基于AHP方法的銅川市土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)

張紅俠，師于嵐，劉 燕

（商洛學(xué)院城鄉(xiāng)規(guī)劃與建筑工程學(xué)院，陜西商洛726000）

基于AHP方法的銅川市土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)

張紅俠，師于嵐，劉 燕

（商洛學(xué)院城鄉(xiāng)規(guī)劃與建筑工程學(xué)院，陜西商洛726000）

運(yùn)用層次分析法（AHP），根據(jù)銅川市實(shí)際狀況，從自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)3個(gè)方面入手選取17項(xiàng)指標(biāo)建立銅川市土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系，對(duì)銅川市2008—2012年的土地生態(tài)安全進(jìn)行評(píng)價(jià)和研究。結(jié)果表明，銅川市土地生態(tài)安全值從2008年的0.285 1上升到2012年的0.755 7，土地生態(tài)安全等級(jí)也從2008年的Ⅰ級(jí)（惡劣級(jí)）提高到2012年的Ⅲ級(jí)（敏感級(jí)），土地生態(tài)安全狀況總體得到改善，土地狀況逐年好轉(zhuǎn)，但仍處于較不安全狀態(tài)。因此，有必要采取有效措施，進(jìn)一步促進(jìn)銅川市土地生態(tài)向安全和良好方向發(fā)展。

AHP；土地生態(tài)安全；評(píng)價(jià)；銅川市

土地是寶貴的自然資源，也是人類生存的基本條件，為人類提供棲息地和生存資料。隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人們對(duì)土地的利用強(qiáng)度和范圍日益增大，各種土地生態(tài)問題隨之出現(xiàn)，導(dǎo)致土地生態(tài)環(huán)境惡化以及經(jīng)濟(jì)和生態(tài)方面的損失。土地生態(tài)問題的出現(xiàn)對(duì)我國土地資源的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生了影響[1-3]。為應(yīng)對(duì)此問題，土地生態(tài)安全的相關(guān)研究已成為我國土地資源可持續(xù)利用研究的重要方面。

我國學(xué)者從不同側(cè)面對(duì)土地生態(tài)的相關(guān)問題進(jìn)行了諸多研究，并且取得了相應(yīng)的成果，相關(guān)研究?jī)?nèi)容與成果集中體現(xiàn)在土地生態(tài)服務(wù)價(jià)值、土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)、土地生態(tài)規(guī)劃與設(shè)計(jì)以及土地生態(tài)安全變化的驅(qū)動(dòng)因素等方面。土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)是各項(xiàng)研究的基礎(chǔ)[4]，為其他研究者提供了方法借鑒。在土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)中，層次分析法得到了一定應(yīng)用，劉勇等[5]以重慶市北碚區(qū)為例，運(yùn)用層次分析和熵方法進(jìn)行了土地利用規(guī)劃環(huán)境影響研究；胡月明等[6]應(yīng)用層次分析法對(duì)中山市土地利用對(duì)策進(jìn)行了研究；林珍銘等[7]用層次分析法構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系對(duì)東營(yíng)市土地生態(tài)安全進(jìn)行了評(píng)價(jià)；楊勇等[8]以銅川市為例，對(duì)西部資源型城市生態(tài)安全進(jìn)行了探討。目前，有學(xué)者就銅川市土地利用變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值產(chǎn)生的影響進(jìn)行了研究[9]，但就銅川市土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)的研究尚未涉及。

筆者擬以土地生態(tài)安全為切入點(diǎn)，對(duì)2008—2012年銅川市的土地狀況進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)，以便為其土地資源可持續(xù)利用提供合理建議。

1 研究區(qū)概況

銅川市位于陜西省中部，地處108°34′～109°29′E，34°50′～35°34′N，轄區(qū)面積3 882 km2。該區(qū)地貌狀況復(fù)雜多樣，境內(nèi)山巒縱橫、峪谷相間、臺(tái)塬廣布、梁峁交錯(cuò)。銅川屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，冬季寒冷干燥、夏季炎熱濕潤(rùn)，南北差異明顯，災(zāi)害頻繁。銅川市河流分屬石川河和洛河兩大水系，由于山大溝深，該區(qū)河流較少且均為源頭或上游，具有流程短、流量少、水位低及比降大等特點(diǎn)；土壤主要是褐土、黃綿土、黑壚土和新積土等；該地具有豐富的植被資源，森林覆蓋率45.11%。銅川市行政區(qū)劃包括3個(gè)區(qū)（王益區(qū)、耀州區(qū)和印臺(tái)區(qū)），1個(gè)縣（宜君縣）及1個(gè)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)（新區(qū)），截至2012年末總?cè)丝?4.08萬人，城鎮(zhèn)人口占53.91%；2012年實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)總值282.92億元，同比增長(zhǎng)15.8%；支柱產(chǎn)業(yè)有果業(yè)、鋁業(yè)、旅游業(yè)、煤炭、水泥和陶瓷等。銅川交通便利，距西安市68km，包茂高速（西安-銅川段）穿境而過，經(jīng)咸銅、梅七這2條支線鐵路與隴海線這條大動(dòng)脈相連接，使其成為關(guān)中經(jīng)濟(jì)帶的重要組成部分。銅川擁有豐富的自然和人文旅游資源，如玉華宮、藥王山、耀州窯博物館遺址等已成為陜西北線旅游的重要組成部分。

2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

本研究基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源于2009—2013年《銅川統(tǒng)計(jì)年鑒》、《銅川年鑒》及2008—2012年《銅川市國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》。

2.2 研究方法

層次分析法（analytic hierarchy process，AHP）又稱為多層次分析決策法，于20世紀(jì)70年代由美國的運(yùn)籌學(xué)家Saaty提出，這是一種針對(duì)多指標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行層次化和結(jié)構(gòu)化的決策方法，主要采用數(shù)學(xué)方法描述哲學(xué)上的分解和綜合思維過程，并建立相應(yīng)模型，具有實(shí)用性、簡(jiǎn)潔性、有效性和系統(tǒng)性等顯著特點(diǎn)[10]。本研究采用層次分析法評(píng)價(jià)銅川市土地生態(tài)安全，首先依據(jù)自然-經(jīng)濟(jì)-社會(huì)概念框架模型構(gòu)建指標(biāo)體系[11-12]，其次進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化及確定指標(biāo)權(quán)重，最后計(jì)算土地生態(tài)安全值及確定對(duì)應(yīng)等級(jí)，完成對(duì)銅川市土地生態(tài)安全的評(píng)價(jià)。

3 銅川市土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)

3.1 構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是進(jìn)行土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)研究的基礎(chǔ)和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，涉及自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)等多個(gè)方面的內(nèi)容。因?yàn)檠芯繀^(qū)域具有各自不同的狀況與特點(diǎn)，所以，不能隨意選取指標(biāo)來進(jìn)行研究與評(píng)價(jià)，在選擇指標(biāo)時(shí)應(yīng)遵循科學(xué)性、適用性、全面性和可實(shí)現(xiàn)性等原則，并參考區(qū)域土地生態(tài)安全相關(guān)研究成果[13-16]。本研究結(jié)合銅川市實(shí)際狀況從自然因素、經(jīng)濟(jì)因素和社會(huì)因素3個(gè)方面入手，按照目標(biāo)層—準(zhǔn)則層—指標(biāo)層的順序來構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。不同的指標(biāo)對(duì)土地生態(tài)安全有不同的相關(guān)性，并有正向指標(biāo)（用“+”表示，越大越優(yōu)）和負(fù)向指標(biāo)（用“-”表示，越小越優(yōu)）之分。本研究的指標(biāo)體系及各指標(biāo)的相關(guān)性狀況列于表1。

表1 銅川市土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

3.2 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化與確定指標(biāo)權(quán)重

3.2.1 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化 各評(píng)價(jià)指標(biāo)具有不同的單位和量綱，無法建立統(tǒng)一的綜合評(píng)價(jià)模型進(jìn)行進(jìn)一步分析，為消除原始數(shù)據(jù)量綱不同而造成對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的影響，必須對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，使數(shù)據(jù)無量綱化[17]。本研究采用離差標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理[18]。

當(dāng)指標(biāo)為正時(shí)，Di＝（Xi－Xmin）/（Xmax－Xmin）；當(dāng)指標(biāo)為負(fù)時(shí)，Di＝（Xmax－Xi）/（Xmax－Xmin）。其中，Di為某指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化后的值；Xi為某指標(biāo)的實(shí)測(cè)值；Xmax為某指標(biāo)的最大值；Xmin為某指標(biāo)的最小值，計(jì)算結(jié)果列于表2。

表2 2008—2012年銅川市土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)各指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值及權(quán)重

3.2.2 確定各指標(biāo)權(quán)重值 權(quán)重是用來衡量各指標(biāo)變量或要素對(duì)于上一等級(jí)要素的相對(duì)重要程度的信息[19]。計(jì)算步驟：依據(jù)指標(biāo)體系中準(zhǔn)則層和指標(biāo)層的因素，分別對(duì)各自上一層因素的相對(duì)重要性構(gòu)造兩兩判斷矩陣，根據(jù)1～9標(biāo)度方法對(duì)各層次中元素的相對(duì)重要程度進(jìn)行判斷[20]；計(jì)算判斷矩陣的最大特征值和特征向量（即權(quán)重值）；檢驗(yàn)矩陣一致性，確定各指標(biāo)的權(quán)重值。計(jì)算結(jié)果如表2所示。

3.3 土地生態(tài)安全值計(jì)算

土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中的每項(xiàng)指標(biāo)從不同方面反映了銅川市的土地生態(tài)安全狀況。但如果要進(jìn)行銅川市的土地生態(tài)安全狀況的全面分析，還必須進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)[14]。本研究采用綜合評(píng)價(jià)法進(jìn)行評(píng)價(jià)。

其中，Li為第i項(xiàng)指標(biāo)的生態(tài)安全值；Di為某指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化的值；Wi為第i項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重；T為銅川市土地生態(tài)安全綜合值；n為指標(biāo)的項(xiàng)數(shù)。

3.4 土地生態(tài)安全等級(jí)

利用公式（1），（2）計(jì)算出銅川市土地生態(tài)安全的綜合值，但這不符合人們對(duì)事物普遍的“好”和“差”的評(píng)判習(xí)慣[21]。因此，參考相關(guān)研究成果[21-23]，并結(jié)合銅川市實(shí)際狀況，設(shè)置研究區(qū)域的土地生態(tài)安全等級(jí)，具體內(nèi)容如表3所示。

表3 銅川市土地生態(tài)安全等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

4 結(jié)果與分析

2008—2012年銅川市土地生態(tài)安全值總體呈上升態(tài)勢(shì)，土地生態(tài)安全值從2008年的0.285 1增加到2012年的0.755 7，在2011年略有波動(dòng)。結(jié)合表3安全等級(jí)，在2008—2012年5 a間，銅川市土地生態(tài)安全等級(jí)從Ⅰ級(jí)提升到了Ⅲ級(jí)，并在2010，2011，2012年穩(wěn)定保持在Ⅲ級(jí)，即敏感級(jí)（圖1）。研究時(shí)段中，銅川市土地生態(tài)安全狀況明顯改善。

由圖2可知，銅川市土地生態(tài)安全的自然因素、經(jīng)濟(jì)因素和社會(huì)因素的生態(tài)安全值總體呈上升趨勢(shì)。自然因素的生態(tài)安全值2008年為0.007 4，2009年為0.170 6，2010年為0.218 8，2011年為0.222 3，2012年為0.247 9，該因素值較平穩(wěn)的持續(xù)增長(zhǎng)。其中，森林覆蓋率和水土協(xié)調(diào)度對(duì)自然因素的貢獻(xiàn)較大：森林覆蓋率從41%提高到了45.1%，水土協(xié)調(diào)度由12.37%上升到20%左右；林木面積擴(kuò)大和灌溉面積增加使水土匹配狀況得到改善，并且使自然生態(tài)安全狀況向良好方向發(fā)展。

在經(jīng)濟(jì)方面，安全值波動(dòng)較大，2008—2012年依次為0.258，0.299，0.235，0.255，0.369?；屎娃r(nóng)藥的施用量上升比較快（例如單位耕地化肥使用量從2008年的2 851.66 kg/hm2增長(zhǎng)到2012年的3 402.32 kg/hm2）、經(jīng)濟(jì)密度快速增大和資源型城市存在的問題（煤炭、建材原料開采）都給土地生態(tài)系統(tǒng)造成了巨大壓力，土地生態(tài)系統(tǒng)極易受到破壞。林果業(yè)、旅游業(yè)、特色農(nóng)業(yè)等產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展可在帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)緩解土地生態(tài)系統(tǒng)所受的壓力。

社會(huì)因素的生態(tài)安全值仍呈上升趨勢(shì)，2010年有所波動(dòng)。該部分對(duì)土地生態(tài)安全的影響相對(duì)較小，因?yàn)殂~川市人口密度、人口自然增長(zhǎng)率、城鎮(zhèn)化水平在研究時(shí)段內(nèi)都保持在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的范圍內(nèi)。

總體而言，銅川市土地生態(tài)安全等級(jí)在研究時(shí)段內(nèi)處于敏感級(jí)，土地生態(tài)環(huán)境較差，土地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和基本功能有所轉(zhuǎn)變，但仍然存在很大風(fēng)險(xiǎn)，受到干擾后容易惡化，生態(tài)系統(tǒng)具有脆弱性，需要進(jìn)一步采取有效措施，促使土地生態(tài)環(huán)境向更加安全的方向轉(zhuǎn)變。

5 發(fā)展建議

本研究運(yùn)用層次分析法對(duì)銅川市的土地生態(tài)安全進(jìn)行了評(píng)價(jià)，結(jié)果表明，該市土地生態(tài)狀況有所改善，并有繼續(xù)向良好級(jí)發(fā)展的趨勢(shì)。銅川市是關(guān)—天經(jīng)濟(jì)圈的次核心城市之一，承擔(dān)著發(fā)展能源、建材、農(nóng)副產(chǎn)品加工業(yè)等重要職能。銅川市已被劃入西安半小時(shí)生活圈[24]、被確定為全國第二批資源枯竭型城市和被納入《陜甘寧革命老區(qū)振興計(jì)劃》，這給銅川市未來的發(fā)展帶來了前所未有的機(jī)遇。作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)條件，土地資源可持續(xù)利用必會(huì)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)進(jìn)步。針對(duì)銅川市土地生態(tài)安全的現(xiàn)狀，提出以下建議。（1）農(nóng)業(yè)方面，加強(qiáng)耕地保護(hù)和發(fā)展特色農(nóng)業(yè)。在耕地資源得到保障的基礎(chǔ)上，調(diào)整化肥和農(nóng)藥的大規(guī)模施用；利用現(xiàn)有水利設(shè)施合理灌溉，提高有效灌溉率，提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)出；加強(qiáng)區(qū)域水土流失的治理，保護(hù)土地資源。積極促進(jìn)農(nóng)業(yè)的產(chǎn)業(yè)化升級(jí)，發(fā)展銅川市的特色農(nóng)業(yè)、高效農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，促進(jìn)農(nóng)民收入增加。近年來，銅川市的蘋果、核桃、大櫻桃和中藥材等產(chǎn)業(yè)已具有一定規(guī)模，以周陵農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)縣級(jí)園區(qū)為代表的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)已取得了長(zhǎng)足發(fā)展。在農(nóng)業(yè)發(fā)展的同時(shí)，使其對(duì)土地產(chǎn)生的壓力降到最低。（2）工業(yè)方面，加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和技術(shù)升級(jí)，促進(jìn)工業(yè)園區(qū)建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。堅(jiān)持銅川市原有的5523發(fā)展思路（即提升壯大鋁業(yè)、煤炭、水泥、陶瓷和果業(yè)等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，培育發(fā)展電力、食品、醫(yī)藥、電能及旅游業(yè)等新興產(chǎn)業(yè)，加快建設(shè)新區(qū)和老市區(qū)，努力突破環(huán)境污染治理、沉陷區(qū)和滑塌區(qū)的群眾整體搬遷及水資源開發(fā)利用保護(hù)難題）[25]，提高產(chǎn)業(yè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)四大市級(jí)工業(yè)園區(qū)（黃堡水泥、董家河鋁業(yè)、新區(qū)裝備制造和坡頭載能）和4個(gè)縣域工業(yè)園區(qū)（惠塬水泥、順金陶瓷、彭鎮(zhèn)綠色產(chǎn)業(yè)和周陵農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)）的快速發(fā)展及經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。加強(qiáng)對(duì)采礦區(qū)的后期問題處理和對(duì)建材行業(yè)合理開發(fā)規(guī)劃，保證經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)增長(zhǎng)，并減少對(duì)土地資源的破壞。（3）其他方面，社會(huì)因素與城市的聯(lián)系更加緊密，加快城鎮(zhèn)化建設(shè)，促進(jìn)居民就業(yè)率提升，保證人口數(shù)量和規(guī)模平穩(wěn)發(fā)展，加強(qiáng)城市合理規(guī)劃，使城市土地生態(tài)系統(tǒng)健康發(fā)展。針對(duì)以旅游業(yè)為中心的第三產(chǎn)業(yè)，圍繞旅游項(xiàng)目，進(jìn)行可持續(xù)的開發(fā)建設(shè)，將帶動(dòng)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)相結(jié)合，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。

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Ecological Safety Assessment of Land in Tongchuan City Based on AHP Method

ZHANGHongxia，SHI Yulan，LIUYan
（College ofUrban and Rural Planningand Construction Engineering，ShangluoUniversity，Shangluo726000，China）

In this article,the evaluation and study of the ecological safety assessment of the land in Tongchuan city from 2008 to 2012 are carried out byusinganalytic hierarchyprocess（AHP）and selecting17 indicators in three aspects ofnature,economyand society to establish an indicator system for the ecological safety assessment of the land according to the actual conditions of the city.The result shows that the value of the ecological safety of the land rises from 0.285 1 in the year of 2008 to 0.755 7 in 2012,and the ecological safetylevel is fromLevel I（severe）in 2008 toLevel III in 2012（sensitive）;the overall condition ofthe ecological safetytakes on an improvement trend;the land conditions improves year by year;but the land is still in an unsafe state.Therefore,effective actions should be taken tofurther make the land ecologydevelop in a safe and good direction.

AHP;ecological safetyofland;evaluation;Tongchuan city

X826

A

1002-2481（2016）06-0852-05

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.06.33

2016-01-14

張紅俠（1978-），女，陜西咸陽人，副教授，碩士，主要從事土地利用與區(qū)域發(fā)展研究工作。