福建省土地利用系統(tǒng)的健康評(píng)價(jià)及障礙因子診斷

吳慧鳳

摘要 基于對(duì)土地利用系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)內(nèi)涵的理解，采用PSR模型對(duì)2005—2014年福建省土地利用系統(tǒng)的健康狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)及障礙因子診斷。結(jié)果表明：2005—2014年福建省土地利用系統(tǒng)綜合指數(shù)總體呈現(xiàn)小幅度上升趨勢(shì)，綜合指數(shù)從0.121增加到0.143，福建省土地利用系統(tǒng)的健康等級(jí)為“病態(tài)”；壓力指數(shù)總體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，狀態(tài)指數(shù)和響應(yīng)指數(shù)均呈現(xiàn)上升趨勢(shì)；系統(tǒng)狀態(tài)和系統(tǒng)響應(yīng)的障礙度呈波動(dòng)下降趨勢(shì)，且系統(tǒng)狀態(tài)的障礙度比系統(tǒng)響應(yīng)的障礙度低，而系統(tǒng)壓力的障礙度呈現(xiàn)上升趨勢(shì)；從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平及土地集約利用狀況將成為主要障礙因子。

關(guān)鍵詞 土地利用系統(tǒng)；障礙因子診斷；PSR模型；福建省

中圖分類號(hào) F301.24 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2018）02-0042-03

Abstract On the basis of the comprehension of the meaning of health on land use system，adopting the PSR model，then an empirical analysis was conducted in Fujian Province from 2005 to 2014.The results showed that the composite index of Fujian Province from 2005 to 2014 have a general small upward trend ，and the composite index inceased from 0.121 to 0.143.The land use system of Fujian Province is“sick”.The pressure index always showed a downward trend，while status index and response index a rise trend .The degree of disorder of the status system and response system had a declining trend ，while the state of the system obstacle degree lower than the system response degree.And the degree of disorder of the pressure system of rising trend.In the long run，social and economic development level and intensive land use status will become the main obstacle factors.

Key words Land use system；Obstacle factor diagnosis；PSR model；Fujian Province

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，資源等問(wèn)題日益突出，尤以土地退化較為明顯[1]。關(guān)于實(shí)現(xiàn)土地資源可持續(xù)利用的方法問(wèn)題研究已成為人們研究的熱點(diǎn)，而土地利用系統(tǒng)的健康問(wèn)題也隨之興起，相關(guān)研究可為實(shí)現(xiàn)土地資源的可持續(xù)利用提供相關(guān)理論基礎(chǔ)和實(shí)踐指導(dǎo)。土地利用系統(tǒng)的健康是以人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)及生態(tài)和諧統(tǒng)一為目的，是考察土地利用系統(tǒng)自身是否健康及對(duì)人類是否都健康[2]。PSR模型是以“原因-效應(yīng)-反應(yīng)”為思路，闡釋了人類活動(dòng)給自然界施加的壓力，改變了人類的生存環(huán)境以及自然資源的狀態(tài)，并通過(guò)決策等方式發(fā)生響應(yīng)，促進(jìn)土地利用系統(tǒng)的良性循環(huán)，既能防止環(huán)境惡化，又能提高環(huán)境質(zhì)量[3-4]。其中，郭杰等[2]、周炳中等[1]提出了土地利用系統(tǒng)的內(nèi)涵及PSR模型的建構(gòu)；蔡為民等[5]研究了土地利用系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)的框架及指標(biāo)的選擇，指出篩選指標(biāo)應(yīng)遵循綜合性及空間尺度適合性等原則；麥少芝等[6]研究了PSR模型在濕地生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)中的應(yīng)用，指出PSR模型具有清晰的因果關(guān)系。

筆者

采用PSR模型[7]建立2005—2014年福建省土地利用系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并分析了影響其健康的主要障礙因子，以期為土地利用實(shí)施可持續(xù)性管理和合理利用提供依據(jù)。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

1.1 研究區(qū)概況 福建省（115°50′～120°40′E、23°30′～28°22′N）位于我國(guó)東南沿海，地勢(shì)西北高、東南低，多山地丘陵，光熱條件較好，屬亞熱帶季風(fēng)氣候[8]。福建省擁有豐富的潮汐能和礦產(chǎn)資源，森林生態(tài)系統(tǒng)較好，森林覆蓋率位居全國(guó)第一，并具有沿海獨(dú)特的海洋文明和豐富的旅游資源[9]。近年來(lái)，隨著福建省城市化發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴(kuò)張，建設(shè)用地面積不斷增加，耕地資源數(shù)量急劇下降，土地生態(tài)環(huán)境受到一定程度破壞[10]。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源 關(guān)于土地利用系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)的數(shù)據(jù)主要來(lái)自于《福建統(tǒng)計(jì)年鑒（2005—2015）》《福建省環(huán)境公報(bào)（2005—2015）》《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒（2005—2015）》和福建省土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù)[11]。

1.3 研究方法

1.3.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建?；赑SR模型將土地利用系統(tǒng)的健康評(píng)價(jià)系統(tǒng)分為系統(tǒng)壓力、系統(tǒng)狀態(tài)、系統(tǒng)響應(yīng)3個(gè)子系統(tǒng)。在國(guó)內(nèi)外對(duì)土地利用系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合福建省土地利用的實(shí)際情況，在各子系統(tǒng)中分出因素層，并在各因素層選出單項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)。對(duì)同類指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)分析，從而篩選出相關(guān)性較大的20項(xiàng)單項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)。具體指標(biāo)詳見(jiàn)表1。

1.3.2 評(píng)價(jià)模型建立。

（1）指標(biāo)原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。

由于不同指標(biāo)單位和量綱具有不可比性，該研究采用極差標(biāo)準(zhǔn)化法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。一般情況下，正向作用指標(biāo)即效益型，該類指標(biāo)越大越好；負(fù)向作用指標(biāo)即成本型，該類指標(biāo)越小越好。極差標(biāo)準(zhǔn)化處理的具體方法如下[4]：

（2）指標(biāo)權(quán)重的確定。

對(duì)土地利用系統(tǒng)的健康評(píng)價(jià)是多項(xiàng)指標(biāo)定量綜合評(píng)價(jià)的過(guò)程，指標(biāo)的權(quán)重代表該項(xiàng)指標(biāo)在土地利用系統(tǒng)評(píng)價(jià)中的重要程度，其大小影響評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性。該研究采用的信息熵值法是一種客觀賦值法，其權(quán)重是根據(jù)指標(biāo)的變異程度大小來(lái)確定的，不依賴人的主觀判斷，客觀性較強(qiáng)。若指標(biāo)變異程度越大，則信息熵值越少；若該項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重越大，反之則越小[3]。為克服在熵值運(yùn)算中存在對(duì)數(shù)和熵、負(fù)數(shù)和極值不能參加運(yùn)算這一缺陷，在一定程度上對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)[3]。改進(jìn)的熵值法有功效系數(shù)法和標(biāo)準(zhǔn)化變換法[12]。功效系數(shù)法即對(duì)極端值進(jìn)行處理，改成一個(gè)無(wú)限趨近于0的正數(shù)。但該方法帶有評(píng)價(jià)者的主觀因素，不同評(píng)價(jià)者會(huì)有不用的評(píng)價(jià)結(jié)果。因此，在此前標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，該研究采用標(biāo)準(zhǔn)化變換法進(jìn)行改進(jìn)，結(jié)果將會(huì)更加準(zhǔn)確。

（3）綜合指數(shù)的合成。

土地利用系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)的單項(xiàng)指標(biāo)不能反映土地利用系統(tǒng)的整體狀況，所以依其相對(duì)的權(quán)重，將各評(píng)價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化合成綜合指數(shù)，才能反映土地利用系統(tǒng)的整體健康狀況。該研究采用加權(quán)函數(shù)法合成土地利用系統(tǒng)健康綜合指數(shù)，計(jì)算公式如下[3]：

2 結(jié)果與分析

2.1 子系統(tǒng)指數(shù)及綜合指數(shù)分析

根據(jù)“1.3”方法對(duì)福建省土地利用系統(tǒng)的健康進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果顯示：2005—2014年，福建省土地利用系統(tǒng)壓力指數(shù)、狀態(tài)指數(shù)、響應(yīng)指數(shù)及綜合指數(shù)的變化各不相同（表2）。壓力指數(shù)呈下降趨勢(shì)。數(shù)據(jù)表明土地利用系統(tǒng)壓力狀況有所惡化，人類活動(dòng)等3個(gè)因素對(duì)土地利用系統(tǒng)的消極影響有所加強(qiáng)，城市化水平所占權(quán)重較大，為0.048。狀態(tài)指數(shù)呈上升趨勢(shì)。除2006年外，其余年份的狀態(tài)指數(shù)均高于2005年的水平，且2013年的狀態(tài)指數(shù)達(dá)到最大值0.093。在狀態(tài)系統(tǒng)部分，生態(tài)環(huán)境所占的權(quán)重較大，為0.140。響應(yīng)指數(shù)呈震蕩上升趨勢(shì)。在響應(yīng)系統(tǒng)方面，環(huán)境保護(hù)力度所占的權(quán)重最大，為0.191。綜合指數(shù)呈小幅上升趨勢(shì)。綜合指數(shù)的變化幅度小，較穩(wěn)定。借鑒國(guó)內(nèi)外根據(jù)綜合指數(shù)對(duì)土地的健康狀況進(jìn)行分類的方法，可發(fā)現(xiàn)福建省土地利用系統(tǒng)的健康狀態(tài)處于“病態(tài)”[3]。

2.2 障礙因子分析

2.2.1 準(zhǔn)則層障礙因子分析。

由表3可知，系統(tǒng)狀態(tài)和系統(tǒng)響應(yīng)的障礙度呈波動(dòng)下降趨勢(shì)，且前者比后者低，而系統(tǒng)壓力的障礙度呈上升趨勢(shì)。2005—2011年系統(tǒng)狀態(tài)的障礙度最大，其次是系統(tǒng)壓力以及系統(tǒng)響應(yīng)。從2012年起障礙度從大到小依次為系統(tǒng)壓力、系統(tǒng)狀態(tài)、系統(tǒng)響應(yīng)。到2014年，各準(zhǔn)則層對(duì)土地利用健康評(píng)價(jià)系統(tǒng)的障礙度從大到小依次為系統(tǒng)壓力（60.81%）、系統(tǒng)狀態(tài)（29.57%）、系統(tǒng)響應(yīng)（9.62%）。

2.2.2 指標(biāo)層障礙因子分析。

對(duì)2005—2014年指標(biāo)層障礙因子進(jìn)行障礙度排序，結(jié)果發(fā)現(xiàn)基本農(nóng)田保護(hù)率和人均耕地面積的障礙度一直位居前2名，前者為11.15%、11.00%，后者為12.05%、12.33%。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，人均耕地面積和基本農(nóng)田保護(hù)率將成為影響福建省土地利用系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)的最主要因素。由于福建省位于沿海地區(qū)，建有海峽兩岸經(jīng)濟(jì)區(qū)，經(jīng)濟(jì)水平不斷提高，城市化加強(qiáng)，農(nóng)田被征用，使得兩者不斷下降。因此，在不斷提升經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的同時(shí)應(yīng)加大對(duì)農(nóng)田的保護(hù)力度。

從障礙度排序前10位的障礙因子可發(fā)現(xiàn)，2005—2014年，主要障礙因素層由人類活動(dòng)水平和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展壓力向社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和土地集約利用狀況轉(zhuǎn)變。因此，為提高福建省土地利用系統(tǒng)的健康狀況，需不斷合理化人類活動(dòng)水平，減小社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的壓力，增加土地利用強(qiáng)度，提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平及生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，改善土地集約利用狀況。

3 結(jié)論

（1）基于PSR模型對(duì)福建省土地利用系統(tǒng)健康進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果顯示福建省土地利用系統(tǒng)的健康狀況處于“病態(tài)”。通過(guò)改進(jìn)的熵值法可得出福建省土地利用系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)的綜合指數(shù)，其中狀態(tài)指數(shù)及響應(yīng)指數(shù)呈波動(dòng)上升趨勢(shì)，而壓力指數(shù)呈波動(dòng)下降趨勢(shì)。

（2）從指標(biāo)層面看，2005—2014年人均耕地面積和基本農(nóng)田保護(hù)率是土地利用系統(tǒng)最主要的障礙因子；從因素層看，障礙度較高的因素層逐漸從人類活動(dòng)水平和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展壓力向社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和土地集約利用狀況轉(zhuǎn)變。

（3）從指標(biāo)層面的障礙度可以推測(cè)出，未來(lái)影響福建省土地利用健康評(píng)價(jià)的障礙因子主要是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平及土地集約利用狀況。

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