我国耕地资源生态安全的时空差异分析

 

第16卷第6期2007年11月长江流域资源与环境

Resources and Enviro nm ent in the Yang tze Basin Vol . 16No . 6

 

Nov . 2007

  文章编号:1004-8227(2007) 06-0754-05

我国耕地资源生态安全的时空差异分析

朱红波, 张安录

(华中农业大学土地管理学院, 湖北武汉430070)

摘 要:在分析耕地资源生态安全内涵、特征和影响因素的基础上, 构建了耕地资源生态安全评价指标体系, 通过对我国耕地资源生态安全的动态变化分析, 发现改革开放以来耕地资源生态安全程度呈先增后减的变化趋势, 安全综合值先从1981年的0. 8918上升到1990年的0. 9410, 随后又下降到2004年的0. 6390。从2004年各省份的安全程度来看, 安全状况差异非常明显, 且经济发达省份的安全水平通常低于经济相对落后省份; 通过障碍因素分析发现, 改革开放前期的障碍因素主要是农民人均纯收入、财政支农等社会经济因素, 中后期则转变为农药施用量、氮肥所占的比重等直接和间接影响因素, 在各省份障碍因素中, 单位耕地面积农药施用量、氮肥所占的比重、农村人均纯收入、耕地资源生态安全保护意识是最主要因素, 经济发达省份障碍因素主要集中在直接和间接影响因素中, 而经济相对落后省份则集中在社会经济因素。出台耕地资源生态安全保护法规和分区保护政策有助于提高我国耕地资源生态安全状况。

关键词:耕地资源; 生态安全; 影响因素; 评价指标; 时空差异文献标识码:A

  改革开放以来, 随着工业化和城市化进程的不断加快, 我国耕地资源生态环境状况急剧恶化, 耕地土壤中有害物质的含量不断上升, 出现了“有粮不敢吃”的恐慌。在这种背景下, 国内学者对我国耕地资源生态安全问题进行了初步研究。纵观这些研究, 不难发现, 研究多以整个耕地资源安全为研究对象, 单独以耕地资源生态安全为对象的研究并不多见, 通常将耕地资源生态安全作为耕地资源安全一个方面加以表述, 缺乏对之深入细致的分析; 另一方面, 现有研究多从定性的角度去探讨耕地资源安全的概念、特征和解决对策, 缺乏定量方面的研究[1~4]。本文以耕地资源生态安全为研究对象, 在分析耕地资源生态安全影响因素的基础上, 构建了耕地资源生态安全评价指标体系, 并对我国耕地资源生态安全的时空差异规律进行了实证分析。

将耕地资源生态安全的定义表述为:在一定的时间和空间尺度内, 耕地资源生态系统处于保持自身正常功能结构和满足社会经济可持续发展需要的状态。它包括3个方面的含义:耕地资源环境的安全、耕地资源生态系统的安全和耕地资源社会经济的安全。

2 耕地资源生态安全的影响因素

根据影响耕地资源生态安全的途径和方式的不同, 可以将影响因素划分为三大类:一是直接对耕地资源生态安全产生影响的因素, 如农药、化肥过量施用对耕地生态系统的污染和破坏; 二是指首先对整个生态安全产生影响, 从而间接影响到耕地资源生态安全的因素, 如工业“三废”、生活污水以及粪便等污染源的不合理排放, 间接地降低了耕地资源生态安全; 第三类是社会经济因素, 如财政支农投入水平、整个社会的耕地资源生态安全保护意识等。在3类影响因素中, 直接影响因素的作用程度最甚, 在耕地资源生态安全影响因素中占据着主导地位, 决定着耕地资源安全程度的高低。

1 耕地资源生态安全的内涵

生态安全是指在一定时间尺度内, 生态系统处于保持自身正常功能结构和满足人类社会经济可持续发展需要的状态[5]。参照生态安全的定义, 可以

收稿日期:2006-06-30; 修回日期:2006-10-23

基金项目:国家自然科学基金项目“城乡转型与土地转换的互动机理及管控系统:江汉平原的实证研究”(编号:70373054) 1978~ ) , 男, .

 第6期         朱红波等:我国耕地资源生态安全的时空差异分析

3. 2 安全指数的确定

755

3 耕地资源生态安全的评价指标体系

3. 1 评价指标体系

根据耕地资源生态安全的影响因素和评价内涵, 构建如下评价指标体系(表1) :

表1 耕地资源生态安全评价指标T ab . 1 Index s o f Cultiva ted L and Resource

Ecolog ical Security A ssessment

状态层

变量层

C 1:单位耕地农药施用量C 2:单位耕地化肥施用量

直接影响因素S 1

C 3:氮肥所占的比重

C 4:单位耕地面积农地膜使用量C 5:水土流失治理面积C 6:成灾耕地面积比重

C 7:单位耕地面积生活污水承载量C 8:单位耕地面积工业废水承载量

间接影响

因素S 2

C 9:单位耕地面积工业固体废弃物承载量C 10:单位耕地面积工业废气承载量C 11:水污染次数C 12:森林覆盖率

社会经济

影响因素S 3

C 13:耕地垦殖率

C 14:单位耕地面积财政支农资金C 15:农村人均纯收入

C 16:耕地资源生态安全保护意识

注:P 表示安全趋势为正向, M 表示安全趋势为负向.

安全变

化趋势M M M M P M M M M M M P P P P P

3. 2. 1 指标无量纲化处理

本文选用直线阀值法来进行无量纲化处理, 即将指标实际值与该指标的阀值(此处选用算术平均值) 相对比, 从而将指标值转化为量化值的方法。3. 2. 2 安全指数的确定

评价指标的安全趋向性有正向和负向之分, 安全正向性即指标值越大越安全, 安全负向性即指标值越小越安全。

假定X i (i =1, 2, 3, …,n ) 为评价指标的实际值, S i 为算术平均值, 即阀值, P (X i ) 为该指标安全指数, 根据评价指标趋向性和“木桶原理”, 安全指数的确定可以分为以下两种情况:

当评价指标安全趋向性为正向时:

1

P (X i ) i

S i

当X i ≥S i 时当X i

当评价指标安全趋向性为负向时:

1

i

P (X i ) 2i

S

当X i ≤S i 时当S i

3. 3 评价指标权重的确定

本文选用层次分析法确定各指标的权重, 权重结果如表2所示。

表2 评价指标权重结果T ab . 2 Weig ht of A ssessment Indexe s

指标代码C 1

C 2C 3C 4C 5C 6C 7C 8C 9C 10C 11C 12C 13C 14C 15C 16S 1S 2权重0. 39190. 17000. 24040. 09020. 04370. 06370. 23630. 39670. 09260. 06870. 20570. 06220. 10090. 13780. 33170. 36740. 68330. 1998

λ0246 CI =0. 0123 R I =1. 12 CR =0. 0239

λ0954 CI =0. 0238 R I =1. 12 CR =0. 0239

λ1072 CI =0. 0268 RI =1. 12 CR =0. 0239

λ1961 CI =0. 0392 R I =1. 24 CR =0. 0316

756         长江流域资源与环境              第16卷 

安全保护意识划分为4个层次, 小于0. 55为不强烈, 0. 55~0. 70为弱强烈, 0. 70~0. 85为强烈, 0. 85~1. 00为非常强烈, 具体值由专家赋值计算而得。

4. 1. 2 不同年份综合安全值的计算结果

根据权重和安全指数计算结果, 采用指数和法计算出我国耕地资源生态安全在不同年份的综合值, 如表3所示。

表3 各年份的综合安全值

T ab . 3 Co mpo sitive Values in the Differ ent Years

1981

综合安全值

0. 8918

19850. 9094

19900. 9410

19960. 9087

20000. 7696

20040. 6390

  总体一致性检验:

CI =0. 6833×0. 0392+0. 1998×0. 0268+0. 1169×0. 0238=0. 0349

R I =0. 6833×1. 24+0. 1998×1. 12+

0. 1169×1. 12=1. 202

CR =CI /R I =0. 0349/1. 202=0. 0291

4 我国耕地资源生态安全的时空差异分析

4. 1 我国耕地资源生态安全的动态变化规律

考虑到数据资料的可及性, 本文仅测算改革开放以来6个典型年期(1981、1985、1990、1996、2000、2004年) 的耕地资源生态安全状况, 以此分析我国耕地资源生态安全的动态变化规律。4. 1. 1 数据来源与指标计算说明

(1) 农药、化肥、氮肥、农地膜等农业消耗资料数据来源于历年中国农业年鉴和中国农业统计资料。

(2) 水土流失治理面积、成灾率、工业“三废”排放量、水污染次数等数据来源于历年中国统计年鉴。(3) 森林覆盖率数据来源于历年中国林业年鉴。

(4) 耕地面积数据采用修正后的数据, 全国土地面积取960万km , 耕地垦殖率采用这两个数据计算而得。(5) 运用特尔斐专家咨询法, 将耕地资源生态

2

  按照前述安全程度划分标准, 1985、1990和

1996年我国耕地资源生态安全处于非常安全状态, 1981年处于较安全状态, 2000年处于基本安全状态, 2004年则处于弱安全状态。

从各年份的综合安全值可以看出, 改革开放以来我国耕地资源生态安全呈现出先上升后下降的态势, 当前耕地资源生态安全处于危险的边缘。4. 2 我国耕地资源生态安全的区域分布规律

依照前述安全等级划分方法, 在我国30个省份中, 耕地资源生态安全处于非常安全状态的有13个, 处于较安全状态的有6个, 处于基本安全状态的有3个, 处于弱安全状态的有4个, 处于不安全状态的有4个, 具体情况如表4所示。

表4 2004年我国各省份耕地资源生态安全状况

Tab . 4 Status of Cultiv ated Land Resource Ecological Security in Differe nt P ro vinces o f China in 2004

非常安全S ≥0. 9区域吉林辽宁山西陕西黑龙江内蒙古河北宁夏西藏青海贵州四川云南

S 值0. 96430. 95810. 95460. 95320. 94810. 94750. 94410. 92980. 92290. 92050. 90760. 91410. 9014

较安全0. 8≤S

S 值0. 89830. 88770. 86800. 83330. 83220. 8182

基本安全0. 7≤S

S 值0. 75700. 75010. 7099

弱安全0. 6≤S

S 值0. 68940. 65180. 61200. 6037

不安全S

S 值0. 52030. 50050. 49560. 4401

①由于1995年以前耕地面积统计数据明显偏小, 与实际相差较大, 本文以1996年土地利用详查数据为基准, 根据历年耕地面积增减变.

 第6期         朱红波等:我国耕地资源生态安全的时空差异分析  从表4可以发现, 我国耕地资源生态安全区域分布呈现出以下几个方面的特点:

(1) 我国耕地资源生态安全区域差异非常明显, 吉林省的安全综合值高达0. 9643, 而福建的综合安全值仅为0. 4401。

(2) 分析经济发展水平与耕地资源生态安全状况的关系可以看出, 经济发展水平较高的上海、北京、广东、浙江、福建等省份的安全程度均不高, 这说明经济发展的同时, 耕地资源生态环境也遭受到了一定的破坏。

诊断模型, 其公式如下:

757

R j =r j ·w i , 其中r j 为第j 项单项因素权重, w i

是第j 项单项因素所属的第i 个子目标权重;

P j =1-a j , , 其中a j 为单项指标标准化值;

n

A j =P j ·R j

i =1

P ∑(

j

·R j ) ×100%, 其中R j 为

因子贡献度, 指单项因素对总体目标的影响程度, 即单项因素对总体目标的权重; P j 为指标偏离度, 是单项因素与绝对安全之间的差距, 即单项指标标准化值与100%之间的差距; n 为单项因素的个数; A j

为障碍度, 是单项因素对耕地资源生态安全综合水平的影响值, 它是障碍诊断的目标和结果, 通过对障碍度A j 的大小排序可以确定区域耕地资源生态安全障碍因素的主次关系和各障碍因素对生态安全的影响程度[6]。

运用上述公式测算出不同年份我国耕地资源生态安全障碍因素如表5所示。

5 我国耕地资源生态安全的障碍因素分析

  障碍因素分析的目的是为了找出影响耕地资源生态安全的障碍因素, 从而有针对性地制定耕地资源生态安全保护政策。障碍因素分析一般采用障碍

表5 各年份障碍因素

T ab . 5 Facto rs of Obstacle in Different Year s

年份19811985

[**************]4

第一障碍因素C 15(30. 14%) C 15(30. 65%) C 15(33. 59%) C 1(51. 74%) C 1(43. 75%) C 1(45. 40%)

第二障碍因素C 14(12. 62%)

C 14(14. 57%) C 2(19. 03%) C 3(26. 60%) C 3(26. 43%) C 3(25. 23%)

第三障碍因素C 16(11. 68%)

C 16(13. 93%) C 14(16. 54%) C 11(9. 63%) C 7(9. 59%) C 4(13. 96%)

第四障碍因素C 9(11. 64%)

C 2(12. 39%) C 8(12. 10%) C 7(7. 49%) C 4(9. 26%) C 7(10. 67%)

  从表5可以发现, 1981~1990年, 我国耕地资源生态安全主要障碍因素是农村人均收入、财政支

农资金和耕地资源生态保护意识; 改革开放中后期耕地资源生态安全的障碍因素转变为农药施用量、氮肥所占比重、农地膜使用量、单位耕地面积生活污水承载量等因素。从障碍因素的变化情况来看, 改革开放前期的障碍因素主要是社会经济因素, 而中

后期则以直接影响因素为主。

通过对2004年我国各省份耕地资源生态安全前4个障碍因素的统计分析, 发现单位耕地面积农药施用量(C 1) 出现了16次, 是最主要的障碍因素; 氮肥所占的比重(C 3) 、农村人均纯收入(C 15) 、耕地资源生态安全保护意识(C 16) 也分别出现了12次。各障碍因素的出现次数如表6所示。

表6 各障碍因素排序

T ab . 6 Co mpo sito r of the Fac to rs of O bstacles

障碍因素出现次数

C 116

C 312

C 1512

C 1612

C 1411

C 510

C 119

C 27

C 47

C 87

C 66

C 96

C 133

C 71

C 121

C 100

  分析障碍因素与经济发展水平的关系可以发现, 经济发展水平较快的上海、浙江、北京、广东等省份的障碍因素主要集中在直接影响因素和间接影响因素中, 而经济落后省份的障碍因素则以社会经济

因素为主。

6. 1 制定耕地资源生态安全保护法规

我国耕地资源生态安全已经处在危险的边缘, 6 建议

758         长江流域资源与环境              第16卷 

见:谢俊奇, 吴次芳. 中国土地资源安全问题研究[C ]. 北京:中国大地出版社, 2004. 15~26.

[2] 邓红蒂. 土地资源安全问题初探[A ]. 见:谢俊奇, 吴次芳. 中国

土地资源安全问题研究[C ]. 北京:中国大地出版社, 2004. 40~53.

[3] 赵其国, 周炳中, 杨 浩, 等. 中国耕地资源安全问题及相关对

策思考[J ]. 土壤, 2002, 34(6) :293~302.

[4] 谷树忠, 姚予龙, 沈 镭, 等. 资源安全及其基本属性与研究框

架[J ]. 自然资源学报, 2002, 17(3) :280~285.

[5] 杨京平. 生态安全的系统分析[M ]. 北京:化学工业出版社,

2002.

[6] 彭补拙, 安旭东, 陈 浮, 等. 长江三角洲土地资源可持续利用

研究[J ]. 自然资源学报, 2001, 16(4) :305~312.

[7] 彭少麟, 郝艳茹, 陆宏芳, 等. 生态安全的含义与尺度[J ]. 中山

大学学报(自然科学版) , 2004, 43(6) :27~31.

护, 在耕地资源生态环境保护方面缺乏有效的措施, 因此我国应该尽快出台耕地资源生态安全保护的法律法规。

6. 2 制定耕地资源生态安全分区保护政策

从障碍因素分析可以看出, 不同区域耕地资源生态安全的障碍因素均不一样, 如经济发达区域的障碍因素主要是农药、化肥施用过量, 而经济相对落后区域的障碍因素是农民人均收入过低、财政支农不足等因素。在制定耕地资源生态安全保护政策时, 应充分考虑各区域障碍因素的不同, 因地制宜地制定保护政策, 在经济发达区域主要是减少农药化肥过量使用对耕地资源生态环境的污染, 而在经济相对落后区域则应该提高农民收入和增加财政支农力度。

参考文献:

[1] 吴次芳. 土地资源安全的概念、研究内容及发展方向探讨[A ].

[8] 程建权. 城市系统工程[M ]. 武汉:武汉大学出版社, 1999.

ANALYSIS ON SPATIAL -TEMPORAL DIFFERENCE IN EC OLOGICAL

SEC URITY OF CULTIVATED LAND RES OURCES IN CHINA

ZH U H ong -bo , ZHANG An -lu

(Land M anagement College of H uazhong Agricultu ral University , Wu han 430070, C hina )

A bstract :Based on the analy sis of co nnotation , characters and facto rs influencing ecolo gical security of cultiv ated land resources , the paper sets up inde xes for assessing the security . Throug h the analysis of chang es in ecolo gical security o f cultivated land resources , it is found that the level o f security aro se initially

and then declined since the introductio n of reforming policy , w ith the composition v alue increased from 0. 8918in 1981to 0. 9410in 1990, and then decreased to 0. 6390in 2004. From the view of security level in different provinces in 2004, the difference be tw een provinces is very obvious , and the security level of developed provinces is hig he r than that of developing provinces . The factors influencing the security are farme r per captia net income and fund of ag ricultural suppo rt etc at the beginning of the reforming policy introductio n . So me o ther factors may have direct and /o r indirect influence , such as pesticides and ratio of nitrog enous fe rtilizer . The applicatio n of pesticides , ratio o f nitrogeno us fertilizer , farmer pe r captia net income and conscio usness o f ecolo gical security are main facto rs of o bstacles in different provinces . The facto rs in developed provinces are those with direct and /o r indirect influence , and the factor s in developing pro vinces w ith social and eco nomic influence . It is propo sed that the constitutio n of pro tective law s and regional policies may im pro ve the ecolog ical security of cultiv ated land reso urces .

Key words :cultiv ated land resource ; ecological security ; influence facto r ; assessment index ; spatial -temporal difference

 

第16卷第6期2007年11月长江流域资源与环境

Resources and Enviro nm ent in the Yang tze Basin Vol . 16No . 6

 

Nov . 2007

  文章编号:1004-8227(2007) 06-0754-05

我国耕地资源生态安全的时空差异分析

朱红波, 张安录

(华中农业大学土地管理学院, 湖北武汉430070)

摘 要:在分析耕地资源生态安全内涵、特征和影响因素的基础上, 构建了耕地资源生态安全评价指标体系, 通过对我国耕地资源生态安全的动态变化分析, 发现改革开放以来耕地资源生态安全程度呈先增后减的变化趋势, 安全综合值先从1981年的0. 8918上升到1990年的0. 9410, 随后又下降到2004年的0. 6390。从2004年各省份的安全程度来看, 安全状况差异非常明显, 且经济发达省份的安全水平通常低于经济相对落后省份; 通过障碍因素分析发现, 改革开放前期的障碍因素主要是农民人均纯收入、财政支农等社会经济因素, 中后期则转变为农药施用量、氮肥所占的比重等直接和间接影响因素, 在各省份障碍因素中, 单位耕地面积农药施用量、氮肥所占的比重、农村人均纯收入、耕地资源生态安全保护意识是最主要因素, 经济发达省份障碍因素主要集中在直接和间接影响因素中, 而经济相对落后省份则集中在社会经济因素。出台耕地资源生态安全保护法规和分区保护政策有助于提高我国耕地资源生态安全状况。

关键词:耕地资源; 生态安全; 影响因素; 评价指标; 时空差异文献标识码:A

  改革开放以来, 随着工业化和城市化进程的不断加快, 我国耕地资源生态环境状况急剧恶化, 耕地土壤中有害物质的含量不断上升, 出现了“有粮不敢吃”的恐慌。在这种背景下, 国内学者对我国耕地资源生态安全问题进行了初步研究。纵观这些研究, 不难发现, 研究多以整个耕地资源安全为研究对象, 单独以耕地资源生态安全为对象的研究并不多见, 通常将耕地资源生态安全作为耕地资源安全一个方面加以表述, 缺乏对之深入细致的分析; 另一方面, 现有研究多从定性的角度去探讨耕地资源安全的概念、特征和解决对策, 缺乏定量方面的研究[1~4]。本文以耕地资源生态安全为研究对象, 在分析耕地资源生态安全影响因素的基础上, 构建了耕地资源生态安全评价指标体系, 并对我国耕地资源生态安全的时空差异规律进行了实证分析。

将耕地资源生态安全的定义表述为:在一定的时间和空间尺度内, 耕地资源生态系统处于保持自身正常功能结构和满足社会经济可持续发展需要的状态。它包括3个方面的含义:耕地资源环境的安全、耕地资源生态系统的安全和耕地资源社会经济的安全。

2 耕地资源生态安全的影响因素

根据影响耕地资源生态安全的途径和方式的不同, 可以将影响因素划分为三大类:一是直接对耕地资源生态安全产生影响的因素, 如农药、化肥过量施用对耕地生态系统的污染和破坏; 二是指首先对整个生态安全产生影响, 从而间接影响到耕地资源生态安全的因素, 如工业“三废”、生活污水以及粪便等污染源的不合理排放, 间接地降低了耕地资源生态安全; 第三类是社会经济因素, 如财政支农投入水平、整个社会的耕地资源生态安全保护意识等。在3类影响因素中, 直接影响因素的作用程度最甚, 在耕地资源生态安全影响因素中占据着主导地位, 决定着耕地资源安全程度的高低。

1 耕地资源生态安全的内涵

生态安全是指在一定时间尺度内, 生态系统处于保持自身正常功能结构和满足人类社会经济可持续发展需要的状态[5]。参照生态安全的定义, 可以

收稿日期:2006-06-30; 修回日期:2006-10-23

基金项目:国家自然科学基金项目“城乡转型与土地转换的互动机理及管控系统:江汉平原的实证研究”(编号:70373054) 1978~ ) , 男, .

 第6期         朱红波等:我国耕地资源生态安全的时空差异分析

3. 2 安全指数的确定

755

3 耕地资源生态安全的评价指标体系

3. 1 评价指标体系

根据耕地资源生态安全的影响因素和评价内涵, 构建如下评价指标体系(表1) :

表1 耕地资源生态安全评价指标T ab . 1 Index s o f Cultiva ted L and Resource

Ecolog ical Security A ssessment

状态层

变量层

C 1:单位耕地农药施用量C 2:单位耕地化肥施用量

直接影响因素S 1

C 3:氮肥所占的比重

C 4:单位耕地面积农地膜使用量C 5:水土流失治理面积C 6:成灾耕地面积比重

C 7:单位耕地面积生活污水承载量C 8:单位耕地面积工业废水承载量

间接影响

因素S 2

C 9:单位耕地面积工业固体废弃物承载量C 10:单位耕地面积工业废气承载量C 11:水污染次数C 12:森林覆盖率

社会经济

影响因素S 3

C 13:耕地垦殖率

C 14:单位耕地面积财政支农资金C 15:农村人均纯收入

C 16:耕地资源生态安全保护意识

注:P 表示安全趋势为正向, M 表示安全趋势为负向.

安全变

化趋势M M M M P M M M M M M P P P P P

3. 2. 1 指标无量纲化处理

本文选用直线阀值法来进行无量纲化处理, 即将指标实际值与该指标的阀值(此处选用算术平均值) 相对比, 从而将指标值转化为量化值的方法。3. 2. 2 安全指数的确定

评价指标的安全趋向性有正向和负向之分, 安全正向性即指标值越大越安全, 安全负向性即指标值越小越安全。

假定X i (i =1, 2, 3, …,n ) 为评价指标的实际值, S i 为算术平均值, 即阀值, P (X i ) 为该指标安全指数, 根据评价指标趋向性和“木桶原理”, 安全指数的确定可以分为以下两种情况:

当评价指标安全趋向性为正向时:

1

P (X i ) i

S i

当X i ≥S i 时当X i

当评价指标安全趋向性为负向时:

1

i

P (X i ) 2i

S

当X i ≤S i 时当S i

3. 3 评价指标权重的确定

本文选用层次分析法确定各指标的权重, 权重结果如表2所示。

表2 评价指标权重结果T ab . 2 Weig ht of A ssessment Indexe s

指标代码C 1

C 2C 3C 4C 5C 6C 7C 8C 9C 10C 11C 12C 13C 14C 15C 16S 1S 2权重0. 39190. 17000. 24040. 09020. 04370. 06370. 23630. 39670. 09260. 06870. 20570. 06220. 10090. 13780. 33170. 36740. 68330. 1998

λ0246 CI =0. 0123 R I =1. 12 CR =0. 0239

λ0954 CI =0. 0238 R I =1. 12 CR =0. 0239

λ1072 CI =0. 0268 RI =1. 12 CR =0. 0239

λ1961 CI =0. 0392 R I =1. 24 CR =0. 0316

756         长江流域资源与环境              第16卷 

安全保护意识划分为4个层次, 小于0. 55为不强烈, 0. 55~0. 70为弱强烈, 0. 70~0. 85为强烈, 0. 85~1. 00为非常强烈, 具体值由专家赋值计算而得。

4. 1. 2 不同年份综合安全值的计算结果

根据权重和安全指数计算结果, 采用指数和法计算出我国耕地资源生态安全在不同年份的综合值, 如表3所示。

表3 各年份的综合安全值

T ab . 3 Co mpo sitive Values in the Differ ent Years

1981

综合安全值

0. 8918

19850. 9094

19900. 9410

19960. 9087

20000. 7696

20040. 6390

  总体一致性检验:

CI =0. 6833×0. 0392+0. 1998×0. 0268+0. 1169×0. 0238=0. 0349

R I =0. 6833×1. 24+0. 1998×1. 12+

0. 1169×1. 12=1. 202

CR =CI /R I =0. 0349/1. 202=0. 0291

4 我国耕地资源生态安全的时空差异分析

4. 1 我国耕地资源生态安全的动态变化规律

考虑到数据资料的可及性, 本文仅测算改革开放以来6个典型年期(1981、1985、1990、1996、2000、2004年) 的耕地资源生态安全状况, 以此分析我国耕地资源生态安全的动态变化规律。4. 1. 1 数据来源与指标计算说明

(1) 农药、化肥、氮肥、农地膜等农业消耗资料数据来源于历年中国农业年鉴和中国农业统计资料。

(2) 水土流失治理面积、成灾率、工业“三废”排放量、水污染次数等数据来源于历年中国统计年鉴。(3) 森林覆盖率数据来源于历年中国林业年鉴。

(4) 耕地面积数据采用修正后的数据, 全国土地面积取960万km , 耕地垦殖率采用这两个数据计算而得。(5) 运用特尔斐专家咨询法, 将耕地资源生态

2

  按照前述安全程度划分标准, 1985、1990和

1996年我国耕地资源生态安全处于非常安全状态, 1981年处于较安全状态, 2000年处于基本安全状态, 2004年则处于弱安全状态。

从各年份的综合安全值可以看出, 改革开放以来我国耕地资源生态安全呈现出先上升后下降的态势, 当前耕地资源生态安全处于危险的边缘。4. 2 我国耕地资源生态安全的区域分布规律

依照前述安全等级划分方法, 在我国30个省份中, 耕地资源生态安全处于非常安全状态的有13个, 处于较安全状态的有6个, 处于基本安全状态的有3个, 处于弱安全状态的有4个, 处于不安全状态的有4个, 具体情况如表4所示。

表4 2004年我国各省份耕地资源生态安全状况

Tab . 4 Status of Cultiv ated Land Resource Ecological Security in Differe nt P ro vinces o f China in 2004

非常安全S ≥0. 9区域吉林辽宁山西陕西黑龙江内蒙古河北宁夏西藏青海贵州四川云南

S 值0. 96430. 95810. 95460. 95320. 94810. 94750. 94410. 92980. 92290. 92050. 90760. 91410. 9014

较安全0. 8≤S

S 值0. 89830. 88770. 86800. 83330. 83220. 8182

基本安全0. 7≤S

S 值0. 75700. 75010. 7099

弱安全0. 6≤S

S 值0. 68940. 65180. 61200. 6037

不安全S

S 值0. 52030. 50050. 49560. 4401

①由于1995年以前耕地面积统计数据明显偏小, 与实际相差较大, 本文以1996年土地利用详查数据为基准, 根据历年耕地面积增减变.

 第6期         朱红波等:我国耕地资源生态安全的时空差异分析  从表4可以发现, 我国耕地资源生态安全区域分布呈现出以下几个方面的特点:

(1) 我国耕地资源生态安全区域差异非常明显, 吉林省的安全综合值高达0. 9643, 而福建的综合安全值仅为0. 4401。

(2) 分析经济发展水平与耕地资源生态安全状况的关系可以看出, 经济发展水平较高的上海、北京、广东、浙江、福建等省份的安全程度均不高, 这说明经济发展的同时, 耕地资源生态环境也遭受到了一定的破坏。

诊断模型, 其公式如下:

757

R j =r j ·w i , 其中r j 为第j 项单项因素权重, w i

是第j 项单项因素所属的第i 个子目标权重;

P j =1-a j , , 其中a j 为单项指标标准化值;

n

A j =P j ·R j

i =1

P ∑(

j

·R j ) ×100%, 其中R j 为

因子贡献度, 指单项因素对总体目标的影响程度, 即单项因素对总体目标的权重; P j 为指标偏离度, 是单项因素与绝对安全之间的差距, 即单项指标标准化值与100%之间的差距; n 为单项因素的个数; A j

为障碍度, 是单项因素对耕地资源生态安全综合水平的影响值, 它是障碍诊断的目标和结果, 通过对障碍度A j 的大小排序可以确定区域耕地资源生态安全障碍因素的主次关系和各障碍因素对生态安全的影响程度[6]。

运用上述公式测算出不同年份我国耕地资源生态安全障碍因素如表5所示。

5 我国耕地资源生态安全的障碍因素分析

  障碍因素分析的目的是为了找出影响耕地资源生态安全的障碍因素, 从而有针对性地制定耕地资源生态安全保护政策。障碍因素分析一般采用障碍

表5 各年份障碍因素

T ab . 5 Facto rs of Obstacle in Different Year s

年份19811985

[**************]4

第一障碍因素C 15(30. 14%) C 15(30. 65%) C 15(33. 59%) C 1(51. 74%) C 1(43. 75%) C 1(45. 40%)

第二障碍因素C 14(12. 62%)

C 14(14. 57%) C 2(19. 03%) C 3(26. 60%) C 3(26. 43%) C 3(25. 23%)

第三障碍因素C 16(11. 68%)

C 16(13. 93%) C 14(16. 54%) C 11(9. 63%) C 7(9. 59%) C 4(13. 96%)

第四障碍因素C 9(11. 64%)

C 2(12. 39%) C 8(12. 10%) C 7(7. 49%) C 4(9. 26%) C 7(10. 67%)

  从表5可以发现, 1981~1990年, 我国耕地资源生态安全主要障碍因素是农村人均收入、财政支

农资金和耕地资源生态保护意识; 改革开放中后期耕地资源生态安全的障碍因素转变为农药施用量、氮肥所占比重、农地膜使用量、单位耕地面积生活污水承载量等因素。从障碍因素的变化情况来看, 改革开放前期的障碍因素主要是社会经济因素, 而中

后期则以直接影响因素为主。

通过对2004年我国各省份耕地资源生态安全前4个障碍因素的统计分析, 发现单位耕地面积农药施用量(C 1) 出现了16次, 是最主要的障碍因素; 氮肥所占的比重(C 3) 、农村人均纯收入(C 15) 、耕地资源生态安全保护意识(C 16) 也分别出现了12次。各障碍因素的出现次数如表6所示。

表6 各障碍因素排序

T ab . 6 Co mpo sito r of the Fac to rs of O bstacles

障碍因素出现次数

C 116

C 312

C 1512

C 1612

C 1411

C 510

C 119

C 27

C 47

C 87

C 66

C 96

C 133

C 71

C 121

C 100

  分析障碍因素与经济发展水平的关系可以发现, 经济发展水平较快的上海、浙江、北京、广东等省份的障碍因素主要集中在直接影响因素和间接影响因素中, 而经济落后省份的障碍因素则以社会经济

因素为主。

6. 1 制定耕地资源生态安全保护法规

我国耕地资源生态安全已经处在危险的边缘, 6 建议

758         长江流域资源与环境              第16卷 

见:谢俊奇, 吴次芳. 中国土地资源安全问题研究[C ]. 北京:中国大地出版社, 2004. 15~26.

[2] 邓红蒂. 土地资源安全问题初探[A ]. 见:谢俊奇, 吴次芳. 中国

土地资源安全问题研究[C ]. 北京:中国大地出版社, 2004. 40~53.

[3] 赵其国, 周炳中, 杨 浩, 等. 中国耕地资源安全问题及相关对

策思考[J ]. 土壤, 2002, 34(6) :293~302.

[4] 谷树忠, 姚予龙, 沈 镭, 等. 资源安全及其基本属性与研究框

架[J ]. 自然资源学报, 2002, 17(3) :280~285.

[5] 杨京平. 生态安全的系统分析[M ]. 北京:化学工业出版社,

2002.

[6] 彭补拙, 安旭东, 陈 浮, 等. 长江三角洲土地资源可持续利用

研究[J ]. 自然资源学报, 2001, 16(4) :305~312.

[7] 彭少麟, 郝艳茹, 陆宏芳, 等. 生态安全的含义与尺度[J ]. 中山

大学学报(自然科学版) , 2004, 43(6) :27~31.

护, 在耕地资源生态环境保护方面缺乏有效的措施, 因此我国应该尽快出台耕地资源生态安全保护的法律法规。

6. 2 制定耕地资源生态安全分区保护政策

从障碍因素分析可以看出, 不同区域耕地资源生态安全的障碍因素均不一样, 如经济发达区域的障碍因素主要是农药、化肥施用过量, 而经济相对落后区域的障碍因素是农民人均收入过低、财政支农不足等因素。在制定耕地资源生态安全保护政策时, 应充分考虑各区域障碍因素的不同, 因地制宜地制定保护政策, 在经济发达区域主要是减少农药化肥过量使用对耕地资源生态环境的污染, 而在经济相对落后区域则应该提高农民收入和增加财政支农力度。

参考文献:

[1] 吴次芳. 土地资源安全的概念、研究内容及发展方向探讨[A ].

[8] 程建权. 城市系统工程[M ]. 武汉:武汉大学出版社, 1999.

ANALYSIS ON SPATIAL -TEMPORAL DIFFERENCE IN EC OLOGICAL

SEC URITY OF CULTIVATED LAND RES OURCES IN CHINA

ZH U H ong -bo , ZHANG An -lu

(Land M anagement College of H uazhong Agricultu ral University , Wu han 430070, C hina )

A bstract :Based on the analy sis of co nnotation , characters and facto rs influencing ecolo gical security of cultiv ated land resources , the paper sets up inde xes for assessing the security . Throug h the analysis of chang es in ecolo gical security o f cultivated land resources , it is found that the level o f security aro se initially

and then declined since the introductio n of reforming policy , w ith the composition v alue increased from 0. 8918in 1981to 0. 9410in 1990, and then decreased to 0. 6390in 2004. From the view of security level in different provinces in 2004, the difference be tw een provinces is very obvious , and the security level of developed provinces is hig he r than that of developing provinces . The factors influencing the security are farme r per captia net income and fund of ag ricultural suppo rt etc at the beginning of the reforming policy introductio n . So me o ther factors may have direct and /o r indirect influence , such as pesticides and ratio of nitrog enous fe rtilizer . The applicatio n of pesticides , ratio o f nitrogeno us fertilizer , farmer pe r captia net income and conscio usness o f ecolo gical security are main facto rs of o bstacles in different provinces . The facto rs in developed provinces are those with direct and /o r indirect influence , and the factor s in developing pro vinces w ith social and eco nomic influence . It is propo sed that the constitutio n of pro tective law s and regional policies may im pro ve the ecolog ical security of cultiv ated land reso urces .

Key words :cultiv ated land resource ; ecological security ; influence facto r ; assessment index ; spatial -temporal difference


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