韋宇嬋, 張麗琴,2,3

(1.中國地質大學(武漢)公共管理學院, 武漢 430074; 2.加拿大渥太華大學 地理系,渥太華; 3.中國土地勘測規(guī)劃院, 國土資源部 土地利用重點實驗室, 北京 100035)

土地作為一種特殊的資源，既有經(jīng)濟功能，也融合了生態(tài)、環(huán)境等具有戰(zhàn)略意義的功能，因此土地資源安全關系區(qū)域的和諧發(fā)展[1]。生態(tài)安全預警是生態(tài)安全研究的重要內(nèi)容，是運用定性和定量相結合的預警模型對生態(tài)環(huán)境和區(qū)域資源進行評價、預測和警報，其目的在于預防和控制影響區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)正常運行的不安全因素，對維護區(qū)域生態(tài)安全具有重要的意義[2-4]。

在生態(tài)環(huán)境破壞的背景下，引起了國內(nèi)外學者對區(qū)域生態(tài)安全保護的廣泛關注。國外生態(tài)安全預警主要圍繞土壤肥力和土壤質量[5]、土地利用變化動態(tài)監(jiān)測預測[6-8]、土地生態(tài)環(huán)境預警預測[9]、農(nóng)業(yè)土壤環(huán)境等[10-11]內(nèi)容研究，其系統(tǒng)的研究方法應用于生態(tài)安全和土地利用變化領域[7-8]。指標體系方面較為完整，Krotscheck等于1996年提出可持續(xù)過程指數(shù)成為生態(tài)評價的新維度[12]，在此基礎上，Costanza等注重評價指標的建設應考慮可持續(xù)利用[13]，Herrick認為指標選取應反映土地生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)特征[14]。國內(nèi)生態(tài)安全預警研究起于20世紀九十年代末，理論研究方面，傅伯杰等首次對區(qū)域生態(tài)環(huán)境預警進行了較深入的研究，提出了區(qū)域生態(tài)安全預警綜合指標體系[15]；馬克明等提出區(qū)域生態(tài)安全格局概念以適應生態(tài)恢復發(fā)展需求[16]。在理論與概念建立的基礎上，隨之展開了具體的實證研究，研究內(nèi)容包括土地生態(tài)安全時空格局[17]、湖泊濕地生態(tài)環(huán)境評價[18]、群島生態(tài)安全預警[19]、耕地生態(tài)安全評價[20]。研究方法方面，BP神經(jīng)網(wǎng)絡算法[21]、改進TOPSIS法[22]、GM(1,1)預測模型[23]、有序加權平均算子(OWA)[24]、模糊物元法[25]、情景分析法[26]等方法均應用于生態(tài)安全預測預警。指標體系方面，一是陳美婷、徐美、張智光等基于“壓力—狀態(tài)—響應”(PSR)模型構建生態(tài)安全預警指標體系[27-30]，二是吳冠岑、趙旭等基于“環(huán)境—社會—經(jīng)濟”(EES)模型構建土地生態(tài)安全預警指標[31-32]，對不同區(qū)域的生態(tài)安全演變趨勢進行預測預警。

國內(nèi)外區(qū)域生態(tài)安全預警研究成果豐富，但研究內(nèi)容多側重時間和空間總體預警層面，障礙因子從省域尺度進行診斷分析，以時空雙維度全面分析土地生態(tài)安全總體預警、壓力系統(tǒng)、狀態(tài)系統(tǒng)和響應系統(tǒng)，并動態(tài)分析地級市尺度的障礙因子成果較少。中原區(qū)域地處中國中心地帶，中原經(jīng)濟區(qū)是三大國家戰(zhàn)略規(guī)劃之一，河南省作為中原經(jīng)濟區(qū)的主體，隨著城鎮(zhèn)化、工業(yè)化進程的快速推進，區(qū)域內(nèi)土地生態(tài)環(huán)境壓力不斷增大，威脅到區(qū)域土地資源生態(tài)安全，對河南省土地生態(tài)進行安全警情評估十分有必要。鑒于此，本文以河南省18個地市作為研究對象，基于PSR-EES模型構建耕地生態(tài)安全評價指標體系，運用熵值法確定權重，采用綜合指數(shù)進行評價，并通過GIS空間分析方法，在分析2005—2016年河南省各城市土地生態(tài)安全總體警情、壓力系統(tǒng)、狀態(tài)系統(tǒng)和響應系統(tǒng)時空格局的基礎上，動態(tài)分析其限制型因子，旨在為解決河南省生態(tài)安全保護與政策制定提供更具有針對性的指導。

1 研究區(qū)域、指標體系的建立及數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

河南省地處我國中東部、黃河中下游，黃淮海平原西南部，位于北緯29°01′53″—33°6′47″，東經(jīng)108°21′42″—116°07′50″，東接安徽、山東，北界河北、山西，西連陜西，南臨湖北，呈望北向南、承東啟西之勢，土地總面積為16.7萬km2。2016年底，全省區(qū)域生產(chǎn)總值40 160億元，總人口9 532萬人，地均GDP為2 438萬元/km2。地勢呈西高東低，其中北面太行山、西面伏牛山以及南面桐柏山、大別山等山脈環(huán)繞三面，中部和東部為黃淮海沖積平原，平原面積占總面積55.7%，豐富的土地資源是河南省經(jīng)濟社會發(fā)展的重要物質基礎，但隨著城鎮(zhèn)化進程不斷加快，建設占用導致土地非農(nóng)化、人口增長、農(nóng)業(yè)面源污染以及土地污水負荷等問題越來越嚴重，對其生態(tài)實施有效的安全保護，具有重要的現(xiàn)實意義。

1.2 預警指標體系的構建

土地生態(tài)安全預警作為土地生態(tài)安全研究的重要內(nèi)容之一[28]，對其進行研究要全面考慮土地作為自然環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)的資源要素與人類經(jīng)濟活動、社會發(fā)展之間的相互關系。土地生態(tài)安全指標選取必須與當?shù)氐耐恋厣鷳B(tài)安全特點結合在一起，除了要對土地生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀進行考慮外，對于影響土地生態(tài)安全的潛在因素，以及人類的相關活動都應該納入其考慮范疇[33]。河南省是全國重要的農(nóng)業(yè)和人口地區(qū),土地利用的自然及社會經(jīng)濟條件優(yōu)越,人口及經(jīng)濟增長速度較快,土地資源特別是耕地資源緊缺,人地矛盾較為突出。選取土地生態(tài)安全指標時結合河南省人口與耕地資源的實際情況，從經(jīng)濟、社會、人口、資源和環(huán)境五大方面遴選27項指標。因此，本文以PSR模型為基礎，遵循可操作性、實用性、動態(tài)性、完整性、科學性等相關原則，參考相關研究成果[20-22，27-29]，結合“壓力—狀態(tài)—響應”(PSR)模型和“環(huán)境—經(jīng)濟—社會”(EES)模型，構建河南省土地生態(tài)安全指標體系(表1)。

表1 河南省土地生態(tài)安全評價指標體系

1.3 數(shù)據(jù)來源

本文研究數(shù)據(jù)主要來自2005—2016年的河南省土地利用結構現(xiàn)狀數(shù)據(jù)，2006—2017年的《中國農(nóng)村統(tǒng)計年鑒》[34-36]、《中國城市統(tǒng)計年鑒》[37]、《河南統(tǒng)計年鑒》[38]、《河南省環(huán)境狀況公報》[39]，空間矢量數(shù)據(jù)來源于國家1∶400萬基礎地形圖。

2 研究方法

2.1 土地生態(tài)安全預警模型

(1) 指標標準化。利用極差標準化方法對參評指標進行量化統(tǒng)一，公式為：

正向指標：

yij=(maxxj-xij)/(maxxj-minxj)

(1)

逆向指標：

yij=(xij-minxj)/(maxxj-minxj)

(2)

式中：xij為i區(qū)域第j個指標具體數(shù)值；yij為指標標準化后的標準值；maxxj，minxj分別為所在區(qū)域中第j項指標的最大值，最小值。

(2) 權重計算。在計算指標權重時，為避免主觀因素造成的誤差，采用客觀性較強的熵權法，公式為：

(3)

(3) 預警指數(shù)計算其公式為：

FP=wj×yij

(4)

(5)

式中：FP(P=1,2,3)為yij的生態(tài)評價值；wp為P系統(tǒng)對應的權重值；F為第i個區(qū)域的預警指數(shù)。

2.2 障礙度模型

在對區(qū)域土地生態(tài)安全預警進行計算的基礎上，對各區(qū)域的障礙因子進行診斷，以期因地制宜地制定相應措施，解決土地生態(tài)安全問題。本文引進因子貢獻度(Ij)、指標偏離度(Jij)和障礙度(Oij，Uij)3個指標進行障礙因子診斷[1，20，33]，公式為：

(6)

Uij=∑Oij

(7)

式中：Ij=wj；Jij=1-yij;Jij表示第i年第j個指標與土地生態(tài)預警值的差距;Oij為第i年各單項指標對該年土地生態(tài)安全的障礙度;Uij是準則層指標的障礙度。

2.3 土地生態(tài)安全警度確定

采用等分的原理，根據(jù)預警指數(shù)大小，參考相關文獻[4,17,19,28]，本文將河南省土地生態(tài)安全警度評判標準劃分為安全、較安全、輕警、中警、重警5個安全檔次(表2)，不同的預警指數(shù)對應不同等級的生態(tài)安全預警級別。綜合預警指數(shù)越高，說明區(qū)域的土地生態(tài)安全警度越嚴重；反之，說明區(qū)域的土地生態(tài)安全預警狀況越好[21-22,28]。

表2 河南省土地生態(tài)安全警度標準

3 結果與分析

3.1 土地生態(tài)安全警情時間變化特征

3.1.1 土地生態(tài)安全綜合警情分析 總體來看，2005—2016年河南省的土地生態(tài)安全綜合預警指數(shù)由2005年的0.725下降到2016年的0.388(圖1與表3)，呈現(xiàn)下降趨勢，生態(tài)安全等級變化趨同，土地生態(tài)安全狀態(tài)也由“中警”逐漸下降到“輕警”，土地生態(tài)環(huán)境得到一定改善。2005—2010年土地生態(tài)安全綜合預警指數(shù)上升的有洛陽、濮陽和三門峽3個城市，其中洛陽和三門峽綜合預警指數(shù)雖有所上升，但安全等級變化不大，而濮陽上升了0.161，其他15個城市土地生態(tài)安全綜合預警指數(shù)存在不同程度的下降，其中最明顯的駐馬店下降了0.322，安全等級下降了2個等級，從第Ⅲ級下降到第Ⅰ級。2010—2016年土地生態(tài)安全綜合預警指數(shù)上升的城市增加到10個，僅洛陽、平頂山、安陽、鶴壁、焦作、濮陽、漯河和南陽8個城市土地生態(tài)環(huán)境得到改善，改善最明顯的濮陽下降了0.193，安全等級改善到第Ⅰ級，安全等級下降了1個等級，焦作土地生態(tài)環(huán)境改善較緩，安全等級無變化。

3.1.2 土地生態(tài)安全子系統(tǒng)警情分析 2005—2016年，河南省土地生態(tài)安全壓力系統(tǒng)預警指數(shù)變化趨勢是整體波動上升,警度從最初的“安全”上升到“較安全”(圖1與表4)，表明河南省土地生態(tài)面臨的壓力不斷加大。河南省從2005年開始，隨著工業(yè)化與城市化進程不斷加快，農(nóng)業(yè)面源、地下水與化肥等污染問題日益顯現(xiàn)，土地污染問題已逐漸影響到了整個土地的生態(tài)安全，河南省人口密度從2005年的585人/km2增長到2016年的646人/km2，人口不斷增加逐漸加劇了人地矛盾，同時生態(tài)負荷逐漸增大，從2005年的8.77×106t/km2上升到2016年的1.11×107t/km2。不同階段壓力指數(shù)變化幅度不同，2010—2016年土地生態(tài)安全壓力指數(shù)上升0.114，2005—2010年上升幅度相對較小為0.032。2005—2016年河南省各城市土地生態(tài)安全壓力指數(shù)變化顯著，開封、洛陽、平頂山、安陽、鶴壁、焦作、濮陽、漯河、三門峽和南陽土地生態(tài)安全壓力指數(shù)下降幅度較大，變化幅度處于0.03～0.07。土地生態(tài)安全壓力指數(shù)下降幅度較小的城市包括新鄉(xiāng)、濮陽、許昌、商丘、周口、駐馬店和濟源，變化幅度在0.01～0.03。鄭州土地生態(tài)安全壓力指數(shù)呈上升趨勢，鄭州作為省會城市其城市化水平最高，人口密度與建設用地占用耕地面積比重最大，這12 a間土地生態(tài)安全壓力指數(shù)不斷上升，土地生態(tài)環(huán)境壓力較大。

圖1 2005-2016年河南省土地生態(tài)安全預警指數(shù)及警度的變化

表3 2005-2016年河南省區(qū)域土地生態(tài)安全綜合預警指數(shù)

城市2005年預警指數(shù)等級2010年預警指數(shù)等級2016年預警指數(shù)等級鄭州0.811Ⅴ0.716Ⅳ0.731Ⅳ開封0.520Ⅲ0.263Ⅱ0.264Ⅱ洛陽0.591Ⅲ0.596Ⅲ0.470Ⅲ平頂山0.553Ⅲ0.391Ⅱ0.295Ⅱ安陽0.555Ⅲ0.292Ⅱ0.233Ⅱ鶴壁0.526Ⅲ0.326Ⅱ0.175I新鄉(xiāng)0.365Ⅱ0.244Ⅱ0.361Ⅱ焦作0.446Ⅲ0.372Ⅱ0.364Ⅱ濮陽0.204Ⅱ0.366Ⅱ0.172I許昌0.378Ⅱ0.229Ⅱ0.295Ⅱ漯河0.545Ⅲ0.370Ⅱ0.282Ⅱ三門峽0.456Ⅲ0.457Ⅲ0.505Ⅲ南陽0.443Ⅲ0.284Ⅱ0.229Ⅱ商丘0.349Ⅱ0.141I0.277Ⅱ信陽0.202Ⅱ0.113I0.195I周口0.369Ⅱ0.193I0.280Ⅱ駐馬店0.437Ⅲ0.115I0.147I濟源0.451Ⅲ0.358Ⅱ0.394Ⅱ

2005—2016年，河南省土地生態(tài)安全狀態(tài)系統(tǒng)預警指數(shù)呈現(xiàn)波動下降的態(tài)勢，該指數(shù)整體處于0.08～0.19之間，警度處于“安全”狀況(圖1與表4)，表明土地生態(tài)環(huán)境狀態(tài)得到改善。河南省森林覆蓋率和城市人均公園綠地面積不斷增加，環(huán)境狀態(tài)改善成效顯著，經(jīng)濟狀態(tài)中農(nóng)電集約度指標增長較快，社會狀態(tài)主要受耕地糧食單產(chǎn)和人均耕地面積兩個指標影響改善明顯。分階段看，2005—2010年土地生態(tài)安全狀態(tài)指數(shù)下降較快，下降明顯的駐馬店為0.048，焦作狀態(tài)指數(shù)則上升了0.012；2010—2016年土地生態(tài)安全狀態(tài)指數(shù)下降速度放緩，指數(shù)值下降最快的洛陽為0.038，狀態(tài)指數(shù)上升較快的周口為0.020。2005—2016年河南省各區(qū)域土地生態(tài)安全狀態(tài)指數(shù)變化差異較小，河南全省18個地市狀態(tài)指數(shù)都呈下降的變化趨勢。三門峽由于城市人均公園綠地面積指標從2005年的13.90 m2下降到2016年的5.08 m2，影響了土地生態(tài)環(huán)境狀態(tài)的改善。鄭州狀態(tài)指數(shù)有所下降，土地生態(tài)環(huán)境狀態(tài)得到改善，但由于城市人均公園綠地面積和人均耕地面積指標改善較小，其狀態(tài)指數(shù)一直處于全省最大值。安陽、鶴壁、漯河、信陽和駐馬店由于環(huán)境狀態(tài)和經(jīng)濟狀態(tài)指標改善較大，其狀態(tài)指數(shù)下降幅度相對較大。

表4 2005-2016年河南省區(qū)域土地生態(tài)安全子系統(tǒng)預警指數(shù)

2005—2016年，河南省土地生態(tài)安全響應系統(tǒng)預警指數(shù)從0.370下降至0.015，警度由“較安全”下降至“安全”(圖1與表4)，可見其發(fā)展態(tài)勢良好，表明在土地生態(tài)壓力加大的趨勢下，土地生態(tài)響應得到較大程度的優(yōu)化。為應對破壞土地生態(tài)等一系列問題，河南全省積極響應，先后出臺了《河南省耕地質量管理條例》、《河南省農(nóng)業(yè)環(huán)境保護條例》等一系列的政策法規(guī)。響應指數(shù)階段變化特征明顯，2005—2010年土地生態(tài)安全響應指數(shù)下降顯著，該階段數(shù)值與壓力指數(shù)和狀態(tài)指數(shù)相比變化幅度大，由于河南省積極推進生態(tài)建省的理念，土地生態(tài)環(huán)境治理效果顯著；2010—2016年土地生態(tài)安全響應指數(shù)下降速度放緩，其中全省自然保護區(qū)面積、工業(yè)廢水排放達標率和工業(yè)固體廢棄物綜合利用率指標不斷上升。2005—2016年河南省各區(qū)域土地生態(tài)安全響應指數(shù)變化差異明顯，其中洛陽、新鄉(xiāng)、焦作、濮陽、三門峽、商丘和信陽響應指數(shù)上升，駐馬店環(huán)境、經(jīng)濟和社會各方面指標改善明顯，其響應指數(shù)下降幅度最大，其余區(qū)域響應指數(shù)下降幅度較小。

3.2 土地生態(tài)安全預警空間格局分析

運用ArcGIS 10.2 制圖技術，將河南省各區(qū)域2005年、2010年、2016年的土地生態(tài)安全警情繪制成空間分異圖(圖2)。

從土地生態(tài)安全預警指數(shù)空間變化看(圖2)，2005年高值出現(xiàn)在中部鄭州，低值出現(xiàn)在東部和南部，中部大部分城市和西南部城市警度處于“中警”，土地生態(tài)安全等級分3個級別；2010年呈中西北部高、東南部低的格局，商丘、信陽、周口和駐馬店警度處于“安全”，中西部大部分城市警度處于“較安全”，總體預警指數(shù)有下降趨勢，且幅度較大，土地生態(tài)安全等級分4個級別；2016年則呈中西部高、東北部和南部低的格局，中北部大部分區(qū)域警度處于“較安全”，東北部和南部區(qū)域警度處于“安全”，東西差異明顯。2005—2016年17個城市土地生態(tài)安全預警值呈現(xiàn)下降趨勢，土地生態(tài)安全狀況優(yōu)化趨勢明顯。鄭州面臨人口壓力過大、土壤質量下降、河流湖泊水質惡化等問題嚴重，促使其城市土地生態(tài)安全預警值一直處于最高值，可見其面臨嚴峻的土地生態(tài)安全環(huán)境問題。三門峽土地生態(tài)安全綜合預警值呈增加態(tài)勢，壓力指數(shù)雖小幅下降，但三門峽作為礦產(chǎn)資源型城市，同時受限于其所處的地形區(qū)位，其生態(tài)環(huán)境狀態(tài)指數(shù)和響應指數(shù)上升幅度較大，導致土地生態(tài)安全狀況逐年下降，2016年警度達到了“輕警”水平。

圖2 2005-2016年河南省土地生態(tài)安全預警空間分異

從生態(tài)安全預警壓力指數(shù)空間變化看(圖2)，2005年中北部生態(tài)壓力高于其他區(qū)域，壓力指數(shù)在0.07～0.32，全省生態(tài)安全壓力差異顯著。2005—2010年壓力指數(shù)高值區(qū)出現(xiàn)在中北部區(qū)域，其他區(qū)域為低值區(qū)。焦作和漯河生態(tài)安全壓力明顯改善，壓力指數(shù)下降幅度大。鄭州、三門峽和信陽壓力有逐漸增大的趨勢，壓力指數(shù)空間格局逐漸形成中部與周圍的差異，且高值區(qū)范圍逐漸擴大，壓力指數(shù)在0.07～0.33。2010—2016年壓力指數(shù)空間分布發(fā)生變化，呈中部區(qū)域較高于周圍其他區(qū)域的格局，生態(tài)壓力格局差異減小，平頂山、安陽、鶴壁、濮陽和三門峽壓力環(huán)境改善較好。2005—2016年河南省壓力指數(shù)空間格局由南北差異向中部與周圍差異演變。

從生態(tài)安全預警狀態(tài)指數(shù)空間變化看(圖2)，2005年狀態(tài)指數(shù)北部(除安陽外)、東部和南部較低，中西部(除許昌外)區(qū)域狀態(tài)指數(shù)較高。2005—2010年狀態(tài)指數(shù)空間分布成中間高、周圍低的格局，生態(tài)安全狀態(tài)格局在保持上一階段的基礎上，7個城市生態(tài)安全狀態(tài)得到改善。2010—2016年生態(tài)安全狀態(tài)洛陽和濟源生態(tài)安全狀態(tài)優(yōu)化明顯，三門峽、信陽和周口狀態(tài)指數(shù)呈現(xiàn)上升的趨勢。2005—2016年河南省狀態(tài)指數(shù)呈中部高、周圍低的格局，狀態(tài)指數(shù)數(shù)值在0～0.20之間，鄭州生態(tài)安全狀態(tài)一直處于最高值。

從生態(tài)安全預警響應指數(shù)空間變化看(圖2)，2005年響應指數(shù)空間分布僅西部(洛陽和三門峽)和南部(南陽和駐馬店)4個城市較高，其他區(qū)域響應指數(shù)較低。2005—2010年由于積極響應土地生態(tài)環(huán)境治理，駐馬店響應指數(shù)下降幅度最大，5個城市響應指數(shù)呈上升的變化趨勢，響應指數(shù)數(shù)值范圍在0～0.20，響應指數(shù)分布在東北部和西部較高，中部區(qū)域響應指數(shù)較低。2010—2016年響應指數(shù)空間差異整體有縮小的趨勢，雖有15個城市響應指數(shù)較低，但響應指數(shù)上升的城市增加到7個，數(shù)值范圍逐漸增大，在0～0.30，響應指數(shù)空間分布呈西部較高、其余區(qū)域(除新鄉(xiāng)外)較低的格局。2005—2016年河南省響應指數(shù)總體呈中部低、西部高的空間分布格局，響應指數(shù)數(shù)值呈增大趨勢。

3.3 障礙因子診斷

據(jù)公式(6) 和(7) 可計算得到2005—2016年河南省18個地市土地生態(tài)安全的指標障礙度。由于指標因子較多，本文僅選取障礙度排序前6的指標為主要障礙因子(表5)，以此對河南省各城市土地生態(tài)安全的主要障礙因素進行診斷[40]。

不同區(qū)域間主要障礙因子差異顯著。中部平原區(qū)域的鄭州、開封、洛陽、平頂山、焦作、許昌、漯河和濟源，各城市間限制性因子變化差異較大。鄭州、開封和洛陽作為中原區(qū)域的重要中心，3個城市社會經(jīng)濟穩(wěn)步發(fā)展，2005—2016年主要障礙因子變化集中在第三產(chǎn)業(yè)比重、單位耕地化肥施用量、環(huán)保治理投資占GDP比重、人均生產(chǎn)總值等指標上，且限制因子排序變化差異較小。焦作和濟源主要障礙因子集中在由農(nóng)業(yè)發(fā)展和環(huán)境保護相關指標向經(jīng)濟投入發(fā)展指標轉變。平頂山、許昌和漯河2005—2016年土地生態(tài)安全狀況逐漸提高，其主要障礙因子變化較大，限制因子變化集中在環(huán)境保護和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟有關的指標。東部區(qū)域的商丘和周口，2005—2016年主要障礙因子變化集中在與人口增長和環(huán)境保護有關的指標上，且變化趨同。商丘、周口是豫東平原傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)區(qū)，兩城市經(jīng)濟發(fā)展平緩，限制因子在城市化水平、人均建設用地面積、水土協(xié)調度、單位土地廢水負荷、工業(yè)固體廢物綜合利用率等指標波動變化。南部區(qū)域的南陽、信陽和駐馬店，2005年主要障礙因子集中在GDP增長、人均建設用地面積這幾個與社會經(jīng)濟相關的指標上，2016年人均耕地面積、環(huán)保治理投資占GDP比重、人口密度等指標取而代之。北部區(qū)域的安陽、鶴壁、新鄉(xiāng)和濮陽，主要障礙因子集中在與環(huán)保治理和社會經(jīng)濟發(fā)展相關的指標。西部地處山區(qū)的三門峽12 a來土地生態(tài)安全預警值逐漸增大，生態(tài)安全狀況不斷下降，其主要障礙因子2005年第1位的耕地面積比重為17.26%，全省最低，而GDP增長率2005年為30.08%，增長幅度較大，2016年該指標為5.98%，僅次于耕地面積比重成為第二大障礙因子。期間三門峽不斷加強對生態(tài)環(huán)境投入建設，由于自然條件較差，綠化建設、環(huán)境保護仍成為城市發(fā)展的限制性因子。

4 結 論

本文運用主客觀賦權法和綜合指數(shù)法對河南省2005—2016年土地生態(tài)安全及各子系統(tǒng)進行綜合評價并分析其時空演變規(guī)律，其結果與河南省實際情況相符[41-43]，得出以下主要結論：

(1) 從時間尺度看，2005—2016年河南省土地生態(tài)環(huán)境壓力雖呈上升趨勢，但狀態(tài)和響應預警指數(shù)均呈下降趨勢，且全省積極響應采取有效治理措施，土地生態(tài)安全綜合預警指數(shù)逐漸下降，安全等級由第Ⅳ級提高到第Ⅲ級。但安全等級靠近“預警”臨界值波動變化，因此目前土地生態(tài)安全仍未從根本上提高且不穩(wěn)定。采取有效措施解決土地生態(tài)的壓力，促進人地協(xié)調的可持續(xù)發(fā)展，這將成為河南省未來幾年發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。

表5 2005-2016年河南省區(qū)域土地生態(tài)安全主要障礙因子

(2) 從空間格局看，2005—2016年，豫東和豫南區(qū)域的土地生態(tài)綜合環(huán)境明顯優(yōu)于河南省其他區(qū)域，且區(qū)域間土地生態(tài)安全警度差距逐漸減小。土地生態(tài)壓力系統(tǒng)空間分布由南北差異向中部與周圍差異演變，生態(tài)環(huán)境壓力得到明顯改善；生態(tài)環(huán)境狀態(tài)系統(tǒng)呈中部高、周圍低的格局，生態(tài)環(huán)境狀態(tài)保持較好；積極響應狀況呈中部低、西部高的空間分布格局，西部山區(qū)受地理區(qū)位限制，區(qū)域生產(chǎn)總值增長幅度較小，對城市生態(tài)環(huán)境治理的經(jīng)濟投入造成影響。

(3) 從障礙因子看，2005—2016年，河南省中部平原區(qū)域各城市間限制性因子變化差異較大，鄭州、開封和洛陽主要障礙因子與產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境治理等指標，焦作和濟源主要障礙因子集中在由農(nóng)業(yè)發(fā)展和環(huán)境保護相關指標向經(jīng)濟投入發(fā)展指標轉變，平頂山、許昌和漯河主要障礙因子變化集中在與環(huán)境保護和社會經(jīng)濟有關指標；東部區(qū)域主要障礙因子集中在與人口增長和環(huán)境保護有關的指標；南部區(qū)域主要障礙因子集中在與生態(tài)環(huán)保和經(jīng)濟發(fā)展有關的指標上；北部區(qū)域主要障礙因子集中在與環(huán)保治理和社會經(jīng)濟發(fā)展相關的指標；西部山區(qū)主要障礙因子與綠化環(huán)保、人口和經(jīng)濟發(fā)展有關。