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土地資源生態(tài)安全評價研究

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土地資源生態(tài)安全評價研究
土地資源生態(tài)安全評價研究
目 錄
土地生態(tài)安全相關概念
 
1
研究背景與意義
 
2
 
3
相關理論基礎
 
4
主要研究內容
 
5
存在問題與研究趨勢
土地資源生態(tài)安全評價研究
目 錄
土地生態(tài)安全相關概念
 
1
研究背景與意義
 
2
 
3
相關理論基礎
 
4
主要研究內容
 
5
存在問題與研究趨勢
1.1 生態(tài)安全概念
1 土地生態(tài)安全相關概念
近年來新提出的概念，有狹義和廣義的兩種理解。
I 狹義：指自然和人工自然復合生態(tài)系統(tǒng)的安全，是對生態(tài)系統(tǒng)完整性和健康的整體水平的反映（主要指自然屬性）。
II 廣義：指人的生活、健康、安樂、基本權利、生活保障來源、必要資源、社會次序和人類適應環(huán)境變化能力等方面不受威脅的狀態(tài)，包括自然生態(tài)安全、經(jīng)濟生態(tài)安全和社會生態(tài)安全，組成一個復合人工生態(tài)安全系統(tǒng)（包括自然、社會和經(jīng)濟屬性）。
1.1 生態(tài)安全概念
1 土地生態(tài)安全相關概念

1.1 生態(tài)安全概念
1 土地生態(tài)安全相關概念
生態(tài)環(huán)境服務功能是生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)基本屬性 。
生態(tài)足跡法通過對比生態(tài)承載供給與需求 ,定量地判斷人類所施壓力是否超出承載力, 為生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)是否安全或距離安全目標遠近提供權衡。
生態(tài)風險實質從反面表征生態(tài)安全。
1.2 土地生態(tài)系統(tǒng)
1 土地生態(tài)安全相關概念
土地生態(tài)系統(tǒng)是地球陸地表面上相互作用、相互依存的地貌、水文、植被、土壤、氣候等自然要素之間以及與人類活動之間相互作用而形成的統(tǒng)一整體。
1.3 土地資源生態(tài)安全概念
1 土地生態(tài)安全相關概念
相關概念：土地資源持續(xù)利用的生態(tài)安全、土地生態(tài)安全和土地資源生態(tài)安全等，其內涵基本一致。
土地資源生態(tài)安全(Land Resource Ecological Security)：在一定時空范圍內，通過對土地資源的合理利用和管理，使土地生態(tài)系統(tǒng)能夠保持其結構與功能不受威脅或少受威脅的健康、平衡的狀態(tài)，并能夠為保障人類社會經(jīng)濟與農業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供穩(wěn)定、均衡、充裕的自然資源，從而維持土地自然、社會、經(jīng)濟復合體長期協(xié)調發(fā)展。
1.3 土地資源生態(tài)安全概念
1 土地生態(tài)安全相關概念
土地資源生態(tài)安全的本質：促使經(jīng)濟、社會和自然生態(tài)的協(xié)調統(tǒng)一，它是由土地自然生態(tài)安全、土地經(jīng)濟生態(tài)安全和土地社會生態(tài)安全三方面組成的安全復合體系。
如果考慮經(jīng)濟和社會因素對土地自然系統(tǒng)安全的影響，顯然土地經(jīng)濟生態(tài)安全和社會生態(tài)系統(tǒng)構成土地生態(tài)安全的動力和出發(fā)點，而土地自然生態(tài)安全構成土地生態(tài)安全的基石和生態(tài)安全的核心。
土地資源生態(tài)安全評價研究
目 錄
土地生態(tài)安全相關概念
 
1
研究背景與意義
 
2
 
3
相關理論基礎
 
4
主要研究內容
 
5
存在問題與研究趨勢
2.1 研究背景
2 研究背景與意義
2.1 研究背景——全球氣候變暖
土地利用變化導致溫室氣體的大量排放（占人類活動排放總量的1/3），導致全球生物多樣性減少，海水侵蝕，惡劣天氣增加等；
平均氣溫的上升直接導致冰川融化、海平面提高，冰川、冰架的融化導致了海平面的提高。
2 研究背景與意義
2.1 研究背景——水土流失
水土流失是全球性的環(huán)境問題，嚴重威脅著區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展。中國作為世界上水土流失最嚴重的國家之一，水土流失問題直接制約了區(qū)域的生態(tài)安全和經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。
據(jù)全國第二次土壤侵蝕遙感調查顯示，全國水土流失面積達356×104 km2，超過我國國土總面積的1/3。（耕地減少和草場退化）
2 研究背景與意義
2.1 研究背景——土地荒漠化和沙化
土地荒漠化和沙化已成為嚴重威脅中華民族生存空間、嚴重制約我國經(jīng)濟社會發(fā)展的重要生態(tài)環(huán)境問題。
截至2004年底，全國荒漠化土地為263.62 ×104 km2 ，沙化土地面積為173.97 ×104 km2 。
2 研究背景與意義
2.1 研究背景——生物多樣性減少
由于棲息地破壞和過度開發(fā)利用，一些野生動植物尤其是具有較高經(jīng)濟價值的野生動植物種群長期呈下降趨勢。
聯(lián)合國環(huán)境署報告：自工業(yè)化初期至今，全球漁業(yè)資源減少90％；1/3的兩棲動物、1/5的哺乳動物和1/4的針葉樹種瀕臨滅絕。
我國目前瀕危或接近瀕危的高等植物達4 000種~5 000種，占高等植物總數(shù)的15％~20％。聯(lián)合國《瀕危野生動植物種國際貿易公約》列出的740種世界性瀕危物種中，我國占189種，占世界總數(shù)的1/4。
2 研究背景與意義
2.1 研究背景——耕地與濕地減少
據(jù)《中國國土資源公報》，1996年全國耕地為13003.92×104hm2，到2005年全國耕地減為12208.27×104hm2。從1999~2005年耕地收支狀況看，因建設占用、生態(tài)退耕、災毀等原因使耕地凈減少780.43 × 104 hm2。
近50年來，全國沿海喪失海濱灘涂濕地219 × 104 hm2 ，相當于沿海濕地總面積的50％；全國圍墾湖泊面積130 × 104 hm2 。超過“五大淡水湖”面積之和。（98年長江特大洪水災害與此密切相關）
2 研究背景與意義
2.1 研究背景——環(huán)境污染問題突出
城市熱環(huán)境問題：自然生態(tài)調控功能的喪失；
土壤環(huán)境污染問題：自然生態(tài)用地進行工礦開發(fā)；
水環(huán)境污染問題：農業(yè)面源污染，農藥化肥的使用等
大氣環(huán)境污染問題：不合理的土地利用格局導致污染物難以擴散、通過自然界的自我凈化功能消除污染問題。
2 研究背景與意義
2.2 研究背景——發(fā)展歷程
2 研究背景與意義
上世紀 90 年代以來隨著跨越國界的全球性環(huán)境公害的日趨凸顯，生態(tài)安全越來越受到關注。

1998 年 10 月， “亞太安全與和平發(fā)展會議” 首次提出 “21 世紀最大政治問題一是生態(tài)安全，二是資源安全”。

1999 年初俄羅斯率先成立 “俄羅斯國家安全會議生態(tài)安全委員會”。1999 年末美國也成立了 “美國國家生態(tài)安全委員會”。2013 年 5 月美國政府又成立了 “美國總統(tǒng)能源戰(zhàn)略與生態(tài)安全委員會”。
2.2 研究背景——發(fā)展歷程
2 研究背景與意義
在中國，從 20 世紀 90 年代開始，生態(tài)安全研究逐步成為熱點。

“維護國家生態(tài)環(huán)境安全” 目標于中國國務院2000 年 11 月發(fā)布的《全國生態(tài)環(huán)境保護綱要》 中首次從國家層面正式提出。

2006 年我國倡導成立國際生態(tài)安全合作組織，旨在以生態(tài)安全理念促進和平發(fā)展，降低氣候變化風險，解決生態(tài)危機，保護自然環(huán)境，推進綠色執(zhí)政。

2010 年 12 月國際生態(tài)安全合作組織成功主辦了 “首屆世界生態(tài)安全大會”。

2012 年 12 月第二屆世界生態(tài)安全大會通過了 “世界生態(tài)文明宣言與生態(tài)安全行動綱領”。

在 2014 年 4 月 15 日的中央國家安全委員會第一次會議上，生態(tài)安全正式作為國家總體安全的重要組成部分，首次明確被納入國家安全體系。

2.2 研究意義
探討區(qū)域土地資源生態(tài)安全評價方法，及時了解區(qū)域土地資源生態(tài)安全狀態(tài)及變化，為土地利用提供科學決策依據(jù)，對于實現(xiàn)土地資源可持續(xù)利用有著重要的現(xiàn)實意義。
徹底扭轉各種不合理的（甚至是生態(tài)破壞型的）土地開發(fā)利用方式，按照生態(tài)規(guī)律和可持續(xù)發(fā)展原理的要求，最大限度的減少土地資源開發(fā)利用過程對自然生態(tài)系統(tǒng)結構與功能造成破壞，影響區(qū)域生物多樣性保護與環(huán)境質量的改善等。探索并建立起生態(tài)友好型土地資源可持續(xù)開發(fā)利用體系和模式。
2 研究背景與意義
土地資源生態(tài)安全評價研究
目 錄
土地生態(tài)安全相關概念
 
1
研究背景與意義
 
2
 
3
相關理論基礎
 
4
主要研究內容
 
5
存在問題與研究趨勢
3.1 土地生態(tài)學理論
土地生態(tài)學是土地生態(tài)學是土地科學與生態(tài)學的結合點和交叉性學科，應用生態(tài)學的一般原理，研究土地生態(tài)系統(tǒng)的能量流、物質流和價值流等的相互作用和轉化，開展土地利用優(yōu)化與調控的學科。
按照這個定義，土地生態(tài)學的任務十分明確：
1、揭示土地生態(tài)系統(tǒng)的能量流、物質流和價值流等的作用規(guī)律；
2、應用生態(tài)學原理，做到人類社會經(jīng)濟發(fā)展與自然生態(tài)規(guī)律協(xié)調一致，在此基礎上開展土地資源的合理開發(fā)利用、整治保護和管理等。
3 相關理論基礎
3.2 可持續(xù)發(fā)展理論
可持續(xù)發(fā)展理論認為，人類任何時候都不能以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價去換取經(jīng)濟的一時發(fā)展，亦不能為了今天的發(fā)展而損害明天的發(fā)展?？沙掷m(xù)發(fā)展的關鍵在于正確處理好人口、資源、環(huán)境和發(fā)展的關系，建立良性、協(xié)調發(fā)展的“人口一資源一環(huán)境一經(jīng)濟發(fā)展”系統(tǒng)。
三個基本原則：
公平性：代際間與代內公平；
持續(xù)性：人類社會經(jīng)濟發(fā)展不能超過資源環(huán)境的承載力；
共同性：共同的問題，共同面對。
3 相關理論基礎
3.3 統(tǒng)籌人與自然和諧發(fā)展理論
指在經(jīng)濟社會發(fā)展中注意處理好經(jīng)濟建設、人口增長與資源利用和生態(tài)環(huán)境保護的關系，通過建設資源節(jié)約型和生態(tài)環(huán)境保護型社會，在確保生態(tài)平衡和環(huán)境良好的基礎上，實現(xiàn)經(jīng)濟的持續(xù)穩(wěn)定增長和人民生活的富裕安康。
堅持以人與自然和諧相處為核心，正確處理好4個環(huán)節(jié)
正確認識自然、合理改造自然、充分利用自然和有效保護自然之間的關系
正確認識自然，發(fā)現(xiàn)和掌握自然規(guī)律，并用于指導土地資源開發(fā)利用實踐
在對自然的改造和利用中難免會造成一些生態(tài)破壞，因而還需要進行有效保護，使生態(tài)破壞度不超過自然界可以承受和恢復的程度。
3 相關理論基礎
土地資源生態(tài)安全評價研究
目 錄
土地生態(tài)安全相關概念
 
1
研究背景與意義
 
2
 
3
相關理論基礎
 
4
主要研究內容
 
5
存在問題與研究趨勢
4.1 土地生態(tài)安全評價工作程序
4 主要研究內容
4.2  土地資源生態(tài)安全與土地利用，覆蓋變化的關系研究
4 主要研究內容
隨著國際地圈生物圈計劃（International Geosphere Biosphere Programme，簡稱IGBP）工作的展開。土地利用變化的環(huán)境效應與生態(tài)安全的響應機制研究得到了更大程度的關注，土地利用/覆蓋變化通過改變植被、水文、土壤等因素而改變土地生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)安全狀態(tài)。
森林的開采導致下游洪水泛濫的頻率和強度增加，并使得降水的再分配不平均；
流域內部的各種土地利用與覆被類型的比例變化可以導致河流水質發(fā)生變化；
趙文武等通過黃土丘陵溝壑區(qū)集水區(qū)尺度土地利用格局變化的水土流失效應分析發(fā)現(xiàn)土地利用格局變化明顯改變了降雨量一徑流量、降雨侵蝕力一輸沙率的關系。
4.3  土地資源生態(tài)安全評價指標體系研究
4 主要研究內容
建立科學的指標體系與評價標準是土地資源生態(tài)安全評價的關鍵環(huán)節(jié)。現(xiàn)階段國內外尚無統(tǒng)一標準的土地資源生態(tài)安全評價指標體系。
許多學者從不同角度、選擇不同研究區(qū)域進行了土地質量指標體系及土地可持續(xù)評價指標體系的研究。

1995年6月世界銀行(WB)與聯(lián)合國糧農組織(FAO)、聯(lián)合國開發(fā)計劃署(UNDP)及聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)共同發(fā)起，建立了土地質量指標體系項目研究的全球聯(lián)盟基礎，并發(fā)布了《土地質量指標》。

4.3  土地資源生態(tài)安全評價指標體系研究
4 主要研究內容
張建新、湯潔和張虹波等人從土地資源生態(tài)壓力、土地資源生態(tài)狀態(tài)和土地資源生態(tài)環(huán)境響應三方面進行指標篩選，構建了土地資源生態(tài)安全評價指標體系。

國 際 經(jīng) 濟 合 作 與 發(fā) 展 組 織（OECD）提出的“壓力—狀態(tài)—響應”（PSR）評價體系。
壓力指標（pressure）:指人類活動對環(huán)境的直接壓力因子，例如廢物排放、廢物處理、公路網(wǎng)的密度、煤礦開采等；
狀態(tài)指標（state）:指環(huán)境當前的狀態(tài)或趨勢，例如污染物濃度、物種多樣性，在這種背景下，生態(tài)安全評價研究關注植被蓋度、生物豐度等方面的內容;
響應指標（response）:指環(huán)境政策措施中的可量化部分，它在社會處理環(huán)境問題過程不斷發(fā)展。  
4.3  土地資源生態(tài)安全評價指標體系研究
4 主要研究內容
4.3  土地資源生態(tài)安全評價指標體系研究
4 主要研究內容
劉勇、高桂芹等則是從土地自然生態(tài)安全系統(tǒng)、土地經(jīng)濟生態(tài)安全系統(tǒng)和土地社會生態(tài)安全系統(tǒng)三個角度選取指標。構建了區(qū)域土地資源生態(tài)安全評價指標體系。

4.3  土地資源生態(tài)安全評價指標體系研究
4 主要研究內容
4.3  土地資源生態(tài)安全評價指標體系研究
4 主要研究內容
4.3  土地資源生態(tài)安全評價指標體系研究
4 主要研究內容
4.3  土地資源生態(tài)安全評價指標體系研究
4 主要研究內容
值得注意的是，不同區(qū)域土地資源的自然條件和社會經(jīng)濟條件有所不同。其面臨的生態(tài)威脅也不盡相同。
例如山地丘陵地區(qū)土地資源最主要的生態(tài)威脅是水土流失，濱湖低洼地區(qū)土地資源最大生態(tài)威脅則是洪澇及土壤次生潛育化問題。而平原糧區(qū)土地資源最主要的生態(tài)安全問題是土壤污染等等。
4.4  土地資源生態(tài)安全評價方法研究
4 主要研究內容
4.4  土地資源生態(tài)安全評價方法研究
4 主要研究內容
4.4  土地資源生態(tài)安全評價方法研究
4 主要研究內容
數(shù)學模型法：目前應用較多的一種方法，首先篩選因子構建多指標的評價指標體系。指標體系建立以后，應用層次分析法(AHP)、專家打分法(Delphi)等方法確定指標權重。然后確定評價指標的標準值即判定安全閾值，設定評價等級準則。
指標安全閾值的確定是土地資源生態(tài)安全評價的一個關鍵問題，也是一個難點。
由于土地資源生態(tài)安全的評價標準具有相對性和發(fā)展性，不同時期或者不同國家和地區(qū)，其評價標準也會不同。指標安全閾值的確定帶來困難。
4.4  土地資源生態(tài)安全評價方法研究
4 主要研究內容
生態(tài)足跡法：能夠持續(xù)地提供資源或消納廢物的、具有生物生產(chǎn)力的地域空間（biologically productive areas），其含義就是要維持一個人、地區(qū)、國家的生存所需要的或者指能夠容納人類所排放的廢物的、具有生物生產(chǎn)力的地域面積。
生態(tài)足跡分析法是把一定區(qū)域內的人口所消耗的所有資源和能源及吸收這些人口所生產(chǎn)的所有廢棄物的量都相應地轉化為一定的生物生產(chǎn)土地面積。比較土地生態(tài)系統(tǒng)所能提供的生態(tài)足跡即土地生態(tài)承載力和人類對生態(tài)足跡的需求。如果土地生態(tài)承載力大于人類對生態(tài)足跡的需求，則出現(xiàn)生態(tài)盈余，判定系統(tǒng)是安全的；如果土地生態(tài)承載力小于人類對生態(tài)足跡的需求，則出現(xiàn)生態(tài)赤字，判定系統(tǒng)是不安全的。
4.4  土地資源生態(tài)安全評價方法研究
4 主要研究內容
生態(tài)足跡法：能夠持續(xù)地提供資源或消納廢物的、具有生物生產(chǎn)力的地域空間（biologically productive areas），其含義就是要維持一個人、地區(qū)、國家的生存所需要的或者指能夠容納人類所排放的廢物的、具有生物生產(chǎn)力的地域面積。
生態(tài)足跡的方法從一個新的角度闡釋了人類及其發(fā)展與資源環(huán)境的關系。其定量化程度高?？捎幂^少的因素定量測算生態(tài)承載力狀況，但因無法考慮生態(tài)承載力復雜因素間的作用，同時單純以人類對自然資源的占有與利用角度分析系統(tǒng)的承載力水平，因而難免有些缺憾。
4.4  土地資源生態(tài)安全評價方法研究
4 主要研究內容
景觀生態(tài)學法：景觀生態(tài)學強調空間格局與生態(tài)過程以及生態(tài)功能之間的聯(lián)系，觀結構、功能和變化是景觀生態(tài)學關注的最基本的三個特征。
景觀生態(tài)學中的景觀生態(tài)指數(shù)可以定量化描述這三方面特征，景觀結構、功能與變化與土地資源利用的關系相當密切。
土地資源的退化也必然會導致區(qū)域景觀結構和功能的失調或退化。
4.5  土地利用安全格局研究
4 主要研究內容
土地利用安全格局是近年來提出的新概念。是指能夠滿足和保障區(qū)域土地資源生態(tài)安全的土地利用格局。不同的地區(qū)面臨的主要生態(tài)問題不同，生態(tài)安全條件也不同。應該從區(qū)域實際生態(tài)問題角度出發(fā)，探討土地利用安全格局的構建方法。
Ian Allan等以保護區(qū)域水質為目標，應用GIS和緩沖區(qū)設計方法，建立了小流域土地利用格局優(yōu)化模型。
楊子生等針對山區(qū)土地資源面臨水土流失嚴重的生態(tài)問題，設計了基于允許土壤流失量條件下的土地利用安全格局。
4.5  土地利用安全格局研究
4 主要研究內容
蒙吉軍等以多目標優(yōu)化、土地生態(tài)適宜性評價、區(qū)域土地生態(tài)安全評價和城市與礦產(chǎn)資源總體規(guī)劃為依據(jù)，在生態(tài)安全和經(jīng)濟安全兩種情景下，遵循建立的土地利用類型調整原則，借助 Arc GIS 空間分析技術，構建土地利用生態(tài)安全格局。
4.5  土地利用安全格局研究
4 主要研究內容
4.5  土地利用安全格局研究
4 主要研究內容
4.5  土地利用安全格局研究
4 主要研究內容
4.5  土地利用安全格局研究
4 主要研究內容
土地資源生態(tài)安全評價研究
目 錄
土地生態(tài)安全相關概念
 
1
研究背景與意義
 
2
 
3
相關理論基礎
 
4
主要研究內容
 
5
存在問題與研究趨勢
5.1  存在問題
5 存在問題與研究趨勢
（1）理論研究薄弱。由于土地資源生態(tài)安全理論研究的不夠深入，生態(tài)安全概念、內容、本質的研究未達成共識，針對生態(tài)安全評價的基礎理論研究更顯薄弱，雖然國內學者從土地資源生態(tài)安全評價概念與學科體系、評價準則和指標體系、指標權重的確定、綜合評價方法、安全等級的界定和政策建議等方面進行了研 究 ，但這些研究目前還沒有形成一定的體系，導致土地資源生態(tài)安全評價尺度的界定還存在一定的分歧。
（2）評價方法單一。比較而言，由于土地資源生態(tài)安全評價大多是面向區(qū)域尺度的，評價方法主要是針對區(qū)域評價指標P-S-R概念模型框架下而展開的，對于指標權重的確定大多采用層次分析法和專家打分法，這些方法容易受主觀因素的影響，并且評價方法過于簡單。
5.1  存在問題
5 存在問題與研究趨勢
（3）評價指標體系缺乏統(tǒng)一的準則。盡管各綜合評價指標體現(xiàn)了評價者力求全面反映評價對象本質的愿望，但由于土地資源生態(tài)安全評價作為一門交叉學科的評價，其綜合評價指標體系的建立十分復雜。
（4）模型可信度與準確性的評價研究關注較少。模型結果的可信度是模型法進行土地資源生態(tài)安全評價的關鍵，對型本身可信度與準確性的評價是模型法應用過程中不可缺少的環(huán)節(jié)，在土地資源生態(tài)安全評價中雖然已經(jīng)注意到數(shù)學方法的作用，但缺乏對各模型基本參數(shù)與可信度、準確性的評價。
（5）現(xiàn)狀評價占了相當大的比例，而有關預測性評估文獻卻寥寥無幾 ，缺乏土地資源生態(tài)安全過程和動態(tài)分析 。 
5.2  研究趨勢
5 存在問題與研究趨勢
（1）將土地資源生態(tài)安全機理研究、土地資源生態(tài)安全評價和土地資源生態(tài)安全設計幾部分研究內容整合起來進行綜合研究，將成為區(qū)域土地資源生態(tài)安全研究的趨勢。
5.2  研究趨勢
5 存在問題與研究趨勢
（2）未來土地資源生態(tài)安全評價研究應加強探討如何將數(shù)理模型與RS、GIS技術相結合，構建土地資源生態(tài)安全空間評價模型，作為土地利用安全格局設計的基礎和檢驗模型。（為土地資源的優(yōu)化配置做基礎）

（3）與基礎理論相結合。將景觀生態(tài)學理論及與之相關的空間異質性理論 、空間尺度理論與生態(tài)安全相結合 , 并運用到生態(tài)安全格局的評價與設計中已有良好的開端。

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