基于EES-TOPSIS模型的水土生態(tài)安全評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)

趙疏航，何 剛,2，朱艷娜，李 潔，杜 宇

(1.安徽理工大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，安徽 淮南，232001；2. 安徽理工大學(xué) 深部煤礦采動(dòng)響應(yīng)與災(zāi)害防控國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽 淮南，232001)

水是生命之源，土是萬物之本，水土資源是人類賴以生存發(fā)展的基礎(chǔ)資源.生態(tài)安全問題最早在20世紀(jì)80年代提出，起因于切爾諾貝利核電站事故引起的環(huán)境災(zāi)難[1].我國(guó)關(guān)于生態(tài)安全問題的提出源于1990年代，一是因?yàn)閲?guó)內(nèi)生態(tài)環(huán)境惡化，尤其是西部大開發(fā)生態(tài)環(huán)境保護(hù)與建設(shè)[2]；二是因?yàn)槭艿轿鞣絿?guó)家先進(jìn)的生態(tài)安全理念和實(shí)踐的影響[3].水土生態(tài)安全是指區(qū)域內(nèi)的水土資源等很少受到外界因素的制約與影響，水土生態(tài)安全問題的根源來自于對(duì)水土資源等不合理的開發(fā)利用，已經(jīng)嚴(yán)重威脅到生態(tài)文明建設(shè)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展[4].

近年來，隨著水土流失、水質(zhì)惡化和土地荒漠化等一系列生態(tài)問題的爆發(fā)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)水土生態(tài)安全越來越重視和關(guān)注.Sharpley A等[5]研究淡水富營(yíng)養(yǎng)化引起的中國(guó)和美國(guó)的水質(zhì)安全管理問題；Wu K等[6]運(yùn)用壓力-狀態(tài)-響應(yīng)(PSR)模型構(gòu)建基于模糊優(yōu)化的生態(tài)安全預(yù)警度判斷模型對(duì)安徽省生態(tài)安全預(yù)警現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)價(jià)；Lu X等[7]基于壓力-狀態(tài)-影響-響應(yīng)(PSIR)模型和地理信息系統(tǒng)(GIS)，對(duì)長(zhǎng)白山地區(qū)土地利用與覆被變化(LUCC)下的生態(tài)安全狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)；OU Zhao-rong等[8]運(yùn)用熵元模型和GIS空間法對(duì)云南省生態(tài)安全進(jìn)行評(píng)價(jià).大量研究結(jié)果表明：各地區(qū)水資源、土地資源的不合理開發(fā)與過度使用，已經(jīng)導(dǎo)致我國(guó)水土生態(tài)安全面臨功能失調(diào)等危險(xiǎn).

在相關(guān)研究成果中，借助壓力-狀態(tài)-響應(yīng)(PSR)模型[9-11]、驅(qū)動(dòng)力-壓力-狀態(tài)-影響-響應(yīng)(DPSIR)模型[12-14]、物元模型[15-17]的較多.王富強(qiáng)[9]、徐珊[10]和劉芳[11]運(yùn)用PSR模型；萬生新[12]、朱蓮蓮[13]和孫德亮[14]基于DPSIR模型；徐海鵬[15]、邱凌婧[16]和汪倫焰[17]運(yùn)用物元模型對(duì)區(qū)域資源的生態(tài)安全進(jìn)行評(píng)價(jià)分析.此外，王大海[18]還結(jié)合EES模型、PSR模型和物元模型對(duì)哈爾濱市的土地生態(tài)安全進(jìn)行研究.

綜上所述，將區(qū)域水資源和土資源相結(jié)合進(jìn)行生態(tài)安全研究的學(xué)者較少，且選取的量化指標(biāo)與水土生態(tài)安全的相關(guān)性也不高.本文考慮到水土生態(tài)安全的復(fù)雜性和不確定性，分別從經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)的角度構(gòu)建EES概念模型，借助熵權(quán)法對(duì)指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán)，使用TOPSIS法對(duì)安徽省水土生態(tài)安全水平進(jìn)行評(píng)價(jià)，運(yùn)用障礙度模型進(jìn)行障礙因子診斷，并借助灰色GM(1,1)模型預(yù)測(cè)未來五年安徽省水土生態(tài)安全變化趨勢(shì).研究結(jié)果真實(shí)反映安徽省近幾年水土生態(tài)安全的狀況，為提高安徽省水土生態(tài)安全水平提供理論支撐.

1 構(gòu)建綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

1.1 研究區(qū)概況

2018年安徽省水土流失面積為12 312.68 km2，水土流失率8.82%，其中輕度侵蝕面積占83.80%，中度侵蝕面積占7.87%，強(qiáng)烈侵蝕面積占3.05%，極強(qiáng)烈侵蝕面積占2.32%，劇烈侵蝕面積占2.96%.水土流失面積與2011年第一次全國(guó)水利普查結(jié)果相比較減少1 586.62 km2，減少幅度達(dá)到11.42%.國(guó)家水土保持重點(diǎn)建設(shè)工程投資16 600萬元，坡耕地水土流失投資3 615萬元，同時(shí)配合水利部打造水生態(tài)文明城市，推動(dòng)水環(huán)境優(yōu)美鄉(xiāng)村建設(shè).

1.2 數(shù)據(jù)來源

本研究采用的原始數(shù)據(jù)來源于2012～2018年的《安徽省統(tǒng)計(jì)年鑒》、《安徽省環(huán)境狀況公報(bào)》、《安徽省國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》、《安徽省水資源公報(bào)》、《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國(guó)國(guó)土資源年鑒》和《中國(guó)水資源公報(bào)》，部分評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)是根據(jù)年鑒和公報(bào)的數(shù)據(jù)通過公式計(jì)算得出.

1.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

結(jié)合前人的研究成果[19-22]，考慮到安徽省水土生態(tài)安全相關(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo)的可獲取性，遵循科學(xué)性、可操作性的原則，從經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)三個(gè)維度選取15個(gè)具有代表性的評(píng)價(jià)指標(biāo)構(gòu)建安徽省水土生態(tài)安全綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，見表1.

1.4 等級(jí)判別標(biāo)準(zhǔn)

水土生態(tài)安全等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)直接影響到結(jié)果的準(zhǔn)確性，本文根據(jù)吳一凡等人[23]的研究成果，將貼近度劃分為四種安全等級(jí)(見表2)，以此來評(píng)價(jià)安徽省水土生態(tài)安全等級(jí).

表2 水土生態(tài)安全等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

2 水土生態(tài)安全評(píng)價(jià)方法

2.1 熵權(quán)法

確定指標(biāo)權(quán)重的方法有AHP、Delphi法等，這些都為主觀賦權(quán)方法，主觀性太強(qiáng).本文采用客觀賦權(quán)方法—熵權(quán)法[24]來確定指標(biāo)權(quán)重，避免主觀誤差.假設(shè)有m個(gè)對(duì)象，n個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，則aij表示第i個(gè)對(duì)象的第j項(xiàng)指標(biāo)值，具體步驟如下：

1)首先進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理：

(i=1,2,…,m,j=1,2,…,n)

(1)

2)計(jì)算第i個(gè)指標(biāo)值在第j個(gè)指標(biāo)下所在比重Pij：

(2)

3)計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)的熵值ej：

(3)

4)計(jì)算差異性系數(shù)gi：

gi=1-ej

(4)

5)計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)在子系統(tǒng)權(quán)重Wj：

(5)

2.2 TOPSIS法

TOPSIS法[25-26]是1981年由Hwang和Yoon提出的一種近乎理想解的評(píng)價(jià)方法.通過將同趨勢(shì)化數(shù)據(jù)歸一化，得出最優(yōu)和最劣方案，用熵權(quán)法進(jìn)行賦權(quán)，計(jì)算各評(píng)價(jià)指標(biāo)到最優(yōu)方案和最劣方案的距離，得出各評(píng)價(jià)指標(biāo)與最優(yōu)方案的貼近度，具體步驟如下：

1)將數(shù)據(jù)進(jìn)行同趨勢(shì)化處理，將低優(yōu)指標(biāo)采用倒數(shù)法進(jìn)行轉(zhuǎn)化，得到B={bij}m×n.對(duì)同趨勢(shì)化處理后的數(shù)據(jù)歸一化，如公式(6)所示：

(6)

2)計(jì)算各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的正、負(fù)理想解Y+和Y-：

(7)

(8)

4)第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)與最優(yōu)方案的接近程度(貼近度)Tj：

(9)

貼近度Tj取值范圍為[0，1]，越接近1，表示越趨向于最優(yōu)水平，反之，越接0，表示越趨向于最劣水平.

2.3 灰色GM(1,1)

灰色理論系統(tǒng)預(yù)測(cè)是通過鑒別系統(tǒng)因素之間發(fā)展趨勢(shì)的相異程度，對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行生成處理來尋找系統(tǒng)變動(dòng)的規(guī)律，生成有較強(qiáng)規(guī)律性的數(shù)據(jù)序列，然后建立相應(yīng)的微分方程模型，從而預(yù)測(cè)事物未來發(fā)展趨勢(shì)的狀況.GM(1,1)模型[27]是灰色理論系統(tǒng)預(yù)測(cè)最常用的模型，其建模步驟如下：

1)累加生成

2)一次擬合參數(shù)

解GM(1,1)模型微分方程：

(10)

解方程(10)，可得時(shí)間響應(yīng)函數(shù)：

t=1,2,…,n

(11)

3)確定預(yù)測(cè)值，預(yù)測(cè)函數(shù)為：

t=1,2,…,n

(12)

4)精度檢驗(yàn)

驗(yàn)證模型的可靠性，需要檢驗(yàn)?zāi)Ｐ途?，本研究使用平均絕對(duì)誤差，利用公式(13)計(jì)算初始值和預(yù)測(cè)值的平均絕對(duì)誤差.

(13)

其中：t為年份值，a為發(fā)展系數(shù)，b為灰色作用量，一般將模型精度分為五級(jí)，見表3.

表3 精度檢驗(yàn)等級(jí)參照表

2.4 障礙度模型

為了保障水土資源合理規(guī)劃與開發(fā)，制定和調(diào)整綜合治理政策，本研究運(yùn)用障礙度模型[28]對(duì)影響水土生態(tài)安全的主要指標(biāo)進(jìn)行分析與診斷.具體公式如下：

(14)

其中：障礙度Oi表示指標(biāo)對(duì)水土生態(tài)安全的影響程度；指標(biāo)偏度SI=1-Xij，表示指標(biāo)與最優(yōu)值之間的差值；因子貢獻(xiàn)度Wi(權(quán)重)，表示指標(biāo)對(duì)水土生態(tài)安全的貢獻(xiàn)大小.

3 實(shí)證研究

運(yùn)用熵權(quán)法、TOPSIS法、灰色GM(1,1)模型和障礙度模型對(duì)2012～2018年安徽省水土資源的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，實(shí)證研究安徽省水土生態(tài)安全的水平.

3.1 權(quán)重分析

基于公式(1)～(5)可計(jì)算出各評(píng)價(jià)指標(biāo)和各子系統(tǒng)的權(quán)重，見表4.

表4 評(píng)價(jià)指標(biāo)及各系統(tǒng)權(quán)重

從各子系統(tǒng)看，環(huán)保投資額比例在經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中權(quán)重最大(0.326)；土地墾殖比例在環(huán)境系統(tǒng)中權(quán)重最大(0.462)；建成區(qū)綠地率在社會(huì)系統(tǒng)中權(quán)重最大(0.314)，說明這幾個(gè)指標(biāo)對(duì)其子系統(tǒng)影響最大.從整體看，環(huán)境系統(tǒng)的土地墾殖比例權(quán)重最大(0.194)，經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中工業(yè)萬元產(chǎn)值需水量權(quán)重最小(0.027)，說明土地墾殖比例對(duì)綜合系統(tǒng)影響最大，后者影響最??；環(huán)境系統(tǒng)在各系統(tǒng)中權(quán)重最大(0.420)，經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)權(quán)重最小(0.225)，說明環(huán)境系統(tǒng)對(duì)安徽省水土生態(tài)安全影響最大，后者則最小.

3.2 綜合評(píng)價(jià)結(jié)果分析

運(yùn)用TOPSIS法，根據(jù)式(6)～(9)，計(jì)算得出2012～2018年安徽省水土生態(tài)安全及各子系統(tǒng)的貼近度，如圖1所示.

圖1 安徽省水土生態(tài)安全綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

3.2.1 水土生態(tài)安全評(píng)價(jià)結(jié)果

安徽省的水土生態(tài)安全狀況變化趨勢(shì)相對(duì)平緩，整體呈上升趨勢(shì).具體來看，2012～2014年安徽省水土生態(tài)安全水平呈下降態(tài)勢(shì)，但社會(huì)系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)都呈上升趨勢(shì)，只有環(huán)境系統(tǒng)隨著綜合系統(tǒng)下降而下降，原因是水土資源供需矛盾突出.隨著人口的不斷增長(zhǎng)，對(duì)耕地糧食和生活用水的需求日益增大，人均資源占有量不斷減少，同時(shí)水土流失嚴(yán)重，工業(yè)廢水排放增加對(duì)水土資源造成影響.如水土資源匹配系數(shù)從2012年的2.069 6×105t/km2降到2014年的1.941 6×105t/km2，下降了6.18%；土地墾殖比例由2012年的30.01%上升為2014年的41.932%，上升了39.72%；人均水土流失治理面積由2012年的374.916 m2降為2014年的279.796 m2，下降了25.37%，單位面積廢水排放量由0.182 t/m2上升為0.194 t/m2，上升了6.19%.

2014～2018年安徽省水土生態(tài)安全水平緩慢上升，由2014年的0.261上升為2018年的0.536，同比增長(zhǎng)105.36%.取得這樣的成績(jī)得益于兩個(gè)原因：一是由于節(jié)能減排，響應(yīng)國(guó)家“綠水青山就是金山銀山”的號(hào)召，注重科技創(chuàng)新，推進(jìn)資源的循環(huán)利用，提倡使用低能耗低污染的能源，推動(dòng)綠色城鎮(zhèn)化率，減輕對(duì)水土資源的嚴(yán)峻壓力.如環(huán)保投資額比例由2014的2.246%增加到2018年的3.185%，同比增長(zhǎng)41.81%；城鎮(zhèn)化率由2014年的49.149%增加到54.694%，同比增長(zhǎng)11.28%；二是源于修訂《安徽省實(shí)施<中華人民共和國(guó)水土保持法>辦法》，落實(shí)《安徽省水土保持規(guī)劃(2016～2030)》要求，并在2018年編制印發(fā)《安徽省水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)規(guī)劃(2018～2022年)》，各市開展水土保持規(guī)劃編制工作，實(shí)現(xiàn)全覆蓋水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，提高水土資源的利用效率，全方位保障安徽省水土生態(tài)安全.

雖然安徽省經(jīng)濟(jì)、社會(huì)系統(tǒng)方面增長(zhǎng)較快，環(huán)境方面也在緩慢恢復(fù)中，但安徽省水土生態(tài)安全整體水平仍然較低，處于中級(jí)水平(0.536)，所以，要加大對(duì)安徽省水土生態(tài)安全的研究，把水土生態(tài)安全達(dá)到良好水平作為生態(tài)文明建設(shè)的目標(biāo)之一.

3.2.2 子系統(tǒng)綜合分析

由圖1可以看出，經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)呈現(xiàn)出和社會(huì)系統(tǒng)一致的變化趨勢(shì)，都呈上升趨勢(shì)，但社會(huì)系統(tǒng)整體上升幅度更大.經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)的安全水平在2012年基本相同，分別為0.139和0.128，處于低級(jí)水平；2012～2014年社會(huì)系統(tǒng)安全水平增長(zhǎng)幅度高于經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，但2014～2016年經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)安全水平上升幅度更大，并在2016年基本保持一致，分別為0.544和0.532，處于中級(jí)水平，2018年兩個(gè)系統(tǒng)都上升為優(yōu)質(zhì)水平.由此可知，安徽省的社會(huì)條件和經(jīng)濟(jì)實(shí)力在不斷增強(qiáng)，從宏觀層面來看，得益于承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)型升級(jí)、淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶、長(zhǎng)三角一體化和中部地區(qū)崛起等重大戰(zhàn)略機(jī)遇，從微觀層面來說，主要是2012～2018年的人均GDP實(shí)現(xiàn)了65.71%的增長(zhǎng)，城鎮(zhèn)化率由2012年的46.494%上升為54.694%，第三產(chǎn)業(yè)貢獻(xiàn)率同比增長(zhǎng)44.93%.但安徽省生水土生態(tài)安全水平一直處于中低水平，這說明對(duì)其影響最大的不是經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)，而是環(huán)境系統(tǒng).

環(huán)境系統(tǒng)呈現(xiàn)出的變化趨勢(shì)和安徽省水土生態(tài)安全保持一致，說明環(huán)境系統(tǒng)和安徽省水土生態(tài)安全顯著正相關(guān).2012～2014年環(huán)境系統(tǒng)安全水平由0.669下降到0.261，下降幅度很大，安全水平由良好水平降為中級(jí)水平；2014～2018年環(huán)境系統(tǒng)安全水平略有回升，但是幅度很小，2018年仍處于中級(jí)水平.這說明安徽省在經(jīng)濟(jì)可持續(xù)穩(wěn)增長(zhǎng)的同時(shí)，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成巨大的壓力，如工業(yè)廢水的大規(guī)模排放，農(nóng)用化肥、農(nóng)用薄膜和農(nóng)藥的不合理使用，不節(jié)約用水導(dǎo)致用水總量增加，人口增長(zhǎng)對(duì)糧食的需求導(dǎo)致土地墾殖面積增大，這些都是安徽省水土生態(tài)安全面臨的巨大挑戰(zhàn).

3.3 灰色預(yù)測(cè)分析

運(yùn)用模型(12)預(yù)測(cè)2012～2018年的安徽省水土生態(tài)安全貼近度，擬合原始值和預(yù)測(cè)值，預(yù)測(cè)結(jié)果如圖2所示.

圖2 安徽省水土生態(tài)安全灰色預(yù)測(cè)擬合

從圖2的灰色預(yù)測(cè)曲線可以看出，擬合效果良好，根據(jù)公式(13)對(duì)模型進(jìn)行精度檢驗(yàn)，計(jì)算出模型的平均絕對(duì)誤差.計(jì)算得出預(yù)測(cè)值平均絕對(duì)誤差MAD等于5.811%，模型精度等級(jí)為三級(jí)(中等)，達(dá)到94.189%，同理，可以建立經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)的預(yù)測(cè)模型，并對(duì)模型進(jìn)行精度檢驗(yàn)，見表5.

表5 各系統(tǒng)灰色預(yù)測(cè)模型及其精度等級(jí)

綜上所述，各灰色預(yù)測(cè)模型精度檢驗(yàn)符合預(yù)測(cè)要求，可以預(yù)測(cè)安徽省未來五年(2019～2023年)的水土生態(tài)安全水平，見表6.

表6 安徽省未來五年水土生態(tài)安全預(yù)測(cè)值

根據(jù)表6分析得出，未來六年經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)水土生態(tài)安全水平是不斷上升的，都已經(jīng)達(dá)到優(yōu)質(zhì)水平；環(huán)境系統(tǒng)呈緩慢上升趨勢(shì)，在2023年貼近度為0.572，才達(dá)到中級(jí)水平.但安徽省水土生態(tài)安全水平是逐年上升的，并在2021年達(dá)到優(yōu)質(zhì)水平，這說明未來五年安徽省水土生態(tài)安全雖然環(huán)境系統(tǒng)水平欠缺，拉低了安徽省水土生態(tài)安全水平，但總體平穩(wěn)中向好發(fā)展.安徽省在社會(huì)快速發(fā)展和經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)增長(zhǎng)的同時(shí)，應(yīng)當(dāng)繼續(xù)加強(qiáng)對(duì)環(huán)境的生態(tài)保護(hù)與合理開發(fā)，實(shí)現(xiàn)3個(gè)子系統(tǒng)的協(xié)同發(fā)展.

3.4 障礙因子分析

根據(jù)式(14)并結(jié)合熵權(quán)法計(jì)算得出安徽省水土生態(tài)安全各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的障礙度和各子系統(tǒng)的障礙度，見表7、8.

3.4.1 指標(biāo)層障礙度

將安徽省2012年和2018年水土生態(tài)安全障礙度進(jìn)行排序，按照從大到小排列出前6位障礙因子(表7).

表7 安徽省水土生態(tài)安全主要障礙因子排序

結(jié)合表7可以看出，制約2012年安徽省水土生態(tài)安全的障礙因子主要集中在社會(huì)系統(tǒng)，具體障礙因子包括建成區(qū)綠地率、工農(nóng)就業(yè)人員比例、人均用水量和人口自然增長(zhǎng)率；而到2018年，制約安徽省水土生態(tài)安全的障礙因子集中在環(huán)境系統(tǒng)，具體障礙因子包括土地墾殖比例、人均水土流失治理面積和水土資源匹配系數(shù)，其次是經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，其障礙因子包含城鄉(xiāng)人均可支配收入比和第三產(chǎn)業(yè)貢獻(xiàn)率.不論是2012年還是2018年，人均用水量一直都是排名前6的障礙因子，但是結(jié)合前文，其權(quán)重并不大，只有0.06，這說明雖然安徽省正在創(chuàng)建水生態(tài)文明城市，但水資源的合理開發(fā)與使用仍需要進(jìn)一步推進(jìn).2018年障礙度土地墾殖比例排在第一位，其權(quán)重也是最大的，排在第二位是人均水土流失治理面積，2012年的建成區(qū)綠地率和環(huán)保投資額比例已經(jīng)不是主要的障礙因素，由此可知，安徽省已經(jīng)逐年加大對(duì)環(huán)保的投資額，但由于水土流失嚴(yán)重，治理效率不高，而且人口的飛速增長(zhǎng)導(dǎo)致對(duì)糧食需要的增加，致使土地墾殖比例的上升，制約了安徽省水土生態(tài)安全的發(fā)展.

3.4.2 子系統(tǒng)障礙度

由表8可以看出，2012～2018年安徽省水土生態(tài)安全各子系統(tǒng)障礙度的變化趨勢(shì)存在一定的差異(表8).

表8 安徽省水土生態(tài)安全子系統(tǒng)障礙度

經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)障礙度都呈下降趨勢(shì)，且社會(huì)系統(tǒng)障礙度呈波動(dòng)下降趨勢(shì)，下降幅度更大，由2012年的0.590下降到2018年的0.024，下降了95.93%，而經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)由2012年的0.279降為2018年的0.199，只下降了28.67%.環(huán)境系統(tǒng)呈大幅度波動(dòng)上升趨勢(shì)，在2012年只有0.131，上升至2018年的0.778，同比增長(zhǎng)493.89%，成為制約安徽省水土生態(tài)安全水平的主要子系統(tǒng).總之，在經(jīng)濟(jì)新常態(tài)的大背景下，安徽省想要提高水土生態(tài)安全水平，就必須加大對(duì)環(huán)境系統(tǒng)的重視，強(qiáng)化生態(tài)環(huán)境監(jiān)管，如自然保護(hù)地監(jiān)管和生態(tài)保護(hù)紅線勘測(cè)等，推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)示范創(chuàng)建，積極構(gòu)建生態(tài)保護(hù)管控平臺(tái)，加快提升生態(tài)監(jiān)管信息化水平，走水土保持良性發(fā)展的可持續(xù)道路.

4 討論與結(jié)論

4.1 討論

本文基于EES概念模型，將復(fù)雜的安徽省水土生態(tài)安全分為經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)三個(gè)子系統(tǒng)，并選取15個(gè)具有代表性的評(píng)價(jià)指標(biāo)來構(gòu)建安徽省水土生態(tài)安全綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，充分考慮安徽省的實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r，將熵權(quán)法和TOPSIS法結(jié)合，對(duì)其進(jìn)行綜合評(píng)價(jià).運(yùn)用灰色GM(1，1)模型預(yù)測(cè)未來五年的水土生態(tài)安全發(fā)展水平，并建立障礙度模型進(jìn)行障礙因子診斷，預(yù)測(cè)結(jié)果精確度高，能夠準(zhǔn)確反映出安徽省水土生態(tài)安全的發(fā)展趨勢(shì).但是受到數(shù)據(jù)可獲得性和連續(xù)性等因素的影響，綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系有待改進(jìn)與完善.本文只考慮了安徽省水土生態(tài)安全的整體水平，未考慮省內(nèi)不同城市之間的地域差異，如地理環(huán)境差異，社會(huì)差異，經(jīng)濟(jì)差異等，仍需要進(jìn)一步研究分析.

4.2 結(jié) 論

1)從安徽省水土生態(tài)安全整體水平看，2012～2018年安徽省水土生態(tài)安全經(jīng)歷大幅度下降(2012～2014年)、后慢速上升(2014～2018年)的變化過程，整體安全水平處于中級(jí)水平，有轉(zhuǎn)變?yōu)榱己盟降陌l(fā)展態(tài)勢(shì).

2)從各子系統(tǒng)安全水平看，經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)安全水平變化趨勢(shì)基本保持一致，由低級(jí)水平上升為優(yōu)質(zhì)水平，環(huán)境系統(tǒng)與安徽省水土生態(tài)安全呈顯著正相關(guān)，環(huán)境系統(tǒng)對(duì)安徽省水土生態(tài)安全的影響更大.

3)未來五年(2019～2023年)內(nèi)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)均達(dá)到優(yōu)質(zhì)水平，環(huán)境系統(tǒng)仍處于中級(jí)水平，安徽省水土生態(tài)安全在2021年達(dá)到優(yōu)質(zhì)水平.重視對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)與治理，不能以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價(jià)去實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和提高社會(huì)生活水平，應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)3個(gè)子系統(tǒng)的協(xié)同發(fā)展.

4)人均用水量一直制約安徽省水土生態(tài)安全水平，需要引起重點(diǎn)關(guān)注和采取措施解決.隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，土地墾殖比例、人均水土流失治理面積和水土資源匹配系數(shù)已經(jīng)成為制約安徽省水土生態(tài)安全的新障礙因子.

雖然安徽省水土生態(tài)安全水平呈上升趨勢(shì)，但受環(huán)境系統(tǒng)的限制，仍處于中級(jí)水平.在經(jīng)濟(jì)-環(huán)境-社會(huì)矛盾日益突出的壓力之下，承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)型升級(jí)，改變經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，貫徹實(shí)施供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，以科技創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，加大財(cái)政對(duì)環(huán)保的投資力度，建立障礙因子動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)管理機(jī)制，從而提高安徽省水土生態(tài)安全水平.同時(shí)安徽省應(yīng)當(dāng)把握好長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶，淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶以及長(zhǎng)三角經(jīng)濟(jì)圈帶來的優(yōu)勢(shì)，加快建設(shè)水生態(tài)文明城市的步伐；并且在實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)新常態(tài)的同時(shí)，加大能源調(diào)整力度，加強(qiáng)環(huán)保技術(shù)創(chuàng)新，推動(dòng)生態(tài)文明建設(shè)，構(gòu)建資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)，走可持續(xù)發(fā)展之路.