全 文 ：滨海快速城市化地区土地生态安全评价与预警
———以曹妃甸新区为例∗
张　 利　 陈　 影　 王树涛∗∗　 门明新　 许　 皞
（河北农业大学国土资源学院， 河北保定 ０７１０００）
摘　 要　 对滨海快速城市化地区进行土地生态安全评价和预警是保障土地可持续利用和有
效维护土地生态安全的重要内容．基于“压力⁃状态⁃响应”（Ｐ⁃Ｓ⁃Ｒ）模型，构建了滨海快速城市
化地区土地生态安全评价指标体系．借助遥感数据和 ＧＩＳ 方法，以 １ ｋｍ×１ ｋｍ 网格为评价单
元并通过空间插值，获取了基于像元大小 ３０ ｍ×３０ ｍ的曹妃甸新区 ２００５和 ２０１３ 年土地生态
安全评价结果．并采用分类树方法对未来曹妃甸新区土地生态安全（ＬＥＳ）进行预警，共分为 ４
种预警类型：安全但有退化趋势预警、亚安全且缓慢退化预警、亚安全且快速退化预警、不安
全预警．结果表明：曹妃甸新区 ２００５ 年土地生态安全平均值为 ０．５５，处于中等安全水平，而
２０１３年为 ０．５２，处于中下安全水平，区域土地生态安全呈下降趋势．曹妃甸新区不安全预警及
亚安全且快速退化预警区域主要分布在城市建设用地快速扩展区域，说明城市建设用地的快
速扩张是导致区域土地生态安全恶化的最主要因素．工业区、十里海和南堡盐场 ３个乡镇处于
高度危险预警状态，其不安全预警、亚安全且快速退化预警及亚安全且缓慢退化预警 ３ 者之
和分别占其总面积的 ５８．３％、９８．９％和 ８１．２％，未来应加强这些区域的土地生态管理调控．研究
结果可为曹妃甸新区土地规划和生态保护提供一定参考．
关键词　 土地生态安全； 评价； 预警； 快速城市化； 曹妃甸新区
∗国土资源部公益性行业科研专项（２０１３１１０６０）资助．
∗∗通讯作者． Ｅ⁃ｍａｉｌ： ｗａｎｇｓｔ＠ ｈｅｂａｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
２０１４⁃０９⁃１６收稿，２０１５⁃０３⁃２３接受．
文章编号　 １００１－９３３２（２０１５）０８－２４４５－１０　 中图分类号　 Ｆ３０１．２； Ｐ９６４　 文献标识码　 Ａ
Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ａｎｄ ｅａｒｌｙ ｗａｒｎｉｎｇ ｏｆ ｌａｎｄ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｉｎ ｒａｐｉｄｌｙ ｕｒｂａｎｉｚｉｎｇ ｃｏａｓｔａｌ ａｒｅａ：
Ａ ｃａｓｅ ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｃａｏｆｅｉｄｉａｎ ｎｅｗ ｄｉｓｔｒｉｃｔ， Ｈｅｂｅｉ， Ｃｈｉｎａ． ＺＨＡＮＧ Ｌｉ， ＣＨＥＮ Ｙｉｎｇ， ＷＡＮＧ Ｓｈｕ⁃
ｔａｏ， ＭＥＮ Ｍｉｎｇ⁃ｘｉｎ， ＸＵ Ｈａｏ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｌａｎｄ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ， Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｈｅｂｅｉ， Ｂａｏ⁃
ｄｉｎｇ ０７１０００， Ｈｅｂｅｉ， Ｃｈｉｎａ） ． ⁃Ｃｈｉｎ． Ｊ． Ａｐｐｌ． Ｅｃｏｌ．， ２０１５， ２６（８）： ２４４５－２４５４．
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ａｎｄ ｅａｒｌｙ ｗａｒｎｉｎｇ ｏｆ ｌａｎｄ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｅｃｕｒｉｔｙ （ ＬＥＳ） ｉｎ ｒａｐｉｄｌｙ ｕｒｂａｎｉｚｉｎｇ
ｃｏａｓｔａｌ ａｒｅａ ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｉｓｓｕｅ ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｌａｎｄ ｕｓｅ ａｎｄ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｏｆ ｌａｎｄ
ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｅｃｕｒｉｔｙ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ， ａｎ ｉｎｄｅｘ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｔｈｅ ｌａｎｄ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｏｆ Ｃａｏｆｅｉｄｉａｎ ｎｅｗ
ｄｉｓｔｒｉｃｔ ｗａｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ⁃Ｓｔａｔｅ⁃Ｒｅｓｐｏｎｓｅ （Ｐ⁃Ｓ⁃Ｒ） ｍｏｄｅｌ． Ｉｎｉｔｉａｌ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ
ｕｎｉｔｓ ｏｆ １ ｋｍ×１ ｋｍ ｃｒｅａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒｅｍｏｔｅ ｓｅｎｓｉｎｇ ｄａｔａ ａｎｄ ＧＩＳ ｍｅｔｈｏｄｓ ｗｅｒｅ ｓｐａｔｉａｌｌｙ ｉｎｔｅｒｐｏｌａ⁃
ｔｅｄ ｔｏ ａ ｆｉｎｅ ｐｉｘｅｌ ｓｉｚｅ ｏｆ ３０ ｍ×３０ ｍ， ｗｈｉｃｈ ｗｅｒｅ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｅａｒｌｙ ｗａｒｎｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ （ｕｓｉｎｇ
ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｔｒｅｅ ｍｅｔｈｏｄ） ｔｏ ｅｖａｌｕａｔｅ ｔｈｅ ｌａｎｄ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｏｆ Ｃａｏｆｅｉｄｉａｎ ｉｎ ２００５ ａｎｄ ２０１３．
Ｔｈｅ ｅａｒｌｙ ｗａｒｎｉｎｇ ｌｅｖｅｌ ｗａｓ ｃｌａｓｓｅｄ ｉｎｔｏ ｆｏｕｒ ｃａｔｅｇｏｒｉｅｓ： ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｗｉｔｈ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ， ｓｕｂ⁃
ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｗｉｔｈ ｓｌｏｗ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ， ｓｕｂ⁃ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｗｉｔｈ ｒａｐｉｄ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ， ａｎｄ ｉｎｓｅｃｕｒｉｔｙ． Ｒｅｓｕｌｔ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ
ｔｈａｔ， ｆｒｏｍ ２００５ ｔｏ ２０１３， ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ ＬＥＳ ｏｆ Ｃａｏｆｅｉｄｉａｎ ｄｒｏｐｐｅｄ ｆｒｏｍ ０．５５ ｔｏ ０．５２， ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇ ａ
ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｌａｎｄ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｆｒｏｍ ｍｅｄｉｕｍ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｌｅｖｅｌ ｔｏ ｍｅｄｉｕｍ⁃ｌｏｗ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｌｅｖｅｌ． Ｔｈｅ
ａｒｅａｓ ａｔ ｔｈｅ ｌｅｖｅｌｓ ｏｆ ｉｎｓｅｃｕｒｉｔｙ ｗｉｔｈ ｒａｐｉｄ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｍａｉｎｌｙ ｌｏｃａｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｒａｐｉｄ ｕｒｂａｎｉｚａｔｉｏｎ
ａｒｅａｓ， ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｎｇ ｔｈａｔ ｒａｐｉｄ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ ｏｆ ｕｒｂａｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｌａｎｄ ｗａｓ ｔｈｅ ｋｅｙ ｆａｃｔｏｒ ｔｏ ｔｈｅ ｄｅｔｅｒｉｏｒａ⁃
ｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｇｉｏｎａｌ ｌａｎｄ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｅｃｕｒｉｔｙ． Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ， Ｓｈｉｌｉｈａｉ ｔｏｗｎ ａｎｄ Ｎａｎｐｕ ｓａｌｔｅｒｎ， ｉｎ
ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ ｌａｎｄｓ ａｔ ｔｈｅ ｌｅｖｅｌｓ ｏｆ ｉｎｓｅｃｕｒｉｔｙ ａｎｄ ｓｕｂ⁃ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｗｉｔｈ ｒａｐｉｄ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｏｒ ｓｌｏｗ ｄｅｇｒａｄａ⁃
ｔｉｏｎ ａｃｃｏｕｎｔｅｄ ｆｏｒ ５８．３％， ９８．９％ ａｎｄ ８１．２％ ｏｆ ｔｈｅｉｒ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅ ｄｉｓｔｒｉｃｔｓ， ｗｅｒｅ ａｔ ｔｈｅ ｓｔａｇｅ ｏｆ ｈｉｇｈ
ｅａｒｌｙ ｗａｒｎｉｎｇ． Ｔｈｕｓ， ｌａｎｄ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅｓｅ ｄｉｓｔｒｉｃｔｓ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｅｄ ｉｎ
应 用 生 态 学 报　 ２０１５年 ８月　 第 ２６卷　 第 ８期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　
Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ， Ａｕｇ． ２０１５， ２６（８）： ２４４５－２４５４
ｎｅａｒ ｆｕｔｕｒｅ． Ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｃｏｕｌｄ ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｌａｎｄ ｕｓｅ ｐｌａｎｎｉｎｇ ａｎｄ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ
Ｃａｏｆｅｉｄｉａｎ ｎｅｗ ｄｉｓｔｒｉｃｔ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｌａｎｄ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｅｃｕｒｉｔｙ （ ＬＥＳ）； ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ； ｅａｒｌｙ ｗａｒｎｉｎｇ； ｒａｐｉｄ ｕｒｂａｎｉｚａｔｉｏｎ；
Ｃａｏｆｅｉｄｉａｎ ｎｅｗ ｄｉｓｔｒｉｃｔ．
　 　 土地是十分宝贵的自然资源，是人类赖以生存
和发展的物质基础，土地资源的有限性是人类可持
续发展中的关键问题之一．随着我国工业化与城市
化的不断推进，人地矛盾日益突出，土地利用的强度
不断增加，导致水土流失、土壤沙化、草场退化和森
林减少等土地生态问题日益突出，给我国的土地生
态系统带来了巨大压力，土地生态问题和土地生态
安全也引起了人们的广泛关注和重视．
土地生态安全来源于“生态安全”的研究．一般
情况下，生态安全指一个国家或地区的生态环境资
源状况不受或少受来自于资源和生态环境的制约与
威胁的状态［１－２］ ．诸多生态安全问题的出现，从根本
上是不合理的土地开发利用的结果［３］ ．关于土地生
态安全，目前还没有一个确切的含义界定．笔者综合
张虹波等［４］、崔峰等［５］、梁留科等［６］、高桂芹等［７］、
杨洁等［８］研究认为，土地生态安全指土地生态系统
的结构和功能在其弹性限度内处于不受或少受威胁
的动态平衡状态，能够为区域的可持续发展提供稳
定的生态服务和良好的保障．土地生态安全一般指
陆地表层由有机物和无机物构成的土地生态系统的
结构和功能的稳定性，土地生态安全是土地资源可
持续利用的核心和基础，土地生态安全研究也已成
为当前土地资源可持续利用研究的前沿课题［９］ ．
快速城市化地区一般指城市化发展速度较快并
且城市化水平较高的地区．关于快速城市化地区，一
般可从 ３ 个方面认定［１０］：城市化水平年均提高
１􀆰 ５％以上，经济年均增长 １０％以上，建设用地年均
增长 ２％以上．快速城市化区域包含一个由自然、社
会和经济实体构成的复杂的生态系统，这个生态系
统网络密集连接、高度复杂且快速变化［１１－１２］，分析
和预测区域景观变化及其对土地生态的影响，对未
来可能出现的危险状态进行提前警报，对于保障区
域土地资源可持续利用、维护区域土地生态安全显
得非常重要．国外的相关研究主要建立在生态风险
评价［１３］、生态预报［１４］的基础之上，研究重点包括区
域生态安全预警的理论、指标、方法等内容［１５－１７］ ．中
国的相关研究起步较晚，始于 ２０世纪 ９０年代后期，
研究内容涉及土地生态安全预警的理论与指标［１８］、
预警信息系统研究［１９］、土壤质量预警［２０］、耕地预
警［２１］、土地盐碱化或沙漠化预警［２２］等方面．但总体
来说，这些研究多从景观尺度上开展，主要以行政区
为评价单元进行评价，在一定程度上不能满足土地
生态保护的要求，亟待进行空间上更精细的土地生
态安全评价研究，以具体指导实际生态保护和生态
修复工程等的规划和实施．
曹妃甸新区是我国国家级循环经济示范区，属
滨海港口型经济技术开发区．近年来，在国家政策导
向和唐山港的带动下，曹妃甸新区城市化进程突飞
猛进，曹妃甸新区也一跃成为唐山市新的经济增长
极．从 ２００５年开始通过围海造地建设的曹妃甸工业
区、曹妃甸新城及配套基础设施，使区域土地利用和
滨海土地生态格局发生了剧烈变化，同时也使曹
妃甸新区土地生态健康和土地生态安全面临严
重威胁．本文基于“压力⁃状态⁃响应” （ｐｒｅｓｓｕｒｅ⁃ｓｔａｔｅ⁃
ｒｅｓｐｏｎｓｅ，ＰＳＲ）模型，构建了曹妃甸新区土地生态安
全评价指标体系，借助遥感数据和 ＧＩＳ 方法对各指
标进行了空间量化和成图，并引入知识分类中的分
类树方法对曹妃甸新区未来土地生态安全状况进行
分类预警，以期为曹妃甸新区土地规划和利用以及
土地生态安全维护等提供理论和决策参考．
１　 研究地区与研究方法
１􀆰 １　 研究区概况
曹妃甸新区成立于 ２０１２ 年，总面积为 １９７８．０８
ｋｍ２，位于唐山市南部沿海，包括唐海县、曹妃甸工
业区、南堡开发区和曹妃甸新城 ４ 部分，共 １４ 个乡
镇．其中，曹妃甸工业区是从 ２００５ 年开始，通过大规
模围海造地进行建设，规划面积为 ３１０ ｋｍ２，到 ２０１３
年，已建成 １７０．３８ ｋｍ２ ．曹妃甸新城是与曹妃甸工业
区配套的港口城市，目前一期工程已经完成，面积
２０．１３ ｋｍ２ ．２００５—２０１３ 年，曹妃甸新区新增建设用
地 １９１．３８ ｋｍ２，年均建设用地增长 １３．５％，曹妃甸新
区 ＧＤＰ 年均增长 １０．８％（图 １），属于典型的滨海快
速城市化地区，其海岸线及滨海生态系统变化快速
剧烈，区域生态安全形势不容乐观．
１􀆰 ２　 数据准备
本研究以 ２００５ 和 ２０１３ 年两期 ＴＭ 数据为基
础，利用Ｅｒｄａｓ Ｉｍａｇｉｎｅ ９．２软件对研究区土地利用
６４４２ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２６卷
图 １　 曹妃甸新区 ２００５和 ２０１３年土地利用图
Ｆｉｇ．１　 Ｌａｎｄ ｕｓｅ ｍａｐｓ ｏｆ Ｃａｏｆｅｉｄｉａｎ ｎｅｗ ｄｉｓｔｒｉｃｔ ｉｎ ２００５ ａｎｄ
２０１３．
ａ） 公路用地 Ｈｉｇｈｗａｙ ｌａｎｄ； ｂ） 内陆滩涂 Ｉｎｌａｎｄ ｂｅａｃｈ； ｃ） 农村居民
点 Ｒｕｒａｌ ｒｅｓｉｄｅｎｔｉａｌ ｌａｎｄ； ｄ） 河流水库 Ｒｉｖｅｒ ａｎｄ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ； ｅ） 园地
Ｇａｒｄｅｎ ｐｌｏｔ； ｆ） 城市用地 Ｕｒｂａｎ ｌａｎｄ； ｇ） 林地 Ｆｏｒｅｓｔ ｌａｎｄ； ｈ） 沿海滩
涂 Ｃｏａｓｔａｌ ｂｅａｃｈ； ｉ） 盐田 Ｓａｌｔ ｌａｎｄ； ｊ） 耕地 Ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄ ｌａｎｄ； ｋ） 荒草
地 Ｇｒａｓｓｌａｎｄ； ｌ） 铁路用地 Ｒａｉｌｗａｙ ｌａｎｄ； ｍ） 乡界 Ｔｏｗｎ ｂｏｕｎｄａｒｙ．
数据进行了解译，然后利用 ＡｒｃＧＩＳ ９．３ 进行 ３０ ｍ×
３０ ｍ栅格图的生成．同时还收集了曹妃甸新区 ２００５
和 ２０１３年生态功能区划图、基本农田保护图、唐海
湿地自然保护区划图以及 ２０１３ 年土地利用变更
调查数据库等资料，主要的数据处理软件为 Ｅｒｄａｓ
Ｉｍａｇｉｎｅ ９．２、ＡｒｃＧＩＳ ９．３、Ｅｘｃｅｌ ２００３．
１􀆰 ３　 研究方法
１􀆰 ３􀆰 １土地生态安全评价单元　 以往在国土和区域
尺度上评价土地生态安全，往往以行政区作为评价
单元，其评价结果仅可反映行政单元整体安全状况，
无法反映行政单元内部的差异．为提高生态安全评
价的精度，进行空间上更精细的土地生态安全评价
研究就显得非常迫切．根据已有研究，景观在幅度
为 １ ｋｍ时，等级结构变化显著［２３］，因此，本文选择
１ ｋｍ×１ ｋｍ网格作为土地生态安全评价的评价单
元，并通过空间插值获得基于像元大小为 ３０ ｍ ×
３０ ｍ的曹妃甸新区土地生态安全评价结果．具体操
作如下：首先对曹妃甸新区进行 １ ｋｍ×１ ｋｍ 网格采
样块的划分，对于每一个采样块，分别计算各个指标
的数值并作为该采样块中心像元的指标值，然后对
每一个指标通过空间 Ｋｒｉｇｉｎｇ 插值形成该指标基于
像元大小 ３０ ｍ×３０ ｍ的空间分异图，最后将各指标
空间分异图按权重进行空间叠加，得到曹妃甸新区
土地生态安全评价结果．
１􀆰 ３􀆰 ２土地生态安全评价指标 　 本研究中，土地生
态安全评价指标体系构建时主要遵循以下原则：１）
所构建指标体系应能完整、准确和客观地反映土地
生态系统的安全状况，包括土地生态学重点关注的
土地景观结构、功能，景观斑块动态演替，关键生态
系统的稳定性和完整性、干扰的阻抗与恢复能力
等［２４］ ．２）指标体系应具有系统性、代表性和独立性，
同时可空间量化，能够充分反映区域景观格局的时
空演替．３）含义直观明确，便于充分理解和应用，既
可用于现状评价，又能用来进行预测分析［２５］ ．
遵循以上原则，基于“压力⁃状态⁃响应” （ＰＳＲ）
模型，从土地生态变化压力、土地生态安全状态和土
地生态调控响应 ３方面构建了曹妃甸新区土地生态
安全评价指标体系（表 １）．各指标采用特尔斐法［２６］
进行权重赋值，共从曹妃甸新区国土资源局、曹妃甸
新区环保局、唐山市规划局、唐海湿地和鸟类保护
区、河北理工大学等单位邀请了 ２０名相关领域的专
家参与打分，具体过程如下：首先将指标权重意见征
询表发给各位专家，各位专家根据对各指标的重要
程度的看法填写意见征询表，然后无记名返回；对返
回的所有意见征询表进行整理，并将整理结果反馈
给各专家，各个专家根据其他专家的意见修改他们
的建议，然后再返回，经整理后再次反馈给各位专
家，直到第 ４轮意见征询后，各位专家的意见趋于一
致，征询结束．最后根据各位专家的意见得出了各指
标的权重（表 １）．
　 　 １）土地生态变化压力指标．曹妃甸新区土地生
态变化压力主要来自于快速城市化过程导致的城市
和交通用地的增加以及人口的聚集，因此本文选择
对土地生态扰动最主要的要素：建设用地开发利用
强度、距交通干线的距离、距离商业中心的距离以及
人口密度 ４个指标来表征．其中，建设用地开发利用
强度公式计算如下：
ＣＤＩＩｉ ＝Ｕｉ ／ ＴＡｉ （１）
式中：ＣＤＩＩｉ指采样块ｉ的建设用地开发利用强度指
７４４２８期　 　 　 　 　 　 　 张　 利等： 滨海快速城市化地区土地生态安全评价与预警———以曹妃甸新区为例　 　 　 　
表 １　 曹妃甸新区土地生态安全评价指标体系
Ｔａｂｌｅ １ 　 Ｉｎｄｅｘ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｌａｎｄ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ａｓｓｅｓｓ⁃
ｍｅｎｔ ｆｏｒ Ｃａｏｆｅｉｄｉａｎ ｎｅｗ ｄｉｓｔｒｉｃｔ
项目层
Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ
权重
Ｗｅｉｇｈｔ
评价指标
Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｉｎｄｅｘ
权重
Ｗｅｉｇｈｔ
类型
Ｔｙｐｅ
土地生态变化压力
Ｌａｎｄ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ
ｃｈａｎｇｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ
０．３ 建设用地开发利用强
度 Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｄｅｖｅ⁃
ｌｏｐｍｅｎｔ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ
０．３ －
人口密度
Ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ ｄｅｎｓｉｔｙ
０．３ －
距交通干线的距离
Ｄｉｓｔａｎｃｅ ｔｏ ｍａｊｏｒ ｔｒａｎｓ⁃
ｐｏｒｔａｔｉｏｎ
０．２ ＋
距商业中心的距离
Ｄｉｓｔａｎｃｅ ｔｏ ｍａｊｏｒ ｃｏｍ⁃
ｍｅｒｃｉａｌ ｃｅｎｔｅｒ
０．２ ＋
土地生态安全状态
Ｌａｎｄ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｅｃｕｒｉｔｙ
ｓｔａｔｅ
０．５ 斑块密度
Ｐａｔｃｈ ｄｅｎｓｉｔｙ
０．４ －
生态系统服务价值
Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｅｒｖｉｃｅ ｖａｌｕｅ
０．４ ＋
生态恢复力指数
Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｒｅｓｉｌｉｅｎｃｅ
０．２ ＋
土地生态调控响应
Ｌａｎｄ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｒｅｇｕｌａ⁃
ｔｉｎｇ ｒｅｓｐｏｎｓｅ
０．２ 土地生态调控响应
Ｌａｎｄ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｒｅｇｕｌａ⁃
ｔｉｎｇ ｒｅｓｐｏｎｓｅ
１．０ ＋
数；Ｕｉ指采样块 ｉ中建设用地面积；ＴＡｉ指采样块 ｉ的
总面积．
人口密度指单位面积的人口数，数值通过建设
用地密度反距离加权插值计算得到．距交通干线的
距离和距商业中心的距离则是按照不同的交通干线
和商业中心的级别分别计算然后加权求和得到．本
研究将交通干线分为铁路和公路两种级别，在 Ａｒｃ⁃
ＧＩＳ ９．３中利用 Ｅｕｃｄｉｓｔａｎｃｅ工具，分别计算各像元距
铁路的最短距离和距公路的最短距离，然后分别按
０．６和 ０．４的权重加权求和得到每个像元到交通干
线的距离．同样商业中心也分为城市中心和乡镇中
心，其距离权重分别为 ０．６５ 和 ０．３５．需要注意的是，
最后计算时上述指标需要进行归一化处理以消除量
纲的影响．距离交通干线和商业中心越近，人口越密
集，对土地生态安全的压力越大．
２）土地生态安全状态指标．土地生态安全状态
可由以下 ３个属性反映：土地生态结构安全性、功能
安全性以及土地生态恢复能力［２７］ ．参考国内外相关
文献［２４－２５，２８－２９］，本研究分别采用斑块密度、生态系
统服务价值和生态恢复力指数来反映区域上述 ３ 个
属性．其中，曹妃甸新区各采样块的生态服务价值是
在谢高地等［３０］的研究基础上，根据曹妃甸新区区域
实际，按照 Ｃｏｓｔａｎｚａ等［３１］的计算方法进行补充和修
正后得到；而生态恢复力指数的计算则是参考孙翔
等［２４］的研究成果，根据不同用地类型对生态恢复的
贡献和作用，并参考国内外相关研究［３２－３４］，对曹妃
甸各土地利用类型进行不同级别的赋值，具体为：城
市用地—０（０表示该区最小的生态恢复力），农村居
民点用地—１，盐田—２，滩涂—３，河流—４，水库—５，
荒草地—６，耕地—７，园地—８，林地—９（９ 表示该区
最大生态恢复力），然后按照下式计算各采样块的
生态恢复力指数．
ＥＲ ｉ ＝∑
ｎ
ｊ ＝ １
ａｉｊＭ ｊ
ＴＡｉ
（２）
式中：ＥＲｉ指采样块 ｉ的生态恢复力指数；ａｉｊ是第 ｉ个
给定采样块第 ｊ个土地利用类型的面积；Ｍ ｊ是第 ｊ个
土地利用类型的恢复力级别；ＴＡｉ是采样块 ｉ 的总面
积；ｎ为土地利用类型的数目．
３）土地生态调控响应指标．土地生态调控响应
是国家和政府在遇到区域生态安全问题时所采取的
政策调控措施，可通过划分生态功能区并进行调控
来实现．生态功能区划的主要目的是为制定建设规
划和环境保护规划提供依据，以合理利用资源和有
效保护环境，维护区域生态安全．为实现各生态功能
区的生态环境控制目标，政府需通过立法或颁布政
策制度等限制建设用地的开发，同时进行一系列的
生态工程等．但目标的实现是一个渐进的过程，不同
的阶段因经济发展程度、生态资源受到的干扰压力
以及国家对环境保护的重视程度等不同，调控重点
和调控力度也会不同．因此，本研究中土地生态调控
响应包含两个方面的内容，一是不同时期划分的生
态功能区范围不同，二是不同时期各生态功能区的
调控力度不同．根据 Ｌｉ 等［１７］在厦门的研究，结合曹
妃甸新区各区域生态环境受到的被建设用地占用的
压力及生态环境恢复养育的迫切性，考虑到曹妃甸
新区 ２００５—２０１３年建设用地主要占用的土地利用
类型为滩涂，同时唐海县城和南堡开发区等建成区
周边的基本农田也面临较大被占用的压力，以及唐
海湿地和部分建成区内部也亟需进行生态整治，本
研究运用特尔斐法，对曹妃甸新区不同生态区不同
阶段的调控力度进行等级量化（表 ２）．
１􀆰 ３􀆰 ３评价方法
１）多标准评价．本文采用多标准评价 （ｍｕｌｔｉ⁃
ｃｒｉｔｅｒｉａ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ，ＭＣＥ）方法中的常用模型———线
性加权求和模型进行土地生态安全评价，计算公式
如下：
ＬＥＳ ＝∑
ｎ
ｊ ＝ １
Ｗ ｊ × Ｘ ｊ （３）
式中：ＬＥＳ 为土地生态安全指数（ ｌａｎｄ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｅ⁃
ｃｕｒｉｔｙ ｉｎｄｅｘ），其值在 ０～１；ｎ为评价指标的数目；Ｗ ｊ
８４４２ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２６卷
表 ２　 曹妃甸新区土地生态调控力度情景设置
Ｔａｂｌｅ ２　 Ｓｃｅｎａｒｉｏ ｓｅｔｔｉｎｇ ｆｏｒ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｌａｎｄ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｉｎ Ｃａｏｆｅｉｄｉａｎ ｎｅｗ ｄｉｓｔｒｉｃｔ
年份
Ｙｅａｒ
调控力度 Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔ ｄｅｇｒｅｅ
湿地及自然保护区
Ｗｅｔｌａｎｄ ａｎｄ
ｎａｔｕｒｅ ｒｅｓｅｒｖｅ
基本农田
Ｂａｓｉｃ
ｆａｒｍｌａｎｄ
滩涂
Ｂｅａｃｈ
建成区
Ｂｕｉｌｄ⁃ｕｐｓ
盐田
Ｓａｌｔ ｌａｎｄ
其他区域
Ｏｔｈｅｒｓ
２００５ ６ ７ ５ ４ ５ ３
２０１３ ８ ９ ６ ５ ５ ３
表 ３　 曹妃甸新区土地生态安全评价分级标准
Ｔａｂｌｅ ３　 Ｃｒｉｔｅｒｉａ ｏｆ ＬＥＳ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｆｏｒ Ｃａｏｆｅｉｄｉａｎ ｎｅｗ ｄｉｓｔｒｉｃｔ
级别
Ｇｒａｄｅ
土地生态变化压力
Ｌａｎｄ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ
ｃｈａｎｇｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ
土地生态安全状态
Ｌａｎｄ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ
ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｓｔａｔｅ
土地生态调控响应
Ｌａｎｄ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ
ｒｅｇｕｌａｔｉｎｇ ｒｅｓｐｏｎｓｅ
土地生态安全指数
Ｌａｎｄ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ
ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｉｎｄｅｘ
低 Ｌｏｗ ０．２４～０．３７ ０．２８～０．４２ ＜０．２０ ０．３０～０．４１
中低 Ｍｅｄｉｕｍ ｌｏｗ ０．３７～０．５０ ０．４２～０．５６ ０．２０～０．４０ ０．４１～０．５２
中 Ｍｅｄｉｕｍ ０．５０～０．６３ ０．５６～０．７０ ０．４０～０．６０ ０．５２～０．６３
中高 Ｍｅｄｉｕｍ ｈｉｇｈ ０．６３～０．７６ ０．７０～０．８４ ０．６０～０．８０ ０．６３～０．７４
高 Ｈｉｇｈ ０．７６～０．８９ ０．８４～０．９８ ＞０．８０ ０．７４～０．８５
为第 ｊ个评价指标的权重；Ｘ ｊ为第 ｊ个评价指标的标
准化值．
本研究中各评价指标的标准化值采用以下公式
确定：
对正向指标（＋）： ｘ ｊ ＝
ｘｉ－ｘｍｉｎ
ｘｍａｘ－ｘｍｉｎ
（４）
对负向指标（－）： ｘ ｊ ＝ １－
ｘｉ－ｘｍｉｎ
ｘｍａｘ－ｘｍｉｎ
（５）
２）评价分级标准．由于土地生态安全评价至今
尚未形成一套国内外广泛认可的分级标准，因此本
研究综合考虑曹妃甸新区 ２００５和 ２０１３年土地生态
安全评价结果，按分值高低取最大和最小值，最大值
和最小值之间采用五等分方法进行分级，共分为 ５
级（表 ３）．
１􀆰 ３􀆰 ４预警方法　 采用知识分类工具中的分类树方
法，参照以往研究［３５］，结合曹妃甸土地生态安全评
价结果，采用熵值法确定预警类型和分级标准（图
２）．首先根据 ２０１３年土地生态安全评价结果将曹妃
甸新区划分为安全、亚安全和不安全区域，并将不安
全区域确定为不安全预警．对于安全区域，根据
２００５—２０１３年土地生态安全指数变化情况分为退
化趋势区域和提升趋势区域，并将退化趋势区域作
为退化趋势预警区域．同样对于亚安全区域考虑到
生态安全状态，按照 ２００５—２０１３年土地生态安全指
数变化情况划分为改善趋势区域、缓慢退化预警区
域和快速退化预警区域．曹妃甸新区土地生态安全
预警共分为 ４种预警类型：安全但有退化趋势预警、
亚安全且缓慢退化预警、亚安全且快速退化预警、不
图 ２　 基于知识工程的预警分类树
Ｆｉｇ．２ 　 Ｅａｒｌｙ ｗａｒｎｉｎｇ ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｔｒｅｅ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ
ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ．
ＬＥＳ： 土地生态安全指数 Ｌａｎｄ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｉｎｄｅｘ．
安全预警．
２　 结果与分析
２􀆰 １　 曹妃甸新区土地生态安全指数
２􀆰 １􀆰 １土地生态变化压力指数　 曹妃甸新区土地生
态变化压力指数均值由 ２００５年的 ０．４９增加到 ２０１３
年的 ０．５３，且 ２０１３ 年土地生态变化压力指数的高、
中高及中值区域较 ２００５年均有不同程度的增大（图
３），表明区域土地生态景观由于快速城市化受到的
压力不断增大．２００５年，曹妃甸新区土地生态变化压
力指数整体上呈现北高南低态势，高值区主要分布
在唐海县城附近，主要原因是 ２００５年，城市中心、乡
镇中心以及高等级道路网主要分布在曹妃甸新区中
北部，相对人口密度也比南部大，因而受到的压力较
９４４２８期　 　 　 　 　 　 　 张　 利等： 滨海快速城市化地区土地生态安全评价与预警———以曹妃甸新区为例　 　 　 　
图 ３　 曹妃甸新区土地生态变化压力指数空间分异图
Ｆｉｇ．３　 Ｓｐａｔｉａｌ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｍａｐｓ ｏｆ ｌａｎｄ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｈａｎｇｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ
ｉｎｄｅｘ ｉｎ Ｃａｏｆｅｉｄｉａｎ ｎｅｗ ｄｉｓｔｒｉｃｔ．
ａ） 高 Ｈｉｇｈ； ｂ） 中高 Ｍｅｄｉｕｍ ｈｉｇｈ； ｃ） 中 Ｍｅｄｉｕｍ； ｄ） 中低 Ｍｅｄｉｕｍ
ｌｏｗ； ｅ） 低 Ｌｏｗ． Ａ： 城市中心 Ｃｏｕｎｔｙ ｃｅｎｔｅｒ； Ｂ： 乡镇中心 Ｔｏｗｎ ｃｅｎ⁃
ｔｅｒ； Ｃ： 乡界 Ｔｏｗｎ ｂｏｕｎｄａｒｙ； Ｄ： 公路用地 Ｈｉｇｈｗａｙ ｌａｎｄ； Ｅ： 铁路用
地 Ｒａｉｌｗａｙ ｌａｎｄ． 下同 Ｔｈｅ ｓａｍｅ ｂｅｌｏｗ．
大；而到 ２０１３年，由于南部曹妃甸工业区和曹妃甸
新城的建设，区域经济中心转移到曹妃甸新区南部，
人口密度高值区也向南部转移，土地生态变化压力
高值区扩展到南部滨海曹妃甸工业区和曹妃甸新城
一线，显示了大规模土地开发活动对区域生态的
影响．
２􀆰 １􀆰 ２土地生态安全状态指数 　 由图 ４ 可以看出，
与 ２００５ 年相比，２０１３ 年曹妃甸新区中部和北部地
区土地生态安全状态指数基本稳定，只有七农场附
近唐海湿地有所降低，说明曹妃甸新区中北部，由于
土地利用变化相对较为缓慢，城镇化速度相对较低，
区域生态安全状态呈现出基本稳定状态，只有唐海
湿地由于受到各种人为因素的干扰，其面积不断缩
小，生态安全状态指数有所下降．曹妃甸南部曹妃甸
图 ４　 曹妃甸新区土地生态安全状态指数空间分异图
Ｆｉｇ． ４ 　 Ｓｐａｔｉａｌ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｍａｐｓ ｏｆ ｌａｎｄ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｓｔａｔｅ
ｉｎｄｅｘ ｉｎ Ｃａｏｆｅｉｄｉａｎ ｎｅｗ ｄｉｓｔｒｉｃｔ．
工业区和曹妃甸新城附近，土地生态安全状态呈现
较大的下降趋势，表现为相当大一部分土地由中等
安全水平降低为中低安全水平．
２􀆰 １􀆰 ３土地生态调控响应 　 研究期间，曹妃甸新区
北部土地生态调控相对有所增强，特别是在七农场
与四农场的唐海湿地，政府明显加强了其生态调控
力度．而在曹妃甸新区南部南堡盐场和大清河盐场
区域土地生态调控力度相对有所下降，其原因主要
为在曹妃甸新区整体调控力度加强的情况下，政府
并没有增加对盐场的生态调控，故指数数值均一化
处理后有所降低．同时，由于曹妃甸工业区和曹妃甸
新城的建设，使得该区域附近生态调控响应指数有
所降低（图 ５）．
２􀆰 １􀆰 ４土地生态安全综合指数 　 由图 ６ 可以看出，
曹妃甸新区 ２００５ 年土地生态安全指数平均值为
０􀆰 ５５，处于中安全水平，而到 ２０１３年，曹妃甸新区土
地生态安全指数平均值为 ０．５２，降为中低安全水平，
０５４２ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２６卷
图 ５　 曹妃甸新区土地生态调控响应指数空间分异图
Ｆｉｇ． ５ 　 Ｓｐａｔｉａｌ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｍａｐｓ ｏｆ ｌａｎｄ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ
ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｉｎｄｅｘ ｉｎ Ｃａｏｆｅｉｄｉａｎ ｎｅｗ ｄｉｓｔｒｉｃｔ．
说明 ２００５—２０１３年间曹妃甸新区土地生态安全水
平总体呈下降趋势．从各等级安全水平面积统计结
果来看，２０１３年低安全水平区域和中低安全水平区
域分别比 ２００５ 年增加 １７４．５８ 和 ７５．６０ ｋｍ２，两者之
和占区域总面积的 １２．７％，主要集中在曹妃甸新区
南部区域，说明南部曹妃甸工业区和曹妃甸新城的
快速扩张对周边土地生态安全影响较大；中、中高以
及高安全区域具有不同程度的减少，说明曹妃甸新
区的快速城市化过程对区域土地生态安全具有较大
影响．
　 　 ２００５年土地生态安全指数中低及以下值主要分
布在南堡盐场、大清河盐场和唐海县城附近，其中最
低值分布在南堡开发区附近．２０１３年土地生态安全指
数中低及以下值较 ２００５年有较大面积的增加，增加
区域主要来自南堡开发区、曹妃甸工业区及曹妃甸新
城附近，未来这些区域应加强土地生态调控力度，并
应因地制宜地进行一些生态恢复和重建工程．
图 ６　 曹妃甸新区土地生态安全综合指数空间分异图
Ｆｉｇ．６　 Ｓｐａｔｉａｌ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｍａｐｓ ｏｆ ｌａｎｄ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｉｎｄｅｘ
ｉｎ Ｃａｏｆｅｉｄｉａｎ ｎｅｗ ｄｉｓｔｒｉｃｔ．
２􀆰 ２　 曹妃甸新区土地生态安全预警
曹妃甸新区土地生态安全预警结果显示，曹妃
甸新区不安全预警区域占曹妃甸新区总面积的
８．５％，主要分布在曹妃甸工业区、曹妃甸新城一带
及唐海县城和南堡开发区附近，说明城市建设用地
的扩张是曹妃甸新区土地生态安全的主要原因，城
市建设用地区域是区域土地生态安全最脆弱的区域
（图 ７）．
　 　 对于占曹妃甸新区总面积 ６７．４％的亚安全水平
区域，其缓慢退化和快速退化预警区域分别占
５９􀆰 ９％和 ６．６％，其余占全区总面积 ３３．５％的区域表
现为改善趋势，说明亚安全水平区域土地生态安全
不容乐观，改善区域主要分布在中北部农业用地区
内．亚安全且快速退化预警区域主要分布在南部曹
妃甸工业区和曹妃甸新城附近，且与不安全预警区
域紧邻，从另一个侧面也说明了城市建设用地的扩
张对区域土地生态安全的影响．亚安全且缓慢退化
１５４２８期　 　 　 　 　 　 　 张　 利等： 滨海快速城市化地区土地生态安全评价与预警———以曹妃甸新区为例　 　 　 　
预警区域主要分布在曹妃甸新区中南部南堡盐场到
大清河盐场一带，空间上对亚安全且快速退化预警
区域呈包围状．曹妃甸新区安全区域占全区面积的
２４􀆰 １％，主要分布在唐海湿地及曹妃甸新区南部沿
海一带，其中，安全但有退化趋势预警区占其面积的
６０􀆰 ８％，主要分布在唐海湿地北侧和南部沿海滩涂
一带，而提升趋势区域主要分布在南部沿海西侧、唐
海湿地南部及曹妃甸新区北部靠近草泊水库附近．
由图 ８可以看出，五农场、六农场、七农场、八农
场、十农场和十一农场总体呈现改善状态，且未来仍
有继续改善的迹象，其他乡镇均为恶化趋势，其中工
图 ７　 曹妃甸新区土地生态安全预警图
Ｆｉｇ．７　 Ｍａｐ ｏｆ ｅａｒｌｙ ｗａｒｎｉｎｇ ｆｏｒ ＬＥＳ ｏｆ Ｃａｏｆｅｉｄｉａｎ ｎｅｗ ｄｉｓｔｒｉｃｔ．
Ⅰ： 不安全预警 Ｅａｒｌｙ ｗａｒｎｉｎｇ ｆｏｒ ｉｎｓｅｃｕｒｉｔｙ； Ⅱ： 快速退化预警 Ｅａｒｌｙ
ｗａｒｎｉｎｇ ｆｏｒ ｒａｐｉｄ ｄｅｇｒａｄｉｎｇ； Ⅲ： 缓慢退化预警 Ｅａｒｌｙ ｗａｒｎｉｎｇ ｆｏｒ ｓｌｏｗ
ｄｅｇｒａｄｉｎｇ； Ⅳ： 改善趋势 Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｔｒｅｎｄ； Ⅴ： 退化趋势预警 Ｅａｒｌｙ
ｗａｒｎｉｎｇ ｆｏｒ ｄｅｇｒａｄｉｎｇ ｔｒｅｎｄ； Ⅵ： 提升趋势 Ｕｐｇｒａｄｅ ｔｒｅｎｄ． 下同 Ｔｈｅ
ｓａｍｅ ｂｅｌｏｗ．
图 ８　 曹妃甸新区不同乡镇各预警类型面积百分比
Ｆｉｇ．８ 　 Ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ｏｆ ｅａｒｌｙ ｗａｒｎｉｎｇ ａｒｅａ ｆｏｒ ＬＥＳ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
ｔｏｗｎｓ ｏｆ Ｃａｏｆｅｉｄｉａｎ ｎｅｗ ｄｉｓｔｒｉｃｔ．
ａ） 十农场 Ｆａｒｍ １０； ｂ） 八农场 Ｆａｒｍ ８； ｃ） 六农场 Ｆａｒｍ ６； ｄ） 十一
农场 Ｆａｒｍ １１； ｅ） 九农场 Ｆａｒｍ ９； ｆ） 一农场 Ｆａｒｍ １； ｇ） 三农场 Ｆａｒｍ
３； ｈ） 四农场 Ｆａｒｍ ４； ｉ） 大清河盐场 Ｄａｑｉｎｇｈｅ ｓａｌｔｅｒｎ； ｊ） 五农场
Ｆａｒｍ ５； ｋ） 七农场 Ｆａｒｍ ７； ｌ） 工业区 Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｄｉｓｔｒｉｃｔ； ｍ） 十里海
Ｓｈｉｌｉｈａｉ； ｎ） 南堡盐场 Ｎａｎｐｕ ｓａｌｔｅｒｎ．
业区、十里海和南堡盐场 ３ 个乡镇土地生态安全形
势最为严峻，３个乡镇内不安全预警、亚安全且快速
退化及亚安全且缓慢退化预警 ３种预警区域总和分
别占其总面积的 ５８．３％、９８．９％和 ８１．２％，说明 ３ 个
乡镇由于建设用地的快速扩张，对各自行政区的生
态系统产生了巨大的破坏和威胁，且仍呈现较快退
化趋势，未来应重点加强这 ３ 个乡镇的土地生态调
控和生态恢复工程．
３　 讨　 　 论
本文基于 ＰＳＲ模型构架，从土地、经济、人口和
社会 ４个方面构建了快速城市化地区土地生态安全
评价指标体系，以 １ ｋｍ×１ ｋｍ网格作为评价单元并
通过插值，获取了基于像元大小 ３０ ｍ×３０ ｍ 的曹妃
甸新区土地生态安全评价结果，并引入分类树方法，
对曹妃甸新区土地生态安全进行预警，整套方法和
流程可为快速城市化地区的城市发展规划和土地生
态管理提供一套新的思路和决策技术支持．
从曹妃甸新区土地生态安全评价结果可以看
出，曹妃甸新区 ２００５年土地生态安全指数（ＬＥＳ）均
值为 ０．５５，处于中等安全水平，而 ２０１３年为 ０．５２，降
为中低安全水平，说明曹妃甸新区大规模的城市建
设用地扩张及交通等基础设施的建设对区域土地生
态安全产生了较大的负面影响．同时，从土地生态安
全预警结果可以看出，不安全预警及亚安全且快速
退化预警区域主要分布在城市建设用地快速扩展的
区域周边，从另一个侧面说明了城市建设用地的快
速扩张是导致区域土地生态安全恶化的最主要因
素．本文对曹妃甸新区各个乡镇土地生态安全评价
和预警结果进行了统计和高分辨率空间制图，并找
出了 ３个处于高度预警状态的乡镇．研究结果对曹
妃甸新区城市规划以及土地生态安全维护具有重要
的参考价值．
本文所建评价与预警模型可用于不同区域土地
生态安全评价和预警，但仍存在以下需改进之处：一
是各指标权重及生态管理响应指标的赋值主要通过
专家的经验和知识进行判断，存在主观性；二是采用
１ ｋｍ×１ ｋｍ网格作为评价单元，虽具有一般性，但是
还应该结合 ＤＥＭ以及小流域、微地貌等对采样块划
分进行进一步研究，以提高评价结果精度；三是应进
一步对评价和预警分级标准的确定进行深入研究，
以更好地指导实际工作．
参考文献
［１］　 Ｑｕ Ｆ⁃Ｔ （曲福田）， Ｚｈａｏ Ｈ⁃Ｘ （赵海霞）， Ｚｈｕ Ｄ⁃Ｍ
２５４２ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２６卷
（朱德明）． Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｐｒｏｂｌｅｍ ａｎｄ ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅ ｏｆ
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ｎｅｓｅ）
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学报）， ２００８， ２８（１２）： ６３０５－６３１０ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［４］　 Ｚｈａｎｇ Ｈ⁃Ｂ （张虹波）， Ｌｉｕ Ｌ⁃Ｍ （刘黎明）． Ｍａｉｎ ｐｒｏ⁃
ｇｒｅｓｓ ａｎｄ ｐｒｏｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｌａｎｄ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｅｃｕｒｉｔｙ
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Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎａｎｊｉｎｇ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ （ Ｓｏｃｉａｌ Ｓｃｉ⁃
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（４）： ５１－５６ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［６］　 Ｌｉａｎｇ Ｌ⁃Ｋ （梁留科）， Ｚｈａｎｇ Ｙ⁃Ｓ （张运生）， Ｆａｎｇ Ｍ
（方　 明）． Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｌａｎｄ⁃ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ
ｓａｆｅｔｙ ｓｙｓｔｅｍ． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｙｕｎｎａｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
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Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［７］　 Ｇａｏ Ｇ⁃Ｑ （高桂芹）， Ｈａｎ Ｍ （韩　 美）． Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｎ
ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｏｆ ｒｅｇｉｏｎａｌ ｌａｎｄ ｒｅｓｏｕｒｃｅ： Ａ ｃａｓｅ
ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｃｅｎｔｅｒ ｄｉｓｔｒｉｃｔ ｏｆ Ｚａｏｚｈｕａｎｇ， Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｐｒｏ⁃
ｖｉｎｃｅ． Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ Ｓｏｉｌ ａｎｄ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ （水土保
持研究）， ２００５， １２（５）： ２７１－２７３ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［８］　 Ｙａｎｇ Ｊ （杨　 洁）， Ｚｈｕ Ｙ⁃Ｆ （朱云峰）， Ｌｉ Ｚ⁃Ｙ （李昭
阳）， ｅｔ ａｌ． Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｎ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｏｆ ｌａｎｄ ｒｅ⁃
ｓｏｕｒｃｅｓ ｉｎ ｅｃｏｔｏｎｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｆａｒｍｉｎｇ ａｎｄ ａｎｉｍａｌ ｒａｉｓｉｎｇ ｉｎ
Ｎｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎ Ｃｈｉｎａ： Ａ ｃａｓｅ ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｚｈｅｎｌａｉ Ｃｏｕｎｔｙ．
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｒｉｄ Ｌａｎｄ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ （干旱
区资源与环境）， ２００６， ２０（１）： １１９ － １２４ （ ｉｎ Ｃｈｉ⁃
ｎｅｓｅ）
［９］ 　 Ｃａｏ Ｘ⁃Ｘ （曹新向）， Ｇｕｏ Ｚ⁃Ｙ （郭志永）， Ｌｕｏ Ｈ⁃Ｃ
（雒海潮）． Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｏｆ ｒｅｇｉｏｎａｌｌｙ
ｓｕｓｔａｉｎａｂｉｌｉｔｙ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｌａｎｄ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｏｉｌ
Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ （水土保持学报）， ２００４， １８（２）：
１９２－１９５ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［１０］　 Ｗｕ Ｘ⁃Ｊ （吴新纪）， Ｚｈａｎｇ Ｗ （张　 伟）， Ｈｕ Ｈ⁃Ｂ （胡
海波）， ｅｔ ａｌ． Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｃｏｕｎｔｙ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｐｌａｎｎｉｎｇ
ｉｎ ｈｉｇｈ⁃ｓｐｅｅｄ ｕｒｂａｎｉｚａｔｉｏｎ ａｒｅａ． Ｃｉｔｙ Ｐｌａｎｎｉｎｇ Ｒｅｖｉｅｗ
（城市规划）， ２００５， ２９（１２）： ５８－６３ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［１１］　 Ｇｕａｎ ＤＪ， Ｇａｏ ＷＪ， Ｗａｔａｒｉ Ｋ， ｅｔ ａｌ． Ｌａｎｄ ｕｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｏｆ
Ｋｉｔａｋｙｕｓｈｕ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｌａｎｄｓｃａｐｅ ｅｃｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｍａｒｋｏｖ
ｍｏｄｅｌ． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， ２００８， １８：
４５５－４６８
［１２］　 Ｇｏｎｇ ＪＺ， Ｌｉｕ ＹＳ， Ｘｉａ ＢＣ， ｅｔ ａｌ． Ｕｒｂａｎ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｅｃｕ⁃
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ｍｅｎｔ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｅａｒｌｙ ｗａｒｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ． Ｕｒｂａｎ
Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ＆ Ｕｒｂａｎ Ｅｃｏｌｏｇｙ （城市环境与城市生
态）， ２００２， １５（５）： ４０－４１ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
作者简介　 张　 利，男，１９８１ 年生，博士研究生，讲师． 主要
从事土地资源利用与景观生态规划研究． Ｅ⁃ｍａｉｌ： ｚｈａｎｇ ＿
ｌｉ１２６＠ １２６．ｃｏｍ
责任编辑　 杨　 弘
４５４２ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２６卷