岳阳市土地生态安全评价.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流岳阳市土地生态安全评价.精品文档.岳阳市土地生态安全评价刘军摘要：以岳阳市为研究区域，在介绍研究区域概况的基础上，依据1997到2009年湖南统计年鉴结合岳阳市在湖南省特殊的地理环境特点，基于“压力状态响应”（P-S-R）概念框架模型，土地生态压力、土地生态状态、土地生态响应为子系统，共选取18项指标，构建了土地生态安全评价指标体系。运用层次分析原理和综合评价法建立了土地生态安全评价模型，分析岳阳市土地安全的状况，并对此做出评价和动态分析。提出促进岳阳市土地生态建设的措施。关键词：土地生态安全评价、岳阳市、综合评价方法、层次分析法第一章引言1.1 选题背景土地是十分宝贵的自然资源，是人类赖以生存的最基本条件，同时也是人类活动的栖息地和衣食的基本来源。土地资源生态安全是生态安全的重要组成部分。随着工业化、城市化的高度发展和人口的高速增长，出现许多全球性和区域性的土地生态问题，对人类的生存和发展形成了严峻的挑战，引起了全社会的普遍关注。重视区域土地利用变化的生态环境效应问题， 加强土地生态环境系统的安全调控，成为国内外关于土地利用变化研究的一个重要趋势。土地生态安全也成为人们日益关注的的课题，土地生态安全，是指陆地表层岩土部分(岩石和土层)内由各种有机物和无机物构成的生态系统的结构不受破坏，同时，该生态系统为人类提供服务的质量和数量能够持续满足人类生存和发展的需要。土地生态环境是一切环境活动的载体，然而随着经济的发展，严重的土地生态环境问题已经逐步上升发展成为国土生态安全问题，并成为国家安全的一种十分重要的方面。一个地区的经济生产生活活动对土地生态安全有着重大影响，有时候甚至是不可逆转的破坏。反过来区域土地资源的破坏又影响着这个区域人类的生产生活。1.2 研究意义 土地生态安全评价为科学地评价和衡量某种活动对土地的影响及其生态效应提供了一种有效方法，从而为实现土地资源的永续利用提供了一条重要的途径6。土地生态安全评价研究在具体人类的经济社会活动中的意义，有以下几点： （1）帮助人们树立土地生态安全意识土地资源与人类的生存和发展密切相关，是人类生存和发展的物质最基本的基础。然而，随着人类人口压力和经济的发展，人类的活动和土地利用强度的加大，土地生态环境破坏日趋严重，经济发展和自然不能和谐相处，甚至发生了严重冲突，人类现在已经威胁到区域生态环境安全。所以，通过对土地生态安全的评价，可以使人们对生态环境有一个定性和定量的认知，更直观地认识到自身所处的生态环境状况，从而为树立正确的生态安全意识提供帮助。（2）为人们治理和保护土地环境提供理论帮助由于人们对土地资源的不合理开发和利用，使相应甚至周边地区的土地生态环境遭到严重破坏，引起了诸如土地退化、水土流失和沙漠化等一系列的生态安全问题。这些土地生态安全问题已经严重威胁着人类的正常发展甚至生命安全，对于土地的生态问题我们已经不得不去采取措施，因此，我们可以通过土地生态安全评价分析影响土地的各种活动，为使活动保证在安全的闽值内，提出改进土地利用方式和保护环境的对策和措施，从而为环境保护和治理服务。（3）为土地资源的合理规划和利用提供科学依据土地生态安全评价可以从研究中评定出土地资源的状况已经存在的问题，而人们对土地资源的环境是不能间断的，也是人类生存最基本得基础。为了合理规划和利用我们仅有的土地资源，我们在规划和利用土地资源的时候必须要有科学合理的方案，而我们的土地生态安全研究就为合理利用和土地规划提供科学依据。（4）为国家各相关部门的决策制定、政策实施提供重要的理论支持我们的国家性质比较特殊，作为社会主义国家，在保护和规划的过程中，决策的制定者和政策的实施一般都是国家的政府部门，所以土地生态安全评价能为国家相关部门提供理论支持总的来说，土地生态安全评价的研究能为人们树立生态安全意识已经在保护生态环境的行为提供理论支持，有着它重要的科学意义。本文以岳阳市为研究对象，基于“压力-状态-响应”(P-S-R)概念框架模型，结合岳阳市生态环境和土地利用结构特点，构建土地生态安全评价指标体系，并运用层次分析法 (AHP法)和综合评价法建立土地生态安全评价模型。1.3 土地生态安全现阶段的研究进展1.3.1 研究的概念 土地生态安全它的起源是近年来兴起的“生态安全”的研究，近年来随着生态问题对经济发展和后续发展的威胁越来越大，人们对生态安全也开始着手研究，这是一个全新的概念。对于土地生态安全的定义很多，归纳起来，大致可分为三类8:（1）强调土地生态系统自身的健康和可持续性（2）强调土地资源对人类提供稳定的生态服务（3）在确保土地生态系统健康的条件下强调土地生态系统对人类的服务功能，即以上两类的综合。本文在土地生态安全研究中比较认同第三个观点，就是土地生态安全包含了两重含义：一方面是土地生态系统自身的安全，即在外界因素作用下土地生态系统是否处于不受或少受损害或威胁的状态，并保持功能健康和结构完整；另一方面是土地生态系统对于人类的安全，即生态系统提供的服务是否满足当前以及未来人类生存和发展的需要1。1.3.2 土地生态安全的研究内容 （1）土地利用以及其土地资源的生态保护的联系 土地利用是一个区域土地资源生态安全状态改变的最主要也是最直接的驱动因素，所以土地利用与一个区域土地资源生态安全研究的关系有着十分重要的实际和科学意义。土地生态安全的研究可以为政府各相关部门制定区域土地可持续利用政策，建立可持续的土地利用模式以及采用合理的土地管理方式等提供重要的科学依据和理论支持。 我们在利用土地资源的使用程度和手段的变化中不仅改变了自然景观面貌，而且影响了物质循环和能量分配，它对区域土壤、水文的影响是极其深刻的。自然界与社会的相互作用，正如土地覆盖与土地利用格局的变化，二者之间是反馈作用的关系，二者有机协调，有利于生态安全，二者不协调，则导致生态恶化2。 （2）土地资源生态安全设计 土地资源生态安全设计包括以生态安全为前提的土地利用安全格局设计和土地利用结构优化。土地利用格局是指各种土地利用类型在空间上的分布与配置状态，而土地利用结构是指各种土地利用类型占本区总面积的比重3。实现区域土地资源可持续利用的一条有效途径就是将土地资源的生态安全作为土地资源配置以及土地利用规划的前提和目标3。 土地资源的生态安全设计在研究中主要包括2个方面 首先是在土地利用的生态结构方面的研究，由于人地关系的紧张，在土地利用方面，生态因素在土地资源利用的规划和土地资源可持续发展中，已经越来越被人们所关注，成为了一个重要的研究目标和对象。也成为一个土地资源规划的重要优化的目标和对利用强度与方式的约束条件。 近年来，随着我国人地关系日趋紧张以及生态压力的加大，我们学者也开始了土地利用结构的的优化方法的探索研究，在其中结合了国际上土地资源可持续利用研究的成功案例。例如欧共体农业土地利用结构优化模型。在国内，全国各省各区从空间上和植被、土质、地貌等领域上的土地生态安全研究的空白逐渐减少。 土地利用的安全格局研究。这一研究是最近几年学者们提出的新概念，是指能够满足和保障区域土地资源生态安全的土地利用格局3。在地理环境，社会经济的区域差异的情况下，每个地区对土地利用的强度和方式不同，其产生的土地生态安全问题也就不一样，所以在其研究和提出方案时根据一个区域实际情况也有不同。目前在国际上土地利用安全格局的研究关注较多的是化肥所造成的土地污染问题，而且研究尺度大多以小流域为主。 (3)土地生态安全评价。土地生态安全评价不仅是土地生态安全研究的主要内容，也是构建土地利用安全格局和优化土地利用模式的基础3。国内学者认为土地生态环境安全评价是当前土地生态环境安全研究的基础和核心内容，是国家和社会进行土地资源规划和建设、土地生态环境安全分析、土地生态环境安全预警和预测的重要依据。土地生态安全评价是对土地生态环境系统服务功能的状态及其变化态势对满足人类社会经济、农业生产可持续发展的安全性程度的定量评价。 而与土地生态安全评价联系的土地生态评价、土地承载力和土地持续利用评价这几个重要概念。也是今年来国内学者研究的土地方面的重点概念。1.3.3 土地生态安全的评价方法 利用评价方法对土地生态安全进行评价，是土地生态安全的重要研究。目前，土地生态安全的评价方法的研究在国内还处于探索阶段，其评价方法以生态安全评价方法为基础，结合区域生态环境和土地利用结构特点进行评价。在本文对岳阳市的土地生态安全评价的研究中采用的方法分别是综合评价法和层次分析法： （1）综合评价法 综合评价法选取包括社会、经济、资源和环境等多方面的指标。首先确定指标的基准值和等级评价标准，然后通过主观赋权法或客观赋权法来确定指标的权重，最后通过数学模型计算土地生态安全综合值。常用的综合评价法包括模糊数学法、层次分析法和综合指数法等。 （2）层次分析法（Analytic Hierarchy Process简称AHP） 是将决策总是有关的元素分解成目标、准则、方案等层次，在此基础之上进行定性和定量分析的决策方法。该方法是美国运筹学家匹茨堡大学教授萨蒂于本世纪70年代初，在为美国国防部研究"根据各个工业部门对国家福利的贡献大小而进行电力分配"课题时，应用网络系统理论和多目标综合评价方法，提出的一种层次权重决策分析方法。1.4 研究方案1.4.1 资料来源 资料来源的主体部分，湖南省统计年鉴（19972009），各种文献资料等。1.4.2 研究内容 基于“压力-状态-响应”(P-S-R)概念框架模型，以土地生态压力、土地生态状态、土地生态响应为子系统，构建土地生态安全评价指标体系，并利用墒权法和综合评价法建立土地生态安全评价模型，根据生态安全评价模型对2005年岳阳市4县、2个县级市、3个区的土地生态状况进行评价。并对作出分析，在分析的基础上给出对策第二章 研究区域土地生态安全状况2.1 区域概况岳阳古称巴陵，又名岳州，岳阳市位于我国华南，长江之畔，气候是亚热带季风气候，夏季高温多雨，冬季温和多雨，湖南省的东北部，南靠近长沙，东北挨近武汉，湖南省岳阳所在的经纬度位置位于北纬29.22，东经113.06。总面积14898.2平方公里，人口达到529.35万（2005年底），城市化38.19%。岳阳市有着“大湖之城”之称。整个岳阳市东部和南部丘陵起伏，北部挨着长江，中西是洞庭湖以及星罗密布的小湖，水域面积广大。2.2 区域的土地资源的利用状况和生态状况2.2.1 岳阳市土地资源的利用状况当前岳阳市的的土地总面积是14898.2平方千米，2005年底岳阳市的农业面积是11082平方千米，占土地总面积的74.39%；建设用地总面积1248平方千米，占岳阳市土地总面积的8.38%；未利用地面积是2568平方千米，在土地总面积中占17.23%。在1997年到2005年期间，岳阳市农用耕地面积变化的幅度比较大，总体变动特征为当面在某一年急剧锐减后，随后的2到3个年份土地面积趋于平稳，但进而又急剧减少，总体趋势面积在减少。岳阳市的土地锐减的2次年份分别是1998年和2001年。而岳阳市的未利用地面积的整体趋势是在1997年到2005年期间是在逐步增加。岳阳市的未利用地面积在2005年占岳阳市的土地总面积的17.23%，远远的高于湖南省的平均值9.04%。岳阳市的建筑用地在1997年到2005年间增长幅度达到0.33%由此可以见图和表（1） 表（1）岳阳市1997年到2005年的土地利用动态表土地利用类型农业用地农业用地中的耕地建设用地未利用地1997（万hm2）108.6334.1412.2928.062005（万hm2）107.1031.9712.6529.23变化量（万hm2）-1.53-2.170.331.17动态度（%）0.160.710.360.46单一土地的土地动态度表示某研究区一定时间范围内某种土地利用类型的数量变化情况表达式为:式中:K表示研究时间段内单一土地利用类型动态度；Zia表示某一土地利用类型研究初期的面积；Zib表示某一土地利用类型研究末期的面积；T表示变化的时间间隔，单位为年。总的来说，1997年到2005年岳阳市的土地利用类型中，农业用地以及农业用地中的耕地都是减少的趋势，而建筑用地和未利用的土地都趋于上升。以上结果表明：人口的增长、城市化、还有今年来退耕还林、退田还湖、农业结构的调整是影响岳阳市土地利用结构的主要因素。虽然近年来退耕还林和退田还湖的政策已经实施开来，但是洞庭湖的蓄洪和防洪能力大大不如从前。随着人口的增多和城市化的发展，岳阳市的建筑用地势必进一步增加，这都冲击着岳阳市的土地生态安全。2.2.2 岳阳市土地资源利用存在的问题 （1）农业用地矛盾突出 在农业用地内部，农业用地中的耕地降低幅度远远的高于了农业用地总面积降低的幅度，甚至农业用地耕地以外的其他用地是增长趋势。从1997年到2005年农业用地面积减少了1.53万公顷，其动态度是0.16，而农业用地中的耕地面积减少了2.17万公顷，作为国家十大粮食基地之一的洞庭湖平原，耕地的降低不仅仅影响到的是该区域的，甚至对国家都有着深远的影响。 （2）城市化减少对土地特别是农业用地的掠夺 建筑型用地对地貌土质的影响是深远的，特别是现在城市化建设，钢筋混凝土建筑对地表和土质有着深远的影响甚至是永久性的侵占。但是城市化建设中新城区的建设和规划的成本和代价远远低于在老城区的基础上面来得低。所以在城市化建设中，政府往往倾向于新城区的建设，在这种城市化过程中，势必对农业用地进行永久性侵占。 （3）水土流失和土质下降 处于亚热带的岳阳市，农业耕种频繁，为了保持土壤肥力，在耕作中施用大量化肥，使得土壤结构板结，土质下降。而在周围的丘陵地区，树木大量砍伐，出现了退耕还林的同时真正的丘陵山区的树木被卖大量砍伐，而山林维护管理费用叫大且持久使得水土流失的怪异现象。而且水土流失在长江的中上游普遍存在，使得中下游河道湖泊泥沙淤积，防洪能力下降，使得土地安全存在巨大的威胁。2.3 岳阳市土地的生态安全状况 岳阳市土地利用结果相对于洞庭湖周边的益阳市和常德市，岳阳市的未利用地面积（湖面和林区）比例17.23%远远高于湖南省的平均值9.04%，在今年来，退田还湖以及第三章 土地生态安全评价指标体系构建与评价方法3.1土地生态安全评价指标体系的构建3.1.1 评价指标体系的建立土地生态安全评价的关键是建立科学的评价指标体系和确定各指标的权重4。由于目前土地生态安全评价指标体系和确定各指标仍处于探索阶段，指标体系的构建仍是土地生态安全评价研究中的难点，该研究在评价指标的选择时不仅考虑自然生态环境状态，而且要反映出对生态安全有潜在影响的重要因素以及人类活动的影响，同时也要考虑生态安全指标数据的可得性与方法的可操作性，以及要考虑到区域土地生态安全各评价因子的复杂关系和研究区域的土地生态安全状况水平以及国内相关的研究成果5，指标选择依据科学性、代表性、综合性、简明性、可操作性、适用性等原则，结合岳阳市独特的地理环境特点，基于“压力状态响应”(P-S-R)概念框架模型，以土地生态压力、土地生态状态、土地生态响应为子系统。“压力状态响应”(P-S-R)概念强调了环境压力的来源，这是十分重要的，因为造成环境压力的这些人类活动应当对环境变化负责。在该概念中“压力”指标：指人类活动对环境的直接压力因子，例如人口密度、单位播种面积粮食产量和城市化水平等；“状态”指标:指环境当前的状态或趋势，例如水土流失、土地后备资源率等；“响应”指标:指环境政策措施中的可量化部分，它在社会处理环境问题过程中不断发展，例如全社会固定资产投资增长率、绿色产业占GDP比重等。3.1.2生态安全评价基准值和指标权重 在生态安全评价中，评价指标基准值主要来源于国际公认值、世界平均值、世界上已颁布的各种标准以及地方政府颁布的标准。同时，考虑到我国土地生态环境的特点和岳阳市的实际情况，并参考相关文献，部分指标基准值采用了全国平均值。权重是用来表示各指标要素变量或对与上一级要素的相对重要程度的信息 4 ，研究采取层次分析法 (AHP法)，并结合该研究已有成果和经验确定各级指标权重。首先,根据各层次指标相互关系，构建层次结构模型,采用加权法计算，最后得到岳阳市土地生态安全指标权重 。根据岳阳市的土地利用以及社会经济、自然环境等因素等多方面考虑，共选取了18项指标。该指标体系分为目标层（A）、准则层（B）和指标层（C）。可见（表2） 岳阳市土地生态安全指标体系目标层A准则层B指标层C 土 地 生 态 安 全 评 价 土地 生 态 状 态C1 人口密度（人/km2）C2 人口自然增长率（）C3 人均耕地面积（hm2/人）C4 年平均降水量（mm）C5 单位播种面积粮食产量（kg/hm2）C6 单位林地年产量（元/hm2）C7 单位农用地产值（万元/hm2）C8 经济密度（万元/hm2）C9城市化水平（%） 土地 生态 压力C10 旱地面积比重（%）C11 水土流失面积比重（%）C12 耕地面积比重（%）C13 牧草地面积比重（%）C14 林地面积比重（%） 土地 生态 响应C15 第三产业占GDP比重（%）C16 人均GDP（元/人）C17 全社会固定资产投资增长率（%）C18 农村居民人均纯收入（元/人）