基于模糊集對分析法的土地生態(tài)安全評價(jià)——以揚(yáng)州市為例

吳 未，魏衍英

（南京農(nóng)業(yè)大學(xué)土地管理學(xué)院，江蘇南京210095）

土地生態(tài)安全是指在一定時(shí)間和空間范圍內(nèi)，土地生態(tài)系統(tǒng)能夠保持自身結(jié)構(gòu)、功能穩(wěn)定或不受干擾的狀態(tài)[1]，它關(guān)系到人類社會的生存與發(fā)展，是土地資源可持續(xù)利用的核心和基礎(chǔ)[2]。然而，伴隨著城市化、工業(yè)化進(jìn)程的加快，人類對土地利用的廣度和深度不斷增加，人地矛盾日益突出。加之，人類在進(jìn)行生產(chǎn)活動時(shí)，習(xí)慣以環(huán)境作為代價(jià)來換取經(jīng)濟(jì)發(fā)展，忽略對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，水土流失、森林植被破壞、土地退化、土壤污染、荒漠化、土地承載力下降等一系列土地生態(tài)環(huán)境問題頻繁發(fā)生，嚴(yán)重威脅著區(qū)域的生態(tài)安全，甚至威脅著整個(gè)區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展。因此，如何對土地生態(tài)安全進(jìn)行科學(xué)合理的評價(jià)顯得尤為重要。

目前，國外對土地生態(tài)安全的研究側(cè)重于土地生態(tài)安全評價(jià)的理論[3]、指標(biāo)[4]、方法[5]、具體區(qū)域的實(shí)證研究[6-7]以及水、土等[8-9]重要資源評價(jià)問題的探討，而國內(nèi)的研究主要涉及土地生態(tài)安全評價(jià)的理論與指標(biāo)[10]、評價(jià)系統(tǒng)的研究[11-12]、土地承載力評價(jià)[13]、土壤質(zhì)量評價(jià)[14]、土地沙漠化評價(jià)[15]以及土地生態(tài)安全評價(jià)[16-17]的實(shí)證研究等方面。

目前，對土地生態(tài)安全評價(jià)的研究主要是評價(jià)體系的建設(shè)和評價(jià)方法的選擇。由于研究視角與尺度的差異，土地生態(tài)安全評價(jià)指標(biāo)體系并未統(tǒng)一，當(dāng)前采用的指標(biāo)體系主要借鑒世界銀行、聯(lián)合國糧農(nóng)組織、聯(lián)合國開發(fā)計(jì)劃署及聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署共同建立的《土地質(zhì)量指標(biāo)》，結(jié)合土地可持續(xù)評價(jià)構(gòu)建指標(biāo)體系，采用系統(tǒng)分解法，將土地生態(tài)系統(tǒng)分解為若干子系統(tǒng)，再選取適宜的評價(jià)指標(biāo)對各子系統(tǒng)進(jìn)行定量評價(jià)，最后通過對各子系統(tǒng)持續(xù)性的疊加，確定整個(gè)系統(tǒng)的安全等級。土地生態(tài)安全評價(jià)指標(biāo)體系大致歸納為2種：一種是自然—經(jīng)濟(jì)—社會概念框架模型，另一種是壓力—狀態(tài)—響應(yīng)概念框架模型，也有學(xué)者將二者結(jié)合起來，以發(fā)揮其各自優(yōu)勢。

在評價(jià)方法方面，主要是借鑒相鄰研究領(lǐng)域的方法，如生態(tài)足跡[18]、綜合指數(shù)[19-20]、主成分分析[21]、物元模型[22]、灰色關(guān)聯(lián)度[23]、景觀生態(tài)安全格局與景觀空間鄰接度[24]、數(shù)字生態(tài)安全[25]等方法。但由于土地生態(tài)系統(tǒng)處于動態(tài)變化之中，無法確定其處于哪種具體水平，也就是說沒有一個(gè)唯一固定的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，這無疑給土地生態(tài)安全評價(jià)增加了難度。

傳統(tǒng)的評價(jià)方法對評價(jià)過程中涉及到的不確定性研究不足，更不能對其進(jìn)行很好的刻畫，而集對分析法能夠?qū)⒉淮_定性和確定性在同一個(gè)系統(tǒng)中進(jìn)行分析和處理，利用不確定性和確定性之間相互依存、相互聯(lián)系、相互滲透的特性，將不確定問題通過一定條件轉(zhuǎn)化成確定性問題，有效解決了不確定性問題[26-27]，而且已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于水土資源承載力[28]、水質(zhì)評價(jià)[29]、洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估[30]、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)脆弱性評價(jià)[31]、生態(tài)系統(tǒng)健康評價(jià)[32-33]等領(lǐng)域，并且取得了比較良好的效果，但其在土地生態(tài)安全評價(jià)領(lǐng)域的應(yīng)用仍未見報(bào)道。

本研究擬采用集對分析方法，基于2001—2010年揚(yáng)州市土地生態(tài)安全的相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)行土地生態(tài)安全狀況評價(jià)，以期在驗(yàn)證該方法有效性和準(zhǔn)確度的基礎(chǔ)上，豐富已有土地生態(tài)安全評價(jià)方法。

1 集對分析方法及模型構(gòu)建

1.1 集對分析的原理

根據(jù)系統(tǒng)成對原理，任何事物或概念都是成對地存在，概念上完全純粹單一的集合無法獨(dú)立存在。集對分析從2個(gè)集合的同一、差異、對立等維度分析集對中2個(gè)集合確定性與不確定性的關(guān)系，用聯(lián)系數(shù)刻畫出其關(guān)聯(lián)程度。

如給定2個(gè)集合A 和B，假設(shè)組成集對H（Al，Bk），在某個(gè)具體問題背景W 下對集合H 展開分析，可得到N 個(gè)特性，其中S 個(gè)特性為集合A 和B 所共有，即同一；F 個(gè)特性屬于集合A 和B 既不對立又不共有的特性或分屬集合A 或B特性的合集，即差異；P 個(gè)特性為集合A 和B 所相對，即對立。此時(shí)，集合A 和B 的聯(lián)系度u 為：

式（1）中，a，b，c 分別為集合A 和B 在問題W 下的同一度、差異度和對立度，且滿足a＋b＋c＝1；I 和J 分別是差異度和對立度的標(biāo)記系數(shù)，其中，I 取值為[-1，1]，J 取值為-1。又設(shè)bI＝b1I1＋b2I2＋…，則可得多元聯(lián)系度uA～B為：

式（2）中，a＋b1＋b2＋…＋bk－2＋c＝1；b1，b2，…bk－2為差異度分量，即差異度的不同級別或?qū)哟?，如輕度、重度等；I1，I2，…，Ik－2為差異不確定分量系數(shù)。

通過聯(lián)系度u 可以確定集合A 和B 相互關(guān)聯(lián)的程度，確定評價(jià)指標(biāo)等級。即評價(jià)指標(biāo)值集合與評價(jià)等級標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)值集合的聯(lián)系度越大，說明指標(biāo)值隸屬于等級標(biāo)準(zhǔn)的程度越大。

1.2 模糊集對分析模型的構(gòu)建

1.2.1 單一指標(biāo)聯(lián)系度的計(jì)算 假設(shè)x 為某指標(biāo)的指標(biāo)值，則xl（l＝1，2，...，m；m 為指標(biāo)數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)）組成的集合為Al，且可把該指標(biāo)第k 級評級標(biāo)準(zhǔn)看成集合Bk（k＝1，2，...，K；K 為評價(jià)等級數(shù)），則Al 與Bk 可構(gòu)成一個(gè)集對H（Al，Bk）。

對于給定的l 和K，集對H（Al，Bk）對應(yīng)的uAl～Bk存在信息重疊，而uAl～B1所含信息量最完整，故僅需要計(jì)算集對H（Al，B1）的聯(lián)系度uAl～B1作為H（Al，Bk）的uAl～Bk即可。

聯(lián)系度uAl～B1如式（3）或式（4）所示，其中，式（3）適用于當(dāng)K＞2時(shí)的反向指標(biāo)，且S1≤S2≤...≤SK-1；式（4）適用于當(dāng)K＞2時(shí)的正向指標(biāo)，且

1.2.2 指標(biāo)系聯(lián)系度的計(jì)算 假設(shè)指標(biāo)系為集合A，所有指標(biāo)的1級評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為集合B，同理，集對H（A，B）的聯(lián)系度可以定義為：

式（5）中，wl為指標(biāo)l 的權(quán)重，令：

1.2.3 評價(jià)等級的確定 采用置信度準(zhǔn)則確定聯(lián)系度差異不確定分量系數(shù)，避免分級過程中的主觀性[34]，即：

式（6）中，λ 為置信度，hk對應(yīng)的等級為k，一般在［0.50，0.70］內(nèi)取值。

1.2.4 土地生態(tài)安全態(tài)勢值的確定 為了增加級別判斷的準(zhǔn)確度，本研究按照評分準(zhǔn)則，計(jì)算土地生態(tài)安全態(tài)勢值[35]，即：

式（7）中，Q 為土地生態(tài)安全態(tài)勢值，k 為土地生態(tài)安全所對應(yīng)的等級；i 表示1，...，k，hi為等級k 取值i 時(shí)的態(tài)勢值（本研究取hi＝i），根據(jù)多個(gè)時(shí)間段的土地生態(tài)安全態(tài)勢值，可以繪制土地生態(tài)安全態(tài)勢圖，從而反映土地生態(tài)安全的總體狀況。

2 研究區(qū)概況及評價(jià)體系的構(gòu)建

2.1 研究區(qū)概況

揚(yáng)州地處江蘇省中部，南瀕臨長江、與鎮(zhèn)江隔江相望，西與安徽滁州毗鄰，西南與南京相連，北與淮安接壤，東與鹽城、泰州毗鄰，土地總面積6 591.2 km2，地形西高東低，北部為丘陵，沿江沿湖一帶為平原。屬亞熱帶季風(fēng)性溫潤氣候向溫帶季風(fēng)的過渡區(qū)。至2010年末，總?cè)丝?59.12萬人，地區(qū)生產(chǎn)總值2 229.49億元，三產(chǎn)比為7.2∶55.1∶37.6。近年來，揚(yáng)州市經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，但對土地生態(tài)安全問題重視不足。目前，揚(yáng)州市水土流失面積已占土地總面積的27.1%，市區(qū)酸雨平均發(fā)生頻率為32.9%，高發(fā)期一度達(dá)到86.7%。

2.2 評價(jià)體系構(gòu)建

本研究以PSR概念模型為基礎(chǔ)，結(jié)合揚(yáng)州市土地利用的實(shí)際情況，遴選了23個(gè)評價(jià)指標(biāo)，運(yùn)用熵權(quán)法得出各指標(biāo)權(quán)重；借鑒以往研究成果及實(shí)際需要，將土地生態(tài)安全等級標(biāo)準(zhǔn)劃分為I，II，III，IV，V共5個(gè)等級，且I～V安全狀況遞減（表1）。

3 結(jié)果與分析

3.1 各子系統(tǒng)土地生態(tài)安全分析

3.1.1 壓力系統(tǒng)土地生態(tài)安全分析 根據(jù)公式（3）～（7）計(jì)算揚(yáng)州市土地生態(tài)壓力系統(tǒng)聯(lián)系度和態(tài)勢值，并最終確定壓力系統(tǒng)各年的安全級別（圖1、圖2）。結(jié)果表明，2001—2010年，揚(yáng)州市土地生態(tài)安全壓力系統(tǒng)狀況基本呈現(xiàn)穩(wěn)定狀態(tài)，處于II級水平，但在2008，2009年間出現(xiàn)波動性下降，變?yōu)镮II級。雖然2001—2007年安全級別一直為II級，但安全態(tài)勢值呈現(xiàn)波動，即在此期間土地生態(tài)壓力存在小幅度變化。表明由于人口增加、建設(shè)用地?cái)U(kuò)張、不合理的土地利用方式、人為破壞及自然因素等的綜合影響，揚(yáng)州市土地生態(tài)系統(tǒng)面臨巨大的壓力，目前，揚(yáng)州市人均耕地僅0.062 hm2，而按照世界糧農(nóng)組織的一般標(biāo)準(zhǔn)，人均耕地面積小于0.080 hm2即為土地資源出現(xiàn)壓力的臨界值，說明揚(yáng)州市人均耕地面積面臨嚴(yán)重壓力。另外，2001—2010年是揚(yáng)州市城市化和工業(yè)化快速發(fā)展的時(shí)期，農(nóng)藥、化肥等的大量使用，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)面源污染日趨明顯；2008，2009年土地生態(tài)系統(tǒng)壓力相對偏高，這是由于其工業(yè)三廢排放量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他年份，說明嚴(yán)格控制污染物排放，對維護(hù)土地生態(tài)安全有重要意義。

3.1.2 狀態(tài)系統(tǒng)土地生態(tài)安全分析 根據(jù)公式（3）～（7）計(jì)算揚(yáng)州市土地生態(tài)狀態(tài)系統(tǒng)聯(lián)系度和態(tài)勢值，并最終確定狀態(tài)系統(tǒng)各年的安全級別（圖3、圖4）。結(jié)果表明，揚(yáng)州市土地生態(tài)狀態(tài)在2001—2010年間呈現(xiàn)波動上升的趨勢；2006年以前，狀態(tài)系統(tǒng)整體呈持續(xù)上升趨勢，其中，2001—2003年變化幅度較大，從IV級迅速上升為II級，而2004—2006年間雖然一直維持在Ⅱ級。但由圖3可知，狀態(tài)系統(tǒng)與Ⅱ級水平的隸屬程度有所增加，態(tài)勢值持續(xù)下降，也就是說在此期間揚(yáng)州市土地生態(tài)狀況實(shí)質(zhì)上是好轉(zhuǎn)的，這與環(huán)境保護(hù)響應(yīng)力度的提升是密不可分的；各級政府高度重視生態(tài)環(huán)境，大力植樹造林，節(jié)能減排，改善水環(huán)境，不斷提高生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。自2007年起，揚(yáng)州市土地生態(tài)狀態(tài)出現(xiàn)惡化現(xiàn)象，這種狀況在2008，2009這2 a表現(xiàn)尤為明顯，主要?dú)w因于揚(yáng)州市自然災(zāi)害頻發(fā)，水土流失問題長期未得到有效解決，嚴(yán)重影響了全市土地生態(tài)系統(tǒng)健康維護(hù)，導(dǎo)致土地生態(tài)安全狀況下降。

3.1.3 響應(yīng)系統(tǒng)土地生態(tài)安全分析 根據(jù)公式（3）～（7）計(jì)算揚(yáng)州市土地生態(tài)響應(yīng)系統(tǒng)聯(lián)系度和態(tài)勢值，并最終確定響應(yīng)系統(tǒng)各年的安全級別（圖5、圖6）。結(jié)果表明，土地生態(tài)響應(yīng)態(tài)勢值與等級變化一致，2001—2010年間，揚(yáng)州市土地生態(tài)響應(yīng)系統(tǒng)呈現(xiàn)持續(xù)好轉(zhuǎn)的趨勢，由2001年的Ⅲ級逐漸上升為2010年的I級，發(fā)展態(tài)勢良好。由于環(huán)境保護(hù)、資源節(jié)約等觀念日益深入人心，揚(yáng)州市生態(tài)環(huán)境的響應(yīng)力度持續(xù)增加。近年來，揚(yáng)州市先后開展“揚(yáng)州市生態(tài)市建設(shè)規(guī)劃”項(xiàng)目，創(chuàng)建“綠色社區(qū)”活動，加大環(huán)保設(shè)施投入，重點(diǎn)對3大湖泊3 000 m范圍內(nèi)全面實(shí)施“三退三還”，建設(shè)環(huán)湖200 m的生態(tài)、景觀、防護(hù)林帶，僅2010年市區(qū)新增綠地就達(dá)154萬m2。這就是在土地生態(tài)壓力、狀態(tài)惡化時(shí)，土地生態(tài)系統(tǒng)仍然可以維持較安全水平的原因。因此，在加強(qiáng)生態(tài)問題治理的同時(shí)，更要注重對現(xiàn)有生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，以預(yù)防為主、防治結(jié)合。

3.2 土地生態(tài)安全總體結(jié)果分析

根據(jù)集對分析得出（圖7，8），研究期內(nèi)揚(yáng)州市土地生態(tài)安全與I級標(biāo)準(zhǔn)的聯(lián)系度變化不太明顯，而與II級標(biāo)準(zhǔn)的聯(lián)系度波動較大，這是土地生態(tài)安全變化的主要表現(xiàn)；與III級標(biāo)準(zhǔn)的聯(lián)系度在2008年達(dá)到最大，這也在一方面降低了土地生態(tài)安全與I級、II級標(biāo)準(zhǔn)的聯(lián)系度。土地生態(tài)態(tài)勢值也出現(xiàn)波動性下降，以具體數(shù)值的形式展現(xiàn)土地生態(tài)安全的變化?？傮w看來，揚(yáng)州市2001—2010年間的土地生態(tài)安全整體形勢較好，呈好轉(zhuǎn)態(tài)勢，處于較安全水平，但2001，2002，2008年土地生態(tài)安全處于III級。

揚(yáng)州土地生態(tài)安全首次好轉(zhuǎn)出現(xiàn)在2003年，其原因：（1）2001—2007年間揚(yáng)州市大力加快城市化進(jìn)程，突出表現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)密度、萬人擁有高校在校人數(shù)、人均GDP指標(biāo)上，其在2001—2007年的年均增長率分別為24.83%，16.67%，24.14%，而相應(yīng)指標(biāo)在2001—2002年的年均增長率為9.10%，16.08%，8.75%，均低于2001—2007年的平均增長率；（2）2002年以前，三廢排放量增長迅速，農(nóng)藥化肥過度使用，狀態(tài)子系統(tǒng)在2001，2002年分別呈現(xiàn)出較不安全、一般安全狀態(tài)，加上人們的環(huán)保意識不強(qiáng)，生態(tài)安全響應(yīng)不足，造成揚(yáng)州市自身的土地生態(tài)安全綜合水平較低的局面；（3）2002年，揚(yáng)州市開始對舊城區(qū)進(jìn)行全面改造，鋪設(shè)污水截流管道、疏浚河底、修建河道，加大對生態(tài)系統(tǒng)的響應(yīng)力度，減少生態(tài)壓力，這些措施在一定程度上改善了土地生態(tài)安全水平，例如，地表水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率從2001年的62%迅速增長至2002年的98.61%，但改善活動并不完全是立竿見影的，它需要一個(gè)作用過程，這就是為什么直到2003年土地生態(tài)安全綜合水平才表現(xiàn)出明顯好轉(zhuǎn)。

揚(yáng)州市土地生態(tài)安全第2次好轉(zhuǎn)出現(xiàn)在2009年。2008年，揚(yáng)州市氣象災(zāi)害多發(fā)，且影響程度較為嚴(yán)重，工業(yè)廢氣排放密度一度達(dá)到近10 a來的最大值，工業(yè)廢水的排放密度也較之前有所增加，環(huán)境治理力度并未明顯增強(qiáng)，加上之前環(huán)境污染治理不徹底，導(dǎo)致生態(tài)問題再次顯現(xiàn)。2009年以后，由于采取了積極環(huán)保措施，三廢達(dá)標(biāo)排放率和綜合利用率大幅度上升，這對研究區(qū)土地生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了積極影響，另外，由于科教投入加大，接受高等教育人群擴(kuò)大，環(huán)保和生態(tài)意識深入生活，也是研究區(qū)土地生態(tài)安全水平提升的主要因素。

雖然揚(yáng)州市土地生態(tài)安全整體呈現(xiàn)較好的狀態(tài)，但也出現(xiàn)了2008年的波動狀況，這是由極端自然災(zāi)害（如暴雪）帶來的土地生態(tài)壓力增加所致。但也反映出土地生態(tài)系統(tǒng)自身的恢復(fù)、調(diào)節(jié)能力以及人類面對突發(fā)土地生態(tài)問題的反應(yīng)、處理能力有待提高，環(huán)境管理的任務(wù)依然艱巨。

3.3 土地生態(tài)安全形成原因分析

土地生態(tài)安全狀況是各個(gè)子系統(tǒng)共同作用形成的，但各子系統(tǒng)、評價(jià)指標(biāo)的作用大小和程度卻不盡相同。本研究采用熵權(quán)法進(jìn)行權(quán)重確定，依據(jù)其原理，如果某個(gè)指標(biāo)的熵值越小，就表明其指標(biāo)值的變異程度越大，提供的信息量也越大，在評價(jià)中所起的作用也越大，其權(quán)重也應(yīng)越大[36]。因此，可以通過分析揚(yáng)州市土地生態(tài)安全各評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重來探討影響其土地生態(tài)安全狀況的原因。

根據(jù)表1中的權(quán)重值，從各子系統(tǒng)來看，壓力系統(tǒng)在揚(yáng)州市土地生態(tài)安全評價(jià)體系中所占權(quán)重最大，是揚(yáng)州市土地生態(tài)安全狀況最主要的決定因素，應(yīng)成為今后一段時(shí)期內(nèi)揚(yáng)州市土地生態(tài)安全調(diào)控的重點(diǎn)。揚(yáng)州市土地生態(tài)壓力主要來自人口增加、建設(shè)用地?cái)U(kuò)張、不合理的土地利用方式、人為破壞及自然因素等的綜合影響。2001—2010年是揚(yáng)州市城市化和工業(yè)化快速發(fā)展的時(shí)期，農(nóng)藥、化肥等大量使用、工業(yè)“三廢”排放量迅速增加，這無疑給土地生態(tài)安全造成巨大壓力。狀態(tài)系統(tǒng)權(quán)重稍微較小，是壓力、響應(yīng)系統(tǒng)作用結(jié)果的反映，對土地生態(tài)安全的貢獻(xiàn)相對較小。響應(yīng)系統(tǒng)權(quán)重適中，對壓力系統(tǒng)有一定的影響和牽制作用，是土地生態(tài)安全狀況好轉(zhuǎn)最有力的驅(qū)動因素。土地生態(tài)系統(tǒng)的各個(gè)系統(tǒng)相互作用、相互影響，共同維持揚(yáng)州市的土地生態(tài)安全。

從具體指標(biāo)來看，根據(jù)表1中單個(gè)指標(biāo)的權(quán)重值，2001—2010年間二氧化硫年日平均值的權(quán)重為0.073 4，對研究區(qū)土地生態(tài)安全負(fù)面貢獻(xiàn)率最大；森林覆蓋率的權(quán)重為0.052 2，對土地生態(tài)安全的正面貢獻(xiàn)率最大；另外，還有空氣質(zhì)量指數(shù)、農(nóng)民人均純收入、經(jīng)濟(jì)密度、環(huán)保投資指數(shù)4個(gè)指標(biāo)的權(quán)重平均超過0.05，充分說明了這些指標(biāo)對揚(yáng)州市土地生態(tài)安全水平有重要的影響。近年來，揚(yáng)州市經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)密度由2001年的761.92萬元/km2迅速增長到2010年的3 360.67萬元/km2，增長了341%，人們在沉浸于經(jīng)濟(jì)發(fā)展好成績的同時(shí)，忽略了對生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)，致使經(jīng)濟(jì)發(fā)展與土地生態(tài)保護(hù)之間的矛盾越來越尖銳，土地生態(tài)系統(tǒng)壓力巨大；另外，揚(yáng)州市三產(chǎn)結(jié)構(gòu)不夠優(yōu)化，工業(yè)所占比例過大，三廢排放不合理，也造成了不同程度的污染。但森林覆蓋率、空氣質(zhì)量指數(shù)等正向指標(biāo)不斷增加，并且維持在一個(gè)較高的水平，使得揚(yáng)州市空氣質(zhì)量好轉(zhuǎn)，對緩解土地生態(tài)壓力、維護(hù)土地生態(tài)安全產(chǎn)生了重要作用。揚(yáng)州市土地生態(tài)安全的好轉(zhuǎn)更得益于近年來開展的環(huán)境治理。政府環(huán)保投資的增加，在一定程度上改善了土地生態(tài)環(huán)境，農(nóng)民收入的增加則是環(huán)保投資得以實(shí)行的基礎(chǔ)。此外，雖然科教投入占GDP的比例、萬人擁有高校在校學(xué)生數(shù)所占比例雖然不大，但它能從某種程度上展現(xiàn)政府對環(huán)境保護(hù)的關(guān)注度及居民的環(huán)保意識，是維持土地生態(tài)安全的重要保障。

4 結(jié)論與討論

（1）本研究基于壓力—狀態(tài)—響應(yīng)模型構(gòu)建了揚(yáng)州市土地生態(tài)安全評價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用集對分析法對揚(yáng)州市2001—2010年的土地生態(tài)安全進(jìn)行評價(jià)。結(jié)果表明，揚(yáng)州市土地生態(tài)安全整體有上升態(tài)勢，為II級，但也不乏波動性下降，這在2008年表現(xiàn)尤為明顯。因此，需要鞏固已取得的成果。其中，土地生態(tài)壓力系統(tǒng)在2007年以前比較穩(wěn)定，一直是II級，但在2008—2009年間壓力突然增大，尤其是在工業(yè)固廢排放密度、單位面積耕地化肥負(fù)荷等方面；狀態(tài)系統(tǒng)與土地生態(tài)系統(tǒng)總體變化趨勢較一致，逐年不斷改善，但由于受到壓力系統(tǒng)的影響，在2008，2009這2 a出現(xiàn)了一定程度的惡化；土地生態(tài)響應(yīng)系統(tǒng)的狀況持續(xù)上升，主要表現(xiàn)在環(huán)保投資指數(shù)、農(nóng)民人均純收入等方面。下一階段，政府環(huán)保工作的重點(diǎn)一方面是不斷提高人們的生活水平，加大水土流失治理力度，另一方面是控制人口增長、不斷提高科技水平和增加投入、大力保護(hù)耕地，引導(dǎo)農(nóng)民合理施用農(nóng)藥化肥。

（2）集對分析法將待評定樣本與標(biāo)準(zhǔn)樣本組成一對，逐個(gè)比較其同一、差異及對立特性，從不同側(cè)面刻畫出2個(gè)集合的相互關(guān)系。由于土地生態(tài)安全的不確定性和模糊性，采用模糊分析法計(jì)算土地生態(tài)系統(tǒng)的聯(lián)系度，更加有效地利用了指標(biāo)信息，使得評價(jià)結(jié)果更為客觀，可信度更高。將模糊集對分析法用于揚(yáng)州市土地生態(tài)安全分析與評價(jià)，評價(jià)結(jié)果符合揚(yáng)州市實(shí)際情況，能夠基本反映揚(yáng)州市土地生態(tài)安全的整體發(fā)展趨勢。本文作為研究方法的探討，嘗試將模糊集對分析法應(yīng)用于土地生態(tài)安全評價(jià)中，基本達(dá)到預(yù)期的研究目的。但模糊集對分析結(jié)果的可靠性依賴于分級標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)確性，雖然該方法對處理不確定性問題具有很好的應(yīng)用價(jià)值，本研究也在計(jì)算聯(lián)系度時(shí)對等級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了模糊處理。然而，任何理論方法都是對客觀世界的近似，土地生態(tài)安全評價(jià)研究還需要在實(shí)踐中不斷深入和完善。

［1］余健，房莉，倉定幫，等.熵權(quán)模糊物元模型在土地生態(tài)安全評價(jià)中的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2012，28（5）：260-266.

［2］黃輝玲，羅文斌，吳次芳，等.基于物元分析的土地生態(tài)安全評價(jià)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2010，26（3）：316-322.

［3］Tian JY，Gang GS.Research on regional ecological security assessment[J].Energy Procedia，2012（16）：1180-1186.

［4］Ye H，Ma Y，Dong L M.Land ecological security assessment for Baiautonomousprefectureof Dalibased using PSRmodel--with datain 2009 ascase[J].Energy Procedia，2011（5）：2172-2177.

［5］Huang Q，Wang RH，Ren ZY，et al.Regional ecological security assessment based on long periods of ecological footprint analysis[J].Resources，Conservation and Recycling，2007（5）：24-41.

［6］Bai X R，Tang JC.Ecological security assessment of Tianjin by PSR model[J].Procedia Environmental Sciences，2010（2）：881-887.

［7］Jian ZG，Yan SL，Bei CX.Urban ecological security assessment and forecasting，based on acellular automatamodel：A casestudy of Guangzhou，China [J].Ecological Modelling，2009，220：3612-3620.

［8］Ralf Ludwig，Roberto Roson，Christos Zografos，et al.Towards an inter-disciplinary research agenda on climate change，water and security in Southern Europe and neighboring countries[J].Environmental Science&Policy，2011（14）：794-803.

［9］Zhang Z L，Liu SL，Dong SK.Ecological security assessment of Yuan river watershed based on landscapepattern and soil erosion[J].Procedia Environmental Sciences，2010（2）：613-618.

［10］許國平.中國土地資源安全評價(jià)研究及進(jìn)展[J].水土保持研究，2012，19（2）：276-279，284.

［11］楊春紅，張正棟，田楠楠，等.基于P-S-R模型的汕頭市土地生態(tài)安全評價(jià)[J].水土保持研究，2012，19（3）：209-214.

［12］左太安，蘇維詞，馬景娜，等.三峽重慶庫區(qū)針對水土流失的土地資源生態(tài)安全評價(jià)[J].水土保持學(xué)報(bào)，2010，24（2）：74-78.

［13］W ackernagel M，Rees WE.Our ecological footprint：Reducjing human impact on the earth[M].Gabriola Island：New Society Publishers，1996：15-19.

［14］謝瑾，李朝麗，李永梅，等.納板河流域不同土地利用類型土壤質(zhì)量評價(jià)[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2011，22（12）：3169-3176.

［15］劉同海，吳新宏，董永平.基于TM影像的草原沙漠化植被覆蓋度分析研究 [J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2010，24（2）：141-144.

［16］李靜，李子君，呂建樹.聊城市土地生態(tài)安全評價(jià)[J].水土保持通報(bào)，2011，31（2）：198-202.

［17］曲衍波，齊偉，商冉，等.基于GIS的山區(qū)縣域土地生態(tài)安全評價(jià)[J].中國土地科學(xué)，2008，22（4）：38-44.

［18］何淑勤，鄭子成，孟慶文，等.基于生態(tài)足跡的雅安市土地生態(tài)安全研究[J].水土保持研究，2010，17（6）：118-122.

［19］楊賽明，徐躍通，張邦花.區(qū)域土地資源可持續(xù)利用的生態(tài)安全評價(jià)[J].中國人口·資源與環(huán)境，2010，20（3）：325-328.

［20］薛毅芳，王永歧，劉書明，等.縣域農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)安全動態(tài)評價(jià)：以中牟縣為例[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009（9）：147-150.

［21］孫奇奇，宋戈，齊美玲.基于主成分分析的哈爾濱市土地生態(tài)安全評價(jià)[J].水土保持研究，2012，19（1）：234-238.

［22］余敦，陳文波.基于物元模型的鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)土地生態(tài)安全評價(jià)[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2011，22（10）：2681-2685.

［23］張小虎，袁磊，宋衛(wèi)方.基于灰關(guān)聯(lián)法的城市土地生態(tài)安全評價(jià)：以哈爾濱市為例[J].國土與自然資源研究，2009（4）：19-20.

［24］鄭榮寶，劉毅華，董玉祥，等.基于主體功能區(qū)劃的廣州市土地資源安全評價(jià)[J].地理學(xué)報(bào)，2009，64（6）：654-664.

［25］左偉，張桂蘭，萬必文，等.中尺度生態(tài)評價(jià)研究中格網(wǎng)空間尺度的選擇與確定[J].測繪學(xué)報(bào)，2003，32（3）：267-271.

［26］趙克勤.集對分析及其應(yīng)用初步[M].杭州：浙江科學(xué)技術(shù)出版社，2000.

［27］Jiang Y L，Xu C F，Yao Y，et al.Systems information of in set pair analysis and its applications[C]//Proceedings of the third international conference on machine learning and cybernetics.Shanghai：IEEE，2004：1717-1722.

［28］南彩艷，粟曉玲.基于改進(jìn)SPA的關(guān)中地區(qū)水土資源承載力綜合評價(jià)[J].自然資源學(xué)報(bào)，2012，27（12）：104-114.

［29］孟憲萌，胡和平.基于熵權(quán)的集對分析模型在水質(zhì)綜合評價(jià)中的應(yīng)用[J].水利學(xué)報(bào)，2009，40（3）：257-262.

［30］Wang ZL，Ma H L，Lai CG，etal.Set pair analysismodel based on GIStovaluation for flood damagerisk[J].Procedia Engineering，2012，28：196-200.

［31］蘇飛，張平宇.基于集對分析的大慶市經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)脆弱性評價(jià)[J].地理學(xué)報(bào)，2010，65（4）：454-465.

［32］蘇美蓉，楊志峰，陳彬.基于生命力指數(shù)與集對分析的城市生態(tài)系統(tǒng)健康評價(jià)[J].中國人口·資源與環(huán)境，2010，20（2）：122-128.

［33］Su M R，Yang Z F，Chen B，et al.Urban ecosystem health assessment based on emergy and set pair analysis-A comparative study of typical Chinese cities[J].Ecological Modelling，2009，220：2341-2348.

［34］程乾生.屬性識別理論模型及其應(yīng)用[J].北京大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，1997，33（1）：12-20.

［35］陳守煜，柴春嶺，蘇艷娜.可變模糊集方法及其在土地適宜性評價(jià)中的作用[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2007，23（3）：95-97.

［36］徐美，朱翔，劉春臘.基于RBF的湖南省土地生態(tài)安全動態(tài)預(yù)警[J].地理學(xué)報(bào)，2012，67（10）：1411-1422.