【研究意义】土地是人类赖以生存和发展的物质基础，是经济社会快速发展的根本。土地生态安全与人类的生存和生产紧密相关^[1]，即在一定时空范围内，土地生态系统保证其结构和功能不受破坏且能为人类生存和发展提供必要的资源和生态环境^[2-3]。土地生态系统作为土地生态安全的重要载体，是生态系统循环发展的重要部分^[4]，其健康、平衡状态是社会经济与农业可持续发展的基础与保障，也是土地生态系统可持续发展的核心与基石^[5]。对于自然环境恶劣、生态环境脆弱的西藏地区，保障土地生态安全不仅是经济快速发展的必要条件，更是维护当地生态安全屏障的重要前提。【前人研究进展】国外对土地生态方面的研究早于国内，1976年联合国粮农组织提出了土地利用自然和社会经济评价指标^[6]，为评价土地生态状况提供了坚实的理论基础和实际操作方法^[7]；随后压力-状态-响应（PSR）、驱动力-压力-状态-响应（DPSR）、驱动力-压力-状态-影响-响应（DPSIR）等模型的构建，为研究环境与人类相互作用关系提供了清晰的逻辑思路和理论框架^[8]。总的来说，国外学者的相关研究多集中在土地评价^[9]、生态风险评价^[10]等方面，与国内相比有关土地生态安全评价的研究较少^[11]。国内对于土地生态安全评价的研究主要集中于指标体系的建立、评价方法的选取和评价尺度的衡量，评价指标体系包括PSR模型^[12]、EES模型^[13]、基于生态系统本地特征指标体系^[14]等；现有评价方法较为多元，常用方法包括聚类分析法^[15]、熵权物元评价法^[16]、生态足迹法^[17]、突变模型^[18]、主成分分析法^[19]等；评价尺度方面，时间上以长时间序列为主^[20]，空间上主要以城市^[21]、重点流域^[22]、区县^[23]为主。【本研究切入点】从研究区域上分析，我国学者多以中东部地区为研究对象，对生态脆弱区尤其是西藏地区研究较少，因此关注该地区的土地生态安全具有现实意义。山南市位于雅鲁藏布江流域，是典型的高寒生态脆弱区。近年来，经济水平快速增长，机场、高速、铁路、旅游等全面发展，人类剧烈的活动对土地生态环境产生强烈扰动，对生态环境造成一定压力。【拟解决的关键问题】本文以山南市为研究区域，运用PSR模型和熵权法评估2010—2020年该地区的土地生态安全状况，并借助障碍度（ODM）模型识别影响土地生态安全的主要障碍因子，基于研究结果对山南市生态环境保护和土地可持续利用提出建议，以期在保障土地生态安全的前提下，推动经济持续健康发展，并为其他生态脆弱区的土地生态系统保护与经济发展提供借鉴和经验。

1　研究区域与数据来源 1.1　研究区概况

山南市位于27° 08" ~29° 47" N、90° 14" ~94° 22" E之间，平均海拔3 700 m左右，面积占西藏总面积的1/15，边境线长634 km，战略位置十分重要。自南向北全市分为山地热带、山地亚热带和高原温带3个气候带，全年干湿季分明，年平均气温约5.6 ℃，极端最低气温-27 ℃，极端最高气温31 ℃，年降水量为200~500 mm，降水稀少，且多集中在6—9月份。冬季降水少，气候干燥，多大风，年平均大风日数为70 d左右。雅鲁藏布江中游河谷、河心滩、河漫滩裸露，强烈的风积和风蚀等自然因素造成两侧山体产生大面积流动沙丘，土地沙化现象严重，沙尘暴、山体滑坡等灾害频发，导致土地资源退化，过度放牧、垦荒以及空港新区、拉林铁路、拉萨-山南一体化战略等密集经济建设活动更加剧了这一状况。但经济快速发展的同时，山南市政府也意识到生态环境保护的重要性，在2014年将环境保护支出独立成项，投入大量资金推进环境整治工程，通过种植防风作物、网格固沙、退耕还林还草、轮耕休牧、建设自然保护区等措施整顿被破坏的生态环境，进行系统性修复，目前虽然取得了一定成效，但脆弱的生态环境仍然是制约山南市经济发展的最大因素。

1.2　数据来源

结合山南市实际情况和数据资料的可获得性，本研究选取14个社会经济指标对山南市土地生态安全进行评价。数据来源于2010—2020年《山南市统计年鉴》《西藏统计年鉴》和《中国县域统计年鉴》。

2　研究方法 2.1　压力-状态-响应（PSR）模型

PSR模型以人类和自然系统的相互关系为出发点建立指标体系，通过压力指标、状态指标和响应指标清晰地反映人类活动对生态环境造成的压力，生态系统遭受到压力所呈现出的状态，以及人类社会对生态环境变化作出的反应，具有较强的系统性和使用价值^[24]。本研究区域山南市的生态系统较为简单，主要为林地、草地、耕地和未利用地，我们以区县为研究尺度，结合相关数据，从社会经济角度出发，综合考虑人口、经济发展、环境保护措施等情况分析该市土地生态安全状况（图 1）。

2.2　评价指标体系构建

2.2.1 压力指标体系　压力代表土地系统受到的外部压力。人类活动对土地生态系统直接产生了巨大压力，是影响土地生态安全的直接和重要原因。人口密度的大小直接反映了土地利用强度。山南市拥有很多著名景点，如羊卓雍措、桑耶寺等，游客接待数量越多对土地生态系统的潜在压力越大。社会经济的发展离不开土地，山南市目前仍以第一、第二产业为主，GDP增长主要依靠对土地的开发利用，人均GDP的大小能够反映土地开发利用的强度。农牧业是山南市重要的经济产值，土地利用类型以草地资源为主，农作物播种面积和牲畜载畜量对土地利用造成一定影响。山南市政府积极进行基础设施建设，在保障第一产业发展的同时快速推进第二、第三产业，经济因素对土地生态安全的影响逐步扩大。

2.2.2 状态指标体系　状态是特定时间段内土地生态环境的状态和变化，包括自然环境现状和人类生活质量等。人均粮食产量直接反映耕地的质量和产出情况。一、二、三产业占GDP的比重显示了山南市的经济结构，是土地产出的直接表现，合理的经济结构有利于保障土地生态安全。山南市城市化水平较低，农村人均可支配收入既可以反映农村居民的生活水平，也可以间接显示农牧业发展及土地利用程度。

2.2.3 响应指标体系　响应表示人类为改善不良影响而采取的相关措施。经济快速发展对山南市土地生态环境造成一定影响，为保证经济和生态协调发展，山南市政府积极推进环境治理系统工程，取得一定成效。退耕还草、植树造林是提升生态环境的直接措施，通过造林面积效果来表达措施的成效。环境保护年支出与固定资产投资结构表示环境治理工程的投入力度。每万人口中在校学生数是社会层面的响应，教育水平对土地利用效率、环保理念提升和环保措施普及具有重要影响。

2.3　评价指标权重的确定

借助熵权法确定指标权重，熵作为物质状态参量，可以用来度量系统的无序程度，指标的离散程度越大，熵值则越大^[25]。详细步骤如下：

2.3.1 数据标准化　正向指标：

负向指标：

式中，y_ij代表第j年第i个评价指标原始值；y_ij^'代表第j年第i个评价指标标准化后的数值；y_ijmax代表第i个评价指标的最大值，y_ijmin代表第i个评价指标的最小值。

2.3.2 指标权重计算　第一步：

第二步：, 当F_ij=0时，令F_ij ln(F_ij)=0

第三步：

式中，F_ij代表标准化值占总标准化值的比重；H_j代表第j项指标的熵值；W_j代表第j项指标的权重。

2.3.3 土地生态安全指数评估　各指标体系安全指数：

安全总指数：

式中，Y_ij是单个指标的标准化值；W_j是单项指标权重；U_总为综合生态安全指数，范围在0~1之间，值越接近1，表明土地生态安全度越高，反之越低。

2.3.4 土地生态安全定级　结合山南市土地生态安全指数，参照文献[24]，将该市土地生态安全划分为不安全、较不安全、临界安全、较安全、安全5个等级（表 1）。

2.4　障碍度（ODM）模型

ODM是反映评价对象各相关因素影响力大小的模型，具有客观性和适用性强的特点，被广泛应用于各个研究领域^[26]。

式中，Z_i是第i个指标的障碍度；Y_ij是单个指标的标准化值；W_j是单项指标权重。Z_i值越大，说明指标对于生态安全的影响力越大。

3　结果与分析 3.1　山南市生态安全指数分析

由表 2可知，2010—2016年，山南市土地生态安全指数位于0.41~0.50之间，呈现上升-下降-上升的波动状态，变化幅度不大，生态安全等级长期处于Ⅲ临界安全级；2016—2018年呈下降状态；2018—2019年间发生重大变化，生态安全指数提升回0.50；2020年生态安全指数大幅提升至0.69，生态安全等级由Ⅳ较安全级变为Ⅴ安全级。

山南市土地生态安全指数的发展趋势与该地区的经济发展和生态保护政策、措施具有密切联系。2014年山南市政府将环保支出在财政支出中单独列项，此后该市的土地生态安全指数持续攀升，2016年到达小高峰，生态安全等级也由Ⅲ临界安全级变为Ⅳ较安全级；“十三五”期间山南市大兴土木，空港新区、拉林高速、拉林铁路等工程相继建设，经济快速发展，生态环境承受了较大压力，生态安全指数有所降低，生态安全等级由Ⅳ较安全级变为Ⅲ临界安全级，同时山南市政府不断增加环境保护年支出，制定并实施草原生态保护补助奖励政策，大力开展公路绿化工程、治沙工程等措施缓解土地生态系统的压力，稳定脆弱的生态环境，因此土地生态指数在2018年降至谷底后在2019年明显回升，生态安全等级恢复为Ⅳ较安全级，并在2020年持续上升，生态安全等级变为Ⅴ安全级，预测之后山南市土地生态安全指数会不断提升，生态安全等级将稳定保持在安全等级内。

3.2　山南市各系统生态安全指数分析

采用熵值法确定压力、状态、响应3个子系统权重，分别为0.31、0.34、0.35，结果表明响应子系统对山南市土地生态安全影响较大。根据PSR模型得到2010—2020年山南市各系统生态安全指数的变化（图 2）。

3.2.1 压力子系统　由图 2可知，2014年压力指数上升至0.18，达到小高峰；2014—2018年，压力指数虽然在2015年下降至0.17，但是2016年起重新恢复至0.18，此后一直维持在0.18没有变动；2019年压力指数下降至0.16，并在2020年攀升至峰值0.22。总体来看，压力指数呈现上升-下降-回升趋势，波动幅度较小。人均GDP和农作物播种面积持续上升是压力指数上升的主要原因。2010年以来，压力指数呈持续上升状态，2019年人口密度和游客接待数量是近10年来的最高值，导致压力指数在2018年上升到峰值之后有所回落，2019年以后经济发展迅速，人均GDP上升显著，年末牲畜存栏数逐年减少，压力指数回归并超过2018年。

3.2.2 状态子系统　状态指数的变化趋势与压力指数有所区别，以2016年和2018年为时间节点。2010—2016年间，状态指数呈现下降-回升态势，前3年指数一直维持在0.17，2013年下降至0.13，2015年恢复并上升为0.18，并在2016年保持相同水准；2016—2018年间，状态指数呈下降趋势，2018年下降至谷底，状态指数为0.10；2019年开始状态指数大幅回升，2020年升至0.20。从整体来看，状态指数的变化趋势与山南市土地生态安全指数的趋势总体一致，呈现波动-下降-回升状态，但波动幅度较土地生态安全指数大。与综合土地生态安全指数一致，状态指数也在2018年触底，之后呈现快速上升状态。人均粮食产量和第二产业占GDP比重的波动变化导致状态指数在2010—2016年产生波动；2018年第二产业占GDP比重是10年来的最大值，而第三产业比重是10年来的最小值，是2018年状态子系统见底的主要原因；此后第二产业比重下降，第三产业比重显著上升使得状态指数回升，2020年人均粮食产量大幅增长使得当年的状态指数达到峰值。

3.2.3 响应子系统　响应指数与土地生态安全指数趋于一致，但波动幅度较缓，并在2020年极大提升。但与状态指数有所区别，响应指数突变的时间节点为2012年和2015年。具体来看，响应指数在2010—2011年维持在0.12，2012年急速增长为0.16；2012—2015年持续下降，至2015年下降至最低0.13；2015年以后响应指数开始小幅回升，由2015年的0.13升至2019年的0.17，2020年更迅猛提升至0.27。造林面积的波动和每万人口中在校学生数的持续减少导致响应指数出现波动；2014年以后山南市政府将环境保护年支出在政府财政支出中单独列项且逐年增长，固定资产投资数额也呈现增长状态，是2015年以后响应指数增长的主要原因。2020年环境保护年支出和每万人在校学生数有较大增长，导致响应指数在该年大幅攀升。

3.2.4 综合评价　2010—2020年压力指数占山南市土地生态安全指数的权重在波动中有所增长，由29.19% 增长为31.46%；状态指数的权重不断减少，由41.62% 下降为29.39%；响应指数的权重不断增长，由29.19% 增长至39.16%。这与山南市积极采取生态环境保护措施（如植树造林、围栏育草、治理沙地等）以及2016年之后经济、农户收入、环境保护支出、固定资产投资快速上升密切相关。虽然环境保护和经济有了很大发展，2018年之后压力、状态、响应指数均出现上升态势，并在2020年达到生态安全等级，但是研究结果表明，现阶段山南市依然处于较为低级的安全级别，仍需要十分注重土地生态安全，减少对经济可持续发展造成的影响。

3.3　山南市土地生态安全障碍因子分析

为进一步探讨影响山南市土地生态安全的主要因素，采用障碍度模型测算各系统指标障碍度。由图 3可知，2016年和2018年是比较重要的节点，结合山南市的实际发展情况，分3个阶段对山南市土地生态安全的主要影响因素进行分析。

（1）2010—2016年，游客接待数量、第一产业占GDP比重、当年造林面积、每万人口中在校学生数对山南市土地生态安全影响较大，这与当时山南市的社会经济发展状况一致。2016年以前，山南市经济不发达，旅游行业在财政收入中占比较高，但当地生态环境脆弱、人口环境容量较低，接待过多的游客会对土地生态系统造成巨大压力；在这一阶段第一产业占比较大，农林牧渔等行业对土地直接利用，而教育水平对土地利用效率、环保理念提升和环保措施普及具有重要影响，但当时研究区的教育基础较为薄弱，因此这些因素对山南市土地生态安全指数的影响极大。

（2）2016—2018年，人均GDP、农村人均可支配收入、固定资产投资、环境保护年支出等经济因素代替人口密度、每万人口中在校学生数等人口、教育因素成为影响土地生态安全的重要因素。该阶段山南市经济高速发展，拉林铁路、拉萨贡嘎机场的改扩建等建设活动增多，GDP、收入、投资等急剧提升，山南市政府为稳定环境，持续增加环境保护支出，推进环境整治工程。

（3）2019年以后，人均GDP、农村人均可支配收入、环境保护年支出、固定资产投资等因素的障碍度进一步增长并影响当地土地生态安全。此外，人均粮食产量和年末牲畜存栏数也对土地生态安全产生一定影响。

（4）综上，近几年山南市着力发展第三产业，改善经济结构，推动经济合理高效发展，同时积极制定相关政策，避免草地过度放牧、开垦造成退化，土地生态安全指数有了较大提升。随着山南市经济的持续发展，人均GDP、农村人均可支配收入、环境保护年支出、固定资产投资、第三产业占GDP比重等经济因素对土地生态安全指数的影响将持续增长；而随着山南市经济结构不断优化、环保理念和环境治理措施不断发展，土地利用效率和效益极大提升，经济和环境协调发展，土地生态安全指数将不断提高。

4　结论与建议 4.1　结论

本研究通过PSR模型和ODM模型对山南市2010—2020年相关数据进行分析，从压力、状态、响应3个方面对山南市进行土地生态安全评价，并识别主要障碍因子。研究结果显示，山南市土地生态安全指数在一定幅度内波动，并且与经济发展、生态环境保护等密切相关，2018年是重要节点，生态安全指数开始提升，至2020年山南市生态安全等级已达到安全等级，但是仍然处于较为低级的安全等级，随时有可能会退化为较安全级别，仍需注重部分指标因素，尤其是人均GDP、农村人均可支配收入、环境保护年支出、固定资产投资，随着经济的不断发展和环境整治系统工程的不断推进，山南市土地生态安全指数将越来越好。

学者对生态脆弱区的土地安全评价较少，且大多在评价后并未识别影响土地生态系统安全的主要因子^[27]。而本研究在利用PSR模型对山南市土地生态系统状况进行评价后，借助ODM模型找出影响当地生态稳定的主要因素，增强了研究的针对性。

此外，传统研究缺少对西藏自治区土地生态安全状况的评价分析，而西藏自治区作为我国的生态屏障，其生态安全状况具有重要意义。本研究以西藏自治区下辖山南市为研究区，对山南市2010—2020年土地生态安全状况进行评价，并识别关键障碍因子，为山南市土地利用优化以及经济、生态协调发展提供了借鉴。

4.2　建议

山南市近10年经历了经济快速发展、生态环境保护提升，土地生态安全指数在一定幅度内波动变化，但生态环境仍处于临界安全状态。依据障碍度分析，有些因素对生态安全指数具有较大影响，如游客接待数量、人均GDP、第一产业占GDP比重、农村人均可支配收入、环境保护年支出、固定资产投资等，尤其是2018年以后人均GDP、农村人均可支配收入、环境保护年支出、固定资产投资等指标对生态环境保护、经济发展产生重要影响，针对障碍度分析结果，提出以下建议：

（1）在生态安全前提下，大力发展经济，推动GDP进一步增长。土地利用的根本目的是获得生产和生活资料，从而推动经济发展。国内外相关研究结果显示，经济的快速发展不一定要以牺牲环境为代价，绿水青山就是金山银山，良好的生态环境可与经济发展相辅相成、相互促进。因此，建议山南市政府合理调整产业结构和经济结构，大力发展生态旅游业，延长农产品生产加工产业链，提升产品附加值，形成特色经济体系，发展绿色经济。加快城市化和工业化进程，处理好区域协调发展的关系，在促进城乡发展的同时带动周边村镇的协调发展，以经济发展带动环境优化。

（2）重视“三农”问题，持续提高农村牧民人均可支配收入。中国特色社会主义的实践证明，“三农”问题是经济可持续发展的重要影响因素，山南市经济可持续发展离不开农村经济发展。建议政府加大地方生态环境建设投入力度，进一步完善村镇基础设施，加强农村污染整治，促进农村人居环境改善，强化农村水利设施建设，持续推进土地整治，增强土壤肥力，提高农牧业科技含量，将互联网引入农业产业，形成产供销一体化平台，建立具有特色的农产品品牌，解放农村生产力，多渠道提高农村人均可支配收入，为经济协调可持续发展提供助力。

（3）提升生态功能，继续推进环境整治系统工程，持续增加环境保护年支出在政府财政支出中的比重。生态环境是经济持续稳定发展的基础，为经济活动提供合适场所和基础资源，但生态脆弱区的环境极易遭到破坏，需要付出极大努力维持系统的平衡与稳定，山南市政府近年来持续增加环境保护支出、深入环境整治工程，环境保护获得一定成效，土地生态系统的安全等级由临界安全级变为安全级，但现阶段只是较为低级的安全等级，因此建议山南市政府进一步提高环境保护年支出预算和配额，持续推进环境整治系统工程，提高环境整治工作的系统性和科学性，有针对性地改进环境治理和修复措施，协调人地关系。

（4）优化固定资产投资结构，推动山南市经济绿色发展。近几年山南市经济快速发展，第一产业占GDP比重不断下降，第二、第三产业比重不断上升，因此基础建设显得更为重要。建议山南市政府注重引导固定资产投资结构优化，完善交通和基础设施建设，大力扶持旅游业，推动特色农产品、藏医药等产业发展，以生态旅游业为核心发展绿色经济，增强综合治理能力，为社会经济发展服务的同时，尽可能减少对环境的破坏。