耕地生态安全评价研究——以黑龙江省宁安市为例

耕地生态安全关系到可持续发展和粮食安全,以黑龙江省宁安市为研究区,从自然因素、经济因素和社会因素3方面构建了影响耕地生态安全的评价指标体系。运用组合赋权法确定其指标权重,采用多因素综合评价法,对宁安市2000-2009年耕地生态安全进行定量评价及分析。结果表明:2000-2009年宁安市耕地生态安全水平处于“较安全-敏感-风险-敏感”的“U”型发展阶段,且总体上耕地生态安全程度相对较低,其中2000-2001年宁安市的耕地生态安全处于较安全状态,2002-2003年处于敏感水平,2004-2006年处于风险水平,2007-2009年耕地生态安全状况有所回升,但仍处于敏感水平。依据分析结果,提出了提高宁安市耕地生态安全水平的相关建议。     

基于主成分分析的哈尔滨市土地生态安全评价

土地生态安全关系到一个区域整体生态环境的可持续发展。按照哈尔滨市土地资源现状,从自然、经济、社会三个方面选取与土地生态安全关系密切的21个指标,构建评价指标体系。运用主成分分析方法,对2001—2008年哈尔滨市土地生态安全状况进行分析,最后设定安全阈值,并进行初步探讨。结果表明:2001—2008年哈尔滨市土地生态安全状况呈波动变化的递减发展趋势,但总体处于较安全水平。具体来说哈尔滨市土地生态安全变化水平可分为几个变化阶段,2002年前处于较安全水平;2003年处于生态安全拐点,随后至2007年安全水平不断下降,期间虽2005年有小幅上升,但变化总趋势递减,直至2008年稍有好转处于较安全水平。土地生态安全处于连续波动状态,近些年有不安全趋势。     

基于层次分析-客观赋权法的耕地质量等级评价方法研究与实证

耕地质量等级评价是落实“藏粮于地、藏粮于技”战略部署的一项长期性和基础性工作,对指导耕地质量管理、保障国家粮食安全和农业可持续发展具有重要意义。为了准确表达耕地质量评价高维性、复杂性和非线性特点,提高耕地质量评价精度,运用客观赋权(CRITIC)法确定指标权重,以野外调查及检测数据为基础,结合遥感、地理信息系统优化评价指标赋值方法,从地形地貌、土壤性状、农田管理和生态安全4个方面构建耕地质量评价体系,并以呼和浩特市耕地为例进行了实证。结果表明:呼和浩特市平均耕地质量等级为5.84,处于中等水平,总体表现为中部耕地质量较好、西北部次之、东南部最低的空间分布特征,土壤贫瘠、盐渍化和灌排设施不完善成为制约耕地质量提升的主要因素。从耕地质量等级空间分布来看,1～4等较高水平耕地面积为11.19万hm²,占比20.13%;5～7等中等质量水平耕地面积35.67万hm²,占比64.14%;8～10等较低水平耕地面积为8.75万hm²,占比15.73%,总体分布规律基本符合正态分布。研究结果与国标法评价结果基本一致,表明CRITIC耕地质量等级评价方法可以准确、客观反映耕地质量水平,能有效运用于其他区域耕地质量等级评价研究,是对已有耕地质量等级评价方法的重要补充,同时为其他地区耕地质量评价提供借鉴与参考。     

基于熵值法和灰色预测模型的耕地生态安全诊断

[目的]弥补已有耕地生态安全诊断中指标体系及评价方法的不足,分析耕地生态安全水平。[方法]在界定耕地生态安全内涵的基础上,构建了基于PSR模型的评价指标体系,采用熵值法和灰色预测模型,对四川省耕地生态安全水平进行了诊断。[结果]1999—2013年四川省耕地生态安全水平总体不断提高,耕地生态安全等级经历了"临界安全—较安全"的演变历程,但2013年"较安全"水平不高;压力指数总体上呈现下降趋势,状态指数呈现波动下降趋势,响应指数呈现上升趋势;单位耕地化肥负荷、人均耕地面积、单位耕地农药负荷、土地垦殖率、水土流失程度等是耕地生态安全等级提升的关键制约因素;2014—2018年四川省耕地生态安全水平呈现稳步上升趋势。[结论]基于PSR模型的评价指标体系能更准确地反映耕地生态安全各要素之间的关系;熵值法和灰色预测模型能有效挖掘耕地生态安全存在的问题,适合用于耕地生态安全评价。     

基于投影寻踪模型的河南省耕地生态安全评价

耕地生态安全关系到粮食供给、社会稳定和经济社会可持续发展,对河南省2006—2015年的耕地生态安全状况从时空角度进行了分析评价,为指导区域耕地合理、可持续利用提供科学依据。运用PSR模型构建了耕地生态安全评价指标体系,运用准确度较高的投影寻踪模型进行了评价指数的测算。结果表明:（1）人均耕地面积、单位耕地面积化肥负荷、第一产业占GDP比重、耕地垦殖率、城镇化水平已经成为影响河南省耕地生态安全状况的主要因素;（2）研究期间,河南省耕地生态安全综合评价值从0.893 7增加至0.941 9,呈现出“快速上升—缓慢下降—波动上升”的阶段性发展态势;（3）根据耕地生态安全综合评价值的变化规律,将18个评价单元从时间维上分为快速上升区、慢速上升区和基本稳定区3种类型,在空间维上分为安全级别、良好级别、敏感级别、风险级别、危险级别5种划分类型;（4）2006—2015年,除了郑州,其他17个省辖市耕地生态安全综合评价值均呈上升态势,城镇化水平、人口密度、人均耕地面积、第一产业占GDP比重是影响郑州耕地生态安全的主要因素。     

耕地生态安全评价研究展望

本文采用文献资料法和对比法从耕地生态安全研究阶段、概念、特征、驱动因素、评价尺度、评价方法与技术、评价指标体系、模拟预测、保护措施等方面对国内外耕地生态安全评价的主要研究成果进行系统的总结、对比和分析。研究表明:耕地生态安全研究经历了区域生态安全格局构建的初始研究阶段、生态环境评价研究的发展研究阶段、耕地生态安全评价研究的崭新阶段,并逐渐成为研究的难点与热点;耕地生态安全概念初步建立,耕地生态安全评价刚刚起步,中尺度综合研究与科学合理的评价指标体系相对缺乏,现有研究多侧重于现状分析,缺乏动态变化和模拟研究,难以从整体上把握区域耕地生态安全时空演变规律与机理。因此,今后开展耕地生态安全评价与模拟研究十分迫切,对于完善耕地资源安全研究具有重要的理论意义,可为控制未来耕地规模减少以及保护耕地生态环境,编制土地利用总体规划提供科学依据。     

基于组合赋权法的中巴公路奥依塔克至布伦口段泥石流危险性评价

[目的]研究泥石流危险性,为泥石流多发地区危险性评价指标权重的确定提供一种有效的方法。[方法]针对单一赋权法确定权重的缺陷,分别采用层次分析法和熵值法确定中巴公路泥石流危险性评价指标的主观和客观权重,再用组合赋权法确定指标的综合权重。以中巴公路沿线重点单沟泥石流为例,选取爆发规模、爆发频率、主沟长度、流域切割密度、流域面积、流域相对高差、主沟纵坡、24h最大降雨量、松散堆积物厚度、泥沙补给段长度比10个指标作为评价因子。获取泥石流现场调查数据后,依据上述方法对该区域泥石流的危险性进行评价,并将计算结果与集对分析方法和现场调查结果进行了对比分析。[结果]属于中度危险的沟谷只有5条,占25%,说明该地区大部分泥石流危险性偏高。[结论]评价结果与现场调查结果吻合,证明了该方法的可行性。     

耕地景观生态安全评价方法及其应用

耕地作为重要战略资源,其生态安全关系到区域稳定及社会可持续发展。该研究以秦皇岛东北部低山丘陵及东部沿海耕地景观为研究对象,以景观生态学及生态安全理论为依据,构建耕地景观生态安全评价模型,利用1990年、2000年和2010年3期TM(ETM+)遥感影像,对研究区耕地景观生态安全进行综合评价,并对生态安全格局、重心演变及其驱动力进行分析。结果表明:研究区耕地景观生态安全不断降低,耕地景观生态安全指数从1993年的0.63下降为2000年的0.50,低山丘陵区的耕地破碎化更为严重,其生态安全低于沿海区域;研究区域耕地景观生态安全格局变化明显,1993-2000年,Ⅰ级区基本无变化,ⅡⅢ级区相互转化,2000-2010年,Ⅰ级区和Ⅱ级区均出现了扩展,大部分由Ⅲ级区转化而来;近20 a来,耕地景观生态安全重心逐渐向秦皇岛市相邻区域靠近,沿海地区耕地景观生态安全明显增强。降雨量及径流量的减少、人口及经济增长以及土地利用政策是耕地景观生态安全格局变化主要驱动因素。     

内蒙古巴林右旗耕地及耕地后备资源生态安全研究

耕地及耕地后备资源的生态安全问题是当下的热点问题,对于耕地及耕地后备资源生态风险的研究势在必行。本研究首次从小尺度出发,以内蒙古巴林右旗的耕地及耕地后备资源图斑为研究对象,假拟耕地后备资源为耕地,以宜耕资源图斑为微观尺度的生态系统,应用AHP层次分析模型从土地暴露度、立地条件与土壤属性及斑块景观格局三个方面选取评价指标,建立巴林右旗耕地及耕地后备资源生态安全评价指标体系,并通过熵权法对模糊综合评价模型的获取权重过程进行改进,借助地统计学、土壤学和景观生态学的理论方法,对内蒙古巴林右旗耕地及耕地后备资源的生态安全进行评价分析。研究结果表明,耕地图斑面积为91995.49 hm2,耕地后备资源图斑面积为275960.00 hm2,总面积共367978.21 hm2。其中,耕地中有26.59%属于高度风险状态;耕地后备资源中55.09%属于高度风险,二者面积总和占评价总面积的47.97%。巴林右旗土地荒漠化严重,耕地及耕地后备资源生态风险总体处于严重水平,有待于针对性治理。     

基于AHP-熵值法组合赋权的甘肃省城市生态用水安全综合评价及影响因素分析

[目的] 综合评价甘肃省城市生态用水安全的关键影响因素,为协调地区生态、生产和生活的关系提供借鉴。[方法] 基于社会、经济、生态以及水资源开发利用,构建生态用水评价体系;综合层次分析法和熵值法得出权重,进行生态用水安全水平划分,并辨析生态用水安全主要影响因素。[结果] ①2020年嘉峪关、兰州和甘肃省整体生态用水安全指数值大于0.5,处于基本安全水平,其他12座城市均处于较不安全水平。 ②2011—2020年核心区的生态用水安全水平较低,主要受生态效益子系统影响。 ③绿化覆盖面积、生态环境用水比例、人均公园绿地面积和城市化水平是影响生态用水安全水平的主要障碍因子,其贡献度在45%以上。[结论] 甘肃省各市区生态用水安全不容乐观,需提高生态效益来改善甘肃省各市区生态用水安全。     

新郑市耕地生态安全动态预警研究

耕地生态安全预警对改善耕地生态安全水平,保障粮食安全具有重要的意义。以河南省粮食主产区新郑市为研究对象,基于压力、状态、响应(P-S-R)和生态、环境、经济、社会(E-E-E-S)框架模型,构建了耕地生态安全预警指标体系。引入变权理论确定指标权重,运用改进物元可拓模型确定新郑市2001—2010年耕地生态安全预警等级,并采用障碍度模型分析耕地生态安全障碍因子。结果表明:2001—2010年新郑市耕地生态安全水平总体呈现上升趋势,预警等级由Ⅲ级(预警)上升为Ⅳ级(较安全);2009—2010年预警等级虽处于较安全(Ⅳ级),但有下降趋势。制约新郑市耕地生态安全水平的主要障碍因子是地均化肥使用强度、耕地复种指数、人均粮食产量、城市化水平、耕地垦殖率、人口自然增长率、人均水资源量、地均地膜使用强度、第三产业占GDP比重、农业经济比重、未利用土地比重等,这些因子应是今后改善新郑市耕地生态安全的重点。     

西安市耕地生态安全测度及影响因素分析

耕地生态安全评价对改善耕地生态系统安全状况、促进耕地可持续利用具有重要的现实意义。以西安市为研究区域,采用压力—状态—响应模型,构建了基于能值理论的耕地生态安全指标评价体系,采用组合赋权法来确定指标权重,测度了2001—2012年西安市耕地生态安全水平值及变动趋势,并采用多元线性回归模型分析了耕地生态安全的影响因素。结果表明:西安市耕地生态安全值总体波动趋势为:2001—2007年耕地资源由较安全区下降至安全临界区,在2004年出现一次波动;2007—2010年耕地资源安全评价值呈上升趋势,且达到最高值,耕地生态状况由安全临界区跨越到较安全区;2010—2011年耕地资源安全状态下降至安全临界区,幅度较大,2012年虽有升高,但仍然处于安全临界区。提高人均能值产出、增加农业财政支出比例和严格管控建设用地占用耕地是改善西安市耕地生态安全的重要措施。     

基于熵权可拓物元模型的耕地生态安全评价

耕地生态安全评价是改善耕地生态系统状况,促进耕地可持续利用的重要基础。在界定耕地生态安全内涵的基础上,构建了基于"压力-状态-响应"(PSR)概念模型的评价指标体系,建立了熵权可拓物元模型,并以四川省为例进行了实证分析。结果表明:(1)2000-2008年四川省耕地生态安全水平呈逐步改善态势,但2008年"较安全"等级关联度很弱;(2)单位耕地农药负荷、单位耕地化肥负荷、人均耕地面积、土地垦殖率、水土流失程度等是耕地生态安全等级提升的关键制约因素。因此,为了促进耕地生态安全等级不断提升,需要进一步转变经济发展方式,降低经济增长对土地资源的过度消耗;大力发展绿色农业,合理施用农药、化肥;加大环境治理力度,有效控制水土流失。     

哈尔滨市耕地利用效益特征分析

提高耕地利用效益是缓解粮食供应压力的有效手段。以黑龙江省粮食主产区哈尔滨市为例,从经济效益、社会效益及生态效益3个方面构建耕地利用效益评价指标体系,以哈尔滨市1997-2006年的数据为基础,运用熵值法确定各指标权重,并通过建立协调度模型,定量评价出1997-2006年哈尔滨市耕地利用效益系统协调度。结果表明:1997-2006年哈尔滨市耕地利用系统协调度处于波动状态,耕地综合利用效益并不稳定,但总体呈上升趋势。耕地利用经济效益和社会效益协调度变化不大,综合效益与生态效益的协调度曲线走势趋同,表明哈尔滨市耕地利用综合效益主要受生态效益的影响。最后从根本上提出有效措施实现哈尔滨市耕地利用效益的提高。     

聊城市土地生态安全评价

土地生态安全评价对实现区域土地生态系统的安全性和可持续性具有重要意义。以山东省聊城市作为研究区域,在综合考虑土地利用现状的基础上,从影响土地生态安全的自然因素、社会因素和经济因素3个方面选取了20个指标,构建了聊城市土地生态安全的评价指标体系,通过目标方差和变异系数求平均来确定各指标的权重,根据加权求和方法计算出分县(市)的土地生态安全综合得分,对聊城市各县(区、市)的土地生态安全进行了分级和评价。研究结果表明,除东昌府区和高唐县的土地生态安全处于良好级外,其余6县(市)均处于风险级。通过分析研究区土地生态安全存在的问题,对研究区土地资源的可持续利用具有一定的参考价值。     

基于生态足迹的土地生态安全评价研究

土地生态安全是区域生态系统健康与可持续发展的重要内容,但目前缺乏系统、有效的评价方法。采用生态足迹方法探讨了土地生态安全评价问题,提出了土地生态压力指数概念及计算方法,并以重庆市合川区为例,计算了2006—2010年这一区域的生态足迹、土地生态承载力、生态赤字与土地生态压力指数。结果表明:（1）研究区域土地生态承载力呈下降趋势,生态赤字明显,土地生态压力指数呈上升趋势;（2） 5 a间研究区域土地生态安全等级处于极不安全状态;（3）土地生态需求与生态供给矛盾日益突出。最后有针对性地提出了加强区域土地生态安全的对策。研究表明,采用生态足迹法进行区域土地生态安全评价是科学、可行的。     

基于能值分析的哈尔滨所辖市县土地资源生态安全评价

科学评价城市扩张冲击下所辖市县的土地资源生态安全,对合理利用土地资源,促进城市所辖市县经济、社会、生态持续稳定健康发展具有重要意义。以哈尔滨所辖市县为研究区,运用能值分析法和“压力—状态—影响—响应（PSIR）”模型构建土地资源生态安全评价体系和土地资源生态安全可持续能值指数（EULESI）,结合可持续发展能值指数（EISD）与EULESI进行相关性分析,从而对2004—2011年研究区近8 a土地资源生态安全状态进行评价。结果表明:（1）可持续发展能值指标（EISD）与EULESI二者相关性系数为0.84,具有极强相关性,相较于EISD指数,EULESI指数对土地资源生态安全评价研究更具有敏感性和代表性,同时作为评价土地资源生态安全水平指标具有科学性,可用于其他类似地区的相关研究评价指标;（2）2004—2011年城市扩张后的研究区土地资源生态安全总体呈递减趋势,土地资源生态安全水平波动较大,处于较不稳定发展阶段,总体处于较不安全水平。具体而言,2004—2006年研究区土地资源生态安全处于较安全水平;2007—2008年处于较不安全水平;2009—2010年均处于临界安全水平;2011年数值为近8 a来最低值,处于较不安全水平,土地资源生态环境受到严重威胁。总而言之,能值分析法能够客观揭示各个指标自身涵义,有效避免评价过于主观性,研究结果符合研究区实际情况。     

基于耗散结构理论的四川省耕地生态安全测度分析

耕地生态安全直接关系到粮食生产,粮食生产是关系到社会和谐发展的重大政策问题,研究四川省耕地生态安全状况,为保护区域粮食安全、促进社会协调发展提供理论指导和决策参考。以我国西部重要商品粮基地四川省为研究区,基于耗散结构理论,运用数学量化模型分析了该省2000—2013年耕地生态安全级别和演变趋势,并探讨其影响因素。结果表明:（1）四川省近14 a间耕地生态安全级别总体较安全;（2）2000—2008年四川省耕地生态安全逐年得以改善,2008—2013年四川省耕地生态状况略呈下降趋势;（3）影响四川省耕地生态安全状况的因素是社会经济压力因素、农业科技因素和生态环境因素。因此提出继续加强耕地保护宣传力度,提高农民生态保护意识;实施耕地生态安全恢复工程;结合“互联网+”建立覆盖全省的耕地生态安全监控网络体系的对策建议。