耕地生态安全评价

耕地生态安全是耕地保护的基本内容，是耕地生产力的基础，对其进行评价，有利于协调人地关系，保障粮食安全，对实现土地资源乃至整个区域社会经济持续健康发展，构建和谐社会具有重要的意义［１］。目前，对于耕地生态安全方面的研究还是一个新的领域，相关研究主要集中于土地生态安全方面。土地生态安全来源于近年来兴起的“生态安全”研究［２］，概念虽不统一但内涵基本一致：一是土地生态系统自身是否安全，即其自身结构是否受到破坏，其生态功能是否受到损害；二是土地生态系统对人类的生产和生活是否安全，以及土地生态系统所提供的服务是否满足人类的生存需要［３］。本文基于土地生态安全的内涵，将耕地生态安全界定为：耕地生态环境处于一种不受威胁或少受威胁的状态，耕地生态系统稳定，可供利用的自然资源充足，生态环境无污染。国外学者对耕地生态安全的研究主要是将耕地生态安全与可持续利用相结合进行系统研究［４－５］，国内学者对于土地生态安全的研究比较多见，研究对象大多集中于某一区域或不同功能的土地类型，如城市、草原、流域等［１，６－９］，以耕地为对象的生态安全研究相对较少，主要集中在耕地生态安全的概念及内涵分析［１０－１１］，评价指标选取以及指标体系构建［１２－１３］，区域生态安全现状评价与格局研究［１４］等方面。松嫩高平原黑土区位于中国的大平原之一松嫩平原东部，土壤肥沃，有机质含量高，腐殖质深厚，是我国重要的商品粮基地。本文选取松嫩高平原典型的黑土区绥化市为研究区，从宏观和中观层面出发，根据“压力—状态—响应”（Ｐ—Ｓ—Ｒ）三方面选取２０个具有代表性的指标构建耕地利用生态安全评价指标体系，运用多因素综合评价法对绥化市耕地利用生态安全进行评价，并采用主成分分析法对耕地生态安全驱动力进行分析，探寻影响耕地生态安全的敏感因子，以期从根本上测度和诊断影响耕地生态环境变化的真正原因，为提高区域生态环境水平以及实现其耕地可持续利用提供重要参考。

１研究区概况

绥化市位于松嫩高平原中部，东经１２４°１３′—１２８°３０′，北纬４５°０３′—４８°０２′，地势东北高、西南低，是松嫩高平原黑土区内具有很强代表性的区域，也是黑龙江省１３个地级市（区）之一，下辖１个区、３个县级市和６个县。２００９年末，绥化市土地总面积３４８５４ｋｍ２，其中耕地面积１６５．７４万ｈｍ２，占土地总面积的４７．５５％，年末总人口５８０．２万人，其中农业人口比重达到７３．２％；地区生产总值由２００１年的３３９．６亿元增加到２００９年的６０５．９亿元，其中，第一产业总产值由９８．７亿元增加到２０８．７亿元。绥化市地势平坦，土质优良肥力较高，日照时间长且雨量充沛，适于粮食作物和经济作物生长，是国家储备粮大区之一。２０００年，国家环境保护总局正式批准绥化市为全国生态示范区建设试点，其绿色产业的发展进入了正规化，２００１—２００９年，粮食商品率由６０％提高到８０％以上，粮食总产量由４６７．１万ｔ增加到１１１９．４３万ｔ，占黑龙江省粮食总产量的１／４。

２耕地生态安全评价指标体系的构建

目前，国内外关于构建耕地生态安全评价指标体系还没有共识。本文在选取评价指标时，从研究区人与环境系统的相互作用与影响出发，考虑了耕地资源承受的压力及其对耕地质量的影响，以及社会对这些变化的影响，在综合国内外相关的研究成果基础上［１５－１７］，结合研究区实际情况，从压力、状态、响应三个准则层选取了２０个评价指标构建研究区生态安全评价指标体系，详见表１。

３研究区耕地生态安全评价

３．１数据来源

本文基础数据来源于２００１—２００９年绥化市国民经济和社会发展统计公报、《黑龙江统计年鉴》（２００２—２０１０），部分指标数据由原始数据整理计算得到，限于篇幅原因不一一列出。

３．２数据的标准化处理

生态安全评价是多指标综合评价，指标间缺乏统一的度量标准［１８］。为了消除不同量纲对评价结果的影响，本文采用极差变换法对所选指标原始数据进行标准化处理，便于进行指标值对比和综合测评分析。

３．３权重的确定

本文采用主客观综合赋权法确定指标权重，将层次分析法和熵值法相结合，综合考虑主观意向和客观数学理论，突破单一方法确定权重的局限，客观地反映各指标层对目标层的影响度（表２）。（１）层次分析法确定的指标权重向量为Ｗ１＝（Ｗ１Ｗ２…Ｗ２０）；熵值法确定的指标权重向量值为Ｗ２＝（Ｗ＊１Ｗ＊２…Ｗ＊２０）Ｔ；（２）确定组合权重向量ＷＣ＝（ＷＣ１ＷＣ２…ＷＣ２０）Ｔ，令：ＷＣ＝θ１Ｗ１＋θ２Ｗ２，其中θ１、θ２为组合权系数向量的线性表出系数，θ１，θ２≥０，且满足单位化约束条件：θ２１＋θ２２＝１。对原始数据作无量纲化处理以及对θ１、θ２进行归一化处理，按照上述确定组合权重方法计算得出生态安全评价指标的组合权重值。

３．４综合评价值的确定

根据标准化后数据和指标层的权重，计算指标层中各因素的综合评价值，通过指标层中各因素的评价值和对目标层的权重，计算得出２００１—２００９年绥化市耕地生态安全的最终评价值。Ｄｉ（ω）＝∑ｎｊ＝１Ｘｉｊ×Ｗｊｉ＝１，２，…，ｍ；ｊ＝１，２，…，ｎ式中：Ｄｉ（ω）———综合评价值；Ｗｊ———第ｊ个指标的权重；Ｘｉｊ———第ｉ个指标的标准值；ｎ———指标个数。综合评价值的大小反映了各年份耕地生态安全的高低程度。评价值越大，安全性越高；评价值越小，安全性越低（表３）。