王燕輝，陳 卓，曹 禺，張俊梅，蘇 剛

（1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，河北 保定071000；2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 國土資源學(xué)院，河北 保定071000）

河北省近20年耕地生態(tài)安全動態(tài)變化及阻力分析

王燕輝1，陳 卓1，曹 禺1，張俊梅2，蘇 剛1

（1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，河北 保定071000；2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 國土資源學(xué)院，河北 保定071000）

耕地的生態(tài)安全關(guān)系到糧食安全及區(qū)域可持續(xù)發(fā)展。運(yùn)用PSR模型，選取耕地生態(tài)系統(tǒng)壓力、耕地生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)和耕地生態(tài)系統(tǒng)響應(yīng)3個準(zhǔn)則層，人口自然增長率、土地墾殖率和農(nóng)民人均純收入等17個指標(biāo)層，構(gòu)建河北省耕地生態(tài)安全指標(biāo)體系，并采用熵值法和阻力診斷模型，對1991—2010年河北省耕地生態(tài)安全狀況進(jìn)行了評價分析。結(jié)果表明：（1）1991—2010年河北省耕地生態(tài)安全狀態(tài)經(jīng)歷了“不安全—較不安全—臨界安全”的變化階段。（2）從單項(xiàng)指標(biāo)變化趨勢上看，1991—2010年河北省單位耕地化肥負(fù)荷、單位耕地農(nóng)膜負(fù)荷、單位耕地農(nóng)藥負(fù)荷等指標(biāo)阻力度上升幅度較大。系統(tǒng)壓力和系統(tǒng)狀態(tài)的阻力度呈上升趨勢，而系統(tǒng)響應(yīng)的阻力度呈下降態(tài)勢。因此，在耕地利用過程中應(yīng)注重對農(nóng)藥和化肥使用的管理，防止耕地生態(tài)環(huán)境的持續(xù)惡化，以保護(hù)耕地生態(tài)安全。

耕地；生態(tài)安全；PSR模型；河北?。蛔枇?/p>

耕地生態(tài)安全問題與人民的生活關(guān)系密切，耕地生態(tài)安全能夠保障社會發(fā)展促進(jìn)生態(tài)平衡[1-2]。目前，國內(nèi)有關(guān)耕地生態(tài)安全方面的研究已經(jīng)相繼展開，學(xué)者們從各個方面對耕地生態(tài)安全進(jìn)行評價研究，有關(guān)耕地生態(tài)方面的問題逐漸引起重視。李超等[3]通過TOPSIS模型和主成分分析法對河北省1991—2010年耕地生態(tài)安全和驅(qū)動力進(jìn)行了分析研究。張銳等[4]通過熵權(quán)可拓物元模型對四川省2000—2008年耕地生態(tài)安全狀況進(jìn)行了評價；王耕等[5]通過對生態(tài)安全演變的問題進(jìn)行了總結(jié)分析，并提出進(jìn)一步解決生態(tài)安全問題的方法。肖篤寧等[6]認(rèn)為區(qū)域生態(tài)安全主要方面是通過生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性、完整性、連續(xù)性來分析研究的。張祥義等[7]綜合自然、經(jīng)濟(jì)、社會因素3方面來選取生態(tài)安全指標(biāo)對肥鄉(xiāng)縣2001—2010年近10年間耕地生態(tài)狀況和耕地生態(tài)安全進(jìn)行了評價分析研究。張燕[8]、高長波[9]等通過構(gòu)建了評價指標(biāo)體系來評價不同的區(qū)域生態(tài)安全狀況和可持續(xù)發(fā)展。郜紅娟等[10]采用能值分析方法對2000—2010年貴州省近10年的耕地生態(tài)存在的問題和安全狀況進(jìn)行評價分析；近年來，國外關(guān)于耕地生態(tài)安全方面的研究大多數(shù)是通過構(gòu)建模型來預(yù)測土地利用變化和耕地質(zhì)量變化以評定耕地生態(tài)安全[11-12]。我國對于耕地生態(tài)安全研究起步較晚，現(xiàn)階段雖然有大部分學(xué)者開始研究，但是還存在許多不足之處。分析已有研究可知，現(xiàn)階段關(guān)于耕地生態(tài)安全評價指標(biāo)選取和評價方法尚不成熟，評價方法體系也尚未統(tǒng)一，且鮮有對耕地生態(tài)安全阻力值進(jìn)行分析研究。

現(xiàn)今國際上對生態(tài)安全問題越來越重視。隨著對生態(tài)環(huán)境的重視各種評價方法相繼出現(xiàn)，但PSR模型是最為常用的模型之一，經(jīng)濟(jì)合作發(fā)展組織、聯(lián)合國環(huán)境組織在20世紀(jì)80年代提出“壓力—狀態(tài)—響應(yīng)”PSR模型概念[13]，與其他生態(tài)模型相比PSR模型有綜合性、靈活性等優(yōu)點(diǎn)，鑒于其最為常用且優(yōu)點(diǎn)較多迅速成為生態(tài)安全領(lǐng)域當(dāng)中最常用模型，該模型為我國的土地可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)[14-15]。鑒于此，本文在PSR模型的基礎(chǔ)上，從“壓力—狀態(tài)—響應(yīng)”3方面分別對河北省耕地生態(tài)安全展開評價，選取人口自然增長率、土地墾殖率和農(nóng)民人均純收入等17個評價指標(biāo)構(gòu)建評價指標(biāo)體系；為克服主觀權(quán)重賦值法的隨意性，本文采用熵權(quán)法[16]計(jì)算各指標(biāo)的權(quán)重，這樣計(jì)算的權(quán)重值能避免人為的干擾，保證其客觀性，使評價結(jié)果更符合實(shí)際[17-18]。并運(yùn)用阻力診斷模型，對1991—2010年河北省耕地生態(tài)安全阻力度進(jìn)行計(jì)算，找出近年來阻礙耕地生態(tài)安全改善的主要阻力因素，以期為保護(hù)區(qū)域耕地生態(tài)安全提供參考借鑒。

1 研究區(qū)概況

河北省位于東經(jīng)113°04′—119°53′，北緯36°01′—42°37′，地形地貌復(fù)雜多樣，高原、山地、丘陵、盆地、平原等地貌類型齊全，內(nèi)環(huán)京津，東臨渤海，總面積18.88萬km2，是京津地區(qū)的重要生態(tài)屏障，為典型的生態(tài)脆弱區(qū)?！笆濉币詠?，河北省進(jìn)入了快速發(fā)展的時期，工業(yè)化、城鎮(zhèn)化水平快速提高，大量的耕地被占有，并且隨著人口的增多，人地矛盾日益尖銳，耕地生態(tài)環(huán)境逐漸惡化。2010年全省耕地面積為5.9×106hm2，占全國耕地總面積的4.85%，人均耕地9.85×10-2hm2，分別比1991年減少了9.69%和10.53%，水土流失面積7.13×106hm2，占全省國土面積的37.96%。

2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

本文數(shù)據(jù)主要來源于河北省經(jīng)濟(jì)年鑒、河北省水土保持監(jiān)測公報及水利廳相關(guān)資料、河北省農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒、河北省國土廳土地調(diào)查統(tǒng)計(jì)年鑒和政府網(wǎng)站公布土地利用相關(guān)數(shù)據(jù)等。

2.2 評價方法

2.2.1 評價指標(biāo)體系構(gòu)建 評價指標(biāo)體系是一個融合各個方面的復(fù)合系統(tǒng)包括生態(tài)安全所具有的各個特性如生態(tài)的系統(tǒng)性、交錯性等特點(diǎn)。耕地生態(tài)安全研究當(dāng)中生態(tài)的安全評價是其非常重要的研究內(nèi)容，其指標(biāo)的選取不僅要注意生態(tài)安全的潛在的影響還要考慮關(guān)于生態(tài)的現(xiàn)狀問題[16]（表1）。

2.2.2 指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化處理 由于評價指標(biāo)數(shù)值不同而且評價指標(biāo)所屬不同的量綱，為了使指標(biāo)的數(shù)據(jù)具有可比性、分析性，各項(xiàng)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化采用極差標(biāo)準(zhǔn)化法，這樣做有利于統(tǒng)一指標(biāo)量綱和縮小指標(biāo)之間數(shù)量級的差異，使各項(xiàng)指標(biāo)之間具有可比性和分析性。

對于正向指標(biāo)，數(shù)值越大表明耕地生態(tài)越安全：

對于負(fù)向指標(biāo)，數(shù)值越大表明該地區(qū)的耕地生態(tài)狀況越不穩(wěn)定和越不安全：

式中：Aij為標(biāo)準(zhǔn)化后的值；Xij為標(biāo)準(zhǔn)化前的原始值。

通過對數(shù)值的標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算得到標(biāo)準(zhǔn)化矩陣為：A=（rij）mn。

2.2.3 指標(biāo)權(quán)重的確定 指標(biāo)的權(quán)重對于耕地生態(tài)安全評價至關(guān)重要。熵權(quán)法根據(jù)各個指標(biāo)所反映的信息，并在此基礎(chǔ)上綜合考慮進(jìn)行計(jì)算的一種數(shù)學(xué)方法。通過計(jì)算客觀而準(zhǔn)確地反映各指標(biāo)的權(quán)重值[19]。首先對各項(xiàng)指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)采用標(biāo)準(zhǔn)化處理，然后根據(jù)指標(biāo)數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)化后的結(jié)果計(jì)算各項(xiàng)指標(biāo)的信息熵，計(jì)算公式如下：

式中：i，j分別為評價指標(biāo)和評價年份；Aij為標(biāo)準(zhǔn)化矩陣表示在i項(xiàng)指標(biāo)、第j年標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)，i的取值為1，…，m；j的取值為j，…，n；fij為第i項(xiàng)指標(biāo)下第j年指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值在整個評價年份中的比重，當(dāng)fij=0時，fijlnfij=0；Hi為第i項(xiàng)指標(biāo)的熵；wi為第i項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重值。根據(jù)以上公式可以得到指標(biāo)的權(quán)重值。

表1 河北省耕地生態(tài)安全指標(biāo)體系

（1）耕地生態(tài)系統(tǒng)壓力。耕地生態(tài)系統(tǒng)壓力表示人類對耕地資源的利用，包括人類對化肥、農(nóng)藥等利用，這些因素會對耕地資源產(chǎn)生較好或較壞的影響。選取人口自然增長率、城市化水平、單位耕地化肥負(fù)荷、單位耕地農(nóng)藥負(fù)荷、單位耕地農(nóng)膜負(fù)荷、耕地壓力指數(shù)6個指標(biāo)來評判耕地生態(tài)壓力分值。

（2）耕地生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)。在耕地生態(tài)系統(tǒng)的壓力下，人類利用耕地強(qiáng)度增大或減少、效率高或低等情況對耕地生態(tài)安全狀況產(chǎn)生的影響即為耕地生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)。耕地生態(tài)環(huán)境狀態(tài)選取土地墾殖率、耕地補(bǔ)充系數(shù)、人均耕地面積、人均糧食占有量、災(zāi)害指數(shù)、旱澇保收率、森林覆蓋率7個指標(biāo)來評判耕地生態(tài)狀態(tài)分值。

（3）耕地生態(tài)系統(tǒng)響應(yīng)。耕地生態(tài)安全在壓力、狀態(tài)下所作反應(yīng)即為耕地生態(tài)系統(tǒng)響應(yīng)。對于耕地生態(tài)系統(tǒng)響應(yīng)方面的因素主要選取農(nóng)民人均純收入、有效灌溉面積比、農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平、水土流失治理率4個指標(biāo)來評判耕地生態(tài)響應(yīng)分值。

2.2.4 耕地生態(tài)安全綜合指數(shù)計(jì)算 耕地生態(tài)安全指數(shù)是決定耕地安全程度的，其取值范圍為0～1，區(qū)域耕地生態(tài)安全與否，主要是采用綜合評價，綜合評價法依據(jù)各項(xiàng)指標(biāo)、權(quán)重、標(biāo)準(zhǔn)值來評價耕地是否安全。具體公式如下：

式中：Fm為系統(tǒng)中各個指標(biāo)綜合生態(tài)安全指數(shù)；wj1為第j項(xiàng)指標(biāo)相對權(quán)重；Xij為標(biāo)準(zhǔn)值；F為統(tǒng)耕地生態(tài)安全綜合指數(shù)；wj為第j項(xiàng)指標(biāo)總權(quán)重；Wj代表j項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重值。F越趨于1，表示耕地生態(tài)安全越安全，程度越高；F越趨于0，表示耕地生態(tài)安全不安全，程度越低。

2.2.5 耕地生態(tài)安全分級標(biāo)準(zhǔn) 參考前人進(jìn)行研究的相關(guān)文獻(xiàn)[3]并結(jié)合河北省實(shí)際情況，根據(jù)計(jì)算所得河北省的綜合安全值，建立了河北省耕地生態(tài)安全綜合標(biāo)準(zhǔn)評判表見表2。

2.2.6 耕地生態(tài)安全阻力指數(shù)計(jì)算 為有效提高耕地生態(tài)安全水平，有必要對單項(xiàng)指標(biāo)和分類指標(biāo)的阻力大小進(jìn)行評估，尋找出阻礙耕地生態(tài)安全的主要阻力因素，阻力因素分析一般采用阻力診斷模型，其公式為：

式中：pij=1-Xij；Xij為單項(xiàng)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值；wj為評價指標(biāo)的總權(quán)重。

3 結(jié)果與分析

3.1 河北省耕地生態(tài)安全壓力、狀態(tài)、響應(yīng)動態(tài)變化特征

由圖1可見，河北省1991—2010年耕地生態(tài)安全壓力指數(shù)為0.219 2～0.708 3，按表1標(biāo)準(zhǔn)，即耕地壓力安全程度處于“較安全—臨界安全—較不安全—不安全”水平，呈現(xiàn)出逐漸下降的態(tài)勢；狀態(tài)指數(shù)為0.256 6～0.656 2，即狀態(tài)安全程度處于“不安全—較不安全—臨界安全”；響應(yīng)指數(shù)為0.018 7～0.940 0，即壓力安全程度處于“不安全—較不安全—臨界安全—較安全—安全”水平。

表2 耕地生態(tài)安全等級分類

圖1 河北省1991-2010年耕地壓力、狀態(tài)、響應(yīng)安全指數(shù)動態(tài)變化

3.1.1 耕地壓力系統(tǒng)安全評價 1991—2010年河北省耕地壓力系統(tǒng)生態(tài)安全的等級由最初的“較安全”狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樽罱K“不安全”，評價指數(shù)整體呈下降趨勢。1991—1997年河北省生態(tài)安全極劇下降，首次下降到臨界安全狀態(tài)，1997—2002年首次下降到不安全水平，2003—2004年河北省處于較不安全水平，2005—2010年耕地的壓力狀況一直處于不安全水平，總體上河北省耕地生態(tài)壓力指數(shù)處于下降的態(tài)勢。

2002年以來，河北省正在進(jìn)行大規(guī)模的發(fā)展，人口不斷增加、城市化水平擴(kuò)張、工業(yè)化發(fā)展迅速崛起、大量的工廠建立等，城鎮(zhèn)化水平不斷提高導(dǎo)致大量耕地被占用。河北省耕地安全下降導(dǎo)致耕地的質(zhì)量水平降低，主要來源于農(nóng)民大量使用化肥、農(nóng)藥和地膜。1991—2010年化肥使用量、農(nóng)膜使用率、農(nóng)藥的用量呈直線上升?；适┯昧坑?991年245.37 kg/hm2到2010年的539.01 kg/hm2，2010年比1991年增加了293.64 kg/hm2，比1991年的1倍還要多?；?、農(nóng)膜等大量的使用不僅給耕地造成了巨大的壓力，而且還是造成農(nóng)業(yè)面源污染的主要原因。

3.1.2 耕地狀態(tài)系統(tǒng)生態(tài)安全評價 河北省耕地狀態(tài)的生態(tài)安全指數(shù)由1991年的0.461 6提高到2010年的0.638 9，狀態(tài)安全等級由較不安全狀態(tài)上升到臨界安全狀態(tài)。時間序列上1991—1993年呈下降，1994—1999年上升，2000—2003年下降，2004—2010年呈上升趨勢。

1991—1993 年、2000—2003年耕地狀態(tài)環(huán)境下降主要原因?yàn)榻?jīng)濟(jì)快速的發(fā)展導(dǎo)致大量耕地占用且速度較快，土地的開墾面積較少，促使人均耕地面積逐漸減少，為在人均耕地較少時產(chǎn)生高產(chǎn)必須使用大量的有害農(nóng)藥來促進(jìn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，從而造成了耕地的污染。人均耕地面積從1991年的0.105 3 hm2減少到2003年的0.088 5 hm2。2004—2010年呈上升趨勢主要原因?yàn)闉?zāi)害指數(shù)、森林覆蓋率提高、旱澇保收率的面積越來越大，其中森林覆蓋率由1991年的14.06%上升到26.10%，旱澇保收的面積由280.237萬hm2增加到356.832萬hm2。2004年以后隨著工業(yè)的發(fā)展，污染越來越嚴(yán)重，人們逐漸意識到污染的危害，隨著人們對環(huán)境意識的改善，促使人們植樹造林，使得森林覆蓋率逐漸增高。

3.1.3 耕地響應(yīng)系統(tǒng)生態(tài)安全評價 1999—2010年，河北省的耕地響應(yīng)生態(tài)安全指數(shù)呈現(xiàn)出逐漸上升的態(tài)勢，由1991年的不安全水平逐漸提升到2010年的安全水平。這幾年隨著污染問題的加劇，造成的環(huán)境問題越來越嚴(yán)重，人們逐漸意識到環(huán)境的污染對日常生活帶來了嚴(yán)重的損害，并且針對造成污染的原因，采取相應(yīng)的應(yīng)對措施。1991—2010年河北省灌溉耕地有效灌溉面積顯著增加，農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平不斷提高，水土流失治理程度越來越高，有效灌溉面積比由1999年的58.6%增加到2010年的78.6%。近20年間，河北省農(nóng)民人均純收入由1991年的657.38元增長到2010年的5 957.08元。

3.2 河北省耕地生態(tài)安全綜合性評價

河北省1991—2010年耕地生態(tài)綜合等級評價如圖2所示，河北省耕地生態(tài)安全的綜合指數(shù)為0.391 9～0.588 7，生態(tài)安全等級變化經(jīng)歷“不安全—較不安全—臨界安全”的過程，整體上呈現(xiàn)生態(tài)安全逐漸好轉(zhuǎn)的態(tài)勢。1991—1993年耕地狀況下降，1994—1999年耕地狀況出現(xiàn)好轉(zhuǎn)，2000—2003年下降，2004—2010年耕地生態(tài)安全又出現(xiàn)逐漸好轉(zhuǎn)的態(tài)勢。其中，1994—2004年生態(tài)綜合值在2003年達(dá)到最低為0.391 9，2002年次之為0.393 6，耕地生態(tài)安全狀態(tài)均處于不安全狀態(tài)。2004年以后耕地生態(tài)指數(shù)逐漸上升，2010年到達(dá)最高值0.588 7，處于臨界安全狀態(tài)。這是由于近年來，河北省采取了一系列積極措施減輕耕地生態(tài)壓力、緩和耕地生態(tài)安全形勢，但效果仍不明顯，在壓力系統(tǒng)的影響下，狀態(tài)系統(tǒng)難以發(fā)生大的轉(zhuǎn)變，耕地生態(tài)安全指數(shù)難以大幅度上升。

圖2 河北省1991-2010年耕地綜合安全指數(shù)動態(tài)變化

3.3 河北省耕地生態(tài)安全阻力分析

根據(jù)耕地生態(tài)安全阻力診斷計(jì)算方法，對1991年、1995年、2000年、2005年和2010年河北省耕地生態(tài)安全阻力度進(jìn)行計(jì)算，見表3。1991年阻礙耕地生態(tài)安全改善的阻力因素主要集中在系統(tǒng)狀態(tài)和系統(tǒng)響應(yīng)兩方面，涵蓋了耕地補(bǔ)充系數(shù)、農(nóng)民人均收入、農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平、旱澇保收率、有效灌溉面積5方面；1995年阻礙耕地生態(tài)安全狀況改善的阻力主要集中在系統(tǒng)狀態(tài)、系統(tǒng)響應(yīng)方面，主要包括耕地補(bǔ)充系數(shù)、農(nóng)民人均純收入、農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平、有效灌溉面積等；2000年阻礙耕地生態(tài)安全狀況改善的因素主要體現(xiàn)在系統(tǒng)壓力、系統(tǒng)狀態(tài)和系統(tǒng)響應(yīng)方面，主要包括耕地補(bǔ)充系數(shù)、單位耕地農(nóng)藥負(fù)荷、農(nóng)民人均純收入、耕地壓力指數(shù)等。2005年阻礙耕地生態(tài)安全狀況改善的因素主要集中在系統(tǒng)壓力、系統(tǒng)狀態(tài)、系統(tǒng)響應(yīng)方面，主要是耕地補(bǔ)充系數(shù)、單位耕地農(nóng)膜負(fù)荷、單位耕地化肥負(fù)荷、單位耕地農(nóng)藥負(fù)荷等5方面的影響。2010年阻礙耕地生態(tài)安全狀況改善的因素主要集中在系統(tǒng)壓力和系統(tǒng)狀態(tài)兩方面，主要是單位耕地化肥負(fù)荷、單位耕地農(nóng)膜負(fù)荷、土地墾殖率、單位耕地農(nóng)藥負(fù)荷4方面因素共同作用的結(jié)果。

表3 河北省不同年份耕地生態(tài)安全阻力度因素排序

從單項(xiàng)指標(biāo)變化趨勢上看，1991—2010年河北省的阻力因素，單位耕地化肥負(fù)荷、單位耕地農(nóng)膜負(fù)荷、單位耕地農(nóng)藥負(fù)荷等指標(biāo)阻力度上升幅度較大。這是由于隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，人民對物質(zhì)的需求上升，導(dǎo)致人們大量使用化肥等有害物質(zhì)來促進(jìn)作物產(chǎn)生高產(chǎn)，導(dǎo)致耕地農(nóng)藥負(fù)荷阻力度增大并且嚴(yán)重影響了耕地生態(tài)安全狀況。2005年以前耕地補(bǔ)充系數(shù)阻力一直較大，主要原因?yàn)檠a(bǔ)充面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于耕地的補(bǔ)充面積。耕地減小面積變化幅度較大從1991年的8 700 hm2到2005年53 368 hm2，耕地的補(bǔ)充面積變化幅度較小從1991年的4 300 hm2到2005年8 104 hm2，耕地補(bǔ)充面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于耕地減少面積，所以導(dǎo)致該項(xiàng)指標(biāo)阻力值較大，并且一直對耕地生態(tài)安全狀況影響較大。但在2005—2010年河北省對大量的未利用土地進(jìn)行開發(fā)，并且嚴(yán)格控制占有耕地，使耕地得到了補(bǔ)充，所以時間段耕地補(bǔ)充系數(shù)阻力度較以前下降幅度較大。從阻力度分析中可以看出，系統(tǒng)壓力和系統(tǒng)狀態(tài)的阻力度呈上升趨勢，而系統(tǒng)響應(yīng)的阻力度呈下降態(tài)勢。

從長遠(yuǎn)的角度出發(fā)，由于人們長期施用化肥、農(nóng)膜、農(nóng)藥，影響耕地生態(tài)安全的首要因素將會逐漸變?yōu)橄到y(tǒng)壓力。由圖3可以看出，化肥，農(nóng)膜、農(nóng)藥、阻力值在1991—2010年隨著年份的增加而逐漸上升，可知1991—2010年內(nèi)河北省單位耕地面積的農(nóng)藥、化肥、農(nóng)用地膜的負(fù)荷逐年增加，農(nóng)藥使用量從1991年6.17 kg/hm2到2010年增加到14.30 kg/hm2；化肥使用量在1991年為245.37 kg/hm2，2010年為539.04 kg/hm2；農(nóng)膜使用量1991年為3.18 kg/hm2，2010年為20.05 kg/hm2，農(nóng)藥、化肥和農(nóng)膜與1991年相比有較大幅度的增長。隨著其使用量增大導(dǎo)致耕地生態(tài)環(huán)境持續(xù)惡化，相應(yīng)的阻力值也越來越大。

圖3 河北省1991-2010年耕地化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜阻力值動態(tài)變化

3.4 政策建議

3.4.1 控制農(nóng)地的污染 從河北省耕地生態(tài)安全的評價和分析結(jié)果可以看出，對農(nóng)用地的農(nóng)藥和化肥的使用，也會使得農(nóng)用地的生態(tài)承載力降低因此，要提高河北省人民的環(huán)保意識，主要包括3個方面：（1）推廣秸稈還田技術(shù)、采用綠肥種植，應(yīng)該加大對農(nóng)民使用有機(jī)肥料的補(bǔ)貼。有機(jī)肥料能增加土壤有機(jī)質(zhì)及各個營養(yǎng)元素的含量，以達(dá)到改良土壤環(huán)境及質(zhì)地的結(jié)構(gòu)；（2）控制高毒農(nóng)藥使用量，以減輕農(nóng)藥對土壤污染；（3）控制化肥的使用，以減少化肥對土壤的危害；（4）提高河北省人民的總體環(huán)保意識。如果做到以上4點(diǎn)，對于控制農(nóng)用地污染，提高耕地質(zhì)量有著巨大的促進(jìn)作用。

3.4.2 完善耕地保護(hù)制度 避免建設(shè)用地占用耕地，增加對建設(shè)用地的控制和引導(dǎo)，保證耕地?cái)?shù)量使其不占或少占。對于基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)的耕地進(jìn)行保護(hù)，不得隨意侵占，并建立規(guī)范相應(yīng)的補(bǔ)償制度和監(jiān)管制度。學(xué)習(xí)和借鑒國外的農(nóng)業(yè)補(bǔ)貼的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，建立基本農(nóng)田保護(hù)補(bǔ)償制度，屬于農(nóng)村集體的基本農(nóng)田，可以給予相應(yīng)的獎勵和補(bǔ)貼，用以提高農(nóng)民的種植積極性，使農(nóng)民及政府成為耕地保護(hù)的主體，來提高耕地質(zhì)量。對農(nóng)村集體土地進(jìn)行權(quán)屬登記發(fā)證工作，嚴(yán)格落實(shí)基本農(nóng)田保護(hù)制度，明確農(nóng)民個人的權(quán)利和責(zé)任。

3.4.3 加大土地整治 對農(nóng)村土地進(jìn)行綜合整治，同時保證對耕地生態(tài)環(huán)境進(jìn)行保護(hù)，對農(nóng)用地積極整理，使耕地的數(shù)量增加并提高質(zhì)量。另外，對后備耕地資源進(jìn)行合理的開發(fā)利用。在基本農(nóng)田水利建設(shè)方面，適當(dāng)加大投入，對水利灌排設(shè)施進(jìn)行改善，使有效灌溉面積得到增加，來提高耕地的質(zhì)量等級。

4 結(jié)論

（1）1991—2010年河北省耕地壓力系統(tǒng)生態(tài)安全的等級由最初的“較安全”狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樽罱K“不安全”，評價指數(shù)整體呈下降趨勢；1991—2010年河北省耕地狀態(tài)系統(tǒng)生態(tài)安全等級由“較不安全”變?yōu)椤芭R界安全”，狀態(tài)系統(tǒng)生態(tài)安全指數(shù)雖然處于波動不穩(wěn)定狀態(tài)，但總體上是上升的；1991—2010年河北省的耕地響應(yīng)系統(tǒng)生態(tài)安全指數(shù)呈逐漸上升態(tài)勢，等級則由最初的“不安全”轉(zhuǎn)變?yōu)樽罱K的“安全”狀態(tài)；（2）河北省耕地生態(tài)安全等級變化經(jīng)歷了“不安全—較不安全—臨界安全”；（3）1991年、1995年阻礙耕地生態(tài)安全改善的阻力主要集中在系統(tǒng)狀態(tài)和系統(tǒng)響應(yīng)兩方面，2000年、2005年阻礙耕地生態(tài)安全狀況改善的因素較多涉及系統(tǒng)壓力、系統(tǒng)狀態(tài)和系統(tǒng)響應(yīng)3方面因素，2010年阻礙耕地生態(tài)安全狀況改善的因素主要體現(xiàn)在系統(tǒng)壓力和系統(tǒng)狀態(tài)兩方面；（4）從單項(xiàng)指標(biāo)變化趨勢上看，1991—2010年單位耕地化肥負(fù)荷、單位耕地農(nóng)膜負(fù)荷、單位耕地農(nóng)藥負(fù)荷等指標(biāo)阻力度上升幅度較大。系統(tǒng)壓力和系統(tǒng)狀態(tài)的阻力度呈上升趨勢，而系統(tǒng)響應(yīng)的阻力度呈下降態(tài)勢。因此，在耕地利用過程中應(yīng)注重對農(nóng)藥和化肥使用的管理，防止耕地生態(tài)環(huán)境的持續(xù)惡化，以保護(hù)耕地生態(tài)安全。

目前我國對耕地生態(tài)研究還有許多不足之處，如評價指標(biāo)體系、評價等級的確定、評價方法的選擇等，沒有一個統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)政策不完善等，以及對一些嚴(yán)重的污染問題認(rèn)識不深入導(dǎo)致耕地生態(tài)環(huán)境日益下降，對于那些制約我國耕地生態(tài)安全因素我們要時常反思并提高自己的覺悟。

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Analysis on the Dynamic Change and Resistance of Cultivated Land Ecological Security in the Past 20 Years in Hebei Province

WANG Yanhui1，CHEN Zhuo1，CAO Yu1，ZHANG Junmei2，SU Gang1
（1.College of Resources and Environment Science，Agricultural University of Hebei，Baoding，Hebei071000，China；2.College of Land and Resources，Agricultural University of Hebei，Baoding，Hebei071000，China）

Cultivated land ecological security is related to food security and regional sustainable development.We used the PSR model to construct the cultivated land ecological security index system in Hebei Province by choosing the cultivated land ecological system pressure，status ecological system pressure，status and response as three criterion layers，and selecting 17 indicators layers such as the natural population growth rate，land reclamation rate，per capita net income of peasant.Then we adopted information entropy method and resistance diagnosis model to make an analysis of the cultivated land ecological security situation from 1991 to 2010 in Hebei Province.The results showed that：（1）from 1991 to 2010，cultivated land ecological security situation in Hebei Province had experienced‘unsafely’，‘less safety’，‘criticality safety’；（2）from the view of single indicator change trend，the rise of the indicator of resistance degree was larger such as the unit of cultivated land fertilizer load，agricultural load and pesticide load from 1991 to 2010 in Hebei Province.The system pressure and the degree of resistance of the system state rose，but the response of the system resistance degree presented the downward trend.Therefore，in order to protect the cultivated land ecological security，the attention should be paid to the management of pesticide and fertilizer use，prevention of the cultivated land ecological environment worsening in the cultivated land utilization process.

cultivated land；ecological security；PSR model；Hebei Province；resistance

F323.21

A

1005-3409（2017）01-0194-06

2015-08-24

2015-10-14

國土資源部公益性行業(yè)項(xiàng)目“環(huán)渤海鹽堿土地景觀整治與植物修復(fù)技術(shù)集成”（201311060）

王燕輝（1988—），男，河北邯鄲人，在讀碩士，研究方向?yàn)橥恋乩眉耙?guī)劃。E-mail：34461310＠qq.com

張俊梅（1963—），女，河北保定人，教授，主要從事土地資源可持續(xù)利用研究。E-mail：254157642＠qq.com