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中國的生態安全研究始于1998年,但迄今為止,人們對生態安全的定義與內涵仍未形成完全一致的認識[1]。中國是一個傳統的農業大國,農業可持續生態安全不僅關系著13億人口的吃飯問題,更是涉及國家安全的重大問題。近年來,國內學者結合我國農業可持續發展問題,對農業生態安全的定義、特點與評價等開展了一些研究與探討[2-4]。在農業生態安全的定義與內涵方面,學術界已經形成了基本的共識,即農業賴以發展的自然資源、生態環境處于一種不受威脅、沒有危險、健康、平衡的狀態。農業生態安全評價的目的是通過對生態安全貢獻較大的因子的安全狀態進行判斷,有針對性地進行區域生態建設,并予以政策支持[5]。但有關生態安全的評價標準、等級尺度和關鍵指標等由于受到研究時間、區域等因素的影響,現在還沒有統一標準,因此存在評價結果不能全面反映農業生態安全真實情況的問題。目前多采用層次分析法、綜合指數法對農業生態安全進行評價[6],并引用了“因子貢獻率”、“指標偏離度”和“障礙度”等概念[7-9]。 江西是農業大省,農業在其經濟體系中占有重要的戰略地位。但是近年來,隨著工業經濟的發展,城市化建設加速,農業生態環境污染加劇,江西省農田數量與質量也呈現下降趨勢,農業生態環境已經處于相對惡化狀態。在已有研究基礎上,筆者選取與農業可持續發展關系較密切的自然與社會因子,并考慮指標的科學含義、數據來源,以及與農業和相關產業發展的聯系等來進行農業生態安全評價。因此,評價與探討江西省農業可持續發展的生態安全狀況,對于發現和糾正影響農業生態安全的關鍵因子,促進該省乃至全國農業的可持續健康發展具有重要的現實意義。 1研究方法 1.1數據來源 數據主要來源于統計年鑒,包括《江西省統計年鑒(2008年)》、《江西環境統計年報(2007年)》、水利部門統計數據(2007年)、江西省氣象局臺站監測數據(2007年)以及部分相關縣市統計局提供的數據;相對安全等級特征描述來自對該省部分區域的調研結果。圖件及相關基礎數據來自地球系統科學數據共享平臺(http:∥www.geodata.cn)。 1.2指標體系與數據處理 從農業生態系統壓力、生態環境表現力、農業生態系統保障力3個方面選取指標建立江西省農業生態安全評價指標體系(表1)。農業生態系統壓力主要考慮人口、環境污染對農業生態系統的影響。生態環境表現力依據國家環境保護部提供的方法[10]作定量評價,評價指標有:生物豐度指數、植被覆蓋指數、土地退化指數、水網密度指數、環境污染指數、生態環境指數。農業生態系統保障力考慮社會投入與農業經濟2個方面對農業生態系統的影響。由于收集到的各項指標數據具有自身的量綱與分布區間,無法直接進行比較與運算,必須對原始數據進行標準化處理。筆者采用極差標準化法進行數據處理,計算方法為Xj'=Xj-XminXmax-Xmin,(1)Xj'=Xmax-XjXmax-Xmin。(2)式(1)~(2)中,Xj'為標準化后的數據。若某指標賦值Xj越大表示越安全,則用式(1)計算;若某指標賦值越小表示越安全,則用式(2)計算。 1.3指標權重確定與加權運算 不同指標對生態安全的貢獻大小不盡相同,為了表明各指標影響生態安全指數的程度,需要對指標權重進行量化。筆者采用變異系數法[11]確定指標權重,計算公式為Vj=Sj/Yj,j=1,2,…,m;(3)Wj=Vj/∑mj=1Vj。(4)式(3)~(4)中,Vj為第j項指標的變異系數;Sj為第j項指標的標準差;Yj為第j項指標的平均值;m為指標個數;Wj為第j項指標的權重。在征求農業、環境保護及經濟等領域有關學者意見基礎上確定各級指標權重,結果見表1。 區域農業生態安全的每一項指標都從某個側面反映農業可持續發展的生態安全狀況。為全面系統地反映該區域的農業生態系統安全性,采用農業生態安全指數(S)來表征,將其定義為某一評價單元上的各種評價因素對農業生態安全度的影響總和。綜合評價模型為S=∑mj=1Wj•Xj'。(5)式(5)中,Wj為第j項指標的權重;Xj'為標準化后的指標值。S越大,區域農業生態系統安全度越高。 1.4分類等級 在計算出區域農業生態安全度之后,對其進行區域相對等級劃分。目前常見的分級方法為聚類分析法[12],筆者采用SPSS13.0統計軟件對農業生態安全指數進行K-均值聚類分析,將農業生態安全度劃分為4級,并結合前人的研究成果[13-17]與專家意見,根據實際狀況對不同等級的農業生態安全度進行描述(表2)。 2結果與分析 根據計算結果,利用GIS軟件作江西省農業生態安全評價空間分異圖(圖1)。由圖1可知,江西省各縣市農業生態安全狀況呈現一定的地域分異特征,從生態安全分級來看,主要集中于3個區域:(1)環鄱區域,主要分布于贛北圍繞鄱陽湖附近區域,包括南昌市、九江市的絕大部分縣(區、市)及豐城、樟樹、撫州市等周邊地區,該區域生態系統遭受一定程度的破壞,農業生態安全性較差;(2)贛中區域,包括宜春、萍鄉、新余、吉安、撫州、上饒等地級市的絕大部分縣(區、市),該區域農業生態系統結構基本完整,農業生態安全狀況較好;(3)贛南區域,包括贛州市區、南康市、信豐縣、于都縣、寧都縣、興國縣等縣(區、市),該區域農業生態問題突出,農業生態安全性較差。 通過比較不同地區農業生態安全度評價值與地區綜合排名(表3)可以發現,江西省各地級市農業生態安全評價值未出現不安全等級,其中,6個市處于較安全等級,5個市處于較不安全等級。安全等級最高的2個地區分別為吉安市和撫州市,安全等級最低的2個地區分別為南昌市和九江市。 從地理位置來講,環鄱區域地勢最低,河網密集,汛期大量的洪水流經該區域注入鄱陽湖,同時在汛期境內各大河流匯入長江,導致水位迅速頂托上升,農業生產受到嚴重威脅;而贛中區域位于湖區的邊緣地帶,地勢較高且平坦,河網密度及洪水壓力較小,農業生產安全性較高;贛南大部分地區山地居多,地勢較高,水網密度低,可耕作土地少,水土流失嚴重,危害地區農業生產與發展。#p#分頁標題#e# 依據江西省農業生態安全指標分析圖(圖2)可以看出,環鄱地區處于全省政治、經濟中心,人口密度大且增速快,工業發達,已引起環境污染、生物豐度降低等問題,因此,區域系統壓力與生態環境表現力值較輕;但農業科技人員、技術、資金投入較充足,農民收入高于全省平均值,因此多數地區農業生態系統保障力處于前列。贛中區域人口密度適中,農業污染較低,生態環境佳,農業生態保障投資合理,整體農業生態安全度處于省內較高水平。贛南區域盡管人口密度不大,但人均可耕地面積較少,部分地區農業污染嚴重,如安遠、全南、尋烏等縣化肥、農藥使用量嚴重超過全省平均水平,區域農業生態系統壓力較大。區域生態環境也存在問題,主要表現在:植被覆蓋指數低,多數區域還不到60(贛州平均值為69.05);土地退化嚴重,多數區域土地退化指數大于11(贛州平均值為9.59),南康市高達20.65;部分區域水網密度低,如興國縣水網密度指數僅為28.98(贛州平均值為81.72);多數地區生物豐度指數也低于60(贛州平均值為66.13)。同時農業科技人員不足、農民收入低等農業生態系統保障力不足也是影響該區農業生態安全的因素。 3江西省農業可持續發展的生態安全體系建設 3.1增進區域整體生態環境建設,提高農業綜合抗災能力 洪澇災害是江西的主要農業災害,給江西農業經濟造成的損失極其嚴重,加強抗洪能力的生態建設是非常重要的舉措。環鄱區域水網密集,要加強對湖泊、水庫等的生態環境工程建設,在災害多發區可提倡發展避洪農業[18]。對于改善農田生態系統環境,可與基本農田保護規劃相結合,通過實施農用地分區、建設生態隔離帶和林網帶來改善。贛南部分區域生態環境狀況不佳,可通過增加植被覆蓋率、提高水土保持率和注重坡耕地土地利用率等措施來改善,由于贛南多數地區以山地和丘陵為主,還應大力發展“立體農業”。 3.2在環鄱區域構建合理的農業生產模式,協調人口分布 依據鄱陽湖區地勢低平、水域遼闊等特點,環鄱區域農業生產可選擇“種植業-漁業-加工業”模式,以種植業為基礎,漁業為重點,加工業為支柱,將農、副、漁、工、商有機結合,實現一體化生產,同時借助區位交通優勢,發展農業服務、農業旅游等產業,增加農業總產值,降低工業比例,減少大氣、水體環境對農業系統造成的污染壓力。借助鄱陽湖生態經濟區發展,有計劃地開發和利用周邊后備土地資源,促使人口向低密度區域流動,減少南昌-九江中心區域人口數量,降低農業生態系統壓力,提高農業安全度。 3.3注重贛中區域資源的培育與可持續利用 自然資源是區域社會經濟可持續發展的物質基礎,資源短缺和匱乏是生態不安全的重要體現[19]。贛中區域農業安全度高,農業資源生態環境條件好,因此,要加強培育區域農業可再生資源,增強其可再生能力和可持續利用能力,對于生長周期較長的農業資源,如林木資源的利用,應合理規劃、使用,并加強保護和管理。 3.4增加贛南地區農業投入,建立農業安全保障體系 農藥、化肥和農膜的使用強度過大會對農業環境造成污染,形成系統壓力,但這些農業生產條件也是保收增產所必需的,因此合理使用這些農業生產資料對建立農業安全保障體系具有重要意義。贛南地區地處贛江源頭,贛江是鄱陽湖水系第一大河,也是長江中下游主要支流之一,流域內耕地近118.5萬hm2,控制贛州農業面源污染的強度和潛在威脅對江西農作物生態安全具有重要意義。對贛南區域應嚴格控制化肥、農藥及農膜使用強度,保證作物生態環境安全;應鼓勵農民根據實際需要施肥、噴藥,避免多余肥料和農藥等通過揮發、徑流、滲漏等途徑流失,積極推廣綠肥、秸稈還田等綠色種植模式。贛南地區遠離江西省政治、經濟中心,農村經濟發展緩慢,用于生態環境建設的投入非常有限,可通過政策鼓勵農技人員投身建設,增加農業科研平臺數量,提高農業科技含量。加大環境治理投入,并通過政策調整與資金支持逐步提高農民收入,尤其是提高偏遠地區或因災受損農民的收入,促進地方農業環境健康、協調和可持續發展。 4結語 目前,農業生態安全研究已經成為國內外地學、生態學、資源與環境學領域研究的熱點,將生態安全理念引入區域農業生態系統的評價中,有助于分析、判斷區域農業生態系統的地域性差異,對于指導未來區域農業發展、制定農業發展規劃具有重要意義。同時,根據綜合研究評價所得到的不同等級農業生態安全區劃,調整、管理與構建適應自然生態環境的農業生產系統,對于防御自然災害、減輕其危害程度意義重大[20]。