国家生态安全综合评价研究

国家生态安全综合评价研究万本太1,吴 军2,徐海根21.国家环境保护总局自然生态保护司,北京 1000352.国家环境保护总局南京环境科学研究所,江苏南京 210042摘要:建立了包括国土安全、水安全、大气安全、生物安全和生态灾害五方面15个指标的综合评价体系,从国家尺度上对我国生态安全进行了评价.根据各省区生态安全指数的计算结果,从高到低将生态安全状况划分为一级、二级和三级.结果表明:生态安全状况达到一级的省区包括西藏、海南、广西、福建、广东、云南和江西;生态安全为二级的省区包括黑龙江、湖南、上海、青海、浙江、安徽、贵州、河南、湖北、山东、新疆、吉林、重庆、甘肃和四川;生态安全为三级的省区包括内蒙古、江苏、北京、辽宁、河北、宁夏、天津、陕西和山西.关键词:生态安全;综合评价;指标体系中图分类号:X826 文献标志码:A 文章编号:1001-6929(2008)04-0057-06Study on Comprehensive Assessment of China .s Ecological SecurityW AN B en-tai 1,WU Jun 2,XU Hai -gen21.Depart ment of Nature and Ecology Conservation,State Environmental Protection Ad ministration,Beijing 100035,China2.Nanjing Institute of Environmental Sciences,State Environ mental Protection Administration,Nanjing 210042,ChinaA bstract :In order to understand the state of China .s ecological security,a comprehens ive assess ment s ystem containing fifteen indicators reflecting five aspects which are land security,water security,atmospheric security,biological security and ecological disaster were establis hed and a scientific and concrete assessment for China .s ecological security on the national scale were conducted.The states of ecological security of various provinces were classified into three grades according to the ecological security indexes from high to low:/the first grade 0,/the second grade 0and /the third grade 0.The res ults were listed as follows:the provinces achievin g /the first grade 0ecological security were Tibet,Hainan,Guangxi,Fujian,Guangd ong,Yun nan and Jiangxi;the ones with /the s econd grade 0ecological security were Heilon gjiang,Hunan,Shanghai,Qinghai,Zhejiang,Anhui,Guizhou,Henan,Hubei,Shandong,Xinjiang,Jilin,Chongqing,Gans u and Sichuan;the ones with /the third grade 0ecological s ecurity were Inner Mon golia,Jiangsu,Beijing,Liaoning,Hebei,Ningxia,Tianjin,Shaanxi and Shanxi.Key words :ecological security;comprehensive assessment;indicator system收稿日期:2008-01-14 修订日期:2008-03-12作者简介:万本太(1955-),男,吉林农安人,研究员,博士,主要从事生态环境研究与管理,biodiv@s .近几十年来,随着全球人地矛盾的日趋尖锐,生态状况总体上呈恶化趋势,主要表现为土地退化加剧、水生态平衡失调、林草植被破坏严重和生物多样性锐减等.生态安全已成为影响国家安全的因素[1-3].在2000年国务院发布的5全国生态环境保护纲要6中,首次明确提出了/维护国家生态环境安全0的目标.对生态安全概念有不同的理解.在生态系统尺度上,生态安全是指生态系统的结构不受到破坏,生态功能不受到损害的状态[4-5].在国家或全球尺度上,生态安全是指一个地区或国家乃至全球的生态环境不受到威胁,从而能为整个经济社会的可持续发展提供保障,防止生态难民的产生和社会动荡[6-7].国内已开展生态安全研究.肖笃宁等[4]认为,生态安全研究的主要内容包括生态系统健康诊断、区域生态风险分析、景观安全格局、生态安全监测与预警以及生态安全管理、保障等方面;黎晓亚等[8]通过对景观生态规划原则的增补,提出了区域生态安全格局设计的初步原则和方法;徐海根等[9-10]将生态安全的理念运用到自然保护区的规划和设计中,研究了不同保护目标下自然保护区核心区和缓冲区的生态安全阈值.生态安全评价也是生态安全研究的一个重要领域,是指对生态整体的完整性以及对各种风险下维持其健康的可持续能力的识别与评判,以生态风险和生态健康评价为核心内容,并体现人类安全的主导性[11-12].目前生态安全评价的研究主要集中于特定生态系统和特定区域的评价第21卷 第4期环 境 科 学 研 究Research of Environmental SciencesVol.21,No.4,2008DOI ：10.13198/j.res.2008.04.59.wanbt.015上[13-14],从国家尺度上对生态安全进行评价的报道较少,因此笔者在这方面做一些探讨.1评价指标体系的内容与生态安全指数的计算方法1.1指标体系的构建综合考虑国土安全、水安全、大气安全、生物安全和生态灾害五方面的内容,在简洁而又全面地反映生态安全内涵的基础上,建立了国家生态安全综合评价指标体系.该指标体系共包括15个指标(见表1).表1国家生态安全综合评价指标体系Table1The indicator system of comprehensive assessment of national ecological security 项目序号指标指标定义权重数据来源1人均耕地面积P m201045全国生态现状调查与评估6(2005年) 2耕地受污染程度P(kg#hm-2)化肥、农药施用负荷01065全国生态现状调查与评估6(2005年)国土安全3水土流失程度P%水土流失面积占国土面积比例01085全国生态现状调查与评估6(2005年) 4土地沙化、石漠化程度P%沙化、石漠化面积占国土面积比例01085全国生态现状调查与评估6(2005年) 5森林覆盖率P%0110各省区环境状况公报(2005)2006年) 6人均水资源量P m301045全国生态现状调查与评估6(2005年)水安全7水质状况P%地表水达到国家Ó类水质标准的比例0108各省区环境状况公报(2005)2006年)8饮用水源地水质状况P%饮用水源地水质达到国家生活饮用水水质标准的比例0108各省区环境状况公报(2005)2006年)大气安全9空气质量状况P%年度空气质量达到国家二级标准地区所占比例0108各省区环境状况公报(2005)2006年) 10酸雨危害程度P%年内出现酸雨地区所占比例0106各省区环境状况公报(2005)2006年) 11自然保护区状况P%自然保护区面积占国土面积比例0105各省区环境状况公报(2005)2006年)生物安全12生物多样性状况高等动植物种数0109各省区环境状况公报(2005)2006年) 13物种受威胁状况P%濒危物种占物种总数的比例01075全国生态现状调查与评估6(2005年) 14外来物种入侵程度P j入侵物种数占本地物种数的比例01045全国生态现状调查与评估6(2005年)生态灾害15生态灾害状况P(104元#km-2)年度单位国土面积上各种气象灾害(包括洪涝、干旱、台风等)及各种地质灾害(包括地震、泥石流、滑坡等)造成的总的直接经济损失01055中国环境统计年鉴6(2006年)1.2指标权重的确定指标权重确定采用专家咨询打分方法,结果见表1.1.3原始数据的采集通过参考全国各省区环境状况公报(2005) 2006年)、国家环境保护总局组织编写的5全国生态现状调查与评估6(2005年)、5中国环境统计年鉴6 (2006年)等资料,得出生态安全评价体系中各指标的原始值(见表2).因数据所限,评价未包括香港、澳门和台湾地区.1.4指标的标准化处理指标分为效益型和成本型2类.效益型指标值越大,对生态安全贡献越大,包括人均耕地面积、森林覆盖率、人均水资源量、水质状况、饮用水源地水质状况、空气质量状况、自然保护区状况和生物多样性状况等指标;成本型指标值越大,对生态安全贡献越小,包括耕地受污染程度,水土流失程度,土地沙化、石漠化程度,酸雨危害程度,物种受威胁状况,外来物种入侵程度和生态灾害状况等指标.效益型指标标准化:Y=(X-X min)P(X max-X min)成本型指标标准化:Y=1-(X-X min)P(X max-X min)式中,Y为指标标准化值;X为指标原始值.标准化后的数值见表2.1.5生态安全指数的计算各省区的生态安全指数的计算方法是利用体系内15个指标的加权求和:ESI=615i=1W i Y i.式中, ESI为生态安全指数;W i为i指标的权重;Y i为i指标标准化后的数值.全国各省区的生态安全指数的计算结果见表2.2国家生态安全状况的评价结果将国家生态安全状况分为一级、二级和三级,划分阈值和状况描述见表3.按照表3的划分标准对全国各省区的生态安全状况进行分级,结果见表4和图1.生态安全状况达到一级的省区包括西藏、海南、广西、福建、广东、云58环境科学研究第21卷59第4期万本太等:国家生态安全综合评价研究60环境科学研究第21卷表3 生态安全状况的分级Table 3 Classification of the ecological security states生态安全等级生态安全指数(ESI )生态安全状况一级\6010土地资源和水资源比较丰富,生态破坏和环境污染较少,生物安全程度较高,生态灾害耐受度较好,生态系统较稳定二级5010~6010土地资源和水资源蕴藏量中等,有一定的生态破坏和环境污染,生物安全程度中等,生态灾害耐受度一般,出现危害生态安全的因素三级<5010土地资源和水资源比较匮乏,生态破坏和环境污染较严重,生物安全程度较低,生态灾害耐受度较差,生态系统较脆弱南和江西;二级省区包括黑龙江、湖南、上海、青海、浙江、安徽、贵州、河南、湖北、山东、新疆、吉林、重庆、甘肃和四川;三级省区包括内蒙古、江苏、北京、辽宁、河北、宁夏、天津、陕西和山西.注:底图自国家测绘局网站(http:P P map.s bs Pmcp P MapProduct P 166P map.htm)下载图1 生态安全状况分级Fig.1 Classification map of ecological security 表4 生态安全状况评价结果Table 4 Assessment results of the ecological security3 讨论目前生态安全评价的方法主要有物元评判模型[15]、主成分投影法[16]、景观空间邻接度法[17]、非线性复合模型[18]等,评价体系缺乏统一的模式和标准,评价指标从十几到几十个不等.无论采取何种方法和指标,最关键的是要体现科学性、客观性和可度量性的原则,指标原始数据的采集应尽量准确可信.由于我国生态环境监测工作开展较晚,数据缺失较严重,很多生态环境因子的原始数据来自不同途径和不同年份,影响了评价结果的准确性和可比性.因此应进一步研究提高评价结果准确性和可比性的方法.笔者以省域为基本单元进行评价,反映的只是省际间的基本差异.然而,各省区内部不同地区的生态环境因子也存在很大差别,如以县域为评价基本单元,评价结果将更准确.目前以县域为基本单元的生态安全评价也有一些研究[19].今后应进一步完善生态安全评价的指标和方法,并以县域为单元定期开展全国或省域的生态安全评价工作,以达到动态性和预警性的要求.4 结论区的生态安全状况存在明显的地域,西北和华北地区最.,生物多样性丰,环境污染程度较轻,是我国;西北地区气候恶劣,干旱缺,历史上对森林和植被,已经成为我国生态安全;华北地区对资源的不合理利用及造,已经严重危害了该地区的生态安全.,减少环境污染物,促进可持续发展的必要措施和有力手段.61第4期万本太等:国家生态安全综合评价研究参考文献(References):[1]Leis ter R Brown.Buil ding a s ociety of sus tainable development[M].Beij ing:Scientific and Technological Literature Press,1984.[2]Norman Myers.Ultimate s ecurity:the environmental basis ofpolitical instability[M].Ne w York:W W Norton&Co Inc,1993.[3]World Environment and Development Commissi ons.Our co mmonfuture[R].Changchun:Jilin People Press,1997.[4]肖笃宁,陈文波,郭福良.论生态安全的基本概念和研究内容[J].应用生态学报,2002,13(3):354-358.[5]杨京平.生态安全的系统分析[M].北京:化学工业出版社,2002.[6]Patricia M M.Ecol ogical s ecurity&the U N s yste m:past,presentand future[M].New York:Global Educati on Ass ociates,1998. 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