论文《耕地生态安全动态变化分析》-仁创编译转载

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　　摘要:本文以新疆耕地中的生态脆弱耕地为研究的具体对象，通过PSR模型的建立，从经济、社会以及自然入手，筛选出20个用来评价的指标，构建耕地生态安全评价体系，以我国新疆地区2009—2018年间耕地状况当作研究对象，定量分析。结果表明:以PSR模型为基础的评价体系可以将耕地生态系统中各要素间的联系进行反映，可以用于评价固定区域的耕地生态安全。2009—2018年期间，整个新疆地区的耕地生态安全指数不断上升，整体安全水平不断提高，生态功能有了极大改变，耕地的生态安全由“临界安全”转变至“安全”。从数据和指标中可知，在2009—2018年期间，影响耕地生态安全的主要因素有土地开垦率、单位耕地面积的农膜使用率、单位耕地面积所承担的化肥压力、单位面积森林覆盖比例。

　　关键词:耕地;生态安全;动态研究;新疆

　　自然、经济以及社会有机结合成统一并且开放的耕地生态系统，新疆的土地环境恶劣，农业的整体技术落后，耕地的生态安全受到挑战。所以，专家学者要加大对耕地生态的分析，逐步加大对耕地的保护，保证耕地可持续使用，有极大的价值和重要的意义。在耕地生态安全的研究领域中，国外的学者进军该领域的时间较早，在耕地研究中已经有了丰富的经验。对耕地安全等级的评价，将耕地和可持续发展有机结合。Rasul等人[1]建立了专业的评价体系，该体系是以生态环境和经济状况为基础，该评价体系已经进入实际运用阶段，如对孟加拉国的耕地评价。Bees-ley等人[2]表明，在保护某地区的农业用地中，普通农户逐渐加大了对耕地价值和耕地安全的关注。Da-vidLTulloch等学者[3]以新泽西州Hunterdon县为例，选择多项指标，在耕地的保护中，制定相应的政策，对土地的安全值进行评价。而国内在该领域的研究大多集中在对耕地生态安全的定义以及内涵界定[4，5]，在耕地的生态评价中选择有关的指数和与数据适应的评价体系[6，7]，深度剖析特定地区耕地生态安全的影响因素等方面[8-11]。本文根据研究区的实际情况及数据的可获取性，建立耕地生态安全指标评价体系，并进行数据的标准化处理和综合值的计算;选取新疆2009—2018年的耕地资源为研究对象，对新疆耕地资源生态动态变化进行评价分析，运用PSR模型，分析得出影响耕地生态安全的重要影响因素，并且用合理的方法对新疆地区耕地今后的发展情况做出预测;以新疆的生态变化为基础，分析得到影响耕地安全的具体原因和影响深度，最终提出相应的保护措施和对策。

　　1研究方法、数据来源及处理

　　1.1研究区概况

　　新疆位于我国西北部，是中纬度地区，经度跨度大，占地面积全国最大，与多个国家接壤。新疆气候干旱，降水量不足，水源总量不超过1000亿m3。新疆年均气温低，北疆年均气温只有9℃;南疆的年均温度只有13.6℃。东疆为13.7℃。全新疆可用的农业用地有6308.48hm2，其中耕地面积只有412.46hm2，耕地的整体质量不高。新疆的生态系统比较脆弱，在粮食生产中有许多难题需要解决。在粮食生产中，耕地的质量和生态系统的稳定非常重要。所以，要加大对新疆耕地生态的关注和研究，为今后新疆耕地的科学使用提供相应的理论依据和科学引导。

　　1.2研究方法

　　1.2.1PSR模型以PSR为基础构建评价体系。对PSR模型的阐述如下:人口的增长和经济的发展会为耕地生态施加压力(P);人类没有节制的开发土地，在社会活动中会向耕地无节制地排放有害物体和污染物，对生态系统的稳定性构成威胁，限制耕地功能的发挥(s);外界施加一定压力时，以往的生态系统不断改变，做5出符合外界压力的调整，将调整的结果向社会经济活动反馈，生态系统有了反馈后，人类以反馈的情况为基础，做出(R)方面的调整，爱护环境，循序渐进地改变耕地系统的生存状态，保证该系统能保持原有的结构和功能，在今后使用土地时，将可持续利用观念融入到耕地使用的活动中。1.2.2权重赋值在耕地评价中，要把基本的评价体系作为评价的基础，在评价中贯彻科学性、系统性以及可比性原则，广泛收集信息，进行系统的分析，然后结合新疆现在的耕地使用现状，在评价中使用特尔菲法则，一共选择16项指标作为评价依据，最终搭建了新疆地区有关耕地生态安全的评价体系和权重(表1)。1.2.3多因素综合评价法1.2.3.1第一步:运用指标标准化运用min-max标准化方法对原始数据进行线性变换。公式如下:新数据=(原数据-最小值)/(最大值-最小值)(1)1.2.3.2第二步:多因素综合评价运用多因素综合评价法确定耕地生态安全值，公式如下:Ε=∑ij=1Wj×Xij(2)式中，E为生态安全值，Wj为指标j的权重，Xij为指标标准化值。目前关于生态安全等级的划分没有统一的标准，参考相关研究，结合区域实际情况，本文将耕地生态安全划分为5个等级(表2)。

　　1.3数据来源

　　文中使用的新疆地区2009—2018年间土地使用状况(耕地面积在内)，来自于2009—2018年全国性第二次土地调查和土地使用状况数据库。其中，人口数量、农业现代化、整体使用面积和实际产出、经济发展状况等数据来自《2009—2018新疆统计年鉴》以及《2009—2018新疆发展年鉴》。其它数据包括气候、水文状况以及地理地貌都来源于2018年统计的《新疆国民经济和社会发展公报》和《新疆耕地质量等别监测项目》。

　　2结果与分析

　　2.1耕地资源利用现状

　　根据统计的数据可知，新疆地区耕地资源分布不均，北疆的耕地占有量超过整个新疆耕地量的50%，北疆的耕地主要集中在水资源比较丰富的地区。2018年新疆全省人口有2264.3万人，新疆地域宽广，全国陆地面积仅为新疆面积的6倍，新疆全省的GDP只有8360.24亿元，仅为全国产值的1.47%。全疆的耕地面积为526.97万hm2，根据调查可知，新疆的耕地平均每公顷消耗的化肥是401.095kg，每公顷耕地平均使用的机械动力是427.474kw，平均每人的水源可用量是5443m3。

　　2.2新疆的耕地生态安全状况分析

　　把各种因素的标准值和权重，用特定的方式进行评价(式1)以及加权求和，计算得到新疆2009—2018年耕地生态安全值(表3)，并按照表3的生态安全等级划分标准生态安全等级。从上图可以看出，新疆2009—2018年的耕地生态安全状态呈良性发展的趋势，耕地生态安全值从0.5541提高到0.6677，新疆耕地的生态安全值还在不断提升，生态等级有了一定提升，从2级上升到3级，这就意味着新疆的生态环境得到了改善，有了一定程度的提高。新疆2009—2018年的耕地生态环境变化由2个阶段组成:在2009—2016年期间，新疆全省的耕地安全级别没有发生改变，一直处于2级阶段，但是可以看出有上升的空间;2017年和2018年2年，新疆的耕地等级有了质的发展，从原来的2级上升为3级，全省的耕地安全系数快速提高，由之前的“临界安全”转变为“安全”。

　　3结论与讨论

　　2009—2018年，新疆的耕地生态安全值不断提高，呈良性发展的态势。从0.5541(Ⅲ级)提高到0.6677(Ⅱ级)。其中，2009—2016年耕地生态安全值呈现平缓上升趋势(Ⅲ级)，2017—2018年耕地生态安全值迅速提升(Ⅱ级)。2009—2018年，新疆地区的耕地生态安全值还在不断提高，各项生态功能有了一定的提高和改善，耕地状态由原有的“临界安全”转变为现在的“安全”。耕地的生态压力趋于平稳，影响耕地生态安全的主要因素有土地开垦率、范围耕地面积农膜覆盖率、单位耕地面积承受化肥压力、单位面积森林覆盖比例。在对当前的耕地生态评价时，要参考耕地的生态价值以及经济价值，在评价中要以特定地区的具体情况为基础对耕地的生态体系进行评价。新疆在未来的发展中，要以“十三五”规划为指导，践行会议提出的有关保护耕地保护制度，努力坚守中国1.2亿hm2土地这根红线，加大对耕地数量、生态和质量“三位一体”保护[12]。在耕地的使用中要禁止围湖造田和毁林开荒，要逐步淘汰以往不合理的施肥方式，减小化肥对土地的破坏，在全国范围推广生态农业。此次的研究以PSR模型为基础，对新疆地区的耕地生态安全做出评价，然后总结出当前的耕地生态安全值，以预期的研究目标为最终目的。但是因为研究时间比较短，来不及对不同地区的耕地安全逐个进行分析，在往后的研究中，会将研究的重点放在耕地状态的时空变化中，让研究得到的数据和结论更有现实意义，为新疆地区更合理、科学地利用土地提供相应的指导。

　　作者：魏淇茏 刘新平 单位：新疆农业大学

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