小城镇土地生态环境安全评价研究——以湖北省孝昌县为例

陈 茜，段建南，谢红霞，周子英

（湖南农业大学资源与环境学院，湖南 长沙 410128）

2005年，我国把建设“资源节约型、环境友好型社会”确定为国民经济和社会发展中长期规划的一项战略任务。环境友好型土地利用，是指因地制宜，节约集约利用土地资源，以保证当前经济社会发展的合理土地需求与土地的可持续供给，有效保护土地资源和改善生态环境[1-2]。

土地生态环境安全（the land ecological security，LES）是指土地资源处于良性运行的不受威胁或少受威胁的状态，在这种状态下，经济发展的环境基础可避免由土地生态环境退化和土地资源短缺所造成的影响，从而维持一个地区土地生态环境与该地区经济、社会的协调发展，强化环境支撑能力、实现自然、经济、社会可持续发展的目标。国际应用系统分析研究所（IASA）1989年首次提出“生态安全”的概念，目前对于土地生态安全的评价研究还处于起步阶段。从现有有关土地生态安全的研究来看，这些相关成果限于就经济条件比较发达的大城市来进行分析，对于在两型社会建设中起着重要作用的小城镇的土地生态问题仍未引起学者们的足够重视。与经济发达地区相比，在相对宽裕的土地储存环境下，小城镇发展过程中土地生态利用存在的问题更多，对于土地生态安全保护意识不强。为此，拟以湖北省孝昌县为例，对在建立两型社会背景下小城镇土地生态环境的现状、存在问题及可持续对策等问题进行研究，旨在结合建立两型社会的背景，探索适宜的环境友好型发展模式，为小城镇地区土地生态环境保护和经济可持续发展提供科学依据。

1 孝昌县土地生态安全评价

孝昌县位于湖北省东北部，地处大别山南麓、江汉平原北部，总面积1 195 km2，占湖北省国土总面积0.63%，辖花园镇、邹岗镇、小河镇等12个乡镇和1个县经济开发区。地形东北高西南低，地貌以丘陵山地为主，受地形、地貌和水文地质条件的影响，各地段土壤分布上属明显的南北过渡的地带性黄棕壤。近年来，县域经济持续快速增长，人地矛盾也不断加剧，土地资源生态安全面临严峻挑战。多年来的县域土地利用规模结构，城乡建设发展，基础设施建设等都对土地生态安全造成影响。目前通过土地复垦、整理和开发保护等工作有效的增加耕地面积，保证了孝昌县建设占补及耕地总量动态平衡，同时通过改良土壤条件，全县土地植被覆盖率有所提高，地表景观得到一定的改善，对防治风沙、水土流失和土地质量退化取得了成效。

1.1 孝昌县指标体系构建及权重确定

评价因子的选取是建立评价指标体系的关键。土地生态系统是土壤、气候、植被、地貌、水文等要素共同作用形成的自然综合体，并受到人类活动和社会、经济、文化、科技等因素的直接影响[3-4]。在构建区域土地生态环境安全评价指标体系时，不仅要体现土地生态环境状态，还要考虑对土地生态安全有重要影响的自然、经济、社会各方面的因素。从孝昌县生态环境及土地利用结构特点出发，依据区域生态安全评价的一般性指标体系和区域特征，以及生态安全评价指标的动态过程性、科学性、系统全面性、相对独立性、可行性、可操作性和针对性的原则[5]，采用能够体现人类对土地生态系统的影响层次与等级的扩展型“压力一状态一响应”（PSR）框架模型[6]，选取了16项对土地生态安全有重要影响的指标，并参考相关成果及研究区的实际情况做了部分调整。

在确定因素权重时采用了层次分析法，通过利用层次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）计算权重。得到了土地生态环境安全评价指标及权重（表1）。

表1 孝昌县土地生态环境安全评价指标体系及权重

1.2 孝昌县土地生态安全评价模式的选择

根据评价指标与土地生态环境安全的相关性，可以分为正向指标和负向指标，正向指标指越大越安全的指标，如经济密度、森林覆盖率等，该标准值为安全的下限，低于该值则不安全;负向指标指越小越安全的指标，如人口增长率、单位耕地面积化肥负荷等，该标准值（S）的涵义为允许值的上限，高于该值则不安全。本文在查阅有关资料的基础上，依据国家、行业和地方相关部门规定的标准及国内同等指标的均值确定安全标准值。

①对于正向指标：当xi>Si时，pi=1；当xiSi时。。

其中，xi为各项指标的实际值，Si为各项指标的标准值，pi是各项指标的安全指数，Ii是单项指标的安全值，wi是指标权重，运用以上数学方法，可以计算得出各单项指标的安全值。

本文采取综合评分法对孝昌县土地生态状况进行综合打分，区域土地生态环境总安全值（P）计算如下：

利用公式1，对各单项指标进行加权求和，可以对区域土地生态环境安全进行综合评分。

1.3 土地生态安全综合评价

为研究孝昌县土地生态环境安全状况，考虑到资料的可获得性，本文选取2007年的数据，计算得出2007年孝昌县各指标的安全值，采用综合评价法对孝昌县土地生态环境安全进行评价。

根据孝昌县各乡镇的16项指标数据，得出各乡镇土地评价生态安全值，并对安全综合指数进行排名，如表2。

分析上表可知，孝昌县各地生态安全综合指数相差不大，均介于0.6～0.7之间。各乡镇主要在“土地生态环境压力安全值”和“土地生态环境状态安全值”的目标层上有差异。由各乡镇的安全综合指数情况可知，周巷镇，花西乡和小河镇的安全指数相对较高，说明相对而言土地生态保护状况较好，同时各乡镇的生态安全总评分差距并不很大，整个县域的土地状况处于较为稳定状态。

表2 孝昌县各乡镇土地评价生态安全值

1.4 孝昌县土地生态安全指数分级

根据生态安全指数的不同，参考左伟等[4]于2002年制定的生态安全指数分级，将土地生态安全分为五个等级，分别表示五种系统状态：不安全、预警、敏感、良好、理想状态。孝昌的土地生态环境安全状态见表3。

表3 土地生态环境安全评价指数评分等级

（1）不安全状态表示生态环境受到非常严重破坏，土地生态系统功能接近崩溃边缘，土地生态系统结构残缺，土地多项功能丧失，对于生态恢复与重建很困难。

（2）预警状态表示土地生态系统服务功能退化程度较大，土地生态环境受到破坏，生态灾害较多，生态恢复较为困难，生态问题亟待解决。

（3）敏感状态意味着土地生态系统服务功能已有部分退化，生态环境仍受到一定破坏，但尚可维持其基本功能，受干扰后易发生恶化，生态问题会逐渐显现，生态灾害有发生的可能性。

（4）良好状态代表土地生态系统服务功能较为完善，土地生态环境破坏较少，其功能尚好，生态问题不显著，生态灾害发生的几率不大，一般情况下可恢复。

（5）理想状态即土地生态系统服务功能基本保持其完整性，生态环境基本未受干扰和破坏，土地生态系统结构相对完整，功能性较强，系统再生能力强，土地生态灾害少，是应该努力达到的最佳状态。对应评分的不同等级将孝昌县生态环境安全分级如表4。

表4 孝昌县各乡镇土地生态环境安全状态

通过对孝昌县各乡镇土地生态环境安全状态进行评价和分析后可知，孝昌县各乡镇均有土地生态功能退化的情况发生，且各乡镇土地生态安全指数差异不大，均处于0.64～0.72之间。周巷镇、小悟乡、小河镇、花西乡虽属Ⅲ级敏感状态范围内，但是与良好状态的差距并不大，若加强土地生态保护强度，达到良好状态是较容易实现的。相比较而言，孝昌县内丰山镇、季店镇、花园镇和陡山乡等地区的土地生态安全指数相对较低，均在0.60～0.65之间，属Ⅱ级预警状态范围，说明这些地区生态问题显现明显，生态灾害较多，土地生态环境恢复困难相对较大，所以在今后的发展过程中对于土地生态的保护需要加强。孝昌县土地生态环境安全总体综合得分为0.672 6，处于敏感状态，意味着孝昌县大部分地区土地生态系统服务功能已有退化，但由于孝昌县耕地、林地比例较大，近年的发展也注重对于林地的保护发展，同时对于工矿用地的规模也在不断的控制和缩减并取得一定的成果，故对于生态环境受到一定破坏的土地恢复的可能性还是较大。但若在今后发展的过程中不加以保护，生态环境极易加速恶化，也可能导致生态灾害的发生。

3 孝昌县土地生态安全评价结果分析

从孝昌县的土地生态环境安全状态等级来看，孝昌县土地生态系统服务功能已有退化，生态问题较显著，离安全状态还有较大差距，分析其原因主要有以下4点。

3.1 自然地理条件影响

孝昌县属于孝感市及湖北省的轻度水土流失区，东北部山区是大别山和大洪山的余脉，坡度较陡，全县水土流失严重地区都分布在这里，东北部低山丘陵区水土流失严重。孝昌县气候变化大，月降雨量超过100 mm的达5个月，夏季暴雨次数多，降雨侵蚀较为严重。

3.2 城市化进程中土地保护力度不强

目前该地区城市用地的扩张主要还是用于工业和商业用途，而绿地等“生态土地”的量得不到保障，由于工业和生活污染的加剧，对城市附近的耕地也造成不利的影响，导致耕地污染、退化。同时大多数生产性企业都具有短期化的特点，在追求经济利润的同时，较少考虑环境保护问题，使得周围的水源受到较为严重污染。

3.3 农业生产中化学肥料污染

在农业生产中若大量施用氮素化肥会使土壤中被淋洗出的硝态氮最后流入江河、湖塘或地下水，日积月累超过一定浓度时就会对人畜饮水造成污染。2005年，孝昌县共施用农用化肥22 426 t，使用农用塑料薄膜353 t，其中地膜使用量208 t。农用塑料薄膜残留在土壤中，会严重影响作物根系的生长及土壤中水肥的移动，从而使农作物的生长发育受阻。

3.4 破坏性的人类活动导致土地资源破坏，土壤肥力下降

植被遭到破坏是造成水土流失最重要的原因，孝昌县发生过几次严重破坏森林的事件，对水土保持产生了很大的影响。许多大中型畜禽养殖场缺乏处理能力，将粪便倒入河流或随意堆放。这些粪便进入水体或渗入浅层地下水后，大量消耗氧气，使水中的其他微生物无法存活，从而产生严重的“有机污染”。

4 环境友好型土地利用模式的构建

通过对孝昌县土地生态安全的分析，在建立环境友好型社会的背景下，应构建适合该地发展的环境友好型土地利用模式。环境友好型土地利用模式是指根据生态学和循环经济学原理，运用系统工程与现代科学技术，基于资源环境承载力，建立的具有高效的经济收益与和谐的生态功能的网络型土地利用方式。根据孝昌县土地利用现状，归纳出以下适宜该地发展的环境友好型土地利用模式。

4.1 平原地区复合生态型模式

平原农林牧复合生态模式是指借助接口技术或资源利用在时空上的互补性所形成的产业或组分的复合生产模式。在孝昌县平原地区农林牧复合生态型模式主要应用于环河两岸，该区域为冲积平原，占孝昌县土地面积的4.3%。平原地区光热、水、土资源时空配合良好，城市化程度高，经济比较发达，人口稠密，人地关系相对紧张。该区集中了孝昌市大部分优质耕地，尤其是水田，利用该模式发展农业将有利于土地的节约集约利用。

4.2 城区土地景观化模式

孝昌县城区的生态景观建设对改善孝昌人居环境、提高人民生活水平和招商引资起到积极作用。同时，孝昌县生态景观建设是孝昌建立山水园林城市的重要组成部分。现已规划“一区、一带、二园、三轴”的城镇园林绿地工程，加强河流两岸植树造林。

4.3 风景旅游区生态化模式

孝昌县有自然景点20余处。这些风景区一方面作为孝昌县的旅游资源应该得到开发和有效利用，另一方面，这些地方也是孝昌县的宝贵生物、环境资源积聚的地方，因此，对于风景旅游区的土地利用应制定严格的生态环境保护措施，坚持在保护中开发的原则。该县双峰山旅游度假区的核心景区在1993年即被国家林业部批准为森林公园，自然资源与历史文化珠联璧合，储备了高品位的旅游资源。

5 结语

在推进“两型社会”建设中，小城镇在注重发展的同时不能突破资源环境承载阈值，土地的开发利用必须注重与生态环境建设的协调，保障土地资源的可持续利用。本文以武汉城市圈中孝感市孝昌县为例，采用科学量化指标评价土地生态环境质量，采用PSR扩展模型建立湖北省孝昌县土地生态安全评价指体系，利用综合评分法对其各乡镇进行评价，对评价结果进行分析。研究表明，孝昌县2007年土地生态安全大多处于“敏感”状态，土地生态保护力度在两型社会的建设中需着重加强。土地利用和生态环境是一个有机整体，尤其在小城镇土地利用过程中需着重注意对土地生态环境的保护。小城镇在发展的过程中应遵循生态学原理，在充分考虑当地自然生态系统结构和功能特征的基础上，尽量地保留和增加绿色植物的种类和数量，调整和改造城镇生态系统的结构和功能，建立稳定的生态关系，增强其生态恢复能力，使城镇的人口、资源与环境的协调达到最佳状态。充分利用县域的生态资源，在小城镇中发展各种节能、低污染、耗材少等生态建筑，建设与自然和谐共生、资源能耗低、废弃物就地资源化的生态住宅和生态社区，设计具有大自然氛围的生态公共空间和景观，找到适合自身发展的环境友好型生态模式。

[1]林海燕.区域环境友好型土地利用模式初探——以湖南省衡阳市为例[J].安徽农业科学，2008，（4）：41-42.

[2]张秋玲，李东敏，邵亚杰.基于环境友好型模式的土地利用与生态环境协调研究——以河南省信阳市为例[J].安徽农业科学，2009 37（23）：11130-11132.

[3]杨国栋，贾成前.大同土地生态环境现状、问题及可持续性对策研究[J].干早地区农业研究，2001，19（4）：98-101.

[4]徐翠兰，朱成立.土地开发整理中的生态环境问题及其对策探讨[J].安徽农业科学，2010（7）：3837-3839，3842.

[5]吴国庆.区域农业可持续发展的生态安全及其评价研究——以浙江省嘉兴市为例 [J].中国农业资源与区划，2001，22（4）：26-30.

[6]左 伟，王 桥，王文杰，等.区域生态安全评价指标与标准研究[J].地理学与国土研究，2002，18（1）：67-70.