南通城市生态安全空间现状分析

陆佩华，邓舒恬，崔海平，周晓栋

（1. 南通大学地理科学学院，江苏 南通226007；2. 南通大学 杏林学院，江苏 启东226236）

1 城市生态安全空间研究背景

20 世纪以来，在全国经济快速发展的背景下，我国经济实力逐步增强，在创造前所未有的财富的同时也伴随着生态环境问题的出现，在城市建设中既要抓经济发展又要重视生态文明建设。对于处在长三角经济区的南通而言，既具有沿海沿江的地理优势，又有深厚的文化底蕴和主导产业支撑。但近年来，纺织业、船舶业等大型污染型企业的膨胀式发展，对南通的生态安全造成一定程度的破坏。本文基于南通市生态安全空间现状，（下文提到的南通市指南通市区） 利用P-S-R 模型、定性分析、定量分析等方法对南通市生态安全空间进行分析[1]。

城市生态空间是城市空间的重要组成部分，一个城市的生态空间安全决定该城市的整体生态系统稳定发展。国内学术界对于城市生态安全的定义不一，广义的生态安全指人的生活健康、基本权利、生活保障来源、必要资源、社会秩序和人类适应环境变化能力等方面不受威胁的状态，它包括由自然、经济和社会生态安全组成的一个复合人工生态系统，狭义的生态安全指自然和半自然生态系统的安全，即生态系统完整性和健康的整体水平反映[2]。本文将城市生态空间定义为：城市地表人工、半自然或自然的植被及水体（森林、草地、绿地、湿地等）等生态单元所占据的并为城市提供生态系统服务的空间。包括城市绿地、城市森林、农用地、未利用地和水域等多种土地类型。

2 城市生态安全空间研究

城市生态安全格局强调城市生态安全的空间存在形式，是城市用地增长过程中，城市复合生态系统中由点、线、面的城市生态用地及其空间组合构成的空间格局，对维护城市生态水平和重要生态过程起着关键性作用。

在国外城市生态空间评价上，方向多，方法多样。价值评价有数理统计法（结构方程模型等），条件价值评估法等；在生态空间与居民福祉上，有行为分析，GIS 空间分析，标准化植被覆盖率等；在生态空间感知和使用行为上，有数理统计法（因子分析，回归分析等），GIS 空间分析，观察法等；在生态空间格局上，遥感分析法，景观指数法，梯度分析法等；在生态空间影响上，贝叶斯网法，社会调查法，数理统计法等。

国内对城市生态空间研究有很长的进程，归为四大重点领域，分别为生态用地需求规模测算、生态系统服务评估、生态空间格局及其演变、生态空间规划与管控[3-5]。在生态用地需求规模测算上，有生态环境压力测算、景观空间格局分析、关键生态过程识别以及资源供给、生态支持和环境调适需求等测算城市的生态用地需求。在生态系统服务评估上，方法有综合评价、单项评价，如气候调节和污染削减效应；物质量评估，如借助遥感影像解译土地利用数据，估算城市生态用地服务价值及其时空变化特征，考察生态景观要素变化对生态系统服务价值的影响[6]。能值量评估一般基于能值分析与生态承载力测算，评估生态系统服务价值。在生态空间格局上，借助GIS 空间分析、生态系统服务价值ESV 和生态足迹EF 分析；在生态空间规划与管控上，有生态评价法等[7]。

3 研究方法和数据

生态安全研究方面，不论是土地、水生态安全研究，还是城市生态安全研究，多数学者选择了“PSR（压力—状态—响应）”理论框架模型，因此本文也同样选取了此模型通过熵权法得出研究数据。

3.1 研究框架模型

研究框架以反映城市生态安全的要素为基本指标，本文建立以目标层、准则层、要素层、指标层的框架模型，详见表1。其中，以城市生态安全的综合评价结果作为目标层，以此来衡量城市生态安全的水平及总体情况；以影响城市生态安全的主要因素构成指标体系的准则层，本文准则层包括系统压力、系统状态和系统响应；要素层是准则层的细化说明，将准则层中的系统压力细分为经济发展压力、生态环境压力和社会发展压力；根据生态安全评价指标的选取原则，同时考虑指标数据的可获得性，选取了城市生态安全评价的25 项指标[8]。

表1 南通城市生态安全评价体系表

3.2 熵权法

3.2.1 指标标准化。正向指标：

负向指标：

3.2.2 确定指标权重。计算第j 项指标的信息熵：

其中，k=1/lnn＞0，满足ej＞0。

计算信息熵冗余度：

计算各指标权重：

3.2.3 确定生态安全综合指数。用生态安全综合指数ESII 表示城市生态安全程度，即：

ESII 值越大，城市生态安全程度越高；反之，ESII值越小，城市生态安全程度越低，生态风险越大，其安全分级标准如表2 所示。

表2 基于综合指数分级方法的城市生态安全分级标准

4 南通城市生态安全空间现状分析

4.1 南通城市生态“压力”分析

根据2014-2018 年南通城市生态安全指标计算获取南通城市生态安全“压力”得分，如图1 所示。由图1可知，由于长三角经济带的快速发展、人口增长等因素，南通市近年来经济发展、环境容量不足、资源利用加剧以及社会发展压力都使得南通城市生态安全“压力”不断增加。

图1 2014-2018 年南通城市生态安全“压力”

4.2 南通城市生态“状态”分析

根据2014-2018 年南通城市生态安全指标计算获取南通城市生态安全“压力”得分，得到图2。由图2 可知，由于土地配置不合理、滥用自然资源、人才措施不完善以及周边发达地区的吸引等因素，导致南通市资源状态、环境状态以及社会发展状态波浪式下降。

图2 2014-2018 年南通城市生态安全“状态”得分

4.3 南通城市生态“响应”分析

根据2014-2018 年南通城市生态安全指标计算获取南通城市生态安全“响应”得分，得到图3。由图3 可知，随着近年来国家将长三角经济带发展提升到国家战略地位，南通市借助这一政策，积极融入长三角经济区，利用其独特的地理优势和文化底蕴，大力发展经济。在发展经济的同时，积极响应国家号召，紧抓生态安全建设，在近5 年生态环境、经济发展以及社会发展方面连续增长。

图3 2014-2018 年南通市生态安全“响应”

4.4 南通城市生态安全综合得分

根据选取的25 项指标，利用熵权法得出南通市2014-2018 年生态安全评分，基于综合指数分级方法的城市生态安全分级标准，可得出2014 和2015 年生态不安全，2016、2017 和2018 年皆处于临界安全状态，但2018 年与其他年份相比，生态安全得分较高，在2019 年有望到达较安全状态。具体年份得分见图4。

图4 2014-2018 年南通市生态安全综合得分

5 结语

南通城市整体生态安全空间稳定向好，城市生态安全“压力”得分虽然有所上涨，但是同比2016-2017年涨幅有所下降，城市生态安全“状态”得分的下降幅度也比2016-2017 年有所降低。南通市截止2019 年末人口已经达到731 万人，庞大的人口基数在有限的地域内，给予了环境很大压力。但是环境保护的社会投入越来越得到重视和提升，加大教育和宣传的投入，使得城市居民环保意识越来越强，自然状态的恢复需要各部门有效治理和相关政策的保护。城市各部分在积极响应下已趋近于较安全的城市生态安全得分。