長沙市耕地資源生態(tài)安全評(píng)價(jià)

曾爭 陳千逸

[摘要]隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，城市建成區(qū)大幅度擴(kuò)張，長沙市耕地資源面臨嚴(yán)重的生態(tài)安全問題。以耕地資源生態(tài)安全的概念和內(nèi)涵為切入點(diǎn)，介紹了耕地資源生態(tài)安全評(píng)價(jià)的研究現(xiàn)狀，借助前人的研究成果構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系與模型，對(duì)長沙市2009～2015年耕地資源安全狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)，基于評(píng)價(jià)結(jié)果分析了影響耕地資源生態(tài)安全的主要因素，并對(duì)維護(hù)長沙市耕地資源生態(tài)安全提出了相關(guān)建議。

[關(guān)鍵詞]耕地資源；生態(tài)安全；土地評(píng)價(jià)

[中圖分類號(hào)]F301.24 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

引言

目前，耕地資源生態(tài)安全這一概念缺乏能夠得到廣泛認(rèn)同的定義，也沒有形成獨(dú)立的理論體系，其理論主要來源于土地資源可持續(xù)發(fā)展理論、生態(tài)安全理論等方面的研究成果。通過對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)的梳理，筆者將耕地資源生態(tài)安全的概念界定為：在一定的時(shí)空范圍內(nèi)，耕地?cái)?shù)量、質(zhì)量保持總體穩(wěn)定，耕地資源受外部環(huán)境干擾較小，耕地生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能能夠維持健康穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)并發(fā)揮出正常作用——持續(xù)穩(wěn)定地提供人類社會(huì)發(fā)展所需的各種資源。耕地資源生態(tài)安全大體上包括數(shù)量安全、質(zhì)量安全及生態(tài)環(huán)境安全三方面的內(nèi)容，它與耕地資源生產(chǎn)能力、糧食安全、土地資源可持續(xù)利用以及整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)健康穩(wěn)定的發(fā)展具有密切關(guān)系。

1 研究現(xiàn)狀

由于土地制度、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r、人地關(guān)系等方面的不同，我國學(xué)者對(duì)耕地資源生態(tài)安全評(píng)價(jià)的關(guān)注和取得的研究成果遠(yuǎn)多于國外學(xué)者，已有文獻(xiàn)中對(duì)這一領(lǐng)域的研究表現(xiàn)出以下特點(diǎn)：①在研究的空間尺度上，前期以全國尺度為主，隨著時(shí)間推移針對(duì)某一地區(qū)的研究逐漸增多；②在研究的時(shí)間尺度上，由時(shí)點(diǎn)轉(zhuǎn)向10年、20年甚至更長時(shí)間；③在評(píng)價(jià)方法的選擇上，常用方法有模糊綜合評(píng)價(jià)法、綜合指數(shù)法、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法等；④在評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇上，現(xiàn)階段常見的、較為科學(xué)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系主要有可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)體系、壓力—狀態(tài)—響應(yīng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系、暴露—響應(yīng)分析指標(biāo)體系等，這些指標(biāo)體系各有優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍。由于每個(gè)地區(qū)的自然資源稟賦、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r不盡相同，因此需要根據(jù)研究區(qū)的實(shí)際情況選擇合適的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。本文選擇長沙市作為研究區(qū)域，2009～2015年為研究時(shí)段，構(gòu)建由14個(gè)指標(biāo)組成的指標(biāo)體系對(duì)長沙市耕地資源生態(tài)安全狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)與分析。

2 長沙市耕地資源生態(tài)安全評(píng)價(jià)定量分析

2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

根據(jù)前文對(duì)耕地資源生態(tài)安全這一概念的理解和定義，依據(jù)科學(xué)性、全面性、代表性和可操作性等原則，本文從自然、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)三個(gè)方面出發(fā)構(gòu)建了長沙市耕地資源生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系（見表1）。評(píng)價(jià)指標(biāo)體系共分為目標(biāo)層、因素層和指標(biāo)層3個(gè)層次。在指標(biāo)層中，自然因素層面的4個(gè)指標(biāo)主要反映了耕地面積與質(zhì)量變化情況；經(jīng)濟(jì)因素層面的6個(gè)指標(biāo)主要反映了耕地投入、利用、產(chǎn)出狀況；社會(huì)因素層面的4個(gè)指標(biāo)主要反映了外部環(huán)境對(duì)耕地資源的影響?？偟膩砜?，這14個(gè)指標(biāo)覆蓋范圍較廣，能夠全面反映出耕地資源生態(tài)安全的變化情況。

2.2 評(píng)價(jià)模型構(gòu)建

2.2.1 確定指標(biāo)權(quán)重。綜合對(duì)比了各種指標(biāo)權(quán)重的確定方法后，筆者決定使用熵值法計(jì)算指標(biāo)權(quán)重。熵值法是一種客觀賦權(quán)方法，它依據(jù)各個(gè)指標(biāo)信息熵值的效用價(jià)值來確定權(quán)數(shù)。相比德爾菲法、模糊評(píng)價(jià)法、層次分析法等主觀賦權(quán)方法，熵值法得出的權(quán)數(shù)可信度高，適用于耕地資源生態(tài)安全評(píng)價(jià)這種多指標(biāo)的復(fù)雜情況，其計(jì)算過程如下：

（1）原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。公式為：

正相關(guān)指標(biāo)： 式（1）

負(fù)相關(guān)指標(biāo)： 式（2）

式中，Xij代表標(biāo)準(zhǔn)化處理后的值，xij代表第i年第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的原始值，max{xj}和min{xj}分別代表第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的最大值和最小值。

（2）計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)的熵值ej，公式為：

式（3）

表2 耕地資源生態(tài)安全類型劃分標(biāo)準(zhǔn)

S 安全等級(jí) 特征

≥0.9 安全 耕地生態(tài)環(huán)境未受干擾或僅受到輕微干擾，生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)完整。耕地利用非常科學(xué)，能夠提供人類社會(huì)發(fā)展所需的各種資源，沒有生態(tài)問題。

0.9>S≥0.7 良好 耕地生態(tài)環(huán)境受到輕微破壞，但耕地?cái)?shù)量和質(zhì)量能夠維持在正常水平，生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)還比較完整，功能發(fā)揮未受較大影響，可以保持較高的產(chǎn)出水平。土地利用情況良好，生態(tài)問題不顯著。

0.7>S≥0.5 敏感 耕地生態(tài)環(huán)境受到一定程度的破壞，耕地?cái)?shù)量減少或質(zhì)量下降，但尚能維持基本的結(jié)構(gòu)。耕地利用出現(xiàn)問題，功能發(fā)揮受到干擾，生態(tài)問題顯現(xiàn)。

0.5>S≥0.3 風(fēng)險(xiǎn) 耕地生態(tài)環(huán)境受到比較嚴(yán)重的破壞，耕地?cái)?shù)量急劇減少或質(zhì)量持續(xù)惡化，維持或恢復(fù)耕地生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能比較困難，污染比較嚴(yán)重。

<0.3 惡化 耕地生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重破壞，生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)殘缺，土壤受到嚴(yán)重污染，功能退化。耕地利用、恢復(fù)非常困難，出現(xiàn)生態(tài)災(zāi)害。

式中，，k=1/lnm；當(dāng)Aij=0時(shí)，lnAij沒有意義，因此對(duì)Aij=0的情況加以修正，令A(yù)ij=0.0001。

（3）計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)的效用度dj，公式為：

dj=1—ej 式（4）

（4）計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重Wj，公式為：

式（5）

2.2.2 計(jì)算生態(tài)安全綜合得分與劃分生態(tài)安全類型。在耕地資源生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中，每項(xiàng)指標(biāo)都從不同層面反映了耕地的生態(tài)安全狀況。為全面反映長沙市耕地資源生態(tài)安全的整體情況，需要計(jì)算生態(tài)安全綜合評(píng)價(jià)得分S，公式為：

式（6）

按照基本等量、就近取整的原則，將S的取值范圍劃分為5個(gè)區(qū)間，對(duì)應(yīng)5個(gè)安全等級(jí)，并對(duì)不同的安全等級(jí)進(jìn)行定性描述（見表2）。

2.3 計(jì)算過程與結(jié)果

2.3.1 數(shù)據(jù)來源。本文研究數(shù)據(jù)主要來源于2009～2015年的土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù)、《湖南統(tǒng)計(jì)年鑒》、《長沙統(tǒng)計(jì)年鑒》以及統(tǒng)計(jì)公報(bào)。

2.3.2 計(jì)算結(jié)果。利用式（1）～式（6）得到長沙市2009～2015年耕地資源生態(tài)安全評(píng)價(jià)綜合得分，同時(shí)還可以統(tǒng)計(jì)出各個(gè)因素的得分情況（見表3）。

3 結(jié)果分析

從計(jì)算結(jié)果來看，2009～2015年長沙市耕地資源生態(tài)安全評(píng)價(jià)綜合得分起伏波動(dòng)，耕地資源生態(tài)安全等級(jí)總體處于中下水平，情況不容樂觀：7年里最好的情況也僅是剛好達(dá)到良好等級(jí)，而2013年生態(tài)安全等級(jí)降至最低，接近于退化。觀察各個(gè)因素得分變化情況可以發(fā)現(xiàn)，2009～2015年“自然因素”得分在起伏波動(dòng)中降低；“經(jīng)濟(jì)因素”得分總體保持上升態(tài)勢；而“社會(huì)因素”得分則急劇下降。這些變化表明7年間長沙市耕地資源的數(shù)量與質(zhì)量受到了較大干擾，盡管耕地資源利用與產(chǎn)出還是維持著較高的水平，但外部環(huán)境對(duì)耕地資源的影響逐漸加重。為了進(jìn)一步弄清哪個(gè)因素與綜合評(píng)價(jià)得分之間的變化關(guān)系較為密切，筆者計(jì)算了S值與三個(gè)因素得分的Pearson相關(guān)系數(shù)，計(jì)算結(jié)果顯示，在5%的顯著性水平下，“自然因素”、“社會(huì)因素”與S值的相關(guān)系數(shù)分別為0.974、0.785，而“經(jīng)濟(jì)因素”與S值的相關(guān)系數(shù)未通過10%顯著性水平檢驗(yàn)。由此可以認(rèn)為，長沙市耕地資源生態(tài)安全等級(jí)下降主要受自然條件、外部條件的影響。通過進(jìn)一步觀察，可以推斷出上述變化的具體原因主要有以下幾點(diǎn)：

（1）城鎮(zhèn)建設(shè)用地?cái)U(kuò)張占用大量耕地是導(dǎo)致生態(tài)安全等級(jí)降低的主要原因。長沙市城市規(guī)模在過去幾年增長較為迅速，2009～2015年建成區(qū)面積由249km2增長至364km2，城市空間擴(kuò)張侵占了大量耕地資源，2009～2015年長沙市耕地面積呈逐年減少的趨勢，從2009年的2.84×105ha減少至2015年的2.77×105ha，7年間耕地面積減少了1.04×104ha。各地區(qū)中耕地面積減少量最大的是河西地區(qū)（岳麓區(qū)、望城區(qū)、寧鄉(xiāng)市），共減少1.53×103ha；雨花區(qū)耕地面積減少幅度最大，降幅達(dá)到了24.28%，其次是芙蓉區(qū)，降幅為17.71%。與此對(duì)應(yīng)的是，這三個(gè)地區(qū)也是最近幾年來長沙市的重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域。

（2）占補(bǔ)平衡中補(bǔ)充耕地的質(zhì)量無法與被占用耕地的質(zhì)量相提并論。由于城市擴(kuò)張占用的大多是質(zhì)量較好的耕地，而新補(bǔ)充耕地往往在某些方面存在問題（例如坡度過大、海拔過高、灌溉不便等），難以和被占用耕地相比較，使得耕地質(zhì)量整體下降。

（3）不合理的耕地利用方式破壞耕地生態(tài)環(huán)境?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)對(duì)農(nóng)藥、化肥的依賴程度日益上升，雖然這些工業(yè)制品在短時(shí)間內(nèi)有利于農(nóng)作物的正常生長，但從長遠(yuǎn)來看，長期使用化肥農(nóng)藥將導(dǎo)致土壤板結(jié)、沙化，引起水土流失、生物多樣性減少等問題，這對(duì)于維護(hù)耕地資源生態(tài)安全極為不利。

（4）農(nóng)業(yè)從業(yè)人員減少，拋荒現(xiàn)象增多。在市場經(jīng)濟(jì)條件下，從事農(nóng)業(yè)所帶來的收益遠(yuǎn)低于從事第二、三產(chǎn)業(yè)所帶來的收益，造成農(nóng)業(yè)從業(yè)人員大量流入其它產(chǎn)業(yè)，耕地拋荒不可避免，最終影響到耕地生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和功能完整性。

4 結(jié)論與討論

本文首先對(duì)耕地資源生態(tài)安全的概念與內(nèi)涵進(jìn)行探討，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，利用熵值法計(jì)算指標(biāo)權(quán)重，最后得到長沙市2009～2015年耕地資源生態(tài)安全綜合得分，針對(duì)得分情況進(jìn)行評(píng)價(jià)與分析。鑒于以上研究結(jié)果，筆者認(rèn)為未來長沙市對(duì)耕地資源的保護(hù)應(yīng)該從以下幾個(gè)方面入手：①堅(jiān)決貫徹執(zhí)行耕地占補(bǔ)平衡政策，不僅僅要保持耕地?cái)?shù)量總體不變，還要確保補(bǔ)充耕地的質(zhì)量與被占用耕地的質(zhì)量相一致或相近，從根本上維護(hù)耕地資源的生態(tài)安全；②開展土地整治工作：在耕地方面，要維持現(xiàn)有耕地的生產(chǎn)能力；對(duì)于生態(tài)環(huán)境受到破壞的耕地應(yīng)進(jìn)行土地修復(fù)，提高和恢復(fù)其生產(chǎn)能力；在建設(shè)用地方面，騰退超標(biāo)的農(nóng)村集體建設(shè)用地和宅基地，用于生態(tài)環(huán)境建設(shè)，提高農(nóng)村地區(qū)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量；新增城鎮(zhèn)建設(shè)用地應(yīng)盡量少占用耕地、不占用優(yōu)質(zhì)耕地，控制城鎮(zhèn)化發(fā)展對(duì)耕地資源生態(tài)環(huán)境的影響；③加大農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的投入力度，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中機(jī)械化、信息化水平，改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件；建設(shè)一批高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田，利用生物技術(shù)改善新增耕地的土壤肥力，盡量使用生物肥料、有機(jī)肥料，減少對(duì)化肥、農(nóng)藥的依賴程度；④提高農(nóng)業(yè)從業(yè)人員的素質(zhì)，培育擁有較高文化水平的農(nóng)業(yè)工作者，以應(yīng)對(duì)農(nóng)業(yè)從業(yè)人員逐年減少的問題；⑤建立科學(xué)合理、行之有效的耕地流轉(zhuǎn)機(jī)制，將有限的耕地資源集中到生產(chǎn)大戶、農(nóng)業(yè)合作社、農(nóng)業(yè)企業(yè)等大型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)單位的手中，提高耕地資源的利用效率。

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