基于PSR和無偏GM（1，1）模型的福建省耕地生態(tài)安全評(píng)價(jià)與預(yù)測

范勝龍，楊玉珍，陳訓(xùn)爭，張 莉，黃炎和

（福建農(nóng)林大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，福建 福州 350002）

基于PSR和無偏GM（1，1）模型的福建省耕地生態(tài)安全評(píng)價(jià)與預(yù)測

范勝龍，楊玉珍，陳訓(xùn)爭，張 莉，黃炎和

（福建農(nóng)林大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，福建 福州 350002）

研究目的：對(duì)福建省2004—2015年的耕地生態(tài)安全狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)，并對(duì)2016—2025年的安全狀況進(jìn)行預(yù)測，以指導(dǎo)區(qū)域耕地合理、可持續(xù)利用。研究方法：運(yùn)用PSR評(píng)價(jià)模型建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系、熵權(quán)法確定權(quán)重，采用無偏GM（1，1）模型進(jìn)行預(yù)測，通過障礙度模型確定障礙因子。研究結(jié)果：（1）2004—2015年福建省耕地生態(tài)安全值呈曲折上升趨勢，安全級(jí)別從較安全級(jí)上升為安全級(jí)；（2）預(yù)測結(jié)果顯示，2016—2025年福建省耕地生態(tài)安全狀況維持在安全狀態(tài)，但安全值呈直線下降趨勢；（3）通過障礙度模型得出未來10年福建省耕地生態(tài)安全的障礙因素主要集中在經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)方面。研究結(jié)論：2004—2015年，福建省的耕地生態(tài)安全狀況總體較好，未來10年的耕地安全狀況還需通過出臺(tái)惠農(nóng)政策、大力開展土地整治及宣傳耕地生態(tài)安全知識(shí)等措施加強(qiáng)。

土地生態(tài)；耕地生態(tài)安全；PSR模型；無偏GM（1，1）模型；障礙度模型；福建省

耕地是土地資源的精華，隨著中國城鎮(zhèn)化、工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快及人口持續(xù)增長，人與耕地的矛盾日益尖銳，環(huán)境污染及人類活動(dòng)的干擾嚴(yán)重影響著耕地的生態(tài)安全。黨的十八大將生態(tài)文明建設(shè)提升到“五位一體”的發(fā)展高度，生態(tài)安全問題隨之越來越受到重視，耕地的生態(tài)安全研究也成為近年來研究的熱點(diǎn)。

福建省被確立為全國第一個(gè)生態(tài)文明先行示范區(qū)，標(biāo)志著福建生態(tài)省的建設(shè)由地方?jīng)Q策上升為國家戰(zhàn)略，步入全國生態(tài)文明建設(shè)的先行階段。耕地的生態(tài)安全是生態(tài)建設(shè)的重要內(nèi)容，采用科學(xué)的方法對(duì)福建省的耕地生態(tài)安全進(jìn)行評(píng)價(jià)，明確當(dāng)前區(qū)域的耕地生態(tài)安全狀況，有利于指導(dǎo)區(qū)域耕地合理、可持續(xù)利用及生態(tài)建設(shè)。近年來，國外學(xué)者集中對(duì)耕地生態(tài)安全的研究文獻(xiàn)還不多見[1]，主要從宏觀層面對(duì)區(qū)域生態(tài)安全和可持續(xù)利用進(jìn)行研究。國內(nèi)關(guān)于耕地生態(tài)安全評(píng)價(jià)的研究還處于起步階段，目前相關(guān)研究主要集中在耕地生態(tài)安全影響因素分析[2-3]、典型區(qū)域耕地生態(tài)安全狀況分析[4-5]、區(qū)域耕地生態(tài)安全分布格局研究[6-7]、新方法在耕地生態(tài)安全評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[8-10]、耕地生態(tài)安全障礙因子分析[11-12]等方面。目前研究的重點(diǎn)主要是對(duì)區(qū)域耕地生態(tài)安全現(xiàn)狀的分析，而關(guān)于耕地生態(tài)安全預(yù)測的研究并不多見。然而，耕地的生態(tài)安全是一個(gè)動(dòng)態(tài)的變化過程，特別是隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人類活動(dòng)對(duì)耕地生態(tài)環(huán)境的干擾加強(qiáng)，更導(dǎo)致耕地的生態(tài)安全狀況趨于不穩(wěn)定，因此，基于當(dāng)前的研究，運(yùn)用合理的方法預(yù)測未來耕地生態(tài)安全的變化情況十分必要。本文通過建立基于PSR模型的指標(biāo)體系，對(duì)福建省2004—2015年的耕地生態(tài)安全狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)，同時(shí)運(yùn)用無偏GM（1，1）模型對(duì)福建省2016—2025年的耕地生態(tài)安全值進(jìn)行預(yù)測，并采用障礙度模型確定影響耕地生態(tài)安全的障礙因子，以期為耕地生態(tài)安全評(píng)估及預(yù)測提供方法借鑒，同時(shí)為福建省的生態(tài)建設(shè)以及耕地生態(tài)安全保護(hù)決策提供依據(jù)。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

福建省土地面積較小，總面積為12.14萬km2，占全國土地面積的1.3%，居全國第23位。福建省是一個(gè)多山的省份，素有“八山一水一分田”之稱，全省海拔80 m以上的丘陵和山地占全省土地面積的89.3%，海拔80 m以下的平原臺(tái)地占總面積的10%。2015年福建省人均耕地0.52畝，不及全國平均水平的一半。福建省耕地類型比較復(fù)雜，耕地大部分以水田為主，占80.8%，旱地僅占19.2%，且主要是種植糧食作物和大田經(jīng)濟(jì)作物。

1.2 數(shù)據(jù)來源

本文經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生活數(shù)據(jù)主要來源于《福建省統(tǒng)計(jì)年鑒》（2005—2016年）、《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》（2005—2016年）和福建省國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)；環(huán)境數(shù)據(jù)來源于《中國環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》（2005—2016年）；土地利用數(shù)據(jù)來源于福建省國土廳和《中國農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》（2005—2016年）。

2 研究方法

本文主要采用多因素綜合加權(quán)法、無偏GM（1，1）模型以及障礙度模型。多因素綜合加權(quán)法用來計(jì)算耕地生態(tài)安全值；無偏GM（1，1）模型用于預(yù)測各指標(biāo)的數(shù)據(jù)；障礙度模型主要是對(duì)各指標(biāo)的障礙度進(jìn)行計(jì)算。

2.1 多因素綜合加權(quán)法

多因素綜合加權(quán)法主要是通過對(duì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)值進(jìn)行加權(quán)求和獲得評(píng)價(jià)目標(biāo)值，具體包括數(shù)據(jù)預(yù)處理及權(quán)重的確定。首先，對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，確定指標(biāo)的安全指數(shù)。評(píng)價(jià)指標(biāo)閾值是耕地生態(tài)安全的臨界值，對(duì)于正項(xiàng)指標(biāo)，當(dāng)指標(biāo)值低于閾值為不安全，對(duì)于負(fù)向指標(biāo)，當(dāng)指標(biāo)值高于閾值為不安全，參考相關(guān)文獻(xiàn)[15]，本文選取各指標(biāo)的平均值作為閾值，再根據(jù)閾值計(jì)算各指標(biāo)的安全指數(shù)；其次，計(jì)算指標(biāo)權(quán)重。耕地生態(tài)安全評(píng)價(jià)是一個(gè)多指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)，確定指標(biāo)權(quán)重在評(píng)價(jià)中具有舉足輕重的地位，直接關(guān)系到耕地生態(tài)安全評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性[13]。為了避免人為因素的影響，確保指標(biāo)權(quán)重的客觀性與科學(xué)性[14]，本文采用熵值法確定各指標(biāo)權(quán)重；最后，根據(jù)各指標(biāo)的安全指數(shù)及權(quán)重值，通過綜合加權(quán)得出耕地生態(tài)安全值，具體計(jì)算公式為：

式（1）中，E為安全值，Wj為指標(biāo)的權(quán)重，Pij為各指標(biāo)的安全指數(shù)。

2.2 無偏 GM（1，1）模型

為了預(yù)測耕地生態(tài)安全值，本文引入灰色預(yù)測模型?；疑A(yù)測模型以 GM（1,1）模型為核心[16]，可以根據(jù)已知的少量信息進(jìn)行建模并預(yù)測。運(yùn)用GM（1，1）模型對(duì)樣本數(shù)據(jù)的多少和樣本有無規(guī)律都適合，而且計(jì)算量小，不會(huì)出現(xiàn)量化結(jié)果與定性分析結(jié)果不符的情況。但傳統(tǒng)GM（1，1）模型僅適用于原始數(shù)據(jù)序列按指數(shù)規(guī)律變化的情況，而無偏GM（1，1）模型能消除GM（1，1）模型本身所固有的偏差，適用范圍較GM（1，1）模型有很大擴(kuò)展[17-18]，因此，本文選用無偏GM（1，1）模型預(yù)測各指標(biāo)數(shù)據(jù)，通過后驗(yàn)差檢驗(yàn)對(duì)無偏GM（1,1）模型進(jìn)行精度檢驗(yàn)，根據(jù)后驗(yàn)差、小誤差概率及平均相對(duì)誤差來判定模型的預(yù)測精度，具體評(píng)價(jià)判別標(biāo)準(zhǔn)如表1。

表1 GM（1，1）模型精度檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)Tab.1 Accuracy testing standard of GM（1，1）model

2.3 障礙度模型

對(duì)耕地生態(tài)安全值進(jìn)行分析，可以了解當(dāng)前耕地的生態(tài)安全狀況，但不能直觀地看出耕地生態(tài)安全的影響因素，因此無法對(duì)癥下藥。障礙度模型通過引入因子貢獻(xiàn)度、指標(biāo)偏離度和障礙度進(jìn)行障礙因子診斷，能夠?qū)τ绊懜厣鷳B(tài)安全的因子進(jìn)行判別[5]，具體計(jì)算如下：

式（2）中，Aj為指標(biāo)障礙度；rij為指標(biāo)偏離度，rij= 1 - X'ij，X'ij為單項(xiàng)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值，本文運(yùn)用極差法進(jìn)行指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化處理；Wj為因子貢獻(xiàn)度，即單項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重。

3 結(jié)果與分析

3.1 耕地生態(tài)安全評(píng)價(jià)

3.1.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立 PSR概念模型是由聯(lián)合國OECD和UNEP提出的環(huán)境與生態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系確定方法，主要目的是診斷生態(tài)系統(tǒng)的持續(xù)性，剖析生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)在的因果關(guān)系，構(gòu)建人類活動(dòng)與生態(tài)環(huán)境影響之間的因果鏈，得到較為普遍的認(rèn)可與應(yīng)用[19-20]?；赑SR模型的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系可以從總體上反映耕地生態(tài)系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類活動(dòng)間的相互關(guān)系[12]，遵循科學(xué)性、可比性、數(shù)據(jù)可獲取性以及系統(tǒng)性等原則，結(jié)合區(qū)域特征，參考相關(guān)文獻(xiàn)[21-23]，本文選用PSR模型建立耕地生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，評(píng)價(jià)指標(biāo)及權(quán)重如表2所示。

表2 福建省耕地生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及權(quán)重Tab.2 Evaluation index system and weight of cultivated land ecological security in Fujian

3.1.2 福建省耕地生態(tài)安全評(píng)價(jià) 目前關(guān)于生態(tài)安全狀況的界定并沒有統(tǒng)一的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，參考相關(guān)研究[5，24-25]，結(jié)合區(qū)域?qū)嶋H，本文將耕地生態(tài)安全分為5個(gè)等級(jí)，具體級(jí)別劃分如表3所示。收集福建省耕地生態(tài)安全的評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)，運(yùn)用上述方法，得出福建省2004—2015年的耕地生態(tài)安全值及總體發(fā)展趨勢圖（圖1）。

表3 耕地生態(tài)安全評(píng)價(jià)等級(jí)Tab.3 Evaluation rank of cultivated land ecological security

從福建省耕地生態(tài)安全值變化趨勢圖（圖1）可以看出，2004—2015年福建省耕地生態(tài)安全值總體呈現(xiàn)曲折上升的趨勢，2004—2015年，安全值的范圍在0.8414—0.9695間，耕地生態(tài)安全等級(jí)從較安全級(jí)提升到安全級(jí)。根據(jù)安全級(jí)別，福建省2004—2015年耕地生態(tài)安全狀況的變化可分為兩個(gè)階段，第一階段為2004—2010年，耕地生態(tài)安值緩慢增長，處于0.8—0.9之間，屬較安全等級(jí)；第二階段為2011—2015年，此階段安全值均較高，較前一階段有較大增長，達(dá)到安全級(jí)，并在2013年達(dá)到峰值0.9695，此階段安全值處于0.9—1.0間，但2015年相對(duì)2014年安全值有所下降?？傮w看來，2004—2015年福建省的耕地生態(tài)安全狀況良好且在逐步改善。良好的耕地生態(tài)安全狀況說明福建省嚴(yán)格保護(hù)耕地制度的實(shí)行以及政府加大環(huán)保建設(shè)與投資力度等措施取得了較好效果。

圖1 福建省2004—2015年耕地生態(tài)安全值Fig.1 Cultivated land ecological security values of Fujian during 2004-2015

但值得注意的是，2006年、2014年及2015年耕地生態(tài)安全值并不服從總體一直上升的趨勢，而是出現(xiàn)了相對(duì)下降，為找出主要的影響因素，本文運(yùn)用障礙度模型計(jì)算各指標(biāo)的障礙度，列出排序前5位的障礙因子如表4。2006年耕地生態(tài)系統(tǒng)中響應(yīng)層的障礙度最大，其次為狀態(tài)層和壓力層，主要的障礙因素集中在狀態(tài)層和響應(yīng)層，具體為森林覆蓋率（S1）、水土流失治理面積（R3）、農(nóng)村人均可支配收入（R4）、環(huán)境污染治理投資占GDP比重（R6）和復(fù)種指數(shù)（S3）；2014年耕地生態(tài)安全系統(tǒng)中壓力層的障礙度最大，響應(yīng)層次之，具體的障礙因素主要有單位耕地面積農(nóng)膜負(fù)荷（P7）、第一產(chǎn)業(yè)占GDP比重（S5）、人均糧食占有量（R5）、環(huán)境污染治理投資占GDP比重（R6）和城鎮(zhèn)化水平（P4）；2015年障礙度最大的是狀態(tài)層，其次是響應(yīng)層，主要障礙因子與2014年的大體相同，只是在障礙度排序上稍有差別，首要的障礙因子是水土流失治理面積（R3），其次是單位耕地面積農(nóng)膜負(fù)荷（P7）、第一產(chǎn)業(yè)占GDP比重（S5）、人均糧食占有量（R5）和城鎮(zhèn)化水平（P4），可見，2006年、2014年和2015年耕地生態(tài)安全的主要障礙因素存在差異，且隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)福建省耕地生態(tài)安全產(chǎn)生影響的主要方面開始從外在生態(tài)環(huán)境條件向人類的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及經(jīng)濟(jì)活動(dòng)轉(zhuǎn)變。經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類生產(chǎn)活動(dòng)的干擾使耕地生態(tài)系統(tǒng)的壓力變大，耕地保護(hù)及生態(tài)建設(shè)等一系列措施致使影響耕地生態(tài)安全的障礙因素也不斷發(fā)生改變。

表4 2006、2014、2015年耕地生態(tài)安全的障礙因子及障礙度Tab.4 Obstacle factors and their degree of cultivated land ecological security in 2006，2014 and 2015

3.2 福建省耕地生態(tài)安全預(yù)測

從上文結(jié)果可以看出，當(dāng)前福建省的耕地生態(tài)安全狀況總體較好，但耕地生態(tài)安全值波動(dòng)較明顯且在2014年開始出現(xiàn)下降，為了確保福建省耕地生態(tài)安全保持良好狀態(tài)，也為了有效落實(shí)耕地保護(hù)的政策措施以及推進(jìn)福建生態(tài)省的建設(shè)，有必要對(duì)福建省未來耕地生態(tài)安全狀況進(jìn)行科學(xué)地預(yù)測，從而做出合理的規(guī)劃。

根據(jù)無偏GM（1，1）模型的建模原理及樣本數(shù)據(jù)越新模擬誤差越小的規(guī)律，本文剔除時(shí)效性相對(duì)差的2004、2005年的數(shù)據(jù)，以福建省2006—2015年各指標(biāo)數(shù)據(jù)為初始值對(duì)2016—2025年的指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測，為了進(jìn)一步提高預(yù)測精度，依據(jù)GM（1，1）模型的精度判別標(biāo)準(zhǔn)對(duì)模擬精度較差的數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的殘差修正[16]。在Matlab軟件中運(yùn)行無偏GM（1，1）建模程序，得出福建省2006—2015年各指標(biāo)的模擬值，同時(shí)計(jì)算模擬值的后驗(yàn)差C、小誤差概率P及平均相對(duì)誤差。列舉各指標(biāo)的模擬精度評(píng)判值及精度等級(jí)見表5。

表5 耕地生態(tài)安全各指標(biāo)的模擬精度值Tab.5 Simulation accuracy values of cultivated land ecological security index

從模擬結(jié)果可以看出，運(yùn)用無偏GM（1，1）模型進(jìn)行預(yù)測，模擬精度等級(jí)均在合格級(jí)以上，說明運(yùn)用無偏GM（1，1）模型進(jìn)行模擬的精度較高，且各指標(biāo)的平均相對(duì)誤差值全部小于20%，均在可接受的誤差范圍內(nèi)[26]，因此，該模型可用于進(jìn)行預(yù)測。經(jīng)計(jì)算得到福建省2016—2025年各指標(biāo)的預(yù)測值，進(jìn)而得出福建省2016—2025年的耕地生態(tài)安全值及變化趨勢如圖2所示。從圖2可以看出，福建省2016—2025年安全值均介于0.9—1.0間，安全等級(jí)處在安全級(jí)，可見此階段耕地生態(tài)安全狀況總體較好，但安全值呈下降趨勢，從2016年的0.9806下降到2025年的0.9414。根據(jù)安全值的增減趨勢，福建省2016—2025年的耕地生態(tài)安全狀況可分為兩個(gè)階段，第一階段為2015—2017年，福建省的耕地生態(tài)安全值在上一年的基礎(chǔ)上經(jīng)歷較大回升后又出現(xiàn)小幅增長，在2017將年達(dá)到預(yù)測期的峰值0.9814，接近上限值1.0；第二階段為2017—2025年，安全值開始直線下降至預(yù)測期的最低值0.9414，且有持續(xù)下降的趨勢。由此說明，如果按照當(dāng)前的發(fā)展形勢，福建省未來10年的耕地生態(tài)安全狀況將會(huì)在保持安全狀態(tài)下，略微好轉(zhuǎn)后出現(xiàn)持續(xù)弱化的情況，因此有必要對(duì)耕地生態(tài)安全可能的阻礙因素進(jìn)行分析，以便針對(duì)性地提出解決措施。

運(yùn)用障礙度模型對(duì)影響福建省耕地生態(tài)安全的障礙因子進(jìn)行診斷，分別按照準(zhǔn)則層和指標(biāo)層確定主要障礙因子。通過對(duì)準(zhǔn)則層的障礙度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)（圖3），可以看出，2016—2025年各準(zhǔn)則層對(duì)耕地生態(tài)安全的影響程度出現(xiàn)一定變化，整體上，狀態(tài)層和響應(yīng)層的障礙度在下降，壓力層的障礙度呈增長趨勢，且一直保持較高值，對(duì)福建省耕地生態(tài)安全的影響上將起主導(dǎo)作用；同時(shí)還可以看出，2016—2022年，壓力層的障礙度基本保持平穩(wěn)，狀態(tài)層的障礙度略微上升，而響應(yīng)層的障礙度稍有下降；2022—2025年，壓力層的障礙度開始呈現(xiàn)較快增長趨勢，而狀態(tài)層和響應(yīng)層的障礙度下降幅度隨之增大，總之，未來10年，壓力層是影響福建省耕地生態(tài)安全的主要方面。為了進(jìn)一步剖析影響耕地生態(tài)安全的障礙因素，需要針對(duì)各指標(biāo)的障礙度進(jìn)行分析，由障礙度模型得出福建省2016—2025年主要的障礙因子及障礙度見表6。

圖2 2004—2025年福建省耕地生態(tài)安全值Fig.2 Cultivated land ecological security values of Fujian during 2004-2025

圖3 2016—2025年福建省耕地生態(tài)安全準(zhǔn)則層障礙度Fig.3 Obstacle degree of cultivated land ecological security criteria level in Fujian in 2016-2025

對(duì)單項(xiàng)指標(biāo)的障礙度進(jìn)行分析可以看出，福建省2016年耕地生態(tài)安全的主要障礙因子有森林覆蓋率（S1）、單位耕地面積農(nóng)膜負(fù)荷（P7）、水土流失治理面積（R3）、人均糧食占有量（R5）以及第一產(chǎn)業(yè)占GDP比重（S5）等因素；2017—2025年耕地生態(tài)安全的障礙因素主要集中在壓力層，雖然主要的障礙因子對(duì)福建省耕地生態(tài)安全影響的障礙度在各個(gè)年份的排序上略有差別，但主要集中在單位耕地面積農(nóng)膜負(fù)荷（P7）、森林覆蓋率（S1）、第一產(chǎn)業(yè)占GDP比重（S5）、人均糧食占有量（R5）、城鎮(zhèn)化水平（P4）和人口密度（P1）這幾個(gè)因素上。綜合看來，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面的因素對(duì)福建省2016—2025年的耕地生態(tài)安全將會(huì)產(chǎn)生較大影響，因此，要繼續(xù)改善耕地生態(tài)安全狀況，最主要的是在保持經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)，應(yīng)注重生態(tài)及環(huán)保建設(shè)，要緊跟國家政策的引導(dǎo)，減少破壞耕地生態(tài)環(huán)境的行為以及確保環(huán)保治理政策措施落到實(shí)處。

表6 2016—2025年耕地生態(tài)安全的障礙因子及障礙度Tab.6 Obstacle factors and degree of cultivated land ecological security in 2016-2025

通過對(duì)各指標(biāo)值變化情況的進(jìn)一步分析，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致福建省2016—2025年耕地生態(tài)安全值下降最根本的原因是耕地?cái)?shù)量的減少及耕地質(zhì)量的下降，加之人類生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)耕地生態(tài)環(huán)境的破壞。隨著城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，越來越多的農(nóng)村人口向城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)移，從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的人數(shù)變少且農(nóng)民耕種的積極性降低，耕地的復(fù)種指數(shù)也不斷下降；經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展過程中，農(nóng)業(yè)在社會(huì)生產(chǎn)中的比重逐漸降低，政府對(duì)農(nóng)業(yè)的重視程度隨之下降，農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，更加導(dǎo)致從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的人數(shù)銳減；城市人口數(shù)量的增多及人們居住需求與要求的提升，導(dǎo)致建設(shè)占用耕地的現(xiàn)象普遍發(fā)生，而增減掛鉤政策的實(shí)施雖然有效遏制了耕地?cái)?shù)量銳減的趨勢，但無法填補(bǔ)耕地質(zhì)量下降的短板，土地整治等措施改善了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，同時(shí)也破壞了原有的耕地生態(tài)環(huán)境，而農(nóng)民增產(chǎn)增收的需求也導(dǎo)致了大量農(nóng)藥化肥及農(nóng)膜的投入使用，進(jìn)一步加劇了環(huán)境污染。

4 結(jié)論

（1）本文基于PSR模型建立耕地生態(tài)安全指標(biāo)體系，運(yùn)用熵權(quán)法確定指標(biāo)權(quán)重，通過多因素綜合加權(quán)法得到耕地生態(tài)安全值，從結(jié)果中可以看出福建省2004—2015年的耕地生態(tài)安全值總體呈上升趨勢，但波動(dòng)較大，安全等級(jí)從較安全級(jí)上升為安全級(jí)，說明福建省2004—2015年的耕地生態(tài)安全狀況總體較好，特別是黨的十八大提出大力推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)后，福建省的耕地生態(tài)狀況也有了較大的改善。

（2）運(yùn)用無偏GM（1，1）模型，本文得出了福建省2016—2025年各評(píng)價(jià)指標(biāo)的預(yù)測值，進(jìn)而算出福建省2016—2025年的耕地生態(tài)安全值，從結(jié)果可以看出，未來10年，福建省耕地生態(tài)安全一直處在安全級(jí)別，但如果不采取積極有效的應(yīng)對(duì)措施，安全值會(huì)在2016年出現(xiàn)小幅上升后開始直線下降。通過障礙度模型得出，未來10年影響福建省耕地生態(tài)安全的主要方面是壓力層，最主要的障礙因素是單位耕地面積農(nóng)膜負(fù)荷，其次是森林覆蓋率、第一產(chǎn)業(yè)占GDP比重、人均糧食占有量、城鎮(zhèn)化水平和人口密度等，可見影響較大的因素主要集中于生產(chǎn)活動(dòng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面。因此，為了防止耕地生態(tài)安全狀況持續(xù)弱化，有必要出臺(tái)惠農(nóng)政策，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，嚴(yán)格控制耕地占用現(xiàn)象，大力開展土地整治，加大生態(tài)知識(shí)宣傳及持續(xù)推進(jìn)生態(tài)建設(shè)等。

（3）為了防止耕地生態(tài)安全狀況日益弱化，應(yīng)該通過增加農(nóng)業(yè)補(bǔ)貼及其他惠農(nóng)政策來提高農(nóng)民的耕種積極性；加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展，引進(jìn)先進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械代替人力的手工勞動(dòng)，吸引轉(zhuǎn)移勞動(dòng)力返鄉(xiāng)從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)；強(qiáng)化農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)來改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件；繼續(xù)嚴(yán)格控制非農(nóng)建設(shè)占用耕地，確保耕地?cái)?shù)量安全；加大土地整治力度的同時(shí)應(yīng)注重耕地質(zhì)量的維持；同時(shí)應(yīng)鼓勵(lì)農(nóng)民使用有機(jī)肥替代化肥來提升耕地質(zhì)量；政府還應(yīng)加大環(huán)境治理方面的投資以及通過園林綠化和污染治理等措施提高生態(tài)質(zhì)量；加大生態(tài)安全知識(shí)的宣傳，提高農(nóng)民的生態(tài)環(huán)保意識(shí)等，通過這一系列措施確保耕地的生態(tài)安全狀況得以持續(xù)改善。

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（本文責(zé)編：戴晴）

Evaluation and Prediction of the Cultivated Land Ecological Security in Fujian Province based on PSR and Unbiased GM（1, 1）Model

FAN Sheng-long, YANG Yu-zhen, CHEN Xun-zheng, ZHANG Li, HUANG Yan-he
（College of Resources and Environment, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China）

This paper evaluates the cultivated land ecological security of Fujian Province from 2004 to 2015 and predicts its security status from 2016 to 2025. It can guide the rational and sustainable utilization of cultivated land. In this paper, the PSR model was used to establish index system, the entropy weight method was used to determine the index weights, unbiased GM(1, 1)model was used to predict the result and the obstacle degree model was used to identify the obstacle factors. Results show that：1)the cultivated land ecological security values of Fujian Province from 2004 to 2015 presented an increase curved trend, the security level raises from relatively safe level to safe level; 2)the predicted result shows that the cultivated land ecological security of Fujian Province maintains in a safe state from 2016 to 2025, but the cultivated land ecological security values show a linear decrease trend; 3)Based on the obstacle degree model, the main obstacle factors that affect the cultivated land ecological security of Fujian Province in the next ten years are mainly concentrate on economic development and agricultural production activities. Conclusions are that the cultivatedland ecological security of Fujian Province was generally good from 2004 to 2015 ,and countermeasures like enacting agriculture favorable policy, implementing land consolidation and propagandizing the cultivated land ecological security knowledge should be applied to strengthen the cultivated land ecological security in the next ten years.

land ecology; cultivated land ecological security; PSR model; unbiased GM（1, 1）model; obstacle degree model; Fujian Province

F301.2

A

1001-8158（2016）09-0019-09

10.11994/zgtdkx.20161027.110139

2016-07-21；

2016-08-19

福建省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（2015J01624）。

范勝龍（1976-），男，福建永定人，博士，副教授。主要研究方向?yàn)橥恋刭|(zhì)量評(píng)價(jià)、土地資源可持續(xù)利用。E-mail: fsl@fafu.edu.cn

黃炎和（1962-），男，廣東饒平人，博士，教授。主要研究方向?yàn)橥寥狼治g與治理、土地資源可持續(xù)利用。E-mail: yanhehuang@163.com