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基于DPSIR模型的涪陵区土地生态安全评价研究

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  摘   要:研究基于DPSIR模型构建涪陵区土地生态安全评价指标体系,运用熵权综合指数评价模型对2010—2015年涪陵区的土地生态安全状况进行评价。结果表明:2010—2015年,涪陵区土地生态安全总体呈现先下降后上升的趋势。2010—2013年土地生态安全状况有所恶化,土地生态安全等级由“临界级”向“敏感级”;2013—2015年土地生态安全状况有所改善,土地安全等级处于“临界级”。研究结果以期为涪陵区土地生态安全相关问题的解决提供依据。
  关键词:土地生态安全评价  DPSIR模型  涪陵区
  中图分类号:F301.2                                 文獻标识码:A                       文章编号:1674-098X(2019)02(b)-0122-04
  Abstract: Based on DPSIR model, the evaluation system of  land ecological security is constructed in chongqing. The entropy weight comprehensive index evaluation model is used to evaluate the land ecological security status of Fuling District from 2010 to 2015.The results show that:From 2010 to 2015,The land ecological security of Fuling shows a rising trend after an initial dcline.the land ecological security has deteriorated and it changes from "critical level" to "sensitive level" from 2010 to 2013;The land ecological security situation has improved from 2013 to 2015,and its safety level varied around the "sensitive level".The research results are intended to provide a basis for solving the problems related to land ecological security of Fuling city.
  Key Words: Land ecological security; DPSIR model; Fuling city
  土地资源生态安全是进行区域生态文明建设的重要要求,也是区域生态环境保护与社会经济发展的基础[1-2]。目前,国内学者从土地生态安全评价[3]、安全预警[4]等方面开展了广泛而深入的研究。作为土地生态安全研究的重要内容,土地生态安全评价的研究也日益丰富,在评价的构建上,主要体现在PSR[5]、“自然-经济-社会”[6]等模型的广泛运用;在评价方法上,已逐步由定性向定量研究为主,其中主成分分析法[7]、物元分析[8]、BP神经网络[9]等方法的运用逐渐完善。但从目前来看,运用DPSIR模型对长江上游丘陵地区的土地生态安全评价还有待继续丰富。涪陵区作为重庆市渝西片区的经济发展区域,长江上游地区的重要生态屏障区,对其土地生态安全的研究有利于实现生态文明建设与区域经济发展的有效平衡。本研究运用DPSIR概念模型与基于熵权的综合指数评价模型有机结合,并选择典型的沿江丘陵地区城市涪陵区进行土地生态安全评价,以期为其土地生态安全相关问题的解决提供依据。
  1  研究区概况及数据来源
  1.1 研究区概况
  涪陵位于重庆市中部、长江经济带腹地,地处长江与乌江交汇处,有渝东门户之称,是重庆市重要的区域中心城市,一小时经济圈城市,成渝经济区东南部中心城市。涪陵区总面积2942.34km2,常住人口116.19万人,2015年实现地区生产总值813.19亿元,人均GDP71427元,财政收支平稳增长。
  1.2 数据来源
  研究数据主要来源于《涪陵区统计年鉴2016》、《重庆市统计年鉴(2015年)》,涪陵区相关年份土地利用变更调查数据,《涪陵区国民经济和社会发展统计公报》、《涪陵区土地利用总体规划(2006—2020年)》、《重庆市涪陵区“十三五”生态建设和环境保护规划》、《重庆市涪陵区国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要(2016—2020年)》等。
  2  评价指标体系及评价方法的建立
  2.1 评价指标体系的建立
  研究进行指标选取时遵循了代表性、科学性、可获得性及可操作性原则,在此基础上参考已有的研究[5=8],并与涪陵区的社会经济发展、生态环境和土地利用的实际状况相结合。通过DPSIR模型,并结合土地生态安全的内涵,选取涪陵区22项土地生态安全评价指标,构建了涪陵区土地生态安全评价指标体系(表1)。
  2.2 数据的处理
  2.2.1 数据指标的标准化
  在进行土地生态安全评价时,需要对多个指标进行统计,数据单位及数值相差较大,所以要对指标标准化,标准化的主要目的就是消除各指标之间的量纲关系,使各指标数据具有可比性,使其能科学的计算出各指标的权重,研究采用极值法进行生态安全指标的指标化,极值法在已有研究中比较成熟,能较好的实现。   2.2.2 确定权重
  客观赋权重法相较于主观赋值更加精准,随着运用的发展,熵值法在土地生态安全评价中的运用较为广泛,因而研究采用较为客观的熵权法来确定权重,因其公式运用较为成熟,在这里不再赘述。
  2.2.3 土地生态安全综合指数计算
  2.3 土地生态安全评价标准
  在我国,土地生态安全评价经过多年的发展,已经初步形成一套评价指标,但是还未形成统一的评价标准,其评价标准多样和复杂,而且需要因时因地而言。研究依据测算所得的土地生态安全综合指数值,结合已有相关的研究文献[5,8],并根据涪陵区土地生态安全评价的实际,采用非等间距方法,研究将涪陵区土地生态安全值划分为五级,取值范围为0~1,其详细评价标准见表2。
  3  土地生态安全结果与分析
  研究运用土地生态安全综合评价模型,测算出涪陵区2010—2015年间的土地生态安全综合指数及各子系统的评价结果(表3)。
  3.1 涪陵区土地生态安全综合结果分析
  由表3可知,2010—2015年,涪陵区土地生态安全综合指数呈现先下降后上升的趋势,依据上文提到的土地生态安全评价标准,涪陵区土地生态安全等级主要介于“敏感级”到“临界级”范围内。其中2010—2013年涪陵区土地生态安全指数由0.547下降到0.251,其安全等级也由“临界级”向“敏感级”状态转变,这是由于涪陵区的经济快速发展,导致对区域的开发加大,从而使得区域土地生态压力增大。而从2013年—2015年涪陵区土地生态安全指数呈现上升趋势,土地生态安全等级处于从“敏感级”向“临界级”状态转变,这表明涪陵区的土地生态安全受人为响应,加快了水土流失、土地污染等环境的治理,使得其土地生态安全状况得到改善。总的来看,2010—2015年,涪陵区的土地生态安全依然处于“敏感级”和“临界级”等级的范围内,生态保护与生态文明建设仍需进一步加强。
  3.2 涪陵区土地生态安全各子系统结果分析
  3.2.1 土地生态系统驱动力指数
  2010—2015年,涪陵区土地生态系统安全驱动力指数呈现波动下降的趋势,驱动力指数由2010年的0.062下降到2015年的0.036,其土地生态安全等级也长期处于“危险级”范围内,这主要是由于涪陵区社会和经济的快速发展,对土地生态系统形成了较大的压力,其表现在GDP年平均增长率保持10%以上,城市化水平由2010年的55.8%上升到2015年的63.78%,这也表明经济增长和城镇化加快的同时,涪陵区的生态压力加剧,其社会经济发展未能及时适应土地生态的保护,这也使得其土地生态系统的驱动影响超出了土地生态系统本身的承受力。
  3.2.2 土地生态系统压力指数
  涪陵区在2010—2015年的土地生态压力指数呈先下降后上升的变化趋势,其从2010年的0.185下降2013的0.035,而后再上升到2015年的0.092。其中2010—2013年的土地压力指数的下降是因为涪陵区的人口持续增长及农业生产污染加剧了土地生态系统的巨压力,其表现在人口密度由2010年的391人/km2增加到2013年的397人/km2,单位耕地面积化肥施用量由2010年的396.86 kg/hm2增加到2013年的430.12kg/hm2,这也说明在人口增长和人均耕地减少的情况下,势必会通过增加单位耕地面积的农药、化肥等的使用来实现粮食增产。而2013—2015年土地生态压力指数的上升是由于涪陵区积极响应生态文明建设,优化经济结构,并通过积极有效的方式减少农业面源污染,这也使得区域土地生态压力的改善。
  3.2.3 土地生态系统状态指数
  涪陵区在研究期内状态指数呈现出波动上升变化的趋势,从2010年的0.2162下降到2013年的0.0289,而2013—2015年呈现逐渐上升。2010—2013年涪陵区状态指数出现下降的原因是受人均耕地面积减少和城市人均住宅面積等指标变化的影响。2013—2015年状态指数的增长主要得益于有效灌溉面积占耕地面积率、森林覆盖率和城市人均公园绿地面积的增加,这也表明涪陵区在此期间对土地资源和环境保护有所加强,特别是把生态保护作为重要工作来抓,这使得涪陵区土地生态安全状况得以好转。
  3.2.4 土地生态系统影响指数
  涪陵区的土地生态影响指数由2011年的0.072上升到2015年的0.0944,土地生态安全状况有所改善,这主要是受单位粮食耕地产量、农村居民家庭人均可支配收入和农业机械化水平等指标的影响,其表现在单位粮食耕地产量从2011年4180kg/hm2上升到2015年4260kg/hm2,农业机械化水平从3.66kW/hm2上升到4.82kW/hm2,在此期间涪陵区加快农业产业化发展,不断完善农村生产条件,使得土地生态影响逐渐增强。
  3.2.5 土地生态系统响应指数
  2010年—2015年,涪陵区土地生态响应指数呈现先上升后下降的波动变化,其土地生态安全响应指数等级处于“危险级”。其中2010—2012出现土地生态安全响应指数的增长的主要是受城市生活垃圾污水处理率和城市生活垃圾无害化处理率的提高影响,这使得土地生态安全响应增强;而2012—2015期间出现波动下降的原因主要是由于受工业废水排放和环境治理投资额的影响,工业废水排放率的增大以及环境治理金额的比重减少使得土地生态安全影响指数下降。涪陵区应继续加强对生态文明建设的力度,特别是加大对环保的投资力度,增强管理决策行为对生态环境问题的协调和适应。
  4  结语
  研究通过DPSIR模型构建重庆市涪陵区土地生态安全评价指标体系,并在基础上运用综合指数评价模型实现对区域土地生态安全状况的分析。从评价结果来看,2010—2015年,涪陵区土地生态安全总体呈现先下降后上升的趋势,土地生态安全等级处于“临界级”范围内。其中,2010—2013的涪陵区土地生态安全有所恶化,土地生态安全由“临界级”向“敏感级”转变;2013—2015年涪陵区土地生态安全状况有所改善,土地安全等级处于“临界级”。
  通过对研究区进行综合分析,表明涪陵区的土地生态安全状况总体上在逐渐改善。但是,随着涪陵区社会经济的发展,涪陵区在生态保护与社会经济发展的平衡上依然面临着巨大的压力和挑战。因此,涪陵区的经济和城市化发展应该建立在生态文明建设之上,落实生态保护与经济发展并举,并且还需要通过不断完善土地生态保护机制,调节人地矛盾的冲突,从而实现涪陵区土地生态安全的长远发展。
  参考文献
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