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摘要立足服务于禄丰县生态安全的视角，通过采用层次分析方法和“压力-状态-响应”模型，通过纵向的评价研究，对禄丰县2009～2013年的土地生态安全状况进行综合分析。结果表明，2009～2013年禄丰县生态综合安全值持续不断上升，生态综合安全值为0.12～0.45。2013年生态综合值处于第Ⅳ级，生态安全处于良好级。根据评价结果，利用ArcGIS软件生成禄丰县生态安全分布图，对指导未来禄丰科学建设开发的发展规模和方向具有重要参考价值。
关键词土地；生态安全；层次分析法；禄丰县
中图分类号F301.2文献标识码A文章编号0517-6611（2015）26-270-04
AbstractBased on perspective of serving for ecological security of Lufeng County， by using analytic hierarchy process（AHP） and basing on “PressureStateResponse” model， through the longitudinal evaluation study， land ecological security in Lufeng County during 2009-2013 was analyzed. The result showed that the land ecological comprehensive security value of Lufeng County kept elevating during 2009-2013. The land ecological comprehensive security value lies between 0.12-0.45 and in fourthgrade （grade Ⅳ）. In the end， by using ArcGIS builds the zone map of ecological security in Lufeng County， providing an important reference to guide the future development of Lufeng County scale construction and scientific development.
Key words Land； Ecological security； AHP； Lufeng County
指标选取、数据来源与研究方法
1.1研究区概况禄丰县地处云南省中部，楚雄彝族自治州东部，位于101°38′～102°25′ E、24°51′～25°31′ N。地势大至北高南低，山区面积占全县总面积的91%。境内矿产、生物资源丰富。
1.2评价指标体系的构建生态安全评价指标体系，由经济合作与发展组织以及联合国环境规划署在20世纪80年代末期提出的一种描述生态环境指标的模型概念，这个概念模型就是 “压力（Pressure）-状态（State）-响应（Response）模型”。通过PSR概念模型里对某一类环境问题进行分类，一般可以用3个相互联系的差别性指标类型进行评价分析。P即为概念模型中的压力指标，描述了人为生产活动对周围环境的影响压力；而S是表示状态指标，描述了研究区域生态系统间各要素的关系和状况；最后的R表示响应指标，这一指标是对生态安全问题的响应及措施。依据PSR概念模型的结构，参考目前国内外有关生态安全评价的相关研究，构建3个层次的土地生态安全评价指标体系（表1）[1-2]。
1.3指标数据来源确定及量化禄丰县生态安全评价指标体系所包含的指标数据来源于2005～2013年《禄丰县统计年鉴》、《禄丰县国民经济和社会发展统计公报以及楚雄州环境统计公报》及《禄丰县总体规划》。
1.3.1 土地生态安全评价标准值的确定。
（1）国际以及国家标准。采用国际公认值及国家的环境质量标准，对于已经发布的标准采用规定的阙值[3]。
（2）已研究确定的生态效应。通过对研究区域或者类似区域研究中已确定的生态安全评价要求，如绿地率要求、城市生活污染物在研究区范围内的最高允许量等，作为评价的标准或者参考。
（3）背景和本底标准。对于一些特殊指标，国家规定尚未有详细标准，也没有类似研究中判定其有生态学意义阙值的指标，则根据研究区的实际情况、指标在区域变化范围内的最大值、最小值、平均值、均方差以及全州、全省和全国的平均水平等，综合归纳确定本研究区域生态安全评价指标的阙值[4]。
根据这些原则综合确定得出禄丰县土地生态安全评价标准值（表2）。
1.3.2 生态安全评价指标权重的确定。层次分析法是由美国运筹学家Saaty于20世纪70年代中期提出的一种多层次权重分析决策方法，大量应用于环境、经济等系统的决策分析之中[5]。该方法的基本原理是：将一个复杂问题看成一个系统，根据系统内部因素之间的隶属关系，将一些复杂问题通过有层序性的排列为各个层次，同时下一层次的要素以上一层为基准，构造出判断矩阵，进行两两判断比较，计算出各要素的权重[6]。
构造判断矩阵：将研究区中评价指标所包含的因素分层后确定正互反矩阵，设立指标与研究评价的影响程度为w1，w2，w3，…，w n，分别表示项目层在目标层中的权重。矩阵表示为：
即W为A的特征向量（相对于特征值n）。
將最大权重确定为最优方案，得到指标与评价相关程度的定量表示。并通过专家打分，确定出指标的两两判断矩阵，通过计算确定各评价指标的最终权重（表3）。
1.3.3 禄丰县土地生态安全评价安全值的计算。
（1）评价指标的标准化处理。将禄丰县生态安全进行时间序列上的研究，标准化方式采用线性插值法进行处理。设要评价禄丰县m年的土地生态安全状况，评价指标包括n个，则原始指标数据矩阵为X={xij}（m×n），对所有指标数据通过极差值标准化方法进行标准化。 正向指标采用上限测度公式：
Iij=（Xij-minxij）（maxxij-minxij）（1）
负向指标采用下限测度公式：
Iij=（Xij-maxxij）（maxxij-minxij）（2）
各指标的标准化结果见表4。
（2）禄丰县土地生态安全评价各项单指标安全值的计算。将各指标权重值与指标相乘得出各项指标安全值，模型公式为：
I=Ci×Wi（3）
利用公式（3）计算得到各评价指标的安全值（表5）。
（3）综合生态安全值的计算。通过综合值才可反映出研究区域实际生态安全情况，该研究采用指数加法模型计算综合生态安全值。在指数加法模型中，综合运算采用“和”的方式，各项指标间以一定的权重相加[7]。模型公式为：
P=∑ni=1WiI（4）
式中，P为评价最终综合安全值；I为单个指标的安全值；Wi为各单项指标权重；n为指标总数。利用公式（4）可计算出各年综合指标安全值。
安徽农业科学2015年2结果与分析
2.1生态安全度的判别根据所得的禄丰县土地生态安全综合值，并参考己有成果和咨询有关专家，设立了禄丰县土地生态安全评判标准（表6），分为 5 个安全级别用来评价禄丰县生态安全程度。并与计算得到的综合安全值相对应。计算得出的综合安全值越高，则研究区域的土地生态安全就越好，反之就越差[8-9]。
2.2评价结果分析根据表3及表5数据，利用公式（3）～（4），计算得到禄丰县生态安全综合评价结果（表7）。由表7可知，2009～2013年禄丰县生态综合安全值持续不断上升，生态综合安全值介于0.12～0.45之间。2013年生态综合值处于第Ⅳ级，生态安全处于良好级。生态环境系统服务功能较强，生态环境较好，可持续发展能力强。因此，禄丰县要想实现绿色经济县，必须坚持走资源节约、环境友好、可持续发展的绿色增长之路，转变经济发展方式，锁定“低碳经济”，发展循环经济，发展生态旅游、现代农业和新型工业，建设滇中绿色经济县的宏伟目标，就必须先搞好生态环境建设，思考如何合理利用自然资源。禄丰县 “十二五”总体规划对未来发展中城镇发展及工业排放等生态保护定位为：城镇化水平提高到44%，森林覆盖率达到65.6%，工业固体废弃物综合利用率达到80%以上，单位县内生产总值能耗下降15%，工业废气排放达标率95%以上。截至2013年，禄丰县城镇化水平41.33%，森林覆盖率达到64.6%，工业固体废弃物综合利用率达到80.43%，整体符合总体目标规划。但仍存在工业用水量较大，日均用水量达到110.2万t，工业废水处理率较低，只达到25.64%，且大气烟尘排放量过高，必须合理利用水土资源，解决工业发展、资源利用和环境问题，实现经济、社会与生态环境的持续协调发展。
2.3禄丰县土地生态安全评价空间分区在禄丰县生态安全评价中，通过运用ArcGIS软件，选取2013年影响禄丰生态安全的相关因子进行叠加分析，得到禄丰县生态安全承载力分布（图1）。得出生态安全区域面积为12 741.17 hm2，占全县面积的3.59%，生态敏感区域面积为116 509.81 hm2，占全县面积的32.82%，生态良好区域面积为224 527.75 hm2，占全县面积的63.24%。禄丰县生态安全整体状况较为良好，但局部区域生态安全较为敏感，主要集中在金山镇、黑井镇、妥安乡、仁兴镇、碧鸡镇和恐龙山镇。
（1）城镇布局不合理，功能分区过于集中。禄丰县用地布局不合理，居民点较为分散，乡镇生活垃圾污染突出，工业发展与环境保护矛盾突出，严重影响了人居环境，造成了很大的环境压力[7]。
（2）人地矛盾问题严重。近年来禄丰县人口持续增加，工业化进程加快，耕地不断减少，人增地减导致禄丰县人地之间的矛盾越来越尖锐。且在耕地减少的同时，存在不同程度的土地资源浪费现象。
（3）森林质量较差，水土流失严重。禄丰县黑井镇及妥安乡为历史上产盐区，人类毁林煮盐，对植被破坏严重；恐龙山镇近年来人类毁林开荒，对植被破坏严重，水土流失严重，泥石流等自然灾害时有发生。
（4）气体及水体污染问题突出。禄丰县“十二五”期间产业结构调整不合理，城市化速度加快导致了城镇大气和生活污水污染问题突出，给禄丰县生态安全带来巨大压力。
2.3.2改善土地生态安全的建议。通过对禄丰县生态安全承载力分布图进行分析，结合禄丰县“十二五”规划中提出的绿色经济县建设战略目标和禄丰县社会经济发展现状，提出以下建议：
（1）科学规划土地利用。调整土地利用格局，细化功能分区，并将天然林保护工程的重点放在中村大滴水水源保护地、水库周围、水系干流两侧。
（2）划定生态保护红线，使生态安全格局落地。通过划定生态保护红线，约束开发建设活动，通过荒山绿化、农田林网建设和建设用地绿化等多途径新安排生态建设用地，提高生态安全资源承载力[10]。
（3）提高森林覆盖率，改善林木质量。禁止滥砍滥伐，政策上鼓励退耕护还林；科学规划林木开采计划，并及时补充林木；加大水土流失治理工作。
（4）加强清洁能源的推广。引进高新技术、清洁能源的使用和对环保项目推广投入比重的增加，建立城市污水处理厂，提高生活污水回收利用率。
参考文献
[1] 邱微，赵庆良，李崧，等.基于“压力-状态-响应”模型的黑龙江省生态安全评价研究[J].环境科学，2008，29（4）：1148-1152.
[2] 李莹.鲁甸县土地利用变化与生态安全评价研究[D].昆明：云南财经大学，2011.
[3] 谢花林，李波.城市生态安全评价指标体系与评价方法研究[J].北京师范大学学报（自然科学版），2004，40（5）：706-710.
[4] 刘红，王慧，刘康.我国生态安全评价方法研究述评[J].环境保护，2005（8）：34-37.
[5] 林媚珍，许阳萍，谢鸿宇，等.基于PSR-AHP方法的中山市生态安全评价[J].华南师范大学学报（自然科学版），2010（4）：107-111.
[6] 李恺.层次分析法在生态环境综合评价中的应用[J].环境科学与技术，2009，32（2）：183-185.
[7] 张东华.基于生态足迹改进模型的昆明市生态安全评价研究[D].昆明：云南财经大学，2011.
[8] FOLK C，JASSON A，LARSOON J，et al.Ecological appropriation by cities[J].Amblo，1997，26（3）：167-172.
[9] 陈星，周成虎.生态安全国内外研究综述[J].地理科学进展，2005，24（6）：8-12.
[10] 马艳.云南省大理白族自治州土地资源生态安全评价研究[D].武汉：华中师范大学，2011.
关键词土地；生态安全；层次分析法；禄丰县
中图分类号F301.2文献标识码A文章编号0517-6611（2015）26-270-04
AbstractBased on perspective of serving for ecological security of Lufeng County， by using analytic hierarchy process（AHP） and basing on “PressureStateResponse” model， through the longitudinal evaluation study， land ecological security in Lufeng County during 2009-2013 was analyzed. The result showed that the land ecological comprehensive security value of Lufeng County kept elevating during 2009-2013. The land ecological comprehensive security value lies between 0.12-0.45 and in fourthgrade （grade Ⅳ）. In the end， by using ArcGIS builds the zone map of ecological security in Lufeng County， providing an important reference to guide the future development of Lufeng County scale construction and scientific development.
Key words Land； Ecological security； AHP； Lufeng County
指标选取、数据来源与研究方法
1.1研究区概况禄丰县地处云南省中部，楚雄彝族自治州东部，位于101°38′～102°25′ E、24°51′～25°31′ N。地势大至北高南低，山区面积占全县总面积的91%。境内矿产、生物资源丰富。
1.2评价指标体系的构建生态安全评价指标体系，由经济合作与发展组织以及联合国环境规划署在20世纪80年代末期提出的一种描述生态环境指标的模型概念，这个概念模型就是 “压力（Pressure）-状态（State）-响应（Response）模型”。通过PSR概念模型里对某一类环境问题进行分类，一般可以用3个相互联系的差别性指标类型进行评价分析。P即为概念模型中的压力指标，描述了人为生产活动对周围环境的影响压力；而S是表示状态指标，描述了研究区域生态系统间各要素的关系和状况；最后的R表示响应指标，这一指标是对生态安全问题的响应及措施。依据PSR概念模型的结构，参考目前国内外有关生态安全评价的相关研究，构建3个层次的土地生态安全评价指标体系（表1）[1-2]。
1.3指标数据来源确定及量化禄丰县生态安全评价指标体系所包含的指标数据来源于2005～2013年《禄丰县统计年鉴》、《禄丰县国民经济和社会发展统计公报以及楚雄州环境统计公报》及《禄丰县总体规划》。
1.3.1 土地生态安全评价标准值的确定。
（1）国际以及国家标准。采用国际公认值及国家的环境质量标准，对于已经发布的标准采用规定的阙值[3]。
（2）已研究确定的生态效应。通过对研究区域或者类似区域研究中已确定的生态安全评价要求，如绿地率要求、城市生活污染物在研究区范围内的最高允许量等，作为评价的标准或者参考。
（3）背景和本底标准。对于一些特殊指标，国家规定尚未有详细标准，也没有类似研究中判定其有生态学意义阙值的指标，则根据研究区的实际情况、指标在区域变化范围内的最大值、最小值、平均值、均方差以及全州、全省和全国的平均水平等，综合归纳确定本研究区域生态安全评价指标的阙值[4]。
根据这些原则综合确定得出禄丰县土地生态安全评价标准值（表2）。
1.3.2 生态安全评价指标权重的确定。层次分析法是由美国运筹学家Saaty于20世纪70年代中期提出的一种多层次权重分析决策方法，大量应用于环境、经济等系统的决策分析之中[5]。该方法的基本原理是：将一个复杂问题看成一个系统，根据系统内部因素之间的隶属关系，将一些复杂问题通过有层序性的排列为各个层次，同时下一层次的要素以上一层为基准，构造出判断矩阵，进行两两判断比较，计算出各要素的权重[6]。
构造判断矩阵：将研究区中评价指标所包含的因素分层后确定正互反矩阵，设立指标与研究评价的影响程度为w1，w2，w3，…，w n，分别表示项目层在目标层中的权重。矩阵表示为：
即W为A的特征向量（相对于特征值n）。
將最大权重确定为最优方案，得到指标与评价相关程度的定量表示。并通过专家打分，确定出指标的两两判断矩阵，通过计算确定各评价指标的最终权重（表3）。
1.3.3 禄丰县土地生态安全评价安全值的计算。
（1）评价指标的标准化处理。将禄丰县生态安全进行时间序列上的研究，标准化方式采用线性插值法进行处理。设要评价禄丰县m年的土地生态安全状况，评价指标包括n个，则原始指标数据矩阵为X={xij}（m×n），对所有指标数据通过极差值标准化方法进行标准化。 正向指标采用上限测度公式：
Iij=（Xij-minxij）（maxxij-minxij）（1）
负向指标采用下限测度公式：
Iij=（Xij-maxxij）（maxxij-minxij）（2）
各指标的标准化结果见表4。
（2）禄丰县土地生态安全评价各项单指标安全值的计算。将各指标权重值与指标相乘得出各项指标安全值，模型公式为：
I=Ci×Wi（3）
利用公式（3）计算得到各评价指标的安全值（表5）。
（3）综合生态安全值的计算。通过综合值才可反映出研究区域实际生态安全情况，该研究采用指数加法模型计算综合生态安全值。在指数加法模型中，综合运算采用“和”的方式，各项指标间以一定的权重相加[7]。模型公式为：
P=∑ni=1WiI（4）
式中，P为评价最终综合安全值；I为单个指标的安全值；Wi为各单项指标权重；n为指标总数。利用公式（4）可计算出各年综合指标安全值。
安徽农业科学2015年2结果与分析
2.1生态安全度的判别根据所得的禄丰县土地生态安全综合值，并参考己有成果和咨询有关专家，设立了禄丰县土地生态安全评判标准（表6），分为 5 个安全级别用来评价禄丰县生态安全程度。并与计算得到的综合安全值相对应。计算得出的综合安全值越高，则研究区域的土地生态安全就越好，反之就越差[8-9]。
2.2评价结果分析根据表3及表5数据，利用公式（3）～（4），计算得到禄丰县生态安全综合评价结果（表7）。由表7可知，2009～2013年禄丰县生态综合安全值持续不断上升，生态综合安全值介于0.12～0.45之间。2013年生态综合值处于第Ⅳ级，生态安全处于良好级。生态环境系统服务功能较强，生态环境较好，可持续发展能力强。因此，禄丰县要想实现绿色经济县，必须坚持走资源节约、环境友好、可持续发展的绿色增长之路，转变经济发展方式，锁定“低碳经济”，发展循环经济，发展生态旅游、现代农业和新型工业，建设滇中绿色经济县的宏伟目标，就必须先搞好生态环境建设，思考如何合理利用自然资源。禄丰县 “十二五”总体规划对未来发展中城镇发展及工业排放等生态保护定位为：城镇化水平提高到44%，森林覆盖率达到65.6%，工业固体废弃物综合利用率达到80%以上，单位县内生产总值能耗下降15%，工业废气排放达标率95%以上。截至2013年，禄丰县城镇化水平41.33%，森林覆盖率达到64.6%，工业固体废弃物综合利用率达到80.43%，整体符合总体目标规划。但仍存在工业用水量较大，日均用水量达到110.2万t，工业废水处理率较低，只达到25.64%，且大气烟尘排放量过高，必须合理利用水土资源，解决工业发展、资源利用和环境问题，实现经济、社会与生态环境的持续协调发展。
2.3禄丰县土地生态安全评价空间分区在禄丰县生态安全评价中，通过运用ArcGIS软件，选取2013年影响禄丰生态安全的相关因子进行叠加分析，得到禄丰县生态安全承载力分布（图1）。得出生态安全区域面积为12 741.17 hm2，占全县面积的3.59%，生态敏感区域面积为116 509.81 hm2，占全县面积的32.82%，生态良好区域面积为224 527.75 hm2，占全县面积的63.24%。禄丰县生态安全整体状况较为良好，但局部区域生态安全较为敏感，主要集中在金山镇、黑井镇、妥安乡、仁兴镇、碧鸡镇和恐龙山镇。
（1）城镇布局不合理，功能分区过于集中。禄丰县用地布局不合理，居民点较为分散，乡镇生活垃圾污染突出，工业发展与环境保护矛盾突出，严重影响了人居环境，造成了很大的环境压力[7]。
（2）人地矛盾问题严重。近年来禄丰县人口持续增加，工业化进程加快，耕地不断减少，人增地减导致禄丰县人地之间的矛盾越来越尖锐。且在耕地减少的同时，存在不同程度的土地资源浪费现象。
（3）森林质量较差，水土流失严重。禄丰县黑井镇及妥安乡为历史上产盐区，人类毁林煮盐，对植被破坏严重；恐龙山镇近年来人类毁林开荒，对植被破坏严重，水土流失严重，泥石流等自然灾害时有发生。
（4）气体及水体污染问题突出。禄丰县“十二五”期间产业结构调整不合理，城市化速度加快导致了城镇大气和生活污水污染问题突出，给禄丰县生态安全带来巨大压力。
2.3.2改善土地生态安全的建议。通过对禄丰县生态安全承载力分布图进行分析，结合禄丰县“十二五”规划中提出的绿色经济县建设战略目标和禄丰县社会经济发展现状，提出以下建议：
（1）科学规划土地利用。调整土地利用格局，细化功能分区，并将天然林保护工程的重点放在中村大滴水水源保护地、水库周围、水系干流两侧。
（2）划定生态保护红线，使生态安全格局落地。通过划定生态保护红线，约束开发建设活动，通过荒山绿化、农田林网建设和建设用地绿化等多途径新安排生态建设用地，提高生态安全资源承载力[10]。
（3）提高森林覆盖率，改善林木质量。禁止滥砍滥伐，政策上鼓励退耕护还林；科学规划林木开采计划，并及时补充林木；加大水土流失治理工作。
（4）加强清洁能源的推广。引进高新技术、清洁能源的使用和对环保项目推广投入比重的增加，建立城市污水处理厂，提高生活污水回收利用率。
参考文献
[1] 邱微，赵庆良，李崧，等.基于“压力-状态-响应”模型的黑龙江省生态安全评价研究[J].环境科学，2008，29（4）：1148-1152.
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[5] 林媚珍，许阳萍，谢鸿宇，等.基于PSR-AHP方法的中山市生态安全评价[J].华南师范大学学报（自然科学版），2010（4）：107-111.
[6] 李恺.层次分析法在生态环境综合评价中的应用[J].环境科学与技术，2009，32（2）：183-185.
[7] 张东华.基于生态足迹改进模型的昆明市生态安全评价研究[D].昆明：云南财经大学，2011.
[8] FOLK C，JASSON A，LARSOON J，et al.Ecological appropriation by cities[J].Amblo，1997，26（3）：167-172.
[9] 陈星，周成虎.生态安全国内外研究综述[J].地理科学进展，2005，24（6）：8-12.
[10] 马艳.云南省大理白族自治州土地资源生态安全评价研究[D].武汉：华中师范大学，2011.