２０１２　ＮＯ．３　国土与自然资源研究　

ＴＥＲＲＩＴＯＲＹ＆ＮＡＴＵＲＡＬ　ＲＥＳＯＵＲＣＥＳ　ＳＴＵＤＹ　・５３・　

文章编号：１００３—７８５３（２０１２）０３—００５３—０２　中图分类号：￥１５７　

基金项目：河北省自然科学基金资助（Ｄ２０１００００８６７）　文献标识码：Ａ　

快速城市化进程中城市生态安全评价一以石家庄市为例　

李双江　，杨玉铮２（１．河北科技大学环境科学与工程学院，石家庄０５００１８；２．青岛大学化学化工与环境学院，青岛２６６０７１）　

摘要：基于熵值法确定指标权重，利用ＰＳＲ模型构建城市化进程中城市生态安全评价指标体系，对石家庄市进行实证研究。结果　

表明：近５年石家庄市生态安全指数２００５￣２００６年处于恶劣级、２００７年处于风险级、２００８－２００９年处于敏感级，虽总体上升，但仍　

处于不安全状态。城市化加剧、万元ＧＤＰ能耗高、人均水资源量和人均耕地面积减少是造成生态不安全的主要原因。最后，提出　

保护城市生态安全的对策。　关键词：城市化；城市生态安全；石家庄市　

Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｓｅｃｕｒｉｔｙ　ｉｎ　Ｆａｓｔｉｎｇ　Ｕｒｂａｎｉｚｉｎｇ　Ｃｉｔｙ—Ａ　Ｃａｓｅ　Ｓｔｕｄｙ　ｉｎ　Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ　Ｃｉｔｙ　

ＬＩ　Ｓｈｕａｎｇ－ｊｉａｎｇ　ｅｔ　ａｌ　

（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｅｂｅｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ　０５００１８，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｕｒｂａｎ　ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ　ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ　ｉｎｄｅｘ　ｓｙｓｔｅｍ　ｗａｓ　ｂｕｉｌｔ　ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　ｏｆ　ｅｎｔｒｏｐｙ　ａｎｄ　ＰＳＲ　ｍｏｄｅ１．Ｔｈｅ　ａｉｍ　ｗａｓ　ｔｏ　ｍａｋｅ　ａｎ　

ｅｍｐｉｒｉｃａｌ　ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　Ｓｈｉｊｉａｚｈａｎｇ　ｃｉｔｙ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐａｓｔ　５　ｙｅａｒｓ　ｔｈｅ　ｉｎｄｅｘ　ｏｆ　ｕｒｂａｎ　ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ　ｉｎ　Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ　

ｃｉｔｙ　ｗａｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｇｒａｄｅ　ｏｆ　ｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｉｏｎ　ｆｒｏｍ　２００５　ｔｏ　２００６，ａｔ　ｒｉｓｋ　ｌｅｖｅｌ　ｏｎ　２００７　ａｎｄ　ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ　ｓｔａｇｅ　ｆｒｏｍ　２００８　ｔｏ　２００９．Ａｌｔｈｏｕｇｈ　ｉｎ　ｒｉｓｉｎｇ　

ｔｒｅｎｄ，ｉｔ　ｗａｓ　ａｌｍｏｓｔ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｔａｇｅ　ｏｆ　ｉｎｓｅｃｕｒｉｔｙ．Ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｒｅａｓｏｎｓ　ｗｅｒｅ　ｔｈｅ　ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ　ｕｒｂａｎｉｚａｔｉｏｎ，ｈｉｇｈｅｒ　ｅｎｅｒｇｙ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ　ｐｅｒ　ｔｅｎ　

ｔｈｏｕｓａｎｄ　ｙｕａｎ　ａｎｄ　ｄｅｃｒｅａｓｉｎｇ　ｐｅｒ　ｃａｐｉｔａ　ａｒａｂｌｅ　ｌａｎｄ　ａｎｄ　ｗａｔｅｒ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｓｏｍｅ　ｋｉｎｄ　ｏｆ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｗａｓ　ｒａｉｓｅｄ　ｔｏ　ｐｒｏｔｅｃｔ　ｔｈｅ　ｕｒｂａｎ　

ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｕｒｂａｎｉｚａｔｉｏｎ；ｕｒｂａｎ　ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ；Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ　ｃｉｔｙ　

随着全球经济和科学技术的发展，人类正在以前所未有的　

规模和强度影响着生态环境，环境污染、物种灭绝、水土流失、　

温室效应等生态问题日益威胁着区域健康发展。生态安全已成　

为国家安全中的重要组成部分，其研究越来越受到关注【ｌ】。　

相比于其它生态系统，城市生态系统更为脆弱。目前，城市　

生态安全的变化发展趋势已成为反映城市生态环境状况、维持　

城市可持续发展的关键因素。尤其是近年来，我国城市化水平　

迅速提高，城市化率由２００５年的４３．０％增长到２００９年的　

４６．６％，年均增长０．９％，由此引起一系列的生态环境问题，快　

速城市化下的城市生态安全状况日益受到重视。　

１研究区概况　石家庄市位于河北省中南部，河北省省会，全省政治、经　

济、科技、金融、文化和信息中心。石家庄市区分为五区和一个　

飞地矿区，面积４５５．８平方公里，人口２８６．２万人（２０１０年人口　普查数据），属暖温带半湿润半于旱季风型大陆性气候，四季分　

明，年均降水量５３４．４ｍｍ，集中于夏秋两季。石家庄市水资源缺　

乏，年人均水资源量仅为３１　ｌｍ，。　

作为京津冀都市圈南部的重要都市，石家庄正处于经济　

高速增长和城市化率快速提高的阶段，２００５　２００９年间，年均　

城市化增长率为１．８２％。今后城市的人口和面积都会不断增　

加，由此将带来区域生态安全保障压力的加大。　

２城市生态安全评价　

２．１方法和步骤　

生态安全的评价方法有很多，常用的有生态足迹法、暴　

露一响应法、综合指数法、生态承载力分析法等综合评价法，生　

境稳定指数模型、生态模型法以及景观生态学法等Ｉ２，３］。因综合　

指数法简明扼要，可以体现生态安全评价的综合性、整体性和　

层次性，是目前国内应用较多的方法。指标权重的确定关系到　

评价结果的准确性，常用的确定方法有特尔菲法、层次分析法、　

主成分法、方法赋权法、熵值法等　。该研究采用综合指数法中　

的ＰＳＲ框架模型（压力一状态一响应框架模型）【４】，并选用客观　

赋值的熵值法确定指标权重，对石家庄市２００５　２００９年生态安　全状况进行综合评价。　

具体评价步骤为：（１）建立评价指标体系，调查统计数据；　

（２）标准化处理指标值，消除指标间量纲不同导致的不合理影　

响；（３）熵值法确定指标权重值；（４）￣１１权求和得生态安全指数，　

评价城市生态安全。　

２．２评价过程　

２．２．１建立评价指标体系　

在参考国内外构建生态安全评价指标体系方法［５－８］的基础　

上，并充分考虑石家庄市各种生态安全因子的实际情况，共筛　

选２２项评价指标（见表１）。　

２．２．２数据来源　数据来自《石家庄市统计年鉴》（２００６—２０１０）、《中国环境年　

鉴》（２００６—２０１０）、《河北省经济年鉴））（２００６—２０１０），指标值源数　

据略。　

２．２．３指标值标准化　

采用线性插值法对原始指标值进行标准化处理。效益型指　

标（数值越大越好的指标，如城市生活污水处理率）标准化方法　

见式１；成本型指标（数值越小越好的指标，如ＳＯ：年平均值）　

标准化方法见式２。　

Ｙ＝　二　（１）　Ｙ＝１一　＝　Ｌ＿　（２）　）　一　Ｘｍ￣－－Ｘｍｌａ　式中，ｘ一为该项指标的最大值，ｘ　为该项指标的最小值。　

２．２．４指标权重确定　

熵值法是一种根据各指标所提供的信息量大小来计算出　

综合指标的方法［９１。此法中，某一项指标的值差值越大，则该　

项指标在综合评价中的作用越大。第ｊ项指标的信息熵值为：　

ｎｌ　ｅｊ＝一ｋ　２　ｙ　ｎｙ　（３）　

式中，ｋ＞０，Ｉｎ为自然对数，ｋ＝ｌｆｌｎｍ，０≤ｅｊ≤１　

时，ｙ￣ｉｌｎｙ　０　ｏ第ｊ项指标的权重为：　

ｗ；＝　二　

∑（１－ｅｉ）　

ｊ＝ｌ　（假设当ｙ　＝ｏ　

（４）

　・５４・　李双江等快速城市化进程中城市生态安全评价——以石家庄市为例　

表１各指标值的信息熵值　

各指标的信息熵值和权重，见表１。　

２．２．５生态安全指数计算　

ＳＦ∑ｗ执　

ｉ：１　式中，Ｓ　为第ｉ年的生态安全指数；ｗｌ为第ｉ项指标的权　

重；Ｙ　为第Ｊ年第ｉ项指标标准化后的数值。　

２００５　２００９年石家庄市生态安全评价指数，见表２。　

２．３评价结果分析　

２．３．１从压力指数看，总体上处于稳定状态并伴随一定程度的　

波动。２００７年压力指数有较大幅度的下降，主要是因为该年人　

口增长过快，由２００６年的５０７３人／ｋｍ２增至２００７年的　

５２１３人／ｋＩＩｌ２，由此引起人均指标的恶化。另一原因是该年的万　

元ＧＤＰ能耗突然升高，由０．４００．８５吨煤／万元增至　０．８５吨煤／万元。　

２．３．２从状态指数看，总体上为上升趋势。２００７年生态市建设　

启动，生态环境状况明显好转。其中二级以上优良天数、绿化　

覆盖面积和城市人均住房面积３指标得到明显改善。但同时　

也需要注意人均水资源量和人均耕地面积２００７年后逐年降　

低抑制了状态指数的上升势头。　

２．３．３从响应指数看，处于快速上升阶段。这主要因为５年来，　

第三产业的比重越来越高，对废物和污染物的处理要求愈加　

严格，城市人口的高素质人才比例逐年增加。但城市生活污水　

处理率、科技支出占财政支出比在２００９年出现一定程度下　

降，导致响应指数增长放缓。　

２．３．４　２００５年～２００９年城市生态安全综合指数逐年上升，说　

明石家庄市可持续发展能力逐步增强，生态安全状况好转。目　

前生态安全评价等级尚无统一标准，笔者参考相关文献　１０，ｕ】，　

将生态安全划分为五个等级（表３）。２００５　２００６年处于恶劣　

级、２００７年处于风险级、２００７—２００８年处于敏感级，可见石家庄　

市的生态安全状况仍有待提高。　

３生态安全建设调控对策　３．１调整产业结构和能源结构。优化产业结构，推进技术产业　

的进步创新，加大科技资金的投入，鼓励开发节约资源和能源　

的低污染、无污染的生产工艺，积极寻找新能源替代传统能　表２　２００５～２００９年石家庄市生态安全评价指数　

表３生态安全评价等级表　

源，对污染严重的工业企业限期治理或迁到主城区以外的工业　

区。　３．２加大城市绿化建设力度。２００７年石家庄建设生态市以来，　

绿化工作已经取得了显著成效。在此基础上，提高生态公园数　

量和质量，对民心河和滹沱河沿岸的绿化建设加大投资。　

３．３加强水资源保护和管理。对民心河和滹沱河的水质要进行　

定期监测，对出现的污染及时处理并使其不再污染。严惩污染　

水资源、浪费水资源的行为，提高水污染防治和处理工程的水　

平，推动全市节水工作的进行。　

３．４加快城市环保基础设施建设，提高环保投资占ＧＤＰ比例。　

３．５加大环境保护宣传力度，提高城市居民环保意识。　

４结论　

４．１　２００５—２００９年的城市生态安全综合指数分别为Ｏ．２３、Ｏ．３９、　

０．５ｌ、０．６３、０．７０，生态安全状况正逐步好转，但仍处于敏感级，　

距离安全水平仍有一定差距。　

４．２石家庄市生态不安全因素主要有城市化加剧、万元ＧＤＰ能　

耗高、人均水资源量、人均耕地面积。　

４．３调整产业结构和能源结构、加大城市绿化建设、加强水资　

源保护和管理、提高城市居民环保意识是提高石家庄市生态安　

全等级的合理对策。　

参考文献：　［１】曲格平．关注生态安全之一：生态安全问题已成为国家安全的热点　

话题［Ｊ］．环境保护，２００２，６（５）：３－５．　【２】魏彬，杨校生，吴名，等．生态安全评价方法研究进展［Ｊ】．湖南农业　大学学报（自然科学版），２００９，３５（５）：５７２～５７９．　

［３］欧阳志云，郑华，高吉喜，等．区域生态环境质量评价与生态功能区　域［Ｍ】．北京：中国环境科学出版社，２００９：２６　【４］ＴＯＮＧ　Ｃ．Ｒｅｖｉｅｗ　０ｎ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｉｔ￣ｄｌｅａｔｏｒ　ｒｅＢｅ８ｒｃｈ【Ｊ】．Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｏｎ　

Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，２０００，１３（４）：５３１　【５】李秀霞，张希．基于熵权法的城市化进程中土地生态安全研究［Ｊ】．干　旱区资源与环境，２０１１，２５（９）：１３—１７．　［６】杜黎明，李晓松，吴炳方，等．快速城市化地区生态安全空间模糊综　

合评价［Ｊ］．城市环境与城市生态，２０１１，２４（２）：１～４．　［７】李辉．我国城市化过程的区域生态安全效应研究一以东北地区为　例［Ｊ］．吉林大学社会科学学报，２０１０，５０（５）：３Ｏ一３６．　【８】邱微，赵庆良，李崧，等．基于“压力一状态一相应”模型的黑龙江省　

生态安全评价研究［Ｊ】．环境科学，２００８，１２（４）：１１４８～１１５２．　【９闹文化，王如松．城市生态安全评价方法研究一以北京市为例［Ｊ】．生　态学杂志，２００５，２４（７）：８４８—８５２．　［１Ｏ】曾乐春，李小玲．土地资源生态安全评价级分析一以广州市为例　【Ｊ】．国土与自然资源研究，２０１１，（４）：５６～５９．　

［１１】李姗姗，王艳，高畅，等．平原土地生态安全评价一以延津县为例　【Ｊ］．中国农学通报，２０１１，２７（１７）：２１３—２１７．　作者简介：李双江。男（１９７８～），博士，讲师。主要研究方向城市生态系　

统恢复、生态系统水热碳通量。　（２０ｌ１－０９一ｕ收稿刘晓佳编辑）