基于PSR模型的袁州區(qū)土地生態(tài)健康評價

楊 博

（宜春市生態(tài)環(huán)境局，江西宜春 336000）

土地資源是人類賴以生存的重要資源，土地生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況決定著區(qū)域經(jīng)濟社會的發(fā)展速度［1］。當(dāng)前，我國正處于高速發(fā)展時期，隨著城市化、工業(yè)化進程的加快及人口的快速增長，人類對土地資源開發(fā)利用的廣度和深度不斷加大，土地生態(tài)環(huán)境不斷惡化，制約著人類社會的發(fā)展乃至人類的生產(chǎn)生活，因此土地生態(tài)健康問題亟待解決［2］。開展土地生態(tài)健康方面的研究和評價，對緩解人地矛盾，促使人們科學(xué)合理利用土地資源發(fā)揮著重要作用［3］。基于此，以袁州區(qū)為例，應(yīng)用PSR 模型，從壓力、狀態(tài)、響應(yīng)3 方面篩選評價指標(biāo)，從時間和空間2 方面對袁州區(qū)土地生態(tài)健康狀況進行評價，在此基礎(chǔ)上探討保證土地生態(tài)健康的對策，為袁州區(qū)可持續(xù)發(fā)展提供參考。

1 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)來源

袁州區(qū)位于江西省西部，袁河上游，地處東經(jīng)113°54′～114°37′，北緯27°33′～28°05′，是宜春市政治、經(jīng)濟、文化中心，現(xiàn)轄9 個街道、16 個鎮(zhèn)、6 個鄉(xiāng)，土地總面積2532.36 km2，80%以上面積為農(nóng)用地，是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大區(qū)。袁州區(qū)西北部地勢較高，中東部地勢較低，氣候溫和，屬于亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候［4］。2019 年底，袁州區(qū)總?cè)丝?12 萬人，實現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值436.17 億元。

本次研究中，2009—2018 年土地面積數(shù)據(jù)來源于江西省自然資源廳，社會經(jīng)濟統(tǒng)計數(shù)據(jù)來源于同期歷年袁州區(qū)統(tǒng)計年鑒、國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報。

2 基于PSR模型的土地生態(tài)健康評價方法

2.1 土地生態(tài)健康的PSR 模型

依據(jù)PSR 模型來構(gòu)建土地生態(tài)健康評價指標(biāo)體系，不僅有助于改善當(dāng)?shù)赝恋刭|(zhì)量和生態(tài)環(huán)境，而且對社會經(jīng)濟的發(fā)展及城鎮(zhèn)化起著巨大的推進作用［5］。隨著人口的增加及社會經(jīng)濟的發(fā)展，我國建設(shè)用地面積逐年增加，給土地生態(tài)健康帶來了壓力（P）［6］；在壓力的驅(qū)使下，土地質(zhì)量、土地類型和土地生態(tài)環(huán)境發(fā)生改變（S）；決策者通過調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、提高土地產(chǎn)出率等措施對人口壓力、土地狀態(tài)和生態(tài)環(huán)境及其變化作出響應(yīng)（R）［7］。PSR 模型揭示了相互作用的人地關(guān)系，因此PSR 模型可以運用到土地生態(tài)健康指標(biāo)體系的建立中［8］。

2.2 評價指標(biāo)體系構(gòu)建

考慮到袁州區(qū)已存在的土地生態(tài)健康問題，選取的指標(biāo)包括自然生態(tài)環(huán)境、土地利用結(jié)構(gòu)、土地產(chǎn)出率和袁州區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展水平等，依托PSR 模型，通過壓力-狀態(tài)-響應(yīng)指標(biāo)概念框架來構(gòu)建目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層，包括壓力指標(biāo)體系、狀態(tài)指標(biāo)體系和響應(yīng)指標(biāo)體系3 個子系統(tǒng)共13 個指標(biāo)的土地生態(tài)健康評價指標(biāo)體系［9-11］，具體見表1。

2.3 指標(biāo)權(quán)重確定

土地生態(tài)健康評價指標(biāo)權(quán)重是確保評價結(jié)果準(zhǔn)確性和精確度的重要環(huán)節(jié)，國內(nèi)外學(xué)者對權(quán)重的賦值方法大致分為2 大類：1）主觀賦值法，包括德爾菲法、層次分析法等；2）客觀賦值法，包括熵值法、主成分分析法、因子分析法［12］；每種方法都有各自的優(yōu)缺點。土地生態(tài)健康涉及面廣泛，包括自然環(huán)境、社會經(jīng)濟發(fā)展、土地利用方式等方面，是一個難以定量的評價，所以采用定性與定量相結(jié)合的層次分析法來確定各指標(biāo)的權(quán)重，結(jié)果見表1。

表1 基于PSR 模型的土地生態(tài)健康評價指標(biāo)體系及權(quán)重

2.4 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理

指標(biāo)體系中各指標(biāo)度量單位不相同，為了使指標(biāo)參與評價計算，需要對指標(biāo)進行規(guī)范化處理，將原始數(shù)據(jù)進行無量綱化的標(biāo)準(zhǔn)化處理。常見標(biāo)準(zhǔn)化處理方法有總和標(biāo)準(zhǔn)化法、標(biāo)準(zhǔn)差標(biāo)準(zhǔn)化法、極大值標(biāo)準(zhǔn)化法和極差標(biāo)準(zhǔn)化法［13］。本研究采用極差標(biāo)準(zhǔn)化法來進行歸一化處理。

2.5 土地生態(tài)健康綜合分值計算

根據(jù)每個指標(biāo)的最終權(quán)重和標(biāo)準(zhǔn)化之后的數(shù)值，采用多指標(biāo)加權(quán)指數(shù)法，計算袁州區(qū)土地生態(tài)健康狀況，其模型如式：

公式中，H表示生態(tài)健康的綜合評價值，wi表示第i個指標(biāo)的權(quán)重值，pi表示第i個指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值，綜合評價值H在0～1。其中，H值越大，則該區(qū)域的土地生態(tài)越健康；反之，H值越小，則說明該區(qū)域的土地生態(tài)健康狀況越差。

通過上述模型計算得到，2009—2018 年袁州區(qū)土地生態(tài)健康綜合分值和2018 年袁州區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)（區(qū)）土地生態(tài)健康綜合分值分別見表2 和表3。

2.6 土地生態(tài)健康等級評判標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)表3 各鄉(xiāng)鎮(zhèn)（區(qū)）土地生態(tài)健康的綜合分值，參考眾多文獻，結(jié)合袁州區(qū)土地生態(tài)健康現(xiàn)狀，借鑒前人的研究成果［14-15］，把土地生態(tài)綜合健康值劃分為病態(tài)、不健康、亞健康、健康和理想健康5 個等級，具體等級劃分結(jié)果如表4 所示。

表2 2009—2018 年袁州區(qū)土地生態(tài)健康綜合分值

表3 2018 年袁州區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)（區(qū)）土地生態(tài)健康綜合分值

表4 各鄉(xiāng)鎮(zhèn)（區(qū)）生態(tài)健康狀況等級劃分

3 袁州區(qū)土地生態(tài)健康時空變化特征分析

3.1 袁州區(qū)土地生態(tài)健康的時間變化分析

由表2 可知，2009—2018 年，袁州區(qū)土地生態(tài)健康綜合分值均處于健康狀態(tài)，并保持穩(wěn)定增長的趨勢。

2009—2018 年，袁州區(qū)的人均耕地面積、人均林地面積、人均水域面積在不斷減少，但是減少的幅度越來越?。粏挝幻娣e化肥使用量和單位面積農(nóng)藥使用量整體增加，但增加的幅度越來越小。以上負向指標(biāo)越來越不健康，但是袁州區(qū)的土地綜合分值還呈現(xiàn)增長的趨勢，這也從側(cè)面體現(xiàn)了袁州區(qū)社會經(jīng)濟快速發(fā)展，城鎮(zhèn)化率、建設(shè)用地面積比、農(nóng)作物種植面積、第三產(chǎn)業(yè)占地區(qū)生產(chǎn)總值比重、人均生產(chǎn)總值、農(nóng)民純收入得到顯著提高。正是有關(guān)部門加大對袁州區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護的重視和投入，土地生態(tài)健康狀況才得以一直保持穩(wěn)定增長態(tài)勢。

3.2 袁州區(qū)土地生態(tài)健康的空間變化分析

由表4 可知，袁州區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)（區(qū)）生態(tài)健康狀況空間差異顯著。其中，處在理想健康狀況的鄉(xiāng)鎮(zhèn)（區(qū)）只有位于袁州區(qū)南部的洪江鄉(xiāng)，雖然其人均生產(chǎn)總值沒有達到健康值，但城鎮(zhèn)化率、水土協(xié)調(diào)度等因子得分較高，這說明洪江鄉(xiāng)在經(jīng)濟發(fā)展過程中較為注重保護土地生態(tài)環(huán)境。袁州區(qū)大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)（區(qū)）都處于健康狀況，如金園街道、彬江鎮(zhèn)、西村鎮(zhèn)等15 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)（區(qū)），位于袁州區(qū)的西南部和東部，這15 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)（區(qū)）平均城鎮(zhèn)化率并未達到國家標(biāo)準(zhǔn)，水土協(xié)調(diào)度因子總體得分偏低，人均林地、耕地和水域因子得分不高。處于亞健康狀況的鄉(xiāng)鎮(zhèn)（區(qū)）有城區(qū)、下浦街道、三陽鎮(zhèn)、慈化鎮(zhèn)、天臺鎮(zhèn)、洪塘鎮(zhèn)、湖田鎮(zhèn)、竹亭鎮(zhèn)、水江鄉(xiāng)這9 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)（區(qū)），集聚于袁州區(qū)的中西部和北部。其中，城區(qū)地處袁州區(qū)中部，屬于亞健康狀況原因與其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)（區(qū)）不同。城區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展水平較高，水土協(xié)調(diào)度達到了健康水平，但是人均林地、耕地、水域面積和人口密度因子得分低，而其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)（區(qū)）亞健康狀態(tài)的原因在于經(jīng)濟發(fā)展水平普遍不高，建設(shè)用地面積比、城鎮(zhèn)化水平、人均林地、耕地、水域面積等因子得分較低。

4 保證土地生態(tài)健康的對策及建議

4.1 加大對土地及水域的保護力度，防止生態(tài)惡化

隨著人口的不斷增加，相關(guān)部門對林地、耕地和水域的保護力度必須加大。因此應(yīng)大力植樹造林，以防風(fēng)固沙、涵養(yǎng)水源，減少對林地、耕地、水域的破壞，合理利用該區(qū)建設(shè)用地，適度施用化肥、農(nóng)藥，采取適合的耕作制度，有效利用土地資源，改善土地質(zhì)量，保護農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，加快建設(shè)生態(tài)袁州的步伐。

4.2 加強農(nóng)田水利建設(shè)，提高水土協(xié)調(diào)度

目前，袁州區(qū)水土協(xié)調(diào)度總體偏低。水土協(xié)調(diào)度是有效灌溉面積與農(nóng)作物播種面積的比值，在保證農(nóng)作物播種面積增幅較小的情況下，提高水土協(xié)調(diào)度的方法就是增加有效灌溉面積，而增加有效灌溉面積的有效方法就是加強農(nóng)田水利建設(shè)。增加財政對農(nóng)田水利方面的投入，確保農(nóng)田水利方面的財政投入落到實處；推進產(chǎn)權(quán)改革，明確小型水利工程的所有權(quán)，放開經(jīng)營權(quán)和建設(shè)權(quán)，以達到合理開發(fā)、優(yōu)化配置和持續(xù)利用水資源的目的。

4.3 優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，打造生態(tài)強區(qū)

堅持“擇優(yōu)招商”，選擇和鼓勵生態(tài)型、環(huán)保型企業(yè)在袁州區(qū)發(fā)展，規(guī)避那些資源消耗高、污染大和效益低的企業(yè)入駐。此外，要利用袁州區(qū)自然生態(tài)資源優(yōu)勢，積極合理地發(fā)展袁州區(qū)生態(tài)旅游產(chǎn)業(yè)。

4.4 加強宣傳，提高公眾的土地生態(tài)健康保護意識

僅僅依靠政府來保障土地生態(tài)健康是遠遠不夠的，所以需要在公眾、企業(yè)、組織間積極宣傳土地生態(tài)系統(tǒng)健康管理的知識，提高公眾管理意識，激發(fā)公眾保護生態(tài)系統(tǒng)的熱情。公眾在土地生態(tài)系統(tǒng)健康管理中有重要作用，他們能及時發(fā)現(xiàn)健康管理中出現(xiàn)的問題，向政府反饋，對政府決策制定和調(diào)整有著不可替代的作用。此外，企業(yè)和組織還能彌補政府在宣傳甚至是財政上的缺陷，以實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)健康管理目標(biāo)。