劉炫含 李芹芳 徐銀婉

摘 要：本文以關(guān)中—天水經(jīng)濟(jì)區(qū)為研究區(qū)域，基于PSR模型和相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，從“壓力—狀態(tài)—響應(yīng)”3個(gè)方面選取15個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，構(gòu)建關(guān)中—天水經(jīng)濟(jì)區(qū)土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，采用層次分析法確定權(quán)重，開展土地生態(tài)安全狀況評(píng)價(jià)，在此基礎(chǔ)上探究土地生態(tài)安全的時(shí)空演變特征。研究得出：關(guān)中—天水經(jīng)濟(jì)區(qū)土地生態(tài)安全具有時(shí)空差異性;時(shí)間上，2011—2018年，關(guān)中—天水經(jīng)濟(jì)區(qū)土地生態(tài)安全水平呈明顯增長(zhǎng)趨勢(shì)，年際間呈現(xiàn)正向增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，土地生態(tài)安全狀況逐漸改善;空間上，關(guān)中—天水經(jīng)濟(jì)區(qū)土地生態(tài)安全總體上呈現(xiàn)中心高、四周低，由中心向四周逐漸遞減的階梯分布態(tài)勢(shì)，土地生態(tài)安全高值在寶雞市和咸陽(yáng)市（含楊凌區(qū)），低值在西安市和天水市。

關(guān)鍵詞：土地生態(tài)安全評(píng)價(jià);PSR模型;關(guān)中—天水經(jīng)濟(jì)區(qū)

中圖分類號(hào)：S2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20201115018

收稿日期：2020-10-02

作者簡(jiǎn)介：劉炫含（1995-），女，碩士。研究方向：土地整治、土地利用與規(guī)劃。

緒論

土地資源是人類生產(chǎn)生活不可或缺的自然資源，土地資源的可持續(xù)利用，關(guān)系到國(guó)家和地區(qū)的糧食生產(chǎn)和安全、經(jīng)濟(jì)的有序增長(zhǎng)和社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展[1]。改革開放以來(lái)，中國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速崛起，隨之而來(lái)的還有環(huán)境污染、物種滅絕、資源枯竭和生態(tài)破壞等一系列生態(tài)問題;現(xiàn)階段中國(guó)正處在高速發(fā)展到高質(zhì)量發(fā)展的轉(zhuǎn)型期，正所謂“綠水青山就是金山銀山”，未來(lái)發(fā)展不僅要保持良好的經(jīng)濟(jì)發(fā)展勢(shì)頭，還要重視生態(tài)文明建設(shè)，加快生態(tài)文明體制改革，積極建設(shè)美麗中國(guó)[2]。生態(tài)安全作為生態(tài)文明建設(shè)的重要一環(huán)，通過開展生態(tài)安全評(píng)價(jià)了解研究區(qū)域土地安全狀態(tài)，及時(shí)調(diào)整生態(tài)環(huán)境等相關(guān)政策刻不容緩。

隨著西部大開發(fā)戰(zhàn)略的發(fā)起與實(shí)施，關(guān)中—天水經(jīng)濟(jì)區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)進(jìn)入了飛速發(fā)展的階段，西北內(nèi)陸地區(qū)生態(tài)環(huán)境本就脆弱，在西部大開發(fā)戰(zhàn)略的帶動(dòng)發(fā)展下，生態(tài)環(huán)境面臨著巨大的挑戰(zhàn)[3]。本文從“壓力—狀態(tài)—響應(yīng)”3個(gè)方面研究關(guān)中—天水經(jīng)濟(jì)區(qū)的土地生態(tài)安全，進(jìn)而探究土地生態(tài)安全的時(shí)空演變特征，期望能找出該經(jīng)濟(jì)區(qū)土地生態(tài)安全的相關(guān)問題，在保護(hù)、提高生態(tài)安全水平的同時(shí)為相關(guān)部門制定方針政策提供依據(jù)。

1?研究區(qū)域與數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1?研究區(qū)域

關(guān)中—天水經(jīng)濟(jì)區(qū)于2009年由國(guó)務(wù)院批復(fù)通過成立，位于歐亞大陸橋中心、絲綢之路的起點(diǎn)，是華夏文明的發(fā)祥地之一，是國(guó)家“兩橫三縱”城市化戰(zhàn)略格局中陸橋通道橫軸和包昆通道縱軸的交匯處，并在《全國(guó)主體功能區(qū)規(guī)劃》中列為國(guó)家層面的重點(diǎn)開發(fā)區(qū)域[4]，其范圍包括甘肅省天水市以及陜西省的關(guān)中平原地區(qū)，總共7個(gè)市和1個(gè)區(qū)，以西安市及咸陽(yáng)市為中心城市，以寶雞市為副中心城市，以銅川、天水、商洛、渭南等為次核心城市;由于楊凌區(qū)在歷史上屬于咸陽(yáng)市管轄，空間上與咸陽(yáng)市相鄰，商洛市部分區(qū)縣在關(guān)中—天水經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)，部分資料收集困難，故將楊凌區(qū)并入咸陽(yáng)市，商洛市所有區(qū)縣納入此次研究。

1.2?數(shù)據(jù)來(lái)源

本文所使用的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)源于《陜西省統(tǒng)計(jì)年鑒》、《西安市統(tǒng)計(jì)年鑒》、《咸陽(yáng)市統(tǒng)計(jì)年鑒》、《銅川市統(tǒng)計(jì)年鑒》、《寶雞市統(tǒng)計(jì)年鑒》、《商洛市統(tǒng)計(jì)年鑒》、《國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》等;網(wǎng)絡(luò)資料主要來(lái)源于陜西省統(tǒng)計(jì)局、甘肅省統(tǒng)計(jì)局、陜西省生態(tài)環(huán)境廳、西安市統(tǒng)計(jì)局、銅川市統(tǒng)計(jì)局、寶雞市統(tǒng)計(jì)局及關(guān)中—天水經(jīng)濟(jì)區(qū)政府部門相關(guān)網(wǎng)站公開資料;文獻(xiàn)圖書資料來(lái)源于與本研究相關(guān)已發(fā)表的文獻(xiàn)及學(xué)者專著或研究報(bào)告等;調(diào)研收集資料有土地利用數(shù)據(jù)，來(lái)源于各市區(qū)年度土地利用現(xiàn)狀調(diào)查變更數(shù)據(jù)庫(kù)。

1.3?數(shù)據(jù)缺失值處理

由于本文所研究的區(qū)域較大、時(shí)間跨度較長(zhǎng)、指標(biāo)數(shù)量較多，在進(jìn)行數(shù)據(jù)收集時(shí)，部分市區(qū)統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)局網(wǎng)站的數(shù)據(jù)有部分缺失，需要對(duì)缺失數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合補(bǔ)充[5]。本文采用了線性趨勢(shì)法對(duì)缺失的數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合并驗(yàn)證，以符合研究的需求和標(biāo)準(zhǔn)。

2?評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

2.1?構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

立足關(guān)中—天水經(jīng)濟(jì)區(qū)環(huán)境現(xiàn)狀、生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)狀、社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件和資源本體條件，借鑒已有成果的基礎(chǔ)[6-9，13]，遵循科學(xué)性、全面性、系統(tǒng)性、協(xié)調(diào)性、安全性和數(shù)據(jù)可獲得性等原則，基于PSR模型在壓力、狀態(tài)、響應(yīng)3個(gè)方面選取15個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，構(gòu)建關(guān)中—天水經(jīng)濟(jì)區(qū)土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系（表1），指標(biāo)能夠基本反映評(píng)價(jià)地區(qū)生態(tài)安全狀況。

2.2?評(píng)價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化

對(duì)選取的指標(biāo)進(jìn)行矩陣構(gòu)造，以評(píng)價(jià)年份作為一個(gè)對(duì)象集，設(shè)為N集={N1，N2，…，Nm}，以評(píng)價(jià)指標(biāo)作為一個(gè)對(duì)象集，設(shè)為O集={O1，O2，…，On}，評(píng)價(jià)年份Ni對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)Oj的值則記為xij（i=1，2，…，m;j=1，2，…，n;m=8，n=15），對(duì)指標(biāo)aij構(gòu)造矩陣A：

A=a11a12…a1na21a22…a2n…………am1am2…amn

評(píng)價(jià)指標(biāo)存在著矢量差異，需要對(duì)矩陣{aij}8x15進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理，根據(jù)不同指標(biāo)的趨向性，選擇對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化公式[10]：

正向指標(biāo)（越大越優(yōu)型）：

bij=aij-min（aj）max（aj）-min（aj）（i=1，2，…，8;j=1，2，…，15）

負(fù)向指標(biāo)（越小越優(yōu)型）：bij=max（aj）-aijmax（aj）-min（aj）?（i=1，2，…，8;j=1，2，…，15）

原始指標(biāo)矩陣經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化后數(shù)值在0～1之間，即0≤bij≤1。

2.3?評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重確定

采用層次分析法計(jì)算指標(biāo)權(quán)重，用1～9標(biāo)度值來(lái)衡量指標(biāo)的相對(duì)重要性，建立判斷矩陣，從而最終使問題歸結(jié)為最低層（供決策的方案、措施等）相對(duì)于最高層（總目標(biāo)）的相對(duì)重要權(quán)值的確定或相對(duì)優(yōu)劣次序的排定[11]，如表2所示。上界和下界按照指標(biāo)重要性來(lái)確定。在計(jì)算權(quán)重時(shí)采用和積法對(duì)矩陣做歸一化處理，最終得到各指標(biāo)層的權(quán)重系數(shù)[12]，如表3所示。

2.4?評(píng)價(jià)結(jié)果計(jì)算

Si為第i個(gè)項(xiàng)目層的評(píng)價(jià)分值，對(duì)應(yīng)關(guān)中—天水經(jīng)濟(jì)區(qū)土地生態(tài)安全壓力、狀態(tài)、響應(yīng)3個(gè)項(xiàng)目的評(píng)價(jià)分值。

F為目標(biāo)層的評(píng)價(jià)分值，由3個(gè)項(xiàng)目層評(píng)價(jià)分值進(jìn)行加權(quán)求得[12]。

si=∑nj=1（wij×vij）×100

F=∑nk=1（wk×sk）

其中wij和vij分別為第i個(gè)項(xiàng)目層第j個(gè)指標(biāo)的相對(duì)權(quán)重和指標(biāo)值，wk為第k個(gè)項(xiàng)目層的權(quán)重，sk為第k個(gè)項(xiàng)目在項(xiàng)目層中的評(píng)價(jià)分值。

2.5?土地生態(tài)安全判別標(biāo)準(zhǔn)

利用時(shí)間序列中期2015年的評(píng)價(jià)結(jié)果，通過自然斷點(diǎn)法將其從高到低分為5類，并推廣至其它8個(gè)年份[13]，將土地生態(tài)安全狀況分為安全、較安全、臨界安全、較不安全、不安全等5個(gè)安全類型，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表4。

3?結(jié)果分析

根據(jù)上述模型和方法，測(cè)算2011—2018年關(guān)中—天水經(jīng)濟(jì)區(qū)土地生態(tài)安全水平并繪制土地生態(tài)安全時(shí)空格局演變（見圖1）。

3.1?土地生態(tài)安全時(shí)間尺度特征分析

關(guān)中—天水經(jīng)濟(jì)區(qū)土地生態(tài)安全水平呈明顯增長(zhǎng)趨勢(shì)，土地生態(tài)安全狀況逐漸改善，從土地生態(tài)安全等級(jí)變化看（圖2），2011—2013年，除天水市處于不安全狀態(tài)外，其余市（區(qū)）均處在較不安全狀態(tài)，經(jīng)濟(jì)區(qū)土地生態(tài)安全整體處于較不安全狀態(tài);2013—2015年，處在較不安全狀態(tài)的市（區(qū)）大幅度減少，臨界安全狀態(tài)的市（區(qū)）數(shù)量小幅度提升，經(jīng)濟(jì)區(qū)土地生態(tài)安全整體好轉(zhuǎn);2015—2016年，處在較不安全狀態(tài)的市（區(qū)）小幅提升，臨界安全狀態(tài)的市（區(qū)）數(shù)量小幅下降，經(jīng)濟(jì)區(qū)土地生態(tài)安全狀態(tài)有所波動(dòng);2016—2018年，經(jīng)濟(jì)區(qū)土地生態(tài)安全狀態(tài)呈現(xiàn)明顯增長(zhǎng)趨勢(shì)，整體處于較安全狀態(tài)，根據(jù)2018年土地生態(tài)安全狀態(tài)顯示，西安市和天水市處在較安全狀態(tài)，其余市（區(qū)）均處在安全狀態(tài)。

關(guān)中—天水經(jīng)濟(jì)區(qū)土地生態(tài)安全年際間呈現(xiàn)正向增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，土地生態(tài)安全狀況逐漸改善，從土地生態(tài)安全年際增長(zhǎng)率看（圖3），各個(gè)市（區(qū)）以及關(guān)中—天水經(jīng)濟(jì)區(qū)的增長(zhǎng)率的高低與年際長(zhǎng)短呈現(xiàn)明顯的正相關(guān)關(guān)系，其中寶雞市和渭南市年際增長(zhǎng)率穩(wěn)步提升，2018年較2011年增長(zhǎng)幅度達(dá)到30%;西安市、咸陽(yáng)市和商洛市年際增長(zhǎng)率大幅提升，2018年較2011年增長(zhǎng)幅度達(dá)到50%;銅川市年際增長(zhǎng)率起點(diǎn)高，終點(diǎn)也高，2018年較2011年增長(zhǎng)幅度達(dá)到80%;天水市土地生態(tài)安全自2015年有明顯好轉(zhuǎn)，2015年較2014年增長(zhǎng)幅度達(dá)到60%，2018年較2011年增長(zhǎng)幅度達(dá)到210%。關(guān)中—天水經(jīng)濟(jì)區(qū)整體年際增長(zhǎng)率也穩(wěn)步提升，2018年較2011年增長(zhǎng)幅度達(dá)到60%。

3.2?土地生態(tài)安全空間關(guān)聯(lián)特征分析

關(guān)中—天水經(jīng)濟(jì)區(qū)土地生態(tài)安全總體上呈現(xiàn)中心高、四周低，由中心向四周逐漸遞減的階梯分布態(tài)勢(shì)。各區(qū)域的空間差異在2011—2015年不斷增大，2015—2018年差異持續(xù)減小;咸陽(yáng)市（包楊凌區(qū)）為土地生態(tài)安全增長(zhǎng)核心區(qū)，并對(duì)四周城市逐步擴(kuò)散。咸陽(yáng)市（含楊凌區(qū)）土地生態(tài)安全狀態(tài)自2011—2018年均為整體研究區(qū)域的最高水平，并在2015—2016年脫穎而出，帶動(dòng)區(qū)域生態(tài)安全水平持續(xù)走高。

關(guān)中—天水經(jīng)濟(jì)區(qū)的土地生態(tài)安全高值在寶雞市和咸陽(yáng)市（含楊凌區(qū)），低值在西安市和天水市。土地生態(tài)安全高值區(qū)域經(jīng)濟(jì)條件較好，城鎮(zhèn)開發(fā)建設(shè)活動(dòng)適中，土地生態(tài)安全的整體水平較好;而西安市在2011—2015年間，土地生態(tài)安全水平提高不明顯，2016—2018年雖有走高趨勢(shì)，但人口與工業(yè)發(fā)展壓力制約了土地生態(tài)安全水平的提高，和周圍市（區(qū)）比較仍處低值;天水市由于經(jīng)濟(jì)條件較其它市（區(qū)）低，土地生態(tài)安全響應(yīng)敏感程度較弱，土地生態(tài)系統(tǒng)面臨著較大的壓力，自2011—2018年均為整體研究區(qū)域的最低水平。

4?結(jié)論

以2011—2018年關(guān)中—天水經(jīng)濟(jì)區(qū)為研究對(duì)象，基于PSR模型，采用層次分析法探索性分析空間數(shù)據(jù)，開展土地生態(tài)安全狀況評(píng)價(jià)，分析關(guān)中—天水經(jīng)濟(jì)區(qū)土地生態(tài)安全的時(shí)空演變特征，研究結(jié)論如下。

關(guān)中—天水經(jīng)濟(jì)區(qū)土地生態(tài)安全具有時(shí)空差異性，主要體現(xiàn)在時(shí)間、空間2個(gè)方面。

時(shí)間上，2011—2018年關(guān)中—天水經(jīng)濟(jì)區(qū)土地生態(tài)安全水平呈明顯增長(zhǎng)趨勢(shì)，年際間呈現(xiàn)正向增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，土地生態(tài)安全狀況逐漸改善。

空間上，關(guān)中—天水經(jīng)濟(jì)區(qū)土地生態(tài)安全總體上呈現(xiàn)中心高、四周低，由中心向四周逐漸遞減的階梯分布態(tài)勢(shì)，土地生態(tài)安全高值在寶雞市和咸陽(yáng)市（含楊凌區(qū)），低值在西安市和天水市。

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（責(zé)任編輯?周康）