基于gis格网模型的银川市土地生态安全评价研究-李建春.pdf

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1、自然资源学报，2017，32(6)：9881001Journal of Natural Resourceshttp：wwwjnracClDOI：1 01 1 849zrzyxb20 1 60633基于GIS格网模型的银川市土地生态安全评价研究李建春，袁文华+(山东师范大学商学院，济南250014)摘要：为探索市域范围内土地生态安全的粒度特性及其空间效应，论文结合PSR理论框架构建评价指标体系，以公里格网为评价单元，采用熵权法计算区域土地生态安全综合指数。银川市的实证分析表明，2014年整个区域土地生态安全指数为0488 2，市域范围内土地生态安全存在着空间异质性和结构功能分化的双重特征。从宏观

2、行政区划层面来看，3个中心辖区表现相对较为均衡，2个郊区县差异性较大，仅有贺兰县(0557 7)高于全市均值；从微观格网尺度来看，北部和城市中心的综合指数较高且呈离散分布，城市边缘区较低且呈集聚分布；从土地利用功能区的角度来看，农业区、城市建城区、湿地和自然保护区的核心区域综合指数较高，而功能边缘区与交叉区较低，土地生态安全和土地利用方式存在耦合关系。通过ESDA空间分析表明，格网尺度下土地生态安全全局MoranS指数为0780 4，生态安全的空间格局表现出空间连续性和聚集效应。因此，从空间建构的视角来看，应充分利用“高高聚集”区的空间扩散和溢出效益，并通过逐步改善影响“低低聚集”区的限制性因

3、子，实现区域内部土地生态安全格局的优化配置。关键词：土地生态安全；格网分析；空间探索分析；银川市中图分类号：F3012；X171 文献标志码：A 文章编号：10003037(2017)06098814土地作为人类赖以生存和发展的生产资料，是生态环境系统的重要组成部分。随着工业化和城镇化水平的不断提升，不合理的土地利用方式造成的资源浪费以及环境破坏等问题都影响着人类的可持续发展u。，。土地生态安全强调土地生态系统和人类发展保持健康平衡的状态，从可持续利用的角度出发，发现土地资源要素配置以及土地利用空间格局中存在的问题。相关部门相继提出了一系列措施将土地生态建设置于重要地位降”，而作为一项具有综合

4、陛、复杂性和探索陛的系统工程，该领域研究也取得了一定的进展”。71。土地生态安全作为生态系统安全的重要方面，指在一定的时空范围内，通过合理利用与管理土地资源，使土地生态系统内在结构、功能和外部表现处于健康、平衡的状态，为可持续发展提供相应资源，维持土地一自然一社会一经济复合体长期协调发展隅1。当前学者对于土地生态安全的研究，主要集中于基础理论探索p。”、应用框架设计“”、评价指标体系选择n”以及评价方法创新n4。7，等不同方面。从实证研究采用的方法上看，生态服务价值法n”、主成分分析法u91和物元分析法口叫得到了广泛应用，该领域的研究方法体系已收稿日期：20160620；修订日期：2016-1

5、2-05。基金项目：国家社会科学基金教育学一般项目(BAAll0014)；山东省A然科学基金博士基金项目(BS2015SF014)。fFoundation items：National Social Science Education Foundation of China，NoBAAll0014；Shan-dong Natural Science Foundation，NoB$2015SF014第一作者简介：李建春(1985一)，男，新疆阿克苏人，管理学博士，讲师，研究方向为土地规划、土地整治和土地政策。Email：lijianchunoutlookcom+通信作者简介：袁文华(1986一)

6、，女，四川眉山人，经济学博士，讲师，研究方向为城市经济和产业规划。Email：yuanwenhua220163corn万方数据6期 李建春等：基于GIS格网模型的银川市土地生态安全评价研究趋于完备。土地生态安全评价研究作为土地生态研究知识图谱的重要节点，多学科融合、空间定量化以及特色区域研究是研究领域新的突破点。从空间建构的视角来看，结构与功能、过程与格局存在的问题还可深人挖掘口21，而尺度效应作为空间研究的重要变量，学者也做出了不同尝试皿3。2”，宏观尺度研究多以行政区为评价单元，微观尺度多选择栅格为评价单元，现有研究的尺度体系还不完备，缺乏一定的过渡和衔接。针对现有研究中评价单元空间粒度较

7、为粗糙、典型案例研究区涵盖不全面、评价指标相对单一的现状，本文选取干旱区绿洲快速城市化区域典型代表的银川市为案例区，以公里格网为基本评价单元，充分利用社会经济与资源环境指标，结合GIS和RS手段展开评价研究，并采用空间探索技术分析了网格尺度下土地生态安全的空间效应，为市域范围内土地生态安全格局的优化配置提供针对性的对策。1研究区概况银川市位于105045 7107。00E，37。2039。00N之间的黄河上游宁夏平原中部，现辖三区(西夏、金凤、兴庆)两县(永宁、贺兰)。2014年，全市人口总计21289万，地区生产总值1 48073亿元，近10 a间GDP增速均保持在8以上，全市GDP总量约占

8、宁夏自治区的509。银J|I市拥有丰富的煤炭、金属和矿产资源，为区域经济发展提供了重要支撑。随着“大银川”战略和“两个最适宜工程”的启动，城镇化速度也不断加快，到2014年底城镇化率高达7545，10 a间人口城镇化的速率远超全国平均水平。随着银川市社会经济的快速发展，外来人口不断涌入城市，一方面不断增加的生产与开发活动对区域的环境安全带来一定的挑战，另一方面随着技术的进步以及整体人口素质的不断提升也为区域生态可持续发展带来了新机遇。银川市作为传统的引黄灌区，规模化与集约化的农业发展具有良好的基础条件，但是由于粗放的开发以及不合理的灌溉方式，土壤盐渍化问题表现突出。银川市作为西北地区重要的中心

9、城市，改革开放后产业经济取得了快速发展，但相对经济发达地区而言仍存在着经济总量总体偏小、产业发展滞后与效率低下等问题。除此之外，银川市地处干旱区，自然环境脆弱，区域生态问题突出，如湿地减少、林草地退化等。因此，面对区域资源过度开发、产业结构转型升级的整体背景，进行市域范围内土地生态安全评价对生态环境保护和土地资源合理开发具有一定的现实意义。2研究方法与数据21评价指标体系土地生态系统是土地资源、人类社会活动以及制度约束之间相互影响、紧密联系形成的复杂系统。一方面，土地资源为人类社会生活提供物质基础和保障，通过合理的利用可以带来持久收益；另一方面，人们对土地资源有较强的反作用力，不适当的生产生活

10、方式对土地资源会造成破坏，最终也会反作用于人类本身；与此同时，各种环境法律法规和相关的政策机制会对人们的生产生活行为产生约束效应，通过引导或强制采取改善措施，可使土地生态系统在一定程度上得到修复。因此，本研究通过采用世界经济合作与发展组织(OECD)提出的压力一状态一响应的理论框架(PressStateResponse，PSR)确定指标的基本结构(图1)。这一理论框架能清晰建立目标层的逻辑关系，体现指万方数据自然资源学报 32卷资源供给。要源环磊面il约束 、 社会经济压力 旦垦垄，童塑墅燃信息昌拿絮淼藉F可因子、经济运行状况l 埂传递调节塾金垡苤型邋经济指标、政府政策指标、社会指标图1 OE

11、CD生态环境“压力一状态一响应”(PSR)模型框架Fig1 Framework of“pressurestateresponse(PSR)modelof ecological environment proposed by OECD标因子的科学陛、合理|生和可操作性，因而在生态安全i平价中的应用较广口6。”。本研究通过结合PSR逻辑框架，从过程、机制与结果的角度出发，采用自上而下的方式建立一套土地生态安全指标评价体系。从指标构成来看，一级指标包括土地生态安全的压力、状态和响应3个层次：压力指标反映不同的利用方式对土地生态系统造成的直接影响，具体包括环境压力、社会压力和人口压力；状态指标用以描述

12、土地生态系统的当前状况或未来趋势，因为状态具有时空的连续性，这一时刻的状态会成为下一时刻的约束条件，具体包括区域内的资源状况、经济状况和环境状况；响应指标描述人们为修复生态系统所做的努力，具有一定的延迟性和反馈调节性，是环境管理政策措施中可量化的部分，主要包括经济响应、政策响应和社会响应。在对研究区土地生态安全现状分析的基础上，通过系统梳理相关文献四1，结合专家经验构建指标体系，按照作用路径及方式不同，划分为3类指标：其中，压力指标包括3种类型，9个具体指标；状态指标包括3种类型，8个具体指标；响应指标包括3种类型，7个具体指标。评价指标尺度包括县、乡镇和格网3种数据类型，其中县乡尺度的数据主

13、要来源于统计部门，是社会经济数据的空间化表达，而格网尺度的数据是利用矢量数据或栅格数据通过空间统计计算完成。从指标对土地生态环境安全作用的影响效果来看，该指标体系一共包括l 1个正向指标以及13个逆向指标。22基于格网模型的熵权综合评价法土地生态安全评价因子涉及到自然、社会和经济的不同层面，因此数据来源也包含统计数据、土地利用数据以及遥感数据等，依据传统评价方法多元异构的数据格式兼容和相互转换存在一定难度。格网法作为一种将矢量数据栅格化的重要方法，其特点是在建立空间栅格索引的同时，将传统的矢量型点线面数据采用充填形式表示，不但能够将不同类型数据相互统一，并且实现将静态和动态数据相关联，在丰富了

14、评价单元属性维度的同时，也细化了评价的空间精度。研究确定的基于格网模型的熵权综合评价方法包括3个基本步骤：1)指标归一化。数据标准化采用极值法对各个评价指标进行归一化处理，极值范围是银川市域范围内的所有网格单元，由于不同指标之问差异较大，为消除量纲差异，提升数据的综合可比性，将各项指标先进行对数变换后，再进行归一化计算。”，如式(1)和(2)所示。inzInmin正向指标：Xi=F三_(1) Inmax：InmlnjInmaxInX逆向指标：X；=芒上毒(2)万方数据6期 李建春等：基于GIS格网模型的银川市土地生态安全评价研究 991式中：蜀代表i格网内第，项指标的归一化值；劫代表i个格网、

15、第，项指标的实际值；mini、maxj分别代表整个区域内第，项指标的最小值和最大值。2)单项生态安全指数计算。指标赋值是定量评价的关键|生因素，常用的赋值方法包括Delphi法、PCA法和AHP法等。为克服定量化的过程中主观因素对权重的干扰，本文采用熵权法(Entropy Weight Model)对指标权重进行赋值，这一方法能够有效避免人为因素带来的误差。采用熵权法评价单一格网的土地生态安全分值，具体计算步骤如下：第一，计算标准化值只。P“=玛巧 (3)第二，计算第，项指标的权重彬，其中评价单元总数为n。2，+击喜Po InP,j，砉(H志砉匕mej c4，第三，计算第f单元格网格的综合评价

16、分值Si，其中评价指标的个数为m。S= (5)万方数据自然资源学报 32卷3)土地生态安全综合指数计算。采用熵权法计算得出土地生态安全的压力、状态与响应的安全指数之后，再通过加权平均计算土地生态安全综合指数。正=EW，s (6)f=1式中：Z代表格网单元的土地生态安全综合指数；S。、和&分别代表压力、状态和响应的安全指数；而W；代表相应指数所代表的权重。采用上述方法计算得出的土地综合生态安全指数值介于0到1之间。指数值越接近于1，说明生态安全水平越高，反之则越低。23空间探索分析方法空间探索分析方法(Exploratory Spatial Data Analysis，ESDA)是一系列空间数据

17、分析方法和技术的集合，强调以空间关联测度为核心，通过对事物或现象空间分布格局的描述与可视化分析，发现空间集聚与空间异常，从而揭示出研究对象之间的空问相互作用机制。ESDA是一种采用以“数据驱动”为核心的分析方法，通过空间自相关作为测度变量，来衡量空间相互依赖水平的统计指标，空间探索分析方法可以分为全局空问自相关和局部空间自相关：1)全局空问相关。测度全局空问自相关统计量主要有MoranS1、GearyS C与GetisS G，其中MoranS，较为常用，计算公式可参见文献301。全局MoranS，指数是反映空间单元相关性的重要指标，其值在一l到1之间，当MoranS0表示空间正相关性，Mora

18、nS0表示空间负相关性，绝对值的大小可以反映出空间相关性或差异性的明显程度；2)局部空间相关。用Moran散点图或局部空间关联指标图来表征，度量局部区域和周边区域之间存在的空间关联。其中，Moran散点图是用变量及其空间滞后向量的关系绘制的散点图，x轴代表变量的观测值，】，轴代表空间滞后向量(观测变量周边区域值的加权平均值)，通过标准化的空间矩阵将散点图划分为4个象限，对观测值进行分类。由于采用散点图不能反映出空间差异及其显著性，采用局部指标(LocalIndicators of Spatial Association)揭示出对于全局空间相关起到重要作用的局部单元p1。32】。24数据来源与处

19、理本研究中县乡统计数据主要来自于银川市统计年鉴(20112015年)、市辖各区县统计年鉴以及政府部门网站发布的信息，格网尺度数据主要通过第二次土地利用变更调查数据、2010和2014年两期遥感影像解译数据获取，并利用空间统计分析汇总。评价指标中包含静态截面数据以及动态面板数据，静态数据(如人口数量等)来源于2015年的统计，而动态数据(如人口增长率等)采用了近5 a问变化的平均值。由于涉及的评价指标较多，指标尽可能细化到空间网格评价单元上，其中部分空间属性缺失的数据，通过参考已有的研究成果，利用数据采集技术间接获取。结合ArcGIS 101平台的XTools插件，利用Creat Fishnet

20、工具，生成l kml km的格网(公里网)将整个银川市划分为6 059(83x73)个方格，在对基础格网进行投影变换后，选择银川市域范围内的格网单元构成土地生态安全研究属性数据库。考虑到评价指标因子的尺度不同，本研究将以行政区为统计单元的指标统一转换到公里格网评价单元，在数据尺度转换的过程中，利用Spatial Join工具，采用相交连接(Intersects)方式进行数据的尺度转换完成空间数据的重构。3研究结果将数据库中的格网单元属性表数据导人Excel软件，根据公式(1)和(2)对原始数万方数据6N 李建春等：基于GIS格网模型的银川市土地生态安全评价研究据进行标准化处理，采用公式(3)至

21、(6)通过熵权综合评价法分别计算银川市2014年不同网格土地生态安全压力指数、状态指数、响应指数以及综合指数评价结果，并在ArcGIS软件平台系统的支持下将评价结果进行可视化表达，评价结果如图2所示。数 Mf，、Y。 响Jt-2。安全指数永宁县 ”。鼓是“”n q醛i澄潮蕊太一一愈蠢誉瓣永宁县r厂、簇态安全指数爨o961综合安全指数IO742。一、一+。“ 。1|0Lkmon L一 ”图2基于格网模型的银川市土地利用生态安全评价Fig2 Evaluation of land use ecological security in Yinchuan city based on grid metho

22、d31市域范围土地生态安全总体特征为反映宏观尺度下银川市不同辖区的土地生态安全情况，研究将格网评价结果按行政区进行汇总统计，如图3所示。从区域层面土地生态安全的评价结果来看，可得出以下结论：1)银川市平均压力安全指数为0488 0，其中三区两县比较均衡，仅贺兰县超过全市平均水平，其他区县略低于平均值。结合城市发展的区域定位来看，贺兰县是区域重要的粮食主产区和全国重要的商品粮基地县，区域内大规模的集约化农业利用方式表现出了较强的环境正外部性，通过因子相关分析表征指标的贡献程度，其中人均耕地面积(指标与评价结果的PearsonN关系数r为0868 8)是影响土地生态压力安全指数的重要因子。2)全市

23、平均状态安全指数为0553 7，三区两县指数较高且基本均衡。结合全市万方数据自然资源学报 32卷图3铡f|市辖区土地生态安全指数分析 因子。3)全市平均响应安全指数为Fig3 Analysis ofland ecological securityindicesinYinchuan citv 0432 0，呈现“三高两低”的整体特点，区域差异化特征明显，其中指数最高的贺兰县是永宁县的17倍。贺兰县和金凤区分别以农业和工业为主导产业，产业集聚不仅带来规模效益，客观上也有利于规划和产业政策的制定实施；永宁县主导产业优势不明显，区域政策的针对性和实施效果欠佳，生态安全响应指数偏低，其中人均GDP(r=

24、0805 9)和非农人口比例(r=0873 2)是影响土地生态安全响应指数的重要因子。4)全市土地生态综合安全指数为0488 2，市辖区与郊区县差异较为明显，其中3个市辖区生态安全指数比较接近，而两个郊区县的生态安全指数差距较大，贺兰县综合指数最高，为0557 7，而永宁县最低，仅为0429 1，从辖区宏观尺度反映出的特点来看，中心城区与郊区县表现出显著的差异性，对土地生态安全的空间结构需要进一步展开细致的量化研究揭示其原因与规律。32基于格网模型的土地生态安全空间结构特点基于格网模型的评价结果反映出的银川市土地生态安全特征如下：1)土地生态安全压力呈现出区域分化和圈层特征。市域北部集约农区生

25、态压力安全指数高，东部和南部农地开发区域低，城市建城区压力安全指数高，城镇周边区域较低，形成了中间高、边缘低的围合结构。这是由于城市化会对土地生态压力安全产生双向影响，一方面人口和产业的聚集可提升资源利用效率、降低单位污染、形成相对稳定收敛的生态压力安全结构，另一方面城市“贴边”扩张以及农业用地过度开发，形成威胁生态安全的耗散结构。2)状态安全指数整体上呈现“两侧高、中间低”的分布特征。西部贺兰山自然保护区和东部黄河两岸湿地在南北两翼形成两道天然的“生态屏障”，为中部城市发展提供保障。状态安全的低值区主要集中在城镇、工矿区和工业园集中区，表明粗放的产业亟需升级换代。建成区内部土地状态生态安全结

26、构表现出不稳定性和多样性，而城镇周边耕地能阻隔对生态系统平衡起到重要的缓冲作用。包兰铁路及京藏高速公路沿线，块状与条带状的低值区零星分布，表明交通用地造成的植被、地貌破坏和环境污染会威胁生态安全。3)响应安全指数表现出以乡镇为单元的异质性，土地响应安全呈现两极化格局。城镇中心区、农业聚集区响应指数较高，如金凤区中部、兴庆区西部、永宁县东北部和贺兰县大部分地区，表明通过制定和实施有针对性的产业政策，可有效缓解对环境产生的负面影响。部分工业园、开发区和煤矿基地所在区域响应指数较低，如兴庆区东部、永宁县南部和建成区北部化工集中区等，生产水平相对落后、污染较为严重且环保投人不高。4)银川市土地生态安全

27、综合指数存在空间分异性，其中市区北部与城市中心区的万方数据6期 李建春等：基于GIS格网模型的银川市土地生态安全评价研究土地生态安全综合指数较高，包括金凤区中部、西夏区东南部和贺兰县中部，这些区域彼此孤立，缺乏空间连接，呈离散分布；城市建成区的边缘区较低，低值区围绕着城市中心区连续蔓延，呈集聚分布；从功能上看，农业区、城市建城区、湿地和自然保护区的核心生态安全综合指数较高，位于功能边缘区及交叉区生态安全指数较低，土地生态安全和土地利用方式存在着一定的耦合关系，尤其是城镇周边农田集中区对于维持区域土地生态安全的作用不容忽视，相反急剧的城市扩张蔓延为土地生态安全带来一定威胁。33土地生态安全综合评

28、价及分级为进一步反映区域土地生态安全的总体特征，确定区域综合管控措施，本研究根据土地生态安全综合指数对整个区域进行类型划分。按照地理学第一定律所揭示的空间相似性原理，采用自然断点法将整个银川市的土地生态安全分为5种不同类型，分别命名为恶劣级(I)、敏感级(II)、临界级(III)、良好级(Iv)和安全级(V)，具体分级标准见表2。表2银川市土地生态安全综合指数分级标准Table 2 Classification standard of land ecological security based on the comprehensive index in Yinchuan city利用土地生态

29、安全综合评价结果对银川市生态安全进行分级(图4)，结果如下：1)土地生态安全I级，即恶劣级，总面积2 84034 hrn，占全市土地面积的072，该区呈零星点状分布，主要位于西夏区北部和金凤区南部等城镇化快速发展区域，在空间上表现出明显的边缘特性，该区生态压力严重超出其承载能力，土地生态系统结构遭到破坏，生态功能严重退化或丧失，因此，要结合区域及周边环境，通过寻找影响土地生态安全的针对性因子，适度调整土地利用类型，提升区域土地生态安全综合水平。2)土地生态安全II级，即敏感级，总面积39 46048 hm2，占全市土地面积的1003，该区分布较为零散，主要位于金凤区南部、永宁县中部和西夏区西南

30、部等城镇化边缘地区，呈条带状分布，该区土地生态系统结构发生了较大程度的变化，表现出一定的发展失衡等问题，应处理好城镇化建设、产业布局和土地安全保护之间的关系，防止优质耕地随着城镇化扩张被占用，全面提升土地生态价值。3)土地生态安全I级，即临界级，总面积222 15543 hm2，占全市土地面积的5646，该区分布面积大、范围广，主要位于银川市东西两翼，土地生态系统结构发生一定程度变化，生态系统主要服务功能尚能发挥，个别生态压力已超出生态系统的承载能力，区域内部应结合土地综合整治，适度增加优质用地的面积与范围，带动整个区域土地生态环境改良。4)土地生态安全Iv级，即良好级，总面积102 9624

31、5 hm2，占全市土地面积的2617，该区集中分布于贺兰县西部和东部以及金凤区中部，呈片块状分布，土地生态系统结构发生微弱程度变化，生态系万方数据自然资源学报 32卷西夏区金凤区 兴庆区永宁县N土地生态安全等级Ill1110 10 km IVL_J V图4基于格网模型的银川市生态安全评价综合分级Fig4 Grades of ecological security in Yinchuan citybased On grid method统主要服务功能良好，各类生态压力未超出生态系统自身的承载能力，该区内应积极利用现有自然条件与区位优势，加强政策与经济扶植，有步骤地推进土地规模化、集约化与节约化利

32、用。5)土地生态安全V级，即安全级，总面积26 07029 hm2，占全市土地面积的663，集中分布于贺兰县中部，该区土地生态系统结构稳定，自然生态价值完整，该区内应给予重点保护，维持当前状态。34土地生态安全的空间规律探索本文结合空问探索分析方法(ESDA)，选用莫兰指数(MoranS，)对土地生态安全综合指数空间差异性的特征进行分析。将格网评价结果导人GeoDa 182软件平台，利用欧氏空间距离(Euclidean Distance)作为权重，阈值距离设定为1 km，采用单变量全局莫兰指数(Univariate Local MoranS I)分析模块，通过计算全市土地生态安全综合指数分析在

33、网格尺度上反映出的空间特征。由图5可以看出，银川市土地生态安全的综合值全局MoranS，指数为0780 4，说明全市土地生态安全在全局上具有比较明显的空间正相关性，土地生态安全在1 kmxl km的格网尺度上表现出连续性和依存关系。结合网格单元与周边网格单元的土地生态安全综合指数观测值存在的空间关系，在95的置信区间下，根据空间LISA聚类图，将全市的土地生态安全区进一步划分为4种不同的类型：1)高高聚集区(HH)，区域自身土地生态安全和周边水平都较高；2)低低聚集区(LL)，区域自身土地生态安全和周边水平都较低；3)高低聚集区(HL)，区域自身土地生态安全水平较高，但周边区域较低；4)低高聚

34、集区(LH)，区域自身土地生态安全水平较低，但周边区域较高。由图5可见，银川市土地生态安全综合值的高低和低高类型在空间聚集上的效果不明显，因此，以下着重分析集聚明显的高高聚集区域和低低聚集区域的空间分布特点及空间管控对策。高高聚集区域主要分布在3个片区：1)金凤区中部和西夏区东南部，作为城镇生态化发展的典型示范区，通过采用进攻型策略，可进一步加强土地合理利用，提高土地利用质量，减少土地利用浪费，充分发挥该区域生态环境外溢效应；2)贺兰县西部贺兰山国家级自然保护区境内，采取防守策略，通过加强林政资源管理，将绿色生态建设和森林文化建设相结合，在保障土地生态安全的基础上充分发挥其经济价值；3)贺兰县

35、东部和北部的优质良田，采用巩固策略，切实保护耕地，遏制城镇化向该地区扩张，做好预防、监督和控制措施。整体而言，对高高聚集区域的管理，应充分利用该区域的空间扩散和溢出效益，进一步加强耕地与基本农田区保护，充分与城镇发展相结合，全面提升万方数据6期 李建春等：基于GIS格网模型的银川市土地生态安全评价研究 997LH 1空间。滞后2lHH1 2 3土地生态安全指数(标准化)HL西夏区贺兰县N菇金风区 兴庆区空间相关HH永宁县 一LL一0L土km HLHL罔5银川市格网尺度土地生态安全评价指数LISA聚集图Fig5 The LISA aggregation of land ecological se

36、curity evaluation index in Yinchuan city耕地的景观生态功能，防止优质耕地随着城镇发展而被占用，提升人居环境自然条件。低低聚集区域分布相对较为零散，整体上呈片块状分布，主要集中在3个区域：1)永宁县中部城镇工业基地的集中区，应采取转型策略，通过加快产业转型升级，淘汰落后的产能与粗放的发展方式，并逐步提高第三产业比重；2)金凤区南部地区，该区域土地盐渍化和沟渠倒灌比较严重，应采取改善策略，通过建立完善的灌溉和现代化排水系统、施用化学改良剂或有机肥料等方式改善土地质量；3)西夏区东部，受城镇化快速东扩以及主干道路建设的威胁，应采取优化策略，通过发展城乡统筹、产

37、业互动、节约集约、生态宜居的新型城镇化，高效合理地利用土地资源，同时针对该地区土地退化较严重的问题，建议调整农林与牧业用地之间的关系，利用生物工程措施保护土地资源。总体而言，低低聚集区域应结合自身与周边的环境情况，确定主导土地利用方向，选择合适的城镇化发展路径逐步提升与优化区域的整体生态环境质量。4结论与讨论城镇化快速发展伴随着环境污染和耕地数量减少，而人口的迅速增加又进一步加剧了土地的生态压力，影响自然资源以及社会经济运行状态，然而，采用合理的政策与技术手段能够改善土地生态安全环境。本文基于PSR框架建立评价指标体系，并采用格网模型对银川市土地生态系统安全进行评价，研究结果表明，市域范围内土

38、地生态安全存在着结构功能分化与空间异质性的双重特征。本文的主要研究成果包括以下三方面：1)全市土地生态安全综合指数为0488 2，市辖区与郊区县差异较为明显，其中3个市辖区生态安全指数比较接近，而两个郊区县的生态安全指数差距较大，贺兰县综合指数最高，为0557 7，而永宁县最低，仅为0429 1。结合相关性分析表明人均耕地面积、非农人口比例和人均GDP等是影响土地生态安全的关键性因子。因此，银川市应着重保护耕地与控制人口规模，推进新型城镇化建设，提高城市绿色发展水平，进一步加强土地生态安全治理及投人力度，改善土地的生态环境质量。2)格网尺度空间分析表明，银川市土地生态安全在空间格局上呈现出明显

39、的异质万方数据自然资源学报 32卷性。其中，压力安全指数呈现出圈层状态，以建城区为中心向四周逐渐扩散，反映城镇化对环境产生较大的影响；状态安全呈现出东西两侧高、中间低的分布，应加强对南北两翼“生态屏障”的切实保护，发挥“生态缓冲区”的调节作用；响应安全指数呈现两极化格局，城镇中心区和农业聚集区响应指数较高，各地政府应针对当地产业制定操作性强的产业政策，引导经济和生态系统协调发展；同时结合格网尺度的综合安全评价结果将银川市的土地生态安全进行综合评级，确定不同分区的策略。3)通过空间探索分析表明，银川市土地生态安全综合指数全局MoranS，指数为o780 4，全市土地生态安全在1 kmx 1 km

40、的格网尺度上表现出连续性和依存关系。根据空问LISA聚类图，将全市的土地生态安全区进一步划分为4种不同类型，其中高高聚集区存在明显的空间扩散和溢出效益，应采取扩张型策略，积极发挥这些地区对周边区域的带动作用，提高银川市整体土地生态安全水平，低低聚集区主要集中在工业开发区、城镇化快速发展区域和耕地退化严重区域，应采取改善型策略，根据资源状况和经济发展水平采取合适的改善措施。通过熵权综合评价模型计算出的土地生态安全与银川市的实际情况较为吻合，基于格网尺度的研究则进一步揭示了土地生态安全的内部空间与结构特点，还需进一步深入探讨的问题包括：1)土地生态安全评价指标体系中指标因子的选择问题，本研究采用专

41、家经验结合区域特色进行因子筛选，如何提升指标选择的科学性对研究的意义重大；2)本研究采用空间面板数据分析，若能增加时间序列分析内容，则能揭示区域土地生态安全的时空动态变化规律；3)建立完善土地生态安全预测与预警模型，探究社会经济发展和生态环境响应也是未来深入研究的重要方向。参考文献(References)：1蒙吉军，赵春红，刘明达基于土地利用变化的区域生态安全评价以鄂尔多斯市为例J】自然资源学报，2011，26(4)：578-590MENG J J，ZHAO C H，LIU M DRegional ecological security assessment based on landA ca

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