农业生态安全与评估体系研究
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摘要
20世纪以来，随着科技进步和社会生产力的极大提高，人类创造了前所未有的物质财富，加速推进了文明发展的进程。与此同时，人口剧增、资源过度消耗、环境污染、生态破坏等问题日益彰显，严重地阻碍着经济的发展和人民生活质量的提高，威胁人类的未来生存。生态安全问题因此得到全球范围内的高度重视。我国生态环境基础原本就脆弱，现阶段水土流失、湖泊退化萎缩、江河断流、水资源严重短缺、水体和大气污染等一系列生态环境问题日益突显。湖南是我国中部农业精华地带的重要组成部分，与自然资源与环境关系最为密切的农业在全省区域经济体系占有十分重要的战略地位。近20年来，虽然国家和地方各级政府在湖南山江湖库等各个方面的生态建设上已经作出了显著的成绩，但是生态环境总体质量下降与退化造成的环境问题和与之相关的自然灾害，仍然是湖南经济发展的最大障碍因素之一。本论文开展的农业生态安全专题研究，对于湖南保持生态环境质量的省际优势，实现生态系统的良性运转和区域经济的持续发展具有重要的实践作用。在理论上，也丰富了生态评价的定量分析方法，完善和充实了区域生态学和农业生态学的理论体系。
论文在充分吸纳前人对生态安全研究的基础上，提出生态安全应是一定时间尺度内，不同层次、不同类型的生态系统保持其自身正常结构与功能和满足人类持续发展需要的状态。强调农业生态安全是农业生态环境处于无污染、未破坏的不受威胁的健康状态。论文全面分析了当前我国生态环境质量和我国生态安全建设的主要问题，总结了我国生态安全建设在生态农业技术的运用、绿色产业和无公害农产品开发以及多类型生态农业模式推广等领域取得的瞩目成就。论文针对重点研究区域——湖南省的生态环境进行了系统研究，提出威胁湖南农业生态安全的主要问题是：(1)农村人口比重大，农业人口对资源环境压力大；(2)自然生态环境恶化，洪涝灾害加剧；(3)生态环境污染较重，治理难度大；(4)化肥投入过多，水体和土壤污染严重；(5)农药使用不合理，严重影响农产品质量和威胁人体健康。
根据湖南区域生态、经济和社会发展的总体特征，运用层次分析法(Analytic Hierarchy
Process，简称AHP)，以县级行政单位作为评价的基本单元，采用农业资源生态环境压力、农业资源生态环境质量和农业资源与生态环境保护整治及建设能力三个方面指标体系，设计了湖南农业生态安全评价模型。模型计算分析结果表明，湖南省农业生态安全的总体状况相对良好，在参评的88个农村地域县市中，属于安全的(不安全系数U 1.5)的县市，占17％；属于较安全的(1.5＜U 1.8)的县市，占41％；属于较不安全的(1.8＜U 2)的县市，占27％；属于不安全的(U＞2)的县市，占15％。评估结果还表明，湖南农业生态安全建设存在明显的地域分异：湘东的长沙、株洲、湘潭三市光热充足，降雨丰沛，经济发达，农村经济实力强，农业物质装备相对优良，农业现代化水平较高，农业机械总动力和农业总产值占全省的20％。区域经济对农业生态安全建设的投入保障程度较高，农业生态的总体安全度较高。在参评的
中南林学院博士学位论文:农业生态安全与评估体系研究一以湖南省为例
12个县(市)当中，属于安全的县(市)8个，较安全的4个，分别占参评总数的67%和好
33%，没有不安全和较不安全的县(市);湘北洞庭湖区的岳阳、益阳、常德三市土地平坦、
土壤肥沃，气候温和，光照充足，水域宽广，农业资源相当丰富。但由于天然降水的非均衡
性、泥沙淤积不断增加和江湖关系变迁的影响，湖泊生态环境演替频繁，生态环境和自然资
源质量下降。以洪灾为主的自然灾害为害严重，对农业生态安全构成严重威胁。加之区域经
济实力不是很强，农业生态建设的投入与建设任务仍然存在较大的差距，农业生态安全的总
体水平不高。在参评的17个县市当中，没有安全的县市，较安全的7个，较不安全5个，不
安全5个。其中不安全的县市占全省所有参评县市的不安全县市总数的38.5%;湘中的邵阳、
娄底两市，区内丘陵起伏，红壤广布，光照充足，农业自然条件相对优越。但农村经济实力
相对较低，秋冬干旱严重，对农业生态安全的威胁较大。农业生态安全的总体保障水平不高。
区内安全县(市)1个，较安全的4个，较不安全4个，不安全4个;湘南的衡阳、郴州、永
州三市热量丰富、降水充沛，但区内农村经济实力也不强，农业物质装备水平不高，农业机
械化水平低。尤其是水资源的相对缺乏，农业生态安全的总体保障水平中等。在参评的25个
县市当中，安全县(市)1个，较安全的10个，较不安全9个，不安全5个;湘西区的张家
界市、怀化市和自治州农业自然生态环境保护相对良好，林地面积大，牧草资源丰富，农业
生态质量总体状况相对良好，农业生态安全的总体保障程度较高。在参评的21个县市当中，
安全县市4个，较安全的9个，较不安全7个，不安全1个。论文针对湖南省生态安全中存
在的四个重大生态问题，提出了系列的治理对策，指出湖南要在严格控制人口增长，缓解人
地矛盾，减轻农业资源环境压力的基础上，主要从10个方面加强生态安全建设:(1)加强
农业生态环境教育，树立国民的可持续发展观;
The rapid development of science and technology has made great contribution to the improvemeiits in life quality and social productivity for mankind since 20th century. However, many ecological problems, such as rapid population growth, natural resources depletion, environmental pollution and deterioration, have also become more and more severe at the same time, and are inhibiting further development of economy and improvement of the life quality, even menacing the existing of human life in the future. Therefore, the ecological security attracts more and more attention in the world. In China, a series of ecological problems, such as water and soil loss, shrinking and disappearing of lakes, drying of rivers, water shortage and water & air pollution, are even more severe than those in other countries because of its fragile foundation of natural ecosystems. Hunan province is one of the important parts of China's essential area for agricultural production. Agriculture in this province plays a very important role
in its regional economic system. In the past 20 years, although the central government and regional governments of all levels have made great efforts in the environmental engineering for lakes, rivers, mountainous areas construction, the environmental quality of this province is still worsening. Ecological deterioration and natural disasters are still the main obstacles for the regional economic and agricultural development in this province. This dissertation, mainly based on the research project on the agricultural ecological security of Hunan province, can provide practical instructions to the maintenances of ecosystem and sustainable development of regioaal economy of Hunan province. Theoretically, it also expands the research realm of regional ecology and agricultural ecology, especially by improving the methods of quantitative evaluation of ecological security. A new concept of ecological security was defined as the state of ecosystems at different hierarchical scales and categories in certain period t
hat can maintain its normal inaer structure and functions and can meet the needs of sustainable development of human life. Furthermore, the agricultural ecological security was defined as the healthy state of agricultural environment and ecosystem that is not polluted, destroyed or menaced. A general study was carried out to analysis the current quality of ecological environment, the main problems in the construction of ecological security and great achievements of application of ecological agricultural technologies, the extension of multi-class ecological agricultural models, the development of green industry and no harmful agricultural products of China in the past two decades in the beginning of this dissertation. Based on a detail study which concentrates on the systematic appraisal of ecological environment of Hunan province-the AOI (area of interest) of this dissertation, the main problems
menacing the ecological security of Hunan province are given out as following: (1) too great pressure of large rural population on the environment and resources; (2) deterioration of natural ecological environment and natural disasters; (3) severe pollution of environment and its difficulty in harnessing; (4) overuse and abuse of chemical fertilizer and its resulted water & soil pollution; (5) overuse and abuse of pesticide and its severe negative impacts on the quality of agricultural products and menacing to human health. A mathematic model for ecological security was also employed to qualify Hunan agricultural ecological security, using AHP (Analytic Hierarchy Process). In this quantitative evaluation, the basic unit was confined to administration region at county level. The evaluation index were composed of 3 classes, i.e., indexes reflecting pressure of agricultural resource, environment and ecology, indexes reflecting the quality of agricultural resource, environment and ecology, and indexes reflecting the reconstruction ability of agricultural resource, environment and ecology. Quantitative evaluation result
论文在充分吸纳前人对生态安全研究的基础上，提出生态安全应是一定时间尺度内，不同层次、不同类型的生态系统保持其自身正常结构与功能和满足人类持续发展需要的状态。强调农业生态安全是农业生态环境处于无污染、未破坏的不受威胁的健康状态。论文全面分析了当前我国生态环境质量和我国生态安全建设的主要问题，总结了我国生态安全建设在生态农业技术的运用、绿色产业和无公害农产品开发以及多类型生态农业模式推广等领域取得的瞩目成就。论文针对重点研究区域——湖南省的生态环境进行了系统研究，提出威胁湖南农业生态安全的主要问题是：(1)农村人口比重大，农业人口对资源环境压力大；(2)自然生态环境恶化，洪涝灾害加剧；(3)生态环境污染较重，治理难度大；(4)化肥投入过多，水体和土壤污染严重；(5)农药使用不合理，严重影响农产品质量和威胁人体健康。
根据湖南区域生态、经济和社会发展的总体特征，运用层次分析法(Analytic Hierarchy
Process，简称AHP)，以县级行政单位作为评价的基本单元，采用农业资源生态环境压力、农业资源生态环境质量和农业资源与生态环境保护整治及建设能力三个方面指标体系，设计了湖南农业生态安全评价模型。模型计算分析结果表明，湖南省农业生态安全的总体状况相对良好，在参评的88个农村地域县市中，属于安全的(不安全系数U 1.5)的县市，占17％；属于较安全的(1.5＜U 1.8)的县市，占41％；属于较不安全的(1.8＜U 2)的县市，占27％；属于不安全的(U＞2)的县市，占15％。评估结果还表明，湖南农业生态安全建设存在明显的地域分异：湘东的长沙、株洲、湘潭三市光热充足，降雨丰沛，经济发达，农村经济实力强，农业物质装备相对优良，农业现代化水平较高，农业机械总动力和农业总产值占全省的20％。区域经济对农业生态安全建设的投入保障程度较高，农业生态的总体安全度较高。在参评的
中南林学院博士学位论文:农业生态安全与评估体系研究一以湖南省为例
12个县(市)当中，属于安全的县(市)8个，较安全的4个，分别占参评总数的67%和好
33%，没有不安全和较不安全的县(市);湘北洞庭湖区的岳阳、益阳、常德三市土地平坦、
土壤肥沃，气候温和，光照充足，水域宽广，农业资源相当丰富。但由于天然降水的非均衡
性、泥沙淤积不断增加和江湖关系变迁的影响，湖泊生态环境演替频繁，生态环境和自然资
源质量下降。以洪灾为主的自然灾害为害严重，对农业生态安全构成严重威胁。加之区域经
济实力不是很强，农业生态建设的投入与建设任务仍然存在较大的差距，农业生态安全的总
体水平不高。在参评的17个县市当中，没有安全的县市，较安全的7个，较不安全5个，不
安全5个。其中不安全的县市占全省所有参评县市的不安全县市总数的38.5%;湘中的邵阳、
娄底两市，区内丘陵起伏，红壤广布，光照充足，农业自然条件相对优越。但农村经济实力
相对较低，秋冬干旱严重，对农业生态安全的威胁较大。农业生态安全的总体保障水平不高。
区内安全县(市)1个，较安全的4个，较不安全4个，不安全4个;湘南的衡阳、郴州、永
州三市热量丰富、降水充沛，但区内农村经济实力也不强，农业物质装备水平不高，农业机
械化水平低。尤其是水资源的相对缺乏，农业生态安全的总体保障水平中等。在参评的25个
县市当中，安全县(市)1个，较安全的10个，较不安全9个，不安全5个;湘西区的张家
界市、怀化市和自治州农业自然生态环境保护相对良好，林地面积大，牧草资源丰富，农业
生态质量总体状况相对良好，农业生态安全的总体保障程度较高。在参评的21个县市当中，
安全县市4个，较安全的9个，较不安全7个，不安全1个。论文针对湖南省生态安全中存
在的四个重大生态问题，提出了系列的治理对策，指出湖南要在严格控制人口增长，缓解人
地矛盾，减轻农业资源环境压力的基础上，主要从10个方面加强生态安全建设:(1)加强
农业生态环境教育，树立国民的可持续发展观;
The rapid development of science and technology has made great contribution to the improvemeiits in life quality and social productivity for mankind since 20th century. However, many ecological problems, such as rapid population growth, natural resources depletion, environmental pollution and deterioration, have also become more and more severe at the same time, and are inhibiting further development of economy and improvement of the life quality, even menacing the existing of human life in the future. Therefore, the ecological security attracts more and more attention in the world. In China, a series of ecological problems, such as water and soil loss, shrinking and disappearing of lakes, drying of rivers, water shortage and water & air pollution, are even more severe than those in other countries because of its fragile foundation of natural ecosystems. Hunan province is one of the important parts of China's essential area for agricultural production. Agriculture in this province plays a very important role
in its regional economic system. In the past 20 years, although the central government and regional governments of all levels have made great efforts in the environmental engineering for lakes, rivers, mountainous areas construction, the environmental quality of this province is still worsening. Ecological deterioration and natural disasters are still the main obstacles for the regional economic and agricultural development in this province. This dissertation, mainly based on the research project on the agricultural ecological security of Hunan province, can provide practical instructions to the maintenances of ecosystem and sustainable development of regioaal economy of Hunan province. Theoretically, it also expands the research realm of regional ecology and agricultural ecology, especially by improving the methods of quantitative evaluation of ecological security. A new concept of ecological security was defined as the state of ecosystems at different hierarchical scales and categories in certain period t
hat can maintain its normal inaer structure and functions and can meet the needs of sustainable development of human life. Furthermore, the agricultural ecological security was defined as the healthy state of agricultural environment and ecosystem that is not polluted, destroyed or menaced. A general study was carried out to analysis the current quality of ecological environment, the main problems in the construction of ecological security and great achievements of application of ecological agricultural technologies, the extension of multi-class ecological agricultural models, the development of green industry and no harmful agricultural products of China in the past two decades in the beginning of this dissertation. Based on a detail study which concentrates on the systematic appraisal of ecological environment of Hunan province-the AOI (area of interest) of this dissertation, the main problems
menacing the ecological security of Hunan province are given out as following: (1) too great pressure of large rural population on the environment and resources; (2) deterioration of natural ecological environment and natural disasters; (3) severe pollution of environment and its difficulty in harnessing; (4) overuse and abuse of chemical fertilizer and its resulted water & soil pollution; (5) overuse and abuse of pesticide and its severe negative impacts on the quality of agricultural products and menacing to human health. A mathematic model for ecological security was also employed to qualify Hunan agricultural ecological security, using AHP (Analytic Hierarchy Process). In this quantitative evaluation, the basic unit was confined to administration region at county level. The evaluation index were composed of 3 classes, i.e., indexes reflecting pressure of agricultural resource, environment and ecology, indexes reflecting the quality of agricultural resource, environment and ecology, and indexes reflecting the reconstruction ability of agricultural resource, environment and ecology. Quantitative evaluation result
引文
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