河南省土地生态安全与绿色经济耦合协调分析

姚 飞， 马 力

（1.广东省农业科学院 农业经济与农村发展研究所，广东 广州 510640；2.农业农村部华南都市农业重点实验室，广东 广州 510640）

改革开放以来，河南省经济发展取得了巨大成就。但是，在经济飞速发展的背后，却是环境的恶化、生态质量下降、人地矛盾突出、土地资源的安全受到严重威胁。保持土地资源的生态安全性是合理有效利用土地的基础，是促进区域经济绿色健康发展的根本动力。经济的绿色可持续发展有利于提高土地利用效益，促进土地资源的合理配置，保护区域土地资源的生态安全，因此土地利用效益与城市化之间存在着交互耦合关系。近年来，河南省农业发展迅速，但以牺牲环境为代价的农业生产方式仍然较为普遍，使用大量使用农药化肥来提高农产品的产量在很多县市还很常见，这些现象造成耕地质量的退化，土地利用的低效，给河南省的土地生态环境带来了极大的威胁，尤其是部分偏远地区由于经济和环境的恶性循环，其土地生态的处境更加严峻[1-4]。因此，如何协调经济发展过程中绿色经济与土地生态的关系，是新时期政府和公众面临的重大问题。

一、数据来源与研究方法

（一）数据来源

本文数据有图形图像数据和社会经济数据。图形图像数据主要是河南省行政区划图。社会经济数据包括《河南省统计年鉴2006》、《河南省统计年鉴2008》、《河南省统计年鉴2010》、《河南省统计年鉴2012》、《中国城市统计年鉴2006》、《中国城市统计年鉴2008》、《中国城市统计年鉴2010》、《中国城市统计年鉴2012》。

（二）研究方法

1.评价指标体系构建

综合目前国内的研究成果来看，目前尚无大家都认可的标准评价指标体系，本文在结合有关研究的基础上，除选取一些被大多数学者所采用的评价指标外，根据所研究区域的实际情况，综合考虑指标的可得性与可操作性，根据压力-状态-响应（P-S-R）模型选择指标构建河南省土地生态安全评价指标体系（表1）[5-6]。

表1 河南省土地生态安全水平评价指标体系

表2 河南省土地绿色经济评价指标体系

随着绿色经济在国际社会引起重视，国内外对绿色经济评价的研究逐渐增多，但是国内有关于绿色经济的评价还较少。本文在参考国内外绿色经济评价研究的基础上，结合河南省区域性的特点，从综合经济发展度、社会人口发展度和资源环境承载量3个方面构建河南省绿色经济评价的指标体系（表2）[7-8]。

2.评价方法

本文选择熵值法对各项指标赋权重。基本步骤如下：

①构建m×n的矩阵X。其中n为评价指标的个数，m为评价对象的个数。

②指标标准化处理

为使数据间具有可比性，需把搜集到的指标原始数据标准化统一转化到[0，1]区间内[9]。

式中Xij为第i行第j列指标的实际值；Xmax为第j列指标的最大值；bij为第Xij列指标的最小值；为标准化之后的标准值。

③确定指标的信息熵

④确定各指标的熵权

式中gi为各项指标的差异系数；W为各指标的权重。

通过综合评价指数模型计算绿色经济和土地生态安全的评价值，计算公式为：

式中bij为各项指标的标准化值；W为各指标的权重，Z为综合评价指数。

3.耦合协调度模型

由于绿色经济与土地生态这两个系统之间存在着相互促进和相互影响的关系，因而可构建“绿色经济-土地生态安全”耦合模型系统。

耦合模型计算公式为：

式中C为耦合度值；Z1和Z2分别代表绿色经济综合评价指数和土地生态安全综合评价指数。

为了客观的反映绿色经济与土地生态安全协调发展的水平，本文引入耦合协调度模型。

耦合协调度模型计算公式为：

式中：D为协调度；T为绿色经济与土地生态安全的综合协调指数；α和β为待定系数，本文认为绿色经济与土地生态安全同等重要，即α=β=0.5。D越大，系统耦合协调度越高；D越小，耦合协调度越低，“绿色经济-土地生态安全”系统的耦合协调评价标准见表3。

表3 绿色经济与土地生态安全协调等级评价标准

二、研究结果与分析

（一）土地生态安全评价

根据计算所得的综合安全值，参考相关文献以及永城市土地利用及生态环境的特点将永城市土地生态安全标准综合评判等级分为七个等级[10-13]：Ⅰ级（极度不安全状态）[0.00，0.10）；Ⅱ级（不安全状态）[0.10，0.35）；Ⅲ级（较不安全状态）[0.35，0.45）；Ⅳ级（临界安全状态）[0.45，0.55）；Ⅴ级（较安全状态）[0.55，0.65）；Ⅵ级（安全状态）[0.65，0.90]；Ⅶ级（理想状态）[0.90，1.00]，根据以上的分类标准，并通过ArcGIS软件绘制出四期的土地生态安全现状图（图1）。

图1 河南省2006年、2008年、2010年和2012年4期土地生态安全状况

从区域的角度来看（图1），2006年较不安全状态分布在河南省的西部，包括济源、焦作、新乡、洛阳、郑州、平顶山、漯河、南阳，临界安全状态位于河南省的东部，包括濮阳、安阳、鹤壁、许昌、开封、商丘、周口、驻马店、信阳。三门峡的土地安全状况最差，这主要是由于三门峡在城镇化的过程中，建设用地占用了大量的耕地，造成人均耕地面积的减少，另外，由于地膜和农药化肥的大量施用，也对土地的生态质量造成了危害。2008年的土地生态安全状况总体好转，其中三门峡从不安全进入到了较不安全状态，这与当地政府保护耕地、保护环境政策的实施有很大关系。焦作、新乡、漯河从较不安全进入到了临界安全状态，商丘和驻马店从临界安全状态进入到较安全状态，这是这几个地区有效控制废水排放量、农药化肥施用量，保护耕地面积，使用现代科学技术手段增加粮食产量的结果。2010年，处于较不安全状态的区域再度减少，其中南阳进入了临界安全的行列。但是原本处于较安全状态的商丘却降至临界安全状态，分析其原因主要是由于商丘在近年来一味地追求经济的发展，忽视了生态环境的保护，建设用地面积的无序扩张，耕地面积的减少、质量的下降，都对当地土地的生态造成了很大的破坏。2012年，除洛阳和三门峡外其他区域都处于临界安全和较安全的状态。洛阳在这四年中的土地安全状况虽有缓慢的上升，但一直都维持在临界安全状态，需要引起当地政府和人民的重视，在发展工业、经济的过程中一定要保护生态环境，以经济发展生态，以生态反哺经济，二者协调发展，才符合可持续发展的理念。

河南省2006年的土地生态综合指数为0.422，2008年为0.515，2010年为0.483，2012年为0.539，从较不安全进入到临界安全，处于波动上升的变化状态，但总体上看河南省土地所面临的生态安全现状仍然十分严峻。

（二）绿色经济发展评价

表4表明，从整体上看，2006-2012年河南省的绿色经济总体发展处于平稳上升的状态。2012年河南省绿色经济指数达0.456，较2006年上升了12.3%，但是上升趋势不明显。

表4 河南省绿色经济各项指数

从各项指数来看，2006-2012年河南省综合经济发展度指数整体呈迅速上升的态势，主要是河南省一些产业的能源消耗量减少，逐渐向绿色生产方式转变的结果。2006-2012年河南省社会人口发展指数呈现增长后下降的发展态势，这主要是由于2010-2012年间初期人口增长较快，第三产业发展势头减缓，但是后来采取了一定措施抑制人口过快增长，鼓励第三产业、高新技术产业的发展，减轻了对资源以及生态环境的压力，社会人口发展度指数上升。2006-2012年河南省资源环境承载力指数一直处于下降的态势，主要是由于在建设用地面积的无序扩张，污染物排放的监管不到位，绿化生态效益不明显造成的，由此也可以看出资源环境承载力是制约着绿色经济发展的主要因素。

图2 河南省各地区绿色经济发展综合评价结果趋势

由图2可知，在河南省的十八个地市中，郑州、洛阳、平顶山、鹤壁、焦作、濮阳、许昌、三门峡、南阳、济源的增长速度较快，这与这些区域近年来提高垃圾无害化处理率、工业废水处理率、城区绿化覆盖率，发展低耗能-高产出的绿色产业是分不开的。开封、商丘、信阳、周口、驻马店的发展处于下降态势，能源消耗量过大、三废治理不到位、建设用地占用耕地等原因都促使这些地区的经济向非绿色化的方向发展。

（三）土地生态安全与绿色经济的耦合协调度分析

表5表明，2006-2012年河南省土地生态安全与绿色经济发展这两个系统之间耦合度值都介于0.3-0.5之间，除2006年到2008年耦合度从0.3692上升到0.4843，变化较大外，其余年间耦合强度差异不明显，处于相对平稳状态。整体来看，河南省的耦合协调演变过程从低水平耦合阶段发展到颉颃阶段。

表5 河南省土地生态安全和绿色经济耦合度和协调度数值及类型

2006-2012年河南省土地生态安全与绿色经济发展两系统之间的协调度总体呈稳步上升状态，从严重失调的0.1853到濒临失调的0.4129，但协调度的增长趋势逐渐变缓，耦合协调类型经历了三个阶段：严重失调类、轻度失调类、濒临失调类，表明土地生态安全与绿色经济两者间的耦合协调程度有待进一步提高。河南省的土地生态安全综合指数一直高于绿色经济发展综合指数，说明绿色经济一直处于滞后型，还有很大的发展空间。

三、结论与讨论

本文基于耦合协调理论，采用“P-S-R”模型和熵值法构建了土地生态安全-绿色经济 综合评价模型，对河南省2006-2012年的土地生态安全和绿色经济的发展状况及二者之间的协调关系进行了综合评价，主要结论如下：

（1） 河南省2006-2012年间的土地生态安全总体上是好转的，2012年的土地安全指数比2006年增长了27.73%，较安全状态区域明显增多，但是处于临界安全状态的区域仍然很多。河南省的土地生态安全系统虽然不存在大的安全隐患，但只是勉强维持着基本功能，其生态安全已经遭受了一定程度的破坏，现状十分严峻。河南省作为农业大省，农业在其经济发展中的比重较大，因此农药和地膜的使用量较大，但是耕地的灌溉率不高，除此之外农民人均纯收入较低，第三产业发展较弱，土地利用方式粗放，这些都是给河南省土地生态造成负担和威胁的主要因素。提高农田有效利用率，维持耕地总量动态平衡，增加农民收入，减少土地污染、高效集约利用土地是加强河南省土地生态安全建设的有效手段。

（2） 河南省2006-2012年间的绿色经济的总体发展处于上升的状态，但是上升速度缓慢。其中郑州、洛阳、三门峡、南阳、济源的绿色经济水平相对较高；郑州、洛阳、平顶山、鹤壁、焦作、濮阳、许昌、三门峡、济源的增长速度较快；开封、商丘、信阳、周口、驻马店的发展处于下降趋势。能源消耗量的增加，人口的过快增长，建设用地面积的快速扩张，耕地面积的较少，都阻碍了河南省绿色经济的发展，因此调控和减少这些不利因素是促进河南省绿得经济发展的必要措施。

（3）2006-2012年河南省土地生态安全与绿色经济发展这两个系统之间的耦合度处于中等水平，变化相对平稳；协调度稳步上升，从严重失调发展到濒临失调。总体来说，这两者间的耦合协调度不高，有待于进一步发展。河南省在今后的发展中要严格控制人口增长，加快产业结构的优化，大力发展绿色产业，提高资源的利用效率，加大污染排放的监控力度，实行节能减排；要加强土地监测管理，减少土地污染，保护耕地，重视土地生态环境的建设，关注土地生态环境的承载力，在加强土地安全建设的基础上推动区域绿色经济的增长，保持两者的协调有序发展。