我國(guó)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)安全分析

馬麗君 楊學(xué)軍 陳 杰

摘要農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)是人類賴以生存的最基本物質(zhì)生活來源。首次提出了農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)安全的概念。分析了農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)源及我國(guó)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的現(xiàn)狀，探索了農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)安全評(píng)價(jià)的方法。

關(guān)鍵詞農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)；生態(tài)安全；生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)；生態(tài)安全評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)X171.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)1007－5739(2009)16－0258－04

生態(tài)安全是當(dāng)今國(guó)內(nèi)外廣泛關(guān)注的熱點(diǎn)問題，涉及到政治安全、經(jīng)濟(jì)安全，是國(guó)家安全的重要組成部分。國(guó)際上對(duì)生態(tài)安全并沒有公認(rèn)的定義，一般有廣義和狹義2種理解。廣義的生態(tài)安全是以1989年美國(guó)國(guó)際應(yīng)用系統(tǒng)分析研究所(IASA)為代表，提出生態(tài)安全是指在人的生活、健康、安樂、基本權(quán)利、生活保障來源、必要資源、社會(huì)秩序和人類適應(yīng)環(huán)境變化的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(jì)生態(tài)安全和社會(huì)生態(tài)安全，組成一個(gè)復(fù)合人工生態(tài)安全系統(tǒng)。狹義的生態(tài)安全是指自然和半自然生態(tài)系統(tǒng)的安全，即生態(tài)系統(tǒng)完整性和健康性的整體水平反映Ⅲ。曲格平提出，生態(tài)安全一般包括2層基本含義：一是防止由于生態(tài)環(huán)境退化對(duì)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)構(gòu)成威脅，主要指環(huán)境質(zhì)量狀況低劣和自然資源的減少和退化削弱了經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的支撐能力：二是防止由于環(huán)境破壞和自然資源短缺引發(fā)人民群眾的不滿，特別是環(huán)境難民大量影響社會(huì)安全。從而導(dǎo)致國(guó)家的動(dòng)蕩。

農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)是以農(nóng)作物為中心的生物群落與其生態(tài)環(huán)境間在能量和物質(zhì)交換及其相互作用上所構(gòu)成的一種人工建立的生態(tài)系統(tǒng)。其最重要的生產(chǎn)功能是提供足夠的農(nóng)產(chǎn)品以滿足人類的需要，是人類最基本物質(zhì)能量的來源。農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)安全，保證提供穩(wěn)定的食品供給，是國(guó)家安全與社會(huì)穩(wěn)定的關(guān)鍵因素。目前我國(guó)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的安全面臨著危機(jī)，農(nóng)田數(shù)量銳減，質(zhì)量下降；農(nóng)田污染嚴(yán)重，導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品中有毒物質(zhì)超標(biāo)、農(nóng)業(yè)用水短缺等一系列的問題。本文從關(guān)注農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)健康的角度出發(fā)，擬對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)安全的概念界定，分析影響農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)安全的因素，并提出農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)安全評(píng)價(jià)的內(nèi)容。

1農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)安全概念

農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)安全是個(gè)新概念。之前并沒有學(xué)者明確闡述其定義。隨著生態(tài)安全研究的發(fā)展，學(xué)者們開始關(guān)注農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)安全分析。農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)由農(nóng)田內(nèi)的生物群落和光、二氧化碳、水、土壤、無機(jī)養(yǎng)分等非生物要素所構(gòu)成。農(nóng)田生態(tài)環(huán)境中的生物與環(huán)境不斷進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)和信息交換，形成相互影響、相互依賴、相互制約的關(guān)系。農(nóng)田生態(tài)環(huán)境中水、土、氣、生物等方面的環(huán)境健康狀況，是導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品安全的重要因素。綜合近年來學(xué)者的研究，筆者認(rèn)為農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)安全是指在一定的時(shí)空范圍內(nèi)，農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)能夠保持其結(jié)構(gòu)與功能的完整性和穩(wěn)定性，組成農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的自然資源、生態(tài)環(huán)境處于不受威脅、健康平衡的狀況，農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)能滿足人類和生物群落持續(xù)生存與發(fā)展的需要，與經(jīng)濟(jì)社會(huì)處于可持續(xù)發(fā)展的良好狀態(tài)。農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)安全可分為3個(gè)層次：一是人的生存和健康安全，取決于農(nóng)產(chǎn)品的安全；二是農(nóng)產(chǎn)品的安全，取決于農(nóng)田生產(chǎn)環(huán)境的安全；三是環(huán)境安全，取決于農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的要素：農(nóng)田、生物、陽光、水分、大氣等因素的安全。

2農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)源

生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)是指特定生態(tài)系統(tǒng)中所發(fā)生的非期望事件的概率和后果，如自然災(zāi)害或人類干擾對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)結(jié)果與功能的損害具有毀滅性的特點(diǎn)。農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)是半自然的生態(tài)系統(tǒng)，其生態(tài)環(huán)境具有整體脆弱的特點(diǎn)，對(duì)于人類活動(dòng)所釋放廢棄物的緩存能力，對(duì)各類有毒物質(zhì)的自然降解能力，以及生態(tài)系統(tǒng)被破壞后的修復(fù)能力都很弱。因此，農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與人類的活動(dòng)密不可分。而全球的氣候變化、農(nóng)田生物的入侵等自然因素也會(huì)對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)有不確定性的影響。因此，引起農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)源可以分為人為風(fēng)險(xiǎn)源與自然風(fēng)險(xiǎn)源。

2.1人為風(fēng)險(xiǎn)源

人類對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的干預(yù)主要體現(xiàn)在對(duì)農(nóng)田的利用以及對(duì)作物的耕作上。人類的這些活動(dòng)建立起了農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，改善了農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)環(huán)境，但同時(shí)也對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的自身穩(wěn)定造成一定的影響。

2.1.1城鎮(zhèn)化過程中占用大量的農(nóng)田。隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化、工業(yè)化的快速發(fā)展，小城鎮(zhèn)建設(shè)和人口急劇增長(zhǎng)。對(duì)土地的需求量越來越大，大片的農(nóng)田被征用，變成樓房與工業(yè)區(qū)。同時(shí)還需要與城鎮(zhèn)化建設(shè)配套的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，這些都需要大量的土地，耕地被以各種方式和名義征用，使得耕地?cái)?shù)量銳減。再加上大批農(nóng)村青年外出打工，一部分農(nóng)田拋荒，真正被利用的耕地資源在減少。據(jù)有關(guān)部門遙感顯示，1988～2000年我國(guó)耕地轉(zhuǎn)出因子中。大部分耕地是因?yàn)槌鞘谢⒒A(chǔ)設(shè)施和住房建設(shè)而被占用，占耕地減少量的56％，林草地占21％，水域面積占16％。20世紀(jì)90年代末全國(guó)水土流失面積356萬平方千米，水蝕面積為165萬平方千米，風(fēng)蝕面積為191km²，每年流失土壤總量達(dá)50億噸，1／3耕地受到水土流失的危害。393萬公頃農(nóng)田受到沙漠化的威脅。土質(zhì)惡化和土地肥力下降的情況也非常嚴(yán)重。有666.7萬公頃耕地鹽堿化，大量耕地腐殖質(zhì)減少，受污染的農(nóng)田在1000萬公頃以上。我國(guó)中低產(chǎn)田占耕地面積的2／3。土地退化的農(nóng)田達(dá)到總耕地面積的40％以上。耕地是農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中最重要的資源。耕地?cái)?shù)量的減少，將直接導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品總產(chǎn)量的下降，使得農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)功能下降，威脅國(guó)家的糧食安全。

2.1.2耕作方式造成農(nóng)田污染。為提高糧食產(chǎn)量，我國(guó)傳統(tǒng)的耕作方式主要依靠施肥以提高土壤的肥力，噴灑農(nóng)藥預(yù)防病蟲害，使用農(nóng)膜保持農(nóng)作物的溫度。這些方法對(duì)提高糧食的產(chǎn)量確實(shí)起了很大的作用，然而過度、不適當(dāng)?shù)氖褂?，也?duì)農(nóng)田土壤造成了污染。從而對(duì)整個(gè)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定造成威脅，影響農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的健康。

肥料污染：目前。我國(guó)農(nóng)田中用的肥料主要是有機(jī)肥和化肥。就有機(jī)肥資源而言，大致可分為三大類：基本資源(糞尿、秸稈、綠肥、餅肥)、派生資源(廄肥、堆漚肥、草木灰、沼氣肥等)和可利用資源(塘泥、河泥、泥炭、城鎮(zhèn)垃圾、污水、污泥、植物性海肥等)。有機(jī)肥特別是畜禽糞肥、垃圾堆肥和污泥堆肥的成分非常復(fù)雜，不僅含有病原微生物、寄生蟲卵，滋生蚊蠅。還可能引人各種重金屬和有機(jī)污染物(抗生素、有機(jī)化學(xué)品、激素、持久污染物等)叫。畜禽糞便，尤其是豬糞直接排放地表，或施用糞肥造成土壤孔隙阻塞。造成土壤透氣、透水性下降。引起土壤板結(jié)。有機(jī)肥中含的重金屬、有機(jī)物、病菌被植物吸收后，使蔬菜、糧食、水果等農(nóng)產(chǎn)品中的有害物質(zhì)嚴(yán)重超標(biāo)，人類食用后，將嚴(yán)重影響人體內(nèi)臟器官的功能。目前，我國(guó)化肥生產(chǎn)和消費(fèi)量均居世界第1位。據(jù)統(tǒng)計(jì)。2008年1月到11月。中國(guó)累計(jì)化肥產(chǎn)量是5350.1223萬噸(折合氮)。農(nóng)業(yè)部數(shù)據(jù)顯示，國(guó)內(nèi)化肥需求將保持5.96％的年增速，預(yù)計(jì)到2010年國(guó)內(nèi)化肥的施用

量將達(dá)6076萬噸。據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(VAO)統(tǒng)計(jì)，化肥在對(duì)農(nóng)作物增產(chǎn)的總份額中約占40％～60％。但過量、不合理地施用肥料會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中所使用的化肥主要是氮肥、磷肥、鉀肥。長(zhǎng)期施用氮肥、磷肥，會(huì)引起土壤中NO_3--N、磷素的積累，作物體內(nèi)的硝酸鹽含量增加，導(dǎo)致稻米外觀和食味變差。有毒磷肥，如三氯乙醛磷肥，施入土壤后三氯乙醛轉(zhuǎn)化為三氯乙酸，二者對(duì)植物產(chǎn)生毒害，作物受害嚴(yán)重時(shí)顆粒無收。當(dāng)氯化鉀或硫酸鉀用量過多時(shí)，氯離子或硫酸根離子在土壤中過量積累。造成土壤中鈣離子、鎂離子等鹽基離子的交換與淋失，使土壤板結(jié)。破壞土壤結(jié)構(gòu)。長(zhǎng)期施用氯化鉀會(huì)導(dǎo)致土壤變酸。土壤中的重金屬主要有鉻、鎘、汞、砷、鉛、鋅、銅、鉬等，磷肥中含量最多。重金屬可引起植物染色體失常、雄蕊絲變性。由于重金屬在環(huán)境中移動(dòng)性差，不能或不易被生物體分解轉(zhuǎn)化，只能沿食物鏈逐級(jí)傳遞，在生物體內(nèi)濃縮放大，當(dāng)累積到較高含量時(shí)，糧食作物籽粒中重金屬含量顯著增加。將對(duì)生物體產(chǎn)生毒性效應(yīng)。如過量的鉻會(huì)使植物產(chǎn)生黃萎病和中毒癥狀?？墒剐←溩蚜４值矸?、粗蛋白顯著下降，氨基酸總量的賴氨酸等含量顯著減少，降低小麥的品質(zhì)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中長(zhǎng)期大量不合理使用禽畜糞便等有機(jī)肥和化學(xué)肥料，會(huì)導(dǎo)致土壤污染逐年加劇，直接影響植物正常生長(zhǎng)和農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。土壤中的污染物可以隨水流和風(fēng)暴遷移到幾百甚至上千千米之外。

農(nóng)藥污染：化學(xué)農(nóng)藥的使用，對(duì)防治農(nóng)作物病蟲草鼠害。促進(jìn)農(nóng)業(yè)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，具有極為重要的作用。但如果使用不合理，就會(huì)造成對(duì)環(huán)境及農(nóng)產(chǎn)品的污染，進(jìn)而影響人體健康。我國(guó)農(nóng)藥年產(chǎn)量達(dá)75.17萬噸，平均施用量14kg／hm²。比發(fā)達(dá)國(guó)家高1倍，水稻過量施用達(dá)40％，棉花達(dá)50％。而農(nóng)藥的利用率只有100％～20％。比發(fā)達(dá)國(guó)家低10～20倍。殘余部分直接對(duì)土壤造成污染，尤其是毒性犬、難降解、高殘留類農(nóng)藥。土壤中的農(nóng)藥，除揮發(fā)和徑流損失外，其余可被農(nóng)作物直接吸收，在作物體內(nèi)積累。這是農(nóng)藥進(jìn)入植物體的主要途徑之一。土壤中農(nóng)藥可造成農(nóng)產(chǎn)品中硝酸鹽、亞硝酸鹽、重金屬及其他有毒物質(zhì)大量積累于農(nóng)產(chǎn)品中，危害時(shí)間長(zhǎng)。超負(fù)荷連年使用農(nóng)藥。殘留量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過土。壤的目?jī)艉徒到饽芰?，?dǎo)致土壤生產(chǎn)能力、調(diào)節(jié)、自凈和載體功能受到嚴(yán)重?fù)p害。人食用了受農(nóng)藥污染的食品，毒物在人體內(nèi)積累，對(duì)人類健康造成損害。

農(nóng)膜污染：我國(guó)年產(chǎn)農(nóng)膜超過100萬噸。且以每年10％的速度遞增。近1000萬噸地膜用于超過666.7萬公頃作物種植面積上。加上農(nóng)產(chǎn)品保鮮膜、營(yíng)養(yǎng)缽用塑料等共有2000萬噸以上。根據(jù)目前的回收狀況。每年約有1000萬噸的塑料殘余物遺留在農(nóng)村地區(qū)，農(nóng)田塑料年殘留量在45kg／hm²左右。通常所用的農(nóng)膜主要為聚乙烯、聚氯乙烯等高分子化合物。在自然條件下，分解速度極為緩慢：如聚乙烯、聚氯乙烯塑料薄膜，在土壤中約300～400年才能完全降解。農(nóng)膜不易降解殘留在土壤中，影響土壤的通氣透水等物理性狀，使土壤中養(yǎng)分的遷移受到影響，進(jìn)而影響植物的生長(zhǎng)。降低農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。農(nóng)膜分解后產(chǎn)生的有毒有害物質(zhì)還會(huì)對(duì)土壤和水體造成直接危害，而且這種危害是持久性的。有研究表明，在土地有殘膜15kg／hm²的情況下，造成減產(chǎn)幅度為：玉米11％～23％，水稻8％～14％，大豆5.5％～9.0％，蔬菜14.6％～59.2％，小麥約9％。

2.1.3農(nóng)業(yè)用水與污水灌溉。水資源是農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的重要因素。全國(guó)無灌溉條件的旱地有0.45億公頃；約占耕地面積的47％。農(nóng)業(yè)用水是我國(guó)的用水大戶，約占70％，目前我國(guó)年灌溉用水量約為3900多億立方米。在全國(guó)每年缺水近400億立方米中農(nóng)業(yè)缺水約300億立方米。另外農(nóng)業(yè)灌溉用水浪費(fèi)驚人。由于我國(guó)農(nóng)業(yè)灌溉方式落后，全國(guó)農(nóng)業(yè)灌溉水的有效利用率只有40％，僅為發(fā)達(dá)國(guó)家的1／2左右。1m３水的糧食生產(chǎn)能力只有0.87kg左右，遠(yuǎn)低于2kg以上的世界平均水平。我國(guó)農(nóng)業(yè)用水主要來源于農(nóng)田附近的江河湖泊，而全國(guó)的江河湖泊污染形勢(shì)嚴(yán)峻，目前江河湖泊有70％被污染，75％的湖泊出現(xiàn)不同程度的富營(yíng)養(yǎng)化。為了解決農(nóng)業(yè)用水資源短缺的問題，農(nóng)民使用污水灌溉。污水中含有大量的有機(jī)物、N、P、K、Fe、Ca、Mg及植物需要的微量元素，灌溉后農(nóng)作物增產(chǎn)效果顯著，因此近年來污水灌溉的面積增大。我國(guó)從20世紀(jì)50年代就開始引用污水進(jìn)行農(nóng)田灌溉，1998年第2次污水灌溉普查中，我國(guó)利用污水灌溉的農(nóng)田面積為361.84萬公頃，占我國(guó)總灌溉面積的7.33％，約占地表水灌溉面積的10％。污水灌溉面積中，直接引用工業(yè)城市下水道污水的面積為51.2萬公頃。但由于污水中還含有重金屬、酚、氰化物等許多有毒有害的物質(zhì)。如果沒有經(jīng)過必要的處理而直接用于農(nóng)田灌溉，將會(huì)使污水中有毒有害物質(zhì)被帶至農(nóng)田，污染土壤。并造成作物及地下水的嚴(yán)重污染。

綜上所述，由于我國(guó)自身發(fā)展中的一些問題及傳統(tǒng)的耕作方式，導(dǎo)致農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的一些生態(tài)安全問題。如：城市化進(jìn)程的加速。長(zhǎng)期大量使用肥料、農(nóng)藥、農(nóng)膜。污灌，使得我國(guó)農(nóng)田面積銳減，農(nóng)田土壤重金屬累積，有害微生物、蟲卵增多，農(nóng)田生態(tài)環(huán)境中不安全因素增加，威脅農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的安全。

2.2自然生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)源

2.2.1氣候變化。在全球氣候變暖的大背景下，氣候變化不穩(wěn)定。極端天氣情況出現(xiàn)的頻率與強(qiáng)度增加。農(nóng)田環(huán)境溫度升高，使得作物需水量加大，土壤水分的蒸發(fā)量增大，造成土壤鹽漬化。因此，農(nóng)作物可以利用的水資源量減少，造成作物缺水，導(dǎo)致產(chǎn)量低，品質(zhì)差。并且氣候變化加劇了土壤有機(jī)質(zhì)和氮的流失，削弱了農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)抵御自然災(zāi)害的能力。

2.2.2自然災(zāi)害。我國(guó)是自然災(zāi)害頻發(fā)的國(guó)家，每年平均受災(zāi)面積占播種面積的26％，成災(zāi)率為12％。史培軍研究我國(guó)1980～1995年間糧食損失情況(包括水旱災(zāi)、風(fēng)雹災(zāi)、霜凍、病蟲害)，指出減產(chǎn)的比例占全國(guó)糧食比例的15.3％，其中氣象災(zāi)害占40％。占總量的6％。農(nóng)業(yè)自然災(zāi)害是造成我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量下降的主要因素，尤以旱災(zāi)為主。

2.2.3生物多樣性。在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，形成了以農(nóng)作物為主體，包括多種動(dòng)物、植物和微生物在內(nèi)的生物群落。其生物群落相對(duì)于其他生態(tài)系統(tǒng)來說，生物種類較少，比較單一。生長(zhǎng)在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的生物是經(jīng)過人們選育的。具有產(chǎn)量多、生長(zhǎng)能力強(qiáng)、抗蟲性能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但這并不意味著農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中沒有或不需要?jiǎng)e的物種。農(nóng)作物與多種動(dòng)物、植物和微生物在內(nèi)的生物群落在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中自發(fā)的形成作物—害蟲—天敵系統(tǒng)，作物一植物系統(tǒng)，作物一微生物系統(tǒng)和其他與作物生長(zhǎng)有關(guān)的系統(tǒng)。形成農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性。但是作為開放系統(tǒng)，外來物種的遷入是不可避免的，外來雜草如薇甘菊、紫莖澤蘭等的入侵導(dǎo)致生境破壞和生物

多樣性資源喪失，嚴(yán)重危害了農(nóng)作物的生長(zhǎng)。

3農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)安全評(píng)價(jià)

農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)生態(tài)脆弱的系統(tǒng)，對(duì)其生態(tài)安全評(píng)價(jià)目前還沒有具體的方法。由于農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)具有半自然、脆弱性、區(qū)域性的特點(diǎn)，對(duì)其生態(tài)系統(tǒng)健康可以借鑒特定區(qū)域和特定生態(tài)系統(tǒng)的安全性評(píng)價(jià)方法。

3.1壓力一狀態(tài)一響應(yīng)分析模式

該模式由國(guó)際上有關(guān)環(huán)境組織于20世紀(jì)80年代提出，是基于人與環(huán)境協(xié)調(diào)作用的影響，著重考慮人類在不破壞環(huán)境承載力的條件下，提高生活質(zhì)量的一種生態(tài)安全狀況。對(duì)于農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系概念框架可概括如圖1所示。

3.2綜合指數(shù)法

是目前應(yīng)用比較廣泛的方法，其需要建立所有評(píng)價(jià)指標(biāo)的臨界值或等級(jí)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則。目前對(duì)于農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)安全的指標(biāo)體系研究還處于起步階段，吳國(guó)慶提出了區(qū)域農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展生態(tài)安全指標(biāo)體系，對(duì)于建立完善的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)安全指標(biāo)體系具有指導(dǎo)作用。指標(biāo)體系建立后，要確定指標(biāo)的權(quán)重，再通過數(shù)學(xué)計(jì)算確定指標(biāo)的安全閥值，設(shè)定評(píng)價(jià)等級(jí)準(zhǔn)則，或者可以依據(jù)指標(biāo)權(quán)重的距離來綜合評(píng)價(jià)。近年來國(guó)際上興起了基于模糊決策分析原理評(píng)價(jià)的方法(FDA)，是應(yīng)用模糊綜合評(píng)價(jià)方法與層次分析法(AHP)相結(jié)合，通過主成分分析法(PCA)引導(dǎo)AHP層次結(jié)構(gòu)的建立，由模糊評(píng)判給出評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)目標(biāo)的距離，然后用AHP完成評(píng)價(jià)。然而由于農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)具有區(qū)域性，各個(gè)時(shí)期各個(gè)地方，因?yàn)橐恍┎淮_定因素。其評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該有所區(qū)別，因此該標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)的確定有一定的困難。

3.3生態(tài)承載力分析法

生態(tài)承載力分析研究方法可分為狀態(tài)空間法和生態(tài)經(jīng)濟(jì)法兩大類。生態(tài)經(jīng)濟(jì)法中的生態(tài)足跡法是分析生態(tài)承載力最熱門的方法。用生態(tài)足跡法分析農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)安全，可以直接分析某區(qū)域或國(guó)家在給定時(shí)間所占用的農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)率的數(shù)量，通過地區(qū)或國(guó)家的資源與能源消費(fèi)同自己所擁有的資源與能源比較，判斷其是否處于生態(tài)承載力范圍內(nèi)，生態(tài)系統(tǒng)是否安全。生態(tài)足跡的方法定量化程度高，可用較少的因素定量測(cè)算生態(tài)承載力狀況。但因無法考慮生態(tài)承載力復(fù)雜因素間的作用。同時(shí)單純以人類對(duì)自然資源的占有與利用角度分析系統(tǒng)的承載力水平，顯然有所偏頗剛。

4研究展望

農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)安全是一個(gè)較新的概念，目前對(duì)其研究尚處于初級(jí)階段，但是由于對(duì)其他生態(tài)系統(tǒng)如濕地、河流、草原等生態(tài)安全評(píng)價(jià)分析的研究，可對(duì)以后加強(qiáng)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)安全的研究有很大的借鑒作用。筆者認(rèn)為可以從以下幾方面加強(qiáng)對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)安全的研究。

(1)在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中運(yùn)用生態(tài)模型，建立農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)安全預(yù)警系統(tǒng)。生態(tài)模型可用于設(shè)計(jì)或預(yù)測(cè)未來潛在的風(fēng)險(xiǎn)，如氣候變化對(duì)于農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的影響；可模擬農(nóng)作物健康突變的毒害界限和某一環(huán)境下系統(tǒng)健康要素的變化過程，對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)安全預(yù)警系統(tǒng)的建立提供依據(jù)。農(nóng)田生態(tài)安全預(yù)警系統(tǒng)應(yīng)包括農(nóng)田土壤風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)預(yù)警系統(tǒng)與農(nóng)田氣象預(yù)警系統(tǒng)等內(nèi)容。通過對(duì)農(nóng)田風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，對(duì)土壤的安全診斷指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比分析，建立各地的土壤安全指標(biāo)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，劃分農(nóng)田生態(tài)安全等級(jí)，制定不同安全等級(jí)的預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)。通過對(duì)大片農(nóng)田區(qū)的氣象實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警，可以及時(shí)防止突發(fā)的自然災(zāi)害對(duì)農(nóng)田造成損失；統(tǒng)計(jì)歷年的氣候變化可以對(duì)整個(gè)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)區(qū)域的氣候變化趨勢(shì)有大致的預(yù)判。在預(yù)警結(jié)果安全等級(jí)較低的研究區(qū)域內(nèi)，通過對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)要素的控制，調(diào)整或構(gòu)建新的安全農(nóng)田土壤環(huán)境，使農(nóng)產(chǎn)品的生長(zhǎng)過程不受污染威脅。

(2)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)安全評(píng)價(jià)研究。農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)安全評(píng)價(jià)研究正處于剛起步階段，指標(biāo)體系的建立，特別是生態(tài)安全評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值的確定是一項(xiàng)非常具有探索性的工作。從各個(gè)時(shí)期各個(gè)地方的農(nóng)業(yè)發(fā)展特點(diǎn)出發(fā)，綜合考慮各地各指標(biāo)的背景值，根據(jù)各指標(biāo)的特性和水平，確定其安全閥值。