肖文魁

摘要通過對土地利用生態(tài)風(fēng)險的內(nèi)涵進行界定，總結(jié)土地利用生態(tài)風(fēng)險的相關(guān)研究進展，在此基礎(chǔ)上提出土地利用生態(tài)風(fēng)險的防范措施，并對未來土地利用生態(tài)風(fēng)險研究進行展望，對促進土地生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可持續(xù)性，保障土地利用生態(tài)安全具有重要的現(xiàn)實意義。

關(guān)鍵詞土地利用格局；生態(tài)風(fēng)險；生態(tài)安全

中圖分類號F301.2文獻標(biāo)識碼

A文章編號0517-6611（2018）28-0032-03

Research Progress on Prevention of Ecological Risk in Land Use

XIAO Wenkui（Weibei Branch of Shaanxi Land Construction Group Co.，Ltd.， Xian，Shaanxi 710075）

AbstractThe connotation of the ecological risk of land use was defined ， the related research progress of it was summarized ， the prevention measures of ecological risk of land use were put forward， and the future research on ecological risk of land use was prospected.It is of great practical significance to promote the stability and sustainability of land ecosystems and ensure the ecological security of land use.

Key wordsLand use pattern；Ecological risk；Ecological security

土地是人類生存與發(fā)展的基礎(chǔ)，是人類與自然相互作用最強烈的要素之一，工業(yè)革命以來城市發(fā)展速度空前，人們對土地的活動越來越頻繁，土地利用的格局、深度和強度不斷變化，土地利用的類型趨于多樣化，對土地生態(tài)系統(tǒng)的各個方面產(chǎn)生深遠影響，引發(fā)如物種滅絕、土地退化等一系列生態(tài)環(huán)境問題，致使生態(tài)環(huán)境質(zhì)量下降，生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性受到嚴重影響，直接影響到人類的生產(chǎn)生活質(zhì)量，制約了社會和經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。為了抑制土地生態(tài)環(huán)境的惡化，改善人類的生存環(huán)境，保障土地生態(tài)安全，正確引導(dǎo)土地生態(tài)系統(tǒng)空間演化方向，促進土地生態(tài)結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定性，有必要開展土地利用生態(tài)風(fēng)險防范相關(guān)方面的研究，關(guān)注土地利用生態(tài)風(fēng)險，研究因人類進行土地開發(fā)利用活動對生態(tài)環(huán)境造成的影響和生態(tài)環(huán)境所遭受的風(fēng)險，并預(yù)測未來的生態(tài)不利影響或評估因過去某種因素導(dǎo)致生態(tài)變化的可能性。因此，在現(xiàn)有土地生態(tài)風(fēng)險相關(guān)研究的基礎(chǔ)上進行綜述，提出土地利用生態(tài)風(fēng)險防范措施，對于加強土地利用管理，合理利用土地和提高土地利用效益，促進生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可持續(xù)性，保障土地利用生態(tài)安全，同時對未來土地利用生態(tài)風(fēng)險研究進行展望，以期能夠為未來土地利用生態(tài)風(fēng)險研究有所幫助。

1土地利用生態(tài)風(fēng)險相關(guān)內(nèi)涵的界定

1.1土地利用的內(nèi)涵

目前，學(xué)術(shù)界對土地利用的定義均與人類活動相關(guān)。主要是對特定土地投入人類勞動，在自然條件和人為干預(yù)下，土地的開發(fā)及閑置狀況是一個人類滿足某種欲望的經(jīng)濟活動過程[1]。土地利用主要體現(xiàn)在2個方面：一是人類開發(fā)土地，利用土地創(chuàng)造財富，滿足人類生產(chǎn)生活需要；二是利用土地，改善環(huán)境，滿足人類的生存需要。土地利用實質(zhì)是土地自然屬性及其經(jīng)濟屬性，在人類活動作用下的社會屬性，耦合成的一個土地利用生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)。土地利用本質(zhì)是人類為了滿足生產(chǎn)生活需要，對土地實施干預(yù)的一系列社會活動，土地利用的過程就是人類協(xié)調(diào)土地數(shù)量、質(zhì)量及土地需求的過程，在土地數(shù)量不可能增加的客觀條件下，隨著人類對土地需求的不斷增長，土地必須進行可持續(xù)利用。因此，土地利用過程是一種人地關(guān)系發(fā)展的過程，人類的活動決定了土地利用空間格局和土地利用變化。

近年來，人類開發(fā)改造土地的活動越來越頻繁，土地利用空間格局和土地利用變化受到更大的影響，各種自然條件變化引起和帶來的諸如土地沙荒化、鹽漬化、生物多樣性減少等生態(tài)環(huán)境問題凸現(xiàn)[2]。自然因素、經(jīng)濟因素、社會因素、生態(tài)利益和可持續(xù)發(fā)展要求等決定了一個地區(qū)的土地利用格局和土地利用變化[3-4]。人類的社會經(jīng)濟活動影響這些因素，在土地利用空間格局和土地利用變化的過程中起著決定性的作用。體現(xiàn)在以下幾方面：一方面，人類通過工程技術(shù)手段合理地改造自然，推動土地利用結(jié)構(gòu)向?qū)θ祟愑欣姆较蜣D(zhuǎn)變，讓其為我們的經(jīng)濟社會發(fā)展服務(wù)；另一方面，人類違背可持續(xù)發(fā)展的原則，在缺乏合理規(guī)劃和管理的情況下，過度開發(fā)土地資源，對土地生態(tài)環(huán)境造成嚴重破壞，使原本脆弱的自然生態(tài)系統(tǒng)受到極大的威脅。

1.2生態(tài)風(fēng)險的內(nèi)涵

生態(tài)環(huán)境由氣候、水文、地貌、地質(zhì)、土壤、植物等要素組成。對于生態(tài)風(fēng)險，學(xué)術(shù)界普遍認為，一個生態(tài)系統(tǒng)正常功能受到外界脅迫后，不能正常運轉(zhuǎn)的概率和模型[5-6]。生態(tài)風(fēng)險防范是生態(tài)安全的基礎(chǔ)，通過分析一些潛在的、不確定的可能威脅到生態(tài)系統(tǒng)安全的因素，提前采取一些防范措施以降低風(fēng)險。生態(tài)風(fēng)險的大小是由致災(zāi)環(huán)境的危險性（致災(zāi)因子強度）和承災(zāi)體的脆弱性決定的[7]。因此，有必要對生態(tài)風(fēng)險致災(zāi)因子的形成機理、孕災(zāi)環(huán)境的特性等進行深入、細致的研究。

生態(tài)風(fēng)險產(chǎn)生的原因包括自然、社會經(jīng)濟以及人們的生產(chǎn)實踐等諸多因素[8]。其中，自然方面的因素如全球氣候變化引起生物多樣性減少、荒漠化等；社會經(jīng)濟方面的因素主要是土地利用規(guī)劃及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等；人類社會生產(chǎn)生活方面，人類采取工程手段開發(fā)和利用資源等。自工業(yè)革命特別是二次世界大戰(zhàn)以來，全球經(jīng)濟快速發(fā)展，以土地城市化為例，我國城市化起步較晚，新中國成立以來進程不斷加快，在這60多年的時間里，在我國土地城市化的環(huán)境下，植被減少，不透水面積增大，地下滲水量減少，致使地表徑流量大、洪峰增大、洪澇災(zāi)害加劇、氣溫升高、塵埃和二氧化碳增多、水和空氣被污染等，這些生態(tài)環(huán)境問題主要是由過去的土地利用方式所引起的，在土地利用趨于多樣化的今天，要注意潛在的生態(tài)風(fēng)險。

1.3土地利用生態(tài)風(fēng)險的內(nèi)涵

關(guān)于土地利用生態(tài)風(fēng)險，筆者基于土地利用和生態(tài)風(fēng)險的內(nèi)涵，土地利用生態(tài)風(fēng)險可認為是人類在開發(fā)利用土地滿足人類生產(chǎn)和生活需要的時候，對土地自然生態(tài)子系統(tǒng)帶來外界脅迫，表現(xiàn)為水土流失、空氣污染等一系列生態(tài)問題的可能性。當(dāng)土地利用生態(tài)風(fēng)險發(fā)生時，土地利用生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性遭到破壞，這種破壞導(dǎo)致人類的生存環(huán)境發(fā)生改變，威脅到人類的健康和發(fā)展[8]。土地利用生態(tài)風(fēng)險可以概括為由人類土地利用活動引起的生態(tài)環(huán)境的破壞、退化對人類社會的生存威脅，主要是土地利用生態(tài)系統(tǒng)對人類社會可持續(xù)發(fā)展的支撐能力的風(fēng)險，包括由土地利用空間格局和土地利用變化引起的生態(tài)風(fēng)險，另外也包括土壤環(huán)境下降引起的土地覆被變化和景觀生態(tài)功能的影響以及由土壤質(zhì)量下降對當(dāng)?shù)鼐用裆眢w存在危害的風(fēng)險。概括地說，土地利用生態(tài)風(fēng)險表現(xiàn)為生態(tài)系統(tǒng)受到由土地利用帶來的威脅或脅迫的可能性，是一種面向土地利用活動的風(fēng)險，土地利用作為生態(tài)風(fēng)險的風(fēng)險源，包括土地自然屬性和社會屬性改變產(chǎn)生的風(fēng)險。土地生態(tài)系統(tǒng)一旦受到外界干擾，其健康和人類生存環(huán)境將遭受不同程度的危害，這種危害在土地生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能方面會有所表現(xiàn)[9]。

2土地利用生態(tài)風(fēng)險研究進展

2.1基于土地利用格局及其變化的生態(tài)風(fēng)險評價研究

目前，土地利用生態(tài)風(fēng)險的研究主要是基于土地利用格局以及格局變化的研究。土地利用格局是由不同土地利用方式、土地利用類型、土地利用結(jié)構(gòu)構(gòu)成異質(zhì)景觀，是土地利用環(huán)境屬性的綜合反映[10]。土地利用生態(tài)風(fēng)險的主要誘因是由于人類不合理的土地利用方式導(dǎo)致土地利用格局發(fā)生不合理的變化。土地利用方式不同，地表覆蓋、經(jīng)營方式等因子也不同，在相同類型的土地上采用的土地利用方式不同，生態(tài)風(fēng)險的形式、強度也不同，有的差異很大。土地類型不同，土地質(zhì)量也具有差異，由于地表植被覆蓋不同，導(dǎo)致土壤的理化性質(zhì)也不同，對于土地利用生態(tài)風(fēng)險也存在差異。土地利用方式不同，其帶來的社會經(jīng)濟效益不同，在進行土地利用活動時，各利益相關(guān)部門必然存在如何分配土地的問題，不同的分配方式引起土地利用結(jié)構(gòu)的變化，建設(shè)用地、耕地、園地、林地及草地在生態(tài)穩(wěn)定性上的作用不同，所以土地利用結(jié)構(gòu)的變化導(dǎo)致生態(tài)風(fēng)險的強度變化。

土地利用/覆被變化是導(dǎo)致景觀結(jié)構(gòu)變化的重要因素。目前對土地利用格局及其變化的（土地利用系統(tǒng)的組成、類型、配置等）生態(tài)風(fēng)險研究主要集中在土地利用方式、土地利用類型、土地利用結(jié)構(gòu)等方面[11]。對土地利用的生態(tài)風(fēng)險的研究主要是利用地形圖、土壤圖、植被圖、土地利用現(xiàn)狀圖等，結(jié)合有關(guān)研究區(qū)的自然、社會、經(jīng)濟等方面的資料，以“3S”技術(shù)手段，運用景觀生態(tài)學(xué)等研究方法來探討生態(tài)風(fēng)險，最終落腳在土地利用格局的優(yōu)化配置上。運用RS與GIS技術(shù)對圖件進行數(shù)字化處理， 在GIS軟件下建立土地利用空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫，得到土地利用現(xiàn)狀矢量圖[12]。土地利用類型斑塊的面積、周長、斑塊數(shù)等選用景觀格局指數(shù)以進行土地利用格局的定量分析研究，從景觀類型的結(jié)構(gòu)與變化、景觀穩(wěn)定性、景觀異質(zhì)性等出發(fā)選取一系列指標(biāo)。

田峰[11]通過土地利用格局探討通過優(yōu)化土地利用方式，調(diào)整土地利用類型與結(jié)構(gòu)等模式進行土地利用格局優(yōu)化配置。孫麗娜等[13]以巴彥縣為研究區(qū)，利用GIS的空間分析功能，解譯遙感影像數(shù)據(jù)，并運用生態(tài)風(fēng)險指數(shù)法測算分析景觀生態(tài)風(fēng)險的變化情況。石浩朋等[14]以遙感數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以泰安市城鄉(xiāng)結(jié)合部為例，探討該區(qū)域土地利用類型變更以及由此帶來的生態(tài)服務(wù)價值變化，并從不同的利益相關(guān)者角度對城鄉(xiāng)結(jié)合部區(qū)域的土地利用對生態(tài)環(huán)境的影響進行定量化分析。吳文婕等[15]采用靜態(tài)與動態(tài)結(jié)合的研究方法，基于研究區(qū)土地利用變更數(shù)據(jù)，建立土地生態(tài)風(fēng)險綜合評價模型。吉喆[16]以圖們江跨國界地區(qū)為研究區(qū)域，通過遙感影像的解譯分別提取各個時期的土地利用/覆蓋信息，基于壓力-狀態(tài)-響應(yīng)（P-S-R）模型選取22個評價指標(biāo)構(gòu)建生態(tài)安全評價體系。

謝花林[17]以江西興國縣為研究對象，基于景觀結(jié)構(gòu)中的景觀干擾度指數(shù)和景觀脆弱度指數(shù)構(gòu)建土地利用生態(tài)風(fēng)險指數(shù)，進行土地利用生態(tài)風(fēng)險的空間分布和梯度變化特征分析。傅麗華[18]以長株潭核心區(qū)為研究對象，依據(jù)研究區(qū)近20年來區(qū)域土地利用變化的尺度特征及生態(tài)風(fēng)險作用驅(qū)動因子的分析，以景觀結(jié)構(gòu)及功能變化為切入點，構(gòu)建基于景觀生態(tài)學(xué)的風(fēng)險評價指標(biāo)體系和評價模型，開展不同尺度的土地利用生態(tài)風(fēng)險評價。楊永峰等[19]基于土地利用類型的景觀結(jié)構(gòu)，通過構(gòu)建綜合生態(tài)風(fēng)險指數(shù)，然后利用GIS空間分析方法，對山東省生態(tài)風(fēng)險的空間特征進行研究。

王耕等[20]利用GIS，進行基于土地利用類型的海島生態(tài)風(fēng)險研究，定量地描述由不同土地利用類型引起的區(qū)域生態(tài)風(fēng)險程度。黃小芳[21]基于Arcgis10和Fragstats3.3軟件，選取若干景觀格局指數(shù)來表征區(qū)域景觀格局的特征的圖層加權(quán)疊加方法，對浦東新區(qū)工業(yè)用地的生態(tài)適宜性進行分析研究。劉金興等[22]運用GIS空間分析技術(shù)，采用多因素加權(quán)疊加法，對上思縣的土地利用生態(tài)敏感性進行綜合評價。龔文峰等[23]基于RS和GIS技術(shù)，在土地利用空間格局時空演變的基礎(chǔ)上，將土地利用的空間結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為生態(tài)風(fēng)險變量，研究生態(tài)風(fēng)險的時空變化特征及驅(qū)動原因，揭示土地利用格局時空演變對生態(tài)風(fēng)險影響的一般規(guī)律。竇勇[24]以活力-組織力-恢復(fù)力模型為研究框架，基于RS和GIS技術(shù)，全面研究青島市海岸帶生態(tài)系統(tǒng)以及3個子系統(tǒng)的生態(tài)健康時空變化。宋國利等[25]在RS和GIS技術(shù)的支持下，根據(jù)不同土地利用方式生態(tài)影響的空間分布和梯度變化，對樂清灣土地利用進行了生態(tài)風(fēng)險變化研究，分析解釋研究區(qū)的生態(tài)風(fēng)險空間分布特征與形成機理。

2.2土地利用生態(tài)風(fēng)險評價研究的不足

目前的研究主要是基于土地利用/覆被變化來研究景觀生態(tài)格局的變化，以此來評價生態(tài)風(fēng)險，顯得過于宏觀，沒有就具體的土地利用方式及其使用方式變化后對整個土地格局的影響和產(chǎn)生的生態(tài)風(fēng)險進行研究。從土地生態(tài)系統(tǒng)角度，基于土地利用變化、土壤污染、土地承載力等綜合因素分析區(qū)域土地生態(tài)風(fēng)險并進行動態(tài)評價，目前仍處于起步和探索階段，但土地利用生態(tài)風(fēng)險問題作為國家生態(tài)文明建設(shè)的重要組成部分，已成為經(jīng)濟社會進一步發(fā)展的制約因素。土地生態(tài)風(fēng)險評價有助于科學(xué)把握土地利用動態(tài)變化及正確認識土壤生物化學(xué)污染可能帶給當(dāng)?shù)鼐用裆眢w健康和生存環(huán)境危害的風(fēng)險度，同時以風(fēng)險評價為基礎(chǔ)對土地進行整治與管理具有現(xiàn)實意義，在“3S”技術(shù)發(fā)達的今天，可以更加深入細致地探討各種利用方式對生態(tài)環(huán)境的影響及其變化可能產(chǎn)生的風(fēng)險。

2.3未來土地利用生態(tài)風(fēng)險評價的趨勢以土地生態(tài)系統(tǒng)為出發(fā)點，結(jié)合土壤學(xué)、地質(zhì)學(xué)、景觀生態(tài)學(xué)和地理學(xué)等眾多學(xué)科，以RS、GIS為平臺，建立自然壓力、社會環(huán)境壓力、經(jīng)濟壓力生態(tài)風(fēng)險指標(biāo)體系，對土地利用格局進行深入細致的解剖，對于各種土地利用方式的變化引起的潛在風(fēng)險進行模擬，建立健全土地利用格局生態(tài)風(fēng)險評價和土地利用變化生態(tài)風(fēng)險評價相結(jié)合的土地利用生態(tài)風(fēng)險評估體系，提出一系列生態(tài)風(fēng)險防范措施，優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)，科學(xué)地提出土地整治規(guī)劃及土地利用規(guī)劃，促進土地利用與生態(tài)安全和諧發(fā)展。

3土地利用生態(tài)風(fēng)險防范措施

耕地保護、水土流失、土地破壞、土地荒漠化、土地浪費等涉及土地利用生態(tài)風(fēng)險的相關(guān)領(lǐng)域，在《土地管理法》《環(huán)境保護法》等綜合性法律及《水土保持法》《閑置土地處理辦法》等專門法律、法規(guī)中有所涉及，但是規(guī)定大多難以操作，因此有必要制定土地利用生態(tài)保護的專項法規(guī)，通過土地產(chǎn)權(quán)（沒有明確的產(chǎn)權(quán)，任何人都可以占有土地及其生態(tài)價值，從而產(chǎn)生“公地悲劇”，使得土地生態(tài)得不到有效保護）、生態(tài)用地及生態(tài)補償?shù)确芍贫?，實現(xiàn)法律的生態(tài)安全。

此外，土地利用生態(tài)風(fēng)險防范是在研究風(fēng)險因子及作用機理分析的基礎(chǔ)上，利用“3S”等工具，建立相應(yīng)的模型，對土地利用變化的格局特征進行分析，以土地利用生態(tài)風(fēng)險評價為依據(jù)，掌握區(qū)域土地利用/土地覆被變化（LUCC）及景觀變化的格局，分析研究區(qū)不同時間和空間格局下生態(tài)風(fēng)險各風(fēng)險源的作用機理以及土地利用變化影響規(guī)律，探討出土地利用生態(tài)風(fēng)險的綜合影響，提出針對性的區(qū)域生態(tài)風(fēng)險調(diào)控策略，維護區(qū)域生態(tài)安全，同時以實現(xiàn)城市群土地可持續(xù)利用為目標(biāo)，維護城市群土地生態(tài)系統(tǒng)的完整性和可持續(xù)性，滿足人類對土地多種功能的需要，發(fā)揮土地的生態(tài)服務(wù)功能，根據(jù)需要采取多種技術(shù)措施及行政、法律、經(jīng)濟、技術(shù)、教育、公眾參與等多種管理手段，加強風(fēng)險評估與預(yù)警，以有效調(diào)控土地利用結(jié)構(gòu)與利用方式，實現(xiàn)土地資源合理配置，降低土地利用生態(tài)風(fēng)險。

以土地利用生態(tài)風(fēng)險評價結(jié)果為風(fēng)險防范的重要依據(jù)，可以分為高、中、低3個風(fēng)險區(qū)域。對于高風(fēng)險區(qū)可以采取適當(dāng)?shù)乜刂迫丝?、減少土地生態(tài)系統(tǒng)的承載力壓力，在土地開發(fā)利用的同時注重城市土地多功能開發(fā)及城市景觀生態(tài)功能修復(fù)，同時加強土地集約節(jié)約利用；對于中度風(fēng)險區(qū)域，要防止其轉(zhuǎn)化為高度風(fēng)險區(qū)，要注重土地利用結(jié)構(gòu)的調(diào)控及功能的優(yōu)化，合理地進行農(nóng)地流轉(zhuǎn)，嚴格執(zhí)行耕地占補平衡，提高農(nóng)地利用率，科學(xué)規(guī)劃城市空間建設(shè)用地，避免傳統(tǒng)的城市無序擴張和“攤大餅”式發(fā)展；對于低風(fēng)險區(qū)域要繼續(xù)保持，建立并發(fā)展環(huán)境友好型的產(chǎn)業(yè)體系，帶動社會經(jīng)濟發(fā)展，以促進可持續(xù)發(fā)展，走資源節(jié)約型環(huán)境友好的道路。

4結(jié)論

生態(tài)風(fēng)險因子作用機理分析和生態(tài)風(fēng)險評價結(jié)果是進行生態(tài)風(fēng)險防范的基礎(chǔ)，土地利用結(jié)構(gòu)及功能的變化是導(dǎo)致土地利用生態(tài)風(fēng)險的主要原因。筆者認為應(yīng)該加快土地利用生態(tài)風(fēng)險評價的應(yīng)用，建立完整的理論和評價體系，在進行土地利用變化和LUCC研究時，多結(jié)合“3S”技術(shù)平臺，綜合各種評價模型判斷土地利用生態(tài)風(fēng)險的影響因子及主導(dǎo)因素，分析區(qū)域土地利用結(jié)構(gòu)及功能變化的影響。同時，加大景觀生態(tài)學(xué)的研究尺度，特別是沿海地區(qū)景觀生態(tài)風(fēng)險的研究，充分發(fā)揮“3S”技術(shù)在土地利用動態(tài)監(jiān)控、土地利用生態(tài)風(fēng)險預(yù)警等領(lǐng)域的研究。土地利用研究已經(jīng)逐漸轉(zhuǎn)向空間模擬和多方法的模擬研究，更加重視經(jīng)濟社會因素對土地利用變化的影響及土地利用方式的響應(yīng)問題，結(jié)合城市增長模型的研究，判斷快速城市化作用對土地利用生態(tài)風(fēng)險作用的影響，合理進行城市土地利用規(guī)劃。

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