土地生态安全研究进展

时间:2022-08-28 06:21:18

土地生态安全研究进展

摘要:土地生态安全是人类赖以生存的基本条件,当前,我国存在诸多生态安全问题。实现土地资源可持续利用的关键之一在于解决土地资源生态安全问题。文章主要从土地生态安全的概念研究、理论研究及其研究的主要内容等方面对当前国内外土地生态安全的研究进行综述,并对其今后研究予以展望。

关键词:土地生态安全;应用研究;研究展望

一、概念研究

上世纪40年代Aldo Lcopold在对土地功能状况评价中考虑了土地健康的因素,生态安全的研究也随之逐渐开展。工业化、城市化的发展需要大量的土地,人们对土地资源开发的深度和广度不断加大,甚至已经超过了土地生态系统自身承载能力,区域内土地生态安全处于亚健康的状态,人们的生存环境面临着严峻的挑战。一些学者从土地生态系统结构是否受到破坏,生态功能是否降低定义土地资源生态安全;张虹波等从保持土地生态系统自身动态平衡,内部结构、功能完整,实现土地资源的持续利用和社会的可持续发展角度定义土地生态安全;梁留科等从实现社会、经济、生态安全的协调发展角度定义土地生态安全;还有学者从人类对土地的需求量与土地的供给能力定义土地生态安全,即土地的数量和质量能够满足后代人发展对其的需求。

二、土地生态安全的基本理论研究

(一)人地关系协调理论

1650年西方人文地理学家沃仑·纽斯的《地理通论》中首次提出了人地关系。从地理学角度上讲,人地关系就是人与自然地理环境之间相互影响关系。人地关系有两大基本原理,一是土地承载力限制与超越原理。人地矛盾主要是指人口的不断增长以及人类对土地需求的增加使得土地难以满足人类的生产和生活的需要,既土地承载力是有限制的,人地关系的发展主要表现在提高土地承载力;二是人地关系地域关联互动原理。随着经济全球化的发展,人与土地生态环境的联系更加密切,在关联互动中,即便是来自不同尺度的人地关系系统,每一种层次都是彼此联系、彼此依存的。这时,变动与冲突、互补与协调就成为了人地系统的主要特征,吴传均在上世纪90年代就指出人地关系地域系统是地理学的研究核心内容。

(二)可持续发展理论

上世纪60年代美国学者莱切尔·卡逊在《寂静的春天》阐述了农药的大量使用严重破坏生态环境,罗马俱乐部在1972年出版的《增长的极限》揭示出环境安全问题对人类生存、发展的重要影响。布伦特兰报告中正式提出可持续发展概念并给出可持续发展定义是:“既满足当代人的需要,又不对后代满足其需求能力构成威胁的发展”。从生态可持续发展的角度看,社会、经济的持续性发展要与自然生态环境的持续能力相适应,保证人类社会的发展要在土地生态环境所能承受的范围之内,不能以破坏环境为代价而谋取发展。只有把可持续发展作为基础、作为前提条件,土地的生态安全的研究才更具有意义。

(三)生态经济理论

20世纪80年代国际生态经济学会成立,1989年创办《Ecological Economics》杂志。国内外对生态经济理论进行了大量研究并取得显著的成就。生态系统和生态经济系统的研究均是生态经济学研究的重点内容,土地生态保护与经济持续发展是密切联系、内在统一的,土地资源生态安全的实现必须以保护生态环境为基础,要遵循生态环境的内在客观规律的基础上实现生态与经济发展相协调的情况下。反之,生态环境的破坏会严重阻碍经济的发展。

三、土地生态安全研究的主要内容及研究进展

(一)土地资源生态安全评价指标体系研究

城市化进程中大量的土地转变为建设用地,土地生态安全面临着严重的威胁。现代化农业生产经营方式、化肥农药的使用改变了土壤的特质,人类对森林不合理开采改变了陆地水循环。土地生态安全评价的研究被人们提上日程。土地生态安全评价的关键在于构建科学合理的指标体系与评价标准,目前尚无统一标准,多通过借鉴1993年FAO发表的《可持续土地管理评价大纲》中关于土地质量评价指标构建土地生态安全评价指标体系。多数学者从土地生态系统压力、状态、响应3个方面对土地生态安全进行研究,张建新在P-S-R框架模型的基础上选取评价指标,对湖南省土地可持续利用进行了生态安全评价。许月卿从自然、经济、社会安全的角度构建小城镇土地生态安全评价指标体系,对贵州省猫跳河流域土地生态安全进行了研究;杜忠潮依据P-S-R模型,从土地自然资源现状、土地社会经济环境压力和人文影响3方面构建土地资源生态安全评价指标;高珊依据“压力-状态-响应”(P-S-R)模型,从环境、行为和决策三个层面选取指标,研究了生态建设成效。

(二)土地生态安全评价的方法研究

土地生态安全评价指标确权的方法有特尔菲法、层次分析法、主成分分析法及熵权系数法,部分学者也采用两种或以上的方法确定指标权重。李秀霞采用熵权对吉林省城市化进程中土地生态安全问题进行了研究,并提出了实现土地生态安全的合理性建议;徐道炜采用突变级数法研究了福建省土地生态安全问题。综合指数法、物元法等方法是学者们常用的土地生态安全综合性评价的方法,李明月基于BP神经网络方法对广州市土地生态安全进行评价。上世纪60年代,部分学者以研究土地承载力的方法对区域土地生态安全进行了研究,90年代,人们将生态足迹的方法引入到生态安全的研究,现代,科学技术的创新,突破了原有的定量水平和精确程度,生态足迹方法定量化程度高,一般只有很少因素定量评价生态承载力状况。何淑勤等利用生态足迹理论与方法,对雅安市土地生态安全情况进行了研究。

(三)土地生态安全预警研究

土地生态预警的目的在于时刻了解系统内部生态安全的综合状况。法国经济学家Alfred Fourile最先阐述了监测预警的思想。HaqueC.Emdad对加拿大红河谷土地资源的危险性进行评价。我国对预警的研究主要在一下几方面,一是概念方面,傅伯杰提出的区域生态环境预警是对区域资源开发利用的生态后果、区域生态环境质量的变化以及生态环境与社会经济协调发展的评价、预测和警报;二是研究方法方面,目前国内部分学者利用GIS建立土地生态预警信息系统,准确掌握区域生态状况和动态变化趋势;三是评价指标方面,吴冠岑选取从自然、经济、社会三方面选取预警评价指标,并引入变权理论的概念,构建了土地生态安全预警的惩罚型变权评价模型并对淮安市进行了实证研究,许学工对黄河三角洲生态环境进行了评估和预警研究。

(四)土地生态安全设计研究

生态安全设计,对土地资源可持续利用和区域土地资源生态安全有重要意义。主要针对区域内生态环境问题,对区域生态环境问题进行有效控制和持续改善。主要包括以生态安全为前提的土地利用结构优化和区域生态安全格局设计。生态因素已成为影响土地利用结构的重要影响因素之一。S.Hermann从自然环境角度选取生态约束因素对乡村土地利用结构进行设计;赵丹从生态绿当量的角度,对宁国市土地利用结构进行了实证研究。区域生态安全格局设计方面,马克明对区域生态安全格局的概念以及理论基础的论述,并在此基础上提出了区域生态安全格局的设计原则与方法;徐海根等提出了自然保护区生态安全设计的概念,构建了从区域层次到网络的每个节点(保护区)再到网络与节点的连接(廊道)的研究流程,综合运用迭代法、整数规划方法和地理途径方法等方法设计自然保护区生态安全格局。

四、研究启示

首先,土地生态安全评价研究中,加大对各模型进行基本参数与可信度、准确度的研究。评价方法上将计量模型与现代信息技术结合起来,为土地生态安全设计的研究构建空间模型。

其次,加强土地生态安全评价和设计相结合的综合研究。土地生态安全评价和土地生态设计的研究在于保持生态系统平衡和土地资源的持续发展和利用,保障区域生态安全,实现生态、经济和社会的协调发展。

最后,加强动态监测和预警系统研究。目前国内没有明确系统预警指标体系和成熟的理论体系,有关预测误差方面的研究较少,在预警过程中难以及时、准确对预测误差进行修正。且较少进行多种预警方法的综合运用。构建基于过程的动态模型,结合地理信息技术加强土地生态安全动态监测,在此基础上建立土地生态安全预警系统。

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(作者单位:安徽师范大学国土资源与旅游学院)

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