南通城市生態(tài)安全空間現(xiàn)狀分析

陸佩華，鄧舒恬，崔海平，周曉棟

（1. 南通大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院，江蘇 南通226007；2. 南通大學(xué) 杏林學(xué)院，江蘇 啟東226236）

1 城市生態(tài)安全空間研究背景

20 世紀(jì)以來，在全國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下，我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力逐步增強(qiáng)，在創(chuàng)造前所未有的財(cái)富的同時也伴隨著生態(tài)環(huán)境問題的出現(xiàn)，在城市建設(shè)中既要抓經(jīng)濟(jì)發(fā)展又要重視生態(tài)文明建設(shè)。對于處在長三角經(jīng)濟(jì)區(qū)的南通而言，既具有沿海沿江的地理優(yōu)勢，又有深厚的文化底蘊(yùn)和主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)支撐。但近年來，紡織業(yè)、船舶業(yè)等大型污染型企業(yè)的膨脹式發(fā)展，對南通的生態(tài)安全造成一定程度的破壞。本文基于南通市生態(tài)安全空間現(xiàn)狀，（下文提到的南通市指南通市區(qū)） 利用P-S-R 模型、定性分析、定量分析等方法對南通市生態(tài)安全空間進(jìn)行分析[1]。

城市生態(tài)空間是城市空間的重要組成部分，一個城市的生態(tài)空間安全決定該城市的整體生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定發(fā)展。國內(nèi)學(xué)術(shù)界對于城市生態(tài)安全的定義不一，廣義的生態(tài)安全指人的生活健康、基本權(quán)利、生活保障來源、必要資源、社會秩序和人類適應(yīng)環(huán)境變化能力等方面不受威脅的狀態(tài)，它包括由自然、經(jīng)濟(jì)和社會生態(tài)安全組成的一個復(fù)合人工生態(tài)系統(tǒng)，狹義的生態(tài)安全指自然和半自然生態(tài)系統(tǒng)的安全，即生態(tài)系統(tǒng)完整性和健康的整體水平反映[2]。本文將城市生態(tài)空間定義為：城市地表人工、半自然或自然的植被及水體（森林、草地、綠地、濕地等）等生態(tài)單元所占據(jù)的并為城市提供生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的空間。包括城市綠地、城市森林、農(nóng)用地、未利用地和水域等多種土地類型。

2 城市生態(tài)安全空間研究

城市生態(tài)安全格局強(qiáng)調(diào)城市生態(tài)安全的空間存在形式，是城市用地增長過程中，城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)中由點(diǎn)、線、面的城市生態(tài)用地及其空間組合構(gòu)成的空間格局，對維護(hù)城市生態(tài)水平和重要生態(tài)過程起著關(guān)鍵性作用。

在國外城市生態(tài)空間評價上，方向多，方法多樣。價值評價有數(shù)理統(tǒng)計(jì)法（結(jié)構(gòu)方程模型等），條件價值評估法等；在生態(tài)空間與居民福祉上，有行為分析，GIS 空間分析，標(biāo)準(zhǔn)化植被覆蓋率等；在生態(tài)空間感知和使用行為上，有數(shù)理統(tǒng)計(jì)法（因子分析，回歸分析等），GIS 空間分析，觀察法等；在生態(tài)空間格局上，遙感分析法，景觀指數(shù)法，梯度分析法等；在生態(tài)空間影響上，貝葉斯網(wǎng)法，社會調(diào)查法，數(shù)理統(tǒng)計(jì)法等。

國內(nèi)對城市生態(tài)空間研究有很長的進(jìn)程，歸為四大重點(diǎn)領(lǐng)域，分別為生態(tài)用地需求規(guī)模測算、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估、生態(tài)空間格局及其演變、生態(tài)空間規(guī)劃與管控[3-5]。在生態(tài)用地需求規(guī)模測算上，有生態(tài)環(huán)境壓力測算、景觀空間格局分析、關(guān)鍵生態(tài)過程識別以及資源供給、生態(tài)支持和環(huán)境調(diào)適需求等測算城市的生態(tài)用地需求。在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估上，方法有綜合評價、單項(xiàng)評價，如氣候調(diào)節(jié)和污染削減效應(yīng)；物質(zhì)量評估，如借助遙感影像解譯土地利用數(shù)據(jù)，估算城市生態(tài)用地服務(wù)價值及其時空變化特征，考察生態(tài)景觀要素變化對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的影響[6]。能值量評估一般基于能值分析與生態(tài)承載力測算，評估生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值。在生態(tài)空間格局上，借助GIS 空間分析、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值ESV 和生態(tài)足跡EF 分析；在生態(tài)空間規(guī)劃與管控上，有生態(tài)評價法等[7]。

3 研究方法和數(shù)據(jù)

生態(tài)安全研究方面，不論是土地、水生態(tài)安全研究，還是城市生態(tài)安全研究，多數(shù)學(xué)者選擇了“PSR（壓力—狀態(tài)—響應(yīng)）”理論框架模型，因此本文也同樣選取了此模型通過熵權(quán)法得出研究數(shù)據(jù)。

3.1 研究框架模型

研究框架以反映城市生態(tài)安全的要素為基本指標(biāo)，本文建立以目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、要素層、指標(biāo)層的框架模型，詳見表1。其中，以城市生態(tài)安全的綜合評價結(jié)果作為目標(biāo)層，以此來衡量城市生態(tài)安全的水平及總體情況；以影響城市生態(tài)安全的主要因素構(gòu)成指標(biāo)體系的準(zhǔn)則層，本文準(zhǔn)則層包括系統(tǒng)壓力、系統(tǒng)狀態(tài)和系統(tǒng)響應(yīng)；要素層是準(zhǔn)則層的細(xì)化說明，將準(zhǔn)則層中的系統(tǒng)壓力細(xì)分為經(jīng)濟(jì)發(fā)展壓力、生態(tài)環(huán)境壓力和社會發(fā)展壓力；根據(jù)生態(tài)安全評價指標(biāo)的選取原則，同時考慮指標(biāo)數(shù)據(jù)的可獲得性，選取了城市生態(tài)安全評價的25 項(xiàng)指標(biāo)[8]。

表1 南通城市生態(tài)安全評價體系表

3.2 熵權(quán)法

3.2.1 指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化。正向指標(biāo)：

負(fù)向指標(biāo)：

3.2.2 確定指標(biāo)權(quán)重。計(jì)算第j 項(xiàng)指標(biāo)的信息熵：

其中，k=1/lnn＞0，滿足ej＞0。

計(jì)算信息熵冗余度：

計(jì)算各指標(biāo)權(quán)重：

3.2.3 確定生態(tài)安全綜合指數(shù)。用生態(tài)安全綜合指數(shù)ESII 表示城市生態(tài)安全程度，即：

ESII 值越大，城市生態(tài)安全程度越高；反之，ESII值越小，城市生態(tài)安全程度越低，生態(tài)風(fēng)險越大，其安全分級標(biāo)準(zhǔn)如表2 所示。

表2 基于綜合指數(shù)分級方法的城市生態(tài)安全分級標(biāo)準(zhǔn)

4 南通城市生態(tài)安全空間現(xiàn)狀分析

4.1 南通城市生態(tài)“壓力”分析

根據(jù)2014-2018 年南通城市生態(tài)安全指標(biāo)計(jì)算獲取南通城市生態(tài)安全“壓力”得分，如圖1 所示。由圖1可知，由于長三角經(jīng)濟(jì)帶的快速發(fā)展、人口增長等因素，南通市近年來經(jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)境容量不足、資源利用加劇以及社會發(fā)展壓力都使得南通城市生態(tài)安全“壓力”不斷增加。

圖1 2014-2018 年南通城市生態(tài)安全“壓力”

4.2 南通城市生態(tài)“狀態(tài)”分析

根據(jù)2014-2018 年南通城市生態(tài)安全指標(biāo)計(jì)算獲取南通城市生態(tài)安全“壓力”得分，得到圖2。由圖2 可知，由于土地配置不合理、濫用自然資源、人才措施不完善以及周邊發(fā)達(dá)地區(qū)的吸引等因素，導(dǎo)致南通市資源狀態(tài)、環(huán)境狀態(tài)以及社會發(fā)展?fàn)顟B(tài)波浪式下降。

圖2 2014-2018 年南通城市生態(tài)安全“狀態(tài)”得分

4.3 南通城市生態(tài)“響應(yīng)”分析

根據(jù)2014-2018 年南通城市生態(tài)安全指標(biāo)計(jì)算獲取南通城市生態(tài)安全“響應(yīng)”得分，得到圖3。由圖3 可知，隨著近年來國家將長三角經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展提升到國家戰(zhàn)略地位，南通市借助這一政策，積極融入長三角經(jīng)濟(jì)區(qū)，利用其獨(dú)特的地理優(yōu)勢和文化底蘊(yùn)，大力發(fā)展經(jīng)濟(jì)。在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時，積極響應(yīng)國家號召，緊抓生態(tài)安全建設(shè)，在近5 年生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及社會發(fā)展方面連續(xù)增長。

圖3 2014-2018 年南通市生態(tài)安全“響應(yīng)”

4.4 南通城市生態(tài)安全綜合得分

根據(jù)選取的25 項(xiàng)指標(biāo)，利用熵權(quán)法得出南通市2014-2018 年生態(tài)安全評分，基于綜合指數(shù)分級方法的城市生態(tài)安全分級標(biāo)準(zhǔn)，可得出2014 和2015 年生態(tài)不安全，2016、2017 和2018 年皆處于臨界安全狀態(tài)，但2018 年與其他年份相比，生態(tài)安全得分較高，在2019 年有望到達(dá)較安全狀態(tài)。具體年份得分見圖4。

圖4 2014-2018 年南通市生態(tài)安全綜合得分

5 結(jié)語

南通城市整體生態(tài)安全空間穩(wěn)定向好，城市生態(tài)安全“壓力”得分雖然有所上漲，但是同比2016-2017年漲幅有所下降，城市生態(tài)安全“狀態(tài)”得分的下降幅度也比2016-2017 年有所降低。南通市截止2019 年末人口已經(jīng)達(dá)到731 萬人，龐大的人口基數(shù)在有限的地域內(nèi)，給予了環(huán)境很大壓力。但是環(huán)境保護(hù)的社會投入越來越得到重視和提升，加大教育和宣傳的投入，使得城市居民環(huán)保意識越來越強(qiáng)，自然狀態(tài)的恢復(fù)需要各部門有效治理和相關(guān)政策的保護(hù)。城市各部分在積極響應(yīng)下已趨近于較安全的城市生態(tài)安全得分。