关于物元模型的鄱阳湖生态经济区土地资源生态安全评价的研究

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万方数据目录4．1．2社会经济状况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．284．1．3土地资源利用状况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．304．1．4土地利用中存在的问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．314．2土地资源生态安全的机理研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯324．2．1生态安全隐患产生的传递机理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．334．2．2生态安全危害控制的响应机理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．334．2．3生态安全演变影响机理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．344．2．4土地资源生态安全影响机理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．354．3土地资源生念安全指标体系的构建⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯374．3．1评价指标体系构建原则⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．374．3．2评价指标体系的建立⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．384．3．3评价指标具体说明⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．404．3．4评价指标权重的计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．424．4土地资源生念安全评价的物元模型的构建⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯474．4．1建立鄱阳湖生态经济区土地资源生态安全评价物元⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．484．4．2建立鄱阳湖生态经济区土地资源生态安全评价经典域⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．494．4．3建立鄱阳湖生念经济区土地资源生态安全评价节域⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．524．5土地资源生态安全评价结果与分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯534．5．1鄱阳湖生态经济区土地资源生态安全动态评价⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．534．5．2鄱阳湖生态经济区土地资源生态安全分区评价⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．585鄱阳湖生态经济区土地资源生态安全对策⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．665．1减轻土地资源生态安全压力的对策⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯665．1．1控制人口增长，缓解人地矛盾⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．665．1．2运用生态产业技术，减少农药化肥使用量⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．665．1．3控制“三废”，改善土地生态环境⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．675．2维护土地资源生态安全状态的对策⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯675．2．1制定保护耕地政策、提高耕地生产力⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．675．2．2实施退耕还林还草生态建设工程，改善水土流失现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．685．3提高土地资源生态安全人文环境响应的对策⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯68 万方数据目录5．3．1加大对土地生态建设的投入⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯685．3．2编制土地生态功能区划实施土地生态保护规划⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯686结语⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯706．1主要成果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯706．2有待完善的地方⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯71参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯72致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯76 万方数据1导论1．1选题的背景、研究的目的和意义1．1．1研究的背景进入21世纪以来，我国的经济快速发展，人民生活水平显著提高，呈现一派祥和的景象。同时也要清醒的看到，在经济高速增长的同时，环境污染和生态破坏等问题也随之而来。环境退化和生态破坏及其所引发的环境灾害和生念灾难越来越对区域发展、社会和谐构成威胁，给经济社会发展带来巨大的损失。生态安全己成为国家安全和区域安全的重要内容，与国防安全、经济安全、金融安全等有同等重要的战略地位。生态安全不仅关系到人类社会整体的可持续发展，也关系到一个主权国家的战略安全与社会稳定的基础。土地资源是一个国家和人民生存的最基本条件，是人类栖息的基地和衣食的基本来源，在人类社会高度发展的今天，国土资源的多寡和优劣仍然是决定一个国家安全程度的重要方面，特别是对于中国这样一个人口众多的发展中国家来说，更是一个先决性条件。随着人口的增加、经济的发展，人类土地资源利用面临着诸多的挑战，其中最引人注目的是土地生态环境的破坏。当前全国水土流失面积356力．km2，占国土总面积的37．05％。20世纪50年代以来，因水土流失而丧失耕地267力‘hm2，平均每年流失耕地6．7万№2【11。荒漠化土地面积262万km2，是全国耕地面积的2倍多，并且还在以每年2400km2的速度扩展，相当于每年沙化一个中等县【2J。全国盐渍化土地面积25万km2，且有增大的趋势【3|。据专家估计，每年仅土地污染造成的经济损失就达125亿元，土地沙化损失540亿元；酸雨面积占国土面积的30％，经济损失达1165亿元。森林资源总量不足，生态功能退化；90％以上的天然草地退化，每年增加退化草地200力．hm2：一些北方河流水资源丌发利用率超过国际生态警戒线，流域生态功能严重失调；华北平原出现世界上最大的地下水位下降漏斗；有10％．15％的高等植物物种处于濒危状态，物种资源流失严重，有害外来物种入侵每年造成1200亿元的经济损失【4j。 万方数据基丁．物元模型的鄱阳湖生态经济区十地资源生态安全评价研究时至今同，当大多数土地生态环境遭受到来自人类同益严重的威胁和破坏时，人类才丌始思考这一危及人类自身的安全问题。虽然人类对环境的保护、生态的建设取得了一定的成就，对土地资源的利用无论从广度上还是深度上，都己取得了巨大的发展，但目前仍然存在土地资源利用粗放，生态环境破坏严重的现象，从而导致土地资源利用的非持续性问题。区域内土地资源生态环境遭到了巨大的冲击与破坏，某些破坏已达到或超过了土地资源的生态承受力，有些甚至是不可逆转的程度，而区域土地资源的生态破坏又反作用于土地资源的可持续利用和区域乃至一个国家人们的健康生活、社会的和谐发展。2009年12月12同，鄱阳湖生态经济区『F式上升为国家战略，这是新中国成立以来江西省第一个上升为国家战略的区域性发展规划。因此要抓住这一重大历史性机遇，充分发挥好江西省生态环境好的优势，努力实现江西科学发展、进位赶超、绿色崛起。1．1．2研究的目的意义生态安全是21世纪人类社会可持续发展所面临的一个新主题。选择一定区域的土地资源进行生态安全评价研究，有利于充分认识研究区域土地资源的生态安全状况，从而针对区域土地资源生态安全问题采取生态建设措施，对保障区域土地资源可持续利用、协调区域人地关系、保证区域经济社会可持续发展具有重要的实践意义。位于长江中下游的鄱阳湖生态经济区，是我国重要的商品粮基地和江西省重要的经济发展区，其土地资源的生态安全状况不仅对整个江西省鄱阳湖地区产生影响，而且对长江中下游地区产生影响。然而近年来，随着人类活动的加剧和对土地资源的不合理的丌发利用，直接威胁着江西省乃至整个长江中下游地区的社会经济的可持续发展战略，因此，丌展鄱阳湖生态经济区的土地资源生态安全研究，认识区域土地资源生态安全的威胁因素，对于实现长江中下游地区的社会经济可持续发展具有积极的意义。1．2研究内容(1)土地资源生态安全影响的机理研究本文从生态安全产生的传递机理、生态安全危害控制的响应机理、生态安全演变 万方数据1导论的影响机理三个方面进行理论初探，然后结合土地资源本身从区域生物环境、水环境、土壤环境、大气环境以及社会经济活动要素等方面来探究土地资源生态安全的影响机理。(2)土地资源生态安全评价指标体系的构建评价指标的选取不仅要满足科学性、系统性、可操作性和可比性，更要求能够客观反映区域土地资源生态安全的状念和问题。因此，本研究中评价指标体系的构建应从区域生物环境、水环境、土壤环境、大气环境、社会经济活动中选取。这样构建的指标体系才能客观反映区域的土地资源生态安全的状态和问题。(3)土地资源生态安全评价物元模型的构建土地资源生态安全评价物元模型的构建，主要包括以下四部分：确定待评价物元、确定节域和经典域、确定待评事物各指标的关联度、确定评价等级。(4)土地资源生态安全评价结果分析在上述的基础上，利用所构建的物元模型对鄱阳湖生态经济区的土地资源生态安全进行评价，并对结果进行分级，即确定生态安全的等级。(5)土地资源生念安全维护与管理在土地资源生态安全评价结果分析的基础上，针对不同等级状态下的土地资源，进行相应的土地资源生态安全的维护与管理，确保NIgH湖生念经济区的土地资源都达到安全状态。1．3研究的方法本文研究的的方法主要有：遥感卫星影像解译；物元分析法；定性分析与定量分析相结合的方法；抽样调查与实地调查的方法；理论分析与实证分析相结合的方法等。物元分析法：根据鄱阳湖生态经济区土地资源生态安全的特点，基于P．S．R模型和层次分析法建立土地资源生态安全评价的指标体系，采用物元和可拓理论构建土地资源生态安全评价的综合评判模型。 万方数据基于物元模型的鄱阳湖生态经济区十地资源生态安全评价研究定性分析与定量分析：在土地资源生态安全研究过程中涉及的定性指标要对它进行定量处理分析，使定性指标定量化。遥感卫星影像解译：实现的过程是：数据预处理_训练样区的选择一对像元进行分类_对分类结果进行后处理_评价分类精度_在ENVI软件中通过相应的菜单(Vector)、命令(RastertoVector)操作实现，并将矢量文件以Shape格式导出。影像解译的标志为：旱地呈黄绿色，水罔呈淡红色，且显现方格罔块。抽样调查与实地调查：在土地资源生念安全研究涉及社会经济资料收集过程中，采取抽样调查的方法来获取资料。对不完整的资料，要采取倒实地调查来补充资料。理论研究与实证分析：从理论上对土地资源生态安全进行分析，结合鄱阳湖生态经济区区域概况进行实证研究，提出相应对策。1．4技术路线本文的技术路线是：以鄱阳湖生态经济区作为研究对象，对土地资源生态安全状况进行分析，并针对区域特点建立土地资源可持续利用的生态安全评价指标体系，运用物元模型进行评价，并对结果进行分析，最后，根据评价结果提出维护和提高土地资源生态安全对策。技术路线见图(1．1)。 万方数据l导论图1-1本研究技术路线图Fig．1-1Techniquerouteofthestudy 万方数据基于物元模型的郗刚湖生态经济|又：十地资源生态安全评价研究2文献的综述2．1生态安全研究的综述当前，国际上对生态安全的定义并没有统一。1987年世界环境与发展委员会的币式报告《我们共同的未来》中首次提出生态安全这一概念【5】。生态安全是近年来提出的新概念，有广义和狭义两种理解。日，j．者以1989IASA(IntemationalInstituteforapplicationsystemanalysis)提出的定义为代表：生态安全是指在人的生活、健康、安乐、基本权利、生活保障来源、必要资源、社会秩序和人类适应环境变化的能力等方面不受威胁的状态，它包括自然、经济和社会生态安全，组成一一个复合人工生态安全系统；另一种是狭义的，是指自然和半自然生态系统的安全，即生态系统完整性和健康的整体水平反映【71。SteveLonerganl81论述了生态安全与可持续发展的关系，他指出两个概念都与人类安全相连，可持续发展是人类安全的途径，而生态安全则是可持续发展的基石。Kiml9J认为生态安全的定义是由生态威胁，生态风险等概念演变而来，人类则是生态威胁来源的主要产生者。生念安全是维持人类、社会、政权和全球共同体的一个必要条件，是国家安全和公共安全的一部分。梁留科【lo】等引申生态安全的观点提出了土地生态安全的概念一土地生态系统对人类在生产、生活和健康等方面不受生态破坏与环境污染等影响的保障程度，以实现追求经济利益最大化、生态效益最佳化和社会稳定化的目的。2．1．1国外研究概况国外生态安全方面的研究可追溯到上世纪40年代。1941年AldoLoepodl提出了土地健康的概念并将其应用于土地功能状况的评价，此后关于生态系统和环境安全问题的研究也逐渐丌展起来。进入21世纪，跨国性全球环境公害期同益凸显，如沙尘暴、水污染、大气污染、温室效应、厄尔尼诺等。因此有关生态安全方面的研究大幅度增加。加拿大生态经济学家Willinam首先提出了生态足迹(Ecologicalfootprint)的概念(William，1992)，随后他的学生从厄Wackernagel提出了具体的分析方法一生态足迹分析(Wackemagel，1996)，以计算出一个国家或地区维持资源消费和废弃物吸收所6 万方数据2文献的综述需要的尚未生产的土地面积。国际上对生态安全的研究是从对“安全”定义的扩展开始，主要围绕着“环境变化”和“安全”之问的关系展开的，可以按照时问的先后和研究内容分为四个阶段【10．16】：安全定义的扩展、环境变化与安全的经验性研究、环境变化与安全的综合性研究及环境变化与安全内在关系研究四个阶段，当前已进入环境变化和安全内在关系的探讨。鉴于目前全球范围内生态灾难的频繁发生以及民众对生态保护的意识同益增强，对生态安全的关注程度倍增，许多国家把生态安全纳入一个国家安全体系的重要组成部分，与军事安全、政治安全、科技安全等在国家安全大局中占有同等重要地位。1996年《地球公约》的《面对全球生念安全的市民条约》中，约有100余个国家的200余／}丁‘人签字。该条约建立在生态安全、可持续发展和生念责任的基础上，要求各成员国和各团体组织互相协调利益，履行责任和义务117】。1998年发表的《生态安全与联合国体系》中，各国专家就生态安全的概念、不安全的成因、影响和发展趋势发表了不同看法。与此同时，不同尺度、不同层面的生态安全评价工作也积极丌展。Rogers从国家的层面，提出生态安全是国家安全和社会稳定的一个重要组成部分，是指一个国家生存和发展所需的生态环境处于不受或少受破坏与威胁的状态，即自然生态环境能满足人类和群落的持续生存与发展需求，而不损害自然生态环境的潜力Il副；Dennis指出生态安全需要建立在四种平衡的保持基础上，即人类与自然环境之问的平衡，不同人种类别的平衡，人类与非人类种群的平衡以及人类与致病微生物之间的平衡【l圳。1993年美国环保局首次开展了流域生态安全评价，1994年对美国南部部分地区生态条件进行了描述性评价。1995年美国又对哥伦比亚河谷衙地进行了研究等等，获得了该区生态系统的管理框架和综合性评价模型等成果【2⋯。如Wackernagel等提出的“生态足迹”概念及模型，经济合作发展组织(OECD)提出的PSR模型(Pressure--State--Response：1994)禾HDSR模型(Driving--force--State—Response：1996)、Corvalan和他的同事提出的DPSEEA模型(Driving—force—pressure—State--Exposure--Effect--Action；1996)、欧洲环境署(EEA)提出的DPSIR模型(Drivingforce—pressure—State--Imact--Response；1998)等。这些模型均不同程度的考虑了人类活动对环境的压力，自然生态系统质和量的变化，以及人们对这些变化的响应，即采取的减少、预防和缓解自然环境不理想变化的措施，具有较为广泛的应用基础。尽管国际社会给予了生态安全较高的关注程度，但其重视程度还不能与资源、环境和社会的可持续发展 万方数据基于物元模型的鄱阳湖生态经济区十地资源生态安全评价研究相比，仍需丌展大量而深入的工作。2．1．2国内研究概况我国是在20世纪90年代初期丌始关注生态安全问题，相关研究开展更早，但『F式以生态安全为研究内容和对象则始于1998年。到和90年代后期才逐渐为人们所重视，尤其是近年来已成为科学界和公众讨论的热点问题。2000年12月29同国务院发布了《全国生态环境保护纲要》，我国首次明确提出了“维护国家生态环境安全”的目标，认为保障国家生态安全，是生态保护的首要任务⋯。但由于对生态安全没有一个统一的认识，国内的研究不成系统，不少学者都做了一些初步的研究工作。以下是主要的代表性研究。程漱兰【22l对国家生态安全概念、特点和衡量标准等方面做了论述，提出了实现国家生态安全的条件和机制。洪德元院士主持的国家重点基础研究发展规划项目：长江流域生物多样性变化、可持续利用与区域生态安全的研究于2000年4月至2005年3月进行，旨在进行生物入侵及其生态安全评价，提出生物多样性保护的区域生态安全格局模式。曲格平[23】在讨论了生态安全的概念后，介绍了影响我国的一些生态安全问题和生态安全问题的特点，并提出我国生态安全的战略重点和措施。徐海根对丹顶鹤自然保护区的生态安全设计的理论和方法做了研究，采用迭代法、整数规划法和阻力面分析等方法对丹顶鹤自然保护区网络做了优化设计，研究了不同保护目标下盐城自然保护区核心区和缓冲区的生态安全阂值。邹长新在调研已有生态安全研究成果基础上，从生态安全的概念、特性、国内外研究现状、研究意义和研究方法方面，对生态安全研究进行了评述。肖笃宁‘51等对生态安全进行了较为系统的阐述，提出生态安全研究的内容应该包括生态系统健康诊断、区域生态风险分析、景观安全格局、生态安全监测与预警，以及生态安全管理、保障等方面。任志远等在研究土地利用／覆被变化的基础上，进一步研究由于LUCC引起的生念响应，并利用生态足迹、生态承载力模型对陕西生态安全进行时空差异研究，并创造性的提出了生态压力指数。左伟㈣等利用RS、G1S和P--S--R模型，以长江三峡库区重庆市忠县为例对该R 万方数据2文献的综述区域生态环境系统安全进行综合评价研究。杨京㈣平等将生态安全定义为一个国家或人类社会生存或发展所需的生态环境处于不受或少受破坏与威胁的状态，即使生物与环境、生物与生物、人类与地球生态系统之间保持『F常的功能与结构，指出生态安全是国家安全和社会稳定的一个重要组成部分。生物安全和环境安全构成了生态安全的基石，生态系统安全构成了生态安全的核心。邹长新【25】在调研已有生念安全研究成果基础上，从生态安全的概念、特性、国内外研究现状、研究意义和研究方法方面，对生态安全研究进行了评述。吴国庆【261对浙江省嘉兴市的农业进行了生态安全评价。介绍了农业可持续发展的生念安全的概念、特点，以浙江省嘉兴市为例，讨论了区域农业可持续发展的生念安全评价的基本过程和方法，确定包括资源生态环境压力、质量和保护整治能力的评价指标体系，以及不安全标准值和不安全指数的计算方法；提出区域农业可持续发展的生态安全建设对策。总的来看，生态安全研究在我国处于起步阶段，研究主要集中在区域水平上，如西部地区、水流域、区域农业和自然保护区上，并对生态安全的监控、评价和保障体系作了初步探讨，对生态安全的理论与实践的研究还不够深入。与现代技术的结合有待进一步加强，3S技术的出现使得人们对地观察能力和数据分析管理能力得到前所未有的提高，有关3S技术在生态安全领域的应用有待进一步深入。特别是应用研究在国内尚未全面展丌，目前还没有系统的生态安全理论、方法和实践的研究报道。2．2土地资源生态安全研究的综述目前，国际上生态环境安全的研究多注重于生态环境整体的安全性，而土地生态境仅是其中的一个子系统，土地资源生态安全评价是土地资源生态安全研究的重要容，也是土地利用安全格局构建和土地利用模式优化的基础【271。土地生态安全是区域生态安全的重要组成部分。目前国内外土地资源生态安全及评价研究还处于起步阶段。最早由卡尔曼诺夫和费早耶夫根据农业生产专门化和集约化的要求，提出对土壤、气候和其他自然条件进行全面的比较评价的方法，并根据上 万方数据基于物元模型的鄱5IIN生态经济区十地资源生态安全评价研究述各因素制定了评价体系。有学者从土地资源生态安全问题及对策对土地资源生态安全进行了研究。刘胜华【28】围绕我国土地生态安全方面的主要问题提出要完善我国土地生态安全的法律体系。潘成荣【29】根据安徽省自然资源质量与分布等特征讨论了土地利用与生态安全，并针对土地利用具体问题提出相应解决措施。郭凤芝㈨从土地资源安全的背景出发，对土地资源安全的基本内涵、特征以及影响土地资源安全的主要因素进行了分析，并根据土地与人口、经济和环境的关系以及各种因素对土地资源安全的影响作用，提出建立土地资源安全评价体系的设想和基本框架。王强【3l】通过介绍我国草地概况和国内外生态安全研究的进展，提出了我国草地生态系统生态安全的评价体系。刘勇【32j在对区域土地资源生念安全概念、内容和目标研究的基础上，探讨了区域土地生态安全评价方法，建立了土地资源生态安全评价的代表性指标体系，并以浙江嘉兴市为例，对嘉兴市1991年和1997年的土地资源生态安全状况进行了综合评价。阳克明133J在分析我国农用地生态现状的基础上，建立了农用地生念安全评价的指标体系，并针对我国的国情提出了一种切实可行的农用地生态安全评价方法。刘雪【34】针对土地资源利用过程中出现的粮食安全问题、土地生态质量问题及土地经济、社会安全问题，参照压力一状态一响应(PRS)评价模式，构建评价指标体系。采用层次分析法确定权重，运用二次函数综合的方法对区域土地资源安全程度作了评价。综上所述，作为土地科学研究的新领域，土地资源生态安全其研究内容主要包括土地生态安全评价(评价指标体系的构建和评价方法的研究)、土地利用模式优化和土地利用安全格局调控三部分，其中，土地生态安全评价是土地生态安全研究的重要内容，也是土地利用模式优化和土地利用安全格局调控的基础。(1)土地资源生态安全评价指标体系研究建立科学的指标体系与评价标准是土地生态安全评价的关键环节，现阶段国内外尚无统一标准的指标体系，但与此相关的土地质量评价指标体系研究已取得了一些成果，为土地生态安全评价指标体系的构建提供了基础和借鉴。FAO[”J于1993年发表了《可持续土地管理评价大纲》，其中的生态可持续性也就意味着生态安全性的要求。为了更好地掌握土地质量变化及其驱动力，提供土地退化的早期预警和及时发现出现土地质量问题的地区，1995年6月，世界银行(WB)与联合国粮农组织(FAO)、联合国开发计划署(UNDP)及联合国环境规划署(UNEP)共同发起，建立了土地lO 万方数据2文献的综述质量指标体系项目研究的全球联盟基础，并发布了《土地质量指标》【36】。在此基础上，近年来，许多学者从不同角度、选择不同研究区域进行了土地质量指标体系及土地可持续评价指标体系的研究[37-41】。目前土地生态安全评价指标体系研究尚属起步阶段，张建新㈣汤洁【43】基于P．S—R框架模型，从上地资源生态压力、上地资源生态状态和土地资源生态环境响应下进行指标筛选，构建了上地资源生态安全评价指标体系；刘勇、高桂芹、李茜阻44“51等人则是从土地自然生态安全系统、土地经济生态安全系统和土地社会生态安全系统i个角度选取指标，构建了区域土地生态安全评价指标体系。这些研究为区域土地尘态安全评价指标体系的建立提供了一些思路和尝试。值得注意的是，不同区域土地资源的自然条件和社会经济条件有所不同，其面临的生态威胁也不尽相同，例如山地丘陵地区土地资源最主要的生念威胁是水土流失，滨湖低沣地区土地资源最大生态威胁则是洪涝及土壤次生潜育化问题，而平原粮区土地资源最主要的生态安全问题是土壤污染等等，不同的生态安全问题对应的影响因素也不同，因此在建立区域土地生态安全评价指标体系时，应该针对区域特点，建立能够反映区域主要土地资源生态问题的指标体系。(2)土地生态安全评价方法研究目前土地生态安全评价方法研究还处在实践和探索阶段，比较常用的方法有以下几种：①综合指数评价法。综合指数评价法是目前应用较多的一种方法，首先筛选因子构建多指标的评价指标体系。指标体系建立以后，应用层次分析法(AHP)、专家打分法(Delphi)等方法确定指标权重。然后确定评价指标的标准值即判定安全阈值，设定评价等级准则。通过数学计算得到区域土地生态安全的综合指数及安全等级。其中指标安全阈值的确定是土地生态安全评价的一个关键问题，也是一个难点。安全阈值的确定不仅影响着评价结果，还能起到预警控制的作用，一旦某些指标接近安全阈值的警戒线，即应及时采取相应的土地资源管理制度、法律、经济等措施改善这些指标的状态。由于土地生态安全的评价标准具有相对性和发展性，不同时期或者不同国家和地区，其评价标准也会不同，这给土地生态安全评价指标安全阈值的确定带来困难。 万方数据基于物元模型的鄱阳湖生态经济I又：十地资源生态安全评价研究②土地承载力分析法。目前常用的是传统的土地资源承载力分析方12法和近年来兴起的生态足迹法【461。传统的土地资源承载力分析方法是将区域土地资源所能持续供养的人口数量，即土地资源人口承载量与现实人口数量相比较，如果承载量大于现实人口数量则判定土地资源处于安全状态，反之则不安全。而近年来兴起的生态足迹分析法是把一定区域内的人口所消耗的所有资源和能源及吸收这些人口所生产的所有废弃物的量都相应地转化为一定的生物生产土地面积，比较土地生态系统所能提供的生态足迹即土地生态承载力和人类对生态足迹的需求，如果土地生态承载力大于人类对生态足迹的需求，则出现生态盈余，判定系统是安全的，如果土地生态承载力小于人类对生态足迹的需求，则出现生态赤字，判定系统是不安全的。生态足迹的方法从一个新的角度阐释了人类及其发展与资源环境的关系，其定量化程度高，可用较少的因素定量测算生态承载力状况，但因无法考虑生态承载力复杂因素问的作用，同时单纯以人类对自然资源的占有与利用角度分析系统的承载力水平，因而难免有些缺憾。③景观生态学方法。景观生态学强调空问格局与生态过程以及生态功能之间的联系，景观结构、功能和变化是景观生态学关注的最基本的三个特征，景观生态学中的景观生态指数可以定量化描述这三方面特征，景观结构、功能与变化与土地资源利用的关系相当密切，土地资源的退化也必然会导致区域景观结构和功能的失调或退化，斑块一廊道一基质是景观的基本结构，土地利用单元也可以分为斑块、廊道和基质，其结构、功能、稳定性及抗干扰能力等直接影响到土地生态安全状态，因此，运用景观生态学中定量化的景观生态指数对土地生态安全状况进行评价也是一种值得探索的方法【27．471。(3)土地利用安全格局调控研究土地利用安全格局是近年来提出的新概念，是指能够满足和保障区域土地生态安全的土地利用格局。不同的地区面临的主要生态问题不同，生态安全条件也不同，应该从区域实际生态问题角度出发，探讨土地利用安全格局的构建方法。目前，国际上较多关注的是由化肥所造成的土地污染问题，并多以小流域为研究尺度，RalfSeppelt(2002)以美国南部HuntingCreek小流域为试区，以控制化肥引起的污染问题为目标，应用GIS以及景观空间分异模型设计了土地利用空间配置方案和化肥施用量最大 万方数据2文献的综述标准分布。IanAllan(2002)以保护区域水质为目标，应用GIS和缓冲区设计方法，建立了小流域土地利用格局优化模型。我国学者杨子生(2003)在针对山区土地资源面临水土流失严重的生态问题，设计了基于允许土壤流失量条件下的土地利用安全格局。牛振国(2002)应用GIS在对主要生态水文过程模拟的基础上，建立了土地利用最小耗费17表面模型，为荒漠化地区土地利用安全格局设计提供新的思路。张红旗(2003)针对红壤地区土壤侵蚀严重的问题，将GIS技术与线性规划模型有效结合，通过限制某些可能加剧土壤侵蚀的农作物的空I、白J配置来实现土地利用安全目标。高清竹等(2005)针对黄河中游砒砂岩地区水土流失、干旱缺水等生态问题，运用多目标规划方法和GIS手段，进行了丘陵沟壑区土地利用安全格局设计。2．3物元模型的研究现状可拓学148．491是我国极少数原始性创新研究之一，是由国家级有突出贡献的专家蔡文研究员创立的一门新学科，也是世界学科体系中由中国人创立的极少数几个新学科之一。可拓学(原称物元分析)选题于1976年，1983年在我国的《科学探索学报》上发表了丌创性论文“可拓集合与不相容问题”15叭51j，标志着学科的诞生。经过可拓学研究者们多年的创业、共同奋斗，可拓学已初具规模，包括可拓论、可拓方法、可拓工程等，在理论和上都取得了创新性、突破性的研究成果，在实际应用中，具有多领域、多类型的成功事并引起国内外学术界的广泛关注，相关研究也从中国大陆走向香港、台湾、美国、同南美洲等地，具有较大的影响【5乙"J。可拓学是以不相容问题为研究中心，用矛盾可化为相容的基本思想，从形式化角研究矛盾的转化，揭示研究对象之所以产生矛盾的内在机制及其相互转化的规律与契机的一门新学科。概言+之，可拓学是研究事物的可拓性和丌拓规律，并用于解决矛盾问题的学科。可拓学的理论基础是物元理论、可拓集合理论和事元理论，统称为可拓论。物元理论提出了描述事物基本元的物元概念与性质、定性与定量相结合的物元模型，研究物元关系和可拓性及物元变换规律，提供了描述事物变化与矛盾转化的形式化语言。可拓集合论是传统集合论的一种丌拓和突破，它是描述事物“是”与“非”的相互转化及量变与质变过程的定量化工具，可拓集合的可拓域和关联函数使可拓集合具有层次性与可变性，从而为矛盾问题的研究发展定量化的数学方法一可拓数学和可拓 万方数据基于物元模型的鄱刚湖生态经济I又：十地资源生态安全评价研究逻辑奠定了基础。事元理论建立了形式化描述事物运动过程的基本元一事元的概念，并研究了事元的可拓性和事元模型。物元与事元相结合，为知识表示提供了新的形式化工具，物元模型和事元模型为人工智能的问题表达建立了定性与定量相结合的知识模型，对人工智能的发展将有重要的价值M55’561。国内较早进行可拓学研究的有华东理工大学、清华大学等，并且已有一些关于可拓控制的研究成果。如华东理工大学王行愚等最早提出了可拓控制的基本思想、结构和原理，该项研究得到了国家自然科学基会的资助；李健、胡深等提出了可拓控制器的构成方法并进行了仿真研究；清华大学潘东和金以慧提出了双层结构自学习可拓控制器，并进行了仿真分析。国内的这些研究建立了可拓控制的基本理论和方法，研究的结果表明可拓控制具有良好的发展潜力。目前国内『F在进行可拓学研究的还有山东大学、浙江工业大学、广东工业大学等。国外如美国、同本和台湾等也极为关注可拓学的研究。目前，用可拓学物元模型方法解决实际问题的研究己经得到了广泛应用。如：北京师范大学资源科学研究所的谢花林，进行了城市生态安全水平的物元评判模型研究；武汉化工学院的周麟，进行的地下工程围岩稳定性评价的物元模型及其应用研究；山东科技大学资环学院的刘立民老师，进行的建筑物塌陷损坏评价的物元模型及其应用研究；青岛建筑工程学院的梁虹，进行的可拓学理论在水质量综合评价中的应用研究；合肥工业大学资源与环境工程学院的李如忠，所进行的模糊物元模型在区域水环境承载力评价中的应用研究；山东科技大学经济管理学院的马有才，进行的企业贷款安全性的物元评判模型及其应用研究阿611。可以说物元模型方法己经应用到国民经济建设的方方面面。14 万方数据3土地资源生态安全研究的理论基础3．1基础理论为了对土地资源生态安全评价的研究理论和方法进行科学指导，必须对其基础理论体系加以分析。当把土地资源生态系统放到整个自然、社会和经济环境中考虑时，就需要综合多学科的研究成果来支撑和指导。特别是系统科学理论、可持续发展理论、生态经济学理论和景观生态学理论等，它们从不同方面进行融合构成土地资源生态安全研究基础理论体系的主要支撑部分。3．1．1系统科学理论现代意义上的系统论(SystemTheory)是一门运用逻辑学和数学方法研究一般系统动力规律的理论，其主要创立者是美籍奥地利生物学家贝塔朗菲L．V．Bertalanffy，他在1945年《关于一般系统论》的论文中首次提出来的1621。系统论从系统的角度揭示客观事物和现象之I、白j的相互联系、相互作用的共同本质和内在规律性，包括层次、结构、功能、反馈、信息、平衡、涨落和自组织等内容。系统论的基本出发点是『F确处理整体和部分之|’白J的关系。它认为系统的性质和规律存在于全部要素的相互联系和相互作用之问，各组成成分孤立的特征和活动的简单叠加不能反映系统整体的面貌；主张从对象的整体性和全局进行考察，反对孤立研究其中任何部分及仅从个别方面思考和解决问题；重视系统和环境的物质、能量和信息的交换，强调系统和环境是相互联系、相互作用的，并且在一定条件下可以相互转化。它还强调系统的动态性，即把系统作为一种不断运动、发展变化的客观实体去研究。系统论方法的基本步骤为：系统地提出问题；明确系统要素之间的相互关系；构建逻辑和数学模型；根据问题的性质和目标，分析系统的特点和研究采用的具体方法；根据要求选择最佳方案；确立系统结构的组成和相互关系。土地资源生态安全是一个复杂系统，其研究必须要接受系统科学的指导。系统科学不但为土地生态安全预警研究提供了定性的理论指导，而且为研究的实现提供了定量的数学分析手段。从系统论角度分析土地生态安全系统发展过程中的复杂关系，对于『F确把握其演变规律，更好 万方数据基于物元模型的鄱刚湖生态经济区土地资源生态安全评价研究的丌展土地生态安全研究具有重要意义。3．1．2可持续发展理论“可持续发展”是80年代人类全面总结自己的发展历程，重新审视自己的社会经济行为后，提出的一种全新的发展思想和发展模式。1987年以挪威首相Brundtland为首的世界与环境委员会向全球发表的《我们共同的未来》这一报告中『F式向世人提出了可持续发展这一概念：“既满足当代的要求，又不危机后代满足需求能力的发展”1631。可持续发展的中心思想是健康的经济发展应建立在生态可持续能力、社会公『F和人民积极参与自身发展决策的基础上。它所追求的目标是：既要使人类的各种需要得到满足，个人得到充分发展，又要保护资源和生态环境，不对后代人的生存和发展构成威胁【64l。它特别关注的是各种经济活动的生态合理性，强调对资源、环境有利的经济活动应给予鼓励，反之则应予摒弃。在发展指标上，不单纯用国民生产总值作为衡量发展的唯一指标，而是用社会、经济、环境等多项指标来衡量发展。这种发展观较好地把眼前利益与长远利益、局部利益与全局利益有机地统一起来，使经济能够沿着健康的轨道发展。可见，可持续发展已经超越了一般理论的界限，成为了一种观念、一种战略，一种人类未来自己的生存和发展所必须共同采取的行动。可持续发展理论对土地生态安全研究提供了以下思路：土地生态安全是衡量人类社会可持续发展所必须要考虑的土地生态系统的承载和平衡能力的主要度量；同时，土地生态安全人类社会可持续发展的基础和主要目标。一方面，人类可以通过改善土地生态系统来获得所需的物质和养料，同时加强土地生态系统抵御外界干扰的能力，实现土地生态系统的自身改良：另一方面，人类对土地的不合理开发利用会带来土地肥力下降、土壤盐碱化、洪涝自然灾害等严重的土地生态问题。这些生态问题的后果是难以逆转和弥补的，对人类社会的可持续发展的实现也是巨大制约。因而，在土地生态安全预警研究中以可持续发展理论为指导，不仅是深化土地生态安全研究的重要内容，也是人类社会实现可持续发展模式的内在要求。3．1．3生态经济学理论“生态经济学”这一概念是20世纪60年代后期由美国经济学家肯尼斯·鲍尔丁在 万方数据3土地资源生态安全研究的理论基础《一门科学一生态经济学》文章中『F式提出的。它是一门研究生态经济系统的结构、功能及其运动规律的，由生态学和经济学相结合而形成的交叉学科。它的产生是二战后期经济发展实践中生态与经济的矛盾运动推动的结果，旨在促使社会经济在生态平衡的基础上实现持续稳定发展。生态经济学是研究经济系统与生态系统相互作用矛盾统一体及其规律性的科学。它既研究生产要素及生态平衡对经济发展的促进和制约，又研究经济技术要素的运动作用对生态平衡的影响，并在研究中始终突出人们对生态系统的主导作用。它的研究结果将成为解决环境资源问题、制定『F确的发展战略和经济政策的科学依据。生态经济学与传统经济学研究的不同之处就在于，i，J．者将生念和经济作为一个不可分割的有机整体，改变了传统经济学的研究思路，促进了社会经济发展新观念的产生。生念与经济协调发展的理论是生态经济学的核心理论，其对土地生态安全研究有重大的指导意义。3．1．4景观生态学理论景观生态学(LandcapeEcology)--词是德国生物地理学家特罗尔(CarlTroll)于1939年首次提出的。景观生态学是一门相对年轻的、发展相当迅速的、应用广泛的交叉学科。它的产生和发展来自于人们对生态环境问题的同益重视，其理论和方法来自于现代生态学和地理科学的发展及其他相关学科领域如系统科学的知识积累。景观生态学用生态学的概念、理论和方法来综合研究地表景观，是地理学与生态学的交叉学科，研究生态系统的空问格局和过程，强调的是大尺度和明确的空间格局，面向的是实际的生态环境问题。它把地理学研究空问相互作用的水平方法与生态学研究功能相互作用的垂直方法结合起来，研究景观的空间结构、内部功能、时间与空间的相互关系及时空模型的建立；它强调景观异质和异质共生【271。景观异质性的内涵是，景观组分和要素如基质、镶嵌体、廊道等，在景观中总是不均匀分布的。一个景观生态系统的结构、功能、性质和地位主要取决于它的空间异质性。时空异质性的交互作用是导致景观生态系统演化发展与动态变化的根本原因；它重视研究方法的高度综合性。景观生态系统分析是定性、定量和定位、定向分析有机统一的高层次综合性。它不仅进行各种物流、能流的简单和复杂定量分析，还进行空间结构分析以及与之关联的功能分析、效应分析和质量分析，即定位和定向分析。17 万方数据基于物元模型的鄱刚湖生态经济区十地资源生态安全评价研究从景观生态学的研究对象和景观生态学的学科发展两方面来看，都可以看出景观生态学与土地生态安全研究联系密切。景观生态学既强调空间格局分析，又考虑生态关联，有助于实现土地生态安全时空尺度上的综合分析、评价与管理，是土地生态安全研究基础理论的重要方面之一。3．1．5人地关系协调理论从生态学角度上看，人地关系是人与土地生态环境相互关系的简称。人地关系研究先后经历了环境决定论、人地相关论、适应论、人类生念论、文化景观论、唯生产力理论、非决定论等不同发展阶段。早期人地关系理论一般立足于人对自然的依赖和适应上，因而主要着眼于向土地索取食物作为人地关系的平衡点。而随着人口增多、科技发展以及需求的多样化，人地关系研究更多地丌拓人地关系中人与自然及其衍生的人口经济问题，从而把人地关系的内涵扩展到了“人口一资源(土地)一粮食一能源一环境”的总框架和多元结构与联系上，以寻求人类社会经济发展与资源环境的协调和平衡。人地关系具有两大基本理论：一是土地承载力限制与超越原理。人地关系发展历史表明，人地关系发展总是围绕不断变动的土地承载力上下波动而振荡、调整和发展，土地承载力的限制是人地关系问题的集中表现，人地关系的发展主要表现为土地承载力的提高，其提高可以通过扩大生存空间、类型转换、集约丌发利用等多种途径来实现。二是人地关系地域关联互动原理。随着人类社会步入区域一体化和全球一体化的时代，不同空间尺度的人地系统处于整体关联互动中，任何一个低层次的人地系统的本质都是由比它更高层次的人地系统的非局部联系所决定的，相互关联、相互依存成为人地关系的基本属性，其典型特征是变动与冲突、互补与协调。3．2物元模型物元分析的要点是将事物用“事物、特征、量值”三个要素来描述，物元就是由这些要素所组成的有序三元组的基本元。如果事物有n个特征及其相应的量值，则称为n维物元。物元分析就是研究物元及其变化规律，专门针对现实世界的不相容问题。所谓不相容问题是给定的条件不能达到要实现的目的，例如小秤测量大象的重量就是 万方数据3十地资源生态安全研究的理论基础典型的不相容问题。物元分析按照蔡文教授提出的“可拓集合”理论，把不相容问题转化为相容问题使其得以解决。如果物元中的量值要素带有模糊性则要在物元分析中引入模糊数学，这就是模糊物元分析。模糊物元分析在石油资源评价、优选油气阳开发方案等领域已经颇有建树，为科学、社会学、经济学、工程技术等领域的进一步应用闯出一条新路‘651。本课题中，我们用物元分析来尝试进行土地资源生态安全评价。3．2．1物元分析的基本概念(1)物元物元是描述现实世界各种各样事物的有序基本元。所渭的有序基本元都是由“事物、特征、量值”这三个要素组成的。例如描述某⋯。工件的长度的物元为：R=(工件，长度，50米)此例中只考虑事物的一个特征，为一维物元，一般情况有R=(M，C，X)=(事物，特征，量值)式中M=事物；C=特征；X=M关于C的量值。如果需要考虑事物的多个特征，这时应该以多维物元来表示。例如，描述某一工件的长度、高度、直径、周长、重量，需要用5维物元，这时有：R=MC＼xIC2X2C3X3c～x4C5X5工件长度100cm高度50cm直径20mm周长40cm重量10kg对事物M的n个特征Cl，C2，C3，⋯，C。及相应的n个量值Xl，X2，X3，⋯X。的n维物元，有R=MC1XIC2X2C3X3CnXn 万方数据基于物元模型的鄱刚湖生态经济区十地资源生态安全评价研究(2)物元的变换运算①积将物元Ro变换到Rl，记为TlRo=Rl，再将物元R1变换到R2，记为T2Rl=R2，即通过Tl和T2使‰变换为R2，这样的变换T称为Tl与T2的积，表示为T=TlT2示为②逆若将物元Ro变换到Rl，反过来将Rl变换到Ro的变换称为原变换的逆变换，表T‘1(TRo)=T-IRl=Ro③或对两个变换采用其中的一个变换，称为这两个变换的或变换，表示为④与同时采用两个变换的变换称为这两个变换的与变换，表示为。I’2TI凶’I’2物元分析可以通过上述4种基本运算而形成新的变换，这种新变换成为物元变换的组合。(3)关联函数可拓集合是用关联函数来刻画的，关联函数的取值范围是整个实数轴。儿是用代数式描述可拓集合量值的函数称为关联函数。引入关联函数可以使不相容问题定量化为相容问题。关联函数的形式与实际问题有关，不可能形成放之四海而皆准的统一的关联函数。 万方数据3土地资源生态安全研究的理论基础(4)相容度相容度是事物由量变到质变(即相容)的临界点。相容度大于或等于0时，问题就相容，决策可行；相容度小于0时，问题不相容，决策不可行。(5)优度一个不相容问题，往往有多个解答，有必要对各个解答进行评价，从中选出一个最优解。①指标评价一个解的优劣往往是多指标的，如产量、质量、性能、安全程度等。②利弊分析一个解决方案对某些衡量条件而言可能是有利的，而对另外一些衡量条件又可能是不利的。在评价解得优劣时必须仔细的权衡利弊。③权参与对解进行评价的衡量条件有轻重之分，以权系数表示各个衡量条件的重要程度。权系数的取值区间为[0，1]，记为：A=A(al，a2，⋯，an)(3．1)耍求ya．：I』二_一，_l④优度的表达优度是定量评价一个方案优劣的量度，表示为C(M)。若C(M)>O表示所探讨的解决方案利大于弊。若C(M)<0表示所探讨的解决方案弊大于利。(3．2)若一个解得优度为Co，并且为所有C(M)中最大者，则该方案为最优解，记为 万方数据基于物元模型的鄱阳湖生态经济区土地资源生态安全评价研究C。=max{C(M)}3．2．2物元分析的基本变换(1)置换用一种事物代替另一种事物称之为置换，例如“曹植称象”就是用称石头代替称大象。在物元分析中置换是一种很常用的构思方法。(2)组分把几种不同的事物组合在一起，或把一种复杂的事物分成若干部分，这种构思方法称之为组分。例如老式的家具多是纯木质的，将不锈钢与木料组合在一起所制成的家具无论在美观上，还是结实程度上都大有改观。(3)扩缩将事物扩大或缩小的一种构思方法。(4)增删增加或删除事物的一种构思方法。3．2．3物元分析的应用物元分析通过分析物元结构和相互关系，找出变换及转化的相互关系和规律，从而解决实际问题。所谓解决一个实际问题，就是在一定条件下达到某种目的，以W表示解决的实际问题，目的物元以R表示，条件以r表示，按物元分析的观点解决实际问题可以表示为w=R．ro在解决实际问题时，可以通过变换目的、变换条件及同时变换目的和条件这3种途径，在利用置换、组分、扩缩、增删等4种基本变换，使用“或”、“与”、“逆”3种组合方式形成各种解决问题的方法。这就是物元分析解决实际问题的“三四三”法。(1)物元的定义给定事物的名称M，它关于特征C的量值为X，以有序三元R=(M，C，x)组作 万方数据3土地资源生态安全研究的理论基础为描述事物的基本元，简称物元【541．一个事物有多个特征，若事物M以n个特征C1，C2，⋯，C。和相应的量值Xl，X2，⋯，X。来描述，则可以表示为：R=MCIXIC、x，C3X3CnXn(2)确定经典域、节域和待判物元①确定经典域(R-I)对于事物N由m件事物Nl，N2，⋯，Nm组成，其中Nj是第j个事物(j：1，2，⋯，m)，c?是事物N．j的第i个特征，V·’是N．I关于c?的取值范围，即经典域R6经典域的直观含义就是事物每个属性变化的基本区问，V；I的耿值范围为区间，记作Vj：(a?，bi>，(i：1，2，⋯，n)。尺’=N’C?Vl’CjV?C；V．JC：V：N’C?C：(3．3)②确定节域(R9)N的节域vP是事物N关于的c?取值范围，记作Vi9=(a?，b?)(i：1，2，⋯，n)很明显Vi’cVi9。③确定待判物元(Rd)RP：N9c1PV19C；V?C；V，pC：V?N9C'PC：C；C：<口：，醵>(3．4)>P，P2P36，P，P2P3口< 万方数据基于物元模型的鄱刚湖生态经济区_十地资源生态安全评价研究NoC1dVloC：V?C：V。dC：v．a、，U式中，Vt(k=1，2，⋯，n)为待评物元关于第k个指标的评价值。(3)确定待评事物各指标关于各等级关联函数的计算关联函数(W)用来表达V?与区I、自j(al，bKj?)的关联程度，具体计算公式如关联函数(V。)用来表达。与区I、自j(a!’，})的关联程度，具体计算公式如fKj(W)={【∈矿7(3．5)当V：7芒杉7柳m牛卜华|_丁b／-a／帆d叫p昭一半I_华。p∽，¨’)、p∽，¨，)分别表示点vk与经典域区间和节域区间的距．关联度Kj(W)实际上刻划的是待评事物各指标关于各评价等级j的归属程度，相当于模糊数学中描述模糊集合的隶属度，模糊数学隶属度为闭区M[o，1]，而关联度的取值范围是整个实数轴，若Ki(W)(W)，∈(，2，⋯，m)，则评定指标Vk属于等级J=maxKJ12。实数轴，若i(Vt)(V。)，∈(，，⋯，m)，则评定指标k属于等级。(3)计算待评事物N。关于等级j的关联度Kj(N8)=∑臼，Ki(W)『-l(3．6)式中臼，是其对应指标Ci的权重，且Kj(N。)是待评事物各指标关于各等级的关联度在考虑指标重要性程度情况下的组合值，表示待评事物N6属于等级J的程度．若 万方数据3土地资源生态安全研究的理论基础Kj(N。)=maxKi(N。)，j∈(1，2，⋯，m)，则评定N。属于等级j。关联度数值在实数轴上的大小表征了被评对象属于某一级别的程度，物元模型的关联度将逻辑值从模糊数学的[0，1]闭区间拓展到(．00，+∞)实数轴后，比模糊数学的隶属度所代表的内涵更为丰富，能揭示更多的分异信息：当Ki(N。)>0时，表示待评事物符合某级标准的要求，并且其值越大，符合程度越好；当一1C；C；<口；，6；>C：<以_：}，6，≯建立经典域矩阵，设P={安全一较安全_临界安全_不安全)，Rl={安全)，R2={较安全)，R3={临界安全}，R4={不安全)。R1=Cl，C，，G，C4，Cs，C6，C7，C8，Cq，Ⅳ1，C10，Cjl，Ci2，C13，C14，CI5，C16，Cl7，C18，C19，(o，309(-4q0)(0．1，0．3)(o，40(》(o，20)(O，O．1)(O，1)(500016000(60，90)(60007000：》(0，50)(O，1)(6q80)(0，1O)(80，109(5，6>(2000050000(60,80)(40006000R．=5lCl，C，，C1，C4，Cs，C6，C7，C8，Co，w2，Clo，ClI，C12，CI3，C14，Cl5，C16，CI7，C18，C19，(300，500)(0，10)(0．08，0．1)(400，600)(20，40)(O．1，O．2)(1，2)(1000，5000)(40，60)(5000，6000)(50，100)(1，2)(40，60)(10，20)(60，80)(4，5)(10000，20000)(40，60)(3000，4000) 万方数据基于物元模型的鄱阳湖生态经济【又：土地资源生态安全评价研究R，=C1，C2，C3，Cd，CE，C6，C7，C8，Co，N3，C10，c1I，C12，e13，C14，C15，C16，C17，Cj8，Ci9，(50Q(1o，(0．04,(600；(40，(O．2，(2，(20Q(20,(4000(10Q(2，(20,(20，(50，(3，(5000<30，(200Q1500220)0．08)lOOO)70)0．3)3)1000；40)5000；200)3>40)30)60>小1000(}40)3000；R4=Cl，G，C1，C4，Cs，C6，C7，C8，Co，N4，clo，CiI，C12，Cl3，6"14，Cl5，C16，Cl7，C18，e19，4．4．3建立鄱阳湖生态经济区土地资源生态安全评价节域根据各指标(C1，C2，C3，⋯，C19)最高限值和公式(3．4)建立节域矩阵RP：N9c1PC；<口?，6lP><口；，酵>C：<日：，6≯52(1500，4000)(20，50)(0，0．04)(1000，1400)(70，110)(0．3，O．4)(3，5)(0，200)(O，20)(0，4000)(200，500)(3，5)(O，20)(30，40)(0，50)(0，3)(0，5000)(0，30)(O，2000) 万方数据4鄱刚湖生态经济区土地资源生态安全研究Rp=C1，C，，Cd，C‘，C6，C7，C8，Co，P，Clo，CII，Ci2，CI3，Ci4，C15，C16，Cl7，e18，C19，4．5土地资源生态安全评价结果与分析(0，4000)(-40，50)(0，0．3)(0，1400)(0，110)(O，O．4)(0，5)(0，16000)(0，90)(0，7000)(0，500)(0，5)(0，80)(0，40)(0，100)(0，6)(0，50000)(0，80)(O，6000)4．5．1鄱阳湖生态经济区土地资源生态安全动态评价土地资源生态安全评价是一个动态的变化过程，过程评价是获取土地生态环境发展演化的重要手段，从静态的现状评价转向动态的过程评价是土地生态安全评价研究的必然趋势。4．5．1．1土地资源生态安全结果计算鉴于获取数据的局限性，本文选取了鄱阳湖生态经济区2001年到2007年的相关数据，在以上建立物元研究对象，经典域和节域的基础上进行关联度的计算。以2001年为例， 万方数据基于物元模型的鄱阳湖生态经济区土地资源生态安全评价研究Rp=Cl，C，，C1，Cd，C‘，C6，C7，C8，Co，最o⋯C⋯ClI，Cl2，CI3，Ci4，Cl5，C16，C17，C18，Ci9，471．591．500．058575．0321．550．272．85408．9327．274889．57128．261．3537．2215．2186．224．505272．8234．172257简单介绍下计算过程，将2001年CI对应的具体量值X1=471．59输入公式(3．5)可得出该指标对应的各评价等级的关联度分别是Kl(Vk)=0．05112，K2(Vk)=0．34205，K3(Vk)=O．00812，k(Vk)=0．21136，依据判断标准K2(Vk)=maxKj(Vk)，0=1，2，3，4)，因此判断该指标的安全级别是R2，即较安全级别。同样方法可以求出2001年其他各项指标所对应的各等级的关联度，根据表4-6各项指标所对应的权重输入公式(3．6)，通过加权求和，计算得出所有指标对应的个评价等级的综合关联度分别是：Kl(P2001)=0．064126，K2(P2001)=0．400211，K3(P2001)=0．21244，K4(P2001)=O．184096652，依据判断标准K2(P2001)=maxKj(P2001)，(j=1，2，3，4)，判断鄱阳湖生态经济区2001年的安全级别为R2，即较安全级别。2001年各指标对应的各等级的关联度、多指标综合关联度计算及其安全级别判定见下表4．8。54 万方数据4鄱刚湖生态经济区士地资源生态安全研究表4．8鄱阳湖生态经济区2001土地资源生态安全水平的有关计算结果Table4-8Resultsoflandresourceeco-securityofPoyangLakeEcologicalEconomicRegionin2001用同样的方法求出鄱阳湖生态经济区2002年到2007年的有关数据和安全等级，其结果如下表：表4-9鄱阳湖生态经济区2001．2007年土地资源生态安全水平计算结果Table4-9Resultsoflandresourceeco-securityofPoyangLakeEcologicalEconomicRegionfrom2001to2007关联度NlN2N3N。等级判断安伞级别Kj(P2001)0．0641260．40021l0．21244l0．184097N2较安伞Kj(P2002)0．2243860．Il83380．302040．244993N3临界安伞K)(P2003)0．1749050．087806O．2815740．209613N1临界安伞Kj(P2004)0．2101310．0980290．3263240．242502N3临界安伞Ki(P2005)0．2527090．038616O．0656890．406341N4刁i安伞Kl(P2006)0．2129590．119522O．2442770．178555N3临界安伞Kj(P2007)0．258460．1667280．327671O．224662N3临界安伞 万方数据基于物元模型的鄱阳湖生态经济区土地资源生态安全评价研究W圈2001年．较安全[]2002年．临界安全圆2c日3#。临界安全囫2004年．瞄界安全亘2005年．不安全圈20∞年，临界安全I封2007年。瞄界安全图4．3鄱阳湖生态经济区2001．2007年土地资源生态安全水平分级图Fig．4-3TheclassificationmapoflandresourceecologicalsecurityofPoyangLakeEcologicalEconomicRegionfrom2001to20074．5．1．2结果分析根据表4-9可看出：2001年鄱阳湖生态经济区土地资源生态安全综合值为0．400211，根据生态安全综合评判等级，等级判断为N2级水平，即较安全状态；2002年土地资源生态安全综合值为0．30204，等级判断为N3级水平，即临界安全状态；2003年土地资源生态安全综合值为O．281574，等级判断为N3级水平，即临界安全状态；2004年土地资源生态安全综合值为0．326324，等级判断为N3级水平，即临界安全状态；2005年土地资源生态安全综合值为0．406341，等级判断为N4级水平，即不安全状态；2006年土地资源生态安全综合值为0．244277，等级判断为N3级水平，即临界安全状态；2007年土地资源生态安全综合值为O．327671，等级判断为N3级水平，即临界安全状态。(1)从2001年和2007年土地资源生态安全值计算结果来看，鄱阳湖生态经济区从2001到2005年生态安全值出现下降，由2001年较安全状态下降到2005不安全 万方数据4鄱降I湖生态经济区土地资源生态安全研究状态。具体从土地资源压力、土地资源状态及人文环境响应三个子项目来看(见表4—10)：从2001年到2005年，三个子项目逐步恶化，其中土地资源压力、土地资源状态从较安全状态滑向不安全状态，人文环境响应相对缓和一点，从较安全状态缓变为临界安全状态。土地资源生态安全总体呈明显的恶化趋势，这主要是由于在实施江西在中部崛起战略以来，随着基础设施的大量建设，鄱阳湖生态经济区经济迅速发展，城市化进程加快，导致人口增长过快，人VI密度增大，单位面积耕地化肥和农药负荷大，森林覆盖率偏低，耕地粮食单产低。因此经济区发展是以牺牲土地资源的自然和社会生态安全为代价的，而又对环保的投资力度不够重视以及对土地资源的生态和社会安全保护措施不到位，致使鄱阳湖生态经济区土地资源生态安全呈总体下降趋势。(2)从2005到2007年，土地资源生念安全由不安全状态到临界安全状态，状态有所好转。从土地资源压力、土地资源状态及人文环境响应三个子项目来看(见表4—10)，三方面均出现好转迹象：土地资源压力、土地资源状态从不安全状态走向临界安全状态，人文环境响应从临界安全状态变为较安全状态。由这主要是近两年来，考虑到建设鄱阳湖生念经护区得战略地位：不仅对推进江西经济社会又好又快发展、实现江西中部崛起新跨越具有重大的现实意义，而且对推进全国生念文明建设，优化国土丌发格局，区域协调互动发展和维护国家生态安全、粮食安全、是其它湖泊或经济区所不可替代的。因此，在这种战略思想的指导下，探索发展循环经济的有效途径，推动“资源一产品．污染排放”所构成的传统模式，向“资源一产品一再生资源”所构成的循环经济模式转变。积极发展生态农业、生态工业、现代服务业，大力倡导绿色消费，推动发展模式从先污染后治理型向生态亲和型转变，增长方式从高消耗、高污染型向资源节约和生态环保型转变，实现产业经济生态化和生态经济产业化。 万方数据基于物元模型的鄱阳湖生态经济区土地资源生态安全评价研究表4．10鄱阳湖生态经济区2001．2007年土地资源安全评价结果Table4-10Theevaluationresultsofthelandresourceecologicalsecurityfrom2001t02007inPoyangLakeEcologicalEconomicRegion4．5．2鄱阳湖生态经济区土地资源生态安全分区评价由于土地资源的自然察赋条件，社会经济发展水平的差异和人类活动对土地资源生态环境的干扰强度，鄱阳湖生念经济区土地资源的生态安全状况在空间上也存在很大的差异，本文将对鄱阳湖生态经济区31个县(市、区)作为生态安全空间差异评价的评价单元。4．5．2．1土地资源生态安全结果计算分区评价以南昌县为例， 万方数据4鄱阳湖生态经济区土地资源生态安全研究Rp=C1，C，，C1，C4，C‘，C6，C7，C8，Co，南昌是c⋯Cll，Cl2，CI3，C14，el5，C16，C17，C18，C19，511．151．40O．08849．0268．14O．111．131002．1722．666663．8136．860．392．128．2895．814．7919606．1923．425225．OO简单介绍下计算过程，将Cl对应的具体量值Xl=511．15输入公式(3．5)可得出该指标对应的各评价等级的关联度分别是Kl(Vk)=0．0644，K2(Vk)=0．0032，K3(Vk)：0．4112，№(Vk)=0．3955，依据判断标准k(Vk)=maxKi(Vk)，0=I，2，3，4)，因此判断该指标的安全级别是凡，即不安全级别。同样方法可以求出南昌县其他各项指标所对应的各等级的关联度，根据表(4．8)各项指标所对应的权重输入公式(3．6)，通过加权求和，计算得出所有指标对应的个评价等级的综合关联度分别是：K1(P川m)=0．26014，K2(P2001)=0．166897，K3(P2000=0．205504，K4(P2001)=0．218222，依据判断标准Kl(P。自腿)=maxK(P矧撄)，0=1，2，3，4)，判断南昌县的安全级另,JNRj，即安全级别。2001年各指标对应的各等级的关联度、多指标综合关联度计算及其安全级别判定见．下表4．10。59 万方数据基于物元模型的鄱阳湖生态经济区土地资源生态安全评价研究表4．11南昌县土地资源生态安全水平的有关计算结果Table4．11Resultsoflandresourceeco-securityofNanChangincounty关联度N．N2N3N4权重安全级别安全用同样的方法求出其他30各县市的有关数据和安全等级，其结果见下表4—12。 万方数据4鄱刚湖生态经济区十地资源生态安全研究表4．12鄱阳湖生态经济区土地资源生态安全水平的有关计算结果Table4-12Resultsoflandresourceeco-securityofPoyangLakeEcologicalEconomicRegion关联度N2N3N4等级判断安伞级别Kj(P自f{l“城M)Kj(P自f1”)Kj(Pa4”)Ki(P．自fll，)Ki(P，§口”)Kj(P：、：eInMlt)Ki(Pr¨m)Ki(P，tr，)Kj(P·，，f．Blt)Kj(P“t，)Kj(PvflI，)Kj(P．，(，l?)Ki(P*·t”)Kj(P《口*)Kj(Pvf¨)Kj(P％flj!)Kj(P．目⋯一Kj(P女；．t”)Ki(Pn㈧城l。)Kj(PR_，b城n)Ki(P扼￡．1，)Kj(Pj!)且)^!)K．(P删¨)Ki(P洲”)Ki(PI圳，)Kj(P*W，}】)0．008220．265440．13916O．2498lN2较安令0．260140．166900．20550O．21822N．安伞0．329670．142080．189200．22478N，较安令0．271640．350440．240490．29086N，较安令0．317160．237130．2924l0．227llN．’奠伞0．116770．083620．149190．37266N．小安伞0．258460．36639O．2I7870．24466N：临界安伞0．258460．166730．356170．26086N：临界安伞0．289400．307920．203990．23993N，较安伞0．470750．272330．25l090．35943N．安牟=-0．2019l0．3649l0．22515O．30702N，较安令0．55215-0．21703-0．I50020．48479N．安令0．632l80．082390．180750．46634N．安伞0．3099l-0．121190．032020．25262N．安伞0．414860．316560．233830．25508N．安伞0．360800．253280．203990．23993N．安伞0．122960．415650．293480．31474N，较安伞0．221140．2672l0．385ll0．3042lN{临界安伞0．016860．299570．105750．645l8N。小安伞0．109860．129480．227350．69095N。／1i安伞-0．35199-0．136520．291960．26236N1临界安伞0．012340．249860．43l380．37586N，临界安伞0．154940．530140．56335O．48932N1临界安伞0．483700．227120．30390O．39830N．安伞0．341430．067390．284510．16287N．安伞0．302330．463470．150240．36904N2较安伞0．213600．188870．433710．41876N3临界安伞0．189750．044950．173770．48649N。／1i安伞Kj(P，“训，)0．229600．319110．052400．27946N2较安伞Kj(P洲m舭)一0．163830．431970．224900．58537N4／fi安伞Kj(Ptr,g．E)0．009360．400280．I78340．31020N2较安伞 万方数据基于物元模型的鄱刚湖生态经济区十地资源生态安全评价研究图4-4鄱阳湖生态经济区土地资源生态安全示意图Fig．4—4Landresourceeco-securityofPoyangLakeEcologicalEconomicRegion4．5．2．2结果分析由上表4．12所得的结果，鄱阳湖生态经济区31个县(市、区)的土地资源生态安全状况可以分为四个级别。具体为：处于安全级别的有都昌县、鄱阳县、永修县、德安县、星子县、余干县、武宁县、进贤县、九江县、南昌县、新建县。处于较安全状态的有：南昌市城区、九江市城区、瑞昌市、湖口县、东乡县、力．年县、乐平市、高安市、安义县。处于临界安全状态的有：浮梁县、贵溪市、新干县、彭泽县、丰城市、余江县。处于不安全状态的有：景德镇市城区、扰州市城区、新余市城区、鹰潭市城区。(1)土地资源生态安全安全区根据上表4．12和图4．4可以看出：鄱阳湖生态经济区土地资源生态安全处于安全状态的有：都昌县、鄱阳县、永修县、德安县、星子县、余干县、武宁县、进贤县、九江县、南昌县、新建县。从土地资源压力、土地资源状态及人文环境响应各个子项6， 万方数据4鄱阳湖生态经济区土地资源生态安全研究目来看(见表4—13)：十个县中南昌县和九江县情况相近，土地资源状态和人文环境压力两个项目都是安全状态，具体表现为该区域人均GDP高、第三产业占国民生产总值比重大、农民人均纯收入较高，有效灌溉面积的比例大，土壤侵蚀模数和水土流失面积比例较小。而土地资源压力项目处于较安全状态，主要是因为两县人口密度较大，人口增长率较快，人均耕地较少，单位面积耕地化肥和农药负荷偏大。其它八县土地资源压力和土地资源状态两个项目层为安全状态，具体表现为人口密度较小，人口增长率适中，人均耕地较较多，耕地粮食单产高，森林覆盖率较高。而人文环境响应项目曾处于较安全状态，主题要是因为该区域的人均GDP偏少，农民人均纯收入较少，环保治理投资占GDP的比例偏少。表4．13鄱阳湖生态经济区10个县土地资源安全评价结果Table4．13Theevaluationresultsofthelandresourceecologicalsecurityof10countiesinPoyangLakeEcologicalEconomicRegion(2)土地资源生态安全较安全区根据上表4．12；fD图4．4可以看出：鄱阳湖生态经济区土地资源生态安全处于安全状态的有：南昌市城区、新建县、安义县、九江市城区、瑞昌市、湖口县、万年县、东乡县。从土地资源压力、土地资源状态及人文环境响应各项目来看(见表4—14)：九个县市情况相近，土地资源状态项目处于较安全状态，主题原因是耕地粮食单产较少，森林覆盖率偏低，其它土壤侵蚀模数、水土流失面积比例和25。以上坡耕地面积 万方数据基于物元模型的鄱刚湖生态经济区土地资源生态安全评价研究比三个指标均处于安全状态；人文环境压力项目处于安全状态，主要是因为该区域人均GDP高、第三产业占国民生产总值比重大、农民人均纯收入较大，有效灌溉面积的比例大；而土地资源压力项目处于临界安全状态，具体表现为该区域人口密度大，人口增长率快，人均耕地较少，单位面积耕地化肥和农药负荷大。表4．14鄱阳湖生态经济区8个县市土地资源安全评价结果Table4-14Theevaluationresultsofthelandresourceecologicalsecurityof8countiesinPoyangLakeEcologicalEconomicRegion土地资源生态安全临界安全区根据上表4．12和图4．4可以看出：鄱阳湖生态经济区土地资源生态安全处于安全状态的有：乐平市、浮梁县、彭泽县、贵溪市、余江县、新干县、丰城市。从土地资源压力、土地资源状态及人文环境响应各项目来看(见表4．15)：七个县市土地资源状态、土地资源压力两个子项目处于临界安全状态，主要原因是该区域人口密度较大，人口增长率偏快，人均耕地少，单位面积耕地化肥和农药负荷大，森林覆盖率低，耕地粮食单产低；人文环境压力项目处于临界安全状态，主要是因为该区域人均GDP较低、第三产业占国民生产总值比偏小、农民人均纯收入偏少，有效灌溉面积的比例／卜。 万方数据4鄱阳湖生态经济区土地资源生态安全研究表4．15鄱阳湖生态经济区7个县市土地资源安全评价结果Table4．15Theevaluationresultsofthelandresourceecologicalsecurityof7countiesinPoyangLakeEcologicalEconomicRegion土地资源生态安全不安全区根据上表4．12和图4—4可以看出：鄱阳湖生态经济区土地资源生态安全处于安全状态的有：景德镇市城区、新余市城区、鹰潭市城区、樟树市、扰州市城区。从土地资源压力、土地资源状态及人文环境响应各项目来看(见表4．16)：五个地方都是城市中心区域，情况相近，土地资源状态、土地资源压力两个子项目处于不安全状态，主要原因是该区域人口密度大，人口增长率快，人均耕地少，单位面积耕地化肥和农药负荷大，森林覆盖率低，耕地粮食单产低；人文环境压力项目处于临界安全状态，主要是因为该区域人均GDP较高、第三产业占国民生产总值比重大、农民人均纯收入较大，有效灌溉面积的比例大。表4．16鄱阳湖生态经济区5个市区土地资源安全评价结果Table4—16Theevaluationresultsofthelandresourceecologicalsecurityof5citiesinPoyangLakeEcologicalEconomicRegion65 万方数据基于物元模型的鄱刚湖生态经济区十地资源生态安全评价研究5鄱阳湖生态经济区土地资源生态安全对策土地资源生态安全评价的最终目的不是得到评价的结果，而关键在于如何针对研究区域所处的生态安全态势做出切实可行的对策分析。本文依掘评价分析结果，针对鄱阳湖生态经济区目前面临的土地资源生态问题，分别从土地资源压力、土地资源状态和人文环境响应三方提出促进土地资源可持续利用、维护生态安全的具体对策与综合措施。5．1减轻土地资源生态安全压力的对策5．1．1控制人口增长，缓解人地矛盾土地资源是不可再生资源，在其不可能增加的情况下，人口的增长始终是土地资源供求的主要矛盾，控制人口增长是缓解人地矛盾，促进人地平衡的根本措施。鄱阳湖生态经济区的人口形势十分严峻，人口增长将成为土地可持续利用的最大“瓶颈”。控制人口增长可减少对产品的需求，从而减少各项建设等对耕地资源的占用。因此，必须继续贯彻推行最严厉的计划生育政策，特别是做好农村地区的人口控制工作，降低人口自然增长率，为实现人口与土地资源的平衡与协调创造条件。5．1．2运用生态产业技术，减少农药化肥使用量随着社会和科技的发展，农药化肥大面积普遍使用，鄱阳湖生态经济区一些地区农业大量施用化肥农药，不仅造成了耕地土壤板结、肥力下降等问题，也引起了水体污染等环境问题。应当重视和使用生态农业技术，从思想上转变重施化肥、轻施或不施农家肥的倾向，发动农民大力积造农家肥，推广秸秆还田；在施肥技术上，应从单元素施肥向多元素的平衡施肥转变，从单一作物施肥向轮作体系内作物施肥转变，利用土地普查成果和土壤监测点的资料，逐步推进因土施肥、配方施肥，实行农家肥与化肥并用，加大有机肥的投入，减少化肥施用量，提高肥料利用率，在维持和提高耕地土壤肥力的同时，减少土壤污染。耕作方式上，在实行不同农作物轮作的同时，要适当增加养地作物，如绿肥和豆科作物的比重，达到用养结合。在作物病虫草害防治 万方数据5鄱阳湖生态经济区十地资源生态安全对策方面，应开发利用低毒、高效、低残留农药、生物农药和农药降解剂，建立并推广病虫草害的综合防治技术体系，控制农药施用量，减少农药对土壤及生态环境的破坏。5．1．3控制“三废”，改善土地生态环境土地资源可持续利用要求兼顾经济效益、社会效益和生态效益，片面强调经济效益而忽视生态效益是一种典型的不可持续的发展模式。一些地区，尤其是经济水平较高地区，更要重视改善土地生态环境，防止土地退化。土地生态环境建设与土地污染防治要贯彻以防为主，防治结合的原则。一要根据《环境保法》等法律法规丌展执法检查，加强对现有污染源的监测与治理，严格规范厂矿企业尤其是乡镇企业的发展，控制和杜绝污染物排放，对不达标的企业实行关停并转；实行“工业向园区集中”，集中处理工业污染，防止工业污染流入土地生态系统，减少并消除“三废”对上地生态系统的危害。三要加大污染治理投资度，提高治污水平，采用生物、化学和工程措施对污染的土地包括水面进行综治理，通过多项技术消除污染。5．2维护土地资源生态安全状态的对策5．2．1制定保护耕地政策、提高耕地生产力耕地保护特别是基本农F日保护是维护生念安全的一项重要任务，首先，按照规定保存现有耕地面积，将质量好、肥力高的土地划定为基本农ffl，特殊保护，城镇村、工矿和道路另行择地建设；大力推行复垦、整理，增加有效耕地面积。其次，建立土地保护制度，强化耕地质量保护，一方面，要加大物质投入，增加磷钾肥、有机肥和复合肥使用量，减少氨肥等的使用量，科学施肥，防止耕地退化，提高耕地生产力，提高农作物单位产量；另一方面，要加大资金和技术投入，改善农业生产条件，兴修水利，排涝、防早、除渍，改造中低产阳、中低产水田，提高土地质量；同时，要对新丌发、复垦、整理地土地进行质量建设，提高其十地肥力状况。第三，控制农田污染，保护农业的生态环境，避免和禁止用污染水资源灌溉农阳，尽量少用或不用高毒、高残留的农药、杀虫剂和除草剂，少施氨肥，减少农药、氨肥对土壤、水分和农产品的污染；积极开发利用有机肥、生物钟和化肥增效剂，同时开发利用低毒、低残留、高效农药、生物农药和生物降解剂，推广病虫害综合防止措施，完善农田基本设施，67 万方数据基于物元模型的鄱阳湖生态经济区土地资源生态安全评价研究大力推行节水栽培技术，减少肥、药流失量，提高肥药利用率，减少农业污染，提高农业土地生态环境质量。5．2．2实施退耕还林还草生态建设工程，改善水土流失现状针对鄱阳湖生态经济区植被覆盖率低，水土流失严重的现状，因地制宜，实施退耕还林还草生态建设工程，增加植被、固沙保土、涵养水源、调节气候，构造良好的农业环境条件，是丌发和增进土壤生产潜力，促进区域土地资源可持续发展的根本。山西山地丘陵面积广大，退耕还林还草工程主要集中在山地丘陵区。对于坡度较大的坡地，在当地粮食基本自给的情况下，要优先退耕。退耕后的土地，是种草还是种树，要依据当地的小气候条件和对地下水供给情况进行全面评价。气候条件好和地下水供应充足的地区，以种植耗水量较大的林木为主；气候条件较差和地下水供应不足的地区，则以种植灌木和草丛为主。5．3提高土地资源生态安全人文环境响应的对策5．3．1加大对土地生态建设的投入生态安全子系统虽呈现逐渐好转的趋势，但仍处于不良状态，究其重要的原因不是由于经济发展水平不高，而是土地生态保护的投入不够。国外有关专家学者曾提出：如果环境保护和生态建设的总投入占GDP的百分比达到15％，大体上就能控制；如果超过15％，就能够改善；如果低于15％，说明这个地区土地生态环境将会恶化。而鄱阳湖生态经济区2005年的平均水平仅在2．16％左右，大大低于常规比例，可见，一个区要维护生态安全，需要增加土地生态建设的投入，给予各项土地生态保护措施有力的资金保证。5．3．2编制土地生态功能区划实施土地生态保护规划从土地生态环境现状调查着手，摸清生态安全状况，对土地生态环境现状进行科学评价，以掌握土地资源可持续发展的关键性制约因素。通过土地生态功能区划制定土地生态保护规划，指导经济布局和生态建设，将土地生态和环境保护目标和要求纳入各项开发建设规划，将环境保护和可持续发展的思想贯彻于开发建设的各个环节， 万方数据5鄱刚湖生态经济区土地资源生态安全对策为我国的经济发展战略的实施提供决策依据。通过选择评价生态安全的科学指标，用量化方法来衡量土地资源和土地生态环境的安全水平，并通过实施生态安全标准，将地区土地资源和土地生态系统控制在土地可持续发展的水平上。69 万方数据基于物元模型的郗刚湖生态经济区十地资源生态安全评价研究6结语本文在国内外关于区域生态安全研究成果的基础上，针对鄱阳湖生态经济区土地资源利用状况和存在的生态问题，建立了区域土地资源生态安全评价指标体系，并运用物元模型对鄱阳湖生态经济区土地资源进行生态安全的动态评价和分区评价，通过对评价结果的综合分析，提出了维护区域土地资源可持续利用的生态安全对策。6．1主要成果(1)依据鄱阳湖生态经济区土地资源现状，建立了区域土地资源生态安全评价指标体系。体系由土地资源压力、土地资源状态和人文环境响应的三个子系统，再进一步分7个层次共19项具体指标构成，符合当地实际的土地资源生态安全评价指标体系。(2)依据建立的评价指标体系，运用物元模型，对鄱阳湖生态经济区土地资源生态安全状况进行时空动态分析，研究结果表明：@2001年鄱阳湖生态经济区土地资源生态安全综合值为0．400211，根据生态安全综合评判等级，等级判断为N2级水平，即较安全状态；2002年土地资源生态安全综合值为0．30204，等级判断为N3级水平，即临界安全状态；2003年土地资源生态安全综合值为0．281574，等级判断为N3级水平，即临界安全状态；2004年土地资源生态安全综合值为0．326324，等级判断为N3级水平，即临界安全状态；2005年土地资源生态安全综合值为0．406341，等级判断为N4级水平，即不安全状态；2006年土地资源生态安全综合值为0．244277，等级判断为N3级水平，即临界安全状念；2007年土地资源生态安全综合值为0．327671，等级判断为N3级水平，即临界安全状态。②鄱阳湖生态经济区31个县市的土地资源生态安全状况可以分为四个级别。具体为：处于安全级别的有都昌县、鄱阳县、永修县、德安县、星子县、余干县、武宁县、进贤县、九江县、南昌县、新建县。处于较安全状态的有：南昌市城区、九江市城区、瑞昌市、湖ISl县、东乡县、力．年县、乐平市、高安市、安义县。处于临界安全状态的有：浮梁县、贵溪市、新干县、彭泽县、丰城市、余江县。处于不安全状态的有：景德镇市城区、扰州市城区、新余市城区、鹰潭市城区。70 万方数据6结语(3)针对综合分析结果，提出了以区域土地资源可持续利用为目标，促进生态安全的若干对策6．2有待完善的地方由于时间的限制和缺乏足够的数据资料支持，研究的广度和深度还有待进一步拓展。本文需要完善的工作具体体现在以下几个方面：(1)目前对土地资源生态安全的研究还有明显的不足。一是国家层面上的土地资源安全研究多，区域层面上的土地资源生态安全研究少。二是没有一个统一标准的土地资源生态安全评价指标体系，因此土地资源生态安全评价指标体系的确定仍然是一项探索性很强的工作，评价指标的选取不仅要满足科学性、系统性、可操作性和可比性，更要求能够客观反映区域土地资源生态安全的状态和问题。三是评价方法单一，且多采用综合指数评价法。该方法的缺陷是无法识别单指标的生态安全状态水平，也会遗漏指标问的一些分异信息。(2)物元模型作为正在蓬勃发展的数学工具，无论在理论体系方面还是在实际应用中都存在着不完善的地方，例如目自仃可供选择的关联度函数较少，因此物元模型在土地资源生态安全评价中的应用也需要进一步深入研究和扩展。(3)本研究对土地资源生态安全态势进行时问序列分析，分析了2001年到2007年的生态安全态势，应进一步收集资料，把时间序列分析做到2010年，体现数据的现实性。