蔣瑤 陳文波 李傳月

摘 要：為了測試黔東南州生態(tài)安全狀況，研究采用實地考察和統(tǒng)計分析的方法，構(gòu)建黔東南州16縣市P-S-R生態(tài)安全體系，結(jié)合熵權(quán)法及綜合指數(shù)法計算各縣市綜合生態(tài)安全指數(shù)。結(jié)果表明，黔東南州16縣市生態(tài)安全綜合平均指數(shù)為0.47，生態(tài)安全壓力平均指數(shù)為1.0，生態(tài)安全狀態(tài)平均指數(shù)僅為0.18，生態(tài)安全響應(yīng)平均指數(shù)為0.19；并且提出了加強生態(tài)安全觀培養(yǎng)、減緩人口增長、加強土地資源保護的幾點建議。

關(guān)鍵詞：生態(tài)安全評價；P-S-R模型；黔東南

中圖分類號 F301 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2016）13-0093-04

1 序言

隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，人類適應(yīng)自然和改造自然的能力逐漸增強，但與此同時，由于違背了人與自然和諧發(fā)展的準則，使得環(huán)境遭受了嚴重破壞，引起資源浪費、環(huán)境污染等問題。生態(tài)環(huán)境問題已經(jīng)逐漸向生態(tài)安全問題發(fā)展，已經(jīng)引到了人們的高度重視，成為國內(nèi)外研究的熱點。所謂生態(tài)安全，是指一個國家或地區(qū)生存和發(fā)展的生態(tài)環(huán)境處于不受或少受破壞和威脅的狀態(tài)[1]。

黔東南苗族侗族自治州簡稱黔東南州，位于云貴高原東南邊緣，隨著農(nóng)村經(jīng)濟的不斷發(fā)展，環(huán)境污染和生態(tài)效益下降的問題也日益嚴重，如農(nóng)藥化肥污染、農(nóng)民生活污染以及環(huán)?；A(chǔ)設(shè)施建設(shè)等一系列亟待解決的難題。基于黔東南州目前生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)狀，進行科學合理的生態(tài)治理刻不容緩，但在治理前須對其生態(tài)安全進行系統(tǒng)地分析與評價。

近年來，國內(nèi)外學者對生態(tài)安全就生態(tài)安全的研究范圍、研究方法等方面進行了相應(yīng)的探討。生態(tài)安全評價的主要研究范圍包括區(qū)域（包括熱帶雨林、北方針葉林、疏林與灌叢等）、省域（不同省）、地區(qū)（各縣市）、鄉(xiāng)鎮(zhèn)范圍[2-4]等。毛旭鵬[5]研究了長株潭地區(qū)范圍內(nèi)森林生態(tài)安全動態(tài)評價；生態(tài)安全評價的方法主要有P-S-R模型法、生態(tài)足跡法、景觀格局分析法等[6-10]；尹娟等[11]采用P-S-R模型法對潼南縣22小城鎮(zhèn)進行了用地生態(tài)安全評價。

目前，以自治州為對象的生態(tài)安全評價研究甚少，評價指標體系、具體評價模型及其方式處于探索階段，而以山地生態(tài)安全為主的研究未見報道。因此，本研究以黔東南州凱里（簡稱KL）、黎平（簡稱LP）、榕江（簡稱RJ）、劍河（簡稱JH）四縣市16鄉(xiāng)鎮(zhèn)為研究對象，應(yīng)用P-S-R指標體系模型結(jié)合熵權(quán)法（Entropy mothod）及綜合指數(shù)法（The comprehensive index method）對其生態(tài)安全進行評價，旨在探索山地生態(tài)安全評價的理論與方法，并試圖為黔東南州解決環(huán)境與經(jīng)濟發(fā)展的矛盾問題、恢復(fù)退化的生態(tài)環(huán)境和合理利用現(xiàn)有的資源，為其生態(tài)開發(fā)提供科學依據(jù)。

2 資料與方法

2.1 研究區(qū)概況 黔東南州位于中國貴州省東南部，境內(nèi)下轄17個縣市，首府為凱里市，地理位置為東經(jīng)107°17′20″～109°35′24″，北緯24°19′20″～27°31′40″?？偯娣e30 337.1km2，地勢東高西低，境內(nèi)人口441.72萬。該區(qū)域內(nèi)喀斯特面積分布廣泛，自然和人類活動的影響易造成水土流失導致石漠化的發(fā)生，對生態(tài)安全性有很大的影響。該區(qū)域內(nèi)自然災(zāi)害頻繁，在群眾中流傳著“無災(zāi)不成年”的說法[12]。由于地勢影響，可使用的耕地面積十分稀少，導致人多地少，加之石漠化較為嚴重，農(nóng)業(yè)生態(tài)安全矛盾十分尖銳。

2.2 數(shù)據(jù)來源 查閱相關(guān)文獻，參考前人的研究成果，并結(jié)合研究區(qū)域概況，制定了由黔東南州生態(tài)環(huán)境壓力、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量和生態(tài)環(huán)境響應(yīng)3個方面共17個指標構(gòu)成的黔東南州生態(tài)安全指標體系。文中所涉及的數(shù)據(jù)主要來源于《黔東南州統(tǒng)計年鑒》（2013—2014）、《黔東南州水資源公報》（2014）、《黔東南州環(huán)境狀況公報》（2014）、KL、LP、RJ、JH等各縣市公報以及各縣2014年國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報，黔東南州國土部門的相關(guān)資料等。

2.3 研究方法 P-S-R模型是聯(lián)合國經(jīng)濟合作開發(fā)署建立的壓力-狀態(tài)-響應(yīng)框架模型[13-16]。壓力表征人類活動對環(huán)境造成影響的直接的壓力因素，如廢棄物排放、垃圾處理、過度捕撈等；狀態(tài)表征當前環(huán)境所表現(xiàn)出的狀態(tài)或發(fā)展趨勢，如水體污染程度、空氣質(zhì)量、污染物濃度等；響應(yīng)表征改善環(huán)境的政策中可量化的部分，如保護區(qū)的建立情況、污水處理的力度、自然資源的收稅水平等。

2.3.1 評價指標的選取 由于不同地域生態(tài)環(huán)境問題側(cè)重的差異，指標的選取在遵循科學性、代表性、實用性和可獲性原則的同時[17]，應(yīng)結(jié)合研究區(qū)域的實際情況選擇。本研究在收集了相關(guān)研究成果，并結(jié)合當?shù)貙＜业囊庖?，?gòu)建了基于P-S-R框架的黔東南州生態(tài)安全評價體系。（1）目標層。本研究的總目標層為生態(tài)安全綜合指數(shù)，對黔東南州生態(tài)安全從總體上進行研究，明確其目前的生態(tài)安全現(xiàn)狀，為生態(tài)治理和經(jīng)濟發(fā)展提供理論基礎(chǔ)對策。（2）準則層。本文以黔東南州生態(tài)安全環(huán)境壓力、黔東南州生態(tài)安全狀態(tài)、黔東南州生態(tài)安全響應(yīng)為準則層，分析黔東南州地區(qū)生態(tài)問題出現(xiàn)的原因、目前的狀況所采取的措施，針對性的提出解決對策。（3）指標層。指標層選用可直接度量的數(shù)據(jù)組成，主要包括土地人口密度、人口自然增長率、土地人口承載力、人均耕地、災(zāi)害天氣危害、水體污染危害、大氣污染危害、固廢污染危害、鄉(xiāng)鎮(zhèn)規(guī)劃的開展、環(huán)境污染的治理措施、用地安全的宣傳等。

2.3.2 數(shù)據(jù)的標準化處理 由于研究所采集的數(shù)據(jù)具有不同的量綱，為了使各項指標區(qū)統(tǒng)一標準，具有可比性，需要將數(shù)據(jù)進行標準化處理。本文采用最小-最大規(guī)范法（Max-Min Normalization）對原始數(shù)據(jù)進行處理，具體做法為將黔東南州KL、LP、JH、RJ4縣市17個指標構(gòu)成原始數(shù)據(jù)矩陣Yij={aij}17×4，根據(jù)指標的正向性和負向性，采用下列公式進行標準化處理：

式中：Yij是第i個縣市第j項指標標準值，aij是第i個縣市第j項指標的原始數(shù)據(jù)值，min（aij）是第j個評價指標的最小值，max（aij）第j個評價指標的最大值。

2.3.3 評價指標權(quán)重的確定 本研究采用熵權(quán)法來確定評價指標的權(quán)重，熵權(quán)法是一種綜合考慮各指標值的基礎(chǔ)上計算出其所占權(quán)重的一種數(shù)學方法，按照指標的信息熵越小，其提供的信息量越大，權(quán)重值越高的理論，根據(jù)計算出的權(quán)重值傳遞給決策者信息[18-21]。熵權(quán)法能客觀反映出黔東南目前的生態(tài)安全各指標的所包含的信息量，可解決主觀經(jīng)驗不足、指標信息數(shù)據(jù)龐大、難以量化的問題。

按照熵的思想，人們在決策中獲得信息的多少和質(zhì)量，是決策精度和可靠性大小的決定因素，而熵就是一個理想的尺度[21]。本研究將熵的思想引入到黔東南州生態(tài)安全評價中，根據(jù)各指標的標準值客觀確定其權(quán)重。在根據(jù)公式（1）將原始數(shù)據(jù)一次標準化之后就可以計算出各指標的信息熵。

信息熵的計算公式為：

進行黔東南州生態(tài)安全評價時，根據(jù)權(quán)重值重點統(tǒng)計數(shù)據(jù)差異較大的指標，對差異較小或者不明顯的指標進行剔除。之后將權(quán)重值采用綜合指數(shù)法，并結(jié)合國內(nèi)外綜合指數(shù)分級方法，劃分生態(tài)安全綜合指數(shù)。

2.3.4 綜合評價指數(shù)的確定 根據(jù)以上計算出來的各指標的標準值和權(quán)重，采用線性加權(quán)法（The linear weighting method）計算出黔東南州生態(tài)安全綜合評價指數(shù)，計算公式為：

3 結(jié)果與分析

3.1 綜合分析 由公式（1）、（2）、（3）得到的結(jié)果如表1所示，由表1可知，在壓力、狀態(tài)和響應(yīng)層中，所占權(quán)重最大的指標分別是城市化水平、單位面積化肥使用量以及環(huán)保投資占GDP比例，反映出這三個指標包含的信息量最大。

在國內(nèi)外綜合指數(shù)分級方法中生態(tài)安全綜合指數(shù)從高到低分為以下5級：生態(tài)安全程度很高（0.90～1），較高（0.75～0.90），一般（0.50～0.75），較低（0.20～0.50），很低（0～0.20）。

由公式（4）、（5）得到的結(jié)果如表2所示，由表2可知，KL、LP、JH、RJ四縣市16個鎮(zhèn)的生態(tài)安全綜合指數(shù)低，其生態(tài)安全水平較低，四縣市綜合平均指數(shù)僅為0.47。只有LC1、LS、LL、HZ、LC2、CS的生態(tài)安全綜合評價指數(shù)高于0.5，即處于一般安全狀態(tài)，其余10個鎮(zhèn)的生態(tài)安全程度均較低，占研究區(qū)域的62.5%，可見黔東南州大部分地區(qū)生態(tài)安全水平均有待提高。

3.2 壓力分析 本研究中壓力指數(shù)越小，則生態(tài)安全壓力就越大。在16個鄉(xiāng)鎮(zhèn)中，壓力指數(shù)最高的是CS，為0.19，最低的是僅為0.04的LL，平均指數(shù)是1.0。說明在研究區(qū)域內(nèi)生態(tài)安全壓力指數(shù)普遍偏低，生態(tài)壓力較大。而其中人口增長速度快，人均耕地面積較小以及失業(yè)率較高是其主要原因。

3.3 狀態(tài)分析 黔東南州生態(tài)安全狀態(tài)差，平均值僅為0.18，指數(shù)超過0.20的只有LC1、LS、ZX、LD、SZ、CS，最高的也僅為0.28，而指數(shù)最低的HZ只有0.13。近年來，貴州省普遍采取“工業(yè)興省”的戰(zhàn)略措施，在提高人均GDP的同時，給生態(tài)環(huán)境造成了很大的負面影響[22]。尤其是很多工廠廢棄物的排放未能嚴格執(zhí)行國家的相關(guān)規(guī)定，未經(jīng)過完全處理就將廢氣、煙塵排放到大氣中，造成大氣質(zhì)量急劇下降，霧霾天增多；另外，排放的廢水以及固體廢棄物沒有專門的處理場所，廢水一般直接進入河道，污染水源，固體廢棄物多采用焚燒、填埋的方法，又進一步加劇了大氣污染。在污染物大量排放的同時，污染物處理并沒有同時跟進，技術(shù)不到位，設(shè)備不齊全導致環(huán)境質(zhì)量不斷惡化。

3.4 響應(yīng)分析 黔東南州生態(tài)安全響應(yīng)弱。生態(tài)安全響應(yīng)表征政府對區(qū)域生態(tài)安全質(zhì)量變化所作出的其他反應(yīng)[9]，生態(tài)安全響應(yīng)指數(shù)越小，則表示區(qū)域抵抗生態(tài)風險的能力越弱，區(qū)域生態(tài)越不安全。表2顯示16個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的生態(tài)安全響應(yīng)平均數(shù)為0.19，屬于生態(tài)安全響應(yīng)很低的范圍，指數(shù)最高的SK也只有0.25，最低的LS則只有0.11。在生態(tài)安全響應(yīng)的各指標中，環(huán)保投資占GDP比率這個指標所占的權(quán)重最大，表明其提供的信息量最豐富。在實地調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，16個鄉(xiāng)鎮(zhèn)中修建垃圾池、定期請專業(yè)技術(shù)人員宣傳講解環(huán)保知識的鄉(xiāng)鎮(zhèn)只有XS、GZ和ZC，其余鄉(xiāng)鎮(zhèn)基礎(chǔ)環(huán)保設(shè)施建設(shè)都存在欠缺，鄉(xiāng)鎮(zhèn)干部的環(huán)保意識尚待加強。

4 結(jié)論與討論

4.1 綜合評價 位于貴州省東南部的黔東南州屬于生態(tài)環(huán)境比較脆弱的地區(qū)，生態(tài)安全的測度尤為重要[18]。本研究以P-S-R模型為基本框架，從壓力、狀態(tài)、響應(yīng)三個角度出發(fā)對黔東南州16縣市的生態(tài)安全進行了系統(tǒng)的比較與分析，結(jié)果表明，黔東南州生態(tài)安全綜合平均指數(shù)較低，為0.47；生態(tài)安全壓力平均指數(shù)為1.0，反映出其生態(tài)安全壓力比較大；生態(tài)安全狀態(tài)平均指數(shù)僅為0.18，急需改善；生態(tài)安全響應(yīng)平均指數(shù)為0.19，政府部門需盡快拿出相應(yīng)措施解決生態(tài)環(huán)境問題。

4.2 建議 針對以上研究所呈現(xiàn)的問題，在參考查閱大量文獻的基礎(chǔ)上，結(jié)合黔東南州實際的地理環(huán)境和人文因素，建議以下幾個方面出發(fā)維護該區(qū)域的生態(tài)安全：

4.2.1 加強生態(tài)安全觀培養(yǎng) 要想生態(tài)環(huán)境從根本上得到治理，最基本的是加強民眾以及其他社會主體的生態(tài)安全意識。從加強生態(tài)道德教育入手，讓群眾了解到生態(tài)安全對自身及他人的重要意義，充分利用媒體力量和各種社會資源，向公眾普及生態(tài)知識教育，引導公眾自覺參與，共同營造生態(tài)環(huán)境。如果加強生態(tài)安全觀培養(yǎng)，讓村民意識到保護生態(tài)環(huán)境的重要性，普及生態(tài)環(huán)境治理措施并引導村民積極參與環(huán)境治理，將維護和改善生態(tài)環(huán)境作為一切經(jīng)濟和社會活動的基本準則[23]。

4.2.2 減緩人口增長 在本研究中造成生態(tài)環(huán)境壓力的兩個重要因素就是人口增長速度快，導致土地人口承載力較高，人均耕地面積減小，致使人地矛盾加劇。而土地資源是固定且不可再生的，因此只有減緩人口增長，控制人口數(shù)量，才能有效地緩解人地矛盾。

4.2.3 加強土地資源保護 土地資源是人類生存與發(fā)展的基本，而土地資源又是極其有限的，尤其是耕地資源。合理利用土地資源是緩解生態(tài)壓力的重要舉措，首先要合理利用已有的耕地資源，加大資金技術(shù)投入，提高農(nóng)業(yè)用地單位面積產(chǎn)量，合理開發(fā)閑置土地，擴大可利用耕地面積；其次是制定詳細的耕地保護措施，提高耕地質(zhì)量，以確實保證土地的可持續(xù)利用。

參考文獻

[1]邱微，趙慶良，李崧，等.基于“壓力-狀態(tài)-響應(yīng)”模型的黑龍江省生態(tài)安全評價研究[J].環(huán)境科學，2008，14（04）：1148-1152.

[2]李中才，劉林德，孫玉峰，等.基于PSR方法的區(qū)域生態(tài)安全評價[J].生態(tài)學報，2010，17（23）：6495-6503.

[3]李玲，侯淑濤，趙悅，等.基于P-S-R模型的河南省土地生態(tài)安全評價及預(yù)測[J].水土保持研究，2014，11（01）：188-192.

[4]吳未，謝嗣頻.中國土地生態(tài)安全評價研究進展與展望[J].河北農(nóng)業(yè)科學，2010，8（05）：99-102+159.

[5]毛旭鵬，陳彩虹，郭霞，等.基于PSR模型的長株潭地區(qū)森林生態(tài)安全動態(tài)評價[J].中南林業(yè)科技大學學報，2012，25（06）：82-86.

[6]牛俊蘭.基于生態(tài)安全的小城鎮(zhèn)綠地系統(tǒng)規(guī)劃研究[D].南京：南京林業(yè)大學，2013.

[7]彭建，吳健生，潘雅婧，等.基于PSR模型的區(qū)域生態(tài)持續(xù)性評價概念框架[J].地理科學進展，2012，32（07）：933-940.

[8]陳彩虹，齊旭明.基于PSR模型的長沙市生態(tài)安全評價[J].中南林業(yè)科技大學學報，2010，17（01）：105-109.

[9]虞繼進，陳雪玲，陳紹杰.基于遙感和PSR模型的城市景觀生態(tài)安全評價——以福建省龍巖市為例[J].國土資源遙感，2013，33（01）：143-149.

[10]魏彬，楊校生，吳明，等.生態(tài)安全評價方法研究進展[J].湖南農(nóng)業(yè)大學學報（自然科學版），2009，17（05）：572-579.

[11]尹娟，邱道持，潘娟.基于PSR模型的小城鎮(zhèn)用地生態(tài)安全評價——以潼南縣22個小城鎮(zhèn)為例[J].西南師范大學學報（自然科學版），2012，23（02）：126-130.

[12]于飛，谷曉平，袁淑杰，等.貴州省農(nóng)業(yè)生態(tài)安全性評價[J].自然災(zāi)害學報，2011，13（04）：165-171.

[13]王洪翠，吳承禎，洪偉，等.P-S-R指標體系模型在武夷山風景區(qū)生態(tài)安全評價中的應(yīng)用[J].安全與環(huán)境學報，2006，35（03）：123-126.

[14]韓國超.基于PSR的城市周邊鄉(xiāng)村生態(tài)安全研究[D].揚州：揚州大學，2013.

[15]唐麗平.基于PSR框架下的武漢市生態(tài)安全評價與對策研究[D].武漢：華中師范大學，2012.

[16]裴婷婷，陳英，趙亞南，等.基于P-S-R模型的白銀市土地生態(tài)安全評價[J].中國農(nóng)學通報，2014，13（02）：215-221.

[17]王恒偉，廖和平，趙宏偉，等.基于PSR的區(qū)域生態(tài)安全評價——以重慶市渝北區(qū)為例[J].西南師范大學學報（自然科學版），2010，26（02）：211-217.

[18]黃和平，于秋陽.都市旅游生態(tài)文明指標體系的構(gòu)建與應(yīng)用——基于熵權(quán)修正AHP層次模型[J].華東經(jīng)濟管理，2014，32（09）：71-77.

[19]馬艷.基于AHP法和熵權(quán)法的武漢市土地生態(tài)安全評價[J].農(nóng)村經(jīng)濟與科技，2014，7（01）：5-7，96.

[20]賈艷紅，趙軍，南忠仁，等.基于熵權(quán)法的草原生態(tài)安全評價——以甘肅牧區(qū)為例[J].生態(tài)學雜志，2006，7（08）：1003-1008.

[21]劉玒玒，汪妮，解建倉，等.基于熵權(quán)法的城市生態(tài)系統(tǒng)健康模糊評價[J].武漢大學學報（工學版），2014，10（06）：755-759.

[22]李衍，李巧云，關(guān)欣.貴州省土地生態(tài)安全評價[J].湖南農(nóng)業(yè)科學，2014，22（11）：50-53.

[23]楊賽明，徐躍通，張邦花.區(qū)域土地資源可持續(xù)利用的生態(tài)安全評價[J].中國人口·資源與環(huán)境，2010，35（S1）：325-328.