2021-4-10 | 農業
中國的生態安全研究始于1998年,但迄今為止,人們對生態安全的定義與內涵仍未形成完全一致的認識[1]。中國是一個傳統的農業大國,農業可持續生態安全不僅關系著13億人口的吃飯問題,更是涉及國家安全的重大問題。近年來,國內學者結合我國農業可持續發展問題,對農業生態安全的定義、特點與評價等開展了一些研究與探討[2-4]。在農業生態安全的定義與內涵方面,學術界已經形成了基本的共識,即農業賴以發展的自然資源、生態環境處于一種不受威脅、沒有危險、健康、平衡的狀態。農業生態安全評價的目的是通過對生態安全貢獻較大的因子的安全狀態進行判斷,有針對性地進行區域生態建設,并予以政策支持[5]。但有關生態安全的評價標準、等級尺度和關鍵指標等由于受到研究時間、區域等因素的影響,現在還沒有統一標準,因此存在評價結果不能全面反映農業生態安全真實情況的問題。目前多采用層次分析法、綜合指數法對農業生態安全進行評價[6],并引用了“因子貢獻率”、“指標偏離度”和“障礙度”等概念[7-9]。
江西是農業大省,農業在其經濟體系中占有重要的戰略地位。但是近年來,隨著工業經濟的發展,城市化建設加速,農業生態環境污染加劇,江西省農田數量與質量也呈現下降趨勢,農業生態環境已經處于相對惡化狀態。在已有研究基礎上,筆者選取與農業可持續發展關系較密切的自然與社會因子,并考慮指標的科學含義、數據來源,以及與農業和相關產業發展的聯系等來進行農業生態安全評價。因此,評價與探討江西省農業可持續發展的生態安全狀況,對于發現和糾正影響農業生態安全的關鍵因子,促進該省乃至全國農業的可持續健康發展具有重要的現實意義。
1研究方法
1.1數據來源
數據主要來源于統計年鑒,包括《江西省統計年鑒(2008年)》、《江西環境統計年報(2007年)》、水利部門統計數據(2007年)、江西省氣象局臺站監測數據(2007年)以及部分相關縣市統計局提供的數據;相對安全等級特征描述來自對該省部分區域的調研結果。圖件及相關基礎數據來自地球系統科學數據共享平臺(http:∥www.geodata.cn)。
1.2指標體系與數據處理
從農業生態系統壓力、生態環境表現力、農業生態系統保障力3個方面選取指標建立江西省農業生態安全評價指標體系(表1)。農業生態系統壓力主要考慮人口、環境污染對農業生態系統的影響。生態環境表現力依據國家環境保護部提供的方法[10]作定量評價,評價指標有:生物豐度指數、植被覆蓋指數、土地退化指數、水網密度指數、環境污染指數、生態環境指數。農業生態系統保障力考慮社會投入與農業經濟2個方面對農業生態系統的影響。由于收集到的各項指標數據具有自身的量綱與分布區間,無法直接進行比較與運算,必須對原始數據進行標準化處理。筆者采用極差標準化法進行數據處理,計算方法為Xj'=Xj-XminXmax-Xmin,(1)Xj'=Xmax-XjXmax-Xmin。(2)式(1)~(2)中,Xj'為標準化后的數據。若某指標賦值Xj越大表示越安全,則用式(1)計算;若某指標賦值越小表示越安全,則用式(2)計算。
1.3指標權重確定與加權運算
不同指標對生態安全的貢獻大小不盡相同,為了表明各指標影響生態安全指數的程度,需要對指標權重進行量化。筆者采用變異系數法[11]確定指標權重,計算公式為Vj=Sj/Yj,j=1,2,…,m;(3)Wj=Vj/∑mj=1Vj。(4)式(3)~(4)中,Vj為第j項指標的變異系數;Sj為第j項指標的標準差;Yj為第j項指標的平均值;m為指標個數;Wj為第j項指標的權重。在征求農業、環境保護及經濟等領域有關學者意見基礎上確定各級指標權重,結果見表1。
區域農業生態安全的每一項指標都從某個側面反映農業可持續發展的生態安全狀況。為全面系統地反映該區域的農業生態系統安全性,采用農業生態安全指數(S)來表征,將其定義為某一評價單元上的各種評價因素對農業生態安全度的影響總和。綜合評價模型為S=∑mj=1Wj•Xj'。(5)式(5)中,Wj為第j項指標的權重;Xj'為標準化后的指標值。S越大,區域農業生態系統安全度越高。
1.4分類等級
在計算出區域農業生態安全度之后,對其進行區域相對等級劃分。目前常見的分級方法為聚類分析法[12],筆者采用SPSS13.0統計軟件對農業生態安全指數進行K-均值聚類分析,將農業生態安全度劃分為4級,并結合前人的研究成果[13-17]與專家意見,根據實際狀況對不同等級的農業生態安全度進行描述(表2)。
2結果與分析
根據計算結果,利用GIS軟件作江西省農業生態安全評價空間分異圖(圖1)。由圖1可知,江西省各縣市農業生態安全狀況呈現一定的地域分異特征,從生態安全分級來看,主要集中于3個區域:(1)環鄱區域,主要分布于贛北圍繞鄱陽湖附近區域,包括南昌市、九江市的絕大部分縣(區、市)及豐城、樟樹、撫州市等周邊地區,該區域生態系統遭受一定程度的破壞,農業生態安全性較差;(2)贛中區域,包括宜春、萍鄉、新余、吉安、撫州、上饒等地級市的絕大部分縣(區、市),該區域農業生態系統結構基本完整,農業生態安全狀況較好;(3)贛南區域,包括贛州市區、南康市、信豐縣、于都縣、寧都縣、興國縣等縣(區、市),該區域農業生態問題突出,農業生態安全性較差。
通過比較不同地區農業生態安全度評價值與地區綜合排名(表3)可以發現,江西省各地級市農業生態安全評價值未出現不安全等級,其中,6個市處于較安全等級,5個市處于較不安全等級。安全等級最高的2個地區分別為吉安市和撫州市,安全等級最低的2個地區分別為南昌市和九江市。
從地理位置來講,環鄱區域地勢最低,河網密集,汛期大量的洪水流經該區域注入鄱陽湖,同時在汛期境內各大河流匯入長江,導致水位迅速頂托上升,農業生產受到嚴重威脅;而贛中區域位于湖區的邊緣地帶,地勢較高且平坦,河網密度及洪水壓力較小,農業生產安全性較高;贛南大部分地區山地居多,地勢較高,水網密度低,可耕作土地少,水土流失嚴重,危害地區農業生產與發展。