發(fā)布時間:2024-02-03 16:08:53
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨(dú)特的藝術(shù),我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇區(qū)域生態(tài)安全,期待它們能激發(fā)您的靈感。
1.1資源、環(huán)境是區(qū)域農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的核心和基礎(chǔ)
農(nóng)業(yè)是對自然資源、環(huán)境的影響和依賴最大的經(jīng)濟(jì)部門。農(nóng)業(yè)作為與資源、環(huán)境關(guān)系最為密切的產(chǎn)業(yè),其可持續(xù)發(fā)展研究更是得到國際社會的普遍關(guān)注[1]。《中國21世紀(jì)議程》也指出:“農(nóng)業(yè)和農(nóng)村可持續(xù)發(fā)展是中國可持續(xù)發(fā)展的優(yōu)先領(lǐng)域和根本保證”。農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展問題的實(shí)質(zhì)是經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展與資源、生態(tài)環(huán)境間的關(guān)系問題,因此資源、生態(tài)環(huán)境是區(qū)域農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的核心和基礎(chǔ)。
1.2生態(tài)安全問題是可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域的前沿課題
1998年以來,國內(nèi)許多學(xué)者相繼提出了“生態(tài)安全”、“資源安全”、“環(huán)境安全”等概念和問題[2~5],中國科協(xié)青年科學(xué)家論壇還把“人地系統(tǒng)動力學(xué)和生態(tài)安全建設(shè)”作為第33屆活動的主題,認(rèn)為:生態(tài)安全不僅是當(dāng)前地學(xué)、資源與環(huán)境科學(xué),而且也是生態(tài)學(xué)的前沿任務(wù)和主要的應(yīng)用領(lǐng)域[3]。中國科學(xué)院還將“國家生態(tài)安全的監(jiān)測、評價與預(yù)警系統(tǒng)”研究作為2000年的重大項目。生態(tài)安全研究是當(dāng)前可持續(xù)發(fā)展問題研究的前沿課題,目前國外還主要集中在基因工程生物的生態(tài)(環(huán)境)風(fēng)險與生態(tài)(環(huán)境)安全、化學(xué)物質(zhì)的施用對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康及生態(tài)(環(huán)境)安全的影響等方面的微觀研究[6~15]。而農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)安全及其評價研究還是空白。
1.3農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)安全的概念、內(nèi)涵和特點(diǎn)
安全是主體存在的一種不受威脅、沒有危險的狀態(tài)。農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)安全是指農(nóng)業(yè)賴以發(fā)展的自然資源、生態(tài)環(huán)境處于一種不受威脅、沒有危險的健康、平衡的狀態(tài)。在這種狀態(tài)下,農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)有穩(wěn)定、均衡、充裕的自然資源可供利用,農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境處于無污染、未破壞的不受威脅的健康狀態(tài)。只有在這種生態(tài)安全的狀態(tài)下,農(nóng)業(yè)才能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)可持續(xù)性、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性和社會可持續(xù)性。生態(tài)安全是可持續(xù)發(fā)展的核心和基礎(chǔ),沒有生態(tài)安全,系統(tǒng)就不可能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。生態(tài)安全具有以下5個方面的特點(diǎn):一是戰(zhàn)略性,生態(tài)安全是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的最根本基礎(chǔ),也是國家安全的重要基礎(chǔ);二是整體性,這是由農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的整體性及農(nóng)業(yè)生態(tài)問題的普遍聯(lián)系性所決定的;三是區(qū)域性,農(nóng)業(yè)具有強(qiáng)烈的地域性,有海洋、平原、山區(qū)等自然區(qū)域及不同類型、不同大小的區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng),這就決定了生態(tài)安全問題的強(qiáng)烈的區(qū)域性;四是層次性,農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)具有全球、國家、省(市)、縣(市)、鄉(xiāng)(鎮(zhèn))、村等不同層次,生態(tài)安全也同樣具有層次性;五是動態(tài)性和階段性,不同的社會文明和經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段、不同的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平對資源、環(huán)境有不同的需求,對生態(tài)安全的需求程度、方式和內(nèi)涵是不同的。因此,生態(tài)安全既是區(qū)域農(nóng)業(yè)發(fā)展追求的一個目標(biāo),更是一個過程。
2農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)安全評價(以浙江省嘉興市為例)
2.1研究區(qū)域的選擇
嘉興市是浙江省生態(tài)環(huán)境質(zhì)量較差,人口、資源、環(huán)境與社會、經(jīng)濟(jì)發(fā)展矛盾最為突出的地區(qū);特別是以水污染為主的生態(tài)環(huán)境問題更具特色,而且其地貌類型較為單一,外部影響相對較小,是進(jìn)行區(qū)域農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)安全評價研究的較為理想的區(qū)域。嘉興地處太湖流域,南臨錢塘江口,地勢低平,河蕩密布;農(nóng)村工業(yè),特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)較為發(fā)達(dá);農(nóng)業(yè)全面發(fā)展,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平和現(xiàn)代化水平較高;城鎮(zhèn)、村落密集,人口眾多,資源生態(tài)環(huán)境壓力較大;農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)及可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程中的生態(tài)環(huán)境問題突出,生態(tài)安全面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)(表1)。
2.2評價指標(biāo)的選擇及其層次結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建和指標(biāo)權(quán)重的確定
生態(tài)安全的評價,以資源和生態(tài)環(huán)境為中心。考慮到生態(tài)安全的動態(tài)過程性特點(diǎn),根據(jù)指標(biāo)選擇的科學(xué)性、系統(tǒng)全面性和相對獨(dú)立性、可行性和可操作性、可比性和針對性等原則,我們從資源生態(tài)環(huán)境壓力、資源生態(tài)環(huán)境質(zhì)量、資源生態(tài)環(huán)境保護(hù)整治能力等三方面來設(shè)定區(qū)域農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)安全評價的指標(biāo)體系。在查閱有關(guān)研究成果[16~19],征求省、市農(nóng)業(yè)、環(huán)保、生態(tài)等領(lǐng)域?qū)<乙庖姷幕A(chǔ)上,確定評價指標(biāo)體系,構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型(圖1),并請上述專家對各層指標(biāo)進(jìn)行相對重要性的兩兩比較、判斷,在匯總各專家評價結(jié)果后,得到各評價指標(biāo)的相對重要性判斷矩陣,并按層次分析法原理,采用方根法計算各指標(biāo)權(quán)重[20]。
2.3評價指標(biāo)的不安全指數(shù)值計算的數(shù)學(xué)模型
區(qū)域農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)安全評價要立足于安全,從不安全的角度上進(jìn)行,以“不安全指數(shù)”來表示。由于評價對象只有一個,因此,擬采用以下數(shù)學(xué)模型計算各評價指標(biāo)的不安全指數(shù)。設(shè)Xi(i=1,2,3,……,n)為第i個評價指標(biāo)的指標(biāo)值,P(Ci)(Ci為指標(biāo)號)為第i個指標(biāo)的不安全指數(shù),0≤P(Ci)≤1,XSi為評價指標(biāo)的指標(biāo)閾值,則:(1)對于越大越安全的指標(biāo):①若以安全值為指標(biāo)閾值:如Xi≥XSi,則P(Ci)=0;如Xi<XSi,則P(Ci)=1-Xi/XSi×100%;②若以不安全值為指標(biāo)閾值:如Xi≤XSi,則P(Ci)=1;如Xi>XSi,則P(Ci)=XSi/Xi×100%。(2)對于越小越安全的指標(biāo):①若以安全值為指標(biāo)閾值:如Xi≤XSi,則P(Ci)=0;Xi>XSi,則P(Ci)=1-XSi/Xi×100%。②若以不安全值為指標(biāo)閾值:如Xi≥XSi,則P(Ci)=1;Xi<XSi,則P(Ci)=Xi/XSi×100%。
2.4不安全指標(biāo)閾值的確定
生態(tài)安全評價指標(biāo)閾值的確定是一項非常具有探索性的工作。本項研究是在查閱有關(guān)資料的基礎(chǔ)上,從嘉興市農(nóng)業(yè)發(fā)展特點(diǎn)出發(fā),根據(jù)各指標(biāo)的特性和水平,確定其安全(最起碼的水平)或不安全(現(xiàn)階段勉強(qiáng)可以接受的水平)的指標(biāo)閾值(表2)。
2.5綜合評價結(jié)果及其原因分析
本研究采用綜合評分法對嘉興市農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)安全狀況進(jìn)行綜合評分。我們用“生態(tài)不安全度”來表示生態(tài)不安全狀況。不安全指數(shù)越大,區(qū)域的“生態(tài)不安全度”就越高,現(xiàn)擬分4個檔次確定其“生態(tài)不安全度”。稍不安全:0.00≤P(O)<0.25;較不安全:0.25≤P(O)<0.50;很不安全:0.50≤P(O)<0.75;極不安全:0.75≤P(O)≤1.00。通過對嘉興市1991年和1997年的生態(tài)安全狀況的綜合評價(表3),可以發(fā)現(xiàn):1991年其總體生態(tài)不安全指數(shù)為0.6650,1997年為0.6375,均處于“很不安全”的狀態(tài),但1997年比1991年稍有改善。進(jìn)一步分析可以發(fā)現(xiàn):6年來該市資源生態(tài)環(huán)境壓力稍有降低,資源生態(tài)環(huán)境質(zhì)量稍有好轉(zhuǎn),資源生態(tài)環(huán)境保護(hù)整治及建設(shè)能力稍有提高。主要是:①由于人口增長速度的降低和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快,非農(nóng)人口增加19.38%,人口集聚化程度提高,人口對生態(tài)環(huán)境的壓力有所減輕;②由于人口增加和土地面積的不斷減少,全市人口增長3.46%,耕地面積減少了6.98%,人口對土地的壓力繼續(xù)上升;③由于人口增長,生活水平的提高,以及鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)對環(huán)境的污染(工業(yè)三廢排放量增加51.56%),水資源的壓力越來越大;④雖然工業(yè)三廢的污染有增無減,但由于化肥用量的較大幅度的減少(6年減少了34.72%),污染物的總體負(fù)荷有較大的下降;⑤由于工業(yè)廢水的過量排放,使得區(qū)域內(nèi)本來就少的水資源受到嚴(yán)重的污染,地面水質(zhì)不斷惡化,資源質(zhì)量明顯下降;⑥全市6年間廢氣排放量增加了4.22倍,空氣質(zhì)量繼續(xù)惡化,但由于農(nóng)田水利建設(shè)力度的加強(qiáng),洪澇災(zāi)害成災(zāi)率及其直接經(jīng)濟(jì)損失大幅度下降,生態(tài)環(huán)境質(zhì)量有所改善;⑦盡管全市農(nóng)民收入、國內(nèi)生產(chǎn)總值、水利建設(shè)資金和治污投入成倍增長,但其比例增加不快,與其經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平極不相稱,相對投入能力并無增強(qiáng);⑧近年來全市農(nóng)業(yè)科技發(fā)展較快,農(nóng)業(yè)科技人員增加了74.12%,R&D(研究與開發(fā))投入增長了5.59倍,整體科技水平有所提高;但工業(yè)廢水處理率還不到40%,R&D占GDP的比例還遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于全國水平,農(nóng)村勞動者素質(zhì)還較低,科技對生態(tài)環(huán)境保護(hù)和建設(shè)的支撐能力并無明顯的增強(qiáng)。
關(guān)鍵詞:區(qū)域景觀生態(tài)格局;可持續(xù)發(fā)展;黃帝文化園
中圖分類號:P901
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-9944(2017)07-0049-04
1 區(qū)域景觀生態(tài)安全格局概念
1.1 生態(tài)安全
生態(tài)安全從狹義上指自然與一般自然的生態(tài)系統(tǒng)的安全關(guān)系,同時也指生態(tài)系統(tǒng)上的完整性與健康水平的完整表示;廣義上則是表示的人的基本生活狀況、基本權(quán)利、生活安全、生活的保障來源、必要社會資源、經(jīng)濟(jì)與社會生態(tài)安全,從而形成一個人工復(fù)合型的生態(tài)安全系統(tǒng)。生態(tài)安全所闡述的是國家或者是區(qū)域范圍內(nèi)的:水、氣候、空氣、土壤等環(huán)境因子和生態(tài)系統(tǒng)上的健康系統(tǒng)狀況,同時也是人類對自然資源的開發(fā)狀況大小。景觀生態(tài)安全研究基于對生態(tài)風(fēng)險的評價與管理。原來早期的生態(tài)風(fēng)險研究是從個體和種群水平的生態(tài)毒理學(xué),當(dāng)前的生態(tài)安全則是開始注重生態(tài)系統(tǒng)及其以上的要求,試圖通過以宏觀上的生態(tài)學(xué)理論進(jìn)來考量,講述單一或者小區(qū)域范圍內(nèi)的生態(tài)風(fēng)險問題相互聯(lián)系,進(jìn)行生態(tài)風(fēng)險的評估,同時也從生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的服務(wù)功能和健康作評價,注重過程的安全性和整w性,著重以功能過程上的生態(tài)系統(tǒng)管理方式。
1.2 景觀安全
景觀安全性如不完善,景觀是不能夠存在與健康穩(wěn)定發(fā)展的,從而無法達(dá)到景觀安全的需求,更無法稱之為健康良好的生態(tài)景觀。景觀安全含義不光是表述景觀的安全,更是作為一個系統(tǒng)性的景觀,人為的因素在整個綜合體系中占據(jù)著十分重要的地位。人在整體景觀內(nèi)安全感的獲取,首要的感受就是對景觀安全的判斷。
景觀安全可以從兩個方面來闡述,一是景觀帶給人的安全感,二是人為因素能否保障景觀系統(tǒng)的持續(xù)安全發(fā)展,從而達(dá)到生態(tài)景觀的和諧發(fā)展。
1.3 區(qū)域生態(tài)安全
區(qū)域范圍內(nèi)的生態(tài)環(huán)境問題在區(qū)域景觀生態(tài)安全格局中尤為重要,生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和過程完整性的保持,生物多樣性的恢復(fù)與保護(hù),都是對區(qū)域景觀生態(tài)安全問題的有力控制,并同時能夠有效的持續(xù)完善區(qū)域空間的格局。
(1)區(qū)域生態(tài)安全格局需要對生物多樣性的保護(hù),進(jìn)行有效合理的綜合性考量。同時面對生態(tài)系統(tǒng)的退化,采取正確的方式進(jìn)行恢復(fù),社會經(jīng)濟(jì)上的可持續(xù)發(fā)展,共同都是對解決區(qū)域性生態(tài)問題的系統(tǒng)性回答。確保將不同尺度上的生態(tài)修復(fù)措施相互聯(lián)系,合并添加不同的方式方法,在解決宏觀生態(tài)問題能夠保持有整體性與系統(tǒng)性相結(jié)合。
(2)研究區(qū)域生態(tài)安全格局通常上需要具有針對性與特定性,結(jié)合生態(tài)學(xué)理論,加以生物多樣性保護(hù)原則,生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)為基準(zhǔn)。用于目前最為重要的生態(tài)、社會、經(jīng)濟(jì)等問題的解決,并且提出相應(yīng)的對策方法與措施,將這些方法應(yīng)用于區(qū)域空間地域上,完善景觀生態(tài)安全。
(3)考慮區(qū)域生態(tài)環(huán)境問題的出現(xiàn),多由于大范圍內(nèi)的人類不合理的使用與干擾,應(yīng)該重視小區(qū)域內(nèi)的問題,并延伸發(fā)展到大區(qū)域大尺度的全球性問題上,重視區(qū)域內(nèi)的生態(tài)環(huán)境的修復(fù),生物多樣性的保護(hù),都是目前生態(tài)保護(hù)的發(fā)展趨勢。
(4)人與自然生態(tài)的和諧相處與發(fā)展,才能達(dá)到區(qū)域生態(tài)安全的要求,合理的人為措施有益于生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)和解決人類社會所面臨的生態(tài)問題。
2 區(qū)域景觀生態(tài)安全的理論基礎(chǔ)
2.1 景觀生態(tài)學(xué)
景觀生態(tài)學(xué)是基于生態(tài)學(xué)為基本框架,并加入地理學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)的結(jié)合的科學(xué)。系統(tǒng)論、等級理論、經(jīng)濟(jì)地理理論、斑塊―廊道―基質(zhì)理論共同構(gòu)成了景觀生態(tài)學(xué)。
生態(tài)安全格局的體現(xiàn),是需要通過優(yōu)化景觀環(huán)境來得以實(shí)現(xiàn)。景觀生態(tài)的優(yōu)化,需要對景觀格局與生態(tài)過程都有一定了解,并分析不同的過程,排除對不利于生態(tài)環(huán)境的生態(tài)過程,修復(fù)對生態(tài)過程有利的。這樣才能達(dá)到區(qū)域生態(tài)安全格局的要求。優(yōu)化景觀格局的方式方法是對景觀的再建與恢復(fù),主要是指人類對生態(tài)系統(tǒng)的破環(huán),以迎進(jìn)新的景觀單元組,重新修復(fù)受損的空間結(jié)構(gòu),調(diào)整景觀格局。
2.2 保護(hù)生物學(xué)
人類活動范圍的不斷擴(kuò)大,對其他生物生存的干預(yù)也逐漸增大。生物多樣性的保護(hù)問題是當(dāng)今全球關(guān)注的重點(diǎn)。保護(hù)生物學(xué)是對保護(hù)物種及其生存環(huán)境的科學(xué),在區(qū)域景觀生態(tài)安全研究中地位日益凸顯,景觀規(guī)劃上應(yīng)提出多種有利于生物多樣性保護(hù)的方法,建立國家性綜合公園、生態(tài)自然保護(hù)區(qū),建立核心保護(hù)棲息地,同時建立緩沖區(qū)以減弱人類活動對其的影響。可見,面對區(qū)域景觀生態(tài)環(huán)境問題,優(yōu)化格局,從大尺度上保護(hù)和恢復(fù)生物多樣性,維持穩(wěn)定生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能性的完整,最終才能達(dá)到區(qū)域生態(tài)景觀安全。
2.3 生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)
生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)是研究經(jīng)濟(jì)活動與環(huán)境發(fā)展之間的關(guān)系,討論經(jīng)濟(jì)再生產(chǎn)與自然再生產(chǎn)之間的關(guān)系,用最小的投入產(chǎn)出最大的利益。當(dāng)前社會某一種觀念是追求以經(jīng)濟(jì)利益最大化為總目標(biāo),與可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)格局理念不符合。針對當(dāng)前區(qū)域生態(tài)環(huán)境中的問題,應(yīng)改變經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,運(yùn)用科學(xué)的方法與對策。
2.4 恢復(fù)生態(tài)學(xué)
為確保生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)服務(wù)功能正常有序進(jìn)行,首先要維護(hù)自然生態(tài)系統(tǒng)的健康。生態(tài)系統(tǒng)健康是整個生態(tài)圈內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)性,也是自身能夠合理的自我調(diào)節(jié),應(yīng)對危險自我恢復(fù)的能力。研究區(qū)域景觀生態(tài)安全目的是解決人類對資源使用與自身生存環(huán)境質(zhì)量安全的問題,保證生態(tài)系統(tǒng)能夠安全健康地發(fā)展進(jìn)行。
恢復(fù)生態(tài)學(xué)不僅僅是對生態(tài)系統(tǒng)的討論,同時也是多層次的研究,如生物因素的恢復(fù)技術(shù)、非生物要素的恢復(fù)技術(shù)、整體生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計,還有人類的心理因素、社會因素、經(jīng)濟(jì)因素所組成的結(jié)構(gòu)與功能過程的恢復(fù)。
3 區(qū)域景觀生態(tài)安全格局規(guī)劃
3.1 景觀生態(tài)安全格局規(guī)劃原則
(1)異質(zhì)性原則。如何保證生態(tài)異質(zhì)性的可持續(xù)問題,需要對異質(zhì)性的各個方面進(jìn)行分析;分析不同的生態(tài)狀況,因地制宜地對生態(tài)破壞進(jìn)行分類,確定區(qū)域景觀生態(tài)安全建設(shè)的層次,有序準(zhǔn)確地進(jìn)行設(shè)計與規(guī)劃。
(2)針對性原則。深刻了解區(qū)域生態(tài)環(huán)境出現(xiàn)的問題,確定干擾源。保護(hù)和修復(fù)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的結(jié)構(gòu)和功能,運(yùn)用合理精確的規(guī)劃和設(shè)計思路。
(3)綜合性原則。需要對生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會文化的多樣性與生物多樣性進(jìn)行考慮,使得能夠?qū)^(qū)域生態(tài)安全格局產(chǎn)生有利的影響。這需要進(jìn)行合理的綜合規(guī)劃,通過合理的生態(tài)規(guī)劃法則與技術(shù),達(dá)到生態(tài)安全標(biāo)準(zhǔn)和格局的相互融合。
3.2 干擾分析原則規(guī)劃
干擾分析能夠?qū)ι鷳B(tài)問題中的過程與原因進(jìn)行詳細(xì)的解讀。生態(tài)問題的解決更加直觀。
(1)對干擾程度進(jìn)行分類, 分為改變過程的、直接影響目標(biāo)的、間接影響目標(biāo)的和環(huán)境產(chǎn)生壓力的類型,這需要在空間上進(jìn)行定位并分析。
(2)以監(jiān)測、評價和排除過程作為規(guī)劃的主要目的,同時分析干擾的層次,以及組成景觀層次、群落層次、生態(tài)系統(tǒng)層次等。確定干擾性尺度范圍,進(jìn)行相應(yīng)的規(guī)劃設(shè)計。
(3)把社會經(jīng)濟(jì)文化的因素加入干擾分析中,這樣更加有針對性。
(4)自然干擾與人為干擾性結(jié)合,保持景觀生態(tài)的異質(zhì)性,把不利于景觀生態(tài)發(fā)展的排除,使得景觀恢復(fù)中人類干擾能與安全格局相互發(fā)展。
干_分析的規(guī)劃是將社會經(jīng)濟(jì)文化與自然景觀生態(tài)系統(tǒng)的理論在實(shí)踐中進(jìn)行體現(xiàn),因?qū)ι鷳B(tài)系統(tǒng)及其影響的因素分析,是個極其復(fù)雜而且困難的過程,而用干擾分析生態(tài)學(xué),對影響生態(tài)安全因子的產(chǎn)生、經(jīng)過、結(jié)果的分析變得簡單清晰,所以能對區(qū)域安全格局發(fā)展產(chǎn)生積極影響。
3.3 格局優(yōu)化原則規(guī)劃
景觀生態(tài)規(guī)劃有完整和系統(tǒng)的框架,如下。
(1)背景分析。綜合考慮區(qū)域當(dāng)中的生態(tài)作用、景觀生態(tài)格局空間關(guān)系、人文與自然過程的特點(diǎn)和相應(yīng)的影響。
(2)整體布局。通過分散與集中的原則,形成一個高度穩(wěn)定的總體布局模式,用以滿足生態(tài)規(guī)劃的要求。
(3)關(guān)鍵地段識別。是在景觀生態(tài)中具有關(guān)鍵性的作用和價值的部分予以重視,其中包括,生態(tài)中的關(guān)鍵點(diǎn)裂點(diǎn)、生物種群的生活環(huán)境類型、影響景觀發(fā)展的重要單元。
(4)空間屬性規(guī)劃。通過生態(tài)的角度,對現(xiàn)實(shí)存在的景觀問題和特點(diǎn),用整體的布局與目標(biāo)來對景觀進(jìn)行優(yōu)化。
(5)空間屬性規(guī)劃。空間屬性有如大小、形態(tài)、邊緣寬度、長度等復(fù)雜的邊緣屬性;廊道的連通性、水文過程的多層網(wǎng)格格、河流通道的緩沖區(qū)、空隙的大小位置、道路廊道與緩沖帶的位置為主的網(wǎng)絡(luò)屬性。景觀格局優(yōu)化是對環(huán)境生態(tài)問題,用景觀的手段來解決的生態(tài)學(xué)途徑。
3.4 預(yù)案研究
預(yù)案主要是針對未知的可能性進(jìn)行某種探索,并且加以實(shí)現(xiàn)的方式途徑,以系統(tǒng)科學(xué)的方式方法幫助決策者順利解決問題。生態(tài)規(guī)劃上主要以“由上至下”或者是“由下至上”兩種不同的方法。預(yù)案方法是通過格局優(yōu)化與干擾分析的規(guī)劃來實(shí)現(xiàn)的,相互影響促進(jìn),格局優(yōu)化作為“由下至上”因子提出各種不同的預(yù)案的可能性;干擾優(yōu)化則是把影響生態(tài)安全水平的干擾因子作為“由上至下”因子,提出能適合區(qū)域景觀生態(tài)安全格局的設(shè)計需要。這兩種因子同時對目標(biāo)導(dǎo)向和問題導(dǎo)向規(guī)劃的完美體現(xiàn),從而能得到一個良好的結(jié)果,發(fā)揮出二者之間融合的特點(diǎn)與優(yōu)勢。
4 區(qū)域生態(tài)安全格局設(shè)計
生態(tài)安全格局設(shè)計方法是整合了格局優(yōu)化、干擾分析與預(yù)案分析等方法,分為4個步驟進(jìn)行。
4.1 景觀生態(tài)問題的分析與評價
運(yùn)用GIS、RS技術(shù),對區(qū)域景觀格局分析、功能分析,干擾源、頻率、強(qiáng)度等特點(diǎn)與風(fēng)險狀況,區(qū)分區(qū)域生態(tài)景觀問題與格局狀況的關(guān)系,以及經(jīng)濟(jì)社會與生物物種多樣性,對生態(tài)系統(tǒng)中所存在的功能問題的分析,生態(tài)系統(tǒng)中健康狀況。都是對區(qū)域景觀生態(tài)安全格局設(shè)計中,需要仔細(xì)研究。
4.2 安全層次設(shè)計與總體規(guī)劃目標(biāo)
從區(qū)域生態(tài)環(huán)境問題中所得出相應(yīng)結(jié)果,對生態(tài)安全的現(xiàn)實(shí)問題與狀況進(jìn)行合理評估,把先前的預(yù)案作對比,得出相應(yīng)的規(guī)劃設(shè)計的整體目標(biāo)。區(qū)域生態(tài)安全規(guī)劃的種類也各有不同,如以人類活動發(fā)展居住為主的區(qū)域,動植物保護(hù)棲息地區(qū)域,農(nóng)業(yè)活動發(fā)展區(qū)域等,都有各自相應(yīng)的安全指數(shù)。
4.3 預(yù)案設(shè)計
需要把干擾控制對策,社會經(jīng)濟(jì)文化對策,對生態(tài)功能修復(fù)對策相互結(jié)合,對將來不同情況下的干擾變化做出準(zhǔn)確的預(yù)測。保證在有利的干擾和不利干擾的變化中能夠進(jìn)行設(shè)計預(yù)案。研究中應(yīng)采用預(yù)測模型,空間模擬等方法,對不同狀況下所導(dǎo)致的生態(tài)安全問題進(jìn)行對比參照,同時也應(yīng)當(dāng)對生態(tài)文化經(jīng)濟(jì)狀況進(jìn)行評估,等處在不同生態(tài)安全方面的預(yù)案結(jié)果。
4.4 適應(yīng)性管理
主要是針對區(qū)域環(huán)境問題的多樣性,采取不斷完善的理念,對區(qū)域內(nèi)的生態(tài)安全格局的方案,進(jìn)行適應(yīng)性管理。第一步,應(yīng)當(dāng)對方案實(shí)施的效果展開分析調(diào)查,對監(jiān)測的結(jié)果進(jìn)行分析評價,其中包含有對動植物的評價、景觀生態(tài)的評價、社會文化經(jīng)濟(jì)的評價、生態(tài)系統(tǒng)的評價,也需要對過程中的作用與之前的目標(biāo)之間的不同做出評價,從中得出的研究成果需要及時反應(yīng)到設(shè)計之中,區(qū)域景觀生態(tài)安全的新問題,區(qū)域內(nèi)的生態(tài)文化經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新變化,和區(qū)域生態(tài)規(guī)劃中的設(shè)計規(guī)劃的新發(fā)展等,都將經(jīng)過監(jiān)測和評估,在新的生態(tài)安全格局設(shè)計方案中體現(xiàn)。所以適應(yīng)性管理是一個在不斷變化、整合的過程,是區(qū)域生態(tài)安全設(shè)計的重要基礎(chǔ)。
5 建立區(qū)域景觀生態(tài)安全格局步驟
5.1 “源”的選取
考慮搭配生態(tài)安全格局中“源”的確定,主要方式是把需要進(jìn)行保護(hù)的對象或者區(qū)域看作“源”。在對現(xiàn)狀調(diào)查的過程中,不僅可以是單一的物種作為目標(biāo),也可以是某個需要被保護(hù)發(fā)展的區(qū)域,都是可以被認(rèn)為是“源”。
5.2 阻力面的建立
人類活動對空間環(huán)境的利用,是被認(rèn)為是對空間的掌控與覆蓋的過程,然而要進(jìn)行控制需要對克服當(dāng)中所存在的阻力。阻力面就是反應(yīng)人類對空間作用所產(chǎn)生影響的趨勢。最小阻力面為模型,公式為:
其中f為未知的正函數(shù),反映空間中任意一點(diǎn)的最小阻力與其到所有源距離和景觀基面正相關(guān)關(guān)系[2]。Dij的是物種從源j到空間某一點(diǎn)所穿越的某景觀的基面i的空間距離;Ri是景觀i對某物種運(yùn)動的阻力[3]。盡管f是未知量,但是(Dij×Ri)之累積值可以被認(rèn)為是物種從源到空間某一點(diǎn)的某一路徑的相對易達(dá)性的衡量[5]。最小累積阻力模型目前已應(yīng)用到景觀生態(tài)戰(zhàn)略點(diǎn)的判別。
5.3 由阻力面來判別景觀空間
根據(jù)阻力面的理論,對生態(tài)安全格局中發(fā)生的景觀過程,這些過程包括人類活動、自然活動、生物物種活動等過程,對這些過程進(jìn)行分析研究,來判斷過程中對哪些是景觀生態(tài)安全有利的與哪些不利的,包含緩沖區(qū)、源間連接、射道和戰(zhàn)略點(diǎn)等,劃定各級的生態(tài)安全格局水平等級。
6 結(jié)語
區(qū)域景觀安全生態(tài)格局的研究,不僅是對該區(qū)域自身生態(tài)系統(tǒng)上的安全性研究,也是考慮人類活動不斷擴(kuò)張與大自然之間的矛盾的研究。在區(qū)域景觀生態(tài)安全等級的理論上,進(jìn)行對不同級別區(qū)域的發(fā)展,做出了相應(yīng)的對策與思路,多層次的安全格局是對生態(tài)系統(tǒng)安全的多重保證。同時,隨著自然與社會的不斷發(fā)展,對區(qū)域景觀生態(tài)安全格局的研究也會有所變化與進(jìn)步,管理思路也在不斷適應(yīng)新要求。這也是區(qū)域景觀生態(tài)安全理論,現(xiàn)階段不夠完善,需要不斷地進(jìn)行改造升華。區(qū)域景觀生態(tài)安全格局不是一成不變的標(biāo)準(zhǔn),人類對于生態(tài)的需求是在不斷變化的,生態(tài)管理的政策也在不斷改變。當(dāng)今生態(tài)環(huán)境問題的日益嚴(yán)峻,區(qū)域景觀生態(tài)安全的研究是對生態(tài)保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展一個重要的理論基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]王云才.景觀生態(tài)規(guī)劃原理[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2004.
[2]官紫玲.福州城市景觀生態(tài)安全研究[D].福州:福建師范大學(xué),2008.
[3]肖 科.GIS技術(shù)在城市景觀生態(tài)規(guī)劃中的應(yīng)用[J].新材料新裝飾,2013(7).
論文關(guān)鍵詞:生態(tài)安全,經(jīng)濟(jì),協(xié)調(diào)發(fā)展
0 引言
阜新是一座依賴煤炭資源開發(fā)而形成的資源型城市,是國家50年代建設(shè)的重要能源生產(chǎn)基地之一,50多年來為國家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了重要的貢獻(xiàn)。但隨著煤炭資源的逐漸萎縮,城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展受到嚴(yán)重的制約,城市職工就業(yè)和再就業(yè)等社會問題日益突出。同時由于煤炭的開采嚴(yán)重地破壞了阜新地區(qū)的生態(tài)環(huán)境,生態(tài)環(huán)境問題對阜新經(jīng)濟(jì)的發(fā)展構(gòu)成了廣泛和嚴(yán)重的威脅,阜新經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型勢在必行。
1生態(tài)安全與經(jīng)濟(jì)發(fā)展
生態(tài)安全是防止由于生態(tài)環(huán)境的退化對經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)構(gòu)成威脅,主要指環(huán)境質(zhì)量狀況低劣和自然資源的減少和退化削弱了經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的支撐能力。
生態(tài)安全性是人類社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)和前提。生態(tài)安全問題是一個特殊問題,它不像教育、醫(yī)療衛(wèi)生、營養(yǎng)和預(yù)期壽命,可隨經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展而改善,它有時會因經(jīng)濟(jì)發(fā)展而遭到破壞,而受害者并不是享受發(fā)展結(jié)果的收益者,可能是繼承遭到破壞了的生態(tài)的后代人。生態(tài)安全對社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有推動和約束的雙重性。偏重于發(fā)展,采用不適宜生態(tài)系統(tǒng)要求的生產(chǎn)方式、生活方式和思維方式,就會對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生干擾和壓力;偏重于生態(tài),就可能制約社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會財富的積累。所以理想的生態(tài)狀態(tài)并不是原始的自然生態(tài)狀態(tài),而是一種和諧、健康、可持續(xù)發(fā)展的狀態(tài)。這種和諧、健康、可持續(xù)的發(fā)展可以通過彌補(bǔ)外部經(jīng)濟(jì)的缺陷,采取適應(yīng)的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的措施,控制解決生態(tài)安全問題,實(shí)現(xiàn)社會經(jīng)濟(jì)和生態(tài)安全的可持續(xù)發(fā)展。同樣離開社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,就解決不了生態(tài)安全問題,不解決生態(tài)問題,就難以保持社會經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定、持久的發(fā)展。要達(dá)到既使經(jīng)濟(jì)發(fā)展又使生態(tài)安全的目的,只有選擇生態(tài)安全與經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展的道路,即堅持走可持續(xù)發(fā)展的道路才是我們達(dá)到理想目的的唯一選擇。
2阜新市礦區(qū)生態(tài)安全與經(jīng)濟(jì)發(fā)展
2.1 礦區(qū)環(huán)境概況
經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型區(qū)所在區(qū)域范圍內(nèi),大部分地區(qū)海拔在100~200米之間,相對高差不大,地勢平緩。以平原為主,間有部分低緩崗地和采煤排土場。總體氣候條件特點(diǎn)是四季分明,雨熱同季,降水集中,日照充足,晝夜溫差大。年降水量為520毫米,年平均氣溫7.5℃,無霜期155天左右,≥0℃活動積溫3800℃,≥10℃活動積溫3400℃,屬于總體環(huán)境條件較好的中溫帶氣候,接近于暖溫帶氣候。年日照時數(shù)2830小時,太陽輻射和光照條件是遼寧省最好的地區(qū)之一。從降水、積溫、光照條件看,經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型區(qū)適合發(fā)展高產(chǎn)、高效農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)。
經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型區(qū)為阜新市工農(nóng)結(jié)合地帶,既是阜新市城鎮(zhèn)文化水平較高、礦工最為集中分布地區(qū),也是阜新市最典型的城郊農(nóng)業(yè)區(qū)和向現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型的重點(diǎn)區(qū)域,總?cè)丝?1.12萬人,非農(nóng)業(yè)人口占76.5%,農(nóng)業(yè)人口占23.5%。其中十二個鄉(xiāng)鎮(zhèn)總?cè)丝?5.63萬人,農(nóng)業(yè)人口占83%,非農(nóng)業(yè)人口占17%。
2.2 “四位一體”生態(tài)農(nóng)業(yè)園區(qū)
“四位一體”生態(tài)指標(biāo)無公害生產(chǎn)技術(shù),是以土地為基礎(chǔ),太陽能為動力,沼氣為紐帶,該生態(tài)模式是采用種養(yǎng)一體化自我循環(huán)系統(tǒng)生物有機(jī)肥的再利用系統(tǒng),達(dá)到綜合平衡。每一戶自成一體,形成“養(yǎng)豬糞尿-沼氣-利用”的生物有機(jī)物循環(huán)。“四位一體”模式圖見圖1。
圖1 “四位一體”模式圖
⑴日光溫室:日光溫室是模式的基本框架和主體結(jié)構(gòu),沼氣池、畜禽舍、廁所、蔬菜栽培室都統(tǒng)裝入溫室中,構(gòu)成全封閉生態(tài)循環(huán)圈。日光溫室的作用就是為沼氣池、畜禽、蔬菜創(chuàng)造良好的溫度、濕度條件。其基本原理就是利用塑料薄膜的透光和阻散性能,將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能,同時保護(hù)和阻止熱量及水分的散發(fā),從而達(dá)到增溫、保濕的目的。
⑵沼氣池:沼氣池是生態(tài)模式的核心部分,起著連結(jié)養(yǎng)殖與種植、生產(chǎn)與生活用能的紐帶作用。池體處于日光溫室一端地下2米,利用填充糞便及其他原料,經(jīng)過厭氧發(fā)酵而產(chǎn)生沼氣,為生活(照明、炊事)和生產(chǎn)提供能源,同時,沼氣發(fā)酵的殘余物可為蔬菜、農(nóng)作物等生長發(fā)育提供優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥,從而達(dá)到改善生態(tài)環(huán)境、增加能源供給、提高經(jīng)濟(jì)效益及改良土壤的目的。
⑶畜禽舍:將畜禽舍建在日光溫室內(nèi),在飼養(yǎng)畜禽的同時也參與了系統(tǒng)生態(tài)循環(huán)。日光溫室為飼養(yǎng)提供了良好的溫度、濕度,與此相應(yīng),畜禽又能為溫室提高溫度。同時沼氣發(fā)酵產(chǎn)生的氣體為蔬菜提供二氧化碳?xì)夥剩墒故卟嗽霎a(chǎn)。
⑷廁所:在模式中建造廁所,既為沼氣池提供原料,又減少了環(huán)境污染,改善了衛(wèi)生條件又減少了傳染病的發(fā)生,可謂一舉兩得。
2.3 經(jīng)濟(jì)發(fā)展對生態(tài)安全的要求
農(nóng)業(yè)園區(qū)不僅要生產(chǎn)出綠色產(chǎn)品,還要確保生態(tài)安全,努力創(chuàng)建環(huán)境幽雅、生產(chǎn)生活條件比較舒適的下崗職工再就業(yè)基地和生態(tài)園區(qū)。
要求園區(qū)周邊全部進(jìn)行綠化帶建設(shè),以現(xiàn)有建成區(qū)為基礎(chǔ),合理劃分區(qū)域,以種植業(yè)為主的園區(qū)營造綠化帶的目的是防風(fēng)固沙,因此以喬木為主,疏透式結(jié)構(gòu)。以養(yǎng)殖業(yè)為主的園區(qū)營造綠化帶的主要目的是防風(fēng)固沙和防疫隔離,因此要喬木、灌木相結(jié)合,外喬木,內(nèi)灌木,緊密式結(jié)構(gòu)。園區(qū)連接路兩側(cè)選擇喬木類,園區(qū)內(nèi)作業(yè)路兩側(cè)選擇灌木類,以觀賞樹為主,輔助種草、種花和藤類植物,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)園區(qū)內(nèi)外部環(huán)境達(dá)到綠化的要求,確保整個園區(qū)的生態(tài)安全。
2.4 農(nóng)業(yè)園區(qū)生態(tài)安全措施
根據(jù)阜新市農(nóng)業(yè)園區(qū)各功能區(qū)具體情況對其采取了相應(yīng)的生態(tài)安全措施,農(nóng)業(yè)園區(qū)生態(tài)安全綠化帶植被配置模式見表1。
⑴園區(qū)周邊綠化隔離帶
以養(yǎng)殖業(yè)為主的園區(qū)除了要考慮到防風(fēng)固沙外,還要考慮到防疫要求,因此樹種選擇喬灌混交,外喬內(nèi)灌,采取緊密式結(jié)構(gòu),喬木品種以107、108等速生楊為主,寬度一般為20米,不能少于10米,喬木造林密度為2×3米,苗木采用二根一干或三根一干,
表1 農(nóng)業(yè)園區(qū)生態(tài)安全綠化帶植被配置模式
綠化區(qū)
植被種類
園區(qū)周邊綠化隔離帶
喬灌混交 107、108等速生楊為主
連接路兩側(cè)綠化帶
喬木類樹種 107、108等速生楊及柳樹、刺槐為主
園區(qū)作業(yè)路兩側(cè)綠化帶
灌木類樹種 水臘、黃刺槐、毛櫻桃、速翅、丁香、紅瑞長等
園區(qū)畜舍周邊綠化
豬舍前:葡萄或吊瓜、絲瓜、癩瓜等藤類植物;羊舍活動場周邊:喬木和灌木
關(guān)鍵詞耕地資源;生態(tài)安全;空間特征;長江上游
中圖分類號F301文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號1002-2104(2013)12-0065-05doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2013.12.010
耕地資源是最寶貴的自然資源,具有生產(chǎn)、空間承載以及環(huán)境保護(hù)等多種功能,經(jīng)過人類長期干預(yù),耕地生態(tài)系統(tǒng)逐漸演變成為具有高度耦合性的社會―經(jīng)濟(jì)―生態(tài)復(fù)合系統(tǒng)[1]。但是隨著人口增長、工業(yè)化和城市化進(jìn)程的加快,一方面城鎮(zhèn)建設(shè)占用使得耕地資源的稀缺性日益增強(qiáng),另一方面化肥和農(nóng)藥的不合理施用、各類污染導(dǎo)致耕地利用生態(tài)問題逐漸凸顯,這些都對我國耕地資源保護(hù)、糧食安全保障提出了巨大的挑戰(zhàn)。在此背景下,耕地資源生態(tài)安全研究逐漸成為亟待深入開展的前沿課題[2]。國內(nèi)的相關(guān)研究主要集中在縣域[3]、市域[4-5]和省域尺度[6],對長江上游農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū)這一特定功能區(qū)域進(jìn)行耕地生態(tài)安全研究并不多見。
長江上游農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū)作為我國“七區(qū)二十三帶”農(nóng)業(yè)戰(zhàn)略格局的重要組成部分之一,其對于充分發(fā)揮地區(qū)的比較優(yōu)勢,加快農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化和集約化,推動現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)建設(shè),確保國家糧食安全都具有重要的意義。而長江上游因其復(fù)雜多樣的生態(tài)系統(tǒng)、豐富的生物多樣性和特殊的自然環(huán)境,是整個長江流域生態(tài)安全的重要屏障,在長江流域以及全國有著不可忽視的生態(tài)戰(zhàn)略地位[7]。因此,本文以長江上游農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū)為研究區(qū)域,通過構(gòu)建耕地生態(tài)安全評價指標(biāo)體系,運(yùn)用GIS空間分析技術(shù),對長江上游農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū)耕地生態(tài)安全水平和空間分布特征進(jìn)行定量研究,以期為長江上游耕地生態(tài)安全態(tài)勢的預(yù)測與預(yù)警,促進(jìn)耕地資源的可持續(xù)利用提供科學(xué)依據(jù)和決策參考。
1研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源
1.1研究區(qū)概況
長江上游區(qū)域是指長江源頭至干流宜昌段,長4 511 km,約占長江總長度的70%,主要支流有雅礱江、岷江、嘉陵江、烏江等;流域面積105.4×104 km2,占長江全流域面積的58.9%,涉及青、藏、云、貴、川、渝、陜、甘、鄂共9省、市、自治區(qū);人口1.63億,占全流域人口的35%[8]。由于青藏高原的高海拔特征和長江上游遼闊的地域及其過渡性,使長江上游地區(qū)成為規(guī)模宏大、具有全球意義的生態(tài)脆弱帶和全球環(huán)境變化的敏感區(qū)[9],也是我國構(gòu)建“七區(qū)二十三帶”為主體的農(nóng)業(yè)戰(zhàn)略格局中長江流域農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū)之一[10]。長江上游的耕地資源主要集中分布于四川省和重慶市,農(nóng)作物以糧食作物為主,經(jīng)濟(jì)作物為輔,該區(qū)域既是長江上游農(nóng)業(yè)最為發(fā)達(dá)的區(qū)域,也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力最有潛力的地區(qū)[11],對我國糧食安全和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要戰(zhàn)略意義。
1.2數(shù)據(jù)來源
本研究涉及的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要包括:土地利用類型數(shù)據(jù)(矢量數(shù)據(jù)),四川省和重慶市的行政區(qū)劃圖(矢量數(shù)據(jù)),主要來源于中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所;土壤厚度、土壤侵蝕強(qiáng)度指標(biāo)數(shù)據(jù)(柵格數(shù)據(jù)),主要來源于中國科學(xué)院南京土壤研究所;生物多樣性指標(biāo)數(shù)據(jù),主要來源于中國科學(xué)院成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所;以上數(shù)據(jù)主要獲取于地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺(http:///Portal/index.jsp)。另外,還涉及人口密度、城鎮(zhèn)化率、化肥施用量等有關(guān)社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)主要來源于《四川統(tǒng)計年鑒》、《四川省第二次全國農(nóng)業(yè)普查資料匯編》、《重慶統(tǒng)計年鑒》和《重慶市第二次全國農(nóng)業(yè)普查資料匯編》等,獲取來源為中國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫(2011)(http:///kns55/Navi/ NaviDefault.aspx)。
2研究方法
2.1評價指標(biāo)體系構(gòu)建與權(quán)重確定
耕地生態(tài)安全是指人類賴以生存和發(fā)展的耕地資源所處的生態(tài)環(huán)境,處于一種不受或少受威脅與破壞的健康、平衡狀態(tài)[12]。耕地生態(tài)系統(tǒng)是一種典型的自然―人工綜合系統(tǒng),其生態(tài)安全主要是對自然環(huán)境變化和人類迫脅影響的響應(yīng)程度。自然環(huán)境的演變具有緩慢性和長效性特征,對耕地生態(tài)安全的影響在短時期內(nèi)較小,因此人類活動干擾成為耕地生態(tài)安全的重要影響因素。本研究以人類活動干擾對耕地生態(tài)系統(tǒng)的影響作為切入點(diǎn),圍繞“干擾”對耕地生態(tài)系統(tǒng)所帶來的影響,對其“壓力”、“響應(yīng)”進(jìn)行評價。耕地受干擾后面臨的“壓力”主要來自于人類活動和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展,其中人口集聚導(dǎo)致了城市建設(shè)的擴(kuò)張和城鎮(zhèn)化的加快,建設(shè)占用耕地導(dǎo)致的耕地減少和破壞,涉及指標(biāo)主要有人口密度、人均耕地面積、城鎮(zhèn)化率、化肥施用量等。“響應(yīng)”則反映耕地生態(tài)系統(tǒng)受干擾后的具體指標(biāo)變化,如生物多樣性、土壤厚度、土壤侵蝕度、糧食產(chǎn)量等。
在以上“壓力―響應(yīng)”理論框架指導(dǎo)下,本文在參考借鑒相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上[13-14],按照科學(xué)性、代表性和可操作性等原則,同時結(jié)合研究區(qū)的實(shí)際情況,從壓力和響應(yīng)兩方面選取了人口密度、城鎮(zhèn)化率、土壤侵蝕強(qiáng)度、生物多樣性指數(shù)和單位耕地面積糧食產(chǎn)量等8個評價指標(biāo),構(gòu)建長江上游農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū)耕地生態(tài)安全評價指標(biāo)體系。指標(biāo)的權(quán)重主要采用層次分析法確定,所有權(quán)重值均通過一致性檢驗。如表1所示。
化肥施用量土壤厚度土壤侵蝕強(qiáng)度生物多樣性指數(shù)單位耕地面積
糧食產(chǎn)量3人口承載的壓力城市擴(kuò)張的壓力人為污染的壓力耕地質(zhì)量狀態(tài)耕地生態(tài)
環(huán)境狀態(tài)耕地產(chǎn)出
效益狀態(tài)3負(fù)向30.093正向30.437負(fù)向30.161負(fù)向30.309正向30.066負(fù)向30.523正向30.254正向30.1572.2評價指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化
為了使數(shù)據(jù)之間具有可比性,消除不同量綱對結(jié)果的影響,本文采用最大離差法對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱標(biāo)準(zhǔn)化處理。根據(jù)指標(biāo)在耕地生態(tài)安全中的表現(xiàn)是正向(越大越好)還是負(fù)向(越小越好)來確定其標(biāo)準(zhǔn)化的計算方法。
Xi=xi-min(xi)3max(xi)-min(xi)(xi為正向指標(biāo))
max(xi)-xi3max(xi)-min(xi)(xi為負(fù)向指標(biāo))(1)
其中,Xi―第i指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化后的值;xi―第i指標(biāo)的實(shí)際值;max(xi)―第i指標(biāo)的最大值;min(xi)―第i指標(biāo)的最小值。
2.3評價技術(shù)路線與模型
首先在四川省和重慶市的行政區(qū)劃矢量圖中建立人口密度、人均耕地面積、城鎮(zhèn)化率、單位耕地面積化肥施用量和單位耕地面積糧食產(chǎn)量的相應(yīng)字段,將標(biāo)準(zhǔn)化后的各指標(biāo)值錄入屬性表并將其分別轉(zhuǎn)為100 m×100 m的柵格;土壤厚度、土壤侵蝕強(qiáng)度和生物多樣性指數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化過程則在ArcGis9.3中通過柵格計算器實(shí)現(xiàn),這樣便得到了各單個指標(biāo)的柵格圖;然后從土地利用現(xiàn)狀圖中提取耕地的柵格圖層,并且與壓力和響應(yīng)準(zhǔn)則層下的各指標(biāo)按照權(quán)重分別進(jìn)行疊加得到耕地生態(tài)安全壓力和響應(yīng)評價圖。評價模型如下:
F=∑n3i=1wi×Xi(2)
其中,F(xiàn)為準(zhǔn)則層數(shù)據(jù)值;wi為準(zhǔn)則層包含的第i指標(biāo)的權(quán)重;Xi為準(zhǔn)則層包含的第i指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化后的值;n為準(zhǔn)則層包含的指標(biāo)個數(shù)。
3評價結(jié)果與分析
3.1耕地生態(tài)壓力指標(biāo)評價
在ArcGIS9.3軟件系統(tǒng)中,利用柵格計算器將耕地生態(tài)壓力的各指標(biāo)柵格圖和對應(yīng)的權(quán)重進(jìn)行疊加,采用ArcGIS(Natural Breaks)自然重分類法將其劃分為5個生態(tài)壓力區(qū)(見表2),其中生態(tài)壓力一級區(qū)表示耕地生態(tài)壓力最小區(qū)域,以此順推,生態(tài)壓力五級區(qū)為耕地生態(tài)壓力最大區(qū)域。耕地生態(tài)壓力分類結(jié)果如表2所示。
從評價數(shù)據(jù)分析可知,長江上游農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū)耕地生態(tài)壓力三級區(qū)及其以上面積占到了整個長江上游農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū)耕地面積的69.76%,其中,耕地生態(tài)壓力五級區(qū)占1105%,四級區(qū)占2354%,三級區(qū)占3517%,二級區(qū)占2596%,一級區(qū)為427%。
從空間分布特征來看,長江上游農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū)耕地生態(tài)壓力總體上處于較大的狀態(tài),其中五級區(qū)主要分布在四川省的成都市、綿陽市、攀枝花市和重慶市的渝中區(qū)、大渡口區(qū)、江北區(qū)沙坪壩區(qū)、雙橋區(qū)以及永川市等;四級區(qū)主要位于四川省的巴中市、南充市、遂寧市、眉山市、內(nèi)江市等;三級區(qū)主要位于四川省的瀘州市、宜賓市、樂山市等以及重慶市的開縣、萬州區(qū)和長壽區(qū)等。
3.2耕地生態(tài)響應(yīng)指標(biāo)評價
同理,在ArcGIS9.3軟件系統(tǒng)中,利用柵格計算器將耕地生態(tài)響應(yīng)的各指標(biāo)柵格圖和對應(yīng)的權(quán)重進(jìn)行疊加,采用ArcGIS(Natural Breaks)自然重分類法將其劃分為5個生態(tài)響應(yīng)區(qū)(見表3),其中生態(tài)響應(yīng)一級區(qū)表示該區(qū)域耕地生態(tài)狀態(tài)最優(yōu)區(qū)域,以此順推,生態(tài)響應(yīng)五級區(qū)為耕地生態(tài)狀態(tài)最差區(qū)域。耕地生態(tài)響應(yīng)分類結(jié)果如表3所示。
從評價數(shù)據(jù)分析可知,長江上游農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū)耕地生態(tài)響應(yīng)三級區(qū)及其以上面積占到了整個長江上游農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū)耕地面積的91.37%,其中,耕地生態(tài)響應(yīng)五級區(qū)占4889%,四級區(qū)占1846%,三級區(qū)占2402%;另外,耕地生態(tài)響應(yīng)一級區(qū)所占面積最小為107%,耕地生態(tài)響應(yīng)二級區(qū)占756%。
關(guān)鍵詞:區(qū)域衛(wèi)生平臺;信息安全;設(shè)計
中圖分類號:TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-7712 (2012) 12-0076-02
一、引言
根據(jù)區(qū)域衛(wèi)生信息平臺的應(yīng)用安全需要,整個平臺的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)應(yīng)由區(qū)域衛(wèi)生信息平臺統(tǒng)一負(fù)責(zé)設(shè)計和規(guī)范。相關(guān)的接入設(shè)備設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)和運(yùn)維要求應(yīng)由區(qū)域衛(wèi)生信息平臺統(tǒng)一制定管理規(guī)范要求。各接入單位和運(yùn)維單位應(yīng)依據(jù)區(qū)域衛(wèi)生信息平臺統(tǒng)一制定的管理規(guī)范要求,對各自所使用和管理的各類設(shè)備、應(yīng)用系統(tǒng)、運(yùn)維工具制定相應(yīng)的使用、管理規(guī)范確保整個系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
二、網(wǎng)絡(luò)安全
網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全也是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)穩(wěn)定的根本性保障,無法保障系統(tǒng)安全的網(wǎng)絡(luò)是無法實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的,然而,根據(jù)公安部的統(tǒng)計,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全事件,有70%是由內(nèi)部的使用者造成的,因此,一個能夠輕松使用內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的用戶,其有意或無意造成的網(wǎng)絡(luò)安全影響會比一個外部的黑客造成的影響還要大。
目前,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中蠕蟲病毒、掃描攻擊、DDOS等攻擊越來越普遍,而這些攻擊將直接導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)癱瘓和中斷,給醫(yī)院的正常業(yè)務(wù)開展造成非常嚴(yán)重的影響。例如:單臺主機(jī)在進(jìn)行掃描攻擊的時候,可以瞬間將門診收費(fèi)的主干網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的系統(tǒng)資源占滿,造成門診收費(fèi)等系統(tǒng)無法正常通信,嚴(yán)重時還將造成全網(wǎng)主干系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸緩慢或中斷。因此,病毒是目前比較嚴(yán)重的問題,尤其是網(wǎng)絡(luò)病毒和網(wǎng)絡(luò)攻擊型病毒,防范十分困難。
(一)網(wǎng)絡(luò)接入方案。規(guī)范所涉及的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)涉及到市區(qū)兩級網(wǎng)絡(luò)的規(guī)范聯(lián)接、協(xié)調(diào)管理等內(nèi)容,所以在網(wǎng)絡(luò)接入方案規(guī)范要求方面,將相關(guān)內(nèi)容拆分成以下兩部分。
(二)區(qū)縣網(wǎng)絡(luò)接入方案。區(qū)縣網(wǎng)絡(luò)接入方案應(yīng)由區(qū)縣衛(wèi)生信息平臺根據(jù)本區(qū)域網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的實(shí)際情況進(jìn)行方案選擇,可提供的建議主要有三種:
1.利用VPN相關(guān)技術(shù)依托Internet網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建區(qū)域衛(wèi)生信息專網(wǎng)。
2.基于本區(qū)域的政務(wù)專網(wǎng)構(gòu)建衛(wèi)生信息專網(wǎng)。
3.自行建設(shè)本區(qū)域的衛(wèi)生信息專網(wǎng)。
由于各種網(wǎng)絡(luò)接入方案在安全技術(shù)和管理權(quán)限上存在較大的差異,因此各區(qū)域網(wǎng)絡(luò)建設(shè)單位可根據(jù)各自所選用的網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)方案,制定符合自身需要的網(wǎng)絡(luò)安全管理規(guī)范。
(三)市級網(wǎng)絡(luò)接入方案。市級網(wǎng)絡(luò)接入方案主要針對對象有兩類:(1)各區(qū)縣衛(wèi)生信息平臺;(2)市級所屬各醫(yī)療衛(wèi)生單位。市級網(wǎng)絡(luò)接入方案的制定應(yīng)根據(jù)市級區(qū)域衛(wèi)生信息平臺相關(guān)建設(shè)要求,結(jié)合各類接入單位的實(shí)際網(wǎng)絡(luò)建設(shè)情況、業(yè)務(wù)狀況、安全要求進(jìn)行規(guī)劃建設(shè)。同時各區(qū)縣衛(wèi)生信息平臺和市級所屬各醫(yī)療衛(wèi)生單位,應(yīng)依照市級網(wǎng)絡(luò)接入方案的相關(guān)要求,配合市級衛(wèi)生信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)對自身應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造。
(四)前置設(shè)備管理。前置設(shè)備指部署在區(qū)域衛(wèi)生信息平臺之外,各接入單位本地的各類設(shè)備,主要包括前置服務(wù)器設(shè)備(服務(wù)器)、網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備(交換機(jī))、網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備(防火墻)。前置服務(wù)器設(shè)備(服務(wù)器)的管理配置權(quán)限均有中心負(fù)責(zé),各接入單位有權(quán)使用該設(shè)備,并在該設(shè)備上部署同中心進(jìn)行數(shù)據(jù)交換所需要的各類應(yīng)用功能(部署前需要向中心相關(guān)管理人員進(jìn)行說明)。網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備(交換機(jī))、網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備(防火墻)的管理配置權(quán)限存在以下兩種狀況:網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備被置于中心可見范圍內(nèi),且相關(guān)的設(shè)置依照中心原定技術(shù)方案進(jìn)行配置。在此情況下由中心負(fù)責(zé)對上述設(shè)備的管理,由接入單位配合中心進(jìn)行維護(hù);由于接入單位自身網(wǎng)絡(luò)建設(shè)要求,網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備被置于中心不可見范圍內(nèi)。在此情況下上述設(shè)備的管理和維護(hù)則由接入單位自行按照中心相關(guān)要求進(jìn)行。
三、應(yīng)用安全
(一)CA數(shù)字簽名集成。出于對整個區(qū)域衛(wèi)生信息平臺的應(yīng)用安全考慮,要求接入單位在各自的數(shù)據(jù)上傳接口中依照區(qū)域衛(wèi)生信息平臺所提供的相關(guān)技術(shù)資料,將數(shù)字簽名功能集成進(jìn)文檔注冊功能中。前置設(shè)備在接收文檔注冊申請時,首先會驗證文檔簽名。簽名通過后還會驗證XML結(jié)構(gòu)和部分信息是否符合接口描述要求,如通過后返回機(jī)構(gòu)文檔注冊程序成功標(biāo)志表明此文檔順利提交,否則返回失敗及失敗原因,接入機(jī)構(gòu)文檔注冊程序接收到錯誤信息后,根據(jù)錯誤信息代碼及描述,對文檔或數(shù)據(jù)重新處理后再次提交,直到成功。
(二)數(shù)據(jù)安全。區(qū)域衛(wèi)生信息平臺應(yīng)該統(tǒng)一負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全,依據(jù)此要求結(jié)合各類信息的實(shí)際存儲位置、管理負(fù)責(zé)單位的差異,規(guī)范將數(shù)據(jù)管理工作拆分成前置端數(shù)據(jù)管理和中心端數(shù)據(jù)管理兩大部分。
(三)前置端數(shù)據(jù)管理。前置端數(shù)據(jù)管理工作主要由區(qū)域衛(wèi)生信息平臺的日常運(yùn)維人員負(fù)責(zé),并由接入單位相關(guān)責(zé)任人提供相應(yīng)的配合。主要應(yīng)實(shí)現(xiàn)以下工作內(nèi)容:對前置設(shè)備中的各類數(shù)據(jù),制定全備份和增量備份相結(jié)合的備份策略,確保數(shù)據(jù)存儲的安全性;對前置設(shè)備中的數(shù)據(jù)庫定時進(jìn)行數(shù)據(jù)索引重整、數(shù)據(jù)庫日志截斷,確保數(shù)據(jù)庫運(yùn)行的穩(wěn)定高效;對前置設(shè)備中的各類應(yīng)用日志進(jìn)行定期清理;對前置設(shè)備的存儲空間進(jìn)行監(jiān)測,并定期進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)清理。
(四)中心端數(shù)據(jù)管理。中心端數(shù)據(jù)管理工作主要由數(shù)據(jù)中心相關(guān)管理單位負(fù)責(zé),主要應(yīng)實(shí)現(xiàn)以下工作內(nèi)容:制定中心端數(shù)據(jù)的備份策略(包括物理備份和邏輯備份),并根據(jù)用戶要求進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)恢復(fù)演練工作;監(jiān)測中心端數(shù)據(jù)存儲空間和日志空間的使用情況,在監(jiān)測結(jié)果超出警戒閥值的狀況下,將相關(guān)信息反饋給用戶管理部門,確保相關(guān)問題能在第一時間被發(fā)現(xiàn)并被及時解決監(jiān)測中心端相應(yīng)設(shè)備的運(yùn)行狀況(CPU、內(nèi)存等),并定時將監(jiān)測結(jié)果反饋給用戶管理部門。避免由于各類硬件設(shè)備問題或設(shè)備資源不足,而導(dǎo)致的系統(tǒng)故障、數(shù)據(jù)丟失狀況的發(fā)生。
四、結(jié)論
本通過對區(qū)域衛(wèi)生平臺的信息安全的探索、研究和應(yīng)用,提高平臺的安全水平,和資源的綜合利用,促進(jìn)信息數(shù)據(jù)的完整性,培養(yǎng)實(shí)踐創(chuàng)新人才具有積極的作用。實(shí)踐表明,該設(shè)計對其區(qū)域衛(wèi)生平臺的設(shè)計具有一定的參考價值。
參考文獻(xiàn):
[1]蔡小芳,張永勝.在Web服務(wù)安全中XML加密與簽名的應(yīng)用[J].計算機(jī)安全,2006,7
[2]胡雋.構(gòu)建區(qū)域衛(wèi)生信息網(wǎng)進(jìn)一步整合各級醫(yī)院信息資源[J].社區(qū)醫(yī)學(xué)雜志,2010,5