小城鎮(zhèn)土地生態(tài)環(huán)境安全評價研究——以湖北省孝昌縣為例

陳 茜，段建南，謝紅霞，周子英

（湖南農業(yè)大學資源與環(huán)境學院，湖南 長沙 410128）

2005年，我國把建設“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會”確定為國民經濟和社會發(fā)展中長期規(guī)劃的一項戰(zhàn)略任務。環(huán)境友好型土地利用，是指因地制宜，節(jié)約集約利用土地資源，以保證當前經濟社會發(fā)展的合理土地需求與土地的可持續(xù)供給，有效保護土地資源和改善生態(tài)環(huán)境[1-2]。

土地生態(tài)環(huán)境安全（the land ecological security，LES）是指土地資源處于良性運行的不受威脅或少受威脅的狀態(tài)，在這種狀態(tài)下，經濟發(fā)展的環(huán)境基礎可避免由土地生態(tài)環(huán)境退化和土地資源短缺所造成的影響，從而維持一個地區(qū)土地生態(tài)環(huán)境與該地區(qū)經濟、社會的協(xié)調發(fā)展，強化環(huán)境支撐能力、實現自然、經濟、社會可持續(xù)發(fā)展的目標。國際應用系統(tǒng)分析研究所（IASA）1989年首次提出“生態(tài)安全”的概念，目前對于土地生態(tài)安全的評價研究還處于起步階段。從現有有關土地生態(tài)安全的研究來看，這些相關成果限于就經濟條件比較發(fā)達的大城市來進行分析，對于在兩型社會建設中起著重要作用的小城鎮(zhèn)的土地生態(tài)問題仍未引起學者們的足夠重視。與經濟發(fā)達地區(qū)相比，在相對寬裕的土地儲存環(huán)境下，小城鎮(zhèn)發(fā)展過程中土地生態(tài)利用存在的問題更多，對于土地生態(tài)安全保護意識不強。為此，擬以湖北省孝昌縣為例，對在建立兩型社會背景下小城鎮(zhèn)土地生態(tài)環(huán)境的現狀、存在問題及可持續(xù)對策等問題進行研究，旨在結合建立兩型社會的背景，探索適宜的環(huán)境友好型發(fā)展模式，為小城鎮(zhèn)地區(qū)土地生態(tài)環(huán)境保護和經濟可持續(xù)發(fā)展提供科學依據。

1 孝昌縣土地生態(tài)安全評價

孝昌縣位于湖北省東北部，地處大別山南麓、江漢平原北部，總面積1 195 km2，占湖北省國土總面積0.63%，轄花園鎮(zhèn)、鄒崗鎮(zhèn)、小河鎮(zhèn)等12個鄉(xiāng)鎮(zhèn)和1個縣經濟開發(fā)區(qū)。地形東北高西南低，地貌以丘陵山地為主，受地形、地貌和水文地質條件的影響，各地段土壤分布上屬明顯的南北過渡的地帶性黃棕壤。近年來，縣域經濟持續(xù)快速增長，人地矛盾也不斷加劇，土地資源生態(tài)安全面臨嚴峻挑戰(zhàn)。多年來的縣域土地利用規(guī)模結構，城鄉(xiāng)建設發(fā)展，基礎設施建設等都對土地生態(tài)安全造成影響。目前通過土地復墾、整理和開發(fā)保護等工作有效的增加耕地面積，保證了孝昌縣建設占補及耕地總量動態(tài)平衡，同時通過改良土壤條件，全縣土地植被覆蓋率有所提高，地表景觀得到一定的改善，對防治風沙、水土流失和土地質量退化取得了成效。

1.1 孝昌縣指標體系構建及權重確定

評價因子的選取是建立評價指標體系的關鍵。土地生態(tài)系統(tǒng)是土壤、氣候、植被、地貌、水文等要素共同作用形成的自然綜合體，并受到人類活動和社會、經濟、文化、科技等因素的直接影響[3-4]。在構建區(qū)域土地生態(tài)環(huán)境安全評價指標體系時，不僅要體現土地生態(tài)環(huán)境狀態(tài)，還要考慮對土地生態(tài)安全有重要影響的自然、經濟、社會各方面的因素。從孝昌縣生態(tài)環(huán)境及土地利用結構特點出發(fā)，依據區(qū)域生態(tài)安全評價的一般性指標體系和區(qū)域特征，以及生態(tài)安全評價指標的動態(tài)過程性、科學性、系統(tǒng)全面性、相對獨立性、可行性、可操作性和針對性的原則[5]，采用能夠體現人類對土地生態(tài)系統(tǒng)的影響層次與等級的擴展型“壓力一狀態(tài)一響應”（PSR）框架模型[6]，選取了16項對土地生態(tài)安全有重要影響的指標，并參考相關成果及研究區(qū)的實際情況做了部分調整。

在確定因素權重時采用了層次分析法，通過利用層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）計算權重。得到了土地生態(tài)環(huán)境安全評價指標及權重（表1）。

表1 孝昌縣土地生態(tài)環(huán)境安全評價指標體系及權重

1.2 孝昌縣土地生態(tài)安全評價模式的選擇

根據評價指標與土地生態(tài)環(huán)境安全的相關性，可以分為正向指標和負向指標，正向指標指越大越安全的指標，如經濟密度、森林覆蓋率等，該標準值為安全的下限，低于該值則不安全;負向指標指越小越安全的指標，如人口增長率、單位耕地面積化肥負荷等，該標準值（S）的涵義為允許值的上限，高于該值則不安全。本文在查閱有關資料的基礎上，依據國家、行業(yè)和地方相關部門規(guī)定的標準及國內同等指標的均值確定安全標準值。

①對于正向指標：當xi>Si時，pi=1；當xiSi時。。

其中，xi為各項指標的實際值，Si為各項指標的標準值，pi是各項指標的安全指數，Ii是單項指標的安全值，wi是指標權重，運用以上數學方法，可以計算得出各單項指標的安全值。

本文采取綜合評分法對孝昌縣土地生態(tài)狀況進行綜合打分，區(qū)域土地生態(tài)環(huán)境總安全值（P）計算如下：

利用公式1，對各單項指標進行加權求和，可以對區(qū)域土地生態(tài)環(huán)境安全進行綜合評分。

1.3 土地生態(tài)安全綜合評價

為研究孝昌縣土地生態(tài)環(huán)境安全狀況，考慮到資料的可獲得性，本文選取2007年的數據，計算得出2007年孝昌縣各指標的安全值，采用綜合評價法對孝昌縣土地生態(tài)環(huán)境安全進行評價。

根據孝昌縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的16項指標數據，得出各鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地評價生態(tài)安全值，并對安全綜合指數進行排名，如表2。

分析上表可知，孝昌縣各地生態(tài)安全綜合指數相差不大，均介于0.6～0.7之間。各鄉(xiāng)鎮(zhèn)主要在“土地生態(tài)環(huán)境壓力安全值”和“土地生態(tài)環(huán)境狀態(tài)安全值”的目標層上有差異。由各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的安全綜合指數情況可知，周巷鎮(zhèn)，花西鄉(xiāng)和小河鎮(zhèn)的安全指數相對較高，說明相對而言土地生態(tài)保護狀況較好，同時各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的生態(tài)安全總評分差距并不很大，整個縣域的土地狀況處于較為穩(wěn)定狀態(tài)。

表2 孝昌縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地評價生態(tài)安全值

1.4 孝昌縣土地生態(tài)安全指數分級

根據生態(tài)安全指數的不同，參考左偉等[4]于2002年制定的生態(tài)安全指數分級，將土地生態(tài)安全分為五個等級，分別表示五種系統(tǒng)狀態(tài)：不安全、預警、敏感、良好、理想狀態(tài)。孝昌的土地生態(tài)環(huán)境安全狀態(tài)見表3。

表3 土地生態(tài)環(huán)境安全評價指數評分等級

（1）不安全狀態(tài)表示生態(tài)環(huán)境受到非常嚴重破壞，土地生態(tài)系統(tǒng)功能接近崩潰邊緣，土地生態(tài)系統(tǒng)結構殘缺，土地多項功能喪失，對于生態(tài)恢復與重建很困難。

（2）預警狀態(tài)表示土地生態(tài)系統(tǒng)服務功能退化程度較大，土地生態(tài)環(huán)境受到破壞，生態(tài)災害較多，生態(tài)恢復較為困難，生態(tài)問題亟待解決。

（3）敏感狀態(tài)意味著土地生態(tài)系統(tǒng)服務功能已有部分退化，生態(tài)環(huán)境仍受到一定破壞，但尚可維持其基本功能，受干擾后易發(fā)生惡化，生態(tài)問題會逐漸顯現，生態(tài)災害有發(fā)生的可能性。

（4）良好狀態(tài)代表土地生態(tài)系統(tǒng)服務功能較為完善，土地生態(tài)環(huán)境破壞較少，其功能尚好，生態(tài)問題不顯著，生態(tài)災害發(fā)生的幾率不大，一般情況下可恢復。

（5）理想狀態(tài)即土地生態(tài)系統(tǒng)服務功能基本保持其完整性，生態(tài)環(huán)境基本未受干擾和破壞，土地生態(tài)系統(tǒng)結構相對完整，功能性較強，系統(tǒng)再生能力強，土地生態(tài)災害少，是應該努力達到的最佳狀態(tài)。對應評分的不同等級將孝昌縣生態(tài)環(huán)境安全分級如表4。

表4 孝昌縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地生態(tài)環(huán)境安全狀態(tài)

通過對孝昌縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地生態(tài)環(huán)境安全狀態(tài)進行評價和分析后可知，孝昌縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)均有土地生態(tài)功能退化的情況發(fā)生，且各鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地生態(tài)安全指數差異不大，均處于0.64～0.72之間。周巷鎮(zhèn)、小悟鄉(xiāng)、小河鎮(zhèn)、花西鄉(xiāng)雖屬Ⅲ級敏感狀態(tài)范圍內，但是與良好狀態(tài)的差距并不大，若加強土地生態(tài)保護強度，達到良好狀態(tài)是較容易實現的。相比較而言，孝昌縣內豐山鎮(zhèn)、季店鎮(zhèn)、花園鎮(zhèn)和陡山鄉(xiāng)等地區(qū)的土地生態(tài)安全指數相對較低，均在0.60～0.65之間，屬Ⅱ級預警狀態(tài)范圍，說明這些地區(qū)生態(tài)問題顯現明顯，生態(tài)災害較多，土地生態(tài)環(huán)境恢復困難相對較大，所以在今后的發(fā)展過程中對于土地生態(tài)的保護需要加強。孝昌縣土地生態(tài)環(huán)境安全總體綜合得分為0.672 6，處于敏感狀態(tài)，意味著孝昌縣大部分地區(qū)土地生態(tài)系統(tǒng)服務功能已有退化，但由于孝昌縣耕地、林地比例較大，近年的發(fā)展也注重對于林地的保護發(fā)展，同時對于工礦用地的規(guī)模也在不斷的控制和縮減并取得一定的成果，故對于生態(tài)環(huán)境受到一定破壞的土地恢復的可能性還是較大。但若在今后發(fā)展的過程中不加以保護，生態(tài)環(huán)境極易加速惡化，也可能導致生態(tài)災害的發(fā)生。

3 孝昌縣土地生態(tài)安全評價結果分析

從孝昌縣的土地生態(tài)環(huán)境安全狀態(tài)等級來看，孝昌縣土地生態(tài)系統(tǒng)服務功能已有退化，生態(tài)問題較顯著，離安全狀態(tài)還有較大差距，分析其原因主要有以下4點。

3.1 自然地理條件影響

孝昌縣屬于孝感市及湖北省的輕度水土流失區(qū)，東北部山區(qū)是大別山和大洪山的余脈，坡度較陡，全縣水土流失嚴重地區(qū)都分布在這里，東北部低山丘陵區(qū)水土流失嚴重。孝昌縣氣候變化大，月降雨量超過100 mm的達5個月，夏季暴雨次數多，降雨侵蝕較為嚴重。

3.2 城市化進程中土地保護力度不強

目前該地區(qū)城市用地的擴張主要還是用于工業(yè)和商業(yè)用途，而綠地等“生態(tài)土地”的量得不到保障，由于工業(yè)和生活污染的加劇，對城市附近的耕地也造成不利的影響，導致耕地污染、退化。同時大多數生產性企業(yè)都具有短期化的特點，在追求經濟利潤的同時，較少考慮環(huán)境保護問題，使得周圍的水源受到較為嚴重污染。

3.3 農業(yè)生產中化學肥料污染

在農業(yè)生產中若大量施用氮素化肥會使土壤中被淋洗出的硝態(tài)氮最后流入江河、湖塘或地下水，日積月累超過一定濃度時就會對人畜飲水造成污染。2005年，孝昌縣共施用農用化肥22 426 t，使用農用塑料薄膜353 t，其中地膜使用量208 t。農用塑料薄膜殘留在土壤中，會嚴重影響作物根系的生長及土壤中水肥的移動，從而使農作物的生長發(fā)育受阻。

3.4 破壞性的人類活動導致土地資源破壞，土壤肥力下降

植被遭到破壞是造成水土流失最重要的原因，孝昌縣發(fā)生過幾次嚴重破壞森林的事件，對水土保持產生了很大的影響。許多大中型畜禽養(yǎng)殖場缺乏處理能力，將糞便倒入河流或隨意堆放。這些糞便進入水體或滲入淺層地下水后，大量消耗氧氣，使水中的其他微生物無法存活，從而產生嚴重的“有機污染”。

4 環(huán)境友好型土地利用模式的構建

通過對孝昌縣土地生態(tài)安全的分析，在建立環(huán)境友好型社會的背景下，應構建適合該地發(fā)展的環(huán)境友好型土地利用模式。環(huán)境友好型土地利用模式是指根據生態(tài)學和循環(huán)經濟學原理，運用系統(tǒng)工程與現代科學技術，基于資源環(huán)境承載力，建立的具有高效的經濟收益與和諧的生態(tài)功能的網絡型土地利用方式。根據孝昌縣土地利用現狀，歸納出以下適宜該地發(fā)展的環(huán)境友好型土地利用模式。

4.1 平原地區(qū)復合生態(tài)型模式

平原農林牧復合生態(tài)模式是指借助接口技術或資源利用在時空上的互補性所形成的產業(yè)或組分的復合生產模式。在孝昌縣平原地區(qū)農林牧復合生態(tài)型模式主要應用于環(huán)河兩岸，該區(qū)域為沖積平原，占孝昌縣土地面積的4.3%。平原地區(qū)光熱、水、土資源時空配合良好，城市化程度高，經濟比較發(fā)達，人口稠密，人地關系相對緊張。該區(qū)集中了孝昌市大部分優(yōu)質耕地，尤其是水田，利用該模式發(fā)展農業(yè)將有利于土地的節(jié)約集約利用。

4.2 城區(qū)土地景觀化模式

孝昌縣城區(qū)的生態(tài)景觀建設對改善孝昌人居環(huán)境、提高人民生活水平和招商引資起到積極作用。同時，孝昌縣生態(tài)景觀建設是孝昌建立山水園林城市的重要組成部分?，F已規(guī)劃“一區(qū)、一帶、二園、三軸”的城鎮(zhèn)園林綠地工程，加強河流兩岸植樹造林。

4.3 風景旅游區(qū)生態(tài)化模式

孝昌縣有自然景點20余處。這些風景區(qū)一方面作為孝昌縣的旅游資源應該得到開發(fā)和有效利用，另一方面，這些地方也是孝昌縣的寶貴生物、環(huán)境資源積聚的地方，因此，對于風景旅游區(qū)的土地利用應制定嚴格的生態(tài)環(huán)境保護措施，堅持在保護中開發(fā)的原則。該縣雙峰山旅游度假區(qū)的核心景區(qū)在1993年即被國家林業(yè)部批準為森林公園，自然資源與歷史文化珠聯(lián)璧合，儲備了高品位的旅游資源。

5 結語

在推進“兩型社會”建設中，小城鎮(zhèn)在注重發(fā)展的同時不能突破資源環(huán)境承載閾值，土地的開發(fā)利用必須注重與生態(tài)環(huán)境建設的協(xié)調，保障土地資源的可持續(xù)利用。本文以武漢城市圈中孝感市孝昌縣為例，采用科學量化指標評價土地生態(tài)環(huán)境質量，采用PSR擴展模型建立湖北省孝昌縣土地生態(tài)安全評價指體系，利用綜合評分法對其各鄉(xiāng)鎮(zhèn)進行評價，對評價結果進行分析。研究表明，孝昌縣2007年土地生態(tài)安全大多處于“敏感”狀態(tài)，土地生態(tài)保護力度在兩型社會的建設中需著重加強。土地利用和生態(tài)環(huán)境是一個有機整體，尤其在小城鎮(zhèn)土地利用過程中需著重注意對土地生態(tài)環(huán)境的保護。小城鎮(zhèn)在發(fā)展的過程中應遵循生態(tài)學原理，在充分考慮當地自然生態(tài)系統(tǒng)結構和功能特征的基礎上，盡量地保留和增加綠色植物的種類和數量，調整和改造城鎮(zhèn)生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能，建立穩(wěn)定的生態(tài)關系，增強其生態(tài)恢復能力，使城鎮(zhèn)的人口、資源與環(huán)境的協(xié)調達到最佳狀態(tài)。充分利用縣域的生態(tài)資源，在小城鎮(zhèn)中發(fā)展各種節(jié)能、低污染、耗材少等生態(tài)建筑，建設與自然和諧共生、資源能耗低、廢棄物就地資源化的生態(tài)住宅和生態(tài)社區(qū)，設計具有大自然氛圍的生態(tài)公共空間和景觀，找到適合自身發(fā)展的環(huán)境友好型生態(tài)模式。

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