基于PSR模型的袁州區土地生態健康評價

楊博

摘 要 土地生態健康對可持續發展有重要影響。基于此，以江西省宜春市袁州區為例，應用PSR模型框架，構建袁州區土地生態健康評價指標體系，綜合運用層次分析法、特爾斐法和綜合指數模型，對袁州區2009—2018年土地生態健康狀況的時空變化特征進行定量分析。結果表明，此期間袁州區土地生態健康狀況總體呈緩慢上升趨勢，區域內25個鄉鎮（區）土地生態健康狀況差異較為明顯。

關鍵詞 土地生態健康;PSR模型;時空特征;江西省袁州區

中圖分類號：X171.1;X826 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.29.001

土地資源是人類賴以生存的重要資源，土地生態系統的健康狀況決定著區域經濟社會的發展速度[1]。當前，我國正處于高速發展時期，隨著城市化、工業化進程的加快及人口的快速增長，人類對土地資源開發利用的廣度和深度不斷加大，土地生態環境不斷惡化，制約著人類社會的發展乃至人類的生產生活，因此土地生態健康問題亟待解決[2]。開展土地生態健康方面的研究和評價，對緩解人地矛盾，促使人們科學合理利用土地資源發揮著重要作用[3]。基于此，以袁州區為例，應用PSR模型，從壓力、狀態、響應3方面篩選評價指標，從時間和空間2方面對袁州區土地生態健康狀況進行評價，在此基礎上探討保證土地生態健康的對策，為袁州區可持續發展提供參考。

1 研究區概況及數據來源

袁州區位于江西省西部，袁河上游，地處東經113°54′～114°37′，北緯27°33′～28°05′，是宜春市政治、經濟、文化中心，現轄9個街道、16個鎮、6個鄉，土地總面積2 532.36 km2，80%以上面積為農用地，是傳統農業大區。袁州區西北部地勢較高，中東部地勢較低，氣候溫和，屬于亞熱帶季風性濕潤氣候[4]。2019年底，袁州區總人口112萬人，實現地區生產總值436.17億元。

本次研究中，2009—2018年土地面積數據來源于江西省自然資源廳，社會經濟統計數據來源于同期歷年袁州區統計年鑒、國民經濟和社會發展統計公報。

2 基于PSR模型的土地生態健康評價方法

2.1 土地生態健康的PSR模型

依據PSR模型來構建土地生態健康評價指標體系，不僅有助于改善當地土地質量和生態環境，而且對社會經濟的發展及城鎮化起著巨大的推進作用[5]。隨著人口的增加及社會經濟的發展，我國建設用地面積逐年增加，給土地生態健康帶來了壓力（P）[6];在壓力的驅使下，土地質量、土地類型和土地生態環境發生改變（S）;決策者通過調整產業結構、提高土地產出率等措施對人口壓力、土地狀態和生態環境及其變化作出響應（R）[7]。PSR模型揭示了相互作用的人地關系，因此PSR模型可以運用到土地生態健康指標體系的建立中[8]。

2.2 評價指標體系構建

考慮到袁州區已存在的土地生態健康問題，選取的指標包括自然生態環境、土地利用結構、土地產出率和袁州區社會經濟發展水平等，依托PSR模型，通過壓力-狀態-響應指標概念框架來構建目標層、準則層和指標層，包括壓力指標體系、狀態指標體系和響應指標體系3個子系統共13個指標的土地生態健康評價指標體系[9-11]，具體見表1。

2.3 指標權重確定

土地生態健康評價指標權重是確保評價結果準確性和精確度的重要環節，國內外學者對權重的賦值方法大致分為2大類：1）主觀賦值法，包括德爾菲法、層次分析法等;2）客觀賦值法，包括熵值法、主成分分析法、因子分析法[12];每種方法都有各自的優缺點。土地生態健康涉及面廣泛，包括自然環境、社會經濟發展、土地利用方式等方面，是一個難以定量的評價，所以采用定性與定量相結合的層次分析法來確定各指標的權重，結果見表1。

2.4 數據標準化處理

指標體系中各指標度量單位不相同，為了使指標參與評價計算，需要對指標進行規范化處理，將原始數據進行無量綱化的標準化處理。常見標準化處理方法有總和標準化法、標準差標準化法、極大值標準化法和極差標準化法[13]。本研究采用極差標準化法來進行歸一化處理。

2.5 土地生態健康綜合分值計算

根據每個指標的最終權重和標準化之后的數值，采用多指標加權指數法，計算袁州區土地生態健康狀況，其模型如式：

（i=1，2，3，…，13）

公式中，H表示生態健康的綜合評價值，wi表示第i個指標的權重值，pi表示第i個指標的標準化數值，綜合評價值H在0～1。其中，H值越大，則該區域的土地生態越健康;反之，H值越小，則說明該區域的土地生態健康狀況越差。

通過上述模型計算得到，2009—2018年袁州區土地生態健康綜合分值和2018年袁州區各鄉鎮（區）土地生態健康綜合分值分別見表2和表3。

2.6 土地生態健康等級評判標準

根據表3各鄉鎮（區）土地生態健康的綜合分值，參考眾多文獻，結合袁州區土地生態健康現狀，借鑒前人的研究成果[14-15]，把土地生態綜合健康值劃分為病態、不健康、亞健康、健康和理想健康5個等級，具體等級劃分結果如表4所示。

3 袁州區土地生態健康時空變化特征分析

3.1 袁州區土地生態健康的時間變化分析

由表2可知，2009—2018年，袁州區土地生態健康綜合分值均處于健康狀態，并保持穩定增長的趨勢。

2009—2018年，袁州區的人均耕地面積、人均林地面積、人均水域面積在不斷減少，但是減少的幅度越來越小;單位面積化肥使用量和單位面積農藥使用量整體增加，但增加的幅度越來越小。以上負向指標越來越不健康，但是袁州區的土地綜合分值還呈現增長的趨勢，這也從側面體現了袁州區社會經濟快速發展，城鎮化率、建設用地面積比、農作物種植面積、第三產業占地區生產總值比重、人均生產總值、農民純收入得到顯著提高。正是有關部門加大對袁州區域生態環境保護的重視和投入，土地生態健康狀況才得以一直保持穩定增長態勢。

3.2 袁州區土地生態健康的空間變化分析

由表4可知，袁州區各鄉鎮（區）生態健康狀況空間差異顯著。其中，處在理想健康狀況的鄉鎮（區）只有位于袁州區南部的洪江鄉，雖然其人均生產總值沒有達到健康值，但城鎮化率、水土協調度等因子得分較高，這說明洪江鄉在經濟發展過程中較為注重保護土地生態環境。袁州區大部分鄉鎮（區）都處于健康狀況，如金園街道、彬江鎮、西村鎮等15個鄉鎮（區），位于袁州區的西南部和東部，這15個鄉鎮（區）平均城鎮化率并未達到國家標準，水土協調度因子總體得分偏低，人均林地、耕地和水域因子得分不高。處于亞健康狀況的鄉鎮（區）有城區、下浦街道、三陽鎮、慈化鎮、天臺鎮、洪塘鎮、湖田鎮、竹亭鎮、水江鄉這9個鄉鎮（區），集聚于袁州區的中西部和北部。其中，城區地處袁州區中部，屬于亞健康狀況原因與其他鄉鎮（區）不同。城區社會經濟發展水平較高，水土協調度達到了健康水平，但是人均林地、耕地、水域面積和人口密度因子得分低，而其他鄉鎮（區）亞健康狀態的原因在于經濟發展水平普遍不高，建設用地面積比、城鎮化水平、人均林地、耕地、水域面積等因子得分較低。

4 保證土地生態健康的對策及建議

4.1 加大對土地及水域的保護力度，防止生態惡化

隨著人口的不斷增加，相關部門對林地、耕地和水域的保護力度必須加大。因此應大力植樹造林，以防風固沙、涵養水源，減少對林地、耕地、水域的破壞，合理利用該區建設用地，適度施用化肥、農藥，采取適合的耕作制度，有效利用土地資源，改善土地質量，保護農業生態環境，加快建設生態袁州的步伐。

4.2 加強農田水利建設，提高水土協調度

目前，袁州區水土協調度總體偏低。水土協調度是有效灌溉面積與農作物播種面積的比值，在保證農作物播種面積增幅較小的情況下，提高水土協調度的方法就是增加有效灌溉面積，而增加有效灌溉面積的有效方法就是加強農田水利建設。增加財政對農田水利方面的投入，確保農田水利方面的財政投入落到實處;推進產權改革，明確小型水利工程的所有權，放開經營權和建設權，以達到合理開發、優化配置和持續利用水資源的目的。

4.3 優化產業結構，打造生態強區

堅持“擇優招商”，選擇和鼓勵生態型、環保型企業在袁州區發展，規避那些資源消耗高、污染大和效益低的企業入駐。此外，要利用袁州區自然生態資源優勢，積極合理地發展袁州區生態旅游產業。

4.4 加強宣傳，提高公眾的土地生態健康保護意識

僅僅依靠政府來保障土地生態健康是遠遠不夠的，所以需要在公眾、企業、組織間積極宣傳土地生態系統健康管理的知識，提高公眾管理意識，激發公眾保護生態系統的熱情。公眾在土地生態系統健康管理中有重要作用，他們能及時發現健康管理中出現的問題，向政府反饋，對政府決策制定和調整有著不可替代的作用。此外，企業和組織還能彌補政府在宣傳甚至是財政上的缺陷，以實現生態系統健康管理目標。

參考文獻：

[1] 鄧楚雄.武岡市土地資源生態安全評價研究[D].長沙：湖南師范大學，2006.

[2] 梁喜波.土地生態系統健康評價：以吉林省通榆縣為例[D].長春：吉林大學，2008.

[3] 劉焱序，彭建，汪安，等.生態系統健康研究進展[J].生態學報，2015，35（18）：5920-5930.

[4] 史永亮，楊東峰，王如松，等.基于PSR模型的大豐市城市生態系統健康綜合評價[J].環境科學與技術，2008（2）：120-123.

[5] 郭榮中，申海建，楊敏華.基于改進PSR模型的長株潭地區土地生態系統健康評價研究[J].環境監測管理與技術，2021，33（3）：29-34.

[6] 王同達，曹錦雪，趙永華，等.基于PSR模型的陜西省土地生態系統健康評價[J].應用生態學報，2021，32（5）：1563-1572.

[7] 周博，杜曉霞，馬林兵，等.基于PSR模型的土地利用系統健康動態評價[J].中山大學學報（自然科學版），2018，57（4）：9-15.

[8] 曹麗萍，羅志軍，段美兒，等.基于PSR模型的袁州區土地生態安全評價[J].江西農業學報，2017，29（7）：117-121.

[9] 何新，姜廣輝，張瑞娟，等.基于PSR模型的土地生態系統健康時空變化分析：以北京市平谷區為例[J].自然資源學報，2015（12）：2057-2068.

[10] 高潔芝，夏夢蕾，孟展，等.PSR框架下土地生態系統健康診斷[J].江蘇農業科學，2017，45（11）：240-243.

[11] 李睿璞，關江華.基于PSR模型的快速城市化地區土地利用系統健康性評價：以深圳市為例[J].華中農業大學學報（社會科學版），2016（3）：112-117.

[12] 張文斌.基于改進PSR模型的西北干旱區土地利用系統健康評價：以玉門市為例[J].中國農學通報，2014，30（34）：74-80.

[13] 牛明香，王俊，徐賓鐸.基于PSR的黃河河口區生態系統健康評價[J].生態學報，2017，37（3）：943-952.

[14] 鐘少華，時鵬，楊文剛，等.基于PSR模型的土地利用系統健康評價及障礙因子診斷：以延長縣為例[J].水土保持研究，2019（2）：283-289.

[15] 王鵬，王亞娟，劉小鵬，等.基于PSR模型的生態移民安置區土地利用系統健康評價：以紅寺堡區為例[J].水土保持研究，2018，25（6）：270-276.

（責任編輯：劉寧寧）