区域土地资源生态安全分析——以甘肃省为例

Citation format：WANG Hui-ling,ZHU Zhen.Ecological Security Analysis of Regional Land Resources: Taking Gansu Province as an Example[J].Journal of Chongqing University of Technology:Social Science,2015(4):15-20.

主持人语：

主持人：重庆大学 刘渝琳 教授

随着经济的发展和社会的进步，人们对生活质量提出了更高的要求，希望“天更蓝、树更绿、水更清、城更美”。但目前，我们面临着一定的环境问题，有些方面甚至还比较严重。只有科学地保护和改善生态环境和生活环境，合理利用自然资源，防治污染和其他公害，正确处理环境与发展的关系，二者相互促进，从而达到经济和环境的协调发展，才能拥有真正的高质量生活。“能源与环境经济”本期刊发的3篇文章均是从具体区域、领域入手，对中国经济和环境问题的检视、研究。

土地资源是一种非常珍贵的生活生产资料，是人类得以生存发展的根本，地资源总量多，人均占有量少、优质耕地少、耕地后备资源少是我国土地的基本国情，因而必须对土地进行保护性开发和利用。近年来，中央和各地方政府严控建设用地、修复耕地和林草地，取得了一定成效。汪慧玲教授等的《区域土地资源生态安全分析——以甘肃省为例》即是以甘肃省作为样本，采用压力-状态-响应结构模型，以综合指数评价法对甘肃省2005—2013年的综合生态安全进行分析，认为甘肃省的土地生态安全状况逐步改善，但生态环境依然比较脆弱，自我修复能力较差，生态安全形势依然严峻。

《重庆市碳排放趋势及产业关联性分析——基于灰色理论的实证研究》和《基于联立方程模型的FDI、产业结构与碳排放互动关系研究》两篇文章则主要从产业结构与碳排放的关系展开，均认为第二产业与碳排放的关联度最大，因而应该调整产业结构，大力发展第三产业和风能、水能等清洁能源。

区域土地资源生态安全分析——以甘肃省为例

汪慧玲，朱震

(兰州大学 经济学院，兰州730000)

摘要:在参考国内外对土地资源生态环境安全研究成果的基础上，以甘肃省为例，基于压力-状态-响应(Pressure-State-Response,简称PSR)结构模型，构建了一套包括22个指标变量的土地生态安全评估指标体系。运用熵值法确定指标权重，采用综合指数评价法计算了甘肃省2005—2013年的综合生态安全值并对结果进行分析。结果表明：总体来看，甘肃省土地生态环境安全状况逐渐改善，但还处于“一般”状态。

关键词：土地生态安全；PSR模型；指标体系；甘肃省

doi:10.3969/j.issn.1674-8425(s).2015.04.004

中图分类号：F205

文章编号：1674-8425(2015)04-0015-06

Ecological Security Analysis of Regional Land Resources:

Taking Gansu Province as an Example

WANG Hui-ling, ZHU Zhen

(School of Economics, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China)

Abstract:Based on the reference on the basis of land resources ecological security at home and abroad, taking Gansu province as an example, and based on the Pressure-State-Response (PSR) structure model, a set of 22 indicators variables in evaluation of land ecological security index system was constructed. Using entropy method for determining attribute weights, comprehensive index evaluation method was used to calculate the integrated values of ecological security 2005-2013 in Gansu province and to analyze the results. The results show that the overall land ecological environment security situation of Gansu province continues to improve, but it is still in the “general” condition.

Key words: land ecological security; PSR model; index system; Gansu Province

一、引言

近年来，我国生态环境问题频发，对人们的生活质量和生活环境造成了极其恶劣、严重的影响，引起了政府部门的高度关注。

土地资源是一种异常珍贵的生活生产资料，是人类得以生存发展的根本。人地矛盾日益明显，具体表现在：土地利用结构的不合理、土地的利用强度不断增加超过了其承载力，导致土地荒漠化、盐碱化、水土流失和土壤酸化等。从而使得土地资源生态环境的恶化，土地生态服务功能的持续衰退等，并对人类社会的可持续发展产生不利影响，使一些地区社会经济的发展受到制约，影响人们的生活水平和社会的安定。所以，对土地资源生态环境安全相关方面的内容进行研究分析具有一定的现实意义。

二、相关概念

1989年，国际应用系统分析研究所(International Institute for Applied System Analysis,简称IIASA)率先提出了生态安全的概念。2000年12月国务院颁发的《全国生态环境保护纲要》则指出生态安全与经济和国防安全一样，是国家安全和社会安定的重要组成部分，是人类赖以为生的基本环境要求[1]。生态安全是指一个国家或地区所处的生存发展环境没有或较少受到破坏及威胁的状态，即该国家或地区的生态环境和自然资源能满足社会经济的持续发展[2-4]。此外，李玉平等还进一步指出生态安全包含以下4个基本含义：(1)生态安全是指一种资源环境状态，这种状态在确保自身处于良性的循环、不出现环境恶化的条件下还能满足社会经济的发展需要；(2)生态安全还指社会经济和资源环境之间的关系，两者之间必须保持相互协调，资源环境不能制约或影响社会经济的发展；(3)生态安全还反映了资源环境对社会经济的发展具有重要的作用；(4)生态安全着重强调了长期性和持续性[4]。

土地生态安全是由生态安全的概念进一步扩展而来，它是指在保证自身生态系统健康和可持续的情况下对人类和社会经济的持续发展提供保障[5]。土地生态安全是生态安全的重要组成部分，近年来我国土地资源生态问题日趋恶化，已严重制约了地区的经济社会发展，

三、研究区和研究方法概述

(一)研究区概况

甘肃省地处中国西部地区、黄河中上游，地理位置特殊，是西北乃至全国的重要生态屏障。甘肃省面积广阔，自然环境条件严酷，气候干燥、温差大、降雨少，森林覆盖率较低，仅有11.28%，区域内的生态环境不容乐观，而人为因素的干扰与破坏使原本就脆弱的生态环境更加不堪一击，祁连山冰川迅速退缩、天然林逐步萎缩、草地严重退化、水土流失严重。

(二)研究方法

1.运用压力-状态-响应(Pressure-State-Response,简称PSR)结构模型对甘肃省2005年至2013年9年的土地安全状况进行研究。PSR模型是经济合作发展组织、世界银行、联合国环境署等机构组织在20世纪90年代提出的专门用于生态安全评价的一种方法。压力指标是指在当前状况下，人类的生产活动对其周围生活环境和自然环境所产生的影响，状态指标是指环境在当前承受压力下所呈现的一种状态，响应指标是指为改善生态环境国家、社会和个人所采取的行动措施[6-8]。不同学者构建评价指标体系时所选变量各不相同，本文在充分考虑研究区状况、指标间联系强度及资料可得性等因素情况下，遵照可比性、可操作性、非兼容性、准确性和全面性原则等选取了22个指标变量，构建了包含目标层、变量层和指标层3个层次的土地资源生态环境安全评价指标体系(见表1)。

2.对于搜集的原始指标数据采用极差法进行无量纲化处理，以消除不同指标数值大小及度量单位不同所带来的不利影响。具体计算方法为：(1)对于大者为优的指标亦即正向指标，令yij=(xij-minxj)/(maxxj-minxj)；(2)对于逆向指标，令yij=(maxxj-xij)/(maxxj-minxj)。在标准化公式中，minxj和maxxj表示指标值的最小值和最大值，yij为指标原始值的标准化值。

指标权重的确定是对资源生态安全进行评价的关键，熵值法是一种综合评价方法，它参考了熵的概念，信息量是度量不确定性的一种方式，且与不确定性、熵值成反比例关系，依据熵的性质，熵值可用来分析判断指标的离散程度，指标离散程度的大小与其对综合评价的影响成正向关系，所以本文运用客观赋权法中的熵值法来确定权重[9]。具体过程如下：

其中，m代表调查研究的年数，数值为9；n表示指标个数，数值为22。所得权重见表1。

本文采用综合指数评价法来评估甘肃省的土地生态安全状况，计算生态安全综合指数值常用的模型主要有数学模型法、生态足迹法、景观生态模型法等等，其中数学模型方法中的加权求和法应用得最为普及。故对各指标值进行标准化处理以及权重的确定后，利用公式 T=∑yij*wj计算指标的生态安全综合指数值。

表1　甘肃省土地资源生态环境安全评价指标体系

注：水土协调度是指有效灌溉面积占耕地面积的比重

四、生态安全评价结果及原因分析

(一)生态安全等级标准

借鉴并参考专家学者们的研究经验，考虑人们对优劣等级的认知习惯，结合甘肃省生态安全的实际情况，本文确定了评判甘肃土地资源生态环境安全状况的综合标准[10-11](见表2)，并据此判断甘肃省的土地资源生态安全状况所处等级。

(二)评价结果

依据PSR模型，本文将土地资源生态安全综合指数详细地划分为土地资源生态安全压力指数、状态指数和响应指数，这3个指数之和即是土地生态安全综合指数，并利用上述方法计算得出土地资源生态安全综合指数值，结果如表3和图1所示。

(三)结果分析

根据计算结果和评判标准，可发现除2006年和2008年甘肃省土地资源生态安全状况有所恶化外，其余年份的生态安全状况是逐渐好转的。具体来说，2005—2008年土地生态安全状况起伏波动较大：2005年和2007年其安全等级为Ⅲ，2006年和2008年安全等级为Ⅱ。自2008年以后土地生态状况不断改善，安全等级不断提高，但只有2011年、2012年和2013年是处于良好状态(第Ⅳ等级)，其他年份还都处在良好状态以下(风险水平和一般水平)。

表2　土地资源生态环境安全综合评判标准表

表3　2005—2013年甘肃省土地资源生态安全综合指数值

资料来源：根据中国统计年鉴、甘肃省国民经济和社会发展统计公报及甘肃省环境状况公报的相关资料整理所得

图1　2005—2013年甘肃省生态安全综合水平

1.2006年甘肃土地生态环境恶化主要是由降水量、人均水资源、固体负荷水平、地质灾害损失量、造林面积比重、工业固废综合利用率等因素的变化造成的。如降水量从2005年的431.4mm降到了2006年的208.9mm，减少了51.6%；水资源平均量也从1 042.4m3/人减到了709.9 m3/人，降幅达31.9%；地质灾害损失量则从3 435万元增加到13 872万元，增幅高达300%等。这些指标的变化从不同方面影响着甘肃省土地生态安全状况，使甘肃省的土地生态环境更加恶劣，并降低了其所处的安全等级。虽然也有一些指标如人均GDP、农民人均纯收入、水土流失治理面积等的变化改善了土地生态安全状况，但其改善幅度远小于由降水量等指标变化所造成的恶化幅度，故总体上2006年甘肃土地生态安全状况是恶化的。同样，2008年甘肃土地生态安全状况的恶化主要是由降水量、人均水资源、地质灾害损失量、自然保护区面积比重、水土流失治理面积等因素的变化造成的，如人均水资源量从875.9 m3/人降到715 m3/人，地质灾害损失量从4 306.29万元增加到37 327.4万元等等。由于遏制土地生态环境改善的力量大于促进其改善的力量如人均GDP、农业机械化水平等，因此2008年甘肃省土地生态安全状况恶化。

2.从压力安全指数曲线(见图1)来看，甘肃省土地生态安全压力安全指数总体上呈现上升趋势，但2006年和2007年的压力安全指数变动较为剧烈，原因是：一方面单位耕地面积化肥负荷从2005年的151.05kg/hm2增加到2006年的155.23kg/hm2再增加到2007年的171.9 kg/hm2，化肥使用量的增加加重了对土地的污染，导致土地资源和土壤肥力遭到破坏；另一方面，人口自然增长率的提高致使土地资源利用强度增加，超过其承载力，使土地的生产条件变得越来越恶劣。尽管一些正向指标值的提高在一定程度上缓解了甘肃省土地承受的压力，但小于逆向指标值增加所造成的负面影响，人们所处的生活环境愈来愈恶劣，对其周围自然环境的影响愈来愈严重，压力状况愈来愈差，从而使压力安全指数变小。此外，要注意到压力安全指数曲线在所有曲线的下方，其值较小，说明人类对生态环境的影响较大，需要进一步采取措施加以改善。

3.从状态安全指数曲线(见图1)来看，甘肃省土地资源状态安全指数的变化趋势是波动上升的，但2006年的状态安全指数值最小，变化最为剧烈，从2005年的0.156 9降低到2006年0.084 6，原因在于：诸如降水量、人均水资源等正向指标值的下降和诸如固体负荷水平、地质灾害损失量等逆向指标值的上升对当前的土地资源状况产生巨大的影响,降水量和人均水资源的下降使人们加大对地下水资源的开采，从而破坏土地生态条件；固体负荷水平的增加降低了土地的自我净化能力；地质灾害损失量的增加主要是由地质灾害的增加导致，地质灾害易导致水土流失、土地荒漠化、土地盐碱化等等，对土地生态状况产生极其恶劣的影响。

4.从响应安全指数曲线(见图1)来看，甘肃省土地资源响应安全指数呈现波动上升趋势，其中2008年的响应安全指数值最小，波动最大，从2007年的0.189 4降低到2008年的0.091 2，波动幅度在50%以上。这是由于工业固废综合利用率、自然保护区面积所占比重和水土流失治理面积等指标值的下降，使土地生产力下降，严重地破坏了土地资源生态环境，加剧了土地生态环境的恶化；其他指标值如人均GDP、机械化水平、第三产业比重等虽然上升，但它们的上升幅度不大且权重较小，所以该段曲线在图上表现为向下倾斜。

5.从综合安全指数曲线(见图1)来看，甘肃省土地资源综合安全指数总体上是波动上升的，土地资源生态安全综合指数值从2005年的0.464 1上升到2013年的0.665 0，除2011年、2012年及2013年的生态安全状况处于良好之外，其余年份的生态安全状况均处于良好状态以下，总体来说，甘肃省的生态安全状况逐步改善，但形势依然严峻。

(四)原因分析

如图1所示，虽然2006年和2008年的土地资源生态安全综合指数值波动较大，土地资源生态环境恶化，但从总体上看甘肃省土地生态安全综合指数还是缓慢稳定增长的，生态环境逐步改善，这主要是政府、社会和个人等各方面不懈努力的结果。首先，自十六大以来，我国高度重视生态环境的建设，制定和完善了一系列的环境法律法规，地方政府为响应党中央的号召亦采取了一系列的措施，如植树造林、退耕还林、合理放牧、适量使用农药化肥、充分利用本省的水资源及土地资源等，这在一定程度上改善了甘肃省乃至全国的生态环境；其次，近年来我国经济发展迅速，GDP总量连创新高，改善生态环境的能力不断增强，生态环境保护方面投资力度的不断加大在一定程度上缓解和改善了生态环境问题。城市化水平的不断提高促进了社会经济的发展，提升了甘肃省的经济实力，农民人均纯收入的不断提高减轻了对土地资源的破坏性利用，这对生态安全问题的解决有一定的促进作用；再次，计划生育等政策的贯彻实施减缓了人口的增长速度，遏制了人口数量的快速增长，人均耕地面积逐渐增加，土地生态环境遭受的压力得到缓解；最后，社会上对环境保护的宣传力度逐渐增强，人们的环保意识也在不断增强，人们自觉地参与到保护环境的行动中去，自觉地规范自己的日常行为，使生态环境不断得到改善[12]。

如表3所示，仅有2011—2013年时甘肃省土地生态安全等级处于良好状态，所以甘肃省土地资源生态环境安全状况依然不容乐观、形势较为严峻。第一，自然环境方面。甘肃地处大西北，自然环境恶劣，常年干旱少雨，年均降水量在180～400毫升左右，而南方地区年降水量在800毫升以上,差别甚大；降水量的稀少不利于植被的生长，植被覆盖率低，水土流失情况比较严重，地质灾害时常发生，从而导致土地生产力低下、生态环境脆弱等。第二，经济条件方面。甘肃省经济发展缓慢，在一定程度上限制了生态环境的改善，此外，贫富差距过大、农民人均纯收入及人均GDP低于全国平均水平等问题也影响了甘肃省土地生态环境的改善。第三，社会方面。甘肃省人口基数大、增长快，人均水资源和人均耕地面积还未达到全国平均水平，这对甘肃省土地生态状况造成了不利影响，对土地生态环境的压力不断增加。另外，农药化肥的过量使用以及大量农村劳动人口外出务工所导致的耕地面积大量荒芜也加剧了生态环境的恶化。第四，人为因素的影响。人类不合理的生产活动是生态环境恶化的重要原因之一，如过度砍伐林木、过度开垦土地和超载放牧等造成林地面积锐减、草场退化、水土流失严重，使生态环境恶化，此外，人们的环保意识不够强及当地政府重经济效益轻环境保护的思想也是土地生态环境恶化的原因之一。

五、建议

本文运用PSR模型构建了甘肃省土地生态安全评价指标体系，通过计算综合生态安全值对比分析了甘肃省2005—2013年生态安全状况的变化，结果表明：总体上甘肃省土地资源生态环境安全状况逐步改善，但仍然不容乐观，建议采取以下措施确保甘肃省土地资源生态安全。

(1)加大土地生态安全保护资金的投入，构建甘肃省生态屏障。就目前来说，建立生态补偿机制是构建生态屏障的重要方式。依据“谁开发谁保护，谁受益谁补偿”的原则，以国家财政转移支付为主、地方财政为辅，加强土地生态保护资金的投入，通过核算生态补偿强度从而建立合理的生态补偿机制。

(2)控制人口数量，提高人口素质。人口数量的急剧增加使甘肃人均GDP、人均耕地面积、人均水资源等减少，人口密度增大，对土地环境产生极大压力，造成土地生态环境恶性循环。因此，必须长期坚持计划生育政策，严格控制人口增长速度，使其与经济发展水平相适应。新加坡、荷兰等国的人口密度也很大，但这些国家在土地生态保护方面做得很好，因此关键还在于要提高人口素质，而提高人口素质的关键在于高度重视并大力发展教育、科学技术[4]。

(3)严格控制农药、化肥的使用量，缓解对土地生态环境造成的破坏。一方面，加大资金投入，积极更新企业生产农药、化肥的设备并改造相关技术，防止在生产过程中对土地环境造成污染，积极研发高效且污染少的生物农药。另一方面，综合采取多种措施，提高农药、化肥的利用率，减少其残留量，并搞好农作物病虫害的生物防治等。

(4)加大宣传力度，增强人们的土地生态环境意识，制定一系列土地生态保护的法律法规。采取诸如网络、电视、海报等宣传方式，提高人们的生态环境意识，树立土地生态环境安全观念，使土地生态环境教育深入人心，人人自觉维护土地生态安全。制定相关的法律法规，健全土地生态环境安全保护的法律体系，从而使土地管理法中有关土地生态保护的不足得以弥补[9]。

参考文献：

[1]李智国，杨子生.中国土地生态安全研究进展[J].中国安全科学学报,2007,17(12):5-12.

[2]陈书广.河南省土地生态安全评价研究[D].开封:河南大学,2009.

[3]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):67-71.

[4]李玉平,蔡运龙.河北省土地生态安全评价[J].北京大学学报：自然科学版,2007(6):784-789.

[5]逯元堂.国家环境安全评估体系研究[D].北京:中国环境科学研究院,2004.

[6]王鹏,况福民,邓育武，等.基于P-S-R模型的湘南红壤丘陵区土地生态安全研究——以衡阳市为例[J].南华大学学报：社会科学版，2013,14(3):5-10.

[7]PeiLiang,DuLiming,YueGuijie.EcologicalSecurityAssessmentofBeijingBasedonPSRModel[J].ProcediaEnvironmentalSciences,2010(2):832-841.

[8]YEHua,MAYan,DONGLimin.LandEcologicalSecurityAssessmentforBaiAutonomousPrefectureofDaliBasedUsingPSRModel-withDatain2009asCase[J].EnergyProcedia,2011(5):2172-2177.

[9]刘勇,刘友兆,徐萍.区域土地资源生态安全评价——以浙江嘉兴市为例[J].资源科学,2004,26(3):69-75.

[10]苏小苗.山西省土地资源生态安全评价[D].太原:山西大学,2008.

[11]Meyar-NaimiH,Vaez-ZadehS.Sustainabledevelopmentbasedonenergypolicymakingframeworksacriticalreview[J].EnergyPolicy,2012,43:351-361.

[12]刘培林.中国碳排放展望： 绿色治理孕育高质量增长点[J].重庆理工大学学报：社会科学，2014(7):1-6.

(责任编辑魏艳君)