基于DPSIR模型的基本農(nóng)田生態(tài)安全評(píng)價(jià)研究

梁宇哲，賈琛琛，吳茗華，郭泰圣

（1.廣東省土地調(diào)查規(guī)劃院，廣東·廣州 510075；2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，廣東·廣州 510640；3.廣東友元國土信息工程有限公司，廣東·廣州 510640）

1963年，“基本農(nóng)田”一詞首現(xiàn)于我國的“黃河中下游水土保持工作會(huì)議”中，當(dāng)時(shí)定義為能夠抵御旱澇自然災(zāi)害，穩(wěn)產(chǎn)且高產(chǎn)的農(nóng)田[1]。但目前基本農(nóng)田的內(nèi)涵是指按照一定時(shí)期的人口和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的需求，依據(jù)土地利用總體規(guī)劃確定的不得占用的耕地，是耕地的精華[2]。基本農(nóng)田保護(hù)制度是中央政府保護(hù)“保命田”，約束行為主體的強(qiáng)制性制度安排[3]。近年來，生態(tài)環(huán)境的不斷惡化，基本農(nóng)田也遭到威脅，這直接影響我國的糧食安全。如何保護(hù)現(xiàn)有基本農(nóng)田資源，有效評(píng)估基本農(nóng)田的生態(tài)安全狀況，防止基本農(nóng)田生態(tài)環(huán)境受到污染和破壞，成為耕地生態(tài)安全領(lǐng)域迫切需要解決的科學(xué)問題[4-5]。這對(duì)于保護(hù)高質(zhì)量耕地、穩(wěn)定農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、確保糧食安全和生態(tài)安全以及促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)科學(xué)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。

生態(tài)安全評(píng)價(jià)是對(duì)生態(tài)系統(tǒng)完整性以及對(duì)各種風(fēng)險(xiǎn)下維持其健康的可持續(xù)能力的評(píng)估，以生態(tài)健康和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)為核心[6]。隨著20世紀(jì)80年代生態(tài)健康問題研究[7]、2001年全球性“新千年生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估”[8]以及美國國際研究委員會(huì)（NRC）的風(fēng)險(xiǎn)測度量化技術(shù)[9]等研究的不斷興起，生態(tài)安全評(píng)價(jià)得到了迅速發(fā)展。我國對(duì)于生態(tài)安全的探索興起于20世紀(jì)90年代[10]，有關(guān)學(xué)者就生態(tài)安全內(nèi)涵進(jìn)行研究和界定[11-13]。目前國內(nèi)的生態(tài)安全評(píng)價(jià)的研究主要集中在評(píng)價(jià)模型指標(biāo)體系研究、土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)、區(qū)域流域生態(tài)安全評(píng)級(jí)、生態(tài)脆弱區(qū)生態(tài)安全評(píng)價(jià)等方面[14-20]，應(yīng)用較多的評(píng)價(jià)模型有P-S-R、D-S-R、D-PSR、D-PSE-R等模型[10]。

由于基本農(nóng)田受到人類活動(dòng)的密切影響，但以往的耕地生態(tài)安全評(píng)價(jià)往往難以深刻地反映人類活動(dòng)與環(huán)境之間的交互作用，而DPSIR模型不僅能夠有效反映人類活動(dòng)與生態(tài)環(huán)境之間的復(fù)雜影響機(jī)制，而且也已廣泛應(yīng)用于土地利用、建設(shè)用地、耕地等領(lǐng)域。因此本文將引入DPSIR模型進(jìn)行基本農(nóng)田的生態(tài)安全評(píng)估，旨在探求生態(tài)安全空間差異性的內(nèi)在機(jī)制，這對(duì)制定土地整治規(guī)劃、土地利用總體規(guī)劃、生態(tài)規(guī)劃等具有至關(guān)重要的意義。

1 數(shù)據(jù)與方法

1.1 研究區(qū)域

羅定市系廣東省轄的縣級(jí)市，位于廣東省西部，北緯22?25'11"～22?57'34"，東經(jīng) 111?03'08"～111?52'44"。羅定西部、西北部和南部一部分為云開大山山地，東面為云霧山山地，中部、東北部和南部為盆地、丘陵地帶。鎮(zhèn)街道域面積2327.5km2，總?cè)丝诩s126萬人。2016年全年實(shí)現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值195.46億元，比上年增長（下同）8.3%；固定資產(chǎn)投資總額117.15億元，增長0.3%。與此同時(shí)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和人口的持續(xù)增加，全市基本農(nóng)田面積明顯減少，人類活動(dòng)對(duì)脆弱的生態(tài)安全產(chǎn)生極大挑戰(zhàn)，二者間的矛盾不斷增加。所以，現(xiàn)時(shí)期對(duì)基本農(nóng)田的生態(tài)安全評(píng)價(jià)顯得非常重要。

1.2 數(shù)據(jù)來源

本研究以羅定市2017年耕地質(zhì)量年度變更數(shù)據(jù)庫、基本農(nóng)田數(shù)據(jù)庫、羅定市土地利用總體規(guī)劃調(diào)整完善方案數(shù)據(jù)庫（2017）作為基本信息源，結(jié)合外業(yè)調(diào)查以及羅定市基本農(nóng)田的實(shí)際情況。文中所用的社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來自于羅定市統(tǒng)計(jì)年鑒（2017），利用Fragstats進(jìn)行景觀分析提取景觀破碎度指標(biāo)，綜合評(píng)價(jià)2016年羅定市生態(tài)安全狀態(tài)及空間分布差異。

1.3 研究方法

1.3.1 基本農(nóng)田生態(tài)安全的形成機(jī)制

驅(qū)動(dòng)力-壓力-狀態(tài)-影響-響應(yīng) (DPSIR)模型是一種在環(huán)境系統(tǒng)中廣泛使用的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系概念模型。它是由歐洲環(huán)境署提出的PSR模型演化而來，并增加了“驅(qū)動(dòng)力”和“影響”，從系統(tǒng)分析的角度闡述人類活動(dòng)與環(huán)境系統(tǒng)的相互作用。人類的社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)及自然災(zāi)害產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力（D）對(duì)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生壓力（P），這使得生態(tài)系統(tǒng)（S）發(fā)生改變，狀態(tài)的改變對(duì)人類或生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響（I），影響使得人類產(chǎn)生直接或者間接的響應(yīng)（R），響應(yīng)反作用于驅(qū)動(dòng)力、壓力、狀態(tài)、影響。DPSIR概念模型因其綜合性、整體性、系統(tǒng)性和靈活性等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于復(fù)雜環(huán)境或資源系統(tǒng)的評(píng)價(jià)中。

在本文研究的這5個(gè)生態(tài)安全的影響因子中,驅(qū)動(dòng)力（D）指的是基本農(nóng)田所處的人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的相關(guān)屬性，主要包括人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，如工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和觀光旅游業(yè)發(fā)展等。壓力（P）指各驅(qū)動(dòng)力因子對(duì)基本農(nóng)田生態(tài)環(huán)境的需求和作用(如糧食安全對(duì)耕地質(zhì)量的需求, 城市化的發(fā)展對(duì)耕地的占用)。狀態(tài)（S）是指基本農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中各組成部分的基本情況，反映基本農(nóng)田的生態(tài)現(xiàn)狀條件(如基本農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的有效灌溉面積、土壤有機(jī)質(zhì)含量、田面坡度等，狀態(tài)指數(shù)與生態(tài)系統(tǒng)相對(duì)的生態(tài)健康狀況成正比)。影響（I）是指基本農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)原有“狀態(tài)”在壓力作用下的負(fù)向演化(如基本農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中生物多樣性減少等)。響應(yīng)（R）是指人類在感知驅(qū)動(dòng)力、壓力、狀態(tài)或影響對(duì)基本農(nóng)田產(chǎn)生的負(fù)面影響后，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)采取的補(bǔ)救措施,如生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)與重建或法律體系的修正完善。因此可以借鑒DPSIR模型將社會(huì)經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)力、基本農(nóng)田利用壓力、基本農(nóng)田狀態(tài)、環(huán)境影響和社會(huì)響應(yīng)歸納為各種指標(biāo)，以評(píng)價(jià)基本農(nóng)田的生態(tài)安全情況[2]（圖1）。

1.3.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

選出羅定市的基本農(nóng)田,以地塊作為最小評(píng)價(jià)單元，基于DPSIR模型并結(jié)合羅定市的實(shí)際情況，以生態(tài)安全指數(shù)為目標(biāo)層；驅(qū)動(dòng)力、壓力、狀態(tài)、影響、響應(yīng)為因子層；參考相關(guān)文獻(xiàn)并結(jié)合研究地基本農(nóng)田的具體情況，選擇較有代表性的20項(xiàng)生態(tài)安全因子作為指標(biāo)層,并將各個(gè)指標(biāo)因子標(biāo)準(zhǔn)化，利用層次分析法確定各指標(biāo)權(quán)重系數(shù)。文中借助層次分析軟件YAAHP，對(duì)各指標(biāo)權(quán)重賦值，結(jié)果顯示一致性比例均小于0.005，通過一致性檢驗(yàn)。并以分析結(jié)果咨詢有關(guān)專家，運(yùn)用特爾菲法檢驗(yàn)證明所得指標(biāo)權(quán)重基本符合實(shí)際，最終建立羅定市基本農(nóng)田生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系（表1），描述研究區(qū)基本農(nóng)田生態(tài)安全的狀態(tài)與水平。

圖1 DPSIR模式下的生態(tài)安全形成機(jī)制Fig.1 The formation mechanism of ecological security under DPSIR model

表1 生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Table 1 Ecological security evaluation index system

1.3.3 基本農(nóng)田生態(tài)安全評(píng)價(jià)模型的構(gòu)建

為保證各項(xiàng)參評(píng)因子之間具有可比性，消除各指標(biāo)間由于不同單位、不同度量所產(chǎn)生的影響。在本文研究中采用極差標(biāo)準(zhǔn)化方法對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。由于各項(xiàng)指標(biāo)與生態(tài)安全指數(shù)之間存在正負(fù)影響關(guān)系，對(duì)于正向指標(biāo),采用公式（1）；負(fù)向指標(biāo),采用公式（2）。

人類活動(dòng)和自然環(huán)境對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)力越大，對(duì)生態(tài)環(huán)境所產(chǎn)生的壓力也越大，這往往不利于生態(tài)安全狀況。在DPSIR模型中，驅(qū)動(dòng)力 、壓力和影響這三個(gè)因子往往對(duì)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生較多壓力，因此與生態(tài)安全指數(shù)呈負(fù)相關(guān)。而區(qū)域內(nèi)生態(tài)環(huán)境的狀態(tài)、響應(yīng)因子往往與該系統(tǒng)本身的生態(tài)安全指數(shù)呈正相關(guān)（如森林覆蓋率較高的區(qū)域生態(tài)安全程度往往較高；人類在生態(tài)環(huán)境惡化后所作的修復(fù)和補(bǔ)救工作往往有利于區(qū)域的生態(tài)安全情況）。

式中：xi為評(píng)價(jià)因子實(shí)測值；xmax為評(píng)價(jià)因子實(shí)測最大值；xmin為評(píng)價(jià)因子實(shí)測最小值；xj為標(biāo)準(zhǔn)化之后的指標(biāo)值。

由于耕地生態(tài)安全情況是由驅(qū)動(dòng)力、壓力、狀態(tài)、影響及響應(yīng)因子共同作用影響的，所以本文采用多標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)（multi-criteria evaluation, MCE）方法中的常用模型──線性加權(quán)求和模型公式（3），進(jìn)行生態(tài)安全指數(shù)模型的計(jì)算：

其中Xi是指標(biāo)量化后的值；WI為指標(biāo)的權(quán)重,表示各指標(biāo)對(duì)生態(tài)安全指數(shù)的主要因子的相對(duì)重要性。

基本農(nóng)田生態(tài)安全評(píng)價(jià)在我國尚處于探索階段，還未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。由于各地基本農(nóng)田的生態(tài)差異較大，需要因地制宜。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，結(jié)合國內(nèi)外相關(guān)生態(tài)安全等級(jí)劃分方法，采用自然間斷點(diǎn)分級(jí)法將羅定市生態(tài)安全指數(shù)（ESI）劃分為以下四個(gè)等級(jí)，ESI＜0.55屬生態(tài)不安全的I級(jí)，ESI在0.55-0.65之間屬生態(tài)欠安全的II級(jí)，ESI在0.65-0.70之間屬生態(tài)較安全的III級(jí)，ESI＞0.70屬生態(tài)安全的IV級(jí)，以此表示不同級(jí)別的生態(tài)安全水平。此外，由于行政區(qū)劃的調(diào)整，原飛馬林場圖斑的經(jīng)濟(jì)社會(huì)屬性值缺失，故取周邊鎮(zhèn)的均值賦值，得到評(píng)價(jià)結(jié)果。

2 結(jié)果與分析

2.1 各鎮(zhèn)生態(tài)安全情況分析

2.1.1 各鎮(zhèn)生態(tài)安全因子分析

為詳細(xì)分析羅定市生態(tài)安全因子的地域分異特征和生態(tài)安全指數(shù)的時(shí)空分布特征，以羅定市羅城街道、素龍街道、附城街道、雙東街道、羅鏡鎮(zhèn)、太平鎮(zhèn)等21個(gè)鎮(zhèn)（街道）鎮(zhèn)街道為評(píng)價(jià)對(duì)象，根據(jù)上節(jié)建立的生態(tài)安全評(píng)價(jià)模型以及驅(qū)動(dòng)力、壓力、狀態(tài)、影響、響應(yīng)因子的計(jì)算方法，分析各鎮(zhèn)街道的生態(tài)安全因子與生態(tài)安全指數(shù)情況。羅定市驅(qū)動(dòng)力因子值的平均值最高，為0.171，而響應(yīng)因子值的平均值最低，為0.062，其主要原因在于近年來隨著羅定市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，各行業(yè)對(duì)于土地的需求量不斷增加，不同程度上都驅(qū)動(dòng)著環(huán)境改變。然而，地方政府對(duì)于耕地資源保護(hù)政策的落實(shí)力度相對(duì)較低，對(duì)于生產(chǎn)及生活污染廢棄物的處理力度有待加強(qiáng)，需要進(jìn)一步提供政策支持、追投資金、引進(jìn)人才及高新技術(shù)以加強(qiáng)對(duì)羅定市耕地的保護(hù)力度，提高其環(huán)境污染處理能力，推進(jìn)羅定市生態(tài)文明建設(shè)的全面開展。羅定市的壓力因子、狀態(tài)因子及影響因子的平均值分別為0.160、0.086、0.138，其中壓力因子值最高，狀態(tài)因子值最低。其主要原因在于幾年來隨著羅定市人口的不斷增長及城鎮(zhèn)化率的不斷提高，人們對(duì)于糧食、住房、基礎(chǔ)設(shè)施等的要求越來越高，為提高糧食產(chǎn)量，耕地的農(nóng)藥化肥施用量有所增加，土地墾殖率、建設(shè)用地開發(fā)強(qiáng)度也在不斷提升，這都直接導(dǎo)致羅定市后備耕地資源的數(shù)量尤其是優(yōu)質(zhì)耕地的數(shù)量不斷降低，耕地有機(jī)質(zhì)含量等質(zhì)量指標(biāo)的下降。

（1）驅(qū)動(dòng)因子

除羅城街道、素龍街道、附城街道、雙東街道外，羅定市其余各鎮(zhèn)的驅(qū)動(dòng)力因子值分布相對(duì)較均一，其中附城街道的驅(qū)動(dòng)力因子值最低為0.062，生江鎮(zhèn)的驅(qū)動(dòng)力因子值最高為0.237。這是由于生江鎮(zhèn)的人口自然增長率最高，而城鎮(zhèn)化率水平較低，因而由于農(nóng)業(yè)發(fā)展、城鎮(zhèn)化工業(yè)化發(fā)展而產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力相對(duì)較大。而附城街道由于本身的城鎮(zhèn)化水平相對(duì)較高，人口增長率相對(duì)較低，因此其農(nóng)業(yè)、工業(yè)等產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力相對(duì)較低。

（2）壓力因子

羅定市的壓力因子主要來自于城鎮(zhèn)化發(fā)展對(duì)于耕地的占用，其中龍灣鎮(zhèn)的壓力因子值最大，為0.219；素龍街道的壓力因子值最小，為0.076。這主要是由于龍灣鎮(zhèn)的土地墾殖率較高，耕地后備資源尤其是優(yōu)質(zhì)耕地資源不足，為保證區(qū)域糧食安全，農(nóng)藥化肥的大量施用使得其耕地生態(tài)環(huán)境的壓力因子值相對(duì)較高。素龍街道的土地墾殖率最低，農(nóng)藥化肥的施用量較低，因此其耕地生態(tài)環(huán)境的壓力因子值相對(duì)較低。

（3）狀態(tài)因子

羅定市各鎮(zhèn)街道的狀態(tài)因子值分布相對(duì)均一，平均值為0.086，說明各鎮(zhèn)街道耕地生態(tài)環(huán)境的背景值相對(duì)一致。羅平鎮(zhèn)的狀態(tài)因子值最高為0.124，羅城街道的狀態(tài)因子值最低為0.047。羅城街道的森林覆蓋率相對(duì)較低，由于其本身耕地面積較少尤其是有效灌溉面積，土壤有機(jī)質(zhì)含量水平較低，因此其狀態(tài)因子最低。

（4）影響因子

羅定市各鎮(zhèn)街道的影響因子值差異相對(duì)較大，其中羅城街道的影響因子值最低為0.014，船步鎮(zhèn)的影響因子值最高為0.219。羅城街道耕地?cái)?shù)量少、質(zhì)量情況較低，景觀破碎化程度較高，因此其影響因子值較低；而船步鎮(zhèn)耕地?cái)?shù)量基本保持不變，質(zhì)量較高，耕地連片性程度高，因此其影響因子值較高。

除素龍街道及羅平鎮(zhèn)以外，羅定市各鎮(zhèn)街道的耕地生態(tài)環(huán)境的響應(yīng)因子值總體偏低，這表明地方政府對(duì)耕地生態(tài)環(huán)境的修復(fù)及補(bǔ)救政策還需要進(jìn)一步完善。素龍街道的響應(yīng)因子值最高為0.125，主要由于地方政府在素龍街道劃定的基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)面積較大，農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度較高；在環(huán)境污染的修復(fù)工作中，素龍街道的環(huán)境污染治理資金較多，污水處理率水平較高（圖2）。

2.1.2 各鎮(zhèn)生態(tài)安全等級(jí)分析

羅定市總體生態(tài)安全指數(shù)中等，大多分布在欠安全和較安全等級(jí)，不安全和安全等級(jí)分布較少（圖3）。

圖2 羅定市各鎮(zhèn)生態(tài)安全因子值Fig.2 Value of each ecological safety factor in Luoding city

圖3 羅定市各鎮(zhèn)（街道）生態(tài)安全指數(shù)Fig.3 Index of each ecological security in Luoding city

其中生態(tài)不安全的有附城街道、羅城街道和雙東街道，羅城街道生態(tài)最不安全，生態(tài)安全指數(shù)為0.336。生態(tài)欠安全的有泗綸鎮(zhèn)、連州鎮(zhèn)、金雞鎮(zhèn)、分界鎮(zhèn)、羅鏡鎮(zhèn)、 濱鎮(zhèn)、龍灣鎮(zhèn)、黎少鎮(zhèn)、華石鎮(zhèn)、蘋塘鎮(zhèn)、素龍街道，其中龍灣鎮(zhèn)的生態(tài)安全指數(shù)最低為0.583，而蘋塘鎮(zhèn)的生態(tài)安全指數(shù)較高為0.649；生態(tài)較安全的有加益鎮(zhèn)、生江鎮(zhèn)、太平鎮(zhèn)、圍底鎮(zhèn)、朗塘鎮(zhèn)和船步鎮(zhèn)，其中太平鎮(zhèn)的生態(tài)安全指數(shù)最低為0.670，生江鎮(zhèn)的生態(tài)安全指數(shù)最低為0.693；生態(tài)安全的有羅平鎮(zhèn)，生態(tài)安全指數(shù)為0.731（圖4）。

圖4 羅定市各鎮(zhèn)生態(tài)安全等級(jí)分布圖Fig.4 Distribution of each ecological security level in Luoding city

2.2 各地類（水田、旱地、水澆地）生態(tài)安全等級(jí)分析

羅定市耕地總面積為45988.02hm2，其中旱地18053.77hm2，占總面積的39.3%，水田27923.75hm2，占總面積的60.7%。其中素龍街道耕地總面積最多為4055.53hm2，水田面積為2939.75hm2，居全市首位。但是由于素龍街道的城鎮(zhèn)化率較高，建設(shè)用地的開發(fā)強(qiáng)度大，耕地后備資源不足、農(nóng)藥化肥的施用量過高等問題，因此素龍街道屬于生態(tài)較安全。黎少鎮(zhèn)、泗綸鎮(zhèn)的旱地面積較高，分別為1880.78hm2和1706.99hm2；羅平鎮(zhèn)、太平鎮(zhèn)和羅鏡鎮(zhèn)的水田面積較高，分別為2755.48hm2、1923.41hm2和1923.92hm2。除太平鎮(zhèn)屬于生態(tài)較安全外，以上各地均為生態(tài)欠安全地區(qū)，這說明生態(tài)安全等級(jí)與鎮(zhèn)街道內(nèi)的耕地?cái)?shù)量并無絕對(duì)相關(guān)性。

2.3 耕地質(zhì)量（自然、利用、經(jīng)濟(jì)）等別生態(tài)安全分析

羅定市耕地自然質(zhì)量平均等為4.09，3等地面積最多為11671.5hm2，占總面積的25.41%，8等地面積最少為104.32hm2，占總面積的0.23%。其中附城街道的耕地自然質(zhì)量平均等別最差為5.05，以4等耕地為主；羅平鎮(zhèn)的耕地自然質(zhì)量平均等別最好為3.16，以2等、3等耕地為主。附城街道的生態(tài)安全指數(shù)較低為0.44，屬于生態(tài)不安全；而羅平鎮(zhèn)的 生態(tài)安全指數(shù)最高為0.73，屬于生態(tài)安全。

羅定市耕地利用質(zhì)量平均等為5.43，以3等、4等耕地居多分別為11248.49hm2、10388.68hm2，占總面積的47.1%；6等地面積最少為814.31hm2，占總面積的1.77%。其中泗綸鎮(zhèn)的耕地利用質(zhì)量平均等別最差為7.05，以5等、10等耕地為主，分別為1005.06hm2、966.62hm2；素龍街道的耕地利用質(zhì)量平均等別最好為4.12，以3等耕地為主，面積達(dá)2488.08hm2。但是，泗綸鎮(zhèn)的生態(tài)安全指數(shù)較高為0.64，而素龍街道的生態(tài)安全指數(shù)較低為0.60，兩者均屬于生態(tài)欠安全。

羅定市耕地經(jīng)濟(jì)質(zhì)量平均等為6.43，以5等耕地居多，為13614.15hm2，占總面積的29.64%；3等地面積最少為1195.05hm2，占總面積的2.60%。其中泗綸鎮(zhèn)的耕地經(jīng)濟(jì)質(zhì)量平均等別最差為8.25，以10等耕地為主，面積為1704.4hm2；素龍街道的耕地經(jīng)濟(jì)質(zhì)量平均等別最好為4.92，以4等耕地為主，面積為2219.19hm2。但是，泗綸鎮(zhèn)的生態(tài)安全指數(shù)較高為0.64，而素龍街道的生態(tài)安全指數(shù)較低為0.60，兩者均屬于生態(tài)欠安全。

綜上，耕地自然質(zhì)量等別與生態(tài)安全等別有存在一定的正相關(guān)聯(lián)系，而耕地利用質(zhì)量等別及耕地經(jīng)濟(jì)質(zhì)量等別與生態(tài)安全等別等別不存在明顯的正相關(guān)聯(lián)系。

2.4 生態(tài)安全空間聚集分析

Moran’s I空間自相關(guān)分析Z值得分為正值0.7257，在[-1.65,1.65]之間，生態(tài)安全指數(shù)在空間上表現(xiàn)為獨(dú)立隨機(jī)分布。羅定市各鎮(zhèn)街道生態(tài)安全指數(shù)的全局Moran’s I指數(shù)為正值I=0.0770，對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)計(jì)量Z=0.7257，在正態(tài)分布的假設(shè)下顯著性水平P值為0.468，未通過一致性檢驗(yàn)，在隨機(jī)分布假設(shè)下，Moran’s I期望值與方差值分別為-0.05和0.0306。說明從整體看，羅定市各鎮(zhèn)街道生態(tài)安全指數(shù)不存在空間自相關(guān)性。

鎮(zhèn)街道對(duì)應(yīng)的局部Moran’I指數(shù)以及對(duì)應(yīng)的統(tǒng)計(jì)值Z都為負(fù)的鎮(zhèn)街道，顯著性水平?jīng)]有通過檢驗(yàn)，其在空間分布上呈現(xiàn)一定的隨機(jī)性。由圖5可知，羅定市各鎮(zhèn)街道的生態(tài)安全指數(shù)之間并沒有顯著的空間關(guān)聯(lián)。

圖5 羅定市各鎮(zhèn)（街道）空間自相關(guān)分析Fig.5 Spatial autocorrelation report in Luoding city

3 結(jié)論

3.1 羅定市耕地生態(tài)安全狀況

從羅定市生態(tài)安全分析中可以得出以下結(jié)論：（1）全市總體的生態(tài)安全水平較高，但是各鎮(zhèn)街道的生態(tài)安全指數(shù)差異較大，其中羅城街道生態(tài)最不安全，生態(tài)安全指數(shù)為0.336，生態(tài)安全的有羅平鎮(zhèn)，生態(tài)安全指數(shù)為0.731；（2）羅定市耕地生態(tài)安全等級(jí)在空間分布上呈現(xiàn)出北部低、南部高，西部低、東部高的趨勢；（3）從耕地的數(shù)量質(zhì)量情況分析，耕地的絕對(duì)數(shù)量及地類構(gòu)成（水田、水澆地、旱地）不直接影響耕地的生態(tài)安全程度；耕地的自然質(zhì)量等別與其生態(tài)安全指數(shù)有較大的正相關(guān)性，但耕地的利用質(zhì)量等別、經(jīng)濟(jì)質(zhì)量等別與耕地的生態(tài)安全指數(shù)并無較大關(guān)聯(lián)性；（4）在Moran’s I空間自相關(guān)分析中發(fā)現(xiàn)，各鎮(zhèn)街道的生態(tài)安全指數(shù)之間并無顯著的空間關(guān)聯(lián)。其原因可以歸結(jié)為以下幾個(gè)方面：

（1）羅定市自然資源地域性分布特征明顯，自然災(zāi)害頻發(fā)是各鎮(zhèn)街道生態(tài)安全差異較大，生態(tài)安全水平低的原因。羅定市西部、西北部為云開大山山地，東部及南部部分為云霧山山地，中部、東北部和南部為盆地，氣流受南部以及西部的大山阻隔，年降水量為廣東省最少，強(qiáng)降水條件下山洪和山體滑坡等地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，臺(tái)風(fēng)、泥石流等自然災(zāi)害也直接影響羅定市的生態(tài)安全；金雞鎮(zhèn)、蘋塘鎮(zhèn)的石灰石礦產(chǎn)豐富，是優(yōu)質(zhì)的建筑材料，利于工業(yè)的發(fā)展，卻不利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，直接影響地區(qū)的耕地生態(tài)安全。

（2）人、地、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不均衡、各鎮(zhèn)街道政策規(guī)劃的差異是導(dǎo)致羅定市各鎮(zhèn)街道生態(tài)安全指數(shù)差異較大，無顯著的空間聚集性的原因。例如：城鎮(zhèn)化率較高的素龍街道總?cè)丝谶_(dá)12萬人，耕地面積6萬畝（合4000hm2），居全市首位，工業(yè)總產(chǎn)值113541萬元；附城街道總?cè)丝?.6萬人，耕地面積3.6萬畝（合2400hm2），但2016年工業(yè)總產(chǎn)值457499萬元，居全市首位；此外各鎮(zhèn)街道的發(fā)展規(guī)劃存在較大差異，實(shí)施的生態(tài)退耕、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程也存在不同。

（3）近年來，羅定市經(jīng)濟(jì)發(fā)展及城鎮(zhèn)化給耕地生態(tài)環(huán)境帶來了極大壓力，相比于二、三產(chǎn)業(yè)的快速增長，羅定市農(nóng)業(yè)發(fā)展較為緩慢，與2015年相比，2016年的可比價(jià)增長僅為0.3%。為保證耕地總量不變，往往補(bǔ)充質(zhì)量較差的耕地，為提高產(chǎn)量而大量投入的農(nóng)藥化肥，不合理的開發(fā)活動(dòng)、人們對(duì)于耕地的過度使用以及對(duì)于自然資源的污染浪費(fèi)都是影響其生態(tài)環(huán)境安全的重要因素。因此盡管耕地?cái)?shù)量基本保持，但耕地的生態(tài)安全情況卻不容樂觀。

3.2 保護(hù)建議

（1）羅定市各鎮(zhèn)街道在耕地?cái)?shù)量、質(zhì)量及生態(tài)上的差異，決定了必須指定有針對(duì)性的耕地安全戰(zhàn)略，可以依據(jù)其經(jīng)濟(jì)發(fā)展特點(diǎn)等采取功能分區(qū)的方法進(jìn)行引導(dǎo)和管制，劃分耕地重點(diǎn)保護(hù)區(qū)、耕地限制利用區(qū)、耕地禁止開發(fā)區(qū)等。采取分區(qū)的保護(hù)管理政策，給予不同耕地分區(qū)不同的激勵(lì)和保護(hù)政策。

（2）嚴(yán)格執(zhí)行耕地占補(bǔ)平衡政策，實(shí)現(xiàn)耕地?cái)?shù)量、質(zhì)量、生態(tài)的全面平衡，建立農(nóng)地異地代補(bǔ)機(jī)制，嚴(yán)格保護(hù)耕地；完善耕地占用補(bǔ)償機(jī)制，提高征地補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)，建立和完善耕地保護(hù)的社會(huì)補(bǔ)償和生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制，保障被征地農(nóng)民的合法權(quán)益。

（3）促進(jìn)土地的節(jié)約集約利用，制定與完善土地集約評(píng)價(jià)指標(biāo)體系、各類建設(shè)用地標(biāo)準(zhǔn)與準(zhǔn)入機(jī)制，盤活存量，推動(dòng)城市更新，提高土地資源利用率，減少非農(nóng)業(yè)建設(shè)對(duì)于耕地資源的占用。充分認(rèn)識(shí)到各鎮(zhèn)街道耕地的地域景觀特征和價(jià)值，構(gòu)建耕地景觀生態(tài)安全評(píng)價(jià)模型，加強(qiáng)耕地尤其是水田的多功能性研究，不斷提升其景觀生態(tài)服務(wù)功能。

4 討論

本文基于DPSIR概念模型，從自然、經(jīng)濟(jì)、人口、社會(huì)4個(gè)方面選取驅(qū)動(dòng)力、壓力、狀態(tài)、影響、響應(yīng)因子，29個(gè)指標(biāo)，建立耕地生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，借助GIS技術(shù)，構(gòu)建了適宜羅定市基本農(nóng)田生態(tài)安全的定量評(píng)價(jià)模型，并借助GIS技術(shù)對(duì)生態(tài)安全評(píng)價(jià)結(jié)果的等級(jí)空間特征進(jìn)行制圖，客觀表達(dá)了羅定市基本農(nóng)田生態(tài)安全指數(shù)的時(shí)空分布現(xiàn)狀。整套方法和流程將DPSIR模型引入到地區(qū)性基本農(nóng)田生態(tài)安全的評(píng)價(jià)中，為基本農(nóng)田的生態(tài)安全評(píng)價(jià)引入新思路，其評(píng)價(jià)結(jié)果也將為羅定市土地管理政策的制定及維護(hù)區(qū)域生態(tài)安全提供支撐。但文章仍存在以下需要改進(jìn)之處：一是各指標(biāo)選取及權(quán)重的確定主要通過專家經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)進(jìn)行判斷，存在主觀性；二是可用的數(shù)據(jù)精度較低，如相關(guān)社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)無法精確至村甚至地塊，導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果較為粗略；三是應(yīng)進(jìn)一步深入研究生態(tài)安全評(píng)價(jià)指數(shù)的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，以確保等級(jí)劃分的科學(xué)性。