2021-4-10 | 農(nóng)業(yè)
耕地生態(tài)安全是耕地保護的基本內(nèi)容,是耕地生產(chǎn)力的基礎(chǔ),對其進行評價,有利于協(xié)調(diào)人地關(guān)系,保障糧食安全,對實現(xiàn)土地資源乃至整個區(qū)域社會經(jīng)濟持續(xù)健康發(fā)展,構(gòu)建和諧社會具有重要的意義[1]。目前,對于耕地生態(tài)安全方面的研究還是一個新的領(lǐng)域,相關(guān)研究主要集中于土地生態(tài)安全方面。土地生態(tài)安全來源于近年來興起的“生態(tài)安全”研究[2],概念雖不統(tǒng)一但內(nèi)涵基本一致:一是土地生態(tài)系統(tǒng)自身是否安全,即其自身結(jié)構(gòu)是否受到破壞,其生態(tài)功能是否受到損害;二是土地生態(tài)系統(tǒng)對人類的生產(chǎn)和生活是否安全,以及土地生態(tài)系統(tǒng)所提供的服務(wù)是否滿足人類的生存需要[3]。本文基于土地生態(tài)安全的內(nèi)涵,將耕地生態(tài)安全界定為:耕地生態(tài)環(huán)境處于一種不受威脅或少受威脅的狀態(tài),耕地生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定,可供利用的自然資源充足,生態(tài)環(huán)境無污染。國外學(xué)者對耕地生態(tài)安全的研究主要是將耕地生態(tài)安全與可持續(xù)利用相結(jié)合進行系統(tǒng)研究[4-5],國內(nèi)學(xué)者對于土地生態(tài)安全的研究比較多見,研究對象大多集中于某一區(qū)域或不同功能的土地類型,如城市、草原、流域等[1,6-9],以耕地為對象的生態(tài)安全研究相對較少,主要集中在耕地生態(tài)安全的概念及內(nèi)涵分析[10-11],評價指標(biāo)選取以及指標(biāo)體系構(gòu)建[12-13],區(qū)域生態(tài)安全現(xiàn)狀評價與格局研究[14]等方面。松嫩高平原黑土區(qū)位于中國的大平原之一松嫩平原東部,土壤肥沃,有機質(zhì)含量高,腐殖質(zhì)深厚,是我國重要的商品糧基地。本文選取松嫩高平原典型的黑土區(qū)綏化市為研究區(qū),從宏觀和中觀層面出發(fā),根據(jù)“壓力—狀態(tài)—響應(yīng)”(P—S—R)三方面選取20個具有代表性的指標(biāo)構(gòu)建耕地利用生態(tài)安全評價指標(biāo)體系,運用多因素綜合評價法對綏化市耕地利用生態(tài)安全進行評價,并采用主成分分析法對耕地生態(tài)安全驅(qū)動力進行分析,探尋影響耕地生態(tài)安全的敏感因子,以期從根本上測度和診斷影響耕地生態(tài)環(huán)境變化的真正原因,為提高區(qū)域生態(tài)環(huán)境水平以及實現(xiàn)其耕地可持續(xù)利用提供重要參考。
1研究區(qū)概況
綏化市位于松嫩高平原中部,東經(jīng)124°13′—128°30′,北緯45°03′—48°02′,地勢東北高、西南低,是松嫩高平原黑土區(qū)內(nèi)具有很強代表性的區(qū)域,也是黑龍江省13個地級市(區(qū))之一,下轄1個區(qū)、3個縣級市和6個縣。2009年末,綏化市土地總面積34854km2,其中耕地面積165.74萬hm2,占土地總面積的47.55%,年末總?cè)丝冢担福埃踩f人,其中農(nóng)業(yè)人口比重達到73.2%;地區(qū)生產(chǎn)總值由2001年的339.6億元增加到2009年的605.9億元,其中,第一產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值由98.7億元增加到208.7億元。綏化市地勢平坦,土質(zhì)優(yōu)良肥力較高,日照時間長且雨量充沛,適于糧食作物和經(jīng)濟作物生長,是國家儲備糧大區(qū)之一。2000年,國家環(huán)境保護總局正式批準(zhǔn)綏化市為全國生態(tài)示范區(qū)建設(shè)試點,其綠色產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進入了正規(guī)化,2001—2009年,糧食商品率由60%提高到80%以上,糧食總產(chǎn)量由467.1萬t增加到1119.43萬t,占黑龍江省糧食總產(chǎn)量的1/4。
2耕地生態(tài)安全評價指標(biāo)體系的構(gòu)建
目前,國內(nèi)外關(guān)于構(gòu)建耕地生態(tài)安全評價指標(biāo)體系還沒有共識。本文在選取評價指標(biāo)時,從研究區(qū)人與環(huán)境系統(tǒng)的相互作用與影響出發(fā),考慮了耕地資源承受的壓力及其對耕地質(zhì)量的影響,以及社會對這些變化的影響,在綜合國內(nèi)外相關(guān)的研究成果基礎(chǔ)上[15-17],結(jié)合研究區(qū)實際情況,從壓力、狀態(tài)、響應(yīng)三個準(zhǔn)則層選取了20個評價指標(biāo)構(gòu)建研究區(qū)生態(tài)安全評價指標(biāo)體系,詳見表1。
3研究區(qū)耕地生態(tài)安全評價
3.1數(shù)據(jù)來源
本文基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源于2001—2009年綏化市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報、《黑龍江統(tǒng)計年鑒》(2002—2010),部分指標(biāo)數(shù)據(jù)由原始數(shù)據(jù)整理計算得到,限于篇幅原因不一一列出。
3.2數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化處理
生態(tài)安全評價是多指標(biāo)綜合評價,指標(biāo)間缺乏統(tǒng)一的度量標(biāo)準(zhǔn)[18]。為了消除不同量綱對評價結(jié)果的影響,本文采用極差變換法對所選指標(biāo)原始數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化處理,便于進行指標(biāo)值對比和綜合測評分析。
3.3權(quán)重的確定
本文采用主客觀綜合賦權(quán)法確定指標(biāo)權(quán)重,將層次分析法和熵值法相結(jié)合,綜合考慮主觀意向和客觀數(shù)學(xué)理論,突破單一方法確定權(quán)重的局限,客觀地反映各指標(biāo)層對目標(biāo)層的影響度(表2)。(1)層次分析法確定的指標(biāo)權(quán)重向量為W1=(W1W2…W20);熵值法確定的指標(biāo)權(quán)重向量值為W2=(W*1W*2…W*20)T;(2)確定組合權(quán)重向量WC=(WC1WC2…WC20)T,令:WC=θ1W1+θ2W2,其中θ1、θ2為組合權(quán)系數(shù)向量的線性表出系數(shù),θ1,θ2≥0,且滿足單位化約束條件:θ21+θ22=1。對原始數(shù)據(jù)作無量綱化處理以及對θ1、θ2進行歸一化處理,按照上述確定組合權(quán)重方法計算得出生態(tài)安全評價指標(biāo)的組合權(quán)重值。
3.4綜合評價值的確定
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后數(shù)據(jù)和指標(biāo)層的權(quán)重,計算指標(biāo)層中各因素的綜合評價值,通過指標(biāo)層中各因素的評價值和對目標(biāo)層的權(quán)重,計算得出2001—2009年綏化市耕地生態(tài)安全的最終評價值。Di(ω)=∑nj=1Xij×Wji=1,2,…,m;j=1,2,…,n式中:Di(ω)———綜合評價值;Wj———第j個指標(biāo)的權(quán)重;Xij———第i個指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)值;n———指標(biāo)個數(shù)。綜合評價值的大小反映了各年份耕地生態(tài)安全的高低程度。評價值越大,安全性越高;評價值越小,安全性越低(表3)。