何如海，孫鵬，許典舟，高采烈

（安徽農(nóng)業(yè)大學經(jīng)濟管理學院，安徽合肥，230036）

基于PSR的合肥市土地生態(tài)安全評價

何如海，孫鵬，許典舟，高采烈

（安徽農(nóng)業(yè)大學經(jīng)濟管理學院，安徽合肥，230036）

本文基于PSR模型，從土地生態(tài)環(huán)境壓力層、土地生態(tài)環(huán)境狀態(tài)層和土地生態(tài)環(huán)境響應(yīng)層選取18個具有代表性的評價指標，建立合肥市土地生態(tài)安全評價指標體系，運用熵權(quán)法確定指標權(quán)重，最后通過綜合指數(shù)法計算合肥市2011～2014年四個年份的土地生態(tài)安全綜合指數(shù)。結(jié)果表明，2011～2012年合肥市土地生態(tài)安全狀況處于較不安全狀態(tài)；2013年合肥市土地生態(tài)安全狀況處于臨界安全狀態(tài)；2014年合肥市土地生態(tài)安全狀況處于較安全狀態(tài)。2011～2014年期間合肥市土地生態(tài)安全呈上升趨勢。

PSR；土地生態(tài)安全評價；熵權(quán)法；合肥市

隨著城市化進程的加快，土地生態(tài)環(huán)境難以避免的遭到破壞，土地生態(tài)安全問題越來越受到人們的重視。土地生態(tài)安全主要是指地表上的各種有機物與無機物處在自身的安全范圍內(nèi)，不會因為外界條件的改變失去平衡，并且在上述條件的基礎(chǔ)上滿足人類正常的生產(chǎn)與生活需求［1］。

PSR模型概念最早是由聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署（UNEP）和經(jīng)濟合作開發(fā)組織提出的，具有靈活性和涉及面廣的特性，是生態(tài)安全指標體系構(gòu)建過程中的重要方法之一［2］。PSR模型的基本理論框架是人類生產(chǎn)活動對生態(tài)環(huán)境施加了“壓力”，導致生態(tài)環(huán)境“狀態(tài)”的惡化，為減輕生態(tài)環(huán)境的惡化，人類從經(jīng)濟、社會以及政策等方面對生態(tài)環(huán)境做出“響應(yīng)”［3］。土地生態(tài)安全評價為土地可持續(xù)利用提供了新的參考。城市化進程中土地生態(tài)難以避免的遭到破壞，所以對土地進行生態(tài)安全評價在城市化不斷推進的過程中顯得尤為必要。曹向欣、劉勇等學者運用土地持續(xù)利用的原理，從區(qū)域生態(tài)安全的角度對土地生態(tài)安全進行了評價研究［4-5］。張祥義等學者通過對河北省土地生態(tài)安全分區(qū)評價研究，得出河北省各地區(qū)土地生態(tài)安全狀況的差異［6］。郭旭東等學者運用PSR模型對區(qū)域土地質(zhì)量指標體系的構(gòu)建及研究方向進行了探討［7］。以上學者都是從區(qū)域的角度對土地生態(tài)安全進行橫向評價，本文通過對合肥市土地生態(tài)安全狀況按年份進行縱向評價，得出合肥市快速發(fā)展過程中的土地生態(tài)安全的波動情況，一方面是合肥市土地生態(tài)系統(tǒng)安全的需要，另一方面也為合肥更好的邁向長三角城市群副中心城市提供了一定的理論參考。

一、研究區(qū)概況

合肥市位于安徽省中部，地處長江以北、淮河以南，屬于江淮丘陵地帶，市區(qū)丘陵面積較小，主要分布在合肥市西部。合肥市土地資源類型主要包括耕地、林地、水域和草地。其中，2014年的耕地面積為56.17萬公頃，占合肥市總土地面積的38.3%。合肥市南部有“五大淡水湖”之一的巢湖，北部有合肥市最大的水庫董鋪水庫，截至2014年年底水資源總量為49.69億立方米。2014年合肥市地區(qū)生產(chǎn)總值已經(jīng)達到5180億元，常住人口已經(jīng)達到770萬人，其中城鎮(zhèn)常住人口達到532萬人，城鎮(zhèn)化率為69.11%。

二、研究方法與數(shù)據(jù)來源

（一）數(shù)據(jù)來源

本文的原始數(shù)據(jù)來源于《安徽省統(tǒng)計年鑒》（2011-2014），《合肥市統(tǒng)計年鑒》（2011-2014），合肥市統(tǒng)計局網(wǎng)站，在摘錄、引用相關(guān)數(shù)據(jù)的同時，通過查閱大量的文獻資料以及對比核查的方式，經(jīng)過整理后得到原始數(shù)據(jù)。

（二）研究方法

1.合肥市土地生態(tài)安全評價指標體系的構(gòu)建

運用PSR模型對土地生態(tài)安全進行評價時，需要構(gòu)建評價指標體系，確定各個評價指標的權(quán)重值，最后在上述步驟的基礎(chǔ)上計算土地生態(tài)安全綜合指數(shù)，根據(jù)計算結(jié)果確定土地生態(tài)安全現(xiàn)狀。生態(tài)安全評價指標體系是對生態(tài)安全綜合評價的定量考核依據(jù)。參考土地生態(tài)安全的相關(guān)文獻［8］，根據(jù)合肥市的土地資源現(xiàn)狀以及社會經(jīng)濟發(fā)展狀況，遵循科學性、代表性、簡明性、適用性等原則，并且結(jié)合PSR模式將合肥市土地生態(tài)安全評價指標體系主要分為目標層、邏輯層、指標層。其中，指標層中選取了具有代表性的18個指標體系，見表1。表中“+”代表指標數(shù)值越大越好，相反“-”代表指標數(shù)值越小越好。

2.土地生態(tài)安全標準設(shè)定

目前，對于土地生態(tài)安全標準值的確定還處于發(fā)展研究階段，通過參考其他學者的研究成果［9-10］，并且綜合各種影響因素將土地生態(tài)安全標準分為5個等級。如表2所示。

3.數(shù)據(jù)標準化

由于數(shù)據(jù)的單位不統(tǒng)一，所以在進行計算之前需要對數(shù)據(jù)進行標準化處理，對數(shù)據(jù)采取的標準化處理方法為最大離差法。計算后數(shù)據(jù)的指標單位、量綱和正負可能會有所區(qū)別，因此不能直接進行比較。方法如下：

表1 合肥市土地生態(tài)安全評價指標體系

對于正向指標：

公式中，yij為各個指標數(shù)據(jù)標準化后的數(shù)值；Xij為各個指標數(shù)據(jù)實際測量后的數(shù)值，Ximax和Ximin分別為某項指標數(shù)據(jù)i在評價年份中的最大值和最小值，j代表的是時間數(shù)列。經(jīng)過標準化處理后的指標數(shù)據(jù)大小范圍在0～1之間。0代表的是某一年的某一個指標數(shù)據(jù)與同一指標數(shù)據(jù)的其它年份相比處于更差的狀態(tài)。1代表的是某一年的某一個指標數(shù)據(jù)與同一指標數(shù)據(jù)的其它年份相比處于更佳的狀態(tài)。

4.確定權(quán)重與土地生態(tài)安全綜合指數(shù)

權(quán)重的高低直接關(guān)系到土地生態(tài)安全值的大小，因此權(quán)重的確定在土地生態(tài)安全評價的過程中起到非常重要的作用。本文所采用的確定權(quán)重的方法為熵權(quán)法。在權(quán)重確定的過程中要盡可能的避免主觀因素的影響，熵權(quán)法是一種在客觀因素的基礎(chǔ)上確定權(quán)重的方法［11］。它主要是指在指標體系提供各種信息量的基礎(chǔ)上，根據(jù)指標數(shù)據(jù)變化量的大小，排除對總體數(shù)據(jù)影響較小的指標，確定各個指標權(quán)重的方法，具體計算公式如下：

式中，ESCV是指土地生態(tài)安全綜合值，n是評價指標的總個數(shù)，p(xi)是數(shù)據(jù)標準化后的數(shù)值，Wi指的是各個指標的權(quán)重，n=1，2，3，4，…，n。

三、結(jié)果與分析

（一）壓力安全評價

由表3可以看出2011～2014年的壓力安全綜合指數(shù)分別為0.1827、0.1516、0.1818、0.0598。2011～2013年壓力安全指數(shù)波動較為平穩(wěn)，2013～2014年下降明顯，由0.1818降到0.0598，降幅高達67%。從中可以得出，合肥市2011～2013年土地生態(tài)壓力狀況變化不明顯，2014年土地生態(tài)壓力狀況出現(xiàn)惡化，人類活動對生態(tài)環(huán)境狀況的負面影響有所增強。例如，合肥市2011～2014年的人口密度和人口自然增長率都是逐年上升的趨勢。其中2014年的人口自然增長率為7%，與2013年相比增幅高達60%，而其他三個年份的人口自然增長率都在4%到5%之間，這是2014年生態(tài)壓力指數(shù)下降較為明顯的重要原因之一。2011～2014年間合肥市的退耕還林面積波動較大，與其它三個年份相比，2014年的退耕還林面積較小，僅為283hm2?；适┯昧吭?012～2014年間也有小幅度的上升。2014年壓力安全指數(shù)下降明顯主要由上述狀況綜合的結(jié)果造成的。

表2 評價指標標準閾值

表3 合肥市生態(tài)安全評價結(jié)果

（二）狀態(tài)安全評價

狀態(tài)安全指數(shù)在2011～2014年間起伏較大。2011～2012年間狀態(tài)安全指數(shù)為上升趨勢，由2011年的0.1167上升到2012年的0.1659，增幅為42%。主要是因為2012年合肥市農(nóng)業(yè)機械總動力和森林覆蓋率相對于2011年有了顯著的提高，農(nóng)業(yè)機械化程度的提升使得耕地的產(chǎn)量提升，這也是土地生態(tài)安全狀態(tài)提升的重要標志。2011～2014年四年間合肥市的森林覆蓋率呈逐年上升的趨勢，但是2012年的森林覆蓋率相對于其他年份增幅顯著，達到了20%。森林對環(huán)境狀態(tài)的改善作用明顯，森林覆蓋率的顯著提高是2012年狀態(tài)指數(shù)增加的一個重要原因。2012～2013年狀態(tài)安全指數(shù)開始下降，由2012年的0.1659下降到2013年的0.1009。原因只要是2013年的耕地面積有所減少，間接導致農(nóng)作物播種面積的減少，使得狀態(tài)安全指數(shù)有所下滑。2013～2014年間狀態(tài)安全指數(shù)又開始上升，由2013年的0.1009上升到2014年的0.2601。原因主要是水資源總量的顯著提升。前三個年份的水資源總量趨于平穩(wěn)，2014年水資源總量由2013的29.44億立方米增加到了49.69億立方米。合肥市政府近幾年對水庫的建設(shè)與保護工作在水資源的保護上起到了關(guān)鍵作用。上述幾個措施都很大程度的改善了合肥市的生態(tài)安全狀態(tài)。

（三）響應(yīng)安全評價

響應(yīng)安全指數(shù)四年間上升明顯，呈現(xiàn)出波動上升的趨勢。2011～2012年兩年間，合肥市土地生態(tài)安全的響應(yīng)度較低，分別為0.0164和0.0592。2013～2014年兩各年份的土地生態(tài)安全響應(yīng)度較高，分別為0.0285和0.3108，主要原因是合肥市的造林面積和有效灌溉面積明顯提高，生態(tài)環(huán)境的保護力度的加大使得生態(tài)安全的響應(yīng)度有所提高。人均可支配收入和非農(nóng)人口的數(shù)量也在2011～2014年逐年上升。人們收入水平提高的同時也會相應(yīng)加大對環(huán)境保護的投入，且大量的非農(nóng)人口的涌入促進了第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對生態(tài)環(huán)境的改善也起到了一定的作用。

（四）土地生態(tài)安全綜合評價

綜合對合肥市2011～2014年地生態(tài)安全進行評價得到四個年份的生態(tài)安全綜合指數(shù)分別為0.3157、0.3768、0.5513、0.6307。從表2可以得出合肥市四年間的土地生態(tài)安全狀況在不斷好轉(zhuǎn)。其中壓力層的生態(tài)安全處于下降趨勢，狀態(tài)層和響應(yīng)層的生態(tài)安全狀態(tài)處于上升趨勢。2013～2014年的土地生態(tài)安全響應(yīng)度提升明顯，而響應(yīng)度對生態(tài)安全的貢獻率最大，這是土地生態(tài)安全狀態(tài)改善明顯的原因之一。合肥近幾年的快速發(fā)展與城市的迅速擴張使得城市生態(tài)環(huán)境的壓力不斷增大，生態(tài)安全指數(shù)并沒有因此出現(xiàn)較大的下降，不僅僅是因為巢湖市的劃入，也與生態(tài)文明建設(shè)的大力推進有很大關(guān)系。從2012年“大力推進生態(tài)文明建設(shè)”戰(zhàn)略決策的提出到2015年增強生態(tài)文明建設(shè)首度被寫入國家五年規(guī)劃，合肥市近幾年的生態(tài)文明建設(shè)取得了不小的進展。用制度創(chuàng)新的方式推進巢湖治理，以及政府對每年植樹造林活動的高端重視，都對生態(tài)的改善起到了不容忽視的作用。

四、結(jié)論與思考

（一）結(jié)論

根據(jù)評價結(jié)果得出，合肥市2011～2014年的土地生態(tài)安全狀況分別為較不安全狀態(tài)、臨界安全狀態(tài)、較安全狀態(tài)，土地生態(tài)安全狀況正在逐年改善，并且呈加速趨勢；2011年合肥市行政區(qū)劃的調(diào)整對合肥市的土地生態(tài)安全狀況起到了良好的改善作用，尤其是巢湖市的劃入，對土地生態(tài)環(huán)境的改善作用顯著；生態(tài)環(huán)境的狀態(tài)與人類對環(huán)境的響應(yīng)是土地生態(tài)安全的兩個重要影響因素，土地生態(tài)安全的主要壓力來自于人口的快速增長以及大量的人口向城市遷移。

（二）思考

雖然合肥市近幾年的土地生態(tài)安全狀況趨于好轉(zhuǎn)，但是還處于臨界安全狀態(tài)附近，還有很大的上升空間。合肥市的擴張是城市發(fā)展的必然結(jié)果，但是在發(fā)展的過程中生態(tài)環(huán)境的保護不應(yīng)落下。人們對生態(tài)環(huán)境的壓力不斷增加，應(yīng)該適當?shù)目刂茐毫Γ岣唔憫?yīng)度，同時維持生態(tài)現(xiàn)狀，才能有效的改善土地生態(tài)安全狀況。因此，在今后的土地生態(tài)安全研究方向上，土地生態(tài)安全預警和生態(tài)環(huán)境的響應(yīng)將會變得越來越重要。

本文通過PSR模型計算得出合肥市的土地生態(tài)安全狀況，與實際情況較為符合。PSR模型簡單易懂，在指標的選取上還存在一定的局限性，還沒有統(tǒng)一的標準，對評價結(jié)果的精準性有一定的影，這是本研究的不足之處。

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X821

A

國土資源部公益性行業(yè)科研專項經(jīng)費項目（201111010）；安徽省國土廳科技項目（2015-k-15）

何如海（1969-），男，博士，副研究員，碩士生導師，研究方向為區(qū)域經(jīng)濟與土地資源可持續(xù)利用。