吉林省西部農(nóng)業(yè)生態(tài)安全評估及空間格局變化研究

張永賀，陳文惠，羅麗娟

(福建師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院，福建福州350007)

1 引 言

生態(tài)安全的概念自1989 年由國際應(yīng)用系統(tǒng)分析研究所提出以來，生態(tài)安全研究已成為國內(nèi)外相關(guān)學(xué)科研究的前沿和熱點之一。維持生態(tài)安全是實現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，區(qū)域生態(tài)安全評價可以為區(qū)域生態(tài)環(huán)境管理、決策提供科學(xué)的依據(jù)［1］。因此，開展區(qū)域生態(tài)安全評價研究具有十分重要的科學(xué)和實踐意義。目前，國外對于這一領(lǐng)域的研究主要集中在基因工程生物的生態(tài)風(fēng)險與生態(tài)安全、化學(xué)物質(zhì)的施用對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康及生態(tài)安全的影響等兩個方面的微觀研究［2］。國內(nèi)的研究則主要集中在區(qū)域生態(tài)安全方面［3－5］。但是，由于人們對生態(tài)安全的內(nèi)涵認(rèn)識不足以及不同研究區(qū)域的復(fù)雜性和特殊性，目前在區(qū)域生態(tài)安全評價指標(biāo)體系和研究方法上仍未能形成共識。尤其是對區(qū)域農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展有著重要影響的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境安全方面的研究更為不足［6］。

目前，對農(nóng)業(yè)生態(tài)安全研究主要集中于從自然因素、經(jīng)濟(jì)因素和社會因素出發(fā)在P-S-R 模型框架下，應(yīng)用景觀生態(tài)、生態(tài)足跡、GIS、和支持向量機等多種方法，構(gòu)建農(nóng)業(yè)生態(tài)安全評價指標(biāo)體系對研究區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的生態(tài)安全進(jìn)行評價，研究區(qū)域多集中于黃土高原、北方農(nóng)牧交錯帶和南方經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的生態(tài)脆弱地帶，對吉林省西部地區(qū)的研究還很少涉及［7－11］。在研究壓力－狀態(tài)－響應(yīng)(P-S-R)的模型框架下，構(gòu)建吉林省農(nóng)業(yè)生態(tài)安全評價指標(biāo)體系，對農(nóng)業(yè)生態(tài)安全格局進(jìn)行評價，為吉林省西部地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供參考。

通過對吉林省西部地區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)安全的研究，有助于查明吉林省西部農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境退化現(xiàn)狀。并且對該區(qū)域的未來生態(tài)狀況和區(qū)域的動態(tài)變化趨勢進(jìn)行分析，揭示資源開發(fā)利用、農(nóng)業(yè)可持續(xù)利用之間的相互關(guān)系和矛盾，應(yīng)對由于生態(tài)環(huán)境的破壞導(dǎo)致可能出現(xiàn)的生態(tài)環(huán)境災(zāi)害和社會事件，建立必要的預(yù)警、預(yù)防和應(yīng)急措施，為政府部門相關(guān)的宏觀管理和決策提供信息支持，具有重要的社會與經(jīng)濟(jì)意義。

2 研究概述

2.1 研究區(qū)概況

吉林省西部地區(qū)處于半干旱、半濕潤農(nóng)牧交錯地帶，是松遼平原農(nóng)業(yè)區(qū)向西部草原牧區(qū)過渡地帶。吉林省西部位于東北松嫩平原的西南部，地處東經(jīng)123°09'～124°22'，北緯44°57'～45°46'，行政區(qū)劃隸屬于白城和松原兩個地級市，包含10 個縣(市、區(qū))。該區(qū)屬半干旱半濕潤的大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，四季變化明顯，該地區(qū)土地總面積為498.5 萬hm2，其中耕地面積為190 萬hm2，占總面積的38%。根據(jù)農(nóng)業(yè)氣候條件和土地生態(tài)條件的差異，形成了典型農(nóng)業(yè)區(qū)和農(nóng)牧交錯區(qū)兩種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)形態(tài)［12］。該地區(qū)多年平均降雨量為300 mm～400 mm，而多年平均蒸發(fā)量達(dá)1 500 mm～1 900 mm，為降水量的4 倍～7 倍。該區(qū)地表由第四紀(jì)沖積物構(gòu)成，土壤以黃土狀亞沙土、砂土和粉細(xì)砂為主，土壤結(jié)構(gòu)松散，保水保肥的能力低，遇到干旱、內(nèi)澇等干擾，自然結(jié)構(gòu)明顯地遭到破壞，肥力隨之下降，再加上人類的干擾，導(dǎo)致土地質(zhì)量急劇下降。并成為土地沙化的潛在沙源;而平原沉積物質(zhì)地粘重、滲透性差，水網(wǎng)不發(fā)達(dá)水分長期停滯不能外流，可溶性鹽類難以排泄，同時由于夏季蒸發(fā)量大，土地極易鹽堿化和沙化。由于人們長時期忽視該區(qū)環(huán)境的脆弱性，長時期、大規(guī)模地進(jìn)行農(nóng)業(yè)開發(fā)，導(dǎo)致吉林西部地區(qū)生態(tài)環(huán)境日益惡化，農(nóng)業(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展緩慢［13－15］。

研究數(shù)據(jù)主要來源與吉林省統(tǒng)計局，其中主要數(shù)據(jù)是從1980 年－2007 年的吉林省統(tǒng)計年鑒，1980 年－2007 年吉林省經(jīng)濟(jì)與社會統(tǒng)計年鑒，1980 年－2007 年的吉林省土地變更資料，1980 年－2007 年吉林省國土資源綜合分析統(tǒng)計報告。

2.2 研究方法與技術(shù)路線

2.2.1 研究方法。基于以上的研究目標(biāo)、完成研究內(nèi)容，從時間尺度上，選擇1980 年－2007 年近30 a的自然、社會、經(jīng)濟(jì)等資料，利用“3S”技術(shù)、壓力－狀態(tài)－響應(yīng)模型、層次分析法、時間序列分析、預(yù)警分析等技術(shù)方法，篩選區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)安全指標(biāo)，評價農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境安全，并為構(gòu)建吉林省西部農(nóng)業(yè)生態(tài)安全預(yù)警信息系統(tǒng)提供理論依據(jù)［16－21］。

2.2.2 針對以上的研究目標(biāo)、研究方法和研究內(nèi)容，為實現(xiàn)這一研究目的，制定圖1 的主要技術(shù)路線。

2.2.3 農(nóng)業(yè)生態(tài)安全評價指標(biāo)體系的建立及權(quán)重的確定。針對不同的研究區(qū)域，農(nóng)業(yè)生態(tài)安全評價要涉及很多的因素和不同的影響因子，不僅要遵循傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的一般規(guī)律，還要考慮研究區(qū)域的實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特點，同時又需要了解生態(tài)農(nóng)業(yè)安全空間格局。

吉林省西部地區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)安全評價指標(biāo)體系的確定和建立，主要以吉林省西部地區(qū)近30 a 的的農(nóng)業(yè)生態(tài)安全系統(tǒng)的演化更替為依據(jù)。在吉林省西部土地的動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)和不同年份的遙感影像的基礎(chǔ)上，根據(jù)系統(tǒng)性、獨立性、可比性、科學(xué)性、實用性以及指標(biāo)數(shù)據(jù)的獲得的可行性，在廣泛研究其他學(xué)者對其他區(qū)域生態(tài)安全評價的指標(biāo)的確定，以及體系的建立和對不同區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)安全影響因子的確立，并在結(jié)合專家咨詢的基礎(chǔ)上，對吉林省西部地區(qū)的從農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境壓力、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理能力。以及人文社會響應(yīng)3 個方面，構(gòu)建農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境壓力指標(biāo)群和人文社會響應(yīng)指標(biāo)群這兩個指標(biāo)群，同時篩選出18 個指標(biāo)構(gòu)建吉林省西部地區(qū)生態(tài)安全的評價體系，見表1。并且采用層次分析法，并結(jié)合咨詢專家經(jīng)驗來確定各級評價指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)。在指標(biāo)體系的各指標(biāo)數(shù)值中，其他部分取自吉林省經(jīng)濟(jì)與社會統(tǒng)計年鑒，吉林省國土資源綜合分析統(tǒng)計報告。

圖1 技術(shù)路線圖Fig.1 Technical Roadmap

3 基于P-S-R 生態(tài)安全評價指標(biāo)體系的構(gòu)建

3.1 農(nóng)業(yè)生態(tài)安全評價指標(biāo)體系理論框架

生態(tài)安全是一個綜合性的概念，無論現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、社會指標(biāo)還是生態(tài)環(huán)境指標(biāo)都不可能單獨對這一概念加以表征、度量和評價。聯(lián)合國經(jīng)濟(jì)合作開發(fā)署(OECD)提出的壓力－狀態(tài)－響應(yīng)(Pressure-State-Response，PSR)框架模型，見圖2［14－16］。

圖2 OECD 壓力-狀態(tài)-響應(yīng)(PSR)框架模型Fig.2 The OECD pressure-state response (PSR)framework model

3.2 農(nóng)業(yè)生態(tài)安全評價指標(biāo)體系的構(gòu)建

基于聯(lián)合國經(jīng)濟(jì)開發(fā)署(OECD)建立的壓力－狀態(tài)－響應(yīng)(Pressure-State-Response，PSR)框架模型，在分析國內(nèi)外農(nóng)業(yè)生態(tài)安全評價指標(biāo)體系案例的基礎(chǔ)上，結(jié)合吉林省西部農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實際情況，從農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境壓力、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境狀態(tài)、人文社會響應(yīng)3 個方面選取了18 個評價指標(biāo)，構(gòu)建了吉林省西部農(nóng)業(yè)生態(tài)安全評價指標(biāo)體系，見表1。

表1 吉林省西部農(nóng)業(yè)生態(tài)安全評價指標(biāo)體系層次結(jié)構(gòu)Tab.1 Agro-ecological safety evaluation index system hierarchy in western Jilin province

3.3 評價指標(biāo)及說明

對研究區(qū)域的農(nóng)業(yè)生態(tài)安全進(jìn)行評價，所選擇的評價指標(biāo)需反映該區(qū)域范圍內(nèi)的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的實際情況其中包括:生態(tài)環(huán)境狀態(tài)是否良好，生態(tài)環(huán)境壓力是否減少，人文社會響應(yīng)是否健康發(fā)展等。針對不同指標(biāo)的意義，及用途來加以說明［13］:

A:農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境壓力指標(biāo)群

農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境壓力指的是由于人類活動而對生態(tài)環(huán)境造成的壓力，反映的是生態(tài)環(huán)境與人類活動之間的關(guān)系。包括以下:

C1人口密度(人·km－2);C2人均耕地面積(hm2);C3年降水量(mm);C4林草覆蓋率(%);C5水田占耕地面積百分比(%);C6水災(zāi)成災(zāi)率(%);C7旱災(zāi)成災(zāi)率(%);C8人口自然增長率(‰);C9人均糧食產(chǎn)量(kg);C10農(nóng)民人均純收入(元);C11單位耕地面積化肥施用量(kg·hm－2);C12農(nóng)業(yè)人均產(chǎn)值(元);C13人均GDP (元)。

B:人文社會響應(yīng)指標(biāo)群

人文社會響應(yīng)指人類針對區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境狀態(tài)和壓力而采取的各種政策措施以來處理各種環(huán)境問題的響應(yīng)，以保證生態(tài)環(huán)境不斷向良性方向發(fā)展，說明人類為區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境所做出的貢獻(xiàn)的大小。C14農(nóng)業(yè)人口比率(%);C15農(nóng)業(yè)機械化程度(kW·hm－2);C16農(nóng)村人均用電量(kWh);C17有效灌溉率(%);C18機耕面積比(%)。

3.4 評價指標(biāo)量化處理

表1 中，有定量化的指標(biāo)，也有定性的指標(biāo)，由于各指標(biāo)的含義不同，指標(biāo)值的計量單位也不同，不具有可比性。為了能使各種指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合，必須對指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。通過查閱大量文獻(xiàn)資料［30］，參考以下標(biāo)準(zhǔn):

①國家、行業(yè)和地方規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，如人均糧食產(chǎn)量、農(nóng)民人均純收入閾值參考吉林省和國家的標(biāo)準(zhǔn);

②吉林省西部的生態(tài)環(huán)境背景值，如人口密度最大值參考松原市，最小值參考通榆市，年平均降水量最小值參考白城市，等;

③類比標(biāo)準(zhǔn);

④專家經(jīng)驗值，即在沒有任何標(biāo)準(zhǔn)可供參考的情況下，以專家的研究結(jié)果或經(jīng)驗作為標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合研究區(qū)實際情況，綜合各專家的意見，確定每個指標(biāo)的生態(tài)安全標(biāo)度范圍，見表2。

表2 各指標(biāo)的生態(tài)安全標(biāo)度值Tab.2 Scale value of each indicator for ecological security

4 吉林省西部農(nóng)業(yè)生態(tài)安全綜合評價和預(yù)測

4.1 農(nóng)業(yè)生態(tài)安全綜合評價

4.1.1 生態(tài)安全評價模型構(gòu)建思路。區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)安全評價可以采用多種評價指標(biāo)和方法。在構(gòu)建評價指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上采用綜合評價的方法。評價的總體思路是:

第一，選擇農(nóng)業(yè)生態(tài)安全評價的區(qū)域和對象。

第二，選擇區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)安全評價的框架模型。

第三，根據(jù)評價指標(biāo)體系構(gòu)建的原則、篩選的方法等，建立適合該區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)安全評價的指標(biāo)體系。

第四，采用專家打分的方法，確定每個指標(biāo)對于農(nóng)業(yè)生態(tài)安全的相對重要性，即賦予每個指標(biāo)一定的權(quán)重。

第五，根據(jù)指標(biāo)的實際值確定評價標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)閾值。

第六，對指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，根據(jù)評價目的，運用適當(dāng)?shù)姆椒▽?shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

第七，建立綜合評價模型，把評價對象的相關(guān)數(shù)據(jù)代入相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，計算出綜合評價指數(shù)。

第八，進(jìn)行綜合評價與預(yù)測。

第九，農(nóng)業(yè)生態(tài)安全的空間格局與動態(tài)變化分析。

4.1.2 生態(tài)安全評價權(quán)重方法的確定。指標(biāo)權(quán)重的確定方法有多種，如熵權(quán)法、Delphi 法、PCA 法和層次分析法(AHP)等。層次分析法［11］是一種定性與定量相結(jié)合的決策分析方法。它是一種將決策者對復(fù)雜系統(tǒng)的決策思維過程模型化、數(shù)量化的過程。運用這種方法，決策者通過將復(fù)雜問題分解為若干層次和若干因素，各個因素之間進(jìn)行簡單的比較和計算，就可以得出不同因素的重要性程度，由此得出相應(yīng)的權(quán)重。

4.1.3 生態(tài)安全綜合值的計算。根據(jù)已有的研究成果，結(jié)合實際情況選擇加權(quán)評價法作為綜合安全值的評價法。加權(quán)評價法認(rèn)為構(gòu)成區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)安全的各個因子的變化均會對區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)安全狀況產(chǎn)生影響。影響安全狀況好壞的因素不是某一個因子，而是所有因子共同作用的結(jié)果，各因子之間的差別在于對區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)安全狀況整體的影響程度的大小。為了表示這種差別，賦予因子不同的權(quán)重，影響程度大的因子賦予較高的權(quán)重，影響程度小的因子賦予較小的權(quán)重，即權(quán)重是因子的重要性程度的反應(yīng)［22］。用公式［23］表示為:

式中:Pij——各指標(biāo)歸一化值;Wi——各指標(biāo)權(quán)重;Sij——打分值。

4.2 農(nóng)業(yè)生態(tài)安全綜合預(yù)測

根據(jù)吉林省西部農(nóng)業(yè)生態(tài)安全評價的總體思路，依據(jù)指標(biāo)體系建立的原則建立了吉林省西部農(nóng)業(yè)生態(tài)安全評價指標(biāo)體系，并運用層次分析法求出了各指標(biāo)的權(quán)重值。

首先利用所有指標(biāo)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，這里選取四個年份作為代表，結(jié)果見表3。

利用綜合安全值的計算公式，算出吉林省西部整個區(qū)域近30 a 農(nóng)業(yè)生態(tài)安全綜合值表4。

4.2.1 生態(tài)安全閾值的界定。在綜合計算結(jié)果的基礎(chǔ)上，參考國內(nèi)外相關(guān)研究［24－27］采用相對指數(shù)法，將安全度范圍劃分為5 個等級:最佳態(tài)(E≥8)、良好態(tài)(8 ＞E≥6)、臨界態(tài)(6 ＞E≥5)、較差狀態(tài)(5 ＞E≥4)、惡劣狀態(tài)(E ＜4)。圖3 是吉林省西部近30 a 的農(nóng)業(yè)生態(tài)安全年際變化圖。

4.3 吉林省西部農(nóng)業(yè)生態(tài)安全的空間格局動態(tài)變化

4.3.1 吉林省西部農(nóng)業(yè)生態(tài)安全的空間格局現(xiàn)狀。對吉林省西部各縣市1980 年、1990 年、2000 年和2010 年4 個年份分別求其生態(tài)安全值圖4，分析其農(nóng)業(yè)生態(tài)安全分布格局的動態(tài)變化。圖中從1980 年－2010 年間，前郭縣和通榆縣的整體生態(tài)安全都處于良好狀態(tài)和最佳狀態(tài)，生態(tài)安全的壓力不大，近30 a間的生態(tài)安全處于相對穩(wěn)定的狀態(tài);從1980 年－2010 年洮南市一直處于良好狀態(tài)和臨界狀態(tài)之間，洮南市的生態(tài)安全值較穩(wěn)定;扶余縣的波動較大由1980 年的良好狀態(tài)轉(zhuǎn)為1990 年－2000 年間的較差狀態(tài)之

后，在2010 年又轉(zhuǎn)為良好狀態(tài)，整體變化體現(xiàn)出生態(tài)安全的脆弱，破壞之后恢復(fù)較難;從1980 年－2010年，白城市從臨界狀態(tài)轉(zhuǎn)為較差狀態(tài)之后，一直生態(tài)環(huán)境處于惡劣狀態(tài)，直到2010 年白城市的生態(tài)安全才轉(zhuǎn)為臨界狀態(tài)，但未來一段時間生態(tài)壓力一直較大，如不注意生態(tài)安全，可能生態(tài)環(huán)境還會繼續(xù)惡化;從1980－2010 年，長嶺縣從1980 年的良好狀態(tài)轉(zhuǎn)為臨界狀態(tài)之后一直處于臨界狀態(tài)，未來一段時間長嶺縣的生態(tài)壓力仍較重;從1980 年－2010 年，松原市從1980 年由臨界狀態(tài)轉(zhuǎn)為較差之后一直處于較差狀態(tài)，直到2010 年生態(tài)環(huán)境得到廣泛重視后，松原市的生態(tài)安全才轉(zhuǎn)為良好狀態(tài);從1980 年－2010 年，鎮(zhèn)賚縣的生態(tài)環(huán)境波動較大。從1980 年的臨界狀態(tài)到2010 年間一直處于良好狀態(tài)和較差狀態(tài)之間，鎮(zhèn)賚縣的生態(tài)安全一旦遭受破壞，恢復(fù)的難度很大，造成生態(tài)安全壓力很大，未來一段時間生態(tài)壓力仍很大;從1980－2010 年，大安市的生態(tài)安全一直處于較差狀態(tài)，生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定但是生態(tài)安全轉(zhuǎn)好和提高相對困難，大安市的生態(tài)安全將在很長一段時間保持較差狀態(tài);從1980 年－2010 年，乾安縣的生態(tài)安全一直處于較差狀態(tài)和惡劣狀態(tài)之間浮動，生態(tài)環(huán)境脆弱是造成生態(tài)安全值較低的主要原因，要轉(zhuǎn)變生態(tài)安全狀態(tài)為良好狀態(tài)需要很長一段時間。

表3 吉林省西部1980 年－2007 年農(nóng)業(yè)生態(tài)安全評價指標(biāo)歸一化值Tab.3 Agricultural ecological security assessment index normalized value in west of Jilin province from 1980 to 2007

表4 吉林省西部近30 a 農(nóng)業(yè)生態(tài)安全值Tab.4 Agricultural ecological security value in west of Jilin province in the past 30 years

續(xù)表4

圖3 吉林省西部農(nóng)業(yè)生態(tài)安全年際變化圖Fig.3 Agro－ecological safety inter－annual changes in west of Jilin province and

圖4 近30 年吉林省西部農(nóng)業(yè)生態(tài)安全分布格局的動態(tài)變化Fig.4 Distribution pattern of dynamic change of ecological security in the western agricultural nearly 30 years of Jilin Province

4.3.2 吉林省西部農(nóng)業(yè)生態(tài)安全預(yù)測。由圖3 可以明顯看出，吉林省西部農(nóng)業(yè)生態(tài)安全綜合值逐漸升高，有向良好狀態(tài)轉(zhuǎn)化的趨勢。據(jù)表4 數(shù)據(jù)，建立二階自回歸預(yù)測模型為:

其中:t——年份。

對吉林省西部各縣市1980 年、1990 年、2000 年和2010 年4 個年份生態(tài)安全值進(jìn)行分析，從1980－2010 年，吉林西部地區(qū)生態(tài)安全狀態(tài)呈波動上升趨勢，將吉林西部30 a 的生態(tài)安全綜合指數(shù)進(jìn)行時間序列(二次指數(shù)平滑)趨勢預(yù)測發(fā)現(xiàn):Alpha= 0.1300，A=0.6204，B=0.0321，方差分析表明，該自回歸模型在0.05 水平上顯著，可以利用它進(jìn)行預(yù)測。經(jīng)預(yù)測2015 年、2020 年的生態(tài)安全綜合值分別為5.622 074和5.562 274，為生態(tài)安全臨界狀態(tài)，有向惡化方向發(fā)展的趨勢。由此可見，未來10 a 內(nèi)吉林省西部生態(tài)安全狀態(tài)有轉(zhuǎn)好的趨勢，圖5 為對吉林西部地區(qū)2015 年和2020 年生態(tài)安全預(yù)測圖。

圖5 吉林省西部農(nóng)業(yè)生態(tài)安全預(yù)測圖Fig.5 Jilin Province Western agro-ecological security forecast map

5 結(jié)論及討論

對吉林西部地區(qū)的生態(tài)安全進(jìn)行系統(tǒng)的統(tǒng)計核算，采用時間序列(二次指數(shù)平滑)預(yù)測模型對2015年和2020 年的生態(tài)安全狀態(tài)進(jìn)行了趨勢預(yù)測。在對吉林省西部地區(qū)近30 a 的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境演化的分析基礎(chǔ)上，從生態(tài)環(huán)境質(zhì)量、生態(tài)環(huán)境壓力和生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理能力方面，對該地區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)安全進(jìn)行綜合評價。結(jié)果與實際考察相符，說明該預(yù)測方法具有一定的可行性。

隨著農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境壓力指數(shù)和農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理指數(shù)的變化，農(nóng)業(yè)生態(tài)安全度指數(shù)在2000 年以前一直處于波動下降趨勢，2000 年以后開始緩慢上升。通過生態(tài)安全模型的預(yù)測，在2015 年生態(tài)安全達(dá)到最佳狀態(tài)的是通榆縣;生態(tài)安全惡劣狀態(tài)的是鎮(zhèn)賚縣。預(yù)測到2020 年吉林西部地區(qū)生態(tài)安全到達(dá)最佳狀態(tài)的是通榆縣和前郭縣;處于較差狀態(tài)的是松原市、長嶺縣、鎮(zhèn)賚縣和大安市。通過重視生態(tài)環(huán)境和保護(hù)環(huán)境的力度加大，將不存在惡劣狀態(tài)的地區(qū)。雖然到2020 年預(yù)測沒有生態(tài)安全惡劣狀態(tài)的地區(qū)，但是處于較差狀態(tài)和臨界狀態(tài)的地區(qū)生態(tài)安全要高度重視，因為從近30 a 的研究表明，農(nóng)業(yè)生態(tài)安全一旦遭到破壞，恢復(fù)到良好狀態(tài)的代價是巨大的。

吉林西部地區(qū)的農(nóng)業(yè)生態(tài)安全在經(jīng)歷30 a 的演變后表現(xiàn)出相對轉(zhuǎn)好的趨勢，但是大多數(shù)縣市都處于臨界狀態(tài)和較差狀態(tài)，雖然未來一段時間可能不會出現(xiàn)農(nóng)業(yè)生態(tài)安全惡劣的狀態(tài)，但是重視農(nóng)業(yè)生態(tài)安全任重而道遠(yuǎn)，地方應(yīng)該建立應(yīng)對農(nóng)業(yè)生態(tài)安全變化的預(yù)測機制，對該地區(qū)的農(nóng)業(yè)生態(tài)安全進(jìn)行有效的監(jiān)測，采取合理的耕作措施，對土地利用結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化配置修復(fù)農(nóng)業(yè)生態(tài)景觀，減少農(nóng)業(yè)活動對生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響，指導(dǎo)吉林西部地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的順利進(jìn)行。

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