設用地、修復耕地和林草地，取得了一定成效。汪慧玲教授等的《區域土地資源生態安全分析——以甘肅省為例》即是以甘肅省作為樣本，采用壓力-狀態-響應結構模型，以綜合指數評價法對甘肅省2005—2013年的綜合生態安全進行分析，認為甘肅省的土地生態安全狀況逐步改善，但生態環境依然比較脆弱，自我修復能力較差，生態安全形勢依然嚴峻。

《重慶市碳排放趨勢及產業關聯性分析——基于灰色理論的實證研究》和《基于聯立方程模型的FDI、產業結構與碳排放互動關系研究》兩篇文章則主要從產業結構與碳排放的關系展開，均認為第二產業與碳排放的關聯度最大，因而應該調整產業結構，大力發展第三產業和風能、水能等清潔能源。

區域土地資源生態安全分析——以甘肅省為例

汪慧玲，朱震

(蘭州大學 經濟學院，蘭州730000)

摘要:在參考國內外對土地資源生態環境安全研究成果的基礎上，以甘肅省為例，基于壓力-狀態-響應(Pressure-State-Response,簡稱PSR)結構模型，構建了一套包括22個指標變量的土地生態安全評估指標體系。運用熵值法確定指標權重，采用綜合指數評價法計算了甘肅省2005—2013年的綜合生態安全值并對結果進行分析。結果表明：總體來看，甘肅省土地生態環境安全狀況逐漸改善，但還處于“一般”狀態。

關鍵詞：土地生態安全；PSR模型；指標體系；甘肅省

doi:10.3969/j.issn.1674-8425(s).2015.04.004

中圖分類號：F205

文章編號：1674-8425(2015)04-0015-06

Ecological Security Analysis of Regional Land Resources:

Taking Gansu Province as an Example

WANG Hui-ling, ZHU Zhen

(School of Economics, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China)

Abstract:Based on the reference on the basis of land resources ecological security at home and abroad, taking Gansu province as an example, and based on the Pressure-State-Response (PSR) structure model, a set of 22 indicators variables in evaluation of land ecological security index system was constructed. Using entropy method for determining attribute weights, comprehensive index evaluation method was used to calculate the integrated values of ecological security 2005-2013 in Gansu province and to analyze the results. The results show that the overall land ecological environment security situation of Gansu province continues to improve, but it is still in the “general” condition.

Key words: land ecological security; PSR model; index system; Gansu Province

一、引言

近年來，我國生態環境問題頻發，對人們的生活質量和生活環境造成了極其惡劣、嚴重的影響，引起了政府部門的高度關注。

土地資源是一種異常珍貴的生活生產資料，是人類得以生存發展的根本。人地矛盾日益明顯，具體表現在：土地利用結構的不合理、土地的利用強度不斷增加超過了其承載力，導致土地荒漠化、鹽堿化、水土流失和土壤酸化等。從而使得土地資源生態環境的惡化，土地生態服務功能的持續衰退等，并對人類社會的可持續發展產生不利影響，使一些地區社會經濟的發展受到制約，影響人們的生活水平和社會的安定。所以，對土地資源生態環境安全相關方面的內容進行研究分析具有一定的現實意義。

二、相關概念

1989年，國際應用系統分析研究所(International Institute for Applied System Analysis,簡稱IIASA)率先提出了生態安全的概念。2000年12月國務院頒發的《全國生態環境保護綱要》則指出生態安全與經濟和國防安全一樣，是國家安全和社會安定的重要組成部分，是人類賴以為生的基本環境要求[1]。生態安全是指一個國家或地區所處的生存發展環境沒有或較少受到破壞及威脅的狀態，即該國家或地區的生態環境和自然資源能滿足社會經濟的持續發展[2-4]。此外，李玉平等還進一步指出生態安全包含以下4個基本含義：(1)生態安全是指一種資源環境狀態，這種狀態在確保自身處于良性的循環、不出現環境惡化的條件下還能滿足社會經濟的發展需要；(2)生態安全還指社會經濟和資源環境之間的關系，兩者之間必須保持相互協調，資源環境不能制約或影響社會經濟的發展；(3)生態安全還反映了資源環境對社會經濟的發展具有重要的作用；(4)生態安全著重強調了長期性和持續性[4]。

土地生態安全是由生態安全的概念進一步擴展而來，它是指在保證自身生態系統健康和可持續的情況下對人類和社會經濟的持續發展提供保障[5]。土地生態安全是生態安全的重要組成部分，近年來我國土地資源生態問題日趨惡化，已嚴重制約了地區的經濟社會發展，

三、研究區和研究方法概述

(一)研究區概況

甘肅省地處中國西部地區、黃河中上游，地理位置特殊，是西北乃至全國的重要生態屏障。甘肅省面積廣闊，自然環境條件嚴酷，氣候干燥、溫差大、降雨少，森林覆蓋率較低，僅有11.28%，區域內的生態環境不容樂觀，而人為因素的干擾與破壞使原本就脆弱的生態環境更加不堪一擊，祁連山冰川迅速退縮、天然林逐步萎縮、草地嚴重退化、水土流失嚴重。

(二)研究方法

1.運用壓力-狀態-響應(Pressure-State-Response,簡稱PSR)結構模型對甘肅省2005年至2013年9年的土地安全狀況進行研究。PSR模型是經濟合作發展組織、世界銀行、聯合國環境署等機構組織在20世紀90年代提出的專門用于生態安全評價的一種方法。壓力指標是指在當前狀況下，人類的生產活動對其周圍生活環境和自然環境所產生的影響，狀態指標是指環境在當前承受壓力下所呈現的一種狀態，響應指標是指為改善生態環境國家、社會和個人所采取的行動措施[6-8]。不同學者構建評價指標體系時所選變量各不相同，本文在充分考慮研究區狀況、指標間聯系強度及資料可得性等因素情況下，遵照可比性、可操作性、非兼容性、準確性和全面性原則等選取了22個指標變量，構建了包含目標層、變量層和指標層3個層次的土地資源生態環境安全評價指標體系(見表1)。

2.對于搜集的原始指標數據采用極差法進行無量綱化處理，以消除不同指標數值大小及度量單位不同所帶來的不利影響。具體計算方法為：(1)對于大者為優的指標亦即正向指標，令yij=(xij-minxj)/(maxxj-minxj)；(2)對于逆向指標，令yij=(maxxj-xij)/(maxxj-minxj)。在標準化公式中，minxj和maxxj表示指標值的最小值和最大值，yij為指標原始值的標準化值。

指標權重的確定是對資源生態安全進行評價的關鍵，熵值法是一種綜合評價方法，它參考了熵的概念，信息量是度量不確定性的一種方式，且與不確定性、熵值成反比例關系，依據熵的性質，熵值可用來分析判斷指標的離散程度，指標離散程度的大小與其對綜合評價的影響成正向關系，所以本文運用客觀賦權法中的熵值法來確定權重[9]。具體過程如下：

其中，m代表調查研究的年數，數值為9；n表示指標個數，數值為22。所得權重見表1。

本文采用綜合指數評價法來評估甘肅省的土地生態安全狀況，計算生態安全綜合指數值常用的模型主要有數學模型法、生態足跡法、景觀生態模型法等等，其中數學模型方法中的加權求和法應用得最為普及。故對各指標值進行標準化處理以及權重的確定后，利用公式 T=∑yij*wj計算指標的生態安全綜合指數值。

表1　甘肅省土地資源生態環境安全評價指標體系

注：水土協調度是指有效灌溉面積占耕地面積的比重

四、生態安全評價結果及原因分析

(一)生態安全等級標準

借鑒并參考專家學者們的研究經驗，考慮人們對優劣等級的認知習慣，結合甘肅省生態安全的實際情況，本文確定了評判甘肅土地資源生態環境安全狀況的綜合標準[10-11](見表2)，并據此判斷甘肅省的土地資源生態安全狀況所處等級。

(二)評價結果

依據PSR模型，本文將土地資源生態安全綜合指數詳細地劃分為土地資源生態安全壓力指數、狀態指數和響應指數，這3個指數之和即是土地生態安全綜合指數，并利用上述方法計算得出土地資源生態安全綜合指數值，結果如表3和圖1所示。

(三)結果分析

根據計算結果和評判標準，可發現除2006年和2008年甘肅省土地資源生態安全狀況有所惡化外，其余年份的生態安全狀況是逐漸好轉的。具體來說，2005—2008年土地生態安全狀況起伏波動較大：2005年和2007年其安全等級為Ⅲ，2006年和2008年安全等級為Ⅱ。自2008年以后土地生態狀況不斷改善，安全等級不斷提高，但只有2011年、2012年和2013年是處于良好狀態(第Ⅳ等級)，其他年份還都處在良好狀態以下(風險水平和一般水平)。

表2　土地資源生態環境安全綜合評判標準表

表3　2005—2013年甘肅省土地資源生態安全綜合指數值

資料來源：根據中國統計年鑒、甘肅省國民經濟和社會發展統計公報及甘肅省環境狀況公報的相關資料整理所得

圖1　2005—2013年甘肅省生態安全綜合水平

1.2006年甘肅土地生態環境惡化主要是由降水量、人均水資源、固體負荷水平、地質災害損失量、造林面積比重、工業固廢綜合利用率等因素的變化造成的。如降水量從2005年的431.4mm降到了2006年的208.9mm，減少了51.6%；水資源平均量也從1 042.4m3/人減到了709.9 m3/人，降幅達31.9%；地質災害損失量則從3 435萬元增加到13 872萬元，增幅高達300%等。這些指標的變化從不同方面影響著甘肅省土地生態安全狀況，使甘肅省的土地生態環境更加惡劣，并降低了其所處的安全等級。雖然也有一些指標如人均GDP、農民人均純收入、水土流失治理面積等的變化改善了土地生態安全狀況，但其改善幅度遠小于由降水量等指標變化所造成的惡化幅度，故總體上2006年甘肅土地生態安全狀況是惡化的。同樣，2008年甘肅土地生態安全狀況的惡化主要是由降水量、人均水資源、地質災害損失量、自然保護區面積比重、水土流失治理面積等因素的變化造成的，如人均水資源量從875.9 m3/人降到715 m3/人，地質災害損失量從4 306.29萬元增加到37 327.4萬元等等。由于遏制土地生態環境改善的力量大于促進其改善的力量如人均GDP、農業機械化水平等，因此2008年甘肅省土地生態安全狀況惡化。

2.從壓力安全指數曲線(見圖1)來看，甘肅省土地生態安全壓力安全指數總體上呈現上升趨勢，但2006年和2007年的壓力安全指數變動較為劇烈，原因是：一方面單位耕地面積化肥負荷從2005年的151.05kg/hm2增加到2006年的155.23kg/hm2再增加到2007年的171.9 kg/hm2，化肥使用量的增加加重了對土地的污染，導致土地資源和土壤肥力遭到破壞；另一方面，人口自然增長率的提高致使土地資源利用強度增加，超過其承載力，使土地的生產條件變得越來越惡劣。盡管一些正向指標值的提高在一定程度上緩解了甘肅省土地承受的壓力，但小于逆向指標值增加所造成的負面影響，人們所處的生活環境愈來愈惡劣，對其周圍自然環境的影響愈來愈嚴重，壓力狀況愈來愈差，從而使壓力安全指數變小。此外，要注意到壓力安全指數曲線在所有曲線的下方，其值較小，說明人類對生態環境的影響較大，需要進一步采取措施加以改善。

3.從狀態安全指數曲線(見圖1)來看，甘肅省土地資源狀態安全指數的變化趨勢是波動上升的，但2006年的狀態安全指數值最小，變化最為劇烈，從2005年的0.156 9降低到2006年0.084 6，原因在于：諸如降水量、人均水資源等正向指標值的下降和諸如固體負荷水平、地質災害損失量等逆向指標值的上升對當前的土地資源狀況產生巨大的影響,降水量和人均水資源的下降使人們加大對地下水資源的開采，從而破壞土地生態條件；固體負荷水平的增加降低了土地的自我凈化能力；地質災害損失量的增加主要是由地質災害的增加導致，地質災害易導致水土流失、土地荒漠化、土地鹽堿化等等，對土地生態狀況產生極其惡劣的影響。

4.從響應安全指數曲線(見圖1)來看，甘肅省土地資源響應安全指數呈現波動上升趨勢，其中2008年的響應安全指數值最小，波動最大，從2007年的0.189 4降低到2008年的0.091 2，波動幅度在50%以上。這是由于工業固廢綜合利用率、自然保護區面積所占比重和水土流失治理面積等指標值的下降，使土地生產力下降，嚴重地破壞了土地資源生態環境，加劇了土地生態環境的惡化；其他指標值如人均GDP、機械化水平、第三產業比重等雖然上升，但它們的上升幅度不大且權重較小，所以該段曲線在圖上表現為向下傾斜。

5.從綜合安全指數曲線(見圖1)來看，甘肅省土地資源綜合安全指數總體上是波動上升的，土地資源生態安全綜合指數值從2005年的0.464 1上升到2013年的0.665 0，除2011年、2012年及2013年的生態安全狀況處于良好之外，其余年份的生態安全狀況均處于良好狀態以下，總體來說，甘肅省的生態安全狀況逐步改善，但形勢依然嚴峻。

(四)原因分析

如圖1所示，雖然2006年和2008年的土地資源生態安全綜合指數值波動較大，土地資源生態環境惡化，但從總體上看甘肅省土地生態安全綜合指數還是緩慢穩定增長的，生態環境逐步改善，這主要是政府、社會和個人等各方面不懈努力的結果。首先，自十六大以來，我國高度重視生態環境的建設，制定和完善了一系列的環境法律法規，地方政府為響應黨中央的號召亦采取了一系列的措施，如植樹造林、退耕還林、合理放牧、適量使用農藥化肥、充分利用本省的水資源及土地資源等，這在一定程度上改善了甘肅省乃至全國的生態環境；其次，近年來我國經濟發展迅速，GDP總量連創新高，改善生態環境的能力不斷增強，生態環境保護方面投資力度的不斷加大在一定程度上緩解和改善了生態環境問題。城市化水平的不斷提高促進了社會經濟的發展，提升了甘肅省的經濟實力，農民人均純收入的不斷提高減輕了對土地資源的破壞性利用，這對生態安全問題的解決有一定的促進作用；再次，計劃生育等政策的貫徹實施減緩了人口的增長速度，遏制了人口數量的快速增長，人均耕地面積逐漸增加，土地生態環境遭受的壓力得到緩解；最后，社會上對環境保護的宣傳力度逐漸增強，人們的環保意識也在不斷增強，人們自覺地參與到保護環境的行動中去，自覺地規范自己的日常行為，使生態環境不斷得到改善[12]。

如表3所示，僅有2011—2013年時甘肅省土地生態安全等級處于良好狀態，所以甘肅省土地資源生態環境安全狀況依然不容樂觀、形勢較為嚴峻。第一，自然環境方面。甘肅地處大西北，自然環境惡劣，常年干旱少雨，年均降水量在180～400毫升左右，而南方地區年降水量在800毫升以上,差別甚大；降水量的稀少不利于植被的生長，植被覆蓋率低，水土流失情況比較嚴重，地質災害時常發生，從而導致土地生產力低下、生態環境脆弱等。第二，經濟條件方面。甘肅省經濟發展緩慢，在一定程度上限制了生態環境的改善，此外，貧富差距過大、農民人均純收入及人均GDP低于全國平均水平等問題也影響了甘肅省土地生態環境的改善。第三，社會方面。甘肅省人口基數大、增長快，人均水資源和人均耕地面積還未達到全國平均水平，這對甘肅省土地生態狀況造成了不利影響，對土地生態環境的壓力不斷增加。另外，農藥化肥的過量使用以及大量農村勞動人口外出務工所導致的耕地面積大量荒蕪也加劇了生態環境的惡化。第四，人為因素的影響。人類不合理的生產活動是生態環境惡化的重要原因之一，如過度砍伐林木、過度開墾土地和超載放牧等造成林地面積銳減、草場退化、水土流失嚴重，使生態環境惡化，此外，人們的環保意識不夠強及當地政府重經濟效益輕環境保護的思想也是土地生態環境惡化的原因之一。

五、建議

本文運用PSR模型構建了甘肅省土地生態安全評價指標體系，通過計算綜合生態安全值對比分析了甘肅省2005—2013年生態安全狀況的變化，結果表明：總體上甘肅省土地資源生態環境安全狀況逐步改善，但仍然不容樂觀，建議采取以下措施確保甘肅省土地資源生態安全。

(1)加大土地生態安全保護資金的投入，構建甘肅省生態屏障。就目前來說，建立生態補償機制是構建生態屏障的重要方式。依據“誰開發誰保護，誰受益誰補償”的原則，以國家財政轉移支付為主、地方財政為輔，加強土地生態保護資金的投入，通過核算生態補償強度從而建立合理的生態補償機制。

(2)控制人口數量，提高人口素質。人口數量的急劇增加使甘肅人均GDP、人均耕地面積、人均水資源等減少，人口密度增大，對土地環境產生極大壓力，造成土地生態環境惡性循環。因此，必須長期堅持計劃生育政策，嚴格控制人口增長速度，使其與經濟發展水平相適應。新加坡、荷蘭等國的人口密度也很大，但這些國家在土地生態保護方面做得很好，因此關鍵還在于要提高人口素質，而提高人口素質的關鍵在于高度重視并大力發展教育、科學技術[4]。

(3)嚴格控制農藥、化肥的使用量，緩解對土地生態環境造成的破壞。一方面，加大資金投入，積極更新企業生產農藥、化肥的設備并改造相關技術，防止在生產過程中對土地環境造成污染，積極研發高效且污染少的生物農藥。另一方面，綜合采取多種措施，提高農藥、化肥的利用率，減少其殘留量，并搞好農作物病蟲害的生物防治等。

(4)加大宣傳力度，增強人們的土地生態環境意識，制定一系列土地生態保護的法律法規。采取諸如網絡、電視、海報等宣傳方式，提高人們的生態環境意識，樹立土地生態環境安全觀念，使土地生態環境教育深入人心，人人自覺維護土地生態安全。制定相關的法律法規，健全土地生態環境安全保護的法律體系，從而使土地管理法中有關土地生態保護的不足得以彌補[9]。

參考文獻：

[1]李智國，楊子生.中國土地生態安全研究進展[J].中國安全科學學報,2007,17(12):5-12.

[2]陳書廣.河南省土地生態安全評價研究[D].開封:河南大學,2009.

[3]左偉，王橋，王文杰，等.區域生態安全評價指標與標準研究[J].地理學與國土研究,2002,18(1):67-71.

[4]李玉平,蔡運龍.河北省土地生態安全評價[J].北京大學學報：自然科學版,2007(6):784-789.

[5]逯元堂.國家環境安全評估體系研究[D].北京:中國環境科學研究院,2004.

[6]王鵬,況福民,鄧育武，等.基于P-S-R模型的湘南紅壤丘陵區土地生態安全研究——以衡陽市為例[J].南華大學學報：社會科學版，2013,14(3):5-10.

[7]PeiLiang,DuLiming,YueGuijie.EcologicalSecurityAssessmentofBeijingBasedonPSRModel[J].ProcediaEnvironmentalSciences,2010(2):832-841.

[8]YEHua,MAYan,DONGLimin.LandEcologicalSecurityAssessmentforBaiAutonomousPrefectureofDaliBasedUsingPSRModel-withDatain2009asCase[J].EnergyProcedia,2011(5):2172-2177.

[9]劉勇,劉友兆,徐萍.區域土地資源生態安全評價——以浙江嘉興市為例[J].資源科學,2004,26(3):69-75.

[10]蘇小苗.山西省土地資源生態安全評價[D].太原:山西大學,2008.

[11]Meyar-NaimiH,Vaez-ZadehS.Sustainabledevelopmentbasedonenergypolicymakingframeworksacriticalreview[J].EnergyPolicy,2012,43:351-361.

[12]劉培林.中國碳排放展望： 綠色治理孕育高質量增長點[J].重慶理工大學學報：社會科學，2014(7):1-6.

(責任編輯魏艷君)