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摘要从生态安全角度，创新性地建立包含生态环境、景观格局、社会环境、经济环境四大因素的土地整治规划环境影响评价指标体系，使环境影响评价体系更加全面。采用层次分析法和熵值法相结合的综合确权法对指标赋权，运用改进的综合指数评价模型计算规划前后的安全分值，定量探讨土地整治规划对生态环境的具体影响。以湖南省平江县为例进行实证分析，计算出全县2020 年相对 2010 年的生态安全综合指数为1.1204，土地整治规划对环境的整体影响是正面的，在生态安全方面是切实可行的。
关键词生态安全；土地整治规划；环境影响评价；平江县
中图分类号F301.2文献标识码A文章编号0517-6611（2017）20-0169-03
AbstractTo make a more comprehensive environmental impact assessment system，index system of land reclamation planning environmental impact assessment were established creatively from the perspective of ecological security， including the four factors of ecological environment， landscape pattern， social environment， economic environment. Using analytic hierarchy process （AHP） and entropy value method of comprehensive right verification method for weighting， improved comprehensive index evaluation model was applied to estimate safety score before and after the planning， the specific influence of land renovation plan on the ecological environment was studied quantitatively. Based on an empirical analysis of Pingjiang County in Hunan Province， the calculated result showed that ecological security composite index of the county in 2020 comparing 2010 was 1.120 4， land reclamation planning overall impact to the environment was positive， it was feasible from the aspects of ecological security.
Key wordsEcological security；Land reclamation planning； Environmental impact assessment；Pingjiang County
經济的快速发展与资源的日益匮乏是当前我国经济社会持续发展过程中的主要矛盾[1]。随着城镇化和工业化进程的加快推进，建设用地的需求量也逐渐加大，导致耕地保护任务日趋加重。根据目前我国人多地少、耕地质量较差、利用效率低下和后备资源匮乏的现状，土地整治规划显得尤为关键。2010年6月，国土资源部正式启动了新一轮《全国土地整治规划（2011—2020年）》修编工作。土地整治规划环境影响评价是土地整治规划的重要组成部分，目的在于从源头上控制土地整治规划可能引发的生态环境问题，是提高土地整治规划科学性的有效手段之一。土地整治规划环境影响评价是对规划方案实施可能产生的各种环境问题做前后对比分析和预测评价，并在评价基础上从生态安全角度出发，给出规划的修改意见和完善方案，最后对土地整治规划实施带来的不良生态影响提出消除或减缓措施[2-3]。
目前，国家相关政策要求在土地整治活动中注重环境保护，众多学者开展了我国土地整治规划环境影响评价研究工作，虽取得了一定的进展，但国土资源管理部门并未出台土地整治规划环境影响评价相关的标准和技术规范，导致在评价理论、方法等方面存在不同意见，也没有比较成熟的先例，难以真正满足科学开展新一轮土地整治规划工作的需要。该研究在吸收学者相关经验的基础上，优选评价方法和模型，并结合 GIS 软件进行空间分析，定性和定量地对土地整治规划造成的生态的环境影响进行评价。
1研究对象和数据来源
1.1研究区概况
选取湖南省平江县作为研究区。平江县县城位于湘、鄂、赣三省交界处，地处湿润的大陆性季风气候区，属中亚热带向北亚热带过度气候带，地势东北部和东南部高，西南部低，相对高差达1 500 m，地貌类型多样，以山地和丘陵为主，域内河网密布，土地总面积为411 442.99 hm2。按 2013 年 2 月 1 日正式开始实施的《县级土地整治规划编制规程》（TD/T 1035—2013）的地类划分方法，平江县土地类型齐全，利用现状特征明显，适宜作为土地整治规划环境影响评价研究对象。
1.2数据来源
文中涉及的基础数据来源于平江县各年度统计年鉴、土地变更资料、《平江县土地整治规划（2011—2020 年）》《平江县土地利用總体规划（2006—2020年）》（2015年修订版）等。
2研究方法
2.1指标体系
为保证对规划环境影响的客观性和科学性，在系统总结有关学者研究成果的基础上，补充生态服务价值和景观格局两项因素，构建以下指标体系：4个一级指标（A）包括生态环境（A1）、景观格局（A2）、社会环境（A3）、经济环境（A4）， 15个二级指标（B）包括全县生态服务价值（B1）、全县绿当量（B2）、人均耕地面积（B3）、全县生态承载力（B4）、森林覆盖率（B5）、生态用地比例（B6）、Shannon多样性指数（B7）、蔓延度指数（B8）、聚集度指数（B9）、总人口数（B10）、 城市化率（B11）、 人口增长率（B12）、农民人均纯收入（B13）、农林牧渔产值（B14）、粮食产量（B15），对土地整治规划造成的环境影响进行综合评价。 评价指标体系中生态环境因素层生态服务价值、绿当量、生态承载力计算比较复杂。根据谢高地等[4]对生态服务价值的测算方法，生態系统服务价值=∑（地类面积×单位面积生态服务价值）；绿当量计算则根据刘艳芳等[5]对绿当量的计算方法，将各土地利用类型绿当量相对林地折算比例，绿当量=∑（地类面积×绿当量折合比例）/区域土地总面积；生态承载力计算采用Wackernagel[1]提出的均衡因子和产量因子理论，每种土地利用类型均衡因子和产量因子都有相应的数值，生态承载力=∑（地类面积×均衡因子×产量因子）。
景观格局因素层是当前用于研究景观组成结构和空间布局利好程度的主流定量分析指标。Shannon 多样性指数主要是分析土地利用类型的多元化和均衡化分布程度；蔓延度指数则反映各地类图斑当前和今后的分布情况；聚集度指数分析不同地类图斑的排布规律和聚集程度。通过分析平江县土地利用年度变更数据和土地整治规划数据，利用 Arc Gis 和 Frag Stats 计算 Shannon 多样性指数、蔓延度指数和聚集度指数3个指标。
2.2指标权重
为了体现权重赋值的科学性和层次性，采取AHP 层次分析法和熵值法相结合的方式对各指标进行综合权重赋值。层次分析法具有主观能动性，熵值法能体现客观科学性。
2.2.1层次分析法。
该方法采用 AHP 软件计算分析来确定各指标因子的权重。构造判断矩阵，对同一层次的要素基于一定标准进行两两比较，确定相对重要程度，通过判断比较，得出判断矩阵并计算其相对权重，并进行一致性检验（表1）。
一致性检验结果为，CI=0.016，RI=0.900，CR=CI/RI=0.018<0.1，通过检验。再依次建立因子层判断矩阵，并逐次进行一致性检验。最终输出层次总排序，得出的权重向量为W=（0.122，0.114，0.075，0.047，0.059，0.036，0.126，0.085，0.073，0.039，0.044，0.042，0.055，0.044，0.039）。
2.2.2熵值法。
该方法是利用评价指标固有信息，通过数学方法来客观判断指标的效用价值，如某一指标的波动幅度越大，包含的信息量就越大，则该指标在评价体系中所占的比例和作用就越大，权重就相对越大。通过熵值法分析2010—2015 年6年的指标统计数据得出权重W（S）=（0.097，0.065，0.065，0.032，0.065，0.032，0.128，0.085，0.074，0.097，0.032，0.032，0.065，0.097，0.032）。
2.2.3综合确权法。
根据以上2种确权方法，对各项指标进行综合性确权，从而得到：
Wj=Wj（AHP）Wj（s）/Wj（AHP）Wj（s）（1）
式（1）中， Wj（AHP）、Wj（S）分别是j指标根据层次分析法、熵权法得出的权重，而Wj是其综合权重。
2.3生态安全评价方法
表1中的每个评价指标都是基于不同的视角，来反映土地整治规划实施对环境产生的影响状况。通过对所有指标进行全面分析，计算得出综合指数，从而判定其对环境的综合影响。
2.3.1
单因子评价指数模型。单因子评价指数表示某一单个因子的生态安全指数分值，它是一个相对指数分值，通常是与基准值的比值，表示为：
ESIi=Ci/Si（2）
式（2）中， ESIi、Ci分别表示第 i 种因子的生态安全指数分值、现状值或规划值，而Si是其评价基准值。
目前通用的方法是以规划项目建设的基本底值作为评价标准，将各种因素因子指标对土地利用安全的影响方向分为正向指标和逆向指标，其中正指标以规划基期数据为标准值，逆向指标以规划期末数据为标准值。
2.3.2多因素综合指数评价模型。
土地整治规划环境影响评价的客观性和科学性体现在对整个规划区的环境影响进行全局综合性评价。该模型是通过对所有的因子影响指数加权求和，根据得到的生态安全综合指数值所处的安全等级，来确定区域环境影响状况。
多因素综合指数的计算公式为：
ESI=ni=1ESIi×Wi（3）
式（3）中， ESI表示生态安全综合指数总分值，其值在 0～1 之间；ESIi表示第 i 种因子的生态安全指数分值；Wi表示第 i 种因子的权重。
根据多因素综合指数评价模型计算出生态安全指数总分值后，根据相关的研究成果[6-7]，按ESI值大小将生态安全等级划分如下：ESI<0.7不安全，0.7≤ESI≤0.9欠安全，0.91.3安全。
3结果与分析
3.1生态安全总分值计算
根据层次分析法得出的权重和熵权法得出的权重，进行综合加权，得到综合权重为W=（0.114，0.087，0.072，0.045，0.062，0.034，0.131，0.085，0.074，0.061，0.038，0.037，0.060，0.065，0.035）。将土地整治规划基期年2010年和2020年的各因子指标数据进行整理，单因子分值见表2。
3.2环境影响评价结果分析
从表2可以看出，评价指标体系中15 个因子共有 9 个指标的生态安全指数在向积极方向转变，包括 8 个正向指标和 1 个逆向指标，其中森林覆盖率、城镇化率、农民人均纯收入和农林牧渔产值等指标改善明显，其他指标也有不同程度地改善。而全县绿当量、人均耕地面积、生态承载力、生态用地比例、聚集度指数和人口增长率6个指标呈现降低趋势。
根据公式（2）计算出平江县土地整治规划环境影响生态安全综合指数为1.120 4，参照土地生态安全等级划分，属于较安全等级。 从总体上看，说明规划从生态安全角度是切实可行的，改善了全縣的生态环境，优化了景观格局，促进了社会经济发展。具体来说，生态服务价值总量增长了 2.10%，森林覆盖率上升19.77%。根据景观格局指数的提高，说明农村生活生产环境明显改善。社会环境影响显著，人口增长速度放缓，城镇化率逐年提高。经济环境影响较大，土地整治最大受益者农民的收入逐年增加，粮食安全得到保障。
4结论
（1）在总结前人研究成果的基础上，创新性地引入生态服务价值和景观格局因素，将考核范围扩大到空间层面，建立了一套包含生态环境、景观格局、社会环境、经济环境四大因素的全新土地整治规划环境影响评价指标体系，采用层次分析法和熵值法主客观相结合的综合确权方法，使土地整治规划环境影响评价更加科学。
（2）实证分析结果显示，平江县 2020 年的生态安全综合指数为 1.120 4，明显优于 2010 年的现状值，说明土地整治规划对环境的整体影响是正面的，该规划从生态安全方面来看是切实可行的。同时也应注意，某些指标如全区绿当量、人均耕地面积、全区生态承载力和聚集度指数等呈下降趋势，在规划的调整过程中应重点关注这些可能被忽视的指标，在生态环境允许的范围内，使得各项指标尽可能保持均衡。
参考文献
[1] 顾湘，姜海，曲福田.区域建设用地集约利用综合评价：以江苏省为例[J].资源科学，2006，28（6）：112-119.
[2] 贾冰，李升峰，贾克敬，等.中国土地利用规划环境影响评价研究评述[J].中国土地科学，2009，23（5）：76-80.
[3] 陈威，潘润秋，张强，等.基于生态安全的土地整治规划环境影响评价：以莆田市荔城区为例[J].中国国土资源经济，2016（2）：68-72.
[4] 谢高地，甄霖，鲁春霞，等.一个基于专家知识的生态系统服务价值化方法[J].自然资源学报，2008，23（5）：911-919.
[5] 刘艳芳，明冬萍，杨建宇，等.基于生态绿当量的土地利用结构优化[J].武汉大学学报（信息科学版），2002，27（5）：493-498.
[6] 李春燕，南灵.陕西省土地生态安全动态评价及障碍因子诊断[J].中国土地科学，2015，29（4）：72-81.
[7] 刘庆，陈利根，舒帮荣，等.长株潭城市群土地生态安全动态评价研究[J].长江流域资源与环境，2010，19（10）：1192-1197.
关键词生态安全；土地整治规划；环境影响评价；平江县
中图分类号F301.2文献标识码A文章编号0517-6611（2017）20-0169-03
AbstractTo make a more comprehensive environmental impact assessment system，index system of land reclamation planning environmental impact assessment were established creatively from the perspective of ecological security， including the four factors of ecological environment， landscape pattern， social environment， economic environment. Using analytic hierarchy process （AHP） and entropy value method of comprehensive right verification method for weighting， improved comprehensive index evaluation model was applied to estimate safety score before and after the planning， the specific influence of land renovation plan on the ecological environment was studied quantitatively. Based on an empirical analysis of Pingjiang County in Hunan Province， the calculated result showed that ecological security composite index of the county in 2020 comparing 2010 was 1.120 4， land reclamation planning overall impact to the environment was positive， it was feasible from the aspects of ecological security.
Key wordsEcological security；Land reclamation planning； Environmental impact assessment；Pingjiang County
經济的快速发展与资源的日益匮乏是当前我国经济社会持续发展过程中的主要矛盾[1]。随着城镇化和工业化进程的加快推进，建设用地的需求量也逐渐加大，导致耕地保护任务日趋加重。根据目前我国人多地少、耕地质量较差、利用效率低下和后备资源匮乏的现状，土地整治规划显得尤为关键。2010年6月，国土资源部正式启动了新一轮《全国土地整治规划（2011—2020年）》修编工作。土地整治规划环境影响评价是土地整治规划的重要组成部分，目的在于从源头上控制土地整治规划可能引发的生态环境问题，是提高土地整治规划科学性的有效手段之一。土地整治规划环境影响评价是对规划方案实施可能产生的各种环境问题做前后对比分析和预测评价，并在评价基础上从生态安全角度出发，给出规划的修改意见和完善方案，最后对土地整治规划实施带来的不良生态影响提出消除或减缓措施[2-3]。
目前，国家相关政策要求在土地整治活动中注重环境保护，众多学者开展了我国土地整治规划环境影响评价研究工作，虽取得了一定的进展，但国土资源管理部门并未出台土地整治规划环境影响评价相关的标准和技术规范，导致在评价理论、方法等方面存在不同意见，也没有比较成熟的先例，难以真正满足科学开展新一轮土地整治规划工作的需要。该研究在吸收学者相关经验的基础上，优选评价方法和模型，并结合 GIS 软件进行空间分析，定性和定量地对土地整治规划造成的生态的环境影响进行评价。
1研究对象和数据来源
1.1研究区概况
选取湖南省平江县作为研究区。平江县县城位于湘、鄂、赣三省交界处，地处湿润的大陆性季风气候区，属中亚热带向北亚热带过度气候带，地势东北部和东南部高，西南部低，相对高差达1 500 m，地貌类型多样，以山地和丘陵为主，域内河网密布，土地总面积为411 442.99 hm2。按 2013 年 2 月 1 日正式开始实施的《县级土地整治规划编制规程》（TD/T 1035—2013）的地类划分方法，平江县土地类型齐全，利用现状特征明显，适宜作为土地整治规划环境影响评价研究对象。
1.2数据来源
文中涉及的基础数据来源于平江县各年度统计年鉴、土地变更资料、《平江县土地整治规划（2011—2020 年）》《平江县土地利用總体规划（2006—2020年）》（2015年修订版）等。
2研究方法
2.1指标体系
为保证对规划环境影响的客观性和科学性，在系统总结有关学者研究成果的基础上，补充生态服务价值和景观格局两项因素，构建以下指标体系：4个一级指标（A）包括生态环境（A1）、景观格局（A2）、社会环境（A3）、经济环境（A4）， 15个二级指标（B）包括全县生态服务价值（B1）、全县绿当量（B2）、人均耕地面积（B3）、全县生态承载力（B4）、森林覆盖率（B5）、生态用地比例（B6）、Shannon多样性指数（B7）、蔓延度指数（B8）、聚集度指数（B9）、总人口数（B10）、 城市化率（B11）、 人口增长率（B12）、农民人均纯收入（B13）、农林牧渔产值（B14）、粮食产量（B15），对土地整治规划造成的环境影响进行综合评价。 评价指标体系中生态环境因素层生态服务价值、绿当量、生态承载力计算比较复杂。根据谢高地等[4]对生态服务价值的测算方法，生態系统服务价值=∑（地类面积×单位面积生态服务价值）；绿当量计算则根据刘艳芳等[5]对绿当量的计算方法，将各土地利用类型绿当量相对林地折算比例，绿当量=∑（地类面积×绿当量折合比例）/区域土地总面积；生态承载力计算采用Wackernagel[1]提出的均衡因子和产量因子理论，每种土地利用类型均衡因子和产量因子都有相应的数值，生态承载力=∑（地类面积×均衡因子×产量因子）。
景观格局因素层是当前用于研究景观组成结构和空间布局利好程度的主流定量分析指标。Shannon 多样性指数主要是分析土地利用类型的多元化和均衡化分布程度；蔓延度指数则反映各地类图斑当前和今后的分布情况；聚集度指数分析不同地类图斑的排布规律和聚集程度。通过分析平江县土地利用年度变更数据和土地整治规划数据，利用 Arc Gis 和 Frag Stats 计算 Shannon 多样性指数、蔓延度指数和聚集度指数3个指标。
2.2指标权重
为了体现权重赋值的科学性和层次性，采取AHP 层次分析法和熵值法相结合的方式对各指标进行综合权重赋值。层次分析法具有主观能动性，熵值法能体现客观科学性。
2.2.1层次分析法。
该方法采用 AHP 软件计算分析来确定各指标因子的权重。构造判断矩阵，对同一层次的要素基于一定标准进行两两比较，确定相对重要程度，通过判断比较，得出判断矩阵并计算其相对权重，并进行一致性检验（表1）。
一致性检验结果为，CI=0.016，RI=0.900，CR=CI/RI=0.018<0.1，通过检验。再依次建立因子层判断矩阵，并逐次进行一致性检验。最终输出层次总排序，得出的权重向量为W=（0.122，0.114，0.075，0.047，0.059，0.036，0.126，0.085，0.073，0.039，0.044，0.042，0.055，0.044，0.039）。
2.2.2熵值法。
该方法是利用评价指标固有信息，通过数学方法来客观判断指标的效用价值，如某一指标的波动幅度越大，包含的信息量就越大，则该指标在评价体系中所占的比例和作用就越大，权重就相对越大。通过熵值法分析2010—2015 年6年的指标统计数据得出权重W（S）=（0.097，0.065，0.065，0.032，0.065，0.032，0.128，0.085，0.074，0.097，0.032，0.032，0.065，0.097，0.032）。
2.2.3综合确权法。
根据以上2种确权方法，对各项指标进行综合性确权，从而得到：
Wj=Wj（AHP）Wj（s）/Wj（AHP）Wj（s）（1）
式（1）中， Wj（AHP）、Wj（S）分别是j指标根据层次分析法、熵权法得出的权重，而Wj是其综合权重。
2.3生态安全评价方法
表1中的每个评价指标都是基于不同的视角，来反映土地整治规划实施对环境产生的影响状况。通过对所有指标进行全面分析，计算得出综合指数，从而判定其对环境的综合影响。
2.3.1
单因子评价指数模型。单因子评价指数表示某一单个因子的生态安全指数分值，它是一个相对指数分值，通常是与基准值的比值，表示为：
ESIi=Ci/Si（2）
式（2）中， ESIi、Ci分别表示第 i 种因子的生态安全指数分值、现状值或规划值，而Si是其评价基准值。
目前通用的方法是以规划项目建设的基本底值作为评价标准，将各种因素因子指标对土地利用安全的影响方向分为正向指标和逆向指标，其中正指标以规划基期数据为标准值，逆向指标以规划期末数据为标准值。
2.3.2多因素综合指数评价模型。
土地整治规划环境影响评价的客观性和科学性体现在对整个规划区的环境影响进行全局综合性评价。该模型是通过对所有的因子影响指数加权求和，根据得到的生态安全综合指数值所处的安全等级，来确定区域环境影响状况。
多因素综合指数的计算公式为：
ESI=ni=1ESIi×Wi（3）
式（3）中， ESI表示生态安全综合指数总分值，其值在 0～1 之间；ESIi表示第 i 种因子的生态安全指数分值；Wi表示第 i 种因子的权重。
根据多因素综合指数评价模型计算出生态安全指数总分值后，根据相关的研究成果[6-7]，按ESI值大小将生态安全等级划分如下：ESI<0.7不安全，0.7≤ESI≤0.9欠安全，0.9
3结果与分析
3.1生态安全总分值计算
根据层次分析法得出的权重和熵权法得出的权重，进行综合加权，得到综合权重为W=（0.114，0.087，0.072，0.045，0.062，0.034，0.131，0.085，0.074，0.061，0.038，0.037，0.060，0.065，0.035）。将土地整治规划基期年2010年和2020年的各因子指标数据进行整理，单因子分值见表2。
3.2环境影响评价结果分析
从表2可以看出，评价指标体系中15 个因子共有 9 个指标的生态安全指数在向积极方向转变，包括 8 个正向指标和 1 个逆向指标，其中森林覆盖率、城镇化率、农民人均纯收入和农林牧渔产值等指标改善明显，其他指标也有不同程度地改善。而全县绿当量、人均耕地面积、生态承载力、生态用地比例、聚集度指数和人口增长率6个指标呈现降低趋势。
根据公式（2）计算出平江县土地整治规划环境影响生态安全综合指数为1.120 4，参照土地生态安全等级划分，属于较安全等级。 从总体上看，说明规划从生态安全角度是切实可行的，改善了全縣的生态环境，优化了景观格局，促进了社会经济发展。具体来说，生态服务价值总量增长了 2.10%，森林覆盖率上升19.77%。根据景观格局指数的提高，说明农村生活生产环境明显改善。社会环境影响显著，人口增长速度放缓，城镇化率逐年提高。经济环境影响较大，土地整治最大受益者农民的收入逐年增加，粮食安全得到保障。
4结论
（1）在总结前人研究成果的基础上，创新性地引入生态服务价值和景观格局因素，将考核范围扩大到空间层面，建立了一套包含生态环境、景观格局、社会环境、经济环境四大因素的全新土地整治规划环境影响评价指标体系，采用层次分析法和熵值法主客观相结合的综合确权方法，使土地整治规划环境影响评价更加科学。
（2）实证分析结果显示，平江县 2020 年的生态安全综合指数为 1.120 4，明显优于 2010 年的现状值，说明土地整治规划对环境的整体影响是正面的，该规划从生态安全方面来看是切实可行的。同时也应注意，某些指标如全区绿当量、人均耕地面积、全区生态承载力和聚集度指数等呈下降趋势，在规划的调整过程中应重点关注这些可能被忽视的指标，在生态环境允许的范围内，使得各项指标尽可能保持均衡。
参考文献
[1] 顾湘，姜海，曲福田.区域建设用地集约利用综合评价：以江苏省为例[J].资源科学，2006，28（6）：112-119.
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[6] 李春燕，南灵.陕西省土地生态安全动态评价及障碍因子诊断[J].中国土地科学，2015，29（4）：72-81.
[7] 刘庆，陈利根，舒帮荣，等.长株潭城市群土地生态安全动态评价研究[J].长江流域资源与环境，2010，19（10）：1192-1197.