黔東南生態(tài)安全評價分析

蔣瑤 陳文波 李傳月

摘 要：為了測試黔東南州生態(tài)安全狀況，研究采用實地考察和統(tǒng)計分析的方法，構建黔東南州16縣市P-S-R生態(tài)安全體系，結合熵權法及綜合指數(shù)法計算各縣市綜合生態(tài)安全指數(shù)。結果表明，黔東南州16縣市生態(tài)安全綜合平均指數(shù)為0.47，生態(tài)安全壓力平均指數(shù)為1.0，生態(tài)安全狀態(tài)平均指數(shù)僅為0.18，生態(tài)安全響應平均指數(shù)為0.19；并且提出了加強生態(tài)安全觀培養(yǎng)、減緩人口增長、加強土地資源保護的幾點建議。

關鍵詞：生態(tài)安全評價；P-S-R模型；黔東南

中圖分類號 F301 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2016）13-0093-04

1 序言

隨著科學技術的不斷發(fā)展，人類適應自然和改造自然的能力逐漸增強，但與此同時，由于違背了人與自然和諧發(fā)展的準則，使得環(huán)境遭受了嚴重破壞，引起資源浪費、環(huán)境污染等問題。生態(tài)環(huán)境問題已經(jīng)逐漸向生態(tài)安全問題發(fā)展，已經(jīng)引到了人們的高度重視，成為國內(nèi)外研究的熱點。所謂生態(tài)安全，是指一個國家或地區(qū)生存和發(fā)展的生態(tài)環(huán)境處于不受或少受破壞和威脅的狀態(tài)[1]。

黔東南苗族侗族自治州簡稱黔東南州，位于云貴高原東南邊緣，隨著農(nóng)村經(jīng)濟的不斷發(fā)展，環(huán)境污染和生態(tài)效益下降的問題也日益嚴重，如農(nóng)藥化肥污染、農(nóng)民生活污染以及環(huán)保基礎設施建設等一系列亟待解決的難題。基于黔東南州目前生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)狀，進行科學合理的生態(tài)治理刻不容緩，但在治理前須對其生態(tài)安全進行系統(tǒng)地分析與評價。

近年來，國內(nèi)外學者對生態(tài)安全就生態(tài)安全的研究范圍、研究方法等方面進行了相應的探討。生態(tài)安全評價的主要研究范圍包括區(qū)域（包括熱帶雨林、北方針葉林、疏林與灌叢等）、省域（不同省）、地區(qū)（各縣市）、鄉(xiāng)鎮(zhèn)范圍[2-4]等。毛旭鵬[5]研究了長株潭地區(qū)范圍內(nèi)森林生態(tài)安全動態(tài)評價；生態(tài)安全評價的方法主要有P-S-R模型法、生態(tài)足跡法、景觀格局分析法等[6-10]；尹娟等[11]采用P-S-R模型法對潼南縣22小城鎮(zhèn)進行了用地生態(tài)安全評價。

目前，以自治州為對象的生態(tài)安全評價研究甚少，評價指標體系、具體評價模型及其方式處于探索階段，而以山地生態(tài)安全為主的研究未見報道。因此，本研究以黔東南州凱里（簡稱KL）、黎平（簡稱LP）、榕江（簡稱RJ）、劍河（簡稱JH）四縣市16鄉(xiāng)鎮(zhèn)為研究對象，應用P-S-R指標體系模型結合熵權法（Entropy mothod）及綜合指數(shù)法（The comprehensive index method）對其生態(tài)安全進行評價，旨在探索山地生態(tài)安全評價的理論與方法，并試圖為黔東南州解決環(huán)境與經(jīng)濟發(fā)展的矛盾問題、恢復退化的生態(tài)環(huán)境和合理利用現(xiàn)有的資源，為其生態(tài)開發(fā)提供科學依據(jù)。

2 資料與方法

2.1 研究區(qū)概況 黔東南州位于中國貴州省東南部，境內(nèi)下轄17個縣市，首府為凱里市，地理位置為東經(jīng)107°17′20″～109°35′24″，北緯24°19′20″～27°31′40″。總面積30 337.1km2，地勢東高西低，境內(nèi)人口441.72萬。該區(qū)域內(nèi)喀斯特面積分布廣泛，自然和人類活動的影響易造成水土流失導致石漠化的發(fā)生，對生態(tài)安全性有很大的影響。該區(qū)域內(nèi)自然災害頻繁，在群眾中流傳著“無災不成年”的說法[12]。由于地勢影響，可使用的耕地面積十分稀少，導致人多地少，加之石漠化較為嚴重，農(nóng)業(yè)生態(tài)安全矛盾十分尖銳。

2.2 數(shù)據(jù)來源 查閱相關文獻，參考前人的研究成果，并結合研究區(qū)域概況，制定了由黔東南州生態(tài)環(huán)境壓力、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量和生態(tài)環(huán)境響應3個方面共17個指標構成的黔東南州生態(tài)安全指標體系。文中所涉及的數(shù)據(jù)主要來源于《黔東南州統(tǒng)計年鑒》（2013—2014）、《黔東南州水資源公報》（2014）、《黔東南州環(huán)境狀況公報》（2014）、KL、LP、RJ、JH等各縣市公報以及各縣2014年國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報，黔東南州國土部門的相關資料等。

2.3 研究方法 P-S-R模型是聯(lián)合國經(jīng)濟合作開發(fā)署建立的壓力-狀態(tài)-響應框架模型[13-16]。壓力表征人類活動對環(huán)境造成影響的直接的壓力因素，如廢棄物排放、垃圾處理、過度捕撈等；狀態(tài)表征當前環(huán)境所表現(xiàn)出的狀態(tài)或發(fā)展趨勢，如水體污染程度、空氣質(zhì)量、污染物濃度等；響應表征改善環(huán)境的政策中可量化的部分，如保護區(qū)的建立情況、污水處理的力度、自然資源的收稅水平等。

2.3.1 評價指標的選取 由于不同地域生態(tài)環(huán)境問題側重的差異，指標的選取在遵循科學性、代表性、實用性和可獲性原則的同時[17]，應結合研究區(qū)域的實際情況選擇。本研究在收集了相關研究成果，并結合當?shù)貙＜业囊庖姡瑯嫿嘶赑-S-R框架的黔東南州生態(tài)安全評價體系。（1）目標層。本研究的總目標層為生態(tài)安全綜合指數(shù)，對黔東南州生態(tài)安全從總體上進行研究，明確其目前的生態(tài)安全現(xiàn)狀，為生態(tài)治理和經(jīng)濟發(fā)展提供理論基礎對策。（2）準則層。本文以黔東南州生態(tài)安全環(huán)境壓力、黔東南州生態(tài)安全狀態(tài)、黔東南州生態(tài)安全響應為準則層，分析黔東南州地區(qū)生態(tài)問題出現(xiàn)的原因、目前的狀況所采取的措施，針對性的提出解決對策。（3）指標層。指標層選用可直接度量的數(shù)據(jù)組成，主要包括土地人口密度、人口自然增長率、土地人口承載力、人均耕地、災害天氣危害、水體污染危害、大氣污染危害、固廢污染危害、鄉(xiāng)鎮(zhèn)規(guī)劃的開展、環(huán)境污染的治理措施、用地安全的宣傳等。

2.3.2 數(shù)據(jù)的標準化處理 由于研究所采集的數(shù)據(jù)具有不同的量綱，為了使各項指標區(qū)統(tǒng)一標準，具有可比性，需要將數(shù)據(jù)進行標準化處理。本文采用最小-最大規(guī)范法（Max-Min Normalization）對原始數(shù)據(jù)進行處理，具體做法為將黔東南州KL、LP、JH、RJ4縣市17個指標構成原始數(shù)據(jù)矩陣Yij={aij}17×4，根據(jù)指標的正向性和負向性，采用下列公式進行標準化處理：

式中：Yij是第i個縣市第j項指標標準值，aij是第i個縣市第j項指標的原始數(shù)據(jù)值，min（aij）是第j個評價指標的最小值，max（aij）第j個評價指標的最大值。

2.3.3 評價指標權重的確定 本研究采用熵權法來確定評價指標的權重，熵權法是一種綜合考慮各指標值的基礎上計算出其所占權重的一種數(shù)學方法，按照指標的信息熵越小，其提供的信息量越大，權重值越高的理論，根據(jù)計算出的權重值傳遞給決策者信息[18-21]。熵權法能客觀反映出黔東南目前的生態(tài)安全各指標的所包含的信息量，可解決主觀經(jīng)驗不足、指標信息數(shù)據(jù)龐大、難以量化的問題。

按照熵的思想，人們在決策中獲得信息的多少和質(zhì)量，是決策精度和可靠性大小的決定因素，而熵就是一個理想的尺度[21]。本研究將熵的思想引入到黔東南州生態(tài)安全評價中，根據(jù)各指標的標準值客觀確定其權重。在根據(jù)公式（1）將原始數(shù)據(jù)一次標準化之后就可以計算出各指標的信息熵。

信息熵的計算公式為：

進行黔東南州生態(tài)安全評價時，根據(jù)權重值重點統(tǒng)計數(shù)據(jù)差異較大的指標，對差異較小或者不明顯的指標進行剔除。之后將權重值采用綜合指數(shù)法，并結合國內(nèi)外綜合指數(shù)分級方法，劃分生態(tài)安全綜合指數(shù)。

2.3.4 綜合評價指數(shù)的確定 根據(jù)以上計算出來的各指標的標準值和權重，采用線性加權法（The linear weighting method）計算出黔東南州生態(tài)安全綜合評價指數(shù)，計算公式為：

3 結果與分析

3.1 綜合分析 由公式（1）、（2）、（3）得到的結果如表1所示，由表1可知，在壓力、狀態(tài)和響應層中，所占權重最大的指標分別是城市化水平、單位面積化肥使用量以及環(huán)保投資占GDP比例，反映出這三個指標包含的信息量最大。

在國內(nèi)外綜合指數(shù)分級方法中生態(tài)安全綜合指數(shù)從高到低分為以下5級：生態(tài)安全程度很高（0.90～1），較高（0.75～0.90），一般（0.50～0.75），較低（0.20～0.50），很低（0～0.20）。

由公式（4）、（5）得到的結果如表2所示，由表2可知，KL、LP、JH、RJ四縣市16個鎮(zhèn)的生態(tài)安全綜合指數(shù)低，其生態(tài)安全水平較低，四縣市綜合平均指數(shù)僅為0.47。只有LC1、LS、LL、HZ、LC2、CS的生態(tài)安全綜合評價指數(shù)高于0.5，即處于一般安全狀態(tài)，其余10個鎮(zhèn)的生態(tài)安全程度均較低，占研究區(qū)域的62.5%，可見黔東南州大部分地區(qū)生態(tài)安全水平均有待提高。

3.2 壓力分析 本研究中壓力指數(shù)越小，則生態(tài)安全壓力就越大。在16個鄉(xiāng)鎮(zhèn)中，壓力指數(shù)最高的是CS，為0.19，最低的是僅為0.04的LL，平均指數(shù)是1.0。說明在研究區(qū)域內(nèi)生態(tài)安全壓力指數(shù)普遍偏低，生態(tài)壓力較大。而其中人口增長速度快，人均耕地面積較小以及失業(yè)率較高是其主要原因。

3.3 狀態(tài)分析 黔東南州生態(tài)安全狀態(tài)差，平均值僅為0.18，指數(shù)超過0.20的只有LC1、LS、ZX、LD、SZ、CS，最高的也僅為0.28，而指數(shù)最低的HZ只有0.13。近年來，貴州省普遍采取“工業(yè)興省”的戰(zhàn)略措施，在提高人均GDP的同時，給生態(tài)環(huán)境造成了很大的負面影響[22]。尤其是很多工廠廢棄物的排放未能嚴格執(zhí)行國家的相關規(guī)定，未經(jīng)過完全處理就將廢氣、煙塵排放到大氣中，造成大氣質(zhì)量急劇下降，霧霾天增多；另外，排放的廢水以及固體廢棄物沒有專門的處理場所，廢水一般直接進入河道，污染水源，固體廢棄物多采用焚燒、填埋的方法，又進一步加劇了大氣污染。在污染物大量排放的同時，污染物處理并沒有同時跟進，技術不到位，設備不齊全導致環(huán)境質(zhì)量不斷惡化。

3.4 響應分析 黔東南州生態(tài)安全響應弱。生態(tài)安全響應表征政府對區(qū)域生態(tài)安全質(zhì)量變化所作出的其他反應[9]，生態(tài)安全響應指數(shù)越小，則表示區(qū)域抵抗生態(tài)風險的能力越弱，區(qū)域生態(tài)越不安全。表2顯示16個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的生態(tài)安全響應平均數(shù)為0.19，屬于生態(tài)安全響應很低的范圍，指數(shù)最高的SK也只有0.25，最低的LS則只有0.11。在生態(tài)安全響應的各指標中，環(huán)保投資占GDP比率這個指標所占的權重最大，表明其提供的信息量最豐富。在實地調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，16個鄉(xiāng)鎮(zhèn)中修建垃圾池、定期請專業(yè)技術人員宣傳講解環(huán)保知識的鄉(xiāng)鎮(zhèn)只有XS、GZ和ZC，其余鄉(xiāng)鎮(zhèn)基礎環(huán)保設施建設都存在欠缺，鄉(xiāng)鎮(zhèn)干部的環(huán)保意識尚待加強。

4 結論與討論

4.1 綜合評價 位于貴州省東南部的黔東南州屬于生態(tài)環(huán)境比較脆弱的地區(qū)，生態(tài)安全的測度尤為重要[18]。本研究以P-S-R模型為基本框架，從壓力、狀態(tài)、響應三個角度出發(fā)對黔東南州16縣市的生態(tài)安全進行了系統(tǒng)的比較與分析，結果表明，黔東南州生態(tài)安全綜合平均指數(shù)較低，為0.47；生態(tài)安全壓力平均指數(shù)為1.0，反映出其生態(tài)安全壓力比較大；生態(tài)安全狀態(tài)平均指數(shù)僅為0.18，急需改善；生態(tài)安全響應平均指數(shù)為0.19，政府部門需盡快拿出相應措施解決生態(tài)環(huán)境問題。

4.2 建議 針對以上研究所呈現(xiàn)的問題，在參考查閱大量文獻的基礎上，結合黔東南州實際的地理環(huán)境和人文因素，建議以下幾個方面出發(fā)維護該區(qū)域的生態(tài)安全：

4.2.1 加強生態(tài)安全觀培養(yǎng) 要想生態(tài)環(huán)境從根本上得到治理，最基本的是加強民眾以及其他社會主體的生態(tài)安全意識。從加強生態(tài)道德教育入手，讓群眾了解到生態(tài)安全對自身及他人的重要意義，充分利用媒體力量和各種社會資源，向公眾普及生態(tài)知識教育，引導公眾自覺參與，共同營造生態(tài)環(huán)境。如果加強生態(tài)安全觀培養(yǎng)，讓村民意識到保護生態(tài)環(huán)境的重要性，普及生態(tài)環(huán)境治理措施并引導村民積極參與環(huán)境治理，將維護和改善生態(tài)環(huán)境作為一切經(jīng)濟和社會活動的基本準則[23]。

4.2.2 減緩人口增長 在本研究中造成生態(tài)環(huán)境壓力的兩個重要因素就是人口增長速度快，導致土地人口承載力較高，人均耕地面積減小，致使人地矛盾加劇。而土地資源是固定且不可再生的，因此只有減緩人口增長，控制人口數(shù)量，才能有效地緩解人地矛盾。

4.2.3 加強土地資源保護 土地資源是人類生存與發(fā)展的基本，而土地資源又是極其有限的，尤其是耕地資源。合理利用土地資源是緩解生態(tài)壓力的重要舉措，首先要合理利用已有的耕地資源，加大資金技術投入，提高農(nóng)業(yè)用地單位面積產(chǎn)量，合理開發(fā)閑置土地，擴大可利用耕地面積；其次是制定詳細的耕地保護措施，提高耕地質(zhì)量，以確實保證土地的可持續(xù)利用。

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