盧 濤, 王占岐, 魏 超, 譚 旭, 劉 輝

(中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢) 公共管理學(xué)院, 武漢430074)

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基于DPSIR模型的合肥市土地生態(tài)安全物元分析評(píng)價(jià)

盧 濤, 王占岐, 魏 超, 譚 旭, 劉 輝

(中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢) 公共管理學(xué)院, 武漢430074)

為了探究承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移示范區(qū)的土地生態(tài)安全狀況，在闡述土地生態(tài)安全概念的基礎(chǔ)上，基于“驅(qū)動(dòng)力—壓力—狀態(tài)—影響—響應(yīng)”模型構(gòu)建土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，商權(quán)法與層次分析法相結(jié)合測(cè)算各指標(biāo)權(quán)重，運(yùn)用物元分析法構(gòu)建土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)的綜合評(píng)判模型，并以合肥市為例進(jìn)行了實(shí)證研究。結(jié)果表明：2005—2009年、2011年合肥市土地生態(tài)安全級(jí)別為“不安全”，2010年為“較不安全”，2012年合肥市土地生態(tài)安全級(jí)別為“臨界安全”；總體來看，2005—2012年合肥市土地生態(tài)安全呈現(xiàn)從“不安全”到“臨界安全”躍升的趨勢(shì)。該結(jié)論可為承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的合肥市社會(huì)經(jīng)濟(jì)健康、持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)。

土地; 生態(tài)安全評(píng)價(jià); DPSIR模型; 物元分析; 合肥市

隨著工業(yè)化城鎮(zhèn)化步伐的加快、經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人類對(duì)土地資源的需求在不斷增加，未利用土地所剩無幾；然而，在已利用土地的開發(fā)利用中，由于人類對(duì)土地利用方式的不盡合理導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境破壞、耕地減少、土地污染等現(xiàn)象存在。土地承受了巨大的人口壓力、環(huán)境壓力與資源壓力，土地生態(tài)安全問題愈加突顯[1]。

土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)是當(dāng)前土地生態(tài)安全研究的重要環(huán)節(jié)和主要方向，土地生態(tài)安全狀態(tài)的準(zhǔn)確把握對(duì)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、資源可持續(xù)利用、生態(tài)環(huán)境保護(hù)具有重要的意義[2]。由于土地受到自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)各方面因素的影響以及土地生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性，目前，土地生態(tài)安全的概念還沒有明確的定義，一般認(rèn)為，土地生態(tài)安全是指土地資源所處的生態(tài)環(huán)境處于一種不受或少受威脅與破壞的狀態(tài)[3]。近年來，學(xué)者們關(guān)于土地生態(tài)安全領(lǐng)域的研究也在不斷深入:馬紅莉等[4]基于物元分析模型，采用PSR模型建立土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，對(duì)青海省土地生態(tài)安全進(jìn)行研究；張楊等[5]基于正態(tài)云模型，從自然子系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)、社會(huì)子系統(tǒng)構(gòu)建土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并以湖北省為例，對(duì)區(qū)域土地生態(tài)安全狀況進(jìn)行了定量測(cè)度；黃海等[6]以重慶市合川區(qū)為例，采用生態(tài)足跡方法探討了土地生態(tài)安全問題；裴婷婷等[7]運(yùn)用PSR模型和層次分析法構(gòu)建土地生態(tài)安全的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并對(duì)甘肅省白銀市土地生態(tài)安全進(jìn)行研究等。從已有研究文獻(xiàn)中來看，目前在評(píng)價(jià)方法上引入了物元模型、正態(tài)云模型、生態(tài)足跡等研究方法，所構(gòu)建的土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系大多也是采用“自然—社會(huì)—經(jīng)濟(jì)”模型和“壓力—狀態(tài)—響應(yīng)”模型(PSR模型)；雖然這兩種模型應(yīng)用比較廣泛，但是在實(shí)際應(yīng)用中，還存在一些不足:PSR模型通過構(gòu)建環(huán)境指標(biāo)體系來間接反映人類對(duì)環(huán)境的影響,其對(duì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)表示還不夠完整；“自然—社會(huì)—經(jīng)濟(jì)”模型對(duì)系統(tǒng)間相互作用過程的反映也不夠全面[8]。相比之下，DPSIR模型是PSR模型的發(fā)展與理論補(bǔ)充，彌補(bǔ)了指標(biāo)維度的不足，已得到普遍認(rèn)同。但是檢索發(fā)現(xiàn)，目前DPSIR模型在土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)領(lǐng)域研究的文獻(xiàn)很少：靖宇等[9]基于DPSIR模型，運(yùn)用綜合指數(shù)方法對(duì)廣東省佛岡縣土地生態(tài)安全進(jìn)行研究；江勇等[10]基于DPSIR模型，運(yùn)用綜合指數(shù)方法對(duì)河北永清縣土地生態(tài)安全狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)等,雖然在土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)研究中引入了DPSIR模型，但是在評(píng)價(jià)方法上缺乏先進(jìn)性。基于此背景，本文嘗試將DPSIR模型與物元分析模型相結(jié)合，基于DPSIR模型構(gòu)建土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，商權(quán)法與層次分析法(AHP)相結(jié)合測(cè)算各指標(biāo)權(quán)重，并以皖江城市帶承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移示范區(qū)的合肥市為例，運(yùn)用物元分析模型對(duì)2005—2012年合肥市土地生態(tài)安全狀況進(jìn)行定量分析評(píng)價(jià)，同時(shí)對(duì)單指標(biāo)進(jìn)行分析，以期為承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移示范區(qū)的合肥市社會(huì)經(jīng)濟(jì)健康、持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)。

1　研究方法

1.1DPSIR模型

國(guó)際經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)最先提出“壓力—狀態(tài)—響應(yīng)”模型(PSR模型)；然后，聯(lián)合國(guó)可持續(xù)發(fā)展委員會(huì)(UNCSD)提出驅(qū)動(dòng)力—狀態(tài)—響應(yīng)(DSR)模型；在此基礎(chǔ)上，歐洲環(huán)境署提出“驅(qū)動(dòng)力—壓力—狀態(tài)—影響—響應(yīng)”模型(DPSIR模型)[10]。DPSIR模型是從系統(tǒng)論的角度來表述引發(fā)生態(tài)環(huán)境問題的起源與結(jié)果關(guān)系的一條因果鏈，在DPSIR模型中，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人口的增長(zhǎng)作為長(zhǎng)期驅(qū)動(dòng)力(D)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生壓力(P)，壓力又會(huì)造成生態(tài)環(huán)境狀態(tài)(S)發(fā)生改變，從而對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一系列的影響(I)，這些影響又會(huì)使人們采取一系列的響應(yīng)(R)措施來改善生態(tài)環(huán)境，以此來尋求人與自然和諧發(fā)展[11-12]。

1.2物元模型

物元分析法由蔡文教授于20世紀(jì)80年代初創(chuàng)立，它能夠有效地處理多因子間不相容的問題。由于土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)涉及的指標(biāo)較多，單方面將分散的指標(biāo)信息通過模型加成，再根據(jù)已分的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)來確定評(píng)價(jià)結(jié)果容易丟失單指標(biāo)的一些信息；而物元模型能夠有效處理指標(biāo)間不相容的問題，分析的結(jié)果也是以定量數(shù)值表示，因此，可以比較客觀地反映事物的實(shí)際情況[13]。物元分析模型的構(gòu)建主要有以下四個(gè)步驟[14-16]。

1.2.1土地生態(tài)安全物元的建立土地生態(tài)安全N，其特征向量c和特征量值β共同構(gòu)成土地生態(tài)安全物元，土地生態(tài)安全N的特征分別用c1，c2，…，cn表示，相應(yīng)的量值分別為β1，β2，…，βn，則：

式中：N——n維土地生態(tài)安全物元，記為R=(N，c，β)。

1.2.2土地生態(tài)安全經(jīng)典域與節(jié)域的建立土地生態(tài)安全經(jīng)典域物元Rop，則經(jīng)典域物元矩陣:

(1)

土地生態(tài)安全節(jié)域物元Rq，則節(jié)域物元矩陣：

(2)

式中：Nop——土地生態(tài)安全的第p個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)(p=1，2，…，n)；ci——第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)；——ci對(duì)應(yīng)評(píng)價(jià)等級(jí)p的量值取值區(qū)間，即經(jīng)典域的取值區(qū)間；vqi=——節(jié)域物元關(guān)于特征ci的量值區(qū)間，q表示土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)等級(jí)的全體，則有?(i=1，2，…，n)。

1.2.3待評(píng)物元和關(guān)聯(lián)函數(shù)及關(guān)聯(lián)度的建立設(shè)Rx為待評(píng)對(duì)象Nx的物元，則：

(3)

(4)

則關(guān)聯(lián)函數(shù)K(xi)可表示為:

(5)

式中：p(x，Xi)——點(diǎn)x與有界區(qū)間Xi=[m，n]的距離；p(x，Xk)——點(diǎn)x與有界區(qū)間Xk=[mk，nk]的距離；x，Xi，Xk——待評(píng)價(jià)土地生態(tài)安全物元的量值、經(jīng)典域物元和節(jié)域物元的量值范圍。

1.2.4綜合關(guān)聯(lián)度的計(jì)算與評(píng)價(jià)等級(jí)的確定設(shè)Kp(Nx)為Nx關(guān)于等級(jí)p的綜合關(guān)聯(lián)度，則:

(6)

式中：Kp(xi)——Nx的第i個(gè)指標(biāo)關(guān)于等級(jí)p的單指標(biāo)關(guān)聯(lián)度(p=1，2，…，n)；Wip——各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重。

若Kpi=max[Kp(xi)]，(p=1，2，…，n)，則待評(píng)價(jià)對(duì)象第i指標(biāo)屬于土地生態(tài)安全等級(jí)p；若Kpx=max[Kp(Nx)]，(p=1，2，…，n)，則Nx屬于土地生態(tài)安全等級(jí)p。

關(guān)聯(lián)度Kp(xi)的數(shù)值在數(shù)軸上表示的是待評(píng)價(jià)對(duì)象隸屬于某一標(biāo)準(zhǔn)的程度。物元模型將關(guān)聯(lián)度從區(qū)間[0，1]拓展到整個(gè)數(shù)軸，能夠揭示更多的分異信息。當(dāng)Kp(xi)≥1時(shí)，說明待評(píng)價(jià)對(duì)象超過標(biāo)準(zhǔn)要求的上限，數(shù)值越大就越易開發(fā)；當(dāng)0≤Kp(xi)<1時(shí)，說明待評(píng)價(jià)對(duì)象符合標(biāo)準(zhǔn)要求，數(shù)值越大越接近上限；當(dāng)-1≤Kp(xi)<0時(shí)，說明待評(píng)價(jià)對(duì)象不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，但是具備轉(zhuǎn)化條件；當(dāng)Kp(xi)<-1時(shí)，說明待評(píng)價(jià)對(duì)象不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，也不具備轉(zhuǎn)化條件。

2　土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)實(shí)證研究

2.1研究區(qū)概況

合肥，安徽省省會(huì)，位于安徽省正中部，長(zhǎng)江、淮河之間，是國(guó)家級(jí)皖江城市帶承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移示范區(qū)成員之一。土地面積達(dá)1.14萬(wàn)km2，常住人口達(dá)755萬(wàn)人，占全省總?cè)丝诘?2.6%。2013年合肥全市生產(chǎn)總值(GDP)4 672.9億元。合肥地處江淮丘陵，總的地勢(shì)是中部高，南北低。合肥屬亞熱帶濕潤(rùn)性季風(fēng)氣候，全年氣溫冬寒夏熱，春秋溫和，屬于暖溫帶向亞熱帶的過渡帶氣候類型，年平均氣溫15.7℃，降雨量近1 000 mm，日照2 100多個(gè)小時(shí)。

2.2數(shù)據(jù)來源與處理

本文研究數(shù)據(jù)來自于2006—2013年《合肥統(tǒng)計(jì)年鑒》、《安徽統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》、合肥市環(huán)境質(zhì)量狀況公報(bào)和安徽省水資源公報(bào)。人口密度、森林覆蓋率等指標(biāo)數(shù)據(jù)可直接獲取，人均城市建設(shè)用地面積、人均耕地面積、空氣污染指數(shù)等指標(biāo)數(shù)據(jù)通過計(jì)算得出。其中，空氣污染指數(shù)是通過二氧化硫、二氧化氮以及可吸入顆粒物比重計(jì)算得出。

指標(biāo)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化采用極差標(biāo)準(zhǔn)化法進(jìn)行處理，計(jì)算公式：

式中：Mapq——標(biāo)準(zhǔn)化后的值；Mpq——第p個(gè)子系統(tǒng)第q個(gè)指標(biāo)的實(shí)際值；Mmax——第q個(gè)指標(biāo)中最大值；Mmin——第q個(gè)指標(biāo)中最小值。

2.3評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)模型以DPSIR模型為基礎(chǔ)，從驅(qū)動(dòng)力、壓力、狀態(tài)、影響、響應(yīng)五個(gè)部分構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，每個(gè)部分又是由若干評(píng)價(jià)指標(biāo)構(gòu)成[9]。人口增長(zhǎng)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展作為驅(qū)動(dòng)力給土地生態(tài)造成壓力，引起建設(shè)用地?cái)U(kuò)張、能源需求增加、耕地減少、森林破壞、土地污染等一系列問題，這些問題又會(huì)對(duì)人類社會(huì)與生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響，從而引起人們對(duì)生態(tài)環(huán)境惡化做出響應(yīng)，并采取相關(guān)措施來改善土地生態(tài)環(huán)境，使得土地生態(tài)健康、持續(xù)發(fā)展。本文考慮到合肥市作為皖江城市帶承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移示范區(qū)核心城市，在承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移、加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)對(duì)土地生態(tài)可能造成的影響，同時(shí)根據(jù)指標(biāo)的可操作性和科學(xué)性、研究數(shù)據(jù)的可獲取性，本文以土地生態(tài)安全為目標(biāo)層，驅(qū)動(dòng)力、壓力、狀態(tài)、影響、響應(yīng)5個(gè)層次為準(zhǔn)則層，27個(gè)具體指標(biāo)具有承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移區(qū)域特色的土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，見表1。

2.4確定指標(biāo)體系權(quán)重

權(quán)重確定有客觀賦權(quán)法和主觀賦權(quán)法[17]，主觀賦權(quán)法雖然體現(xiàn)了專家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，確定的指標(biāo)權(quán)重也比較合理，然而無法克服主觀隨意性的干擾；由于指標(biāo)權(quán)重的確定直接關(guān)系到研究的結(jié)果，為了避免人為因素的干擾，充分挖掘各指標(biāo)原始數(shù)據(jù)信息，本文把層次分析法(AHP)確定的權(quán)重W1和熵權(quán)法確定的權(quán)重W2相結(jié)合，得到各指標(biāo)權(quán)重W。

表1　合肥市土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系與權(quán)重

注：指標(biāo)類型，“-”表示反向指標(biāo)，即指標(biāo)值越小越好的指標(biāo)；“+”表示正向指標(biāo)，即指標(biāo)值越大越好的指標(biāo)。

2.4.1AHP法確定指標(biāo)權(quán)重將土地生態(tài)安全指數(shù)作為最高的目標(biāo)層，將驅(qū)動(dòng)力、壓力、狀態(tài)、影響、響應(yīng)作為準(zhǔn)則層，選取的具體評(píng)價(jià)因子作為指標(biāo)層，從而構(gòu)建一個(gè)由三個(gè)層次所組成的土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)模型。通過目標(biāo)層——準(zhǔn)則層以及準(zhǔn)則層——指標(biāo)層兩級(jí)判斷矩陣的構(gòu)造、特征向量以及最大特征根的求解、一致性檢驗(yàn)等計(jì)算得出各指標(biāo)的權(quán)重W1[18]。

2.4.2熵權(quán)法確定指標(biāo)權(quán)重熵權(quán)法是一種客觀的賦權(quán)法，其權(quán)重系數(shù)的確定是根據(jù)數(shù)據(jù)序列變異程度，指標(biāo)的熵值越小，該指標(biāo)提供的信息量就越大，權(quán)重就越高；相反，權(quán)重就越低[19-20]。指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值占總標(biāo)準(zhǔn)化值的比重為fpq，則：

第q項(xiàng)指標(biāo)的熵值eq，則：

式中：Wq——第q項(xiàng)指標(biāo)的熵權(quán)值，即權(quán)重；eq——第q項(xiàng)指標(biāo)的熵值；n——研究期；q——指標(biāo)個(gè)數(shù)。

根據(jù)本文指標(biāo)體系的實(shí)際情況，賦權(quán)系數(shù)a取0.5，結(jié)果見表1。

2.5土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)經(jīng)典域和節(jié)域的確定

由于物元模型的可拓性，可將土地生態(tài)安全物元模型劃分為N1，N2，N3，N4，N5共5個(gè)等級(jí)，分別表述為“不安全”、“較不安全”、“臨界安全”、“較安全”、“安全”。

根據(jù)安徽省平均水平、《生態(tài)縣、生態(tài)市建設(shè)規(guī)劃編制大綱(試行)》標(biāo)準(zhǔn)值、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)值、全國(guó)平均值及相關(guān)文獻(xiàn)[14，21-23]討論的結(jié)果來確定經(jīng)典域。在此基礎(chǔ)上建立合肥市土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)經(jīng)典域物元矩陣Rp和節(jié)域物元矩陣Rq，見表2。

3　結(jié)果與分析

將各指標(biāo)數(shù)據(jù)輸入模型，可得到相應(yīng)的計(jì)算結(jié)果。以2012年C1人口密度指標(biāo)(人/km2)為例，將D1=661.60輸入模型，得到該指標(biāo)對(duì)應(yīng)各評(píng)價(jià)等級(jí)的關(guān)聯(lián)度分別為：

K1(D1)=0.017 6，K2(D1)=-0.020 6，K3(D1)=-0.028 6，K4(D1)=-0.030 4，K5(D1)=-0.030 9，可判定該指標(biāo)屬于N1，即屬于“不安全”水平，同理可得到其他指標(biāo)的相關(guān)數(shù)值。由于本文研究數(shù)據(jù)較多，故只列出2012年各指標(biāo)所對(duì)應(yīng)各評(píng)價(jià)等級(jí)的關(guān)聯(lián)度(表3)。將得到的各指標(biāo)所對(duì)應(yīng)各評(píng)價(jià)等級(jí)的關(guān)聯(lián)度與其對(duì)應(yīng)的權(quán)重(表1)輸入式(6)，加權(quán)求和可得出綜合關(guān)聯(lián)度(表4)。分別為K1(N2 012)=-0.307 6，K2(N2 012)=-0.346 9，K3(N2 012)=-0.302 2，K4(N2 012)=-0.321 3，K5(N2 012)=-0.397 5，可判定2012年合肥市土地生態(tài)安全級(jí)別為N3，即“臨界安全”級(jí)別。同樣的方法可求得合肥市2005—2011年土地生態(tài)安全級(jí)別。

表2　經(jīng)典域與節(jié)域取值范圍

3.1合肥市土地生態(tài)安全狀況分析

從表4中可以看出，2005—2009年、2011年合肥市土地生態(tài)安全級(jí)別為“不安全”，2010年為“較不安全”，2012年為“臨界安全”；雖然2010—2012年合肥市土地生態(tài)安全等級(jí)有所波動(dòng)，但是總體來看，2005—2012年合肥市土地生態(tài)安全呈現(xiàn)從“不安全”到“臨界安全”躍升的趨勢(shì)。2005—2012年合肥市土地生態(tài)安全綜合關(guān)聯(lián)度處于-1與0之間，說明合肥市土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，但是具備轉(zhuǎn)化的條件。K5(N2009)>K5(N2008)>K5(N2007)>K5(N2006)>K5(N2005)表明,雖然2005—2009年合肥市土地生態(tài)安全級(jí)別為“不安全”，但是土地生態(tài)安全程度逐年提高。

2010年的土地生態(tài)安全級(jí)別才開始出現(xiàn)好轉(zhuǎn)，變?yōu)椤拜^不安全”，但是還不夠穩(wěn)定。2011年合肥市土地生態(tài)安全等級(jí)又轉(zhuǎn)變?yōu)椤安话踩?，然?>K1(N2011)>K3(N2011)，且差距小，說明土地生態(tài)安全級(jí)別雖處于No1，但不完全符合No1的標(biāo)準(zhǔn)，具備轉(zhuǎn)化為No3的條件，“不安全”水平不穩(wěn)定。2012年，合肥市土地生態(tài)安全等級(jí)又轉(zhuǎn)變?yōu)椤芭R界安全”，證實(shí)了2011年合肥市土地生態(tài)安全的不穩(wěn)定性，雖然0>K3(N2012)>K1(N2012)，且差距不大，說明雖然2012年合肥市土地生態(tài)安全級(jí)別為“臨界安全”，但是同樣不夠穩(wěn)定，有跌回“不安全”水平的可能。

表3　土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)關(guān)聯(lián)度

表4　合肥市2005-2012年土地生態(tài)安全綜合關(guān)聯(lián)度

3.2各子系統(tǒng)土地生態(tài)安全狀況分析

(1) 驅(qū)動(dòng)力系統(tǒng)方面，其2005年和2012年“安全”等級(jí)的綜合關(guān)聯(lián)度分別為-0.064 6和-0.053 8，說明土地生態(tài)安全等級(jí)總體上呈上升趨勢(shì)，這主要與人均GDP提升有關(guān)。2005年以來，合肥市經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人均GDP由2005年的20 560元增長(zhǎng)到2012年的55 182元，增長(zhǎng)了168.40%，這給合肥市土地生態(tài)安全提供強(qiáng)勁支撐。人口自然增長(zhǎng)率徘徊在“臨界安全”水平；而人口密度一直都處于“不安全”水平，成為制約驅(qū)動(dòng)力生態(tài)安全水平提升的主要因素之一。

(2) 壓力系統(tǒng)方面，除了2010年處于“較不安全”水平外，其余7 a都處于“不安全”水平。雖然城鎮(zhèn)居民恩格爾系數(shù)由“不安全”水平上升到“臨界安全”水平，但是近年來，合肥市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展在驅(qū)動(dòng)土地生態(tài)安全好轉(zhuǎn)的同時(shí)，也帶來了巨大壓力：建設(shè)用地盲目擴(kuò)張、化肥農(nóng)藥的大量使用造成土地污染、水資源污染與不合理利用等問題十分明顯，一直都處于“臨界安全”水平以下，這對(duì)土地生態(tài)安全造成重大壓力。合肥市在承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移、加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)減輕土地生態(tài)的壓力。

(3) 狀態(tài)系統(tǒng)方面，其“安全”等級(jí)的綜合關(guān)聯(lián)度由2005年的-0.145 6上升到2012年的-0.096 0，除了2011年為“臨界安全”水平外，其余年份均處于“較不安全”狀態(tài)。其中，除了S6一直處于“較不安全”水平外，其他幾項(xiàng)指標(biāo)的安全等級(jí)均有所提升，說明降低能耗水耗、增加森林覆蓋率等方面對(duì)提升土地生態(tài)安全方面有重要意義。整體來講，在壓力系統(tǒng)的影響下，狀態(tài)系統(tǒng)生態(tài)安全水平提升較緩慢，政府部門接下來應(yīng)該重點(diǎn)控制建設(shè)用地規(guī)模，加大對(duì)耕地的投入，加大土地整治力度，增加耕地面積，提高耕地質(zhì)量。

(4) 影響系統(tǒng)方面，雖然狀態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)安全狀況好轉(zhuǎn)，但是影響系統(tǒng)的生態(tài)安全水平較低，其2005年與2012年的綜合關(guān)聯(lián)度分別為-0.033 4和-0.031 0，且這8 a來一直都處于“不安全”水平。從單指標(biāo)來看，I1，I2，I6處于“不安全”水平；I5，I7處于“臨界安全”水平,I4處于“較安全”水平，這六項(xiàng)指標(biāo)一直沒得到提升，而I3波動(dòng)幅度較大。政府部門應(yīng)加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，大力發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)，減少“三廢”排放量，增加環(huán)保資金投入，增加人均公共綠地。

(5) 響應(yīng)系統(tǒng)方面，隨著生態(tài)環(huán)境問題凸顯，人們環(huán)保意識(shí)增強(qiáng)，保護(hù)土地生態(tài)環(huán)境也日益受到重視。正因?yàn)楹戏适性谥卫憝h(huán)境問題方面采取了一定的措施，使得各類污染物處理水平有所提升，污染物的排放總量也有所控制，各項(xiàng)指標(biāo)由“臨界安全”水平向“安全”水平都有不同程度提升。

4　結(jié) 論

(1) 基于DPSIR模型，從驅(qū)動(dòng)力、壓力、狀態(tài)、影響、響應(yīng)五個(gè)方面選取了27項(xiàng)具體指標(biāo)構(gòu)建合肥市土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，商權(quán)法與層次分析法(AHP)相結(jié)合測(cè)算各指標(biāo)權(quán)重，運(yùn)用物元分析方法對(duì)2005—2012年合肥市土地生態(tài)安全進(jìn)行評(píng)價(jià)，研究結(jié)論較為準(zhǔn)確地反映了合肥市土地生態(tài)安全的實(shí)際情況，基本達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)，說明本文的研究思路與方法可行，對(duì)后續(xù)研究提供一定的借鑒。

(2) 研究結(jié)果表明：2005—2009年合肥市土地生態(tài)安全級(jí)別為“不安全”；2010年1月21日皖江城市帶承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移示范區(qū)規(guī)劃批復(fù)后，由于積極參與泛長(zhǎng)三角區(qū)域發(fā)展分工，加快推進(jìn)皖江城市帶承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移示范區(qū)建設(shè)，加快生態(tài)環(huán)境建設(shè)，2010年合肥市土地生態(tài)安全級(jí)別為“較不安全”；2011年合肥市行政區(qū)域擴(kuò)大，巢湖水域成為合肥市“內(nèi)湖”后，土地生態(tài)安全級(jí)別又轉(zhuǎn)變?yōu)椤安话踩保?012年合肥市土地生態(tài)安全再次躍升到“臨界安全”狀態(tài)。雖然2005—2012年合肥市土地生態(tài)安全有所波動(dòng)，但是總體來看，2005—2012年合肥市土地生態(tài)安全呈現(xiàn)從“不安全”到“臨界安全”躍升的趨勢(shì)。其中，人均住房面積、萬(wàn)元GDP COD排放強(qiáng)度、城鎮(zhèn)居民恩格爾系數(shù)、人均GDP、萬(wàn)元GDP能耗、森林覆蓋率、建成區(qū)綠化覆蓋率、每萬(wàn)人擁有高等學(xué)歷人數(shù)出現(xiàn)不同等級(jí)的上升趨勢(shì)，說明以上指標(biāo)對(duì)合肥市土地生態(tài)安全水平的提升有重要貢獻(xiàn)；人口密度、人均城市建設(shè)用地面積、人均耕地面積、人均當(dāng)?shù)厮Y源量、化肥使用強(qiáng)度、農(nóng)藥使用強(qiáng)度、萬(wàn)元GDP工業(yè)煙塵排放強(qiáng)度、萬(wàn)元GDP固廢排放強(qiáng)度、萬(wàn)元GDP水耗、環(huán)保投資占GDP比例是制約合肥市土地生態(tài)安全水平提升的因素，今后需要下大力度進(jìn)行這方面工作；人口自然增長(zhǎng)率、第三產(chǎn)業(yè)占GDP比例、工業(yè)用水重復(fù)利用率、工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率、空氣污染指數(shù)、城市生活污水處理率、人均公共綠地面積、城市生活垃圾無害化處理率、工業(yè)固體廢棄物綜合利用率變化較小。今后，政府部門一方面要繼續(xù)完善當(dāng)前的各項(xiàng)有效政策，應(yīng)用科學(xué)發(fā)展觀指導(dǎo)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，鞏固已取得的成果以維護(hù)好當(dāng)前生態(tài)環(huán)境狀況；一方面在承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移、加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，應(yīng)合理控制人口規(guī)模，引導(dǎo)建設(shè)用地有序擴(kuò)張，保護(hù)好耕地以增加耕地面積，保護(hù)水資源，引導(dǎo)農(nóng)民合理使用農(nóng)藥和化肥，改進(jìn)生產(chǎn)工藝技術(shù)，降低工業(yè)煙塵、固廢排放強(qiáng)度，降低能源消耗，擴(kuò)大就業(yè)，并不斷提高環(huán)保投資比例。

(3) 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的全面性以及評(píng)價(jià)方法的科學(xué)合理性直接影響評(píng)價(jià)結(jié)果。然而，由于數(shù)據(jù)的可獲取性、數(shù)據(jù)的連續(xù)性以及其他一些因素的制約，本文所建立的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系不一定全面；另外，目前關(guān)于經(jīng)典域與節(jié)域的界定等問題缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。因此，構(gòu)建全面而合理的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系以及經(jīng)典域與節(jié)域的界定等問題還有待進(jìn)一步研究。

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Evaluation of Land Ecological Security of Hefei City Based on the DPSIR Model and Matter Element Analysis

LU Tao, WANG Zhanqi, WEI Chao, TAN Xu, LIU Hui

(School of Public Administration, China University of Geosciences, Wuhan 430074, China)

In order to explore the land ecological security situation of industrial transfer demonstration region, on the basis of the concept of land security and driving-pressure-state-impact-response model, the land ecological security evaluation indicator system was established. Analytic hierarchy process(AHP)and quotient method were applied to determine the weight of indicators. Matter-element analysis method was used to build the comprehensive evaluation model of land ecological security evaluation, and Hefei City was taken as an example for the case study. Through analysis, we draw the following conclusions. The land ecological security level of Hefei from 2005 to 2009 and 2011 was insecurity, it was less security in 2010, and was critical security in 2012. Overall, the trend of land ecological security in Hefei city zoomed from insecurity to critical security. The conclusion could be used to provide theoretical basis for the social and economic sustainable development under the situation of industrial transformation in Hefei city.

land; ecological security evaluation; DPSIR model; matter-element analysis; Hefei City

2014-09-24

2014-10-21

盧濤(1989—),男,安徽合肥人,碩士研究生,主要研究方向?yàn)橥恋厣鷳B(tài)與土地利用。E-mail:lutao28@qq.com

王占岐(1965—),男,陜西岐山人,教授,博導(dǎo),主要從事土地經(jīng)濟(jì)與土地利用的教學(xué)和研究。E-mail:wzqwgp@126.com

F301.24

A

1005-3409(2015)04-0221-07